acerca de la física

acerca de la física (2) Pizarra 7: fantasía o visionario? caprichos empíricos que hacen al comienzo frente a dominar la especulación comprensión física. La misma especulación, no hay nada malo, mucha de ella no sólo en la literatura sino también en la ciencia ficción en la historia de la ciencia. La esencia del proceso científico es, de hecho, la creación de nuevas ideas, y luego aceptarlas o rechazarlas. En la ciencia el árbitro en este asunto es, como ya hemos señalado, empírica. Por lo tanto, cuando la posibilidad de la verificación empírica no es, o son pobres, el tiempo mejora para la especulación. La fuerza del modelo Otra cosa que no son completamente estériles especulaciones. En contraste con los escritores de ciencia ficción, los físicos, no sólo se limita empírica - es también un matemático. Debido a que el mundo efectivamente se puede probar mediante métodos matemáticos, hay una opinión generalizada de que tiene una lógica matemática[i]. Este punto de vista impone importantes limitaciones epistemológicas de los investigadores, sino que también reduce su interés en la verificación empírica. Muy claramente dice que el prof. Michael Heller: Lo que es interesante, en algún momento sentí que deja de interés si el mundo realmente es así o no. En la construcción de un modelo del mundo, que es lógicamente coherente, me siento un poco como un artista que crea algo de sí mismos. Pero por supuesto no tengo esa libertad. Tengo que inferir. Puedo aplicar la lógica de hierro[i]. Nuestro famoso cosmólogo no está solo en esto. Einstein reconoció la primacía de las ideas sobre la experiencia en el proceso del conocimiento científico. Como está escrito al final de la vida, autobiográfica Diario "se lee: La teoría de la gravedad me ha enseñado una cosa más: incluso con la colección más amplia de los hechos empíricos no se puede derivar ecuaciones complicadas así. La teoría puede ser probada empíricamente, pero no hay manera de la experiencia a la teoría del diseño. Ecuaciones tan complicada como las ecuaciones del campo gravitatorio puede ser formulado solamente por el descubrimiento de una matemáticos simples reglas lógicamente, que todo o casi completamente define la ecuación[iii]. Del mismo modo, creía Paul Dirac, especialista en el campo de las partículas elementales, en los que la realidad de los objetos físicos y las ideas matemáticas de alguna manera misteriosa combinación entre sí. En una conferencia sobre la relación entre las matemáticas y la física , presentó un programa de investigación de la verdad en la física teórica, la cual recomendó: Inicio, seleccionar una rama de las matemáticas, que pueden ser las razones para creer que será la base para la nueva teoría. Se debe prestar especial atención a la belleza matemática de este capítulo. Después de haber decidido en el campo de las matemáticas, debe desarrollarse en la dirección correcta, todo el tiempo mirando si sería en una forma natural de un sistema físico interpretación[iv]. En sus condolencias a los modelos matemáticos, los físicos han ido muy lejos. El renombrado cosmólogo Charles Misner famosa de América en 1978, pronunció la frase "el hardware es el software", lo que significaba que en realidad son sólo los modelos matemáticos del mundo, la materia es la consecuencia. Esta opinión ha ganado muchos adeptos, especialmente entre los físicos teóricos y un montón de enemigos, especialmente entre los materialistas. La fuerza de la conciencia Agradece al desarrollo de un espacio de especulación ya se menciona parafizyka. De acuerdo con el eminente físico Roger Penrose para explicar los fenómenos de la conciencia, es necesario referirse a los fenómenos a nivel cuántico en el cerebro. Un físico y filósofo David Bohm considera que la naturaleza en un nivel fundamental de la existencia del mundo está dotado con todos los psychicznością rudimentaria - de otra manera: la división de salud física y mental se ha ido. En las profundidades de la existencia, las partes invisibles del mundo, se necesita un juego de la conciencia humana con la conciencia fragmentada a través del universo[v]. El problema de la existencia y naturaleza de los fenómenos mentales, a saber, la conciencia humana es la más enigmática "vínculo natural", que se entrelazan disciplinas como la biología, la química, la psicología, y algunos departamentos de la medicina. Y es la física, la mecánica cuántica y exactamente este "nudo de la naturaleza", si no se resuelven, es bien iluminada[vi]. Siguiendo los pasos de Brian D. pensamientos Josephson (Premio Nobel en 1973) para encontrar la relación entre los procesos de la conciencia y la mecánica cuántica, el físico estadounidense Evan H. Walker, sugiere el siguiente mecanismo: mientras la función de onda no es objeto de observación, cambia de acuerdo a la ecuación de onda de Schrödinger, en que define el operador de evolución llamado hamiltoniano. Sin embargo, cuando se observan cambios, hamiltoniano bruscamente: la función de onda "es kolapsowi", que asigna un subconjunto de "variables ocultas" Walker: los atributos de la conciencia, que se llama voluntad. Y esto quiere decir que la conciencia del observador cambia el estado cuántico de un objeto! Si estas especulaciones resultan ser ciertas, cambiaría por completo el paradigma de la ciencia moderna en términos de la relación entre el espíritu y la materia. Los posibles efectos de ser irrelevante hasta ahora sólo en la ficción: la desmaterialización, la teleportación, doblar metales, que se conviertan en una necesidad, de acuerdo con Walker potencia sostenida será intensa, lo que lleva al colapso de la función de onda en el nivel macroscópico a un improbable estado extremadamente[vii]. Cosmológica supermercado Sin embargo, el campo que fomenta la especulación de la gratitud es la cosmología. Esto se debe a la cuantificación de las teorías de la gravedad no son y buena numerosas referencias al empirismo, lo que se refiere a los primeros estadios del universo (cerca de la era de Planck), que se caracteriza por los parámetros extremos (dimensiones del orden de 10-26temperaturas m, de 10 de32 K o superior). Por lo tanto la verificación de estas teorías siempre siguen siendo bastante más allá de la terrenal experimento inmediata. Y las observaciones de ... bueno, casi no muestran restos de inicios del universo y puede servir para comprobar el modo de solo, lo llaman un "poszlakowym". Por estas pistas, usted puede "igualar" una variedad de construcciones teóricas - y como tal multitud de físicos udoskonalały lo anterior inflacionario mencionado modelo de Guth, con tal celo que en 1997 ya había 50 variedades de esta teoría, "wpasowujących" en los datos observacionales. No es de extrañar que algunas personas se niegan a la cosmología lugar entre las ciencias. El astrofísico Michael Disney de la Universidad de Cardiff, escribió que la palabra "cosmólogo" debe ser eliminado del vocabulario científico que se refiere a los sacerdotes y no a los científicos[viii]. Echemos un vistazo a algunos de los productos de la física especulativa de la cosmología. ¿Qué hay más? la fantasía o el genio visionario? Por favor, apuesta, como las carreras! Tal vez, el tiempo de la muestra está cerca (si, por supuesto, todo no termina con una explosión en 2012!) La teoría de la relatividad para descansar? Profesor de física teórica en el Imperial College de Londres, João Magueijo es el autor de una variable de la velocidad de la teoría de la luz, lo que supone que en el período inicial del universo fue mayor que en la actualidad. El autor rechaza las dos teorías fundamentales que explican el surgimiento y la existencia del universo: la teoría de la relatividad y la teoría de la inflación cosmológica. Universo como un fractal Fractal en las matemáticas: una (una, las piezas de las cuales todavía están relacionadas con el total) auto-similar, o mostrar los detalles sutiles de una ampliación múltiples. En 1977 el matemático francés Benoit Mandelbrot vista de que las galaxias en el universo se arreglan en un fractal, y propuso un modelo matemático de una descomposición de la materia madura, donde "no hay un centro, y una jerarquía." Ya en los años 80 grupo italiano del siglo XX de astrofísicos dirigidos por Luciano Pietronero, señaló que la distribución observada de las galaxias (en una escala de cinco Megaparsecs) muestra una estructura fractal, suministrado por Mandelbrot. En los dibujos: matemática fractal y la galaxia NGC 3370 Multiversos Parece que uno de los físicos para estudiar el universo no es suficiente, porque cada vez más a menudo aparecen wieloświatu ideas más o menos fantásticas (multiverse). He aquí tres de ellos. Cuántica multiverso Físico estadounidense Hugh Everett III cree que cualquier cosa podría suceder, sucede con seguridad en una de las ramas de la realidad. Cada evento es igualmente real, pero que ocurre en otro universo paralelo. multiverso Everett cuántica es como un árbol ramificado por tiempo indefinido. Esto significa, entre otras cosas, que nosotros, que permanecen en este árbol, queramos o no-, y las ramas. Desafortunadamente, para tales puntos de vista excéntrico de Everett fue condenado a destierro de la investigación. Pero es un digno seguidor: el concepto de un multiverso cuántico está desarrollando hoy en día, David Deutsch, un físico de la Universidad de Oxford. En el dibujo: Impresión artística un multiverso La selección natural de universos "El árbol" también se refirió a otro físico estadounidense Lee Smolin. Se refiere a la fraktalu concepto, pero en el cosmológico: la realidad se le aparece como un fractal infinito de universos, la ampliación en un gran árbol y crece a partir de un universo padre, que apareció por primera vez llamada anomalía de la "singularidad". Nuestra Big Bang podría ser el resultado de "reflexión" del agujero negro en otro universo. Y si es así, es "nosotros" que hay al menos como muchos universos, ya que hay agujeros negro. Se puede suponer que los demás universos, "envolver" como el nuestro. En el desarrollo de este concepto, Smolin ha construido la "teoría de la selección natural de universos." Las ramas del árbol de los universos que no se forman los agujeros negro debe morir muy rápidamente. "Reproducir" los universos son aquellos en los que los parámetros numéricos correspondientes dan esa posibilidad. Si - dice Smolin - los mundos más "nacer" mundos con parámetros similares a la suya, puede más probable suponer que pertenecen a la "familia" más poblado de la "población" de los universos. Este tipo de "selección natural" por lo que se puede traducir los valores numéricos de los parámetros básicos de nuestro universo, así como el principio antrópico. Membrana de colisión Otro tipo de multiverso se basa en la teoría de cuerdas. En este concepto, nuestro y otros universos resultantes de la colisión de las membranas en el espacio de 11 dimensiones. A diferencia de los universos en el multiverso cuántico "Ellos pueden tener diferentes leyes de la física. Según los cálculos de los astrofísicos, los cosmólogos (A. Linde, V. Vanchurin) de la Universidad de Stanford en California, el número de universos como puede ser de 10 ^ 10 ^ 10 ^ 7, es un número que no puede escribirse como un decimal, debido a la cantidad de ceros mayor que el número de átomos en el universo observable, estimado en 10en 1980). Bueno, algunas son similares a calcular el número de diablos en las patillas łebku. Incluso uno de los autores de Paul Steinhardt de la Universidad de Princeton (tal vez no querer compartir la suerte de Everett) enfría las emociones: Nuestro concepto se basa en las ideas no se acompaña de pruebas extraídas de la teoría de las supercuerdas aún sin terminar. Apreciar el entusiasmo y el interés con que se haya adoptado, le sugerimos que su distribución que esperar a estudios más detallados que permitan una justa revisión[ix]. Teorías de la gravedad cuántica Estas teorías, que son de hecho los candidatos a una relación entre el peso y la torre de relativista, se multiplican como hongos tras la lluvia. Usted puede organizar de la siguiente manera: * La teoría de cuerdas y M-teoría como las teorías de la gravedad cuántica (Witt, verde, Schwarz) * La gravedad cuántica de bucles (Aschtekar, Smolin, Tiehmann, Wilson) * Modelo de gravedad cuántica en no conmutativa (Connes, Heller) Supercuerdas y la teoría-M Como se mencionó, la ambición de los teóricos que trabajan en teoría de las supercuerdas, que era una unificación de toda la física en una estructura coherente de las matemáticas. Pero resultó que es hasta cinco versiones diferentes! En lugar de la unidad estamos otra vez fragmentada. Uno de los principales "superhombres" de Edward Witten, sugirió que estas versiones, aunque forma matemática diferente, puede conducir a predicciones idénticas en los experimentos. Este es el concepto de generalización cinco teoría de las supercuerdas es una llamada M-teoría. Se supone la existencia de un hiperespacio de 11 dimensiones con cuerdas, superstrunami, membranas, supermembranami, partículas, supercząstkami - una palabra - un supermercado! El universo es de la forma de dos membranas de 10 dimensiones, que combina el extraño episodio termina con el nombre de orbifold. Esto puede interpretarse como dos universos de 10 dimensiones oddziaływające unos a otros con la gravedad, uno de los cuales es nuestro universo, y el segundo está compuesto de materia oscura. Simple, ¿no? M-teoría predice que la ley newtoniana de la gravedad para cambiar la interacción a una distancia de menos de un milímetro, y que la unificación de los efectos gravitacionales se observan cuando los aceleradores de energía disponible. Eso le daría la oportunidad de salir del ghetto de la especulación. Pero ella empieza a floreciendo: ha sido ya dos variedades: de 12 dimensiones (F-teoría) y 13 dimensiones (S-teoría). Teoría del lazo Grupo de los relativistas eminentes encabezado por Abhay Ashtekarem Lee Smolin y refinado el concepto, de acuerdo con la escala de Planck (es decir, 20 órdenes de magnitud menor que el radio del núcleo), el espacio se ve como una red o una tela hecha de lazos discretos. Es suave en una escala macroscópica sólo porque se compone de un gran número de circuitos interconectados, como el tejido aparentemente suave compuesto por filamentos separados. El concepto es un elemento prometedor: se lleva a una imagen, construido exclusivamente con la relación. Eso es lo que Einstein quería entender la geometría del espacio y el tiempo - como una estructura dinámica de la relación, no como algo dado a priori. Utilizando el concepto del ciclo fue capaz de trasladar esta idea a la mecánica cuántica. El nuevo enfoque también formuló la teoría de la supergravedad y la teoría de los agujeros negro, pero esta vez no ha habido un gran avance que se espera. En el dibujo: graficzne idea en teoría, espacios de lazos La gravedad cuántica no conmutativo en el modelo Para las matemáticas nieobytych pequeña explicación: nieprzemienność radica en el hecho de que cuando se cambia el orden de la multiplicación es el producto de los cambios, por ejemplo, en álgebra no conmutativa 2x3 no es igual a 3x2. la geometría no conmutativa se plantea si el uso del álgebra a la geometría no conmutativa representan. Esto le da a la geometría global completo, sin puntos - que es (entrar en un área de la física) se desvanece el concepto de la localización de eventos en el tiempo y el espacio. Este modelo geometría global, atemporal y bezpunktowy podría aplicarse en la era de Planck. Guiada por la intuición de un grupo de trabajo bajo la dirección del cosmólogo polaco Michael Heller ha construido sobre la base de la geometría no conmutativa equivalente álgebra no conmutativa, que combina algunos elementos de la relatividad general con algunos elementos de la mecánica cuántica. Apenas sobre los logros del grupo M. Heller dice: Las consecuencias de este método son realmente de gran alcance. Cuando hicimos este descubrimiento, nos enfrentamos a un grave problema: si usted aún puede crecer física sin el concepto de espacio y el tiempo ordinario. Pero un aspecto importante de la física que está sucediendo. La dinámica, a su vez, por lo general asociados con el movimiento, con el tiempo. Para nuestro deleite resultó que esto no es una condición necesaria para su existencia. En abstracto, no es no conmutativa dinámica del espacio, salvo que el movimiento no se realiza desde un punto a otro, pero los estados cambiantes, un acto de fuerza, aunque nuestro lenguaje coloquial no puede describir[x]. Pizarra 7: Quo Vadis física? Como puede ver, la física de ebullición caldero. ¿Están todos los que la pareja se fue con un silbato, o dar lugar a una nueva tendencia? La nueva revolución científica, en la fracción siguiente, el paradigma? ¿Podemos encontrar la manera de separar a los creativos de la especulación estéril? Finalmente se puede unir las dos torres en un todo coherente? Y si tienes tiempo? Un físico teórico y filósofo, Marian Grabowski pregunta de nuevo, o si esta excesiva especulación y la creciente complejidad zmarginalizuje nada en la física de la cultura humana? Mismas preguntas a las que no hay respuesta. El mundo de hoy se asemeja a un grupo de físicos errantes vagabundos, que carecían de una guía. Ellos confían en sus propias fuerzas, porque los héroes de la revolución de un siglo hablando de la belleza y la simplicidad de la descripción del mundo no dio orientaciones específicas sobre la manera de entenderse. Estos conceptos son intuitivos, y hoy el principio de progreso en el campo de la física teórica, pero cualquier intento de captar la esencia de los mecanismos fundamentales que rigen el fin del mundo en el fracaso. Parece que el fenómeno de la física teórica puramente especulativa nos acompañará durante mucho tiempo. Así que vamos a tener paciencia y comprensión. Y al final de una pequeña sursum corda. Robert Oldershaw en el Amherst College escribió: "Nosotros no somos dueños del universo. Lo que más humilde estudiante de la naturaleza. Por lo tanto, no debe sentirse avergonzado. Por el contrario, debemos estar orgullosos de nuestro esfuerzo por entender. Desde el momento en que Galileo apuntó su telescopio hacia el cielo hecho muchos descubrimientos maravillosos.[xi] Y esto, no desviarse de giro thriller estándar, viene nuestro viaje a través de paisajes del siglo pasado de la física. Si Estimado lector, usted ha llegado a este punto, es muy gracias por su compañía. Si se encuentran aquí, saltando desde el principio del texto a su fin y que se sienten decepcionados, yo voy a decir que la física no es un thriller en el que la solución final es un hilo en las últimas páginas (en los últimos fotogramas). [Y] Michael Heller, ¿Es el mundo de las matemáticas?, las cuestiones filosóficas de la ciencia, XXII/1998 [Ii] Katarzyna Janowska, bella teoría de todo - una entrevista con el Padre. el prof. Michal Heller, Política n º 18/2002 [Iii] A. Einstein, Notas autobiográficas, Marcos Editorial, 1996 [Iv] Citado en: Helge Kragh S., Dirac A Scientific Biography,Cambridge University Press 1992 [V] D. Bohm, el universo indivisible, Londres, 1993 [Vi] EINE, la conciencia del juego con la conciencia, http://autodafe.salon24.pl/65173, juego de la conciencia de la conciencia] [Vii] Laurence M. Beyne, la física cuántica y lo paranormal, y la literatura en el mundo n º 141 [Viii] Disney MJ, El caso en contra de la Cosmología, Diario de la Relatividad General y Gravitación, Vol. 32, N º 6, 2000 [Ix] Michael rubéola, señales - Big Bang a los demás? el " conocimiento y la vida no 6 / 2001 [X] Michael Heller, El comienzo está en todas partes. Una nueva hipótesis sobre el origen del Universo, ed. Prószyński S i-ka, 2002 [Xi] Oldershaw Robert, cara de Jano Cosmología , Sky and Telescope, Vol. 95, n º 4 (1998) Hits: 538 | Etiquetas: la física, la mecánica cuántica, la relatividad, la cosmología, empírica