caractere mai micireseteazacaractere mai mari

Cele mai recente contributii la rubrica Repere carteziene



 

Bosonul Higgs şi Dumnezeu – 4 Iar „a căzut” teoria Gravitaţiei Universale?

de (29-7-2012)
14 ecouri

Disclaimer: Acest ciclu de articole nu are intenţia de a prezenta sau preda fizica. Însuşirea fizicii se face din manuale universitare unde materialele sunt cu mult mai organizate, mai extensive şi învăţarea fizicii din ele se poate face mult mai bine decât din ce scriu eu aici. Scopul meu este de a ajunge la discutarea unor interpretări filozofice pe care le numesc eu “sărite peste cal”, şi care au trezit controverse printre fizicieni celebri. De exemplu, chiar Einstein, pentru a respinge mecanica cuantică, s-a exprimat odată cam aşa: “cum adică, dacă nu mă uit la Luna, înseamnă că ea nu există?”

Am văzut din articolele anterioare cum decelarea bosonului Higgs a încununat o victorie a fizicienilor, care aveau nevoie de confirmări fizice pentru descoperirile lor anterioare. Am văzut de asemenea ce promisiuni extraordinare aduce descoperirea acestei particule fizice, dintre care unele previzibile, ca de exemplu descoperirea dimensionalităţii spaţiului din Universul în care trăim, adică răspunsul la întrebarea: oare trăim spaţiul cu 3 dimensiuni spaţiale, sau in spaţiul cu 11 dimensiuni? Vom fi în stare în curând să tragem concluzii despre nişte lucruri care au ţinut cândva, aparent, de domeniul fantasticului, De exemplu, există speranţa să putem răspunde la întrebarea dacă intr-adevăr facem dintr-un Multivers, având un număr infinit de universuri, sau nu.

Unii fizicieni cred că mai există universuri paralele foarte asemănătoare cu al nostru, în care lucrurile se petrec diferit, dar există aceleaşi …personaje. Adică …noi am putea exista în variante uşor diferite! Alţii au sugerat că în alte universuri similare cu al nostru, istoria lumii ar putea fi puţin diferita! Este adevărat ca mulţi fizicieni spun pe bună dreptate că aceasta nu mai este ştiinţă: nu respectă nici unul din criteriile lui Popper pentru clasificarea acestor ipoteze drept ştiinţifice.

Şi totuşi aici nu este vorba despre ipoteze rezultate numai din jocul imaginaţiei pure. In plus, este vorba şi despre aflarea unui „secret” neliniştitor: din ce motiv reducerea (colapsul) funcţiei de undă care are loc atunci când noi oamenii facem o observaţie fizică, duce în Universul nostru la o variantă cu totul aleatoare a lucrurilor, bazata nu pe cauzalitate ci pe probabilităţi? Ba chiar mai mult decât atât: oare noi oamenii am revenit in centrul Universului din acest punct de vedere? Intr-un alt sens decât cel medieval? Nu cumva concluzia este pripită?

Abia vorbind de toate acestea ne putem da seama de însemnătatea atât de costisitorului experiment de la CERN. De fapt trebuie adăugat faptul ca fizicienii americani sunt foarte supăraţi pentru faptul ca proiectul american de construire a unui „Superconducting Supercollider”, cu mult mai avansat din punct de vedre tehnic, a fost abandonat de Congresul SUA după ce a fost construit pe jumătate (Congres care a cheltuit banii respectivi pe … războaie, etc.). Acest accelerator ar fi fost de câteva ori mai mare decât acesta şi ar fi folosit avantajele imense ale supraconductivităţii. „Se duce dracului ştiinţa americana”, au spus ei.

La toate acestea se adăuga întrebarea chinuitoare care nu are răspuns: oare teoria corzilor (strings) poate fi confirmată sau nu? Adică: este oare adevărată afirmaţia că întregul nostru univers este doar o „simfonie”, toate particulele nefiind altceva decât nişte corzi care vibrează, iar rezultatul acestei „simfonii” suntem chiar noi, cu întreaga natură?

Dar să reiau lucrurile de unde le-am lăsat data trecută: de la acea cercetătoare având iniţialele V.R.

Este vorba de o cercetătoare umilă, fără nici o urmă de înclinaţie spre confruntare, care a dat peste cap într-o bună zi mentalitatea fizicienilor. Numele ei este Vera Rubin. Ea s-a apucat să verifice modul în care se aplică, în cadrul galaxiilor, teoria gravitaţiei lansată de Newton şi perfecţionata de Einstein, şi a rămas uluită! Când s-a apucat de această muncă de rutină, ea nu ştia că va revoluţiona cosmologia.

În sistemul nostru solar, legea Gravitaţiei Universale se aplică exact cum a fost stabilită de Einstein, cu mare precizie. De exemplu planetele îndepărtate se mişcă cu mult mai încet în jurul soarelui decât cele apropiate. Numai că, studiind galaxiile, ea a găsit un rezultat surprinzător: toate stelele fiecărei galaxii se mişcă „în front comun” cu cele mai apropiate! Adică se pare că, cu cât o stea este mai îndepărtată de centrul galaxiei, cu atât are o viteză mai mare. „Oare teoria Gravitaţiei Universale este greşită?” s-au întrebat fizicienii.

Imediat au început contestările, chiar şi insultele la adresa ei, dar foarte repede rezultatele obţinute de Vera Rubin au fost confirmate. Ea s-a simţit jignită pentru că unii fizicieni i-au spus să se lase de fizică şi în schimb să meargă „înapoi la …bucătărie”. Si într-adevăr ea s-a retras din poziţia sa (din nefericire). Soarta femeilor în ştiinţe nu a fost întotdeauna foarte bună, deşi acum este în schimbare abruptă. O serie de femei, ca Vera Rubin şi Lisa Randall, au avut rezultate excepţionale.

Pe scurt: rezultatele ei au fost confirmate în mod independent de mulţi fizicieni. I s-a dat dreptate până la urmă. Dar ce a urmat a fost o adevărată revoluţie în fizică modernă. Când s-a calculat evoluţia în timp a galaxiilor s-a constatat că de fapt numai dacă ele ar avea de zece ori mai multă masă, ar fi putut evolua la forma pe care o au astăzi. Şi asta explică şi comportamentul „ciudat” al stelelor, descoperit de Vera Rubin.

Singura explicaţie posibilă a fost constatarea existenţei in spaţiul galaxiilor a unei forme de materie necunoscută, numită azi „dark matter„, materie întunecată, formată din particule care nu interacţionează cu materia pe care o cunoaştem (atomi, molecule, particule elementare). Materia respectiva este „întunecată” numai in sensul ca nu ştim nimic despre ea!

Din acest motiv, particulelor presupuse a formă această materie „întunecată” pentru noi se numesc „WIMP”, ceea ce înseamnă în engleză „slăbănog” şi este un acronim pentru Weakly Interacting Massive Particles. Ştim că materia întunecată există, dar
încă nu s-a reuşit să se pună în evidenţă în mod direct. Se lucrează în mod foarte energic în această direcţie.

Deci răspunsul la întrebarea din titlu – Iar „a căzut” teoria Gravitaţiei Universale? – este: nu. Teoria Gravitaţiei Universale este corectă, numai că în afară de materia din care suntem făcuţi noi, coexista cu noi şi un alt fel de materie, cu totul
necunoscută (în acelaşi spaţiu pe care îl folosim şi noi!).

Poziţia noastră în Univers a devenit şi mai umilă. Ştim cum în evul mediu Copernic a reînviat teoria anticilor greci după care pământul este cel care se mişcă în jurul Soarelui. A fost prima lovitură data concepţiei că noi suntem „speciali” în Univers. Apoi am văzut că planeta noastră este ca un fir de praf fără importanţă în Universul din care facem parte. Iar acum vedem că până şi materia din care suntem făcuţi este …cu totul marginală în Univers şi că este copleşită cantitativ de alt fel de materie, pe care nu o cunoaştem deloc. Ce mai urmează?

Urmează ceva şi mai umilitor pentru noi. Pentru că această descoperire a dus la alta, şi mai fantastică!

Va urma.

Ce părere aveţi despre acest articol?
  • Corect 
  • Frumos spus 
  • Îmi dă de gândit 
  • Am învăţat ceva! 

Ecouri

  • Pincu Sfartz: (30-7-2012 la 07:19)

    Stimate Domnule Constantinescu ! Dacă presupunem că „deficitul de masă” este pus pe seama existenţei materiei”necunoscute”, numai de dragul de a confirma valabilitatea UNIVERSALĂ a legii gravităţii, ar trebui ca această materie să fie organizată în structuri de „compensaţie”, pentru fiecare loc din Universul nostru ! Salturile asimptotice de la „plus infinit” la „minus infinit” pe care le face ,de ex. funcţia tangenţei,la cel mai mic impuls al parametrului de pe abscisă (în cazul dat-unghiul),nu ascund cumva, fie „evoluţii” necunoscute, fie încapacitatea creierului uman, cu numărul sau mare,dar totuşi limitat, de combinaţii sinaptice, de a face,imposibilă depăşirea unor limite ale cunoaşterii?
    Este probabil, ca viteza diferită a stelelor din Galaxie să fie guvernată de alte legi decât cele Kepleriene,valabile pentru mişcarea planetelor, şi asta pentrucă, planetele se mişcă din inerţie,iar stelele dispun de surse proprii de energie,care sunt conectate,probabil,la energii de rang superior,care ar putea proveni din această materie „întunecată”.
    Este doar o speculaţie, Va cer scuze !

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 0 Nu-mi place 3

  • Anton Constantinescu: (30-7-2012 la 11:34)

    Domnule Sfartz, despre modul in care s-a calculat masa totala a Universului (nostru) si repartitia procentuala a masei-energiei in Univers voi vorbi in articolul care urmeaza. Desi s-ar parea ca este un lucru imposibil, calcularea masei (energiei) totale a Universului si metoda prin care s-a facut acest calcul nu mai sunt disputate azi de fizicieni; in linii mari nu exista nici o controversa.

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 0 Nu-mi place 1

  • Anton Constantinescu: (30-7-2012 la 11:42)

    Mai spuneti aici, domnule Sfartz: „Salturile asimptotice de la “plus infinit” la “minus infinit” pe care le face ,de ex. funcţia tangenţei,la cel mai mic impuls al parametrului de pe abscisă (în cazul dat-unghiul),nu ascund cumva, fie “evoluţii” necunoscute, fie încapacitatea creierului uman, cu numărul sau mare,dar totuşi limitat, de combinaţii sinaptice, de a face,imposibilă depăşirea unor limite ale cunoaşterii?”

    Trebuie sa ridic din umeri la aceasta intrebare intrucat nu inteleg deloc ce legatura are capacitatea sau incapacitatea creierului uman cu „funcţia tangenţei,la cel mai mic impuls al parametrului de pe abscisă” si nici cu „depăşirea unor limite ale cunoaşterii”.

    Puteti fi mai precis? Ce vreti sa spuneti, ca avem un creier care are prea putine sinapse? Ca Universul este neinteligibil?

    Albert Einstein tocmai la creierul uman s-a referit cand a spus, cu admiratie, ca natura poate fi inteleasa de noi.

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 1 Nu-mi place 0

  • Stéphane Ionesco: (30-7-2012 la 14:52)

    Unei mari majorităţi dintre noi, universulrile fizicienilor şi al misticilor ne sunt prea puţin accesibili.
    Primul e simbolizat de formule matematice dificil inteligibile pentru omul de rând, al doilea descris în termenii filozofiei medievale,tot atât de greu de înţeles; două limbaje la îndemâna unei „elite” de iniţiaţi. Între domeniul sufletului şi cel al materiei există o infimă , cu totul insignifiantă, comunicare. Nimeni n-a reuşit să repete pentru omul actual tentativa pe care Sfântul Thomas d’Aquin a reuşit-o pentru oamenii din Evul Mediu. Cu toate acestea, avem cu toţii nevoie de un univers coerent unde fiecare îşi poate găsi locul, unde material şi spiritual să nu fie separaţi în mod atât de tranşant.
    Deoarece începem să realizăm că drumul lipsit de orientare devine din ce în ce mai primejdios şi că o „busolă”, fie materialistă, fie spiritualistă, are un rol nespus de important în viaţă oamenilor.
    Dvs., domnule Constantinescu, aveţi meritul de a încerca abordarea metodică privind bosonul Higgs, permiţând celor mai puţin familiarizaţi cu termenii ştiinţifici o introducere în materie. Puteţi insista şi mai mult asupra vulgarizării şi a treducerii termenilor, în măsura posibilului, pentru a permite un veritabil schimb de ecouri.

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 2 Nu-mi place 0

  • Anton: (30-7-2012 la 19:12)

    Domnule Ionesco, incerc sa expun in termeni simpli, cat mai usor de inteles , materialul acesta. La publicarea unei carti de popularizare a stiintei, unui fizician cunoscut i s-a atras atentia sa nu puna nici o formula matematica in carte, deoarece „numarul de cititori va scadea exponential cu numarul formulelor scrise!”. Dar nu totul poate fi simplificat usor.

    Oricum domeniul care altadata era al misticilor, sau al preotilor, sau chiar al filosofilor, nu le mai apartine, dupa progresele stiintei din ultimul secol.

    Ba chiar lucrari considerate candva fundamentale, ca eseurile despre spatiu si timp ale lui Kant, par acum copilaresti pe langa o singura formula a lui Einstein, care descrie cu mult mai bine si mai concis realtatea (sau ceea ce noi numim realitate) decat o mie de pagini din Kant, cu toate intorsaturile de fraza tipic germane ale acestuia.

    De ce spun ca matematica este acum considerata un limbaj? Pentru ca, avand in fata formulele fizice, daca inlocuim in ele (chiar si numai mintal) parametri respectivi cu diverse valori, ne putem da seama ca sute de pagini de descriere literara a situatiei pot fi inlocuite cu succes de o singura formula!

    Iar in teoria relativitatii simple nu este nevoie de o matematica mai avansata decat cea invatata in liceu de majoritatea dintre noi! Deci este relativ simplu sa intelegem domeniul.

    Cat despre parintii bisericii si ai credintei medievale, Toma de Aquino si chiar …anticul sfant Augustin, nici nu vreau sa-i pomenesc ca „mistici” intrucat ei sunt cunoscuti mai degraba ca fanatici intoleranti care si-au revarsat intoleranta lor asupra lumii!

    Sfantul Augustin a mers pana acolo incat si-a sacrificat propriul sau fiu pe altarul fanatismului crestin, oferindu-l lui dumnezeu si lasandu-l sa moara de ftizie intre peretii unei manastiri reci, la varsta de 18 ani (dupa ce l-a botezat „Adeodatus” adica dat „lui dumnezeu”! Ca Abraham cu fiul sau!

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 1 Nu-mi place 1

  • Pincu Sfartz: (31-7-2012 la 01:08)

    Domnule Constantinescu !
    1.Capacitatea de cunoastere a omului, este delimitata de un numar FINIT de combinatii sinoptice, ale unui numar FINIT de celule din creierul uman, deci nu vom putea niciodata cuprinde TOTUL!
    2.O functie asimptotica, ascunde din punct de vedere filosofic, limitele cunoasterii umane,pentruca nimeni,niciodata, nu va putea sa arate ce se intampla in saltul de la plus infinit, la minus infinit a unei evolutii oarecare.Functia tangentei am ales-o,doar, ca exemplu.
    O multime de fenomene se manifesta cu evolutii asimptotice, asa ca zona apropiata asimptotei ascunde, fie un salt calitativ (lucru ce trebuie demonstrat,in fiecare caz in parte), fie imposibilitatea creierului uman de a patrunde in acea zona de existenta !
    Exista functii-limita ,matematice, care evolueaza incontinuu, la nesfarsit, dar niciodata nu vor atinge limita spre care tind ! Asa este si cunoasterea umana,evolueaza continuu, dar nu va cuprinde vreodata-TOTUL .

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 1 Nu-mi place 0

  • Anton: (31-7-2012 la 07:58)

    Domnule Sfartz, desi subiectul discutiei nu este acesta, totusi incerc sa va raspund, amintindu-va faptul ca Einstein spunea: „The most incomprehensible thing about the world is that it is comprehensible.”

    Adica lucrul cel mei de neinteles despre lume este faptul ca ea poate fi (totusi!) inteleasa!

    Cu toate ca, asa cum spuneti, avem un numar limitat de sinapse!

    Precizez totusi faptul ca minus infinit si plus infinir sunt simboluri, nu sunt numere.

    Si mai spunea ceva Einstein: „Subtle is the Lord, but malicious He is not.”

    In sensul ca este miraculos faptul ca in ciuda situatiei care ne dezavantajeaza ca oameni cu creier limitat, totusi noi PUTEM afla modul in care functioneaza Universul.

    Astfl va rog sa nu mai vorbiti despre „imposibilitatea creierului uman…etc”, cand Einstein era uluit tocmai de posibilitatile creierului uman, asa finit cum este el!

    As vrea sa precizez ca nu mi-am facut din Einstein un zeu personal; de multe ori gresea si el, dar aici are mare dreptate.

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 1 Nu-mi place 0

  • Anton: (31-7-2012 la 08:04)

    Ca sa nu existe nici un dubiu, precizez ca Einstein vorbea cu referire la „dumnezeu” in sensul de Natura (sau dumnezeu lui Spinoza!). Nu se referea la zeul „gelos, homofob, misogin , mincinos, etc etc” care este dumnezeul „vechiului testament” si nici la cel din noul testament (indiferent daca ei sunt acelasi dumnezeu sau dumnezei diferiti).

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 1 Nu-mi place 1

  • Alexandru Leibovici: (31-7-2012 la 12:38)

    Despre cunoaşterea de către om a unor ansambluri de obiecte cu un număr de elemente care depăşesc cu muuult numărul de neuroni, sinapse or whatever din creierul uman:

    Cunoaşterea umană nu este individuală, enumerativă, ci sintetică, conceptuală. Omul utilizeaza concepte pentru a condensa cunoaşterea unui număr potenţial oricât de mare de elemente.

    Dacă cunoaşterea ar fi la nivel de fapte şi percepţii înmagazinate, atunci numărul de sinapse ar începe la un moment dat să conteze.

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 2 Nu-mi place 0

  • Anton: (31-7-2012 la 13:32)

    Va multumesc pentru precizare, domnule Leibovici!

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 1 Nu-mi place 0

  • George Petrineanu: (31-7-2012 la 14:45)

    Apropo de cunoasterea umana, Erwin Schrödinger (culegerea de eseuri ,,Ce este viata”) face observatia ca aproape nicio actiune de percepere a lumii incojuratoare in vederea cunoasterii nu este facuta direct prin intermediul simturilor, ci prin intermediul unor instrumente construite de om in scopul cunoasterii. Acestea functioneaza ca ,,amplificatoare” la fel cum o bicileta ne amplifica viteza de deplasare dar au dezavantajul introducerii unei incertitudini.
    Pana acuma a functionat satisfacator 🙂

    Personal cred ca rolul computerelor ca amplificatoare complexe de o natura mai speciala (nu numai capacitate de procesare ci si capacitate de simulare, analiza accelerata evolutiva). Nu vorbesc numai de computerele de astazi, ci de cele de ,,maine” care vor fi poate cuantice sau vor utiliza nanotehnologiile cat si algoritmuri conceptuale noi. De vreme ce performantele de varf in materie de cunoastere in universul apropiat sunt impartite intre om (ca fiinta ganditoare), de animale (simturi extrem de fine si conducere in timp real), apoi DNA ca suport de informatie si instructiune de constructie, computere ,,clasice”, ,,alte fenomene” naturale, e de sperat ca omul va incerca si sa creeze instrumente complexe care sa integreze toate aceste varfuri. Un biocomputer de exemplu care sa integreze sinapse nervoase cu o masina Touring si cu metode genetice 🙂

    Este fascinant si frustrant, dupa parerea mea, cum se chinuie bionica sa copieze sisteme ,,imposibile” care insa stau tot timpul in fata ochilor nostri. De exemplu un bondar care poate plana, plonja de cateva ori lungimea proprie intr-o fractiune de secunda, zbura prin medii cu obstacole etc avand aripi care functioneaza la o frecventa la care niciun material construit de ingineri nu rezista.

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 2 Nu-mi place 0

  • Anton: (31-7-2012 la 20:56)

    Masina Turing.

    Pana acum s-au realizat dispozitive electronice complexe conduse de neuroni prelevati din creierul gandacilor de bucatarie si chiar din viermi.
    Ce-i drept este impresionant, dar nu are legatura directa cu fizica…

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 3 Nu-mi place 1

  • Sfartz pincu: (1-8-2012 la 06:16)

    Domnule Petrineanu, in gluma fiind spus, atzi dat o definitie perfecta pentru DNA-ul romanesc(Directia Nationala Anticoruptie), prin fraza:..”apoi DNA ca suport de informatie si instructiune de constructie” !!
    Sustin punctul Dvs. de vedere,in privinta „cunoasterii”,cu mentiunea ca evolutia ei, chiar daca este pe o exponentiala, practic nu poate ajunge la infinit, se opreste odata si odata,pentru a face un salt calitativ, in cu totul alta directie.Doar expresia matemateca a exponentialei permite evolutia spre un infinit-nedefinibil fizic-.In natura,atat cat cunoastem, nu exista evolutii fara de sfarsit, totul este o acumulare, care produce in final o schimbare a parametrilor in care a evoluat.
    Daca totul ar fi explicabil si cognoscibil, poate cineva sa explice de unde vine „intuitia”,care ofera brusc viziuni, altfel nelogice-prin cunoastere stiintifica? Cum se poate explica,faptul ca o persoana neinstruita, poate face calcule fantastice,fara nici un efort matematic? Nu cumva,daca nu de la un D-zeu cu barba,atunci, de la un camp vital,superior materiei si energiei din Universul nostru,atotcuprinzator, provin lucrurile inexplicabile, si de nepatruns vreodata ??

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 1 Nu-mi place 0

  • Anton Constantinescu: (1-8-2012 la 09:34)

    Domnule Sfartz, intuitia este bazata pe experienta.
    Pe de alta parte, este adevarat ca nu vom stii niciodata „totul”. Deci sa ne bucuram de ceea ce putem intelege!

    La sfarsitul secolului al XIX-lea se credea ca fizica este un domeniu cunoscut aproape in intregime. Mai urmau sa se explice doar vreo trei probleme. Dar cand Einstein a inceput „sa explice” problemele respective, s-a vazut ca nu suntem decat la inceputurile intelegerii naturii!

    Este normal ca in urmatoarele secole, milenii, milioane de ani si…miliarde de ani, omenirea va progresa in directii imposibil de imaginat azi.

    Opinie solidară cu comentariul Imi place 1 Nu-mi place 1



Dacă doriţi să scrieţi comentariul dv. cu diacritice: prelungiţi apăsarea tastei literei de bază. Apoi alegeţi cu mouse-ul litera corectă (apare alături de mai multe variante) şi ridicaţi degetul de pe litera de bază. Încercaţi!

Reguli privind comentariile

 
23.20.245.192