Kapitel 4

Afsnit 3: The Case for Quanta

"Den hellige gral ... er forudsigelsen af observerbare konsekvenser afledt fra den mikroskopiske kvante struktur."

Jan Ambjørn [7]

Da vi varme op til denne idé, så lad os betragte de grundlæggende egenskaber for en kvantiserede struktur. Først vil vi konstatere, at hvis medie rumtid består af kvantiseret enheder, så vil det blive vist sammenhængende og jævn fra store skalaer, men det vil afsløre en atomar struktur på vægten nærmer sig størrelsen af ​​de enkelte kvanter, der gør det op. Den kombinerede interaktioner mellem disse kvanter er observeret visuelt som et gennemsnit. Det er denne gennemsnitsberegning proces, der producerer den velkendte kontinuerlige billede af rumtiden, at vi oplever.

Gennemsnit er nyttige til at beskrive mange effekter, men ved design, opløse de underliggende detaljer om den enhed, vi mener at forstå. Derfor er vores velkendte billede af rumtiden, resultatet af en gennemsnitsberegning proces, er ude af stand til at udtrykke detaljerne i den grundlæggende enhed, som konstruerer dimensioner af vores virkelighed.

For at gøre dette mere klart, så lad os betragte mediet af luft, som har ca 10 ²⁵ molekyler per kubikmeter. Når vi beskriver en makroskopisk egenskab af en sådan et medium, som luftstrøm, vores beskrivelse indebærer en hel del med udjævning og tilnærme. Som et resultat, må vi forvente, at enhver matematisk ligning anklaget vedrørende en makroskopisk beskrivelse af et system for os, som aerodynamik, vil i sagens natur være i stand til at portrættere de mere fundamentale fysiske love, der styrer makeup og interaktioner af de enkelte partikler, som denne beskrivelse (luftmængde) i sidste ende afhænger af. Ligninger aerodynamik er derfor kun i stand til at give os en meget begrænset forståelse af mediet, de vedrører. ^[8] Hvad betyder det? Det betyder, at der i en meget virkelig måde kvantemekanikken kan være mere beslægtet med termodynamik (studiet af makroskopiske egenskaber, der kommer ud af partikler systemer) i den forstand, at den beskriver den fysiske virkelighed i et gennemsnit tilstand, snarere end på en dybere, mere detaljeret niveau .

Ud over de beskrivende fortynding, der sker fra den gennemsnit-processen, er der en grundlæggende forskel mellem definitionen af ​​position og afstand, der udvikler sig som vi bevæger os fra en kontinuerlig til en kvantiseret stof af rumtiden. Vi vil diskutere denne forskel nærmere i kapitel 6, men for nu vil det være nok at sige, at når selve rummet er kvantiseret, kan rumlige steder ikke være mere præcis end omfanget af den enkelte kvanter. En konsekvens af dette er, at netop kortlagt afstanden mellem to positioner er altid skiftende i omfang og retning, fordi de kvanter, der definerer disse positioner, er altid i bevægelse og blander ca.

Der er mange moderne opdagelser, der kan betragtes som bevis på, at rumtiden er sammensat af elementært, diskrete dele. Vi kommer til at diskutere nogle af disse opdagelser. Hvis du har noget problem med den formodning, at rumtiden er kvantiseret så kunne du springe forbi den følgende diskussion, til slutningen af ​​dette kapitel, uden at miste kontinuiteten. Men hvis, vil du gerne blive introduceret til nogle af de beviser, der understøtter denne påstand, før du dykker ned i de rammer, som stammer fra den, så den efterfølgende diskussion skal give en fyldestgørende introduktion. Alle de opdagelser om, der skal drøftes, vil blive undersøgt nærmere, når vi har udforsket vores nye model.

En håndfuld understøttende dokumentation kommer fra følgende opdagelser:

- Universet er ikke-lokale.

- Usikkerheden princip dominerer det mikroskopiske område.

- Tidligt, kosmos som helhed undergik faseovergange.

- Kvantiseret rumtid løser sortlegeme ultraviolette katastrofe.

- Matter er i sidste ende består af diskrete kvante værdier.

- Det entropi af et sort hul er proportional med arealet af dets begivenhed horisont.

- Sorte huller findes (som kræver diskontinuitet i stoffet af rumtiden).

- Der er en overflod af Ultra-energi kosmiske stråler nå Jorden.

Der er mange flere opdagelser, der støtter vores påstand, men dette er mere end nok til at få os i gang. Lad os undersøge hver af de opdagelser og diskutere præcist, hvordan de tyder på en kvantiseret struktur i rumtiden.

Det første stykke af beviser fra vores liste kommer fra det faktum, at universet har en ikke-lokale kvalitet. I et lokalt univers alle tilknyttede positioner er statiske og genstande kan kun direkte indflydelse på ting, som er ved siden af ​​dem. Mere specifikt er den tid det tager for noget til at påvirke noget rumligt adskilt fra det begrænset af lysets hastighed. I et univers styret af lokalitet intet kan øjeblikkeligt påvirke noget andet, der er rumligt fjernt fra det. Det er den slags ting, som vi kunne forvente, men overraskende vi har observeret, at der på mikroskopiske skalaer, er vort univers ikke opfører sig på denne måde. Faktisk vort univers som vi nærmer os Planck skalaen bliver helt ikke-lokale!

For at forstå, hvordan en ikke-lokale univers indebærer en molekylær struktur for sit stof, så lad os forestille os vand på det molekylære skala, og derefter definere en følelse af afstand med antallet af vandmolekyler mellem to punkter (molekyler). Da molekylerne aktivt bevæger sig rundt, vil vi se, at vores defineret afstand mellem to punkter (to molekyler, at vi vilkårligt valgt) ikke forbliver konstant. Antallet af molekyler mellem de to molekyler valgte vi vil skifte fra øjeblik til øjeblik. Da vi har defineret afstanden mellem vores to molekyler som en diskret summen af ​​de andre molekyler, der er placeret mellem vores vilkårligt valgte punkter, eller steder af interesse, vil afstanden mellem de steder, der findes til spontant at hoppe mellem hele tal multipla af afstanden værdi henføres til en vandmolekyle. Dette er, hvordan der foretages sammenligninger i diskrete manifold systemer - altoverskyggende behov for at foretage sammenligning gennem vilkårlige måling. Også, da position kun kan defineres ved hvert vand molekyle, selve idéen om bevægelse tager på en diskret karakter.

Fra interaktion til interaktion, alle de bestanddele, der udgør mellemlang flytte deres relative orientering, hvilket gør denne model et eksempel på en ikke-lokale kort. Fordi kortet er defineret ved at interagere kvante-enheder, betydningen af ​​"ved siden af ​​dig" mister sin konsistens nær kvante skalaen - fordi position i sig selv er defineret ved arrangementer af molekylerne. Derfor er den iagttagelse, at vores univers er ikke-lokale direkte udledt, at mediet af rumtiden er kvantiseret.

I yderligere støtte for dette, har vi det grundlæggende princip om kvantemekanikken kaldet ubestemthedsprincippet. Dette princip påpeger, at usikkerheden i tid og rum er altid til stede, men det bliver væsentlig kun på mikroskopiske skalaer. I en ikke-lokale univers er det præcis, hvad vi ville forvente. På kvante skalaer de enkelte pixels i naturens billede få dramatiske konsekvenser. Men som billedet af en tv-skærm, som vi zoome ud fra pixilated billedet, individuelle bidrag mister deres potens til gennemsnittet. Hvis det antages, at gennemsnittet er et grundlæggende repræsentation af kortet, så effekter, der stammer fra det interne kvantiserede struktur (som f.eks kvante rystesyge, quantum tunneling, og quantum entanglement) bliver forbløffende og forvirrende. Men hvis vores kort portrætterer en kvantiseret struktur, så alle disse effekter bliver iboende fornødenheder med enkle forklaringer. Hvad dette betyder er, at kvantisering af rumtidens producerer et kort over Nature, der automatisk afmystificerer kvante verden og eliminerer absurditeter i det.

Vores næste fingerpeg om, at rumtiden er kvantiseret kommer fra erkendelsen af, at kosmos som helhed kan gennemgå faseovergange. Kosmologiske teorier påberåbe faseovergange, og deres tilknyttede stigning i symmetri og entropi i deres modeller af det tidlige univers. Selv om det ikke er altid anerkendt, at disse faseovergange er tegn på en molekylær eller kvantiserede, medium. For at undersøge, hvorfor, lad os overveje faseovergange af vand.

Vand kan gå gennem faseovergange fra is til vand til damp (figur 4-1). Men alle tre faser deler samme molekylære sammensætning - H ₂ O. [9] Den fase af vand, der besidder den mindste entropi (den mindste uorden) og de ​​mindst symmetri er is. Molekylerne af H ₂ O inde i iskrystaller er arrangeret i et ordnet sekskantede gitter. Dette faste arrangement betyder, at det samlede mønster af molekyler bevarer sit udseende kun ved rotationer af multipla af 60 grader. Denne grænse efter tur symmetri betyder, at isen gitter har en lav symmetri og lav entropi. Efterhånden som isen smelter vandmolekylerne omarrangere til et virvar af ensartede klumper. I denne tilstand, ikke roterende systemet i enhver retning ikke ændre den samlede symmetri. Derfor er ved at smelte isen i vand i systemet har vundet symmetri og entropi. Som vand overgange til damp, de klumper af H ₂ O, som har en tendens til at være indrettet med ilt side af et molekyle mod brint siden af en anden, bryde op i helt tilfældige retninger. Igen er dette faseovergang ledsaget af en stigning i entropi og symmetri.

Figur 4-1 Den faser af H2O.

Heraf følger, at hvis universet er sammensat af kvante-enheder, så de faseovergange det undergik tidligt kan forklares som ændringer i ordningerne og sammenslutninger af disse kvanter. Derfor har de data, der tyder på universet som helhed, gennemgået faseovergange uforvarende understøtter en ramme, hvori rumtiden er et medium, der består af diskrete kvanter. Dette er tilfældet, fordi faseovergange altid er forbundet med molekylære eller atomare arrangementer. Ud over dette finder vi, at den kvantemekaniske beskrivelse af områder af rummet, kaldet felter, reagerer på temperaturændringer lige så almindeligt stof gør. Hvis vi øger temperaturen i et område af rummet, finder vi, at amplituden af ​​feltet bølger i den tomme plads i dette område stiger på samme måde, at den atomare bevægelser af en gas stiger, når det opvarmes.

"Universet som helhed fungerer nogenlunde som en gas."

Neil DeGrasse Tyson

Den sortlegeme ultraviolette katastrofe også taler for en kvantiseret strukturen bag rumtid. Et sort legeme er et idealiseret objekt, der absorberer alle indkommende lys uden at afspejle det. Da det fortsætter med at absorbere lys den varmer op og begynder at udsende lys. Karakteren af ​​det lys, den udsender er helt afhængig af dens temperatur. Den 'katastrofe' kommer fra en konflikt med observation, der opstår, når man beregner amplituden af ​​forventede emission for bølgelængde spektrum (forudsat at rumtiden er glat på alle skalaer, og derfor producerer en kontinuerlig spektrum af tilladte værdier af energi i lys). Sådanne beregninger forudsiger en langt større bidrag til sortlegemestråling i kortere bølgelængder (højere energier som ultraviolet), end det er faktisk observerede (Figur 4-2).

Figur 4-2 Sort legeme stråling og den sorte krop katastrofe.

Hvad vi ser, er, at den meget korte bølgelængder bidrager med mindre end vi forventer, at der er rød bidrager mere end blå, hvilket er grunden til, at brandene er ofte mere rødt end blåt. Den vigtigste ting at bemærke om alt dette er, at hvis vi genberegne sortlegemestråling giver mulighed for en kvantiseret rumtid struktur, så uoverensstemmelsen forsvinder! Når vi gør dette ultraviolette katastrofe automatisk løses, fordi det kun bestemte bølgelængder (farver) er tilladt. Denne begrænsning forklarer, hvorfor varme genstande udstråler, som de gør. Når et sort legeme er opvarmet, det første synlige farve det udstråler er rød, fordi den energi pakker af rødt lys er den mindste energi pakker i det synlige lysspektrum. Med mere varme, kan højere energi farver (kortere bølgelængder) blive udledt som den diskrete (kvantiserede) værdi af energi for hver efterfølgende farve er nået. (Zukav 1980, 50-51)

"... Hypotesen om kvanter har ført til tanken om, at der sker ændringer i naturen, som ikke forekommer hele tiden, men i eksplosiv måde."

Max Planck [10]

Max Planck effektivt kvantiserede virkningerne af rumtiden (mindst matematisk), da han foreslog, at lyset kun kunne leveres i kvantiserede enheder. Denne grundlæggende enhed, nu kaldet Plancks konstant h, begrænser de mulige værdier for frekvensen af lys til hele tal multipler (1 hf, 2 hf, 3 hf, 4 hf, 5 hf ...). Mellemliggende værdier af den energi, ifølge Planck, ikke kan forekomme. Desværre, Planck mente, at denne kvantisering var en slags matematisk trick nødvendig for at producere resultater, efter aftale med observation, snarere end en fast ejendom af lys eller rumtiden. Det var først Einsteins bemærkelsesværdigt år, at kvanter blev kendt som virkelige fysiske enheder i stedet for matematiske abstraktioner. [11]

Siden da har moderne teorier rutinemæssigt er nødvendig for at fremmane Plancks konstant at beskrive egenskaberne for rumtidens på mikroskopiske skalaer, fordi det mikroskopiske område blot viser sig at være opdelt i diskrete enheder. For eksempel kommer spin af elementære partikler i multipla af en bestemt fast mængde (1/2H). [12] Elektrisk ladning (e) beløb som integer værdier af 1,60217658 14 coulomb, hvilket svarer til ж H / L _p A _p μ _0, [13] magnetisk flux (Φ) kommer i kvante multipla af 2,06783372 18 x 10 ^-13 Webers, (hvilket svarer til ħπ / e), ledningsevne (G ₀₎ kommer i quantum multipla af 7,748091733 26 x 10 ^-5 S (hvilket svarer til e ² / π H, det magnetiske moment (μ _B) kommer i kvante multipla af 9,27400949 80 x 10 ^-24 A / m ^2, (hvilket svarer til multipla af e ħ/2m _e), og , selvfølgelig, de j og m af impulsmoment, og den energi, Eigen for atomare harmoniske svingninger findes også som diskrete kvante værdier i Nature.

Alle disse spor ekko behovet for at afsløre en kvantiseret strukturen bag den glatte udseende af kendte rumtid. Der er mange flere spor, der tyder på dette. For eksempel opdagede Jacob Bekenstein og Stephen Hawking, at entropien af ​​et sort hul er proportional med arealet af dets begivenhed horisont. Det fortæller os noget om de parametre, rumtidens sig selv, da den maksimale entropi et område af rummet kan besidde, er lig med den entropi, der er indeholdt i et sort hul af denne størrelse. Velkendte objekter, både makroskopisk og i relativt flad rumtid, besidde entropi grænser i forhold til deres volumen. Men ekstremt buede regioner som sorte huller eller enkelte kvanter af plads (som begge er rene udtryk for plads) har entropi, som er proportional med deres overfladeareal. Konkret deres entropi svarer til deres overfladeareal, i multipla af Planck-området, divideret med 4 og multipliceret med Boltzmanns konstant. (Den Boltzmann konstant (k) er anvendt i beskrivelser af partikler systemer som gasser.) Derfor kan et sort huls entropi skal visualiseres som antallet af diskrete Planck områder, der kan arrangeres på overfladen af sine begivenhed horisont. Vi vil diskutere sorte huller og deres entropi mere detaljeret i kapitel 15.

Dette tyder på, at der er i virkeligheden et minimum diskret enhed af plads, og at hver grundlæggende enhed bærer en enkelt enhed af entropi. Heraf følger, at set fra rumtidens ingenting, selv i princippet [14] kan forekomme inden for en af disse kvanter, fordi en sådan udvikling ville støtte en stigning i entropi, hvilket igen vil kræve, at entropien af et sort hul overstige den maksimale grænse af entropi i et område af rummet. Dette fremkaldte mindst diskret størrelse af bestanddele i rummet er grunden til, at sorte huller har faste entropier proportional med deres arealer, og ikke volumen-proportional eller uendeligt entropier. Også, da denne bundet entropi dikterer en diskret mindste enhed af plads, den udleder, at antallet af vælgere i et sort hul af en given størrelse er begrænset.

Derfor skal et sort hul består af et endeligt antal dele, og at det samlede antal af dele skal være mindre end antallet af vælgere, at vi ville forvente fra volumen-proportional entropi. Derfor er bundet entropien opdaget af Bekenstein og Hawking i 1970'erne tyder på, at vores univers er sammensat af elementært diskrete enheder. [15] ser nærmere på sorte huller, finder vi, at dette ikke er virkelig alt, der overraskende. Generelt udgør sorte huller en alvorlig konflikt med selve idéen om kontinuerlig plads. Hvis rum og tid var glatte og løbende herefter, uanset hvilken skala vi betragtede dem på at de ville bevare præcis den samme identitet og struktur. Eksistensen af ​​blot en enkelt singularitet krav diskontinuitet i stoffet af rumtiden. Heraf følger, at hvis der er flænger i stoffet rumtidens på alle niveauer, så er stoffet ikke længere kan præcist kan beskrives som fundamentalt glat og kontinuerlig.

Det betyder, at den blotte eksistens af sorte huller er der tyder på en rumtid, der består af diskrete kvante enheder. En sådan betingelse ville kræve rumtiden opfører sig som en væske på makroskopiske skalaer, hvilket forklarer, hvorfor Theodore A. Jacobson, Renaud Parentani, og deres kolleger fandt, at "udbredelsen af ​​lyd i en ujævn væske flow er nøje svarer til udbredelsen af ​​lys i krumme rumtid ... [Denne] tyder på, at rumtiden kan, som et materiale væske, skal kornet og har en foretrukken referenceramme, der manifesterer sig på fine skalaer ... "(Jacobson og Parentani 2005, 70)

Det sidste stykke af beviser fra vores liste centre på overflod af Ultra-energi, kosmiske stråler, som vi modtager på Jorden. Beregninger baseret på specielle relativitetsteori forudsiger, at disse ekstremt energisk kosmiske stråler bør kun sjældent nå Jorden, fordi de mister energi som de rejser gennem rummet. Men en japansk observatorium har set flere af disse stråler end de beregninger (baseret på en løbende måling af rumtiden) giver mulighed for. Teoretikere, som f.eks Amelino-Camelia, tror, ​​at denne overskridelse er dokumenteret, at rumtiden er kornet, fordi en "kornethed" ville lette passagen af ​​højenergi-partikler. (Kunzig 2004, 60)

Med andre ord, hvis rumtiden er kvantiseret på Planck skalaen så kan det siges, at i denne størrelsesorden dets geometri (dens tilslutning) svinger. Høj-energi fotoner, der har den korteste bølgelængder, ville være mere følsomme over for disse geometriske forstyrrelser af samme grund, at "en baby klapvogn med små hjul er mere følsom over for formen af ​​fortovet end en Mack lastbil med store dæk." ( Atwood, Michelson og Ritz 2007) I sidste ende, ville dette øget følsomhed ændre rejsen af ​​disse fotoner, som de udbreder sig på tværs af universet ved effektivt at reducere mængden af ​​plads, de interagerer med i løbet af denne tur. En anden måde at sige dette er, at disse forstyrrelser effektivt forkorte den afstand, højenergi-fotoner behov for at rejse, da de hastighed på tværs af galaksen til vores detektorer. Dette ville forklare, hvorfor vi ser mere højenergi-fotoner, end vi ellers ville fra fjerne kilder, fordi de rent faktisk har krydset mindre plads end forventet. Det forklarer også, hvorfor vi ser det nøjagtige antal fotoner, som vi oprindeligt forventede at se i nederste energi rækkevidde (længere bølgelængder) fra de samme kilder.

Af sig selv nogen af ​​disse argumenter skal være overbevisende nok til at berettige en grundig undersøgelse af rumtiden potentiale kvante-struktur, men når vi tænker på alle disse argumenter sammen (og på ingen måde har vi overvejet dem alle) er tilfældet for den kvantiserede natur rumtid står meget stærk. Med denne fod, skal vi nu begynder vores opbygning af en model af den fysiske virkelighed, der tager hensyn rumtiden er kvantiserede struktur. [16]

Hvad vi er ved at gøre, er unik. Alle tidligere modeller har undladt at foreslå den bogstavelige fysiske kvantisering af strukturen af ​​rumtiden, men snarere en metaforisk eller matematiske én. Som et resultat, har ingen af ​​dem opnåede den evne til at udvide sig i visuelt omfattende kort - de tilbød ingen intuitiv forbindelse. På grund af dette, de har eksisteret i matematisk form alene, og derfor ikke lade os få adgang til naturens dybeste hemmeligheder.

Det er derfor, vi er motiveret til at indføre kvante plads teori (QST). Den lader os gøre, hvad så mange har sagt er umuligt ved at vise os den fysiske virkelighed i elleve dimensioner. Det giver os mulighed for at fuldføre Einsteins arbejde ved at angribe problemet med den samme stil, der ledte ham til en dybere forståelse af naturen. Einstein tog det første skridt ved forstøvning verden af ​​materie. Nu er det op til os at tage det næste skridt ved at kvantisere rumtiden.

"Hvis du virkelig ønsker at forstå sandheden med begge hænder, du skal være villig til helt at give slip på alt, hvad du ved."

David Cantu

"Hvis i første omgang, ideen er ikke absurd, er der ingen håb for det."

Albert Einstein

I de sidste år af sit liv, foreslog Einstein at opgive tanken, at rum og tid er konstant, men fantasien i hans ungdom var falmet og han var ude af stand til at visualisere en sådan struktur. Med henvisning til dette sagde han: "Jeg kan ikke forestille mig, hvordan de aksiomatiske rammerne af en sådan fysik ser ud ... Men jeg holder det fuldt ud muligt, at udviklingen vil føre der." Han sagde også: "Jeg anser det for meget muligt, at fysikken ikke kan baseret på marken koncept, der er på kontinuerlig strukturer. "(Isaacson 2007,?)

Det er på tide for os at tage det sidste skridt, til slut Einsteins arbejde og til at visualisere, hvordan naturen ser ud i højere dimensioner. Så hvis du lærte at visualisere mere end tre dimensioner samtidig er umuligt, så bemærke, at du er ved at gøre det umulige. Vi er ved at opdage for rammerne af quantum plads teori og bryde den euklidiske begrænsninger, har indtil nu holdt vores intuition i skak. Vi er ved at udforske en dimensionsstabil rigere kort, der er i stand til at oversætte den store ud, eller som Karl Jaspers kan kalde det, "autentiske virkelighed," [17], at vores sanseoplevelse. Gennem dette vil vi få mulighed for at opleve naturens fuldstændige form.

"Der ligger store eventyr for senere generationer, ofte sørgede som ikke længere tilgængelig. Der ligger store muligheder. "

EO Wilson [18]

Fra den kommende bog:

Einsteins Intuition
af Thad Roberts

Repræsenteret af
Sam Fleishman
Litterære Kunstnere Repræsentanter
New York, New York

NOTER:

[1] Gary Zukav, Dancing Wu Li Masters - En oversigt over den nye fysik, s. 207.

[2] Hvis man tæller de kvidrer fra en enkelt cricket under span på 15 sekunder og tilsæt 39 til det nummer, vil du ende op med et nummer, der svarer til temperaturen i grader Fahrenheit. For eksempel svarer 33 kvidren på 15 sekunder plus 39 72 grader.

[3] Åbenbart denne løgnehistorie stammede fra Jimmy Kirkman, statens palæontolog, men jeg er ikke sikker på, om "onkel Billy 'havde nogen relation til Jimmy. Martha arbejdede sammen med Jimmy, men vi vidste alle ham, fordi han ville deltage i vores graver fra tid til anden.

[4] himlen over Grand Staircase Escalante er næsten den mørkeste i landet. Faktisk er det næppe skelnes fra himlen, der strækker sig over den nærliggende Natural Bridges National Monument, som var den første park til at modtage udpegelse af "International mørke himmel Park" fra IDA (International Dark-Sky Association). Den eneste anden parken for at modtage denne betegnelse i USA er Cherry Springs State Park i Pennsylvania. På Bortle skala, som korrelerer pristinely mørke himmel til nummer et og den indre by lys forurenet himmel til nummer ni, er Natural Bridges vurderet en klasse 2.

[5] Manfred Requardt, 'et geometrisk renormalisation Group i diskrete Quantum Space-Time,' arXiv: gr-qc/0110077v3 25 Mar 2003, s. 4.

[6] Richard Feynman, foredrag om fysik, Indledning, Alex Stone, "The Secret Life af atomer - indtil for nylig Vi kunne ikke engang se dem," Oplev, juni 2007, s. 52.

[7] Jan Ambjørn, Jerzy Jurkiewicz og Renate loll, 'The Self-Organizing Quantum Universe, "Scientific American juli 2008, pp. 42-49.

[8] Her finder jeg det interessant at undersøge de latinske stammer ordet "surd", der defineres som en grundlæggende enhed, udelelig, 'i forhold til ordet "absurd", der defineres som »kvalitet eller tilstand af eksisterende i en meningsløse eller irrationel verden. ' Dette synes at være tankevækkende at en rationel verden skal bygges fra grundlæggende, udelelige enheder - ellers en absurditet udvikler sig - og jeg finder, at dette er en meget interessant udvikling i det engelske sprog. Det ser ud til at efterligne nogle af de gamle pythagoræiske påstande, som måske har mere med virkeligheden at gøre, end historien har hidtil registreret.

[9] Ice har som minimum 20 forskellige former. Den dominerende krystallinske struktur af is fundet på Jorden kaldes 1h (udtales "en H"). Det er en sekskantet struktur, hvor molekylerne har regelmæssige mellemrum mellem dem at skabe en lav tæthed af 0,53 ounce per kubikcentimeter. (En kubikcentimeter vand vejer 0,58 gram.) Den tomme plads i gitterstruktur af almindelig is (1 time) gør det muligt at omarrangere gitter i 16 forskellige måder, der svarer til 16 forskellige krystallinske strukturer (1 time - 16 timer). Ved temperaturer koldere end -36,4 ° C, vand kan tage på en kubisk struktur 1c. Der er også tre vigtigste former for amorf is, der normalt findes i det interstellare rum.

[10] 'Neue Bahnen de physikalischen Erkenntnis,' 1913, trans. F. d'Albe, Phil. Mag. Vol. 28, 1914; Gary Zukav, Dancing Wu Li Masters - En oversigt over den nye fysik, pp. 50-51.

[11] I 1905, det år, der ofte omtales som sit annus mirabilis, Einstein brugte det lidt fritid sit job som et schweizisk patent degnen råd ham til at omskrive den måde, menneskeheden ville se verden. Han forelagde sine ideer til Annalen der Physik i håb om at få nok anerkendelse for at tjene ham en undervisning holdning. Åbenbart han virkelig ønskede jobbet. Følgende er hans arbejde:

- ". På en Heuristisk Point of View om produktion og Transformation of Light" Den 17 mar 1905 indleverede han sin første papir på året titlen, Heuristisk betyder en hypotese, der fungerer som en guide og giver retning i at løse et problem, men er ikke anses for bevist. I dag er dette papir er almindeligvis omtales som hans fotoelektriske effekt papir.

- Hans anden papir blev afsluttet den 30. april 1905, sendt til universitetet i Zürich den 20. juli 1905, revideret og forelægges derefter Annalen der Physik den 19. august 1905. Det blev ikke offentliggjort før januar 1906. Papiret blev titlen "En ny bestemmelse af molekylære dimensioner." I det, Einstein antages molekyler var virkelige fysiske enheder og han beregnet deres størrelse.

- Den 11. maj afsluttede 1905 Einstein sin tredje papiret, men ventede indtil august til at indsende den. I dette papir Einstein bruges Brownsk bevægelse at kontrollere, at verden er lavet af atomer - noget, der var meget omdiskuteret indtil da.

- Einsteins fjerde artikel var med titlen "På elektrodynamik Moving organer." Den Annalen der Physik modtaget dette papir den 30. juni 1905. Denne skelsættende papir fødte specielle relativitetsteori og det evigt knust begrebet universel tid.

- Næsten som en efter tænkte, skrev Einstein et andet papir som et tillæg til den fjerde. I dette papir med titlen "Er den Inertia af et organ afhænge af dens energi indhold?" Einstein skrev den mest berømte fysik ligning af hele tiden:.

(Den fulde ligning er, hvor λ = 1 / O (1 -. V2/c2))

Dette papir blev modtaget af den Annalen der Physik den 27. september 1905. (Walter Isaacson, Einstein, s. 94, 101-105, 127, 138, 577.) (Friedrich Hasenöhrl, en østrigsk fysiker offentliggjort ligningen et år før Einstein, men han har undladt at relatere det til et princip om relativitet.)

Selvom alle disse idéer blev banebrydende, den ene Einstein til sidst modtog Nobelprisen for var hans oplæg om den fotoelektriske effekt - ikke hans relativitetsteori. "Bitter nationalistiske følelser af post-World War I æra spillede en rolle, men dybest set relativitetsteori viste sig at være for radikalt et koncept for Nobel udvalget. I elleve forskellige år, var Einstein nomineret igen og igen kun for at blive afvist. Et Nobel medlem af udvalget skrev, 'Einstein må aldrig modtage en nobelpris, selv om hele verden kræver det. " Verden gjorde kræver det, og Einstein blev tildelt i 1921 Nobelprisen for hans bidrag til fysikken og for sit 1905 oplæg om den fotoelektriske effekt. Han viste, at lys opfører sig ikke kun som en bølge, men også som en strøm af partikler, eller kvanter. Udvalget rettet Einstein ikke at tale om relativitet i hans accept foredrag. Han gjorde det alligevel. "Heidi Schultz," Nobel indsats, "National Geographic, maj 2005.

[12] Dette er også lig med multipla af π / h.

[13] (ж) er en unitless tal svarer til 3,02822121 x 10 -1. Se afsnit 16.

[14] I forhold til de velkendte fire dimensioner af rumtiden (x, y, z og t).

[15] Se også: James Owen Weatherall, 'The Tabletop Universe,' Popular Science, maj 2008, pp. 72-76.

[16] Det er vigtigt at påpege, at formulere en model der matematisk indeholder kvantisering ikke er i sig selv banebrydende. Kommer op med en visuel model i stand til fysisk at gøre dette er, hvad der er banebrydende. Nogle eksempler på teorier, som matematisk-adresse kvantisering kan findes i bilag A.

[17] Se "Vejen til visdom," af Karl Jaspers, oversat af Ralph Manheim (New Haven, Conn: Yale University Press, 1951) kapitel IV, "Ideen om Gud," pp. 39-51.

[18] EO Wilson, Consilience, s. 295.