Odkrycie transplutonarytu, nowego minerału
Odkrycie transplutonarytu, nowego minerału
T.S. T.S.
159
BLOG

Teoria akceleracji II (4) - konsekwencje modelu

T.S. T.S. Nauka Obserwuj temat Obserwuj notkę 0


METODOLOGIA ODKRYĆ W NAUKACH
PRZYRODNICZYCH I ŚCISŁYCH
WIZJA ASTRONOMII PLASTYCZNEJ


Co sprawia, że jakiś utwór jest arcydziełem? Pierre-Auguste Renoir, malując Falę, zaczął od pojedynczego pociągnięcia pędzlem, które w zasadzie byłby w stanie wykonać każdy z nas. (...) Jednakże gdy na płótnie znajdzie się ich znaczna liczba, przyglądając się mu z bliska, widzimy abstrakcyjny galimatias, a z daleka przepiękny obraz - przynajmniej jeśli namalował go Renoir. (...) Duża liczba pociągnięć pędzlem stwarza piękno, którego nie ma w pojedynczych barwnych plamkach. Analogicznie, poszczególne elektrony i protony są same w sobie mało interesujące - każdy z nich jest nużąco identyczny ze wszystkimi innymi. Dzięki ich wzajemnemu  przyciąganiu elektrostatycznemu powstaje atom, a gdy zbierze się dostatecznie duża liczba atomów, mogą one utworzyć zorganizowaną całość posiadającą właściwości, jakich nie mają poszczególne atomy - na przykład zdolność myślenia. Aby to pokazać, nie trzeba jednak wcale odwoływać się aż do tajemniczych zjawisk ludzkiej świadomości. (...) mówiąc o "spontanicznym złamaniu" (symetrii), mamy na myśli (...) przejście od pełnej symetrii wykazywanej przez fazę ciekłą do częściowej symetrii fazy stałej. (...) Nadprzewodnictwo wynika stąd, że duża liczba elektronów zachowuje się jak jedna całość (...), podobnie jak piękno obrazu Renoira, które tkwi nie w poszczególnych pociągnięciach pędzlem, lecz w zorganizowanej całości (...). Stan podstawowy materiału nadprzewodzącego zawiera pary Coopera. (...) Nasunęło to Nambu ideę: jeśli sam Wszechświat zachowuje się niczym nadprzewodnik, czy masy cząstek nie mogłyby wynikać z jakiegoś analogicznego mechanizmu?


          Frank Close, Zagadka nieskończoności



4.1. ROZWÓJ CZASOWY STRUKTUR W FIZYCE I KOSMOLOGII


Powstawanie mas cząstek elementarnych (w historii Wszechświata ery: po inflacji, kwarkowa, hadronowa, leptonowa, nukleosyntezy, nieprzezroczysta, materii itd.), potem atomów, cząstek, wyższych struktur, takich jak gwiazdy, galaktyki, planety, potem życie, cywilizacje itd., wiąże się z wektorem czasu.


          Potocznie mówi się o tzw. wiekach ciemności - od ok. 300 tys. lat po Wielkim Wybuchu (wtedy powstały pierwsze atomy), do zapalenia się pierwszych gwiazd, ok. 300 mln lat po Wielkim Wybuchu, kiedy nastąpił "kosmiczny renesans" (odpowiednik reintegracji). Tak było w historii Wszechświata, tak jest i obecnie.

          Tutaj odrębną sprawą, jak sygnalizowane zostało wcześniej, są oddziaływania silne (np. neutrony i protony w jądrze) i związane z nimi powstawanie masy np. ciężkich cząstek, inna - oddziaływanie elektrosłabe i funkcjonowanie pola Higgsa.

          Powstawanie pierwszych znaczących struktur - galaktyk (ok. 500 mln lat po Wielkim Wybuchu) rozpoczęło nowy etap rozwoju kosmosu (odpowiednik akceleracji). O ile przedtem, w początkach ery gwiazdowej, funkcjonował rozwój liniowy ( w = at; współczynnik am - odpowiednio m = amt), to od pełnej ery "jasności" i tworzenia rozbudowanych struktur - rozwój wykładniczy (w = katn; czynnik - paradygmat kosmiczny masowy nm - odpowiednio m = kmamtnm). Tu m - masa cząstek (cząsteczek), am - współczynnik masowy pola, km - stała sprzężenia temporalno-masowa, nm - paradygmat masy pola, t - czas fizyczno-kosmologiczny.


4.2. STAŁA k W FIZYCE I KOSMOLOGII


Czy stała k w fizyce i kosmologii abiotycznej może być równa ok. 1? Jaka jest jej treść, czy w kosmologii i astronomii ma ona w ogóle sens? W reintegracji i akceleracji k ≈ 1. Ma to związek z derefleksją w życiu, np. z ładunkiem snu, relaksu, pracy itd. (bliżej zajmę się tą kwestią dla akceleracji w notce 9). Czy w astronomii w ogóle istnieje coś takiego, jak porównywalna, fizyczna, termodynamiczna redukcja deficytu informacji? Co jest jej przyrodniczym odpowiednikiem?

          Chodzi tu o pewien ładunek regularnie realizujący dany etap rozwoju. Wydaje się, że w erach od gwiazdowej (czyli reintegracyjnej) i od galaktycznej (czyli akceleracyjnej) takim zjawiskiem może być masa gwiazdy - zawsze mieszcząca się w pewnym przedziale (ok. 0,08 - 100 Ms), realizująca, wręcz "zaspokajająca" daną epokę. Rzecz polega tu jedynie na przekroczeniu pewnego progu, minimum funkcjonowania danego zjawiska, w tym przypadku masy cząstki (nukleosynteza gwiazdowa tworzy masowo cięższe pierwiastki i cząsteczki).


4.3. SYSTEM TENDENCJI I CZYNNIKÓW W STRUKTURACH KOSMICZNYCH - PODSUMOWANIE RÓWNANIA


Podstawowe pytanie w fizyce, kosmologii, w ewolucji kosmosu i jego struktur brzmi: jak funkcjonują wszystkie składowe elementy i prawidłowości z tym związane (równanie w = katn).

          I tak na przykład paradygmat n to reguła, swoista "racja stanu" epoki - czy to będzie pierwotna nukleosynteza (odpowiednik integracji wstępnej i starożytności w dziejach i funkcjonowaniu rozwojowym życia - tu chodzi o tworzenie pierwszych pierwiastków), czy era gwiazdowa (odpowiednik reintegracji i renesansu - tu chodzi o nukleosyntezę gwiazdową i tworzenie pierwszych pierwiastków ciężkich), czy też era galaktyczna (odpowiednik akceleracji i rewolucji naukowej - tu chodzi o tworzenie planet i życia). Paradygmat jest wielkością niemianowaną, bezwymiarową. Takie parametry występują w fizyce.

          Jak przedstawia się to dla innych czynników równania ewolucji kosmicznych bytów?

          Paradygmat n więc już jest, czas t też (zależnie od skali i zjawiska np. miliony lat), stałą k też już mamy (funkcjonowanie gwiazd). Podobnie wartość-masę cząstki (cząsteczki). Pozostaje współczynnik a ewolucji. Aby podjąć próbę rozwiązania tego problemu, można odpowiedzieć na pytanie o fizyczno-kosmologiczną grę: ilościowa idioadaptacja (a) - jakościowa aromorfoza (n).

          I tu można wstępnie, prowizorycznie uznać, że chodzi o tzw. życie np. atomów, gwiazd i procesy galaktyczne - wszędzie są procesy jądrowe - owe "codzienne życie" struktur kosmicznych. Jednak nie jest to pełna odpowiedź na tę kwestię - problem jest otwarty.

          Powyższe rozważania, np. dotyczące czynnika a mają znaczenie ze względu na przejście od teorii do empiryki i ewentualne projekty eksperymentów. Podstawowym medium są tu głównie akceleratory cząstek.


4.4. IZOMORFIZM (REINTEGRACJI - AKCELERACJI) W ERACH KOSMICZNYCH


W fizyce stosuje się podejście porównujące izomorficznie różne ery kosmiczne (podobnie jak system reintegracja-akceleracja w stosunku do ewolucji kosmosu).

          Jednym z takich działań jest dostrzeżenie analogii między niektórymi cechami i procesami dotyczącymi systemów i pokoleń cząstek elementarnych, np. generacji kwarków i leptonów (podobnych do odkrycia ok. 1960 r. tzw. ścieżki ośmiokrotnej hadronów (koncepcja Murraya Gell-Manna i Yuvala Ne`emana) - przedkwarkowego modelu badania i systematyki cząstek elementarnych, porównywalnego z układem okresowym pierwiastków Mendelejewa). Z tym myśleniem związane było odkrycie w 1977 r. mezonu ypsilon o dużej masie 9,45 GeV i poszukiwanie kwarku t w mezonie o jeszcze większej masie 30 GeV.

          Poszczególnym cząstkom odpowiadają ery w rozwoju Wszechświata. Zauważalne są analogie między tymi układami cząstek a tworzeniem układu okresowego pierwiastków (era galaktyczna - akceleracji, ogólnie tworzenie pierwiastków ciężkich). Ściślej chodzi tu o tworzenie i identyfikację galu i germanu, porównywalne z generacjami kwarków i leptonów.

          Widać więc, że rozwój kosmosu, czas różnych er ma strukturę hierarchiczną z możliwością analizy porównywanych mechanizmów fizycznych na różnych poziomach. Otwartym pytaniem jest dalsza, wewnętrzna struktura tych systemów.


4.5. WARTOŚĆ KWANTÓW


Ograniczenie czyni mistrza - mawiał J. Goethe. Arcydziełem natury są kwanty. Regule kwantów i fizyce fal podlegają nie tylko cząstki takie jak foton i elektron, ale i duże cząsteczki.

          Zjawisko falowe dużych cząstek i atomów zaobserwowali w 1930 r. Otto Stern i Immanuel Estermann (dyfrakcja atomów helu i cząsteczek wodoru H2 na powierzchni kryształu fluorku litu LiF). Niedawno Anton Zeilinger i zespół zaobserwowali dyfrakcję dużych cząsteczek fullerenu C60. Kilka lat później zjawisko fali wykryto w przypadku cząsteczek fullerenu C70 (przy fullerenie C60 długość fali de Broglie`a była równa 2 x 10-12m).

         Jak pisał fizyk i kosmolog Alan Guth, żyjemy w przyjaznym i ciepłym Wszechświecie, w którym obowiązują prawa kwantowe; opisał to Max Planck w swojej teorii promieniowania ciała doskonale czarnego.  Kwanty zapewniają wartość - i odnosi się to do różnych poziomów przyrody (gdyby obraz nie mieścił się w ramach, nie miałby sensu).


4.6. MASA - WARTOŚĆ A (OSOBLIWOŚCIOWE) ZMIANY


Przy analizie wzoru na masę w zależności między innymi od czasu (połączony wzór dla różnych oddziaływań, elektrosłabych, silnych i grawitacyjnych, np.: m = kmamtnm) można by zarzucić to, że przecież masa Wszechświata jest stała (od początku do "końca"), a ze wzoru wynika wielkość nie tylko rosnąca, ale rosnąca wykładniczo. O co więc tu chodzi?

          Wzór na masę (wartość) oznacza jedynie masę, energię ustrukturyzowaną (przeciwną entropii). W czasie Wszechświata t = 0 (początek Wielkiego Wybuchu) entropia była równa zero (podobnie, potocznie, mówi się , że dziecko tuż po urodzeniu ma entropię równą zeru). Wraz z rozwojem, ewolucją kosmosu, wartość (masa-energia uporządkowana) rośnie aż do osiągnięcia osobliwości przy "końcu" czasu. Nie jest więc to koniec, a raczej Początek Nowego Czasu, do którego wartość zbliżać się będzie asymptotycznie.

          Idea płaskiego Wszechświata oznacza asymptotyczne spowalnianie jego rozszerzania zmierzające do zera, jednak nie osiągające go. (W teorii Teilharda de Chardin można by to łączyć z tzw. Punktem Omega, jednak to byłoby jedynie przybliżenie i metafora bardziej niż sama nauka).

          Problem pojęcia i zjawiska osobliwości analizuję dokładniej w notce 9.


4.7. ODDZIAŁYWANIA W FIZYCE - WSTĘPNY MODEL


Podsumowując, oddziaływania w fizyce - elektromagnetyczne, słabe, silne i grawitacyjne można wyrazić wyjściowym, wspólnym wzorem:

m > 0 <=> Su(f) > 0, gdzie

                 m - masa cząstki (cząsteczki)

                 Su(f) - suma sygnatur, struktur figur cząstkowych


          I tu, oddziaływanie elektrosłabe z mechanizmem Higgsa, było wcześniej opisane (wzór  m = gv = khahtnh). Można podobnie zaryzykować hipotezę, że jakaś forma-odpowiednik tego wzoru występuje i w oddziaływaniach silnych (szczegółowiej rozumiany poprzedni wzór m = kmamtnm).

          Co do grawitacji, wzór wykładniczo-osobliwościowy również ma tu sens (planetozymale i lunozymale w dysku protoplanetarnym i protolunarnym od poziomu tzw. polifigury nabywają wykładniczo poprzez akrecję masę; oczywiście dla innych obiektów, np. gwiazd, ten mechanizm jest całkowicie inny). Szczegółowo ten mechanizm został omówiony w opracowaniu "Egzolunarystyka II. Wizja astronomii plastycznej", www.ad.astra.salon24.pl, Internet, 2015 (wzór m = patn, gdzie m - masa obiektu, a - współczynnik rozwoju (tempo ewolucji), n - czynnik dynamizujący ewolucję, paradygmat grawitacyjny, p - stała rozwoju ewolucyjnego, t - czas ewolucyjny).

          Zatem wzór ogólny jest następujący (znacznik u oznacza ustrukturyzowanie, nie zaś np. bezpostaciową energię próżni): mu = kuautnu.


4.8. FIZYKA INNEGO WYMIARU


Synteza fizyki, opracowanie teorii kwantowej grawitacji (tzw. teorii wszystkiego) nie obędzie się bez powiązania fizyki kwantowej i teorii względności z ideą innych wymiarów i hiperprzestrzeni. Czy teoria akceleracji coś tu może wnieść?

          Już pojęcie akceleracji w stosunku do teorii reintegracji jest operowaniem wyższym wymiarem (n  > 1). Tu chodziłoby o wprowadzenie pojęcia tzw. hiper-akceleracji. O co tu chodzi?

          Jedna z tez teorii osobliwości R. Kurzweila mówi, że wyższy, wykładniczy wymiar wykorzystuje niższy, np. liniowy. Podobnie hiper-akceleracja będzie przedłużeniem akceleracji. A więc tu przede wszystkim paradygmat hiperprzestrzenny, choć istniałby, byłby modyfikacją paradygmatu klasycznego. Zatem we wzorze w = katn funkcjonuje zapis (wskaźnik w oznacza inny wymiar) w = kwawtnw , gdzie nw >> n, kw > 1 (dotąd, w akceleracji, k ≈ 1, k ≥ 1).

          W każdym razie, przenosząc już powyższe warunki na fizykę jądrową, istniałby tu zapis: mw = kwawtnw, gdzie


mw - masa związana z innym wymiarem

aw - współczynnik związany z innym wymiarem

t - czas ewolucyjny

nw - paradygmat innego wymiaru

kw - stała związana z innym wymiarem


4.9. (HIPER)ENERGETYCZNY CIĄG STRUKTUR KOSMICZNYCH


Gdy mówimy o postępie i ciągu coraz bardziej zaawansowanych ewolucyjnie struktur (i masie) - od atomów, przez pierwiastki ciężkie (synteza termojądrowa), geologię, życie (np. związane z zapotrzebowaniem fotosyntetycznym roślin, aż do skali terawatowej), cywilizację (energia atomowa i kwantowa), do super-cywilizacji i hiper-cywilizacji (hiper-energia atomowa i kwantowa), zawsze będzie mowa o wzrastającej energii (przy cywilizacji I stopnia - do 1016W, przy II - 1027W, przy III - 1038W).

          Nie inaczej dotyczyć to będzie hiperprzestrzeni. Choćby w teoriach strun opisujących wyższe wymiary, w grę wchodzą znaczne energie.


4.10. PIĄTE ODDZIAŁYWANIE - HIPERPRZESTRZENNE?


Można zaryzykować tezę, że obok czterech podstawowych oddziaływań w fizyce - elektromagnetycznego, słabego, silnego i grawitacyjnego, można wprowadzić piąte - hiperprzestrzenne. Hiperprzestrzeń i istnienie megawszechświata to hipotezy. Jednak w historii kosmosu, w początkach, przy Wielkim Wybuchu zjawisko wymiaru, innej przestrzeni odegrało swoją rolę.

          Zresztą kosmologia inflacyjna zakłada istnienie megawszechświata z różnymi wymiarami przestrzennymi (np. jako wszechświaty dwu- lub pięciowymiarowe). Podobnie w teoriach strun występuje 10 i 11 podstawowych wymiarów (po przekształceniu teorii strun, przełamującym na pewnym etapie rozwoju ich kryzys; tu chodziło m. in. o supersymetrię).

          Teoria hiperprzestrzeni wiązałaby się z syntezą fizyki kwantowej i teorii względności.



Powyższy rysunek autora przedstawia jedno z wyzwań, idei i celów świata - eksplorację kosmosu. Tu widać powierzchnię i przyszłą obecność człowieka na obiekcie transneptunowym.

Odkrycie transplutonarytu, nowego minerału


 

          Materiały źródłowe:


F. Close, "Kosmiczna cebula. Kwarki i wszechświat", Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa 1988.

R. Kurzweil, "Nadchodzi Osobliwość. Kiedy człowiek przekroczy granice biologii", Kurhaus Publishing, Warszawa 2016.

L. Lederman, C. Hill, "Dalej niż boska cząstka", Prószyński i S-ka, Warszawa 2015.

A. K. Wróblewski, "Historia fizyki od czasów najdawniejszych do współczesności", Wydawnictwo Naukowe PWN, Warszawa 2007.


 


Tagi: akceleracja, pole higgsa, bozon higgsa


 


 


T.S.
O mnie T.S.

Zainteresowania: astronomia plastyczna

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Technologie