Sivun näyttöjä yhteensä

12. toukokuuta 2019

Äitienpäivän kvanttipainovoimasta



Teimme jo käyntimme. Ainoa äiti, mitä minulla on.

Keskustelimme Lee Smolinin uudesta kirjasta ja yleisemmin singulariteetista. Se on kova väite, että suhteellisuusteorian ja kvanttimekaniikan takana olisi vielä jotain, mistä emme tiedä.

Aika olisi siis sittenkin olemassa, vaikka aine ja energia ovat samaa puuroa.

Kotiin ajettaessa Bilteman kohdalla ajattelin, että voi sitä itkua ja parka Yalesta Harvardiin ja Princetoniin asti, jos voitaisiin todistaa, että lukua ”3” ei ole olemassa. Jo tulisi rullamittojen valmistajillekin kiire! Yksi, kaksi, neljä, viisi…

Gravitaation tutkijoiden pitäisi ottaa porukkaansa pari runoilijaa. Heitä on. Jospa he ovat vain kateellisia. Ainakin italialainen tutkija Rovelli tietää, että Guido Cavalcanti (1250-1300), jota Dante ja hänen jälkeensä koko renessanssi kunnioitti mestarinaan, kehitti italian kielen ja sonettimuodon lisäksi muun muassa fysiikkaa. Runoilijan tavoin hän oli kärkäs kieleltään. Aatelishuligaanit, jotka yrittivät kiusata häntä, kun hän istui kehittämässä todistustaan siitä, että jumalaa ole olemassa, hän otti vastaan toivottamalla nämä tervetulleiksi vertaistensa seuraan. Häiriköiltä kesti ennen kuin he oivalsivat ettei kysymyksessä ollut alkuunkaan ystävällinen vertaus. 

Kaskun kertoo samaan ihmeelliseen Firenzen lahjakkuuksien kertymään kuulunut Boccaccio. 


Ja Cavalcantin maineen ylläpitäjä oli aikamme runoudessa Ezra Pound ynnä ystävänsä T.S. Eliot. Ja Poundin nimeä pitivät Suomessa yllä Tuomas Anhava suomennoksillaan ja nyt Kari Aronpuro (Pisan Cantot).

Silmukkapainovoima on selvästi kuvattu runon rakenteena, ja sanoina (Donna mi prego):
     L’esser è quando lo voler è tanto
ch’oltra misura di natura torna:
poi non s’adorna - di riposo mai.
Move cangiando color riso e pianto
e la figura con paura storna:
poco soggiorna: - ancor di lui vedrai
che ’n gente di valor lo più si trova.
La nova - qualità move sospiri
e vol ch’om miri - in non fermato loco
destandos’ira, la qual manda foco.
Imaginar non pote om che no l prova.
Nè mova - già però ch’a lui si tiri
5e non si giri - per trovarvi gioco
nè certamente gran saver nè poco.

Tämä fysiikka huipentui sitten Danteen, ”Jumalaisen näytelmän” kosmologia on sen viimeinen säe: 

L'amor che move il sole e l'altre stelle.

Rakkaudesta aurinko ja tähdet liikkuvat. 

14 kommenttia:

  1. LV: "Äidit vain, nuo toivossa väkevät, Jumalan näkevät. Heille on annettu voima ja valta kohota unessa pilvien alta ja katsella korkeammalta."

    Onpa somaa kuulla miten huvittavista asioista Professori keskustelee äitinsä kanssa!

    JK: "Se on kova väite, että suhteellisuusteorian ja kvanttimekaniikan takana olisi vielä jotain, mistä emme tiedä."

    Sanoisin mieluummin, ettei se ole kova väite, vaan välttämättömyys, sillä kvanttiteoria ja suhteellisuusteoria, jotka molemmat kuvaavat maailmaa erinomaisesti, eivät kertakaikkiaan sovi yhteen.

    Mitä syvällisemmin pohtii maailmankaikkeutta, niin sitä huimaavimpiin mysteereihin törmää.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Tuosta voi lueskella lisää:

      http://www.bbc.com/earth/story/20141106-why-does-anything-exist-at-all

      Poista
    2. Tämä onkin juuri se kaikkien mysteerien isoäiti: "Why is there something rather than nothing?"

      Poista
    3. Eikös täällä olla siksi että todennäköisyys sille että jotain on olemassa ei ole ihan täsmälleen nolla?

      Poista
    4. Jos ei ole mitään, ei ole myöskään mitään "täällä", jossa jotain voisi tapahtua. Ei ole edes mitään sellaista kuin "todennäköisyys".

      Voi kuulostaa nihilistiseltä, mutta eikö tieteellinen totuus kuitenkin yhä ole se, että ennen alkusuhahdusta ei ollut mitään? Ei edes mitään tyhjää tilaa tai paikkaa, missä sitten jotakin tapahtui.

      PS. En ole älykkään suunnittelun tms huuhaan kannattaja. Minua kiinnostaa vain se, miten asiat ovat.

      Poista
  2. Jos uskomme ja kun uskon, että todellisuus on yksi ja sama, pakko on uskoa myös, että jokin kvanttigravitaation teoria vielä yhdistää suhteellisuusteorian kvanttimekaniikkaan, koska nykyisillään ne eivät voi yhtaikaa pitää paikkaansa. Käytin tahallisen huolettomasti termejä "aika" ja "paikka", koska todellisuudessa on neljä ulottuvuutta, eikä useampia kuvittelevasta teoriasta ole mihinkään.

    VastaaPoista
  3. En lakkaa hokemasta sitä että meitä viisaammat ja älykkäämmät ihmiset elivät ennen meidän aikaamme. Huipentuma lienee ollut siinä 1880-luvulla ja sitten tuli lasku. Maxwell ja Einstein muiden muassa olivat ne suurimmat tekijät ja ajattelijat niihin aikoihin. Matematiikan puolella Gauss ja Euler vähän sitä ennen olivat aivan omalla tasollaan ja tuotteliasuudessaan käsittämättömiä.

    Se on valitettavaa että jo renesanssiaikana ja siitä aina 1700-luvulle, suuria ajattelijoita oli mutta heiltä puuttuivat ne matemaattiset konstruktiot ja työkalut jotka olivat sittemmin käytettävissä 1800-luvun ajattelijoilla. Jos heillä ne olisivat olleet, matematiikka ja luonnontieteet olisivat tehneet huiman kvanttihypyn paljon aikaisemmin. Mutta näillä mennään.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Niin ja jos roomalaissotilas ei olisi tappanut Arkhimedesta ja tämä olisi vielä perustanut koulukunnan, niin missä olisimmekaan. Arkhimedeshan oli jyvällä jopa integraalilaskennasta.

      Poista
    2. Saattaa toisaalta olla niin, että ruudin keksiminen on helppokin homma, mutta kun se kerran on keksitty ei muille jää jäljelle kuin keksiä lisää ruutia, ja sehän sitten vaikuttaa tyhmältä.

      Poista
  4. Minusta on harhaluulo ettei suhteellisuusteoriaa ja kvanttifysiikkaa voida sovittaa yhteen. Niiden laajempi yhteinen teoria tosin vielä puuttuu. On syytä palauttaa mieliin että Dirac kehitti jo 1930-luvulla neliulottteisen kvanttimekaniikan joka totteli myös suppeamman suhteellisuusteorian vaatimuksia. Sen avulla on saatu erinomaisia tuloksia sopusoinnussa todellisuuden kanssa ja se on ollut laajassa käytössä sen jälkeen.

    Kvanttimekaniikka toimii etupäässä mikromaailmassa eli atomitasolla ja siitä pienemmässä. Suurempaan mentäessä kvanttiominaisuudet alkavat kadota tai sulautua yhteen. Suhteellisuusteoriat sensijaan toimivat nimenomaan astronomisilla mittakaavoilla muttei mikään estä pieniä.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. "Harhaluulo" on ehkä hieman harhaanjohtava ilmaus. Kysehän on siitä, että nuo teoriat katselevat maailmaa ja maailmankaikkeutta aivan eri kulmista ja erilaisin oletuksin.

      Joku onkin lohkaissut, että suhteellisuusteoria on teoria, kun taas kvanttiteoria on laskukaava. Eli edellinen perustuu ymmärrykseen maailmasta, jälkimmäisen toimintaideaa ei oikein ymmärretä.

      No, siitä huolimatta molemmat ovat aivan erinomaisia teorioita.

      Poista
    2. Suppea suhteellisuusteoria perustuu pelkästään oletukseen valon nopeuden vakioisuudesta, kaikki seuraa siitä. Sitä pidetään aika vakuuttavasti todennettuna. Yleinen suhteellisuusteoria saattaa vielä sisältää joitakin epävarmuuksia eikä sillä ole kyetty kaikkia avaruuden ilmiöitä selittämään. Syy saattaa olla myös peräisin omasta kyvyttömyydestämme eikä teorian heikkoutta. Yhtälöt vain sattuvat olemaan sen verran hankalia.

      Kvanttimekaniikalle olen nähnyt erilaisia aika vakuuttavia "todistuksia" useampaa kautta aika yllättävilläkin tavoilla. Itse pidän sitä varsin kypsänä teorian haarana tässä puussa mutta sen yhteys suurempaan ymmärryksen kokonaisuuten on vasta hahmottumassa. Aivan tavanomainenkin kvanttimekaniikka tuottaa suuren määrän luotettavia tuloksia erittäin monimutkaisille järjestelmille, kuten kemian molekyylirakenteiden tutkimus pelkästään on osoittanut. Kiinteän aineen fysiikassa kvanttimekaniikka on tavattoman laajassa käytössä antaen tuloksia sekä teroeettisella tasolla että myös suoraan numeroina mallien rakenteisiin. Sovellusten kenttä on tavattoman laaja kylmäfysiikasta biologisiin molekyyleihin.

      Poista
  5. Herra blogistin arvelut numeroista toivat mieleen että jo Eukleides siinä 300 eKr. paikkeilla tutki lukuteoriaa ja antoi jonkinlaisen todistuksen siitä että niiden lukumäärä on ääretön. Noin sata vuotta myöhemmin Erastothenes tutki myös alkulukuja ja hoksasi menetelmän jolla niitä voidaan järjestelmällisesti käydä läpi kokonaislukujen joukosta. Heiltä jäi toki jälkeen muitakin oivalluksia.

    VastaaPoista
    Vastaukset
    1. Täydennys: Sana "alkulukuja" oli kadonnut ensimmäisestä lauseesta jos ei käynyt ilmi.

      Poista