MateuszJa MateuszJa
332
BLOG

Ziarnistość Natury, czyli przejście fazowe

MateuszJa MateuszJa Technologie Obserwuj notkę 16

Od ponad 100 lat nauka boryka się z połączeniem teorii względności Einsteina z mechaniką kwantową i jak do tej pory, są to usiłowania bezskuteczne.

„Jednolita teoria pola", „Ogólna teoria wszystkiego”, „Kwantowa teoria grawitacji”, „M-teoria” (bazująca na superstrunach), „Kwantowa teoria pola” - wszystkie te próby ujednolicenia fizyki w skali makro i mikro spełzły na niczym.

Wydawało się, że podobnie jak w przypadku fizyki klasycznej – teoria Einsteina jest uogólnieniem praw odkrytych przez Newtona, tak w przypadku nowej teorii, uogólni ona fizykę kwantową i teorię względności.

Sam Einstein początkowo był bardzo sceptyczny, jeżeli chodzi o rewelacje dotyczące praw mechaniki kwantowej, aczkolwiek dostał Nagrodę Nobla za zrozumienie fotonowej natury światła.

Jednakże zasada superpozycji była dla niego nie do przyjęcia. Chociaż sam doszedł do pozornie sprzecznych z logiką wniosków dotyczących czasoprzestrzeni, nie mógł zaakceptować wniosku mówiącego o tym, że dany układ fizyczny znajduje się w nieokreślonym stanie, dopóki nie zostanie dokonany na nim pomiar. W tym sensie pogląd Einsteina był zbliżony do oświeceniowego determinizmu optymistycznie zakładającego możliwość opisu każdego momentu obiektu fizycznego w przeszłości, teraźniejszości i przyszłości, o ile dysponujemy odpowiednim układem równań. Sam zresztą pod koniec życia usiłował połączyć obydwie fizyki, nazywając nową teorię „Jednolitą Teorią Pola”, jednakże nie zdążył swojego dzieła dokończyć. Nie wiadomo zresztą, czy by się to mu udało (nawet gdyby żył kilka lat dłużej) ponieważ jak widać, do tej pory takiej zunifikowanej teorii nie stworzono.

Przejściem fazowym nazywamy w fizyce zjawisko zmiany własności danej struktury materialnej na wskutek zmian termodynamicznych (najprościej to ujmując). W przypadku zmiany temperatury mamy z tym do czynienia w nadprzewodnictwie, ale najprostszym przykładem jest H2O, związek bardzo często występujący we Wszechświecie. Jak wiadomo, woda występuje w 3 postaciach : płynnej, stałej i gazowej. Czynnikiem decydującym o stanie skupienia wody jest temperatura. 

Wracając do tematu artykułu, rzeczą zastanawiającą jest, dlaczego pomimo tak szybkiego rozwoju techniki i metod badawczych nie udało się (pomimo, że upłynęło ponad 100 lat) połączyć obydwu fizyk. Dzięki internetowi mamy wyjątkowe możliwości łączenia zespołów naukowców, wymiany informacji i nawet sumowania mocy procesorów łączonych w sieci.  

A może odpowiedź leży zupełnie gdzie indziej ? 

Przestrzeń i czas mają strukturę ziarnistą, podobnie jak poziomy energii z którymi mamy do czynienia w mechanice kwantowej. Wiemy, że najmniejszymi „ziarnami” w tym przypadku są czas Plancka i długość Plancka.  

A gdyby tą zasadę energii, czasu i przestrzeni, czyli fundamentalnych elementów Wszechświata rozciągnąć na jego prawa ? 

A może nie istnieje żadna Teoria Wszystkiego, tylko mamy do czynienia z rozłącznymi teoriami, które funkcjonują na zasadzie przejścia fazowego ? Czynnikiem nadrzędnym byłaby tu zasada skali. Podobnie jak temperatura 1000 C decyduje o tym, że woda zmienia stan skupienia, to określona bariera wielkości decydowałaby o tym, że nie mamy już do czynienia z grawitacją, tylko musimy się posługiwać mechaniką kwantową. Kwestią tylko jest wyznaczenie tej granicy, podobnie jak temperatury parowania wody.

Być może nauka zabrnęła w ślepą uliczkę i szuka tego, co nie istnieje. Faktem bezspornym jest mnogość hipotez i teorii, tworzonych bez możliwości empirycznego uzasadnienia.  

Od czasów Einsteina i Bohra nie dokonał się żaden znaczący przełom w fizyce na miarę ich odkryć. 

Więc może przyczyną tego stanu rzeczy jest przejście fazowe dotyczące praw natury.

Natura byłaby w tym ujęciu ziarnista, jak czas i przestrzeń : do pewnej skali wielkości obowiązują dane zasady, od przekroczenia pewnej bariery – inne.


Literatura

Bryson B.– Krótka teoria prawie wszystkiego

Harpen P. - Nasz inny Wszechświat 

Hawking S. - Wszechświat w skorupce orzecha

Kaku M. - Fizyka rzeczy niemożliwych

Kaku M. - Hiperprzestrzeń

Gubsen S. - Teoria strun bez tajemnic

Rees N. - Przed początkiem

Nowikow I. - Czarne dziury i wszechświat

Rovelli C. - Rzeczywistość nie jest tym, czym się wydaje

Bajtlik S. - Kosmiczny alfabet

Hogan C. - Mała księga wielkiego wybuchu

Fergusin K. - Czarne dziury w czasoprzestrzeni

Heller M. – Wieczność Czas Kosmos

Davies P. - Czas niedokończona rewolucja Einsteina

Randall L. - Ukryte wymiary Wszechświata

Green B. - Piękno Wszechświata

Barrow J. - Księga wszechświatów

Clark L. - Nowe tajemnice Wszechświata

Melia F. - Na skraju nieskończoności

Mageueijo J. - Szybciej niż światło

MateuszJa
O mnie MateuszJa

Mateusz Jarosz: informatyk, ekonomista, kompozytor, członek Stowarzyszenia Pamięci Powstania Warszawskiego 1944. https://www.baczynski-piesni.pl/ https://www.mateuszjarosz.pl/

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie