Ajan luonne
|
Lainaus: sherlocker, 15.12.2020 14:27:05, 404226 Lainaus: Risto Koivula, 13.12.2020 05:21:17, 404208 Lainaus: riiviö, 11.12.2020 10:32:15, 404187 Hyllyssäni tuo on ja olen lukenut. Rovelli välttelee kaavojen ja yhtälöiden kirjoittamista, mutta minä joskus kaipaisin nasevaa kaavaa pitkän sanallisen selostuksen sijaan. Olen luultavasti vähemmistossä tämän suhteen. Kirja on naseva paketti tietoa siitä, mitä ajasta on tieteen edistymisen myötä tiedetty ja missä kohdassa tietämättömyyttä nyt mennään. Sitä, että kaikkea ei tiedetä eikä ole pystytty selittämään, ei mitenkään salailla. Rovelli on silmukkakvanttigravitaation miehiä ja se näkyy tekstissä. Teoria onkin kyllä ihan vahvoilla kvanttiteorian ja gravitaation naittamisen erilaisten yritysten joukossa. Luvun 9 otsikko on "Aika on tietämättömyyttä". Se tiivistää hiukan tahattomastikin aiheen suunnattoman vaikeuden. Rovellia ei voi syyttää siitä, että ajasta kohteena on hyvin vaikea sanoa mitään tolkullista, koska kielemme rakenteet kätkevät sisäänsä tietyn aikakäsityksen. Kunnon lauseessa on verbi, joka on jossakin aikamuodossa. Uskallan suositella luettavaksi, varsinkin jos lukija ei ole jo ennestään aikakäsitteeseen liittyvän fysiikan tohtori. Fysikaalisessa laskennallisessa teoriassa jokaista symbolikiemuraa (paitsi muodollista logiikkaa) pitäisi vastata jokin fysikaalinen vastinilmiö siellä tutkimuskohteessa. Lisäksi vain sellaiset piirteet voidaan edes periaatteessa kokeelli- sesti tarkistaa sellaisenaan,joilla tuollainen vastaavuus on.Tässä suhteessa ajan ja avaruuden olemassaolosta kai- ken fysikaalisen todellisuuden attribuutteina eli yleismääreinä ei pitäisi olla epäselvyyttä. Niiden kaikki ominaisuudet ja keskinäiset suhteet eivät ole selvitettyjä eivätkä siten tunnettuja. Sellaista ainesta fysikaalisissa teorioissa, joiden vastinta itse todellisuudessa ei tunneta eikä tiedetä, nimitetään ´epäkonstruktiiviseksi´. On vaihtelevia käsityksiä siitä, missä määrin epäkonstruktiivista ainesta teorioissa voidaan missäkin kulloinkin hyväksyä. Löysin vanhan ketjun, jossa toit esiin Lobatsevskin tässä aikakysymyksessä. Et saanut kovin paljon ymmärrystä silloin. Valitettavasti en ole tarpeeksi älykäs ja oppinut keskustelemaan näistä asioista kovin syvällisesti, mutta kysyn kuitenkin, miten varhainen Lobatsevski voisi ohittaa myöhemmät asiaan liittyvät selvitykset? Vai tarkoititko edes mitään sellaista. Tässä meikäläisen kaikkein ensimmäisessä viestissä aiheesta mikään ei ole muuttunut. Nostan sen esiin ja pistäm muutaman linkin: http://keskustelu.skepsis.fi/Message/FlatMessageIndex/78140?page=2#78593 " RK 25.03.2002 02:23:13 78593 Re: Big bang? Mirja Valtonen kirjoitti 19.03.2002 (78140)... >Luin Esko Valtaojan kirjan Kotona >maailmankaikkeudessa. Siinä esitetään >(vanha?) kuvaus maailmankaikkeuden >synnystä eli ns. Big bang. Valtaojan >kirjassa on teksti "alussa aine .. >oli tiivistyneenä yhteen pisteeseen". >Myöhemmin hän kirjoittaa, että alussa >oli vety- ja heliumatomeja, jotka >sitten "räjähtivät". Mutta: kuka >kertoisi minulle, mistä tuo aine >(atomit) tulivat siihen alkuun? Ex >nihilo nil eli jotenkin on pitänyt >sen materian muodostua; miten, mistä >"aineksista"? Eli mikä oli tilanne >pikkuisen ennen kuin BB "posahti"? Nyt kannattaa vähän kerrata, mikä fysikaalisessa maailmankuvassa on mittauksille perustuvia premissejä, ja mikä taas näistä johdettuja ja enemmän tai vähemmän kokeellisesti todennettuja johtopäätöksiä: Kokeellisia premissejä ovat ainakin - jatkavuuslait (eli kappale jatkaa tasaisessa liikkeessä, ellei siihen mikään voima vaikuta), eli impulssin säilymislait. - valon nopeuden vakioisuus (tyhjössä) kaikkien havaitsijoiden suhteen Ainakaan nämä eivät esimerkiksi "seuraa" mistään (erityisen suhteellisuusteorian) matematiikasta, vaan päin vastoin se matematiikka, mm. (nopeus)avaruuden epäeuklidisuus eli kaarevuus, seuraa näistä tosiasioista(?). (Filosofian puolelta tarvitaan lisäksi vielä OCCAMIN PARTAVEITSI, joka ei ole mitään turhanpäiväistä järkeilyä teorianmuodostuksessa; kyseessä on YKSINKERTAISIN nuo vaatimukset täyttävä aika-avaruuden malli. Malli on "klassisfysikaalinen": kukin seikka on tuon neliulotteisen avaruuden kussakin pisteessä tietyllä tavalla. Einstein ei ollut tuossa suhteessa minkään uuden aikakauden ensimmäinen, vaan vanhan aikakauden viimeinen fyysikko, siitä huolimatta että esimerkiksi väitteli tohtoriksi kavanttimekaniikasta, valosähköisestä ilmöstä. RK 16.12.2020) Jatkavuuslait kertovat toisaalta avaruuden matemaattisesta homogeenisuudesta eri suunnissa: luonnonlakien pitää olla samat kappaleen tasaisen liikkeen suunnasta riippumatta. Samoin luonnonlakien tulee olla samat, vaikka kappale olisi tasaisessa pyörimisliikkeessä jonkin akselin ympäri (eli kolme akselisuuntaa tässäkin). Tästä seuraa impulssimomentin eli drallin säilymislaki. (Se saa mm. heitettyyn kiveen kiinnitetyn langan kiertymään puun ympärille kiihtyvällä kulmanopeudella vapaan langanpituuden lyhetessä.) Aika on näihin kolmeen ulottuvuuteen nähden sikäli poikkeuksellinen ulottuvuus, että se on matemaattisesti imaginaarinen. Silloin aika x nopeus -termien neliöt ovat normiavaruudessa negatiivisia, kun muiden matkojen neliöt ovat tietysti positiivisia. Energian säilyvyyden laki liittyy tähän aikaulottuvuuteen samaan tapaan kuin impulssien säilyvyyden laki avaruus- ulottuvuuksiin: energian säilyvyyden laki "seuraa" matemaattisesti sellaisesta seikasta, ns. ajanalkupisteinvarians- sin periaatteesta, että luonnonlakien pitää pysyä samoina siitä riippumatta, minkä pisteen valitsemme laskelmis- samme ajan nollakohdaksi. Todistus (Emmy Noether 1915) tälle asialle on epäsuora ja monimutkainen. Toisaalta aika ja energia, kuten nopeus (impulssi) ja paikkakin, ovat kvanttitasolla ns. epätarkkuusperiaatteiden alaisia: hiukkasen energia juuri tietyllä ajanhetkellä voidaan mitata vain epätarkkuusperiaatteen rajoissa. Ns. massan energiasisältö E = mc² SEURAA ERITYISEN suhteellisuusteorian matemaattisesta apparaatista, se on välttämätöntä kappaleiden (koordinaatistojen) liikkeiden yhteensopivuudelle kuten nopeuksien yhteenlaskulle tässä käyräviivaisessa epäeuklidisessa ns. Lobatshevskin nopeusavaruudessa. Tässä apparaatissa RIIPPU- MATTOMALLE ajalle ei yksinkertaisesti ole tilaa, aika on mallin sisäinen parametri (kuten tietysti perimmiltään paik- kakin), jos ei ole sitä maailmankaikkeuden materiaa, niin ei ole ainakaan aikaa, eikä kyllä avaruuttakaan! Ja jos kaikki LIIKE "materiasta" loppuu, niin kuin tällaisessa singulariteetissa ilmeisesti käy, niin siihen pysähtyy kyllä aikakin. Mitään "ikuista tyhjää säiliötä", absoluuttista aikaa ja avaruutta ei ole olemassa, eikä tämän osoittamiseksi tarvita vielä mitään olettamuksia esimerkiksi gravitaation luonteesta tai vaikka Higgsin bosonista... Huomioiden massan energiasisältö ei ole löydetty poikkeuksia energian säilyvyyden lakiin. Tämän kaikkea muuta kuin ilmeisen, mutta kokeellisesti niin vahvasti kuin suinkin vain mahdollista todistetun massan energiasisällön perusteella voidaan katsoa ERITYINEN suhteellisuusteoria kokeellisesti todennetuksi teoriaksi. Mutta jos siellä singulariteetin välittömässä ympäristössä aika-avaruudessa luonnonlait eivät olisikaan esimerkiksi ajassa vakioita, vaan vallitsisi joitakin meille tuntemattomia prosesseja (ja aikakin olisi esimerkiksi kvantittunut), niin silloin sen energian ja impulssien säilyvyyden lakien ei ehkä sillä tavalla tarvitsisikaan olla (sellaisessa singulaari"pisteessä") voimassa kuin tässä "räjähtävässä" todellisuudessa. Nehän eivät ole, kuten jo tuli mainittua, voimassa muutenkaan missään "PISTEESSÄ", vaan äärellisessä ALUEESSA, joka tosin on äärimmäisen pieni, kunkin "pisteen" ympärillä. Edelleen kokeellisiin premisseihin kuuluu - raskaan ja hitaan massan yhtäsuuruus Tämä on nyt nimenomaan sen YLEISEN suhteellisuusteorian premissi. Ja vasta tästä yhdessä edellä kerrotun kanssa seuraavat nämä kosmologiset mallit, kuten räjähtävä (alkuräjähdyksineen), romahtava ja sykkivä. Toisin kuin erityinen suhteellisuusteoria, YLEINEN suhteellisuusteoria EI OLE sillä tavalla ehdottomasti oikeaksi todistettu teoria kuin ERITYINEN suhteellisuusteoria, joka antaa ilmeisesti hyvin oikean mallin siitä, MITEN jotakin tapahtuu, mutta ei välttämättä kerro siitä MITÄ se jokin perimmiltään on. Ja kun ei yleinen suhteellisuusteoria ole ehdottomasti oikeaksi todistettu, sitä ei silloin ole aivan välttämättä itse alkuräjähdysteoriakaan. Mutta jos alkuräjähdys todella on tapahtu- nut, niin silloin sen asian kysyminen, mitä oli ajassa ennen alkuräjähdystä on todellakin samaa kuin kysyttäisiin, mitä on pohjoisnavalta pohjoiseen, niin kuin joku totesi... Ja edelleen kokeellisiin premisseihin, jolta pohjalta on osaltaan johdettu kvanttiteorian matematiikka, kuuluu - energian kvanttiluonne Se liittyy nyt tähän lähinnä siten, että se antaa pienimpiä mahdollisia aikoja ja pienimpiä mahdollisia matkoja joillakin energioilla. Ja mitä tulee noihin positiivisiin ja negatiivisiin energioihin, niin hiukkasfysiikassa tiettyjen ominaisarvoyhtälöiden ratkaisut antavat puhtaan muodollisesti sekä positiivisia että negatiivisia energioita, ja kun vain oletetaan, tarkempia perusteita tämän osoittajalla Paul Diracilla ei ollut, että ne negatiiviset energiatilat ovat "täynnä" (mitä se sitten tarkoittaneekin), niin saadaan kokeiden kanssa yhtäpitäviä tuloksia. Siinä on taas yksi esimerkki kokeellisesta "matemaattisesta totuudesta" (kuten siinä Lobatshevskin nopeusavaruudessakin), jollaisia joidenkuiden mukaan ei saisi ollenkaan olla... " |
Muokannut: Risto Koivula, 12/16/2020 4:21:55 AM
Ajan luonne [ 404169 , sherlocker , 09.12.2020 22:27:27 ]
Etelän luonne [ 404172 , Teppolainen , 09.12.2020 23:36:27 ]
Etelän luonne [ 404173 , sherlocker , 10.12.2020 00:25:48 ]
Pineni lisäys [ 404174 , sherlocker , 10.12.2020 00:54:45 ]
Pineni lisäys [ 404236 , Kai Varma , 18.12.2020 07:45:42 ]
Pineni lisäys [ 404261 , Kai Varma , 22.12.2020 07:45:06 ]
Pineni lisäys [ 404262 , PeP , 22.12.2020 09:54:39 ]
Pineni lisäys [ 404263 , Kai Varma , 22.12.2020 11:31:41 ]
Ajan luonne [ 404179 , Risto Koivula , 10.12.2020 05:43:36 ]
Ajan luonne [ 404187 , riiviö , 11.12.2020 10:32:15 ]
Ajan luonne [ 404208 , Risto Koivula , 13.12.2020 05:21:17 ]
Ajan luonne [ 404226 , sherlocker , 15.12.2020 14:27:05 ]
Ajan luonne [ 404228 , Risto Koivula , 16.12.2020 02:53:56 ]
Ajan luonne [ 404225 , sherlocker , 15.12.2020 14:18:53 ]
Ajan luonne [ 404210 , Kai Varma , 13.12.2020 06:26:26 ]