Gorące tematy: Wolni i Solidarni Smoleńsk Zostań BLOGEREM! RSS Kontakt
Uwaga! Wygląda na to, że Twoja przeglądarka nie obsługuje JavaScript. JavaScript jest wymagany do poprawnego działania serwisu!
4045 postów 1888 komentarzy

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
    123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031