Írások kategóriaarchívum

Gravitáció és lépték függés

Csillagászat, , , ,

Sem Newton, sem Einstein gravitáció elmélete nem tartalmaz lépték függést, tehát ha egy rendszert kicsinyítünk, vagy nagyítunk, semmilyen változást nem kellene tapasztalnunk, azaz a Világegyetem olyan lenne, mint egy fraktál, önhasonló.

Ha a Föld-Hold rendszert felnagyítom, a Föld és a Hold közt ható gravitációs erő kisebb lesz, ezért a Hold messzebb fog keringeni a Földtől. Az árapály erők viszont valószínűleg nem lesznek ugyanazok, tehát a Föld forgásának lassulása kisebb lesz, és a Hold is kisebb ütemben fog távolodni. Az egyenletek alapvető formája azonban nem függ a vizsgált rendszer nagyságától. Az egyenletek a testek egymáshoz képesti elhelyezkedését képezik le, és nem tartalmaznak az abszolút nagyságra vonatkozó tagot.

A valóság azonban teljesen más: egészen mást tapasztalunk kis-, és mást látunk nagy méretekben. Mikroszkopikus szinten a gravitáció annyival kisebb a többi erőnél, hogy itt nincs szerepe a struktúrák kialakításában. Úgy tűnik, a következő lépés a méretskálán a bolygó méret. Ezen a skálán van egy bolygó, és vannak a bolygó felszínén mozgó testek, ezek a kétdimenziós felületen gyakorlatilag korlátlanul mozoghatnak (a súrlódás fékezi csak őket), de a harmadik dimenzióban való mozgás már eszközöket, például rakétát igényel.

Gravitáció és lépték függés bővebben… →

Test nélküli lélek

Filozófia, , ,

Vajon származhat-e valami jó abból, ha az ember bal arc-fele duplájára dagad, és a foga annyira lüktet, hogy a 30 fokos szobában csak forgolódik az ágyában, és hajnal lesz, mire végre aludni tud egy kicsit?

Ha néhány egyéb feltétel is teljesül, akkor a válasz lehet igen. Először is, az éjszaka azon rövid részében, amit sikerül alvással tölteni, álmodni kell valamit, lehetőleg valami nagyon furcsát. Hogy ez miért fontos? Mert minél furcsább az álom, annál több az esélyünk arra, hogy ébredés után is emlékezni fogunk rá.

Másodszor szükséges, hogy valamikor a nap folyamán, egy váratlan pillanatban a fogfájásunk közben eszünkbe jusson az álmunk, eszünkbe jusson az, hogy milyen furcsa is volt, és nemcsak az abszurditása miatt volt különleges, hanem egy alapvetően fontos dologban különbözött a napközbeni állapotunktól, mégpedig abban, hogy az álom közben nem fájt a fogunk!

Ez egy nagyon fontos felismerés, ami azonnal arra ösztönzi az embert, hogy tovább gondolkodjon rajta.

jplenio képe a Pixabay -en.

Elvitathatatlan tény, hogy minden egyéb különbözősége ellenére álombéli és éber tudatunk ugyanaz a tudat, közös emlékeken, közös érzéseken, közös tapasztalatokon osztoznak, és a kétféle állapotú tudat tagadhatatlanul ugyannak az énnek a tudata. Ez az az én, amivel önmagam mind álmodó, mind pedig éber állapotomban azonosítom magam, illetve ez túl bonyolult megfogalmazás, nem is kell önmagam azonosítanom magammal, egyszerűen, vagyok, aki vagyok, én önmagam. Érdekes, hogy a folytonosság egy irányban létezik, álmomban nem érzem, hogy folytatása vagyok éber önmagamnak, álmomban nem tudok a korábbi önmagamról, ezzel ellentétben viszont ébredéskor, amikor visszaemlékszem az álmomra, akkor a tudatom folytonosságát is érzem, azonosnak érzem magam azzal a valakivel, aki az ébredésem előtt álmodott. És persze a folytonosság érzete kiterjed tegnapi, tegnapelőtti, és azelőtti önmagamra is, annak ellenére, hogy közben több álom is megszakította az éber tudatállapotomat.

A folytonosság érzete szempontjából még különlegesebb, furcsább, sőt egyenesen zavaró tény az, hogy éber és álmodó tudatállapotaim között bizony nagyon hosszú időt töltöttem el tudat nélkül állapotban is, amikor aludtam, de nem álmodtam. A tudatom folytonossága szempontjából ez az állapot nem számít, mintha nem is létezne, bár amikor felébredek, azt érzem, hogy eltelt valamennyi idő az elalvásom és az ébredés között, de hogy mennyi volt ez az idő, és hogy mennyi volt az álmodással eltöltött idő, arról fogalmam sincsen. Érzem tehát, hogy a tudatom nem volt folyamatosan aktív, de ez nem gátolja meg azt, hogy ugyanannak érezzem magam, aki az elalvás előtt voltam. A tudatom folyamatosságának érzete tehát független attól, hogy a tudatom aktív állapota is folyamatos volt-e. Mintha az ébertudat-nélküli állapotomban is érezném valahogy önmagam, csak ez az érzés nem tudatosul bennem, hiszen a tudatom a mély alvás közben nem aktív, azaz nem vagyok magamnál. Ez az észrevétel azért nagyon fontos, mert van másik, a mély alváshoz hasonló tudatállapot, ez pedig a halál. Bár az élő agy mérhető elektromos aktivitást mutat, míg a halott agy már elektromosan nem aktív, az öntudat szempontjából a két állapot, azaz a mély alvó és a halott agy állapota egy dologban hasonlít, egyik állapotban sem vagyunk öntudatunknál. Azaz az öntudatunk megszűnik. A mély alvás esetében az öntudat képes visszatérni, úgy hogy utána folytonosnak érezzük az öntudatunkat, és ha komolyan vesszük a halál közeli élményben részt vett emberek beszámolóit, akkor lehetséges, hogy a klinikai halál állapotában lévő agyban is megjelenhet újra a tudat úgy, hogy szintén folytonosan létezőnek tekinti magát, függetlenül attól, mekkora időt töltött el öntudatlan állapotban.

Az egyik nagyon érdekes és vizsgálandó kérdés tehát az, hogyan képes a tudat folytonosnak tekinteni saját létezését a nyilvánvaló szünetek ellenére is, illetve a nagyobb rejtély az, honnan képes az öntudat önmagát újra felépíteni az után, hogy megszűnik létezni. Itt azt a kifejezést, hogy „megszűnik létezni”, teljesen szó szerint gondoljuk és értjük, hiszen a mély alvás, az álomnélküli alvás, de akár az altatás közben sem vagyunk tudatunknál, tehát a saját tudatunk észlelése, így az én, az öntudat megszűnik létezni ezekben a furcsa állapotokban.

De térjünk vissza az eredeti megfigyeléshez, ahhoz, hogy rá kellett ébrednünk arra, hogy álmodás közben nem éreztük azt a fogfájást, ami pedig éber állapotunkban az egész napunkat rendkívül negatív módon és alapvetően befolyásolta. Persze, hát ezen alapul az altatás, ezért lehet komoly fájdalommal járó műtéteket alvás közben elvégezni, ha nem így lenne, az borzalmas következményekkel járna a műtét elé néző emberek számára.

De vajon miért van ez így? Úgy gondolnánk, hogy az agyunk és a testünk szétválaszthatatlanul össze van huzalozva, és hogy egyik sem létezhet a másik nélkül. És most azt tapasztaljuk, hogy a test összes fájdalomérző idege képes leválni az agyról, anélkül, hogy ez bármelyiküknek is problémát okozna. Gondoljunk bele, a fájó fog, az egész megduzzadt arc-fél ugyanúgy küldi a fájdalom ingereit az agy felé, az agy viszont egyszerűen „lehúzza a redőnyt” és úgy tesz, mintha a fájó test nem létezne a számára. Ez tehát a test nélküli agy állapota, és mivel tudatunk, lelkünk álmodás közben nem érzi a fájdalmat, annak otthona csakis az agyunk lehet, így valójában álmodás közben „test nélküli lélekről” beszélhetünk, még ha ez nem is teljesen pontos megfogalmazás. Igaz, hogy a testünk ilyenkor elválik az agyunktól, a tudatunktól, a lelkünktől, viszont a tudatunk, a lelkünk nem válik el az agyunktól, legalábbis nincs erre utaló megfigyelésünk. Mivel az agy is fizikai „test” valamiképpen, így a „test nélküli lélek” inkább „fájdalom nélküli lélek”, de ez így is éppen elég érdekes. Vajon mi olyan fontos az agyunk számára, hogy azért megérje teljesen lekapcsolni a fájdalmas testet?

Enrique Meseguer képe a Pixabay -en.

És mi olyan fontos, hogy azért megérje még hatalmas energia felhasználása mellett is visszakapcsolni az éber öntudatot, de nem azért, hogy valós problémák feldolgozásával foglalkozzon, hanem azért, hogy a saját maga által előállított komplikált, sokszor meseszerű tartalom, ez az álom, átélésével töltse az idejét.

A saját agyunk itt valami olyan dolgot művel, aminek az elképzeléséhez kevés a fantáziánk, megértéséhez pedig kevés az információnk és a kreativitásunk. Gondolunk bele, az agy lekapcsolja az összes érzékszervünket, minden fájdalomérző ideget elszigetel, blokkolja az összes mozgató ideget, ezzel az izmokat bénaságra ítéli, majd előad a saját maga számára egy vagy több elképesztő, részletes, teljesen valósághű jelenetet, amelyben teljes öntudatos létével részt vesz, sőt ezekre a saját gyártású történetekre még az ébredés után is emlékszik, mindemellett, az éber tudat szinte szünet nélküli folytatása az álmodó tudatnak. Eközben az agy valami olyasmivel foglalkozik, amiről halvány sejtelmünk sincs, de amit ha nem végezne el minden egyes éjszaka, néhány hét alatt összeomlana nemcsak a pszichikumunk, de a testünk is.

Valami nagyon fontos dologról van tehát szó, amit az agyunk végez el, és amit az álmok színes leple takar el előlünk. Valami, amit csak álmodás közben lehet elvégezni. Ezt az bizonyítja, hogy az álmodás lehetőségétől megfosztott emberek ugyanúgy elveszítik a psziché és a test épségét, mint az alvástól megfosztott alanyok. Tehát mind az alvásra, mind pedig az álmodásra nagyon nagy szükségünk van, de úgy néz ki, más és más okok miatt. Alvás közben ugyanis (már ha nem álmodunk) az energia felhasználás kicsi, valójában ilyenkor töltjük fel a szervezetünket energiával, nemcsak az éber állapotban elhasznált energiánkat pótoljuk ilyenkor, de az álommal, a paradox alvással elhasznált extra energiákat is ilyenkor kell visszapótolnunk.

Az álom, úgy tűnik, nem a testünk érdekében működik így, hanem az agy, a tudat és a lélek az, aminek feltétlen szüksége van rá. Egyes elméletek szerint ilyenkor zajlik a nap közben összegyűlt emlékek rendezése, selejtezése, elraktározása. Én ebben nem hiszek, ehhez nem kellene álmodni, és nem kellene aktív öntudat sem hozzá. Annak pedig végképp nincs semmi értelme, hogy nap közben emlékezzünk arra, amit éjszaka az agyunk a semmiből a saját maga számára nem kis kreativitással megalkotott. Hiszen az álom nem valódi történés emléke, miért kellene akár egyetlen percre is a memóriánkban elraktároznunk? Miért selejteznénk ki valódi emlékeket, ha közben megtöltjük a polcokat olyan fiktív emlékekkel, amelyekről ráadásul tudjuk is, hogy „csak” álmok? Az álom tehát nem szemétgyűjtő vagy tömörítő algoritmus, hanem valami olyan elképesztő feladata lehet, amit titkolnia kell még önmaga előtt is.

Mindenesetre, amíg ez a helyzet, addig semmi esélyünk arra, hogy megtudjuk, miért álmodunk. De még az is lehet, hogy így járunk jobban. A „Twilight Zone” egyik történetében az emberek megőrültek, amikor megtudták, hogy mi az élet valódi lényege, egyszerűen nem bírt az agyuk megbirkózni a felismert igazsággal. Lehet, hogy az álom is ilyen felfoghatatlan igazságot rejt komplex történetei mögött?

Talán az egyetlen esélyünk arra, hogy megismerjük az álmok valódi titkát, ha álmodunk róla?

Nyíregyháza, 2013. február 4.

A tudomány hamis mítoszai – egyszerre több helyen

Fizika, , ,

A kvantummechanika hétköznapi fogalmainkkal nehezen, vagy egyáltalán nem megközelíthető, annyira különbözik mindattól, amit a makrovilágban tapasztalhatunk. Hogy mégis beszélni tudjunk valahogy ezekről a jelenségekről, és képszerűvé, elképzelhetővé tegyük ezeket, sokan fordulnak olyan túlságosan leegyszerűsítő, sőt gyakran teljesen hamis ideák felé, amiket a nagyközönség számára eladhatóvá lehet tenni.

Számtalan ismeretterjesztő sorozat (a legjellemzőbb példa „Through the Wormhole with Morgan Freeman” című sokszor ismételt sorozat) hozza többször is elfogadott tényként mutatva be azt, az amúgy nem bizonyított állítást, hogy az elektron egyszerre több helyen is lehet, és a mozgása során többféle útvonalon is haladhat.

Mi lehet ennek az állításnak az eredete? Mert nem teljesen megalapozatlan, azt el kell ismerni. Ahogy az egyfotonos interferencia kísérletekből az derül ki, hogy a fényhullámok (vagy a fotonok) nem egymással interferálnak, hanem egy foton önmagával kölcsönhatva alakítja ki az ismert interferencia képet, ugyanúgy viselkedik az elektron is. (Itt most felváltva használjuk a foton és a fényhullám kifejezést, ami azért nem ugyanaz, de az interferencia jelenség magyarázatának szempontjából megfelelő bármelyik elnevezés.)

Elektronokat bocsátva egyenként egy kristályra, a becsapódási helyeket rögzítve, ha elegendő elektront küldünk át a kristályon, ki fog alakulni a fényhullámok esetében megjelenő interferenciakép. Úgy tűnik tehát, hogy az elektron is hullámként viselkedik terjedés közben, képes önmagával interferálni, a becsapódások helyét ez az interferencia határozza meg, a végső eredmény pedig sötét és világos területek váltakozó mintázata.

Elektron interferencia (forrás: www.britannica.com)

Ezek után könnyen arra a következtetésre juthatunk, hogy az elektron képes egyszerre több helyen létezni, és ezek a példányok vesznek részt abban a folyamatban, ami végül kialakítja az interferencia képet.

Csakhogy: ha ugyanaz az elektron lenne egyszerre több helyen, az több problémát is felvetne. Ugyanaz az elektron több helyen, ugyanazon időben létezve, többszörös tömeget és töltést is jelentene, márpedig ez nyilvánvalóan nem igaz. Sem a tömeg-energia megmaradás, sem a töltésmegmaradás törvénye nem teljesülne.

És még valami, ami nagyon fontos: ha bárhová a hullámtérbe elhelyezünk egy részecske detektort, az jelezni fogja, ha egy elektron beleütközik, ezzel egyidőben megszűnik az interferencia kép. Ha nagyon sok detektort helyezünk el, akkor minden egyes elektron kibocsátásakor lesz valahol egy detektor, ami jelez. Soha nem fog egyszerre több detektor jelezni, akárhány detektort helyezünk el bármilyen mintázat szerint. Soha senki sem észlelt még egyetlen kibocsátott elektront, egyidőben két detektorral. Ennél jobb ellenérv nem is kell a mítosz tévességének igazolására.

Ez a hamis mítosz, vagyis az, hogy egy elektron egyszerre több helyen is lehet, nem azt mondja, hogy egy elektron ugrál több hely között, vagy, hogy egy elektron szétkenve a hullámtérben interferál önmagával, hanem egyértelműen azt állítja, hogy egyetlen elektron (proton, részecske, atom…) létezik egyszerre több helyen.

A fentiek értelmében, a megmaradási törvények érvényességére alapozva, és annak ismeretében, hogy semmilyen kísérleti bizonyíték nem létezik, amely igazolná az egyszerre több helyen létezés hipotézisét, kijelenthetjük tehát, mely szerint a mítosz, hogy egy anyagi létező egyszerre több helyen is létezhet, merő képzelgés, hazugság, teljesen téves elképzelés.

Hogy miért terjesztik ezt még elismert fizikusok, tudósok, írók és más média szereplők is, annak sajnos az az oka, hogy manapság a figyelmet felhívni szimpla igazságokkal a médiában már nem lehet. Pénzt szerezni olyan kutatásokra, amik nem ígérnek szenzációt, sokkal nehezebb, mint térhajtóművekre, Ősrobbanás előállításra, gravitációs hullámokra, vagy éppen fantomként egyszerre több helyen létező részecskék kutatására.

Manapság a tudományban, és főleg annak populáris ágában szinte fertőzésként terjed a „minél nagyobbat mondani” kényszere. Így lesz multiverzum egyetlen Univerzumból, így lesz szimuláció a valóságból, így lesz hazugság és szemfényvesztés az igazságból.

Sikerült hát leszámolnunk az „egyszerre több helyen létezés” téves mítoszával, ettől persze még akkor is megmarad a rejtély, hogy hogyan képes az elektron interferencia kép létrehozására. Ez ugyanis teljességgel hullámtulajdonság, ilyen kép csak úgy keletkezhet, ha a térben terjedő hullámok csúcsai és völgyei találkoznak az ernyőn, és ott egymást erősítve, vagy kioltva hozzák létre a jellegzetes interferencia mintázatot, amik lehetnek világos-sötét sávok, vagy éppen koncentrikus körök is, esetleg ennél bonyolultabb alakzatok is. Ha nem az elektronok többszöröződnek, ahogy azt megállapítottuk, valaminek mégis csak terjednie kell hullámként a kibocsátó és a detektáló pont között, különben honnan állna elő az interferencia?

Egy biztos, a jelenséget semmilyen hagyományos, hétköznapi magyarázattal nem tudjuk megközelíteni. Csak azt tudjuk, hogy az elektron ott van a kibocsátáskor és a detektáláskor is, tömeggel, elemi töltéssel, feles spinnel, tökéletes klasszikus részecske, a terjedés közben azonban valami mássá alakul, amiről viszont csak hozzávetőleges képünk lehet, hiszen ahogy mérést végzünk, azonnal újra ott lesz a klasszikus részecske elektron, és egy pillanat alatt eltűnik az összes, most misztikusnak tűnő tulajdonsága.

Amit mérni tudunk az az elektron, viszont ami terjed, az nem az, hanem valami egészen más, ráadásul olyasvalami, amit semmilyen módszerrel nem tudunk körül tapogatni, megsejteni, milyen lehet, hiszen az egyetlen eszközünk a mérés, a detektálás, azzal pedig csak azt az eredményt kapjuk, hogy újra van egy szép klasszikus elektronunk, töltéssel, tömeggel, spinnel.

És ami most következik, az tiszta spekuláció lesz, elképzelése valaminek, aminek nincs hétköznapi leírása. Mérni, kísérlettel igazolni nem lehet, mert nincs olyan mérés, ami ezt a valóságot megismerhetné. Ha mérünk, elektront kapunk. Ha nem mérünk, nincs megismerés sem. Ez a kvantummechanika valósága, amit el kell fogadnunk, mert ilyen a világ. Nincs kisebb kölcsönhatás, ami megmutatná az elektron igazi arcát terjedés közben, de nem ugrasztaná össze azt a valóságot klasszikus elektronná. Nincs köztes szint, vagy mérünk, vagy sem, és akkor fogalmunk sincs arról, mi az, ami terjed, és azt hogyan teszi.

Amit tudunk: az elektron olyan kölcsönhatásban fog részt venni, ami minden fizikai törvénynek eleget tesz. És most szabadulhat el igazán a fantáziánk. Képzeljük el, hogy van egy elektron egy atom körül, gerjesztett állapotban, ami egy foton kibocsátásával képes egy alacsonyabb pályára kerülni, ehhez azonban a Pauli-féle kizárási elv értelmében az szükséges, hogy legyen egy szabad energiaszint valamelyik alacsonyabb energiájú pályán. Csakhogy az elektron csak olyan energiájú fotont tud kibocsátani, amekkora a mostani energiája és a leendő energiája közötti különbség. Bonyolíthatjuk a dolgot azzal, hogy van valahol egy másik elektron, amelyik fel fogja venni ezt a fotont, és egy nagyobb energiájú pályára fog állni, de ezt csak akkor tudja megtenni, ha van ilyen szabad energiaszint valamelyik távolabbi pályán. Ráadásul a foton a kibocsátás és elnyelés helye között olyan pályán fog mozogni, hogy a két esemény között a legkisebb legyen az eltelt idő, és persze mindeközben fénysebességgel fog haladni a kibocsátó és elnyelő között, úgy, hogy eközben jól viselkedő hullámként önmagával is interferál.

És most jön a felismerés, hogy ezt semmilyen hétköznapi módon nem tudjuk elképzelni: elindul a foton, amit kibocsát az elektron, majd azt elnyeli a másik elektron. Közben kiderül, hogy nincs olyan befogadó energiaszint, ahová a kibocsátó elektron beeshetne. Visszakéri a fotont, amit a másik elektron esetleg már elnyelt, vagy ami már messzire távolodott? Visszacsinálja ez egészet, majd újra próbálkozik? Ha talál magának megfelelő helyet, de a kibocsátott fotont nem tudja elnyelni a másik elektron, mert neki nincs szabad helye az elnyelés utáni energiával, akkor a foton körbejár az Univerzumban, és keres magának egy megfelelő elektront, ami elnyelhetné?

Már ebből is látható, hogy van valami alapvetően nem-lokális az Univerzumban, valami titokzatos „próbálkozó”, előrelátó mechanizmus, ami képes arra, hogy egyeztessen a kölcsönhatások résztvevői között, és ha minden résztvevő azt jelzi, hogy minden rendben, akkor ez a szervező kiadja az engedélyt, és a kölcsönhatás lezajlik.

Tudom, hogy ez most így nagyon furcsán hangzik. Kiindultunk abból a mítoszból, hogy egy elektron egyszerre több helyen is lehet, megcáfoltuk, majd most előállunk egy ilyen elmélettel egy kísérteties távolhatással, ami számol, egyeztet, engedélyez és mindent eligazít.

Az érdekes az egészben az, hogy ha valahogy magyarázni szeretnénk a mikrovilág viselkedését, akkor a fenti elképzelés még a legegyszerűbb, legártatlanabb leírása annak, ami történhet.

Hogyan zajlik le ezek alapján az elektron interferencia, amiből kiindultunk. A kibocsátás előtt a nem-lokális „teszt” lezajlik, kiderül, van-e detektor valahol, és az fel tudja-e venni az elektront. Ha igen, akkor az elektron kilép, és becsapódik a detektorba, ami jelzi, hogy egy klasszikus elektron megérkezett. Ha nincs detektor, de van rés (kristály) az útban, akkor a teszt hullám letapogatja a környezetet (az egész Univerzumot?), kialakítja az eredő hullámképet, majd megvizsgálja, hogy van-e a hullám útjában ernyő, azaz detektáló eszköz. Ha igen, kideríti, hogy annak melyik pontján a legvalószínűbb a becsapódás, és hogy abban a pontban van-e olyan objektum, amivel kölcsönhatásba léphet az elektron. Ha minden rendben van, akkor elindul az elektron, majd az ernyő megfelelő pontján detektáljuk. Sok elektront átküldve a rendszeren megkapjuk az ernyőn az interferencia képet.

Képtelenség? Elsőre valóban úgy tűnik. Csakhogy nincs más lehetőségünk egyelőre. Nagyon úgy néz ki, hogy csak olyan kölcsönhatás lehetséges, amelyet előzőleg ellenőrzött egy nem-lokális mechanizmus. Ennek végtelen sebességűnek kell lennie, különben az ellenőrzés közben megváltozhatnak a feltételek, és egy esetlegesen engedélyezett kölcsönhatás mégsem tud megtörténni emiatt.

És ha már képtelenség: van egy másik lehetőség, ami ugyanilyen abszurdnak tűnhet. Talán minden lehetséges és lehetetlen megtörténik egy olyan szinten a háttérben, amiről elvben sem lehet tudomásunk. Majd az összes lehetetlen és lehetséges történésből úgy lesz érzékelhető valóság, hogy csak azokat a variációkat tudjuk érzékelni, amik lehetségesek a valóságnak azon a szintjén, ahol a mi világunk elhelyezkedik.

Van tehát két réteg, az egyikben minden megtörténhet, ebből viszont csak az jelenik meg a másik rétegben, amit mi valóságként ismerünk, ami átmegy a fizikai törvények ellenőrző folyamatán. Ebben az esetben viszont kell egy visszafelé hatás is, ami ugyanis valósággá válik, az eltörölhet egy csomó korábban még valószínű, most azonban már teljesen lehetetlen ágat. Ha egy sakkjátszmában leütik a sötét királynőt, akkor az alsó szinten minden olyan esemény ágnak törlődnie kell, amiben a sötét vezér (királynő) szerepelne. Hát ez sem egy egyszerű elképzelés.

Egy másik lehetőség lenne az, ha a legmélyebb szinten az Univerzum determinált, ekkor ugyanis csak az történhet meg, ami megtörténik, a világnak csak egyetlen bejárható ösvénye van. Ennek ellentmond az Aspect-kísérlet, ami valójában a rejtett változós elméletekkel számolt le, ilyen lenne egy legmélyebb szinten determinált világ, ennek a létezői lennének a rejtett változók. Ez a lehetőség tehát kiesett, a világ nem determinisztikus, marad tehát a nem-lokális ellenőrzés, vagy a mindent eljátszó, de észlelhetetlen szint, amiből csak a validáción átment történések válnak a valóságos világ részeivé. A kettő nagyon hasonlít abban, hogy valamilyen, általunk észlelhetetlen szinten megtörténik minden, és ebből csak az lesz valóság, ami nem okoz ellentmondást. Ha több ilyen lehetőség is lenne, akkor marad a pénzfeldobás, a valódi véletlen.

Végül eljutottunk oda, hogy bár sikeresen megcáfoltunk egy, a tudományban széles körben elterjedt tévhitet, mégis azt mondhatjuk, hogy ha egy klasszikus elektron nem is lehet egyszerre több helyen, az elektronnak valamilyen manifesztációja mégis végigmegy a lehetséges életútjainak mindegyikén. Talán a Feynmann-gráfok valóban a világ szemünk elől elrejtett viselkedését írják le? Talán John Cramer tranzakciós interpretációja a retardált és avanzsált, időben előre-, és visszafelé haladó hullámokkal az a megközelítés, amely legközelebb áll a valósághoz?

A végtelen számú lehetőség végtelen összegzése, ez van az egész mélyén? Sajnos a kísérletek nem segítenek, ami marad, az a metafizika és a fantázia…

Vagy a világ működésének legalacsonyabb szintjén olyan mechanizmusok működnek, amiket még elképzelni sem lehet, annyira különböznek attól, amit mi valóságnak érzékelünk? Idő és tér nélküli kalkulációk, egy végtelen bonyolult módon összefonódott egységes Univerzum, ki tudja hány dimenzióval, aminek mi csak egyetlen vetületét látjuk, azt, amit a tudatunkkal képesek vagyunk leképezni és valóságnak elismerni?

Lesz-e vajon a tudománynak valaha olyan eszköze, amellyel megláthatjuk a legalapvetőbb szintjét az Univerzumnak, és ha lesz is ilyen, megértjük-e valaha mitől ilyen a világ, vagy ahhoz egy, a mostanitól sokkal, de sokkal bonyolultabb agyra, tudatra és intelligenciára lesz szükségünk?

Nyíregyháza 2020. február 18. – 2020. február 23.

Fizika

Fizika, ,

    Szilárd Leó fizikus egyszer kijelentette barátjának Hans Bethének, hogy azon gondolkodik, nem kellene-e naplót vezetnie.
   – Nem jelentetném meg. Csak leírnám a tényeket, tájékoztatásul Istennek.
   – Nem gondolod, hogy Isten tisztában van a tényekkel? – kérdezte Bethe.
   De igen – felelte Szilárd. – A tényeket ismeri, de nem ebben a változatban.

Az elemi töltés és a standard modell hibája

Fizika, , , , , , ,

A részecskefizika standard modelljében az alapvető részecskék egy része, a proton és a neutron nem elemi részecske, hanem összetett, kvarkok alkotják mindkét részecskét. Három-három kvark van minden protonban és neutronban, mindhárom kvark töltése tört érték, 1/2 és 2/3, pozitív és negatív előjellel. Ezek összesen kiadják a proton egységnyi pozitív töltését, és a neutron semleges mivoltát.

Senki sem „látott” még kvarkot, sem tört töltést nem mért még soha senki. Az első problémára a modell egy olyan kitérő megoldást javasol, mely szerint a kvarkok közti vonzóerő a távolságukkal arányosan nő, ezért nem lehet őket szétválasztani.

Az persze egy érdekes kérdés lehet, hogy ha nem lehet őket szétválasztani, hogyan beszélhetünk mégis külön-külön a három kvarkról. Mondhatom, hogy az ágyam alatt van egy tigris, de azért nem észlelheti senki, mert vele együtt ott van egy anti-tigris is, amitől nem lehet elválasztani, és amelyik semlegesíti a tigrist. Ha megpróbálom őket eltávolítani, akkor a távolsággal arányosan növekszik a kettőjüket összetartó erő, így még annyira sem tudom őket elkülöníteni, hogy egy pillanatra felvillanjon valamelyikük. Viszont elvárom, hogy a többiek elhiggyék, hogy ez így van.

De nem ez a legnagyobb probléma, hanem az elektron, és az ő elemi negatív töltése (és persze az anti-párja, a pozitron és az ő elemi pozitív töltése). Az elektron, szemben a protonnal és a neutronnal, jelenlegi ismereteink szerint valóban elemi, semmilyen kísérletben nem sikerült kisebb darabokra szedni, vagy valamilyen belső szerkezetet felfedezni benne. Így az elektron egységnyi töltése valóban egységnyi. Az elektronban nincsenek tört töltésű kvarkok, amelyek össztöltése kiadná az egységnyi negatív elektromos töltést, abban valami olyasmi van, ami tényleg egy egységnyi negatív elektromos töltés.

A standard modell egy árva szót sem szól arról, hogy az elektron miért ilyen, és mi az, aminek ezt az egységnyi töltést köszönheti. A helyzet az, hogy ezek szerint a természetben valóban van elemi töltés, ami oszthatatlan. A kérdésem az: miért nem elégszünk meg azzal, hogy ez a természetben létező, valóban elemi töltés adja a proton pozitív töltését, és a neutron semlegességéért is valódi elemi pozitív és negatív egységtöltés a felelős.

Az elektronban és a pozitronban minden kétséget kizáróan megnyilvánul az elemi töltés. Miért kell akkor az atommag alkotórészeiben ezeket az elemi töltéseket tört töltésből összerakni? Ha van valóban egységnyi elemi töltés, akkor nem hihetetlenül valószínűtlen az, hogy van PONTOSAN 1/3 és PONTOSAN 2/3 töltéssel rendelkező kvark, amik kombinációja hajszál pontosan egységnyi vagy nulla töltést képes létrehozni? Gondoljunk bele: ha az Univerzum keletkezésekor ezeknek a kvarkoknak a töltése csak egy kicsit térne el az 1/3 és 2/3 értéktől, akkor a proton soha az életben nem lehetne egységnyi töltésű, és a neutron sem lehetne semleges, miközben az elektronnak ugyanúgy meg volna az egységnyi töltése. Ez a hajszálpontos 1/3 és 2/3 érték az egyik legmegdöbbentőbb példája lenne az Univerzum finomhangoltságának, simán beleférne az Intelligens Tervező elméletbe.

Arek Socha képe a Pixabay -en.

Ez a hajszálpontos 1/3 és 2/3 töltés a garancia arra, hogy lehessenek atomok, lehessenek molekulák, lehessen élet, és lehessen ember. Ha a kvarkok töltése mondjuk 0.333331 és 0.66666661 lenne, mi sohasem lehetnénk itt, és én sem tudnám megírni ezt, itt és most.

Van még egy probléma ezzel a tört töltéssel: valamiért a természetben nem látunk 2/3 vagy 4/3 töltésű részecskéket, pedig ehhez csak az kell, hogy a kvarkok olyan kombinációban alkossák ezeket a részecskéket, hogy éppen ilyen töltések jöjjenek ki. Vajon miért nincsenek ilyen furcsa részecskék? Persze, könnyű olyan kiegészítő szabályokat felvenni a standard modellbe, amikkel megmagyarázhatjuk az ilyen tört töltésű részecskék hiányát, de ez csak bűvészkedés és magyarázkodás. Csak megfelelő megfigyelhetetlen tulajdonságokat és ezek megmaradási tőrvényeit kell hozzávennünk az elmélethez, és máris megmagyaráztuk, miért nincsenek tört töltésű részecskék a természetben.

Én úgy gondolom, a standard modell ott csúszott először félre, és ezt nevezem én az első, és szerintem a legnagyobb hibának, hogy elfogadta a kvarkok létezését, azzal együtt, hogy tört töltést tulajdonított nekik.

A Természet nem adja meg nekünk azt a lehetőséget, hogy tört töltést mérjünk, talán pontosan azért, mert nincs ilyen, ami van, az az egységnyi pozitív és negatív töltés, amit mérni és tapasztalni tudunk.

Meg kellene elégednünk ezzel…

Nyíregyháza, 2017. május 23. – 2018. május 24.

A különleges és magányos Föld

Csillagászat, , , ,

Aki találkozott már az Univerzum finomhangoltságának különlegességével, az talán nem fog meglepődni, hogy ez a tervezettségre utaló tulajdonság a Föld esetében talán még hangsúlyosabb és feltűnőbb.

Az Univerzum szinte minden jellemzője, minden fizikai állandója olyan, hogy véletlenül összeválogatva ezeket, az esetek szinte mindegyikében nem létező, vagy élet hordozására alkalmatlan Univerzumot kapunk. A megfelelő kombináció összeválogatása a véletlen segítségével elképzelhetetlennek tűnik.

Ha az Univerzum ennyire pontosan tervezett, akkor ennek valamilyen oka kell, hogy legyen, és ez az ok mi más lehetne, mint a Föld, a földi élet, az Univerzum eddigi legbonyolultabb, legösszetettebb rendszere.

A Föld esetében is megdöbbentő véletlenek sorát találjuk, ha jobban megvizsgáljuk a Naprendszer és a ma már egyre jobban ismertté váló exo-bolygó rendszerek tulajdonságait.

Míg a Föld egy egyetlen főcsillagból álló – ez a Nap – rendszer tagja, az eddigi tapasztalatok azt mutatják, hogy a naprendszerek többségének középpontjában két, esetleg még ennél is több csillag van. És ami még ennél is érdekesebb: vannak olyan helyek az Univerzumban, még a közelünkben is, ahol még most is csillagbölcsők működnek. Olyan ködök ezek, amelyekben burkok, inkubátorok vannak, a közepükben – és ez infravörös távcsövekkel kiválóan megfigyelhető – több csillagkezdemény is fejlődik. Tehát nemcsak a már megfigyelhető rendszerek többes csillagrendszerek, de a még fejlődő naprendszerek is több központi csillaggal rendelkeznek.

Miért érdekes ez ennyire? A több központi csillagot tartalmazó rendszerek bolygórendszere bonyolultabb, mint a mi Naprendszerünk. A több központi csillag egymás körüli mozgása a bolygók kialakulását is bonyolultabbá teszi, és később a bolygópályák stabilitására is nagyon nagy hatással lehet. Ha a Naprendszerben több központi csillag lenne, és a Föld a jelenlegi helyén keringene, akkor előfordulhatna, hogy a nagyobb főcsillag körül lévő kisebb társcsillag időnként túl közel kerülne a Földhöz, és a sugárzása súlyos károkat okozhatna – rendszeres időközönként – a földi ökoszisztémában. Egy többes rendszerben az élet kialakulása és fennmaradása sokkal körülményesebb, nehezebb lenne, mint az egyetlen központi csillaggal rendelkező bolygórendszerben.

További érdekes különbségek is kiderültek az idegen bolygórendszerek vizsgálata során. Az egyik ilyen furcsaság az óriás kőzetbolygók, a másik a gázóriások jelenléte az élhető zónában. Amennyiben a Naprendszerünk is ilyen lenne, nem lehetne élet a Földön. Illetve, az első esetben az óriás-Föld hordozhatna életet, de az egészen más lenne a nagy gravitáció miatt. Erős vázú, apró, a felszínhez lapuló élőlények élnének a bolygón a szárazföldeken, a tengerek viszont gazdag életet tudnának fenntartani még az óriás kőzetbolygókon is. Két lábon járó, felemelkedve közlekedő, szárazföldön élő emberek valószínűleg nem létezének az ilyen többszörös Föld méretű bolygókon. A légkör sűrűbb, és vékonyabb lenne.

Az óriás gázbolygók jelenléte az élhető zónában, a kőzetbolygókkal ellentétben teljesen kizárná a földihez hasonló bioszféra kialakulását és fennmaradását.

A kérdés így az, hogy vajon a Naprendszer miért ilyen? Miért van egy nem túl nagy és nem túl kicsi kőzetbolygó éppen az élhető zónában, ha az eddig megvizsgált idegen naprendszerek nem ilyenek? Mivel a bolygók és bolygórendszerek keletkezése valószínűleg ugyanolyan mechanizmus segítségével történik mindenütt, hogy lehet mégis a mi naprendszerünk ennyire más?

Elképzelhető ugyanakkor, hogy az idegen bolygórendszerekben a Föld méretű bolygók felfedezése sokkal nehezebb, mint a nagyobb égitesteké. Ez nyilván eltolja a már felfedezett bolygók méretét a felső tartományba, a kisebb bolygók nehezebben felfedezhetők, ami nem jelenti azt, hogy nincsenek. Csakhogy, ahol az élhető zónában óriásbolygó van, ott nem azért nem találunk Föld méretű bolygót, mert azt nehezebb észrevenni, hanem azért, mert ott nem maradhatna stabil pályán. Az ilyen rendszerekben valószínűbb lehet, hogy nem bolygókon, hanem holdakon alakulhat ki az élet, de ehhez a holdnak nagynak kellene lennie, és a kérdés az, hogy az óriásbolygók kialakulása után maradt-e még annyi anyag, hogy nagy holdak keletkezhessenek az élhető zónában.

Megállapítható tehát, hogy az eddigi tapasztalatok alapján a Naprendszer és a Föld igen különleges és egyedi hely az Univerzumban.

De nemcsak a Naprendszer tűnik kiválasztott helynek, a Föld még ezen belül is rendelkezik néhány különleges tulajdonsággal.

Ezek egyike, hogy akkora holdunk van a Föld méretéhez képest, ami máshol nem fordul elő. Ráadásul csak egy kísérőnk van. A legtöbb bolygónak vagy nincs kísérője, vagy egynél több van. Érdekes, hogy a két szomszédunk közül a Vénusznak nincs holdja, a Marsnak pedig több is van, igaz ezek nagyon parányiak, valószínűleg befogott égitestek. Viszont ha nekünk ekkora holdunk van, a Vénusznak vajon miért nincs?

Jelenleg a Hold keletkezését ütközéssel magyarázzák, amiben én nem hiszek. A bolygópályák egy érdekes mértani szabályt követő mintázatot adnak ki (Titius-Bode szabály), még nem tudni pontosan miért, de ennek a szabálynak még az aszteroida öv égitestei is engedelmeskednek. Kepler egy időben a szabályos testek tulajdonságai alapján képzelte el a bolygópályák elhelyezkedését. Ha elfogadjuk, hogy van ilyen szabályosság, hogyan lehetett a Föld pályáján egy égitest, amivel ütközve a Hold létrejöhetett volna?

Ugyanakkor egy ütközés sokkal jobban megbillenthette volna a Föld forgástengelyét, ahogyan az például az Uránusszal történt. Egy nagyobb dőlés szélsőségesebb időjárást eredményezne, míg ha nem lenne dőlés, és a Föld rezonanciában lenne a Nappal (ahogy a Hold a Földdel), akkor nem létezhetne földi élet. Úgy tűnik, hogy a jelenlegi tengelyferdeség és a nagy Hold jelenléte tökéletes időjárási rendszert hozhatott létre itt, és nagyon hosszú ideig képes is ezt fenntartani.

Ami szintén egyedi tulajdonsága a Földnek, és akár még megdöbbentőnek is nevezhetnénk, az a nagy mennyiségű folyékony víz jelenléte. Még ma sem tudjuk pontosan, honnan van ennyi víz ezen a bolygón. Csak azt tudjuk, hogy víz nélkül nincs élet.

Szintén különleges a folyékony vasmag, aminek a mágneses teret, a kozmikus sugárzás, a napszél ellen védő pajzsot köszönhetjük.

A Földön megtalálható minden stabil elem, és a radioaktív elemek közül a hosszabb felezési idejű izotópok is. Tudjuk, hogy az emberi szervezet tökéletes működéséhez milyen nyomelemek szükségesek, például a króm, vagy a szelén, hogy a vérben sok a vas, a csontokban a kalcium, az idegrendszer működéséhez pedig nátrium és kálium kell. Ezek az elemek korábbi csillagok belsejében, vagy szupernova robbanáskor keletkeztek. Valóban csodálatos, hogy ezek az elemek aztán összegyűltek egy kozmikus porfelhőben, majd kialakult a központi csillag, körülötte bolygók formálódtak, és a sorban a harmadik bolygó ebben a kavarodásban megszilárdulhatott, össze tudott gyűjteni minden szükséges elemet, óriási mennyiségű vizet, és megfelelően nagyra nőhetett ahhoz, hogy a légkörét és a vizet megtarthassa.

Ha ezek a folyamatok nem így történnek, most nem írhatnám le mindezt.

És ha még mindez nem lenne elég a Föld különlegességének rejtélyéhez, akkor tegyük hozzá, hogy jelenlegi ismereteink szerint az Univerzumban sehol máshol nincs élet. Később persze változhat ez a tudásunk, de most az a helyzet, hogy egyedül vagyunk.

Többféle következtetésre juthatunk, ezek egyike az, hogy a Föld nem véletlenül ilyen különleges, hanem pontosan az élet hordozására megtervezett. És ha ezt elfogadjuk, akkor azon sem kell aggódnunk, hogy elpusztítjuk az életet, az embert, a Földet. A tervezés része lehet a stabilitás biztosítása is, olyan rendszerek segítségével, amelyekről ma még nem tudhatunk.

A Föld különlegességének elfogadása optimizmussal tölthet el bennünket, ha a múltunk a tervezettség jeleit mutatja, talán a jövőnk is biztos.

Talán egyszer megszabadulunk az emberiség összes gyermekbetegségétől, az önzéstől, az erőszaktól, és akkor bebocsátást nyerhetünk az intelligens és érző civilizációknak abba a közösségébe, ami addig rejtve marad előttünk, míg végig nem járjuk a számunkra előírt utat.

Nyíregyháza, 2019. december 28. – 2020. január 19.