Logodygmat: poszukiwanie "paradygmatu prof. Dragana"

Technologie, Nauka

Idea w nieskończoności

Motto: Idea układów szybszych od światła powstrzyma Wielki Wybuch?

W tej notce zawarta jest próba złożenia idei logodymatu w kontekście do tzw. "asymetrii energetycznej czasoprzestrzeni Einsteina", którą prof. Andrzej Dragan wyjaśnia jako "zjawisko lustrzanego odbicie naszych codziennych doświadczeń z fizyką".

W notce blogera @modus in actu pt. "Od formalności do modalności: logodygmat i problem możliwych światów fizycznych" na scenie logodymatu pojawiła się wybrana idea prof. Andrzeja Dragana, dotycząca świata:

Klasyczny logodygmat fizyki: Historia fizyki może być interpretowana jako ciąg kolejnych realizacji zasady: jednym opisać więcej. Mechanika Newtona pozwoliła wspólnym formalizmem opisać: spadanie ciał, ruch planet, trajektorie pocisków.Równania Maxwella połączyły: elektryczność, magnetyzm, światło.Teoria względności połączyła: czas, przestrzeń, grawitację. Logodygmat działał tutaj jako zasada unifikacji rzeczywistych obserwacji.
Przejście do modalności: W XX wieku pojawia się jednak nowa sytuacja. Matematyka przestaje być wyłącznie narzędziem opisu. Coraz częściej staje się generatorem nowych możliwości teoretycznych. Przykładowo: równanie Diraca poprzedza odkrycie pozytonu, zasada zachowania energii poprzedza neutrino Pauliego, formalizm pola Higgsa poprzedza eksperymentalne wykrycie bozonu Higgsa. Formalność wyprzedza obserwację. Powstaje nowa struktura poznawcza: Formalność → Modalność → Obserwacja
Przypadek Dragana: W tym świetle szczególnie interesujące stają się rozważania dotyczące układów nadświetlnych. Niezależnie od ich przyszłego statusu eksperymentalnego ujawniają one ważną zmianę metodologiczną.
Pytanie nie brzmi już: Jak wygląda rzeczywistość?
Pytanie brzmi: Jakie rzeczywistości są dopuszczalne przez formalizm?
Jest to przejście od ontologii aktualności do ontologii możliwości.

***

Zatem czy możliwa byłaby idea "paradygmatu prof. Dragana" w scenariuszu przenikania fluktuacji kwantowej w obie strony "bariery światła" względem "zasady nieoznaczoności Heinsenberga dla czasu i energii"?

Inspiracja w idei prof Dragana

"Hamowanie z v > c do c wymaga energii — W świecie nadświetlnym energia rośnie wraz ze spadkiem prędkości w kierunku c (odwrotnie niż u nas, gdzie rośnie przy przyspieszaniu do c). Nie da się łatwo „zahamować” tachionu do prędkości podświetlnej — wymaga to zużycia energii, analogicznie do naszego niemożliwego przyspieszenia powyżej c."

Fantastyka."Szybciej od światła w idei teleportacja przez przestrzeń nadświetlną w przestrzeni π (pi)"

***

Lustro prof. Dragana

Przegląd od AI

Koncepcja, którą opisuje prof. Dragan, dotyczy tzw. asymetrii energetycznej czasoprzestrzeni Einsteina. Prof. Andrzej Dragan w swoich wykładach, m.in. w materiale „Czy tachiony zbawią teorię kwantową?” oraz publikacjach naukowych dla Uniwersytetu Warszawskiego, wyjaśnia to zjawisko jako lustrzane odbicie naszych codziennych doświadczeń z fizyką. Rozwijając to ujęcie prof. Dragana, mechanizm ten działa na następujących zasadach:

Prędkość światła c jako nieprzekraczalny mur z dwóch stron: W szczególnej teorii względności prędkość światła nie jest barierą techniczną, lecz geometryczną granicą czasoprzestrzeni. Działa ona jak lustro dzielące kosmos na dwa niezależne światy:

Świat podświetlny (nasz): Obiekty posiadające masę poruszają się zawsze wolniej niż światło v < c.

Świat nadświetlny (tachionowy): Hipotetyczne cząstki poruszają się zawsze szybciej niż światło v > c.

Odwrócona dynamika energii: W naszym świecie zależność energii od prędkości jest intuicyjna: aby ciało poruszało się szybciej, musimy wpompować w nie energię (przyspieszanie). W miarę zbliżania się do prędkości światła, opór relatywistyczny rośnie do nieskończoności – osiągnięcie c.

W świecie tachionów dzieje się dokładnie coś odwrotnego:

Im szybciej leci tachion, tym mniej ma energii. Stanem o najniższej możliwej energii (stanie podstawowym) dla tachionu jest prędkość nieskończona.
Zwalnianie wymaga energii. Gdy tachion traci energię (np. poprzez emisję promieniowania), paradoksalnie przyspiesza.
Granica c od góry. Jeśli chcielibyśmy zahamować tachion do prędkości światła, musielibyśmy dostarczyć mu ogromnych ilości energii. Podobnie jak u nas, zbliżenie się do punktu c.

Dlaczego nie dochodzi do „przebicia” bariery? Prof. Dragan obrazowo tłumaczy, że z tego powodu żadna cząstka nie jest w stanie legalnie „przeskoczyć” przez prędkość światła. Materia podświetlna utyka po wolniejszej stronie, bo brakuje jej energii na dobicie do c. Materia nadświetlna (tachiony) utyka po szybszej stronie, ponieważ wyhamowanie jej do c również wymagałoby energii nieskończonej. Obie domeny są uwięzione po swoich stronach tej samej matematycznej granicy.

Prof. Andrzej Dragan uważa, że mechanika kwantowa u podstaw jest znacznie bardziej logiczna i precyzyjna niż newtonowska fizyka klasyczna. W świetle swoich przełomowych badań, prowadzonych m.in. z prof. Arturem Ekertem, dowodzi, że wiele postulatów mechaniki kwantowej można wyprowadzić z samej teorii względności.

Kluczowe wnioski z badań prof. Dragana:

Kwantowa zasada względności: Dragan wraz z zespołem wykazał, że zjawiska kwantowe przestają być "dziwne", jeśli dopuścimy istnienie obserwatorów poruszających się z prędkościami większymi od prędkości światła (t.j. nadświetlnych).
Złamana prędkość światła: Z jego modeli wynika, że gdybyśmy poruszali się szybciej niż światło, świat nie rozmyłby się w chaosie, lecz zaczął zachowywać dokładnie tak, jak opisuje to mechanika kwantowa.
Kwantowa natura czasu: Wprowadzenie pojęcia prędkości nadświetlnych sugeruje wręcz, że czas mógłby mieć więcej niż jeden wymiar, co wyjaśnia naturę probabilistyczną (losową) cząstek.
Podważenie "zdrowego rozsądku": Dragan często podkreśla, że świat makroskopowy wydaje nam się zrozumiały tylko dlatego, że jesteśmy do niego przyzwyczajeni. W rzeczywistości to prawa newtonowskie są często nielogiczne, podczas gdy fizyka kwantowa opiera się na prostych i precyzyjnych zasadach

Wybrane wypowiedzi prof. Andrzeja Dragana w postaci cytatów, które doskonale ilustrują jego bezkompromisowe i świeże spojrzenie na mechanikę kwantową oraz naturę fizyki:

O prostocie mechaniki kwantowej i ludzkim niedowierzaniu: „Wbrew rozpowszechnionym plotkom, istota teorii kwantowej wcale nie jest skomplikowana. Wręcz przeciwnie, jej esencja jest na tyle prosta, że można wyjaśnić ją nawet osobie bez żadnego matematycznego przygotowania. Reakcja jest jednak niemal zawsze taka sama. Jest nią niedowierzanie. I jest to najczytelniejsza oznaka, że teoria rzeczywiście została zrozumiana” — („Kwantechizm, czyli klatka na ludzi”).
O „pogodzeniu” Einsteina z fizyką kwantową poprzez nadświetlne prędkości: „Rzeczywiście, można by sądzić, że Einstein się przewraca w grobie, bo nie dość, że on nie cierpiał mechaniki kwantowej, to jeszcze w dodatku my twierdzimy, że z jego szczególnej teorii względności teoria kwantowa wynika” — (Radio Naukowe).
O badaniu nadświetlnych obserwatorów: „Dopuszczając do opisu nadświetlnych obserwatorów w zasadzie możemy odtworzyć najważniejsze cechy mechaniki kwantowej [...]. Te konsekwencje są takie, że świat wydaje się niedeterministyczny, że pewne obiekty będą poruszać po wielu trajektoriach na raz, będą w wielu miejscach na raz, dokładnie tak jak to przewiduje mechanika kwantowa” — (Radio Naukowe).
O nienaruszalności fundamentów fizyki: „Pomimo dziesiątek tysięcy eksperymentalnych prób, nikomu nie udało się uzyskać choćby jednego doświadczalnego wyniku, który podważałby teorię względności lub teorię kwantową. Jest oczywiste, że pierwsza osoba, która zdoła wykonać taki eksperyment, ma Nagrodę Nobla w kieszeni” — („Kwantechizm, czyli klatka na ludzi”).
O wyższości fizyki kwantowej nad fizyką klasyczną (newtonowską): „Świat newtonowski jest o wiele bardziej bezsensowną wizją świata niż wizja kwantowa” — (Rzeczpospolita).
O teorii a praktyce w nauce: „Mimo że w teorii nie ma różnicy między teorią a praktyką, to w praktyce jest” — („Kwantechizm, czyli klatka na ludzi”).

Prof. Andrzej Dragan (wspólnie z prof. Arturem Ekertem) dochodzi do mechaniki kwantowej poprzez matematyczne i logiczne „dokończenie” szczególnej teorii względności Einsteina. W swoich wykładach internetowych, takich jak te w Radiu Naukowym czy podczas serii Bliskie Spotkania 3 Stopnia, tłumaczy ten proces krok po kroku, odrzucając historyczne uprzedzenia fizyków. Wyprowadzenie mechaniki kwantowej z układów nadświetlnych opiera się na czterech głównych etapach:

Odblokowanie pełnej matematyki Einsteina: Szczególna teoria względności Einsteina opiera się na równaniach, które posiadają trzy matematycznie poprawne rozwiązania: dla obiektów wolniejszych od światła, poruszających się z prędkością światła oraz cząstek nadświetlnych (tzw. tachionów). Historycznie fizycy odrzucali to trzecie rozwiązanie. Uznawano, że prędkości nadświetlne prowadzą do paradoksów, które łamią przyczynowość (skutek mógłby wyprzedzić przyczynę). Dragan w swoich wykładach zadaje proste pytanie: Co się stanie, jeśli potraktujemy matematykę Einsteina serio i nie wyrzucimy do kosza układów nadświetlnych?
Narodziny niedeterminizmu (Przypadek zamiast pewności): Gdy badamy zachowanie obiektów z perspektywy obserwatora, który porusza się szybciej niż światło v > c, klasyczna fizyka zaczyna się rozpadać. W świecie podświetlnym (naszym) rzucenie piłki ma jedną, jasną trajektorię (determinizm). Z perspektywy obserwatora nadświetlnego, ta sama piłka nie porusza się w jednym kierunku, lecz zaczyna rozchodzić się we wszystkich kierunkach jednocześnie, tworząc rozszerzającą się sferę. Dla nadświetlnego obserwatora pojedyncza cząstka zaczyna wyglądać jak fala. Zamiast jednego konkretnego wyniku pojawia się probabilistyka i losowość. Dokładnie tak samo zachowują się cząstki w mechanice kwantowej.
Zmiana wymiarów czasu i przestrzeni: Kluczowym elementem przejścia do fizyki kwantowej jest to, jak układy nadświetlne modyfikują strukturę czasoprzestrzeni. W naszej rzeczywistości mamy 3 wymiary przestrzenne i 1 wymiar czasu (struktura 1+3). Przekroczenie prędkości światła powoduje matematyczne „obrócenie” tych osi. Czas i przestrzeń zamieniają się miejscami. Dla obserwatora nadświetlnego czas zyskuje dodatkowe wymiary, a przestrzeń kurczy się do jednego wymiaru. Ruch cząstki w wielowymiarowym czasie przejawia się dla nas jako zjawisko superpozycji – ta sama cząstka może znajdować się w kilku miejscach lub stanach jednocześnie.
Zasada zachowania informacji (Teoria Pola): W klasycznej teorii względności cząstka traktowana jest jako punkt w przestrzeni. W pracy prof. Dragana, z powodu rozmycia trajektorii przy prędkościach nadświetlnych, punktowy opis staje się niemożliwy. Aby zachować matematyczną spójność i uniknąć twardych paradoksów logiki, fizyka musi porzucić pojęcie „punktu” na rzecz pól fizycznych. Automatycznie wymusza to stosowanie matematyki kwantowej teorii pola, która jest fundamentem współczesnej mechaniki kwantowej.