| Matma / De revolutionibus orbium TEMPORIS - XI |
| Autor | Wiadomość |
| Pawel PETERKA
|
Posted: 4 Kwi 2000 13:56:59 De revolutionibus orbium TEMPORIS - XI ============================= ZMIENIA SIE HISTORIA ŚWIATA. I nie chodzi tu o to, ze zmienia się nasza wiedza o przeszłości, ale że zmieniają się również MINIONE FAKTY I ZDARZENIA. One tam, w przeszlosci, zmieniaja sie naprawde..... Nasza pamiec konserwuje zdarzenia, tak jak pamiec pasazera pociagu konserwuje i zapamietuje mijane krajobrazy. Ale w tych krajobrazach akcja ciagle trwa, mimo ze je minelismy. One sie zmieniaja. Tak samo zmieniaja sie chwile mionione. Chociaz pamiec o nich pozostaje ciagle ta sama. ---------------------------------------------------------------------------- W poprzednim poscie powiedzialem, ze w szerszym sensie mozna calkowicie wyjsc poza wyglad zewnetrzny obiektow i zdefiniowac symetrie, jako ceche, ktora sprawia, ze wielkosc pozostaje bez zmian w rezultacie dzialania transformacji (przeksztalcenia). Prawa przyrody wyrazaja symetrie, poniewaz zawieraja takie wlasnie niezmienniki. Przykladem moze byc nawet prawo zachowania energii. Opisuje ono wielkosc nie zmieniajaca sie podczas roznych transformacji, np. zachodzacych w maszynie parowe lub jadrze gwiazdy, ktora w miare jak sie wypala, zmierza nieuchronnie ku stadium czerwonego olbrzyma. Szczegolna teopria wzglednosci ukazuje kilka niezmiennikow, zwlaszcza rownowaznosc masy i energii: E=mc^2. Einstein wykazal, jak mozna zachowac prawa fizyki w poruszajacych sie szybko wzgledem siebie ukladach. Rownania Maxwella przewiduja, ze fale radiowe i inne postaci pola elektromagnetycznego poruszaja sie z predkoscia swiatla, nie podaja jednak, w jakim ukladzie odniesienia powinno sie ich predkosci mierzyc. Einstein wykazal, ze to nie ma zadnego znaczenia: PREDKOSC SWIATLA JEST TAKA SAMA DLA WSZYSTKICH OBSERWATOROW, niezaleznie od predkosci, z jakimi sami sie poruszaja. Jest ona bowiem "niezmiennicza". Nawiazuje ona do "niezmienniczosci Lorentza", ktora pokazuje, jak na pokladzie szybko poruszajacego sie statku kosmicznego czas plynie wolniej i skraca sie dlugosc lecacego obiektu. Dzieki temu prawa przyrody pozostaja niezmienione, gdy doswiadczenie wykonuje sie w roznych miejscach, w roznym czasie i przy roznych predkosciach. Dlatego tez Einstein wcale nie nazywal swojej teorii "teoria wzglednosci", lecz teoria niezmienniczosci"! Symetria ma podstawowe znaczenie dla powstania kwantowej teorii pola, ktorej podstawy nakreslil Paul Dirac. Najwiekszym osiagnieciem Diraca bylo stworzenie rownania dla elektronu, ktore laczylo mechanike kwantowa ze szczegolna teoria wzglednosci. Rownanie Diraca dowodzi, ze istnienie elektronu pociaga za soba istnienie towarzyszacej mu cmury par elektron-pozyton. Sa to czastki WIRTUALNE. Maja one podstawowe znaczenie dla kwantowej teorii pola, ktora wnosi, ze kazda "rzeczywista" czastka zawinieta jest w mglawice wylaniajacych sie nieustannie z prozni, oddzialujacych i niknacych czastek WIRTUALNYCH. Slowo "wirtualny" w odniesieniu do czastki nie oznacza wcale, ze jest ona jakas sztuczna, ale tylko tyle, ze jest niezwykle "krotkotrwala". Jej istnienie mierzy sie w prawdziwie "kwantowych" jednostkach czasu, gdyz sa one rzedu 10^-30 sek.(tj. jeden dzielone przez 10 podniesione do potegi 30). Przypuszczac nalezy, ze fizyka i chemia XXI wieku zajmowac sie beda przedewszystlom tymi wlasnie czastkami WIRTUALNYMI, gdyz w nich tkwic moze klucz do podstawowych regul budowy wszechswiata. Az do polowy XX wieku elektrodynamika kwantowa zostala tak rozwinieta, ze stala sie teoria, dzieki ktorej mozna bylo przewidywac wyniki doswiadczen z dokladnoscia nigdy wczesniej nie znana. Opierala sie ona glownie na "matematyce symetrii" (a wiec znow teorii grup) i niezmienniczosci. Symetria nie tylko opisuje funkcjonowanie podstawowych oddzialywan przyrody, lecz, jak sie w koncu okazuje - JEST ICH PRZYCZYNA!!!! Przygladajac sie konkretnej transformacji i zastanawiajac sie, co powoduje, ze dana wielkosc pozostaje w jej wyniku nie zmieniona, teoretycy wysuneli postulat istnienia zachowujacych symetrie czastek, ktore bylyby za to odpowiedzialne. Pozniej okazalo sie, ze sa one niczym innym jak nosnikami oddzialywan - bozonami posredniczacymi. Na przyklad bozonem posredniczacym dla elektromagnetyzmu jest foton. Kwantowa teoria pola wymusza na fotonie zachowanie symetrii zwanej lokalna niezmienniczoscia cechowania i przewiduje, ze ma on zerowa mase spoczynkowa. Fotony nie sa jednak abstrakcyjna koncepcja wykorzystywana wylacznie w matematyce teoretycznej. One naprawde istnieja. Mozna je policzyc, uzywajac licznika fotonow, a masa spoczynkowa fotonu rzeczywiscie wynosi zero. Symetria doprowadzila do zakonczenia ostrego kryzysu, w jaki popadla fizyka wskutek nadmiernego "rozmnazania sie" czastek, gdy eksperymentatorzy zaczeli budowac ekceleratory umozliwiajace im zderzanie ze soba protonow, elektronow i innych czastek w celu wywolania niewielkich, lecz silnych eksplozji. Rozwijala sie fizyka wysokich energii. Owe "zderzenia" czastek w aceleratorach odzwierciedlaja w duzej mierze to, co dzialo sie po Wielkim Wybuchu. Uwaza sie, iz nowe czasteczki, wytracajac sie z energii wybuchu, ujawniaja czesciowo zasady fizyki, ktora dominowala, gdy wszechswiat byl mlody. W wyniku doswiadczen zderzeniowych powstaje oszalamiajacy wrecz zbior setek nowych typow czastek. Niektorzy martwili sie tym niezmiernie, przypuszczajac, ze fizyka coraz bardziej sie komplikuje i zmierza do slepego zaulka. Okazalo sie jednak, ze tak zle nie jest. Odkryto bowiem zachodzace miedzy czastkami subatomowymi relacje symetrii, ktore "rozjasnily" obraz, jak rowniez "zlamane symetrie", ktore dostarczyly dowodow na przebieg zdarzen, do jakich doszlo w historii kosmicznej. Wszystko to stalo sie mozliwe dzieki zastosowaniu abstrakcyjnej matematyki, a scislej teorii grup. c.d. w nastepnym poscie Pozdrawiam Pawel PETERKA -- Szukasz pracy ? Znasz rynek IT (Internet) ? - http://webcorp.pl/praca/ |