
Kapitel 1
Abschnitt 4: Montage der Teile zusammen
Derzeit modernsten Theorien (Superstringtheorie, M-Theorie der Schleifen-Quantengravitation, Supersymmetrie, etc.) waren alle zu vereinheitlichen Quantenmechanik und allgemeine Relativitätstheorie erfolglos. Mathematische Versuche, diese beiden Beschreibungen zu verschmelzen - die vier Kräfte der Natur in einer allumfassenden Rahmen zu reduzieren, wurden Gleichungen so lang und komplex, dass niemand vollständig versteht sie produziert. Als Brian Greene sagt,
"Die Mathematik der Stringtheorie ist so kompliziert, dass bisher noch niemand kennt die genauen Gleichungen der Theorie. Vielmehr wissen die Physiker nur Annäherungen an diesen Gleichungen, und auch die ungefähre Gleichungen sind so kompliziert, dass sie wie bisher nur teilweise gelöst haben. "(Greene 2003, 19)
Es ist wie mit einem gewaltigen Satz von digitalen Code ohne Informationen darüber, wie diese Informationen in ein Bild übersetzen. Was ist noch beunruhigender (oder faszinierend), ist die Tatsache, dass die Supercomputer wir mit der Analyse der Struktur dieser Codes beauftragt haben, haben festgestellt, dass Muster sind nur für die Übersetzung in höheren Dimensionen zur Verfügung. Dies legt nahe, dass der Natur vollständiges Bild kann in der Tat in einem Rahmen zu besitzen mehr als die bekannten Dimensionen existieren. Was könnte dies möglicherweise bedeuten? Wie können wir jemals erwarten, etwas, das in mehr als drei Raumdimensionen beschrieben wird, zu verstehen?
Wie wir nachdenken, diese Frage wollen wir daran erinnern, dass Einsteins Sicht der Schwerkraft erfordert auch (wenn auch subtil) die Einführung von mehr Dimensionen. (. Siehe Kapitel 9) Es beschreibt die Schwerkraft als geometrischer Effekt - eine Folge der Art und Weise massive Objekte verzerren die Form der Raumzeit. Verzerrte Raumzeit spielt auf die Existenz zusätzlicher Dimensionen, da diese Verzerrungen erstrecken sich in etwas anderes als die bekannten drei Raumdimensionen. Aber diese zusätzlichen Dimensionen sind nicht physisch real - oder sind sie? Wir könnten es ihnen ermöglichen, in der abstrakten mathematischen Sinne existieren, aber es ist unmöglich, mehr als drei Dimensionen sichtbar zu machen. Ist es nicht? Sie können nicht physisch vorhanden - können sie? Selbst wenn sie existieren, wie könnten wir jemals verstehen? Selbst Einstein hatte eine Dimension des Raumes vertraut zu unterdrücken, um die Dimension der Krümmung für eine Ebene sichtbar zu machen, so wie können wir jemals hoffen, viele Dimensionen auf einmal zu visualisieren?
Diese Art des Denkens ist genau das, was hält uns zurück. Es ist unsere Überzeugung, dass wir gleichzeitig visualisieren nur drei räumlichen Dimensionen auf einmal (Länge, Breite und Höhe), die halten ein intuitives Bild der Wirklichkeit vor uns verborgen wird. Sobald wir diese Kluft zu überqueren, wird Atlantis nicht mehr in der Lage sein sich zu verstecken. Und aus der Perspektive von Atlantis die Geheimnisse der Natur enthüllt werden.
In unserer vierdimensionalen (drei Raumdimensionen und einer Zeitdimension) Modelle der physikalischen Wirklichkeit, sind Raum und Zeit noch mit der Verwirrung geschnürt. Wir können nicht einmal explizit definieren sie. Aber, wie wir bald entdecken, in einem höher dimensionalen Raum Raum und Zeit gewinnen einfache und leistungsstarke Definitionen. In der Tat, mit der Fähigkeit, die Dimensions-Schranke zu überwinden, wird es ohne weiteres klar, dass der Natur Rahmen elf-dimensional ist. Materie, Energie, und die Kräfte der Natur (einschließlich Schwerkraft) werden einfache Derivate dieser multidimensionalen Ballett.
"All die großen Reiche der Zukunft werden Reiche des Geistes sein."
Winston Churchill, 1953
Seit 1905 haben wir versucht, die Schönheit der Natur, ohne auch nur ein Bild zu erklären. So wie ich nicht sinnvoll äußern die Schönheit der Brunnen der Buckskin Gulch, ohne Appell an die menschlichen Sinne und porträtiert eine Art von Bild, können wir nicht begreifen, Natur tiefste Schönheit zu entdecken, ohne sein Bild. Um dieses Bild, diese allumfassende Rahmen zu erreichen, müssen wir lernen, uns die Augen für ganz neue Dimensionen eröffnen. Wir müssen zu einem konzeptionellen Ansatz zurückzukehren und noch einmal überdenken, die sehr Parameter von Raum und Zeit.
Mal sehen, wo diese Freiheit neugierige uns nehmen können.
Von der in Kürze erscheinenden Buch:
Einsteins Intuition
von Thad Roberts
Vertreten durch
Sam Fleishman
Literarische Vertreter Künstler
New York, New York
HINWEISE:
[1] Dieses Zitat stammt aus einem Artikel von Einstein geschrieben, die im Forum und Century Magazine im Jahr 1931 veröffentlicht wurde.
[2] Einstein erläuterte die wichtige Unterschiede zwischen diesen beiden Ansätzen in einem Aufsatz schrieb er 1919 als "Induktion und Deduktion in der Physik."
"Das einfachste Bild einem über die Schaffung einer empirischen Wissenschaft bilden kann, ist nach dem Vorbild eines induktiven Methode. Einzelne Fakten werden ausgewählt und so gruppiert, dass die Gesetze, die sie offensichtlich verbinden ... Allerdings sind die großen Fortschritten in der Wissenschaft auf diese Weise nur zu einem geringen Teil ihren Ursprung ... Die wirklich große Fortschritte in unserem Verständnis der Natur in einer Weise entstanden fast diametral Gegensatz zur Induktion. Das intuitive Verständnis für das Wesentliche eines großen Komplex von Tatsachen führt die Wissenschaftler zu der Postulierung einer hypothetischen Grundgesetzes oder Gesetze. Aus diesen Gesetzen, leitet er seine Schlussfolgerungen "Einstein", Induktion und Deduktion in der Physik, "Berliner Tageblatt, 25. Dezember 1919, 07.28 CPAE;". Einstein, "Walter Isaacson, p. 118.
[3] Als ein frühes Beispiel dafür, betrachten wir die Pythagoreer - eine geheime Gruppe, die eine mysteriöse Figur aus der griechischen Mathematik namens Pythagoras (um 475 v. Chr.) folgten. Die Pythagoräer dachten, dass das Ganze des Kosmos in Bezug auf die ganzen Zahlen beschrieben werden könnte: 1, 2, 3, usw. Diese untermauert ihr Verständnis der physikalischen Realität und leiten ihre Anfragen über das Reich der Natur. Schließlich jedoch führte dies zu Problemen. Um 500 v. Chr. folgte Argumente innerhalb der pythagoreischen Kreis um eine Zahl, die nun als die Quadratwurzel aus zwei () bekannt ist. Die Pythagoreer waren mit dieser Nummer durch seine geometrische Bedeutung besorgt. Sie hatten zunächst davon ausgegangen, dass der Wert der als Verhältnis zweier ganzer Zahlen beschrieben werden könnte, sondern eine geschickte wurde eingewandt, dass lehnten diese Möglichkeit. Der Legende nach wurde dieses Argument von Hippasos von Metapont, der zum inneren Kreis der Sekte zum Priester geweiht worden war, errichtet. Hippasos 'Argument bedeutete, dass die Pythagoreer auf die Tatsache, dass die Quadratwurzel aus zwei nicht als einen Bruchteil der ganzen Zahlen ausgedrückt werden akzeptiert hatte.
Tragischerweise mit der Geburt von irrationalen Zahlen kam der Tod ihres Entdeckers. Um den Pythagoreern, vertreten irrationalen Zahlen eine Idee so gefährlich, dass es eine Krise, die zu den Wurzeln ihrer Kosmologie erreicht geschaffen. In einem Versuch, irgendwie machen diese Krise weg zu gehen und um sicherzustellen, dass Hippasos nicht in der Lage zu enthüllen das Geheimnis zu jemandem außerhalb ihres Kreises, die Pythagoräer entführten Hippasos und ertränkt ihn auf hoher See.
Heute irrationalen Zahlen und viele andere tiefgreifende Ideen werden so ganz in die Formalisierung der Mathematik, dass es leicht zu übersehen, wie wertvoll die Informationen, die wir geerbt haben, ist integriert. Männer und Frauen haben ihr Leben gewidmet, und einige haben ihr Leben verloren haben, versuchen, uns die Ideen, die unsere moderne Welt skizzieren - Ideen wie die Quadratwurzel aus zwei. Das Konzept der "Null" ist ein weiterer von diesen Ideen. Die 0 bis 9 die wir heute benutzen - - In seiner frühen Geschichte der katholischen Kirche indisch-arabischen Ziffern verboten ganz viel von Italien bis zum vierzehnten Jahrhundert, weil es das Konzept der Null gelten als gefährlich für seine Theologie. Richard Elwes, "Vom E Verdammt in alle Ewigkeit", New Scientist, Juli 2007: 38. Seite 38; Stephen Hawking, schuf Gott die ganzen Zahlen, Jared Diamond, 'Guns, Germs, and Steel, p. 235.
[4] Die mit bloßem Auge sehen kann bis zu 7000 Sterne in den dunkelsten und klarsten Himmel.
[5] Das Wort "Kosmos" stammt von dem griechischen Wort KOSMOS und bedeutet "die geordneten Ganzen ', oder' Welt '.
[6] Uranus ist kaum sichtbar für das bloße Auge. Normalerweise ist nur der geschulte Beobachter kann es finden. Deshalb ist es nicht in dieser Liste enthalten. Neptun kann nicht ohne Vergrößerung zu unterscheiden.
[7] Als ein Spiegelbild, wie bedeutsam diese Kuriositäten haben, die Menschheit ist zu beachten gewesen, dass die Objekte besetzen ihre eigenen himmlischen Ebene in die ptolemäische Modell immer noch in unseren modernen Tagen der Woche reflektiert.
| Tag der Woche | Himmelskörper | ||
| Englisch | Spanisch | Englisch | Spanisch |
| So Tage | Domingo | Sonne | Sol |
| Mo Tage | Lun ES | Mond | Luna |
| Dienstag | Mar te s | Mars | Marte |
| Mittwoch | M i les ERCO | Merkur | Mercurio |
| Donnerstag | Ju Eves | Jupiter | Júpiter |
| Freitag | V i e r n e s | Venus | Venus |
| Satur Tag | Sa schlecht o | Saturn | Saturno |
Die Tage der Woche waren ursprünglich nach diesen Himmelskörpern durch die Babylonier genannt. Die Römer übernahmen diese Darstellung. Wir haben ganz wörtlich eine 7-Tage-Woche, weil dieses Modell. Die Woche war so eingerichtet, dass jeder Tag in der Anbetung eines entsprechenden Niveau des Himmels ausgegeben wurde eingestellt - wie jede Ebene durch einen anderen Gott besetzt war. Saturn belegt die höchste dieser Ebenen, weshalb Saturn-Tag (Samstag) war der heilige Tag ist - der Tag, jeder ging in die Kirche. Im Jahre 321 Kaiser Konstantin stellte den Sabbat auf den Sonntag statt Samstag. Bevor all dies wurden die Römer auch mit einem Acht-Tage-Woche (die sieben Ebenen des Himmels und der achte Ebene der Hintergrund der anderen Sterne).
Englisch behielt seine Reflexion der sieben Ebenen des Himmels, aber einige von den Göttern wurden für ihre lokalen Pendants eingeschaltet - die angelsächsischen Worte für die Götter der germanischen Mythologie. Mars wurde mit Tiu oder TiW, die angelsächsische Bezeichnung für Tyr, der nordische Gott des Krieges umgestellt. Odin oder Wodan ersetzt Mercury und Woden der Tag schließlich zu Mittwoch. Jupiter, auch als Zeus, wurde mit seinem Blitz werfen Gegenstück Thor eingeschaltet. So Jupiters Tag wurde Thors Tag (Donnerstag). Freitag wurde von Frigg den Tagen nach der Göttin Frigg, der wie Venus repräsentiert Liebe und Schönheit in der nordischen Mythologie abgeleitet.
[8] Religiöse Texte, die aus dieser Zeit, wie der Koran stammen, spiegeln diese Veränderungen durch ihre Erwähnung der "sieben Ebenen des Himmels". Ältere Texte noch halten auf die "drei Ebenen des Himmels".
[9] Diese Maxime macht geltend, dass die getroffenen Annahmen in einer Erklärung eingeführt darf nicht über das Notwendige hinaus vermehrt werden. Dies wird oft als angegeben: ceteris paribus die einfachste Erklärung ist in der Regel die richtige. Es ist dem 14. Jahrhundert Logiker und Franziskanermönch William von Ockham (Ockham war das Dorf in der englischen Grafschaft Surrey, wo er geboren wurde) zugeschrieben. Sparsamkeit hat sich zu einem zuverlässigen Werkzeug der modernen Wissenschaft. In der Tat kann die moderne Hypothese im Allgemeinen effektiv für Verdienste werden auf der Grundlage ihrer Eleganz, Schlichtheit und Schönheit bewertet. Unsere Erfahrungen haben uns gelehrt, dass eine Theorie, die erfolgreich imitiert Natur, ist zumindest in einigen mathematischen, symmetrisch, einfach, elegant und schön. Dabei hat es sich als äußerst nützliche Orientierungshilfe sein, aber es ist noch kein Ersatz für Einsicht, Logik und der wissenschaftlichen Methode. ". Als Schiedsrichter der Korrektheit nur logische Konsistenz und empirische Belege sind absolute" Einstein kunstvoll formulierte seine Version von Ockhams Rasiermesser als: "Alles so einfach wie möglich gemacht werden sollte, aber nicht einfacher."
[10] Aristarch von Samos zum ersten Mal vorschlug die Idee eines heliozentrischen Universums im dritten Jahrhundert v. Chr.
[11] Der Einfachheit halber ignorieren wir den Luftwiderstand und Strömungen. Das Experiment wird noch genauer, wenn wir es innerhalb eines Vakuums führen.
[12] Für eine eingehende Analyse dieser Division des Denkens siehe: Thorlief römischen, hebräischen Denken Verglichen mit der griechischen (New York: WW Norton & Company, 1970).
[13] Im Herbst 1919 erhielt Einstein ein dringendes Telegramm teilte ihm mit, dass die Astronomen den Beweis für die Krümmung des Lichts durch die Anziehungskraft der Sonne beobachtet, Validierung eine zentrale Voraussage seiner allgemeinen Relativitätstheorie. Er übergab das Kabel an einen Schüler, der ihm gratulierte begann. "Aber ich wusste, dass die Theorie richtig ist", unterbrach er, und sie fragte, was ist, wenn die Beobachtungen mit seinen Berechnungen nicht einverstanden war? "Dann würde ich Mitleid mit dem lieben Gott gewesen sein", antwortete Einstein. "Die Theorie ist richtig." Richard Panek: "Der E-Faktor", Discover, März 2008, S. 20-21.