Gorące tematy: Ryszard Opara: „AMEN” Smoleńsk Zostań BLOGEREM! RSS Kontakt
Uwaga! Wygląda na to, że Twoja przeglądarka nie obsługuje JavaScript. JavaScript jest wymagany do poprawnego działania serwisu!
4573 posty 2072 komentarze

Bogusław Jeznach

Bogusław Jeznach - Dzielić się wiedzą, zarażać ciekawością.

Dziwna fizyka pustki

ZACHOWAJ ARTYKUŁ POLEĆ ZNAJOMYM

FIZYKA DLA LAIKA (09) Czym jest kosmiczna pustka? Próżnią? Eterem? Czasoprzestrzenią? (krótka recenzja książki, która omawia historię koncepcji w tej dziedzinie)

 

Większość znanego wszechświata jest pustką. Jest więc rzeczą naturalną, że współczesna fizyka w dużej mierze dotyczy niczego i traktuje o niczym, albo raczej stara się zbadać dokładną naturę tego, co przenika kosmos. Dla zrozumienia tej pustki  przez naukowców przełomowe były w szczególności prace fizyków w ubiegłym stuleciu. Poglądy na grawitację i ruch spójnie wyrażone przez Isaaca Newtona w XVII wieku zostały przenicowane przez dzieło Alberta Einsteina. Narodziny mechaniki kwantowej zrewolucjonizowały fizyczne zrozumienie tego, co w przyrodzie najmniejsze, ale wyciągane na tej podstawie wnioski teoretyczne były tak sprzeczne wzajemnie, że Einstein nigdy nie potrafił się z nimi pogodzić. Bardzo ciekawie spekuluje na ten temat młody amerykański filozof James Owen Weatherall w swojej najnowszej książce pt.„Void: The Strange Physics of Nothing”, wydanej przez Yale University Press.

Wielu ludzi dzisiaj wyobraża sobie, że w skali molekularnej powietrze wokół nich przypomina burzliwą trójwymiarową grę bilardową. Jednak ten obraz, cząsteczek azotu, tlenu i innych gazów, chaotycznie wirujących w pustej przestrzeni, ma zaledwie 300 lat i ma swoje korzenie w teorii Newtona. Jego prawo uniwersalnej grawitacji opisało ją jako siłę przyciągania pomiędzy dwiema masami w próżni. Ale już to, jaka jest ta pustka, jest dalekie od oczywistości. Zanim Newton opublikował swoje „Principia Mathematica” w 1687 roku, dwóch najbardziej przedtem wpływowych myślicieli świata zachodniego, Arystoteles i René Descartes, opracowało teorie, które z różnych powodów wymagały aby przestrzeń  kosmiczna była jednak czymś wypełniona.

Pod koniec XIX wieku James Clerk Maxwell w swoim dziele również wykluczył ideę, że próżnia jest rzeczywiście pusta. Maxwell odkrył, że energia elektryczna i magnetyzm są wzajemnie powiązane, ale uważał błędnie, że fale świetlne były wibracjami w niewidzialnym „eterze”. Opierając się na tym założeniu, on i jemu współcześnie badacze przyjęli błędnie, że prędkość światła mierzona w laboratoriach na Ziemi nie może być prawdziwą wartością, ponieważ Ziemia poruszała się przez przestrzeń  w względem tego „eteru”.

Einstein obalił ten pogląd niecałe 50 lat później. Po pierwsze, w swej szczególnej teorii względności stwierdził, że prędkość światła jest taka sama dla wszystkich obserwatorów, pozbywając się w ten sposób teorii „eteru”. Następnie jego ogólna teoria względności wykazała, że​​ przestrzeń  może być zakrzywiona i wielokształtna niczym guma rozciągnięta i uformowana przez masę planet i gwiazd. Mechanika kwantowa i elektrodynamika kwantowa (teoria, którałączy teorię kwantową z elektromagnetyzmem Maxwella) ujawniły później, że nawet pozornie pusta próżnia przypomina, w odpowiednio małej skali, wrzące morze cząstek elementarnych, które ciągle pojawiają się i zanikają.

Nie są to łatwe koncepcje do zrozumienia, a i język opisu jest ciężki, i nie polecałbym innym laikom zbytnio polegać na jednej takiej książce, bez głębszego oczytania się w temacie w ogóle. Trudno jest odesłać do jakichś konkretnych pozycji, albo nawet polecić jakieś konkretne guglowanie, bo nie spotkałem odpowiednio pomocnych szkiców albo rysunków, które mogłyby w tym pomóc. U Weatheralla też ich dotkliwie brakuje.

Ale skoro porwałem się już na krótką recenzję tej książki, i nawet zacząłem na nią wybrzydzać, to dodam, że najtrudniej jest mi zrozumieć brak choćby najmniejszej wzmianki o kobietach-fizykach na jej stronach, choć właśnie kobiety miały spory wkład akurat w tej dziedzinie badań. Będąc ojcem niegłupich – jak sądzę – córek, i mężem żony, której prosta, a kochająca mądrość połączona z intucją często mnie zadziwia i koryguje, jestem od dawna wyczulony na punkcie lekceważenia umysłów kobiet. A to u wielu autorów jest nadal częste. Filozof Weatherall wspomina na przykład zabawną papugę austriacko-żydowskiego fizyka Paula Ehrenfesta, którą nauczył on mówić:But gentlemen, this is not physics! (Ależ panowie, to przecież nie fizyka!), ilekroć w jego domu zaczynała się dyskusja o mechanice kwantowej, ale nic nie pisze o jego rosyjskiej żonie i współpracownicy, Tatianie Aleksiejewnie Afanasjewej, która jako fizyk co najmniej mu dorównywała, a jako matematyk przewyższała. W książce również brakuje istotnej wzmianki na temat amerykańskiej astronomki Henrietty Swan Leavitt i jej ważnej pracy o Cefeidach, zmiennych gwiazdach pulsujących, które mogłyby stać się miarą dla ekspansji wszechświata. Oznacza to, że jego rozdział traktujący o kształcie wszechświata zgodnie z ogólną teorią względności kończy się bez omówienia tego, jaki mógłby być rzeczywisty ten kształt w świetle odkrycia tych gwiazd przez H. Swan Leavitt. Te przeoczenia trochę obniżają wartość ujęcia ciekawego przecież tematu, ale być może jest naturalne, że opowieść o pustce powinna mieć jakieś luki. (BJ)

 

 

Isaac Newton

James Clerk Maxwell

Albert Einstein

Tatiana Aleksiejewna Afanasjewa

Paul Ehrenfest

Henrietta Swan Leavitt

James Owen Weatherall

 

 

 

W cyklu FIZYKA DLA LAIKA na moim blogu ukazały się dotąd następujące pozycje:

01.Kilogram według Plancka (15.07.2011)

02.Kwadrans dla antymaterii (11.08.2011)

03.Czas w dobrą stronę (24.09.2012)

04.Przyśpieszone wzbudzeniem (5.02.2015)

05.Wszechobecna grawitacja (3.12.2015)

06.Wielka tajemnica wody (7.04.2016)

07.Demony Dimony (28.07.2016)

08.Sezamie, otwórz się (5.01.2017)

09.Dziwna fizyka pustki (28.09.2017)

 

 

KOMENTARZE

  • Czy ziemia jest wypukla czy wklesla?
    W 1897 roku przeprowadzono na Florydzie eksperyment, z ktorego obliczono promien ziemi ale okazalo sie, ze zyjemy nie na kuli ale w kuli.Czytalem sporo o tym eksperymencie, zostal uczciwie przeprowadzony z niebywala dokladnoscia jak na owe czasy.Na 4 milowym odcinku plazy starano sie zbudowac "linie prosta" i porownac wysokosc tej lini nad poziomem morza na poczatku i na koncu tych 4 mil.Gdyby ziemia byla wypukla to na koncu ta linia byla by wyzej od wody niz na poczatku a bylo odwrotnie.
    https://www.lhup.edu/~dsimanek/hollow/morrow.htm
    Eksperymenty w kopalniach z ciezarkiem zawieszonym na sznurku potwierdzaja ten fakt
    https://www.lhup.edu/~dsimanek/hollow/tamarack.htm
    Oczywiscie wiekszosc ludzi wysmieje te wyniki z przed 120 lat ale dlaczego nikt nie powtorzy tych eksperymentow w naszych nowoczesnych i swiatlych czasach?

OSTATNIE POSTY

więcej

ARCHIWUM POSTÓW

PnWtŚrCzPtSoNd
     12
3456789
10111213141516
17181920212223
24252627282930
31