α118 | JP-Petit.info


	18

Στο βιβλίο «Γεωμετρική Φυσική Β» ο αναγνώστης θα βρει την προσωπική μας προσέγγιση, προς την οικοδόμηση μιας ομάδας που δρα σε δεκαδιάστατο χώρο, έργο που σχετίζεται στενά με τη γεωμετρία ύλης-αντιύλης.

Πρόσθετες διαστάσεις; Ποιες; Ποια θα μπορούσε να είναι η φυσική τους σημασία; Θα μπορούσαμε να τις μετρήσουμε;

Στα έργα του (Γεωμετρία και Σχετικότητα, Hermann-France Ed. 1964, Δομή των Δυναμικών Συστημάτων, Birkhauser 1997, και Dunod-France 1973) ο Γάλλος μαθηματικός Jean-Marie Souriau έχει ευρέως επεκτείνει τη φυσική σε ένα πενταδιάστατο πλαίσιο. Τότε έχουμε τις τέσσερις κλασικές διαστάσεις (x, y, z, t) του χωροχρόνου, συν μια επιπλέον διάσταση z. Αυτή η τελευταία εισήχθη πρωτίστως από τον Πολωνό Kaluza στη δεκαετία του 1920.

Η προσέγγιση των υπερχορδών είναι μια προσπάθεια επέκτασης της δοκιμής του Kaluza σε έξι επιπλέον διαστάσεις. Γιατί 4 + 6 = 10; Λόγω περιορισμών ομάδας και συμμετριών.

Όταν ένας φυσικός θέλει να κάνει πειράματα, ρωτάει:

Πόση ενέργεια χρειάζομαι;

Η ενέργεια συνδέεται με τη συχνότητα και το μήκος κύματος, μέσω:

Όσο μικρότερο είναι το μήκος κύματος, τόσο μεγαλύτερη είναι η ενέργεια.

Οι φυσικοί εξέτασαν αυτές τις πρόσθετες διαστάσεις, αναζητώντας ποια θα μπορούσε να είναι η associated characteristic length (χαρακτηριστικό μήκος), άρα η subsequent associated characteristic energy (επόμενη associated characteristic energy). Βρήκαν:

Το μήκος Planck: 10-33 cm

Οριστικά άσχημο. Για να δώσετε σε σωματίδια τέτοιες ενέργειες, χρειάζεστε έναν επιταχυντή όσο μεγάλος όσο ο γαλαξίας μας.

Κανονικό, λέει ο Michio Kaku, στο βιβλίο του «Hyperspace», Oxford University Press, 1994. Ασχολούμαστε με τη φυσική του μέλλοντος. Οι υπερχορδές αντιστοιχούν στην επιστήμη των επόμενων αιώνων.....
Χμμμ.....

Παράξενη νέα επιστήμη. Πριν από μερικά χρόνια ήμουν στο σπίτι του Souriau. Μου έδειξε τα πρακτικά μιας συνάνειας αφιερωμένης στις υπερχορδές. Στην πρώτη σελίδα, ο πρόεδρος είχε δηλώσει:

Αν και αυτή η νέα επιστήμη δεν μπορεί να προβλέψει τίποτα ούτε να ερμηνεύσει οποιαδήποτε παρατήρηση ή πείραμα, όταν εξετάζουμε τον αυξανόμενο αριθμό των δημοσιευμένων εργασιών στον χώρο, είναι ένα σύμπτωμα που δείχνει τη μεγάλη ζωτικότητα και δυναμισμό της.

Ο Souriau είναι εύκολα σαρκαστικός, αλλά πάντα με καλό χιούμορ. Σχετικά με τη σημερινή θεωρητική φυσική, έχει τη δική του και σύντομη οριστική:
Μαθηματικά χωρίς αυστηρότητα.

Φυσική χωρίς εμπειρία

Πιστεύει ότι από τα έργα του Feynman έχουν περάσει πενήντα χρόνια μη-φυσικής.

(98)

Θεωρητική φυσική: «Μαθηματικά χωρίς αυστηρότητα. Φυσική, χωρίς εμπειρία».

Το βασίλειο της έρευνας.

Υπάρχει κάτι σαπισμένο στο βασίλειο της έρευνας;

Σήμερα, υπάρχουν περισσότεροι ζωντανοί επιστήμονες από όλους όσους εργάστηκαν σε όλη την ιστορία της Επιστήμης. Ποιος θα γράψει το όνομά του στα βιβλία, με χρυσά γράμματα;

Μεταξύ 1895 (όταν ανακαλύφθηκε η φυσική ραδιενέργεια στη Γαλλία από τον Henri Becquerel) και 1932 (όταν ο Βρετανός Chadwick ανακάλυψε το νετρόνιο) πέρασαν μόνο 37 χρόνια. Κατά τη διάρκεια αυτού του σύντομου χρόνου, το επιστημονικό τοπίο άλλαξε πλήρως. Όλοι το γνωρίζουν αυτό.

Γράφω το 1998. Τι έχουμε ανακαλύψει τόσο σπουδαίο από το 1961, τριάντα χρόνια πριν;

Φυσικά, έχουμε στείλει ανθρώπους στη Σελήνη, φτιάχνουμε μικροϋπολογιστές, cd-roms, έχουμε ραδιοτηλέφωνα, έχουμε βιολογική μηχανική, και ούτω καθεξής.. Αλλά αυτά είναι τεχνολογικές εξελίξεις. Καμία πραγματικά νέα βασική ιδέα. Καμία επανάσταση.

Η επιστήμη φαίνεται φυλακισμένη σε ένα χρυσό παράδειγμα.

Μετά τον δεύτερο παγκόσμιο πόλεμο, το σύστημα των ανώνυμων κριτών γενικεύτηκε. Η επίσημη ιδέα ήταν να προστατεύεται η ανεξαρτησία του απαιτούμενου κριτή, του ειδικού του οποίου η αρμοδιότητα ήταν να αποφασίζει αν μια εργασία μπορούσε να δημοσιευθεί ή όχι.

Τότε, όταν θέλετε να δημοσιεύσετε κάτι, ο κανόνας θέλει να υποβάλετε την εργασία σας σε κάποιο Journal, που καλεί έναν ειδικό. Μετά από έναν μήνα, ή δύο, η απάντηση επιστρέφει.

Έχω δημοσιεύσει δεκάδες εργασίες στη ζωή μου. Αν η εργασία είναι συμβατική, είναι σχετικά εύκολο, αλλά αν πάτε frankly west (ευθέως δυτικά), αναζητώντας «τη φυσική στα δυτικά του Pecos», αν προσπαθείτε να ανακαλύψετε κάτι πραγματικά νέο, αντιμετωπίζετε σοβαρά προβλήματα.

Πράγματι, δεν έχετε κανένα πρόβλημα. Η απάντηση επιστρέφει γρήγορα:

Λυπούμαστε, δεν δημοσιεύουμε speculated works (speculative works).

Δεν επιλέχθηκε κανένας ειδικός. Η εργασία σας δεν αξιολογήθηκε. Γιατί;

Επειδή τα journals (journals) κορυφαίου επιπέδου λαμβάνουν πάρα πολλές εργασίες, καθημερινά. Το Nature λαμβάνει 100 εργασίες κάθε πρωί. Το Physical review, μια δεκάδα. Πώς νομίζετε ότι μπορούν να διαχειριστούν αυτό;

Επόμενο, historical references (ιστορικές αναφορές):


COSMOGONIA Cosmology, Θεωρητική Φυσική. Agora Street. Eube 58340 Μακεδονία. Publishing manager (Εκδοτικός υπεύθυνος): Καθηγητής Αριστοτέλης. προς: Κύριε Νικόλαο COPERNIC Old Mill Street., 7 2304 Gdansk Πολωνία. Eube, 81 π.Χ., 30 Οκτωβρίου Reference (Αναφορά): D-5703 Dear Sir (Αγαπητέ Κύριε); Έχω διαβάσει την εργασία σας με τίτλο: «De revolutionibus orbivm coelestivm» με προσοχή και ενδιαφέρον. Το μοντέλο σας είναι ελκυστικό αλλά δυστυχώς absurd (absurd). Como everybody knows (Καθώς όλοι γνωρίζουν), objects (αντικείμενα) can move (μπορούν να κινηθούν) only if a force acts on them (μόνο αν μια δύναμη δρα σε αυτά). Furthermore (Επιπλέον) the heavy objects (τα βαριά αντικείμενα) are evidently more sensitive to forces (είναι evidently πιο ευαίσθητα στις δυνάμεις) than light ones (από τα ελαφρά). Do a simple experiment (Κάντε ένα απλό πείραμα). Drop a stone and a feather from the second floor of your house (Ρίξτε μια πέτρα και ένα φτερό από τον δεύτερο όροφο του σπιτιού σας). As you will see (Όπως θα δείτε), the stone gets to the ground faster (η πέτρα φτάνει στο έδαφος γρηγορότερα). Base your physical vision on simple facts (Βάστε τη φυσική σας όραση σε απλά γεγονότα). If the Earth was moving (Αν η Γη κινούνταν), as you suggest (όπως προτείνετε), some force should act on it (κάποια δύναμη θα πρέπει να δρα σε αυτήν). As inhabitants of the Earth (Ως κάτοικοι της Γης) we should be imbedded in this force field too (θα πρέπει να είμαστε embedded σε αυτό το πεδίο δύναμης επίσης), and this force should act on us (και αυτή η δύναμη θα πρέπει να δρα σε εμάς). As we are made of material lighter than the Earth (Καθώς είμαστε φτιαγμένοι από υλικό ελαφρύτερο από τη Γη), this last should go away (αυτή η τελευταία θα πρέπει να φύγει) and we should stay in space like idiots (και εμείς θα πρέπει να μείνουμε στο διάστημα σαν ηλίθιοι). I am sorry but I must reject your paper (Λυπούμαι αλλά πρέπει να απορρίψω την εργασία σας). Καθηγητής Αριστοτέλης Publishing Manager (Εκδοτικός Υπεύθυνος) --- COSMOLOGIA International Journal for Astronomia and Cosmologia (Διεθνές Journal για Astronomia και Cosmologia). Uraniborg 26120 Danmark Publishing manager (Εκδοτικός υπεύθυνος): Καθηγητής Tycho Brahé. προς: Κύριε Νικόλαο COPERNIC Old Mill Street, 7 2304 Gdansk Πολωνία. Uraniborg, 6 Φεβρουαρίου 1590 Reference (Αναφορά): A-4428 Dear Sir (Αγαπητέ Κύριε), Έχω διαβάσει την εργασία σας με τίτλο: «De revolutionibus orbivm coelestivm» με προσοχή και ενδιαφέρον. Αυτή η ιδέα μιας κινούμενης Γης δεν είναι νέα, αλλά δεν αντιστάθηκε ποτέ, όταν αναλύθηκε seriously (seriously). If the Earth was moving (Αν η Γη κινούνταν), as you suggest in your paper (όπως προτείνετε στην εργασία σας), this should cause an apparent displacement of nearby stars (αυτό θα προκαλούσε μια apparent displacement των κοντινών αστέρων), with respect to the background (σε σχέση με το background), composed by distant ones (αποτελούμενο από τα μακρινά). Stars do not lie at the same distance from us (Τα αστέρια δεν βρίσκονται στην ίδια απόσταση από εμάς). Like candles (Όπως τα κεριά), the fainter they are (όσο πιο αμυδρά είναι), the farther they are (τόσο πιο μακριά είναι). If the Earth was moving (Αν η Γη κινούνταν), the closest stars (τα πιο κοντινά αστέρια) should get an apparent displacement (θα πρέπει να έχουν μια apparent displacement), due to parallax effect (λόγω parallax effect). What is parallax (Τι είναι το parallax)? Place your finger in front of your nose (Βάλτε το δάχτυλό σας μπροστά από τη μύτη σας) and look at it (και κοιτάξτε το), first with your right eye (πρώτα με το δεξί σας μάτι), then with the left one (μετά με το αριστερό). Your finger will seem to move (Το δάχτυλό σας θα φαίνεται να κινείται), with respect to the background (σε σχέση με το background). Your two eyes just figure two distinct positions of the Earth (Τα δύο σας μάτια απλώς figure δύο distinct positions της Γης), if moving on a circular orbit (αν κινείται σε μια circular orbit), around the sun (γύρω από τον ήλιο), as you suggest in your paper (όπως προτείνετε στην εργασία σας). . Look at the sky (Κοιτάξτε τον ουρανό). Do you see any stars moving (Βλέπετε κάποια αστέρια να κινούνται)? The constellation of the Big Bear (Ο αστερισμός της Μεγάλης Άρκτου) is the same since thousands of years (είναι ο ίδιος εδώ και χιλιάδες χρόνια). I'm sorry (Λυπούμαι), but your model (αλλά το μοντέλο σας), with its moving Earth (με την κινούμενη Γη του), contradicts observations (αντιφάσει τις παρατηρήσεις). The movement of planets (Η κίνηση των πλανητών), which has been intensively studied during centuries (που έχει μελετηθεί intensively κατά τη διάρκεια αιώνων), is now quite well undestood (είναι τώρα quite well understood). See (Δείτε): «C.Ptolemy, Almageste, Elements for mathematical composition, Phd thesis (231 μ.Χ.), chapter « epicyclic paths of planets», page 77.» This book (Αυτό το βιβλίο), where all these things are clearly explained (όπου όλα αυτά τα πράγματα εξηγούνται clearly), is probably in your university's library (είναι πιθανώς στη βιβλιοθήκη του πανεπιστημίου σας). I'm sorry (Λυπούμαι), but your paper cannot be published in our Journal (αλλά η εργασία σας δεν μπορεί να δημοσιευθεί στο Journal μας). Καθηγητής Tycho Brahé Publishing manager (Εκδοτικός Υπεύθυνος).

COSMOGONIA Cosmology, Θεωρητική Φυσική. Agora Street. Eube 58340 Μακεδονία. Publishing manager (Εκδοτικός υπεύθυνος): Καθηγητής Αριστοτέλης. προς: Κύριε Νικόλαο COPERNIC Old Mill Street., 7 2304 Gdansk Πολωνία. Eube, 81 π.Χ., 30 Οκτωβρίου Reference (Αναφορά): D-5703 Dear Sir (Αγαπητέ Κύριε); Έχω διαβάσει την εργασία σας με τίτλο: «De revolutionibus orbivm coelestivm» με προσοχή και ενδιαφέρον. Το μοντέλο σας είναι ελκυστικό αλλά δυστυχώς absurd (absurd). Como everybody knows (Καθώς όλοι γνωρίζουν), objects (αντικείμενα) can move (μπορούν να κινηθούν) only if a force acts on them (μόνο αν μια δύναμη δρα σε αυτά). Furthermore (Επιπλέον) the heavy objects (τα βαριά αντικείμενα) are evidently more sensitive to forces (είναι evidently πιο ευαίσθητα στις δυνάμεις) than light ones (από τα ελαφρά). Do a simple experiment (Κάντε ένα απλό πείραμα). Drop a stone and a feather from the second floor of your house (Ρίξτε μια πέτρα και ένα φτερό από τον δεύτερο όροφο του σπιτιού σας). As you will see (Όπως θα δείτε), the stone gets to the ground faster (η πέτρα φτάνει στο έδαφος γρηγορότερα). Base your physical vision on simple facts (Βάστε τη φυσική σας όραση σε απλά γεγονότα). If the Earth was moving (Αν η Γη κινούνταν), as you suggest (όπως προτείνετε), some force should act on it (κάποια δύναμη θα πρέπει να δρα σε αυτήν). As inhabitants of the Earth (Ως κάτοικοι της Γης) we should be imbedded in this force field too (θα πρέπει να είμαστε embedded σε αυτό το πεδίο δύναμης επίσης), and this force should act on us (και αυτή η δύναμη θα πρέπει να δρα σε εμάς). As we are made of material lighter than the Earth (Καθώς είμαστε φτιαγμένοι από υλικό ελαφρύτερο από τη Γη), this last should go away (αυτή η τελευταία θα πρέπει να φύγει) and we should stay in space like idiots (και εμείς θα πρέπει να μείνουμε στο διάστημα σαν ηλίθιοι). I am sorry but I must reject your paper (Λυπούμαι αλλά πρέπει να απορρίψω την εργασία σας). Καθηγητής Αριστοτέλης Publishing Manager (Εκδοτικός Υπεύθυνος) --- COSMOLOGIA International Journal for Astronomia and Cosmologia (Διεθνές Journal για Astronomia και Cosmologia). Uraniborg 26120 Danmark Publishing manager (Εκδοτικός υπεύθυνος): Καθηγητής Tycho Brahé. προς: Κύριε Νικόλαο COPERNIC Old Mill Street, 7 2304 Gdansk Πολωνία. Uraniborg, 6 Φεβρουαρίου 1590 Reference (Αναφορά): A-4428 Dear Sir (Αγαπητέ Κύριε), Έχω διαβάσει την εργασία σας με τίτλο: «De revolutionibus orbivm coelestivm» με προσοχή και ενδιαφέρον. Αυτή η ιδέα μιας κινούμενης Γης δεν είναι νέα, αλλά δεν αντιστάθηκε ποτέ, όταν αναλύθηκε seriously (seriously). If the Earth was moving (Αν η Γη κινούνταν), as you suggest in your paper (όπως προτείνετε στην εργασία σας), this should cause an apparent displacement of nearby stars (αυτό θα προκαλούσε μια apparent displacement των κοντινών αστέρων), with respect to the background (σε σχέση με το background), composed by distant ones (αποτελούμενο από τα μακρινά). Stars do not lie at the same distance from us (Τα αστέρια δεν βρίσκονται στην ίδια απόσταση από εμάς). Like candles (Όπως τα κεριά), the fainter they are (όσο πιο αμυδρά είναι), the farther they are (τόσο πιο μακριά είναι). If the Earth was moving (Αν η Γη κινούνταν), the closest stars (τα πιο κοντινά αστέρια) should get an apparent displacement (θα πρέπει να έχουν μια apparent displacement), due to parallax effect (λόγω parallax effect). What is parallax (Τι είναι το parallax)? Place your finger in front of your nose (Βάλτε το δάχτυλό σας μπροστά από τη μύτη σας) and look at it (και κοιτάξτε το), first with your right eye (πρώτα με το δεξί σας μάτι), then with the left one (μετά με το αριστερό). Your finger will seem to move (Το δάχτυλό σας θα φαίνεται να κινείται), with respect to the background (σε σχέση με το background). Your two eyes just figure two distinct positions of the Earth (Τα δύο σας μάτια απλώς figure δύο distinct positions της Γης), if moving on a circular orbit (αν κινείται σε μια circular orbit), around the sun (γύρω από τον ήλιο), as you suggest in your paper (όπως προτείνετε στην εργασία σας). . Look at the sky (Κοιτάξτε τον ουρανό). Do you see any stars moving (Βλέπετε κάποια αστέρια να κινούνται)? The constellation of the Big Bear (Ο αστερισμός της Μεγάλης Άρκτου) is the same since thousands of years (είναι ο ίδιος εδώ και χιλιάδες χρόνια). I'm sorry (Λυπούμαι), but your model (αλλά το μοντέλο σας), with its moving Earth (με την κινούμενη Γη του), contradicts observations (αντιφάσει τις παρατηρήσεις). The movement of planets (Η κίνηση των πλανητών), which has been intensively studied during centuries (που έχει μελετηθεί intensively κατά τη διάρκεια αιώνων), is now quite well undestood (είναι τώρα quite well understood). See (Δείτε): «C.Ptolemy, Almageste, Elements for mathematical composition, Phd thesis (231 μ.Χ.), chapter « epicyclic paths of planets», page 77.» This book (Αυτό το βιβλίο), where all these things are clearly explained (όπου όλα αυτά τα πράγματα εξηγούνται clearly), is probably in your university's library (είναι πιθανώς στη βιβλιοθήκη του πανεπιστημίου σας). I'm sorry (Λυπούμαι), but your paper cannot be published in our Journal (αλλά η εργασία σας δεν μπορεί να δημοσιευθεί στο Journal μας). Καθηγητής Tycho Brahé Publishing manager (Εκδοτικός Υπεύθυνος).