Dodany: 23.05.2011 08:39|Autor: yyc_wanda

W poszukiwaniu teorii wszystkiego


Od wielu lat naukowcy próbują znaleźć wspólny wykładnik dla czterech podstawowych sił fizycznych rządzących wszechświatem, którymi są grawitacja, siły elektromagnetyczne oraz odziaływania silne i słabe. Teoria hiperprzestrzeni, która wydaje się najbliższą poszukiwanego ideału, rozpatruje materię w kategorii wibracji docierających do nas z innych wymiarów przestrzennych, rzuca nowe światło na otaczającą nas rzeczywistość i pozwala przyjrzeć się z bliska tajemnicom kosmosu.

Już w XIX wieku debatowano na temat tego, jak światło gwiazd może pokonać tryliony trylionów mil w próżni kosmosu, zanim dotrze do atmosfery Ziemi. Światło jest falą i jak każda fala potrzebuje przewodnika. Fale akustyczne są drganiami rozchodzącymi się w powietrzu, wodzie i ciałach stałych. Fale morskie są ruchem wody wywołanym przez wiatr. A co powoduje falowanie światła w próżni? Z braku lepszego wytłumaczenia naukowcy wymyślili istnienie eteru, czyli tajemniczej substancji, która miała wypełniać przestrzeń międzyplanetarną i działać jako przewodnik fal świetlnych. Dzisiaj pojęcie eteru zostało zarzucone, choć zdolność falowania światła w próżni jest nadal zagadką. Chyba że zaakceptujemy spekulatywne wyjaśnienie teorii Kaluza-Klein, która określa światło jako wibrację piątego wymiaru. Bardziej zaawansowane wersje tej teorii, która miała spore niedociągnięcia techniczne, to supergrawitacja oraz teoria superstrun.

Według teorii superstrun, cząstki elementarne są strunami, z których każda wibruje ze ściśle określoną częstotliwością. Każdy rodzaj drgań określa inną cząstkę. Drgania zgodne z ruchem wskazówek zegara odbywają się w przestrzeni dziesięciowymiarowej, natomiast drgania przeciwne do ruchów wskazówek zegara pochodzą z przestrzeni dwudziestosześciowymiarowej. Choć niemożliwa do weryfikacji eksperymentalnej, teoria superstrun zdobyła dużą popularność i, wraz z teorią hiperprzestrzeni, uznana jest za oficjalną część fizyki teoretycznej.

Jak wygląda świat wielowymiarowy? Być może nigdy nie będzie nam dane tego doświadczyć. Nasz mózg przystosowany jest do odbioru trójwymiarowej przestrzeni. Nawet raczkujące niemowlę instynktownie wyczuje niebezpieczeństwo, gdy zbliży się do krawędzi przepaści. Długość, szerokość i wysokość to trzy wymiary, które rozumiemy i którymi posługujemy się przy lokalizacji punktów przestrzennych. Jednak to, że odbiór przestrzeni wielowymiarowych jest obcy naszym zmysłom, nie znaczy wcale, że nie próbujemy sobie tego wyobrazić. Przełom XIX i XX wieku określany jest jako Złote Lata Czwartego Wymiaru. Powstało wówczas wiele utworów science fiction popularyzujących ten temat. Niektóre z nich sugerowały istnienie czwartego wymiaru w formie czasu, a niektóre w formie dodatkowej przestrzeni. Na przykład "niebo", wraz z zamieszkałymi w nim aniołami, mogło istnieć jako równoległy do naszego wszechświat.

Szczgólnie znane z tego okresu są powieści H.G. Wellsa, które należą do kanonu literatury science fiction, są ciągle aktualne i cieszą się dużą popularnością. Również słynne książki dla dzieci Lewisa Carrolla - "Alicja w Krainie Czarów" i "O tym, co Alicja odkryła po drugiej stronie lustra" - są literackim odbiciem tej epoki i zainspirowane zostały wizją równoległych wszechświatów. W tym także okresie powstał nowy kierunek filozofii - tzw. teozofia.

Odkrycie w 1896 roku nowych właściwości materii - w postaci promieniowania - wpłynęło dodatkowo na zmianę percepcji otaczającego nas świata. Okazało się bowiem, że materia, którą dotychczas uważano za substancję stałą i niezmienną, ulega rozkładowi, zmieniając swą konsystencję ze stanu stałego w emitowaną na zewnątrz energię radioaktywną.

Dziś nasza wiedza na temat materii jest nieporównywalnie większa. Wiemy, na przykład, że zgodnie z teorią równoważności E=mc2. A ponieważ c2, czyli prędkość światła do kwadratu, jest liczbą astronomiczną, z równania tego wynika, że w każdej cząstce materii zawarta jest niewyobrażalna wręcz ilość energii. Można więc powiedzieć, że materia jest skondensowaną energią. Kiedy ciało oddaje energię w postaci promieniowania, zmniejsza się również jego masa. Od czasów Einsteina materia i energia traktowane są w fizyce jako jedna całość.

Teorie kwantowe wzbogaciły naszą wiedzę z zakresu mikroświata atomów, cząstek elementarnych i nośników odziaływań fizycznych obserwowanych w przyrodzie. Ale jeden nierozstrzygnięty problem powraca do nas jak bumerang z każdą nowo powstałą teorią - a mianowicie, jak połączyć grawitację z pozostałymi siłami przyrody i stworzyć jedną, wspólną teorię wszystkiego. Czy pomoże nam w tym teoria superstrun, według której cząstki elementarne są rezonansem wibracji odbywających się w różnych przestrzeniach i na różnych częstotliwościach? I jakie konsekwencje tego odkrycia przyniesie najbliższa przyszłość?

Kiedy Newton sformułował prawa mechaniki klasycznej, dało to początek rozwoju mechanizacji i doprowadziło do Rewolucji Przemysłowej. Gdy w latach 60. XIX wieku James Clerk Maxwell sformułował prawa sił elektromagnetycznych, zapoczątkowało to erę elektryki i zabawek elektronicznych, które fascynują nas do dzisiaj. Gdy w latach 40. XX wieku odkryto siły jądrowe, znów zmieniło to w sposób nieodwracalny percepcję i rozumienie otaczającego nas świata - nie wspominając już o powstaniu broni nuklearnej. A jakie konsekwencje i zmiany w naszym życiu niesie ze sobą teoria hiperprzestrzeni? Czy będziemy odbywać podróże w czasie, zwiedzać równoległe wszechświaty, komunikować się z pozaziemskimi cywilizacjami? Można snuć wielkie marzenia, wyobrażając sobie, że zrozumienie sił kosmosu da nam władzę nad Wszechświatem. Ale można też z cichą nadzieją spojrzeć w przyszłość, wierząc, że nowa wiedza pomoże nam wyjść z kryzysu, w jakim się obecnie znajdujemy - my i nasza planeta, Ziemia.

"Hiperprzestrzeń" została wydana w 1994 roku. Od tego czasu nastąpiły zmiany i nowe odkrycia w nauce i w fizyce teoretycznej. Czy znaczy to, że książka Michia Kaku zdeaktualizowała się? Na pewno nie. Zebrane w niej wiadomości stanowią podstawę do zrozumienia wszechświata, zarówno od strony makro (gwiazdy, galaktyki i czarne dziury), jak i od strony micro (cząstki elementarne, oddziałyujące na nie siły i teorie kwantów). Po przeczytaniu "Hiperprzestrzeni" na pewno warto będzie sięgnąć po inne książki tego autora i zapoznać się z najnowszymi badaniami i dominującymi trendami we współczesnej nauce.

(c)Wszystkie prawa zastrzeżone. Kopiowanie bez zgody autora zabronione.

Wyświetleń: 2441
Dodaj komentarz
Przeczytaj komentarze
ilość komentarzy: 2
Użytkownik: Kuba Grom 23.05.2011 15:59 napisał(a):
Odpowiedź na: Od wielu lat naukowcy pró... | yyc_wanda
Bardzo fajna recenzja, ale mam wrażenie, jakbyś nie przeczytała tej książki, bo nie ma tu niczego o niej, o wrażeniach z jej czytania, itp.
Co do falowania światła - mi z kolei tłumaczono, że światło to nakładające się pola elektryczne i magnetyczne, które wzajemnie się indukują, zaś "falowanie" to zmiany wektora indukowanych pól.
Użytkownik: yyc_wanda 23.05.2011 21:29 napisał(a):
Odpowiedź na: Bardzo fajna recenzja, al... | Kuba Grom
Prawdopodobnie nie wytłumaczono tego Kaku, bo to on uważa, że fale świetlne poptrzebują przewodnika, którego w próżni nie ma. I to on twierdzi, że nauka nie znalazła jeszcze wyjaśnienia tego zjawiska.
Patronaty Biblionetki
Biblionetka potrzebuje opiekunów
Recenzje

Użytkownicy polecają:

Redakcja poleca: