RÓWNANIE STRUKTUR II – POST SCRIPTUM – bioastronomia

  Kolejna możliwość dotycząca natury matematyki to interpretacja realistyczna lub platońska. Z pozoru najprostsza, utrzymuje, że matematyka faktycznie istnieje – pi faktycznie jest w niebie – a matematycy po prostu ją odkrywają. (…) powodem, dla którego matematyka jest tak skuteczna w opisywaniu działania świata, jest to, że świat jest u podstaw matematyczny. (…) Zgodnie z tą interpretacją Teoria Wszystkiego musi być teorią matematyczną.
                                                                                    John D. Barrow, Nowe teorie wszystkiego.

Oktoniony tu są, a wraz z nimi wszystkie niezbędne utensylia. I w pewien niejasny sposób może od nich zależeć istnienie Wszechświata.
                                                 Ian Stewart, Dlaczego prawda jest piękna. O symetrii w matematyce i fizyce.

STRUKTURA (EGZO)ŻYCIA

Właściwie biorąc, integracja wstępna, pierwszy etap rozwoju (na linii od integracji wstępnej, przez dezintegrację, do reintegracji, akceleracji i hiperakceleracji), nie stwarza żadnej znaczącej struktury. Na przykład starożytność, edukacja szkolna, potem ewentualnie studia, w kosmologii wyodrębnienie się oddziaływania grawitacyjnego 10^-43 sekundy, potem wyłonienie się oddziaływania silnego 10^-36 sekundy po Wielkim Wybuchu stworzyły bardzo ważne podstawy świata pod ewolucję kosmiczną, jednak nie było tu wyodrębnionych, spektakularnych jakości. Jest tak dlatego, ponieważ nie wiązało się to z dramatami.

    Zarazem wielkim wydarzeniem, prawdziwym hipercudem, było, choć znaczącą strukturą mniej, powstanie np. bakteryjnego życia na Ziemi. Prawdopodobieństwo tego zdarzenia nie wynosiło, tak jak chciałby np. Jacques Monod, 1 do tryliona, a około 1. Jedynie znaczącą strukturą byłoby powstanie przynajmniej dwóch niezależnych ognisk zwłaszcza rozbudowanego życia w kosmosie. Dlaczego tak jest?

    U podłoża struktur leży dramat. Dramatami były inflacja kosmologiczna 10^-35 sekundy po Wielkim Wybuchu, u schyłku której wytrąciła się zwykła materia, i tzw. wieki ciemne do ok. 500 mln lat, kiedy potem rozbłysły pierwsze gwiazdy, podobnie, jeśli chodzi o biografię, dezintegracja, a w rozwoju życia na Ziemi różne okresy „Ziemi-Śnieżki” do ok. 600-700 mln lat temu. W historii cywilizacji ziemskiej dramatem było oczywiście średniowiecze. Światłem w tunelu i reintegracją był tu renesans.

Wielkim dramatem jest unikalnośc i samotność życia ziemskiego oraz cywilizacji ziemskiej.

    Zadziwiający jest nonsens, w który popadają niektórzt naukowcy. Od razu jako argument ocenia się ich za „wybitnych uczonych”, wśród których zdarzają się laureaci Nagrody Nobla (np. wspomniany J. Monod i Francis Crick). Chodzi o prawdopodobieństwo powstania życia na Ziemi. Gdyby było ono tak małe, jak się podaje, nie powstałoby.

    Każdy, kto grał w toto-lotka wie, jak trudne jest „wyciągnięcie” trójki (nie mówiąc o czwórce, piątce… itd.). Jest to też krańcowa zasada antropiczna. Ale wystarczy przytoczyć wypowiedzi Christiana de Duve (też noblisty), który mówił, że Wszechświat pełen jest życia i cywilizacji.

    Paul Davies w „Milczeniu gwiazd” pisze, że NASA „powtarza mantrę” o poszukiwaniu wody jako źródle życia, dodając, że obecne nastawienie świata nauki optymistyczne dla życia w kosmosie jesr „kwestią mody”…

    Otóż tu Davies się myli. Obecność wody wszędzie przy życiu jednak wskazuje na jej podstawową rolę w genezie i podtrzymywaniu życia (na Ziemi). A wiara w egzożycie, to nie „moda”, a paradygmat epoki.

    Z kolei kosmolog John Gribbin poświęca całą książkę „Dlaczego jesteśmy. Cud powstania życia na Ziemi”, aby dowieść, że jesteśmy jedyną cywilizacją w Galaktyce (i Wszechświecie?). Gribbin, nawiasem mówiac, nie orientuje się w planetologii, pisząc w „Encyklopedii kosmosu”, jeszcze w 1996 r., że gwiazda Barnarda ma planety, oraz to, że egzobiologia jest marginalną dziedziną zainteresowań astronomii. Gdyby tak było, odkrycie egzożycia nie stanowiłoby największego odkrycia wszechczasów.

    Inaczej sądzi np. wspomniany P. Davies, trafnie uważając życie za podstawowe dla kosmologii, pisząc w „Milczeniu gwiazd” wprost za Fredem Hoylem, że wrażenie jest takie, jakby supeintelekt zabawiał się prawami fizyki.

TRUDNOŚCI TEORII WSZYSTKIEGO (JAKO FIZYKI)

Jednym z istotnych problemów i celów współczesnej fizyki jest sformułowanie Teorii Wszystkiego. Są z tym duże trudności. Jednak różni badacze (fizycy?) temat ten rozumieją różnie.

    Na przykład John D. Barrow, laureat Nagrody Templetona, w książce „Nowe teorie wszystkiego. W poszukiwaniu ostatecznego wyjaśnienia” interpretuje sprawę niezaleznie (poza?) od nauki (fizyki?), myśląc o teorii WSZYSTKIEGO jako o całej wiedzy o świecie (nawet nie o wszechświecie), czyli w ujmowaniu zagadnienia jako filozofii. Barrow tak np. pisze: „dla większości umysłów (a więc nie naukowców-fizyków-TS) kwestia Teorii Wszystkiego to nic innego jak prawa natury. To poszukiwanie najbardziej podstawowych i najbardziej kompleksowych wersji tych uniwersalnych praw. Właśnie z nich przy niewielkim wysiłku może wynikać wszystko, czego można chcieć się dowiedzieć o naturze obserwowanego wszechświata. W kolejnych rozdziałach spróbujemy podważyć ten dogmat i odkryć jakie inne aspekty fizycznego świata, różne od tradycyjnego obszaru praw natury, są niezbędne do zrozumienia jego całkowitej struktury” (J. D. Barrow, s. 84-85).

    Z kolei np. Frank Wilczek, laureat Nagrody Nobla, traktuje problem Teorii Wszystkiego jako fizykę, czyli naukę. Wilczek tak pisze w książce „Piękne pytanie. Odkrywanie głębokiej struktury świata”: „Udana teoria czegoś może być cenniejsza od nieudanej próby sformułowania Teorii Wszystkiego” (F. Wilczek, s. 212).

    Jakkolwiek można rozumieć dany termin jak się komu podoba, Teoria Wszystkiego jest obecnie dziedziną stricte fizyczną i oznacza głównie syntezę między teorią względności i teorią kwantową.

    Jest to, wbrew pozorom, trudniejsze niż filozofia i stanowi Odkrycie (w dziedzinie nauk przyrodniczych i ścisłych i bardziej podstawową jego formę), gdyż jest ściśle związane z matematyką (i fizyką). Bardziej więc spełnia tzw. anty-regułę F.Bacona (że człowiek już nic nowego nie wymyśli, będąc jedynie ponownym wynalazcą prochu.

MATEMATYKA, FIZYKA I OBRAZ A TEORIA WSZYSTKIEGO

W książce „Nowe teorie wszystkiego” J. D. Barrowa tak dalej czytamy: „Pytamy: dlaczego świat jest matematyczny? Ale z drugiej strony niewiele rzeczy, które napotykamy w codziennym życiu, wydaje się matematycznymi. (…) nie znajdujemy nic matematycznego w emocjach i osądach, w muzyce czy sztuce. (…) Żaden program ani równanie nie może wygenerować całego piękna i całej brzydoty (…). (…) Żaden niepoetycki obraz rzeczywistości nie może być pełny. (…) Nie ma formuły, która może nam dostarczyć całą prawdę, całą harmonię, całą prostotę. Żadna Teoria Wszystkiego nigdy nam nie przyniesie pełnego wglądu.” (s. 403-409).

    Czy wszystko powyższe, to jest Teoria Wszystkiego, odnosi się do bioastronomii (bo o niej jest mowa w powyższym tekście)? Największym bioastronomicznym (i setiologicznym?) odkryciem wszechczasów byłoby znalezienie jakichś form egzożycia, czyli życia pozaziemskiego. Jednak poprzedzałoby je inne odkrycie.

    Odkryciem tym byłoby stworzenie tzw. hiperobiektu (hipertekstu czy hiperobrazu bądź hiperrówania?) – hiper-wiedzy o tym. Zgodnie z powyższym – czy byłaby nią matematyka (i fizyka)? Czy może plastyka (astronomia plastyczna)? Wydaje się, że to pierwsze jest najważniejsze – jednak trudno pominąć tu i obraz.

EGZOLUNARYSTYKA I BIOASTRONOMIA – (WSTĘPNE) ODKRYCIA

Odkrycie ważnego zjawiska w fizyce i astronomii zawsze poprzedza opracowanie i stworzenie wstępnej wiedzy na ten temat.

    Tak było np. z czarnymi dziurami, falami grawitacyjnymi i soczewkowaniem grawitacyjnym, co przewidywała teoria względności Alberta Einsteina. Potwierdzenie istnienia nastąpiło kilkadziesiąt lat później.

    Podobnie przebiegło to w przypadku przewidzenia teoretycznego (odpowiednie równania) przez Paula Diraca istnienia pozytonu (Nagroda Nobla z fizyki w 1933 r. za odkrycie nowych form i postaci materii).

    Ale też i później – w 1964 r. Peter Higgs opracował wiedzę i teorię postulowanego przez niego skalarnego pola, którego kwantem jest bozon Higgsa. To wcześniej wymagało sformułowania pewnych hipotez. W 2012 r. odkryto w ośrodku CERN cząstkę Higgsa. W 2013 r. Peter Higgs i Francois Englert uhonorowani zostali Nagrodą Nobla z fizyki za wkład w zrozumienie mechanizmu masy i odkrycie bozonu Higgsa. Tak więc hipoteza i wstępna koncepcja pola Higgsa poprzedziły o 48 lat odpowiednie doświadczalne odkrycie.

    Tak samo było z modelem z dziedziny astrofizyki i planetologii dotyczącym egzoplanet. To wykluwało się intensywniej zwłaszcza po drugiej wojnie światowej. Chodzi np. o badania m.in. Ottona Struvego, Gerarda Kuipera, Carla von Weizsäckera i wielu innych (zwłaszcza później), czemu towarzyszył obejmujący egzoplanetologię przełom światopoglądowy, związany z falą optymizmu egzoplanetologicznego. W 1991 r. Aleksander Wolszczan i Dale Frail odkryli pierwsze egzoplanety.

    Wydaje się, że nie inaczej będzie z egzolunarystyką i egzo(setio?)życiem. Opracowania na temat egzoksiężyców, nieliczne na razie, już istnieją. To samo dotyczy setiologii. Tu chodzi głównie o poszukiwania cywilizacji kosmicznych prowadzone  przez Francisa Drake’a, ale też i o wstępne teorie Philipa Morrisona i Giuseppe Cocconiego, publikacje Carla Sagana, Setha Shostaka, Jill Tarter i wielu innych. Również liczne np. symulacje objęły teorię i wiedzę (w tym obrazową) o egzożyciu. To wszystko, ten punkt wyjścia i podstawy są niezbędne, potrzebne i wzbogacające astronomie i bioastronomię. Na ile wymaga to również matematyki – czas pokaże.

    Ważna tu jest również i astronautyka oraz egzoastronautyka (technika kosmiczna obejmująca pozasłoneczne układy planetarne). To jak na razie poprzez wizje eksploracji Układu Słonecznego.

WARTOŚĆ WYGRANEJ I PRAWDOPODOBIEŃSTWA A ASTRONOMIA – MATEMATYCZNE ZALEŻNOŚCI

Rozważmy sytuację-zadanie, kiedy istnieje wygrana w = 5000 p_u (punktów) i zdarza się to raz na 100 przypadków. Wtedy odsetki i prawdopodobieństwo p = 0,01. To oczywiste. Ogólny wzór będzie więc następujący:

w = r x 1/p  = r/p, gdzie

r – przeciętna wartość wygranej (wartość oczekiwana)

I tu:

5000 = r/0,01, stąd r = 50p_u

Przy odsetkach, tj. prawdopodobieństwie równym p = 0,02, r = 100.

    Przenieśmy to na astronomię i planetologię. Przy wartości przeciętnej cywilizacji (takiej jak ziemska, posiadającej potencjał ok. w = 10¹²p_u i przy występowaniu takiej planety w Galaktyce raz na milion (według wzoru Drake’a), zajdzie:

r = wp = 10¹² x 10^-6 = 10⁶

Można powiedzieć, że taka jest wartość martwej planety (lub księżyca, przy nieco innych parametrach liczbowych) (maksymalnie to upraszczając, gdyż rzeczywista wartość globu jest znacznie większa).

    Wtedy ilość takich globów w Galaktyce będzie równa n = 400 x 10¹⁰  (przy 400 miliardach gwiazd w Galaktyce i przy 10 planetach w układzie gwiazdy). Zatem ich sumaryczna wartość przyjmie wielkość Σ = 400 x 10¹⁶p_u.

    Potencjał globu z supercywilizacją (cywilizacją II typu według klasyfikacji Kardaszewa) wynosi w = 10²⁷W (przy ziemskim potencjale 10¹⁶W (wat)). Zatem wartość punktowa jednej supercywilizacji jest równa 10²³p_u.

    Zakładając, że każda egzocywilizacja będzie supercywilizacją (10²⁷W – 10²³p_u), ilość takich globów w Galaktyce będzie równa N = 400 x 10⁴. Zatem ich sumaryczna wartość przyjmie wielkość Σ = 400 x10²⁷p_u

Oczywiście to wszystko zajdzie przy analizie wyłącznie wartości technicznej cywilizacji (oraz przy nieuwzględnieniu kooperacji między supercywilizacjami). Biorąc zaś pod uwagę fakt, że dany glob zamieszkuje wiele różnych gatunków biologicznych (przypuśćmy 1 miliard = 10⁹), wartość biologiczna takiego globu jest praktycznie nieskończona (w_b = ∞).

RÓWNANIE

Pewnego listopadowego dnia 2018 roku analizowałem zastosowania wyprowadzonego właśnie a przedstawionego w poprzednim tekście wzoru 1): w = r/p. Wzór ten można porównać z innym równaniem, 2): w = sA – A + fB’. Równanie to również przedstawiłem w kilku poprzednich artykułach. Zarazem zawarte ono było w tekście „Równanie struktur II/4”. Ten tekst był w trakcie przygotowania do publikacji. Szczególnie tu istotny był zapis 3): B = f_zmB’t = katⁿ (gdzie t- czas, k – stała rozwoju, a – mem, n – paradygmat, f_zm – czynnik rozwoju, niemianowany).

    Równanie to wyraża WARTOŚĆ twórczości lub całości zwykłej materii po jej wyłonieniu się w trakcie historii kosmosu z ciemnej materii.  Wtedy już zaczął działać nowy algorytm, KOD ROZWOJU. Dzięki temu kodowi istnieją gwiazdy, planety, życie. I cywilizacje.
    Tu jednak pojawił się problem. Nagle stwierdziłem, po raz kolejny, że w zapisie jest poważny błąd…

    Sprawa ta wydaje się banalna, jednak oddaje pewną ważną i ciekawą subtelność matematyki jako takiej.

    Otóż błąd zapisu 3) polegał na tym, że B’ nie może tu być tak oznaczony, bo, zgodnie z zapisem 2) jego jednostką, tam B’, był punkt (tak jak jednostką wartości w, wyrażonej przecież tylko w punktach!). Tu zaś, przy zachowaniu ZAPISU jako B’, iloczyn B’t byłby błędny i bez sensu. Wyrażałby i oznaczał bowiem punkt razy rok, a to jest nonsens.

    MIARĄ B’ TU MOŻE BYĆ TYLKO PUNKT/ROK!

I rzeczywiście – tu, w zapisie 3), B’ (a raczej już po poprawieniu B’’) oznacza ŚREDNIĄ podstawy na przykład rocznej twórczości w FAZIE AKCELERACJI – już po zadziałaniu magicznego czynnika postępu f. Zatem nie mogę użyć tu symbolu B’, bo go WCZEŚNIEJ użyłem w innym znaczeniu, tam (wzór 2)) W JEDNOSTCE PUNKT.

    Zatem, zgodnie z powyższym, tu MUSI GO WYRAZIĆ INNY SYMBOL – B’’.

    Rzeczywiście. Po raz kolejny, niestety, przekonałem się o jednej prawdzie. Zawsze trzeba kontrolować, precyzyjnie, skrupulatnie i konsekwentnie kontrolować JEDNOSTKI i miary w wyprowadzanych równaniach.

    Problem w tym, że NA DYSKIETCE w trakcie jej publikowania nieco trudniej to poprawić. Jednak mniejsza o to. Tak.

Najważniejsza jest jedna rzecz. MAM ŚWIADOMOŚĆ O CO CHODZI. I wiem, że równania, ŚCISŁE RÓWNANIA MATEMATYCZNE, tak w fizyce, astronomii, jak i bioastronomii są, w sposób nieubłagany, potężną bronią!

RÓWNANIE STRUKTUR – NIEKTÓRE DALSZE ROZWINIĘCIA

Jako rozwinięcie przedstawionych wyżej rozważań, można przedstawić kontynuację zapisu równania struktur. I tu zajdzie:

        w_c = (s - 1) A + B_c        w = r/p
        (s - 1) A = r            B_c=w, stąd
        w_c = r + w = r + r/p = r (1 + 1/p), gdzie

 w_c – wartość całkowita struktur
B_c – wartość całkowitej wygranej w akceleracji
s – liczba struktur
A – amplituda fali struktur, np. w reintegracji

Fraza „np. w reintegracji” oznacza głównie reintegrację (odpowiednio też – ciemną materię) (bo wtedy jest to funkcja liniowa i to występuje jako dominujący, podstawowy, porównawczy analizowany przedmiot rozważań), ale też i integrację wstępną (odpowiednio – ciemną energię) (to również jest funkcją liniową). W obszarze akceleracji (odpowiednio – zwykłej materii) jest to już (zgodnie z wcześniejszymi analizami) funkcja potęgowa. Tu również należałoby wymienić zamiast „akceleracji”, „akceleracji i hiperakceleracji” (to drugie obejmuje głównie inteligencję (cywilizacje) – tu jest to funkcja wykładnicza).

    Wskaźnik p w biografii przedstawia i oddaje stopień „wysiłku”, mobilizacji i aktywizacji twórczej w akceleracji w stosunku np. do reintegracji i integracji wstępnej, wyrażający tzw. ambicje w apogeum życia; im wskaźnik niższy, tym są one większe.

W fizyce i astronomii powyższy parametr pokazuje potencjał i możliwości generowania wyższych struktur w kosmosie. Po podłączeniu powyższego wzoru do równania struktur, zajdzie:

    w = r (1 + 1/p), gdzie

w – wartość i masa ustrukturyzowana struktury
r – całkowita przeciętna wartość oczekiwana np. w reintegracji
p – prawdopodobieństwo zajścia i wygranej w akceleracji

W zasadzie powinno się analizować zestawienie z oczekiwaną średnią przeciętną w skali inter-indywidualnej (łac. inter – między), nie zaś intra-indywidualnej (łac. intra – wewnątrz), tak jak tutaj. Jednak tu akurat, np. w biografii, wartość ta jest bardzo zbliżona do przeciętnej wartości reintegracji (średnio wynosi 200-300 punktów). Wydaje się, że podobnie będzie w kosmicznym obszarze materii i energii.

PROBLEM MAŁYCH PRAWDOPODOBIEŃSTW

W skali kosmicznej tworzenie się struktur łączy się często z niskimi prawdopodobieństwami zaistnienia tego. I tak jest przy szansie powstania inteligencji kosmicznej na danym globie w porównaniu z samą wartością fizyczną globu (czyli przy przejściu z fazy akceleracji do fazy hiperakceleracji). Ono, jak się przypuszcza, jest małe i wynieść może p = 10^-6 (raz na milion globów). Wtedy zajdzie:

        w = r (1 + 1/p) = r + r/p ≈ r/p

W relacji inteligencja/życie to prawdopodobieństwo może być znacznie większe.

    Powyższa zależność jednak nie do końca musi obowiązywać przy przejściu np. z fazy integracji wstępnej (ciemna energia – 73% masy Wszechświata (m_w)) do fazy reintegracji (ciemna materia – 23% m_w), podobnie jak przy powstaniu w ramach akceleracji zwykłej materii (4% m_w) z ciemnej materii. Jednak na razie tak naprawdę nie wiadomo jakie to są wielkości i prawdopodobieństwa.

    Z drugiej strony dzięki zastosowaniu teorii prawdopodobieństwa (w powyższej jej interpretacji) sam obraz np. ewolucji kosmosu, wzajemnych relacji między ciemną energią, ciemną materią i zwykłą materią oraz miejsca w tym wszystkim bioastronomii (i setiologii) nieco się przejaśnia. Wskazuje to na pewną rolę w fizyce, astronomii i kosmologii równania struktur jako takiego.

POST SCRIPTUM – PODSUMOWANIE

Istnieje w teorii akceleracji pewna technika. Technika ta polega na tak zwanym budzeniu ARCHETYPU. Budzenie archetypu jest werbalizacją tego co mamy do powiedzenia w jakiejś sprawie. Zgodnie z Carlem Jungiem, taka komunikacja OLŚNIEŃ, czyli SŁOŃCA w nas (Słońca z dużej litery – w sensie ASTRONOMII) może trwać wiele, wiele lat. Czasem całe życie.

    Ale też – siedząc w fotelu nauki nie zbudujemy. Taki złoty KLUCZ DO (EGZO-SETIO-A.I.?) ŻYCIA (znów życia z dużej litery – w sensie (bio)astronomii) ISTNIEJE. I leży daleko, bardzo daleko stąd – wręcz może na krańcu (wszech)świata (wszechświata pisanego z małej litery – jako megawszechświata).

    Jednak jego bardzo znaczącą reprezentację – jako MATEMATYKĘ (równanie struktur?) można zwerbalizować już teraz. Nie ma pełnej Teorii Wszystkiego bez rozwiązania antynomii Początku ale i Końca wszechświata. Jednak dopóki istnieje matematyka, zawsze jest jakaś nadzieja.

    A podstawą takiego postępowania naukowego jest metoda matematyczno-empiryczna. I tu archetyp wewnętrzny tak się ma do archetypu zewnętrznego, jak matematyka do doświadczenia i empiryki, głównie jako niezbędnego weryfikatora niezbędnych i podstawowych, wcześniejszych wizji. Głównie w nich leży istota i sedno sprawy.

Powyższe rysunki autora przedstawiają powierzchnię, formy życia i przyszłą obecność człowieka na księżycu odkrytej planety pozasłonecznej oraz na hipotetycznej egzoplanecie.

              Chłodny świat pewnego odległego księżyca – egzoksiężyc planety HD 213240 B
              Gdzieś wśród gwiazd – egzoplaneta w układzie gwiazdy HR 810

Tagi: równanie struktur