Kapitel 4

Abschnitt 3: The Case for Quanta

"Der heilige Gral ... ist die Vorhersage von beobachtbaren Konsequenzen aus der mikroskopischen Quanten-Struktur abgeleitet."

Jan Ambjørn [7]

Als wir auf diese Idee erwärmen, betrachten wir die grundlegenden Eigenschaften eines quantisierten Struktur. Zuerst werden wir beachten, dass, wenn das Medium der Raumzeit von quantisierten Objekten zusammengesetzt ist, dann wird es erscheinen kontinuierlichen und reibungslosen aus großen Schuppen, aber es wird eine atomare Struktur auf die Waage nähert sich die Größe der einzelnen Quanten, die es ausmachen zu offenbaren. Die kombinierten Wechselwirkungen dieser Quanten sind makroskopisch als Durchschnittswert beobachtet. Es ist diese Mittelung, die das vertraute kontinuierliches Bild der Raumzeit, die wir erleben, produziert.

Durchschnittswerte sind für die Beschreibung von vielen Effekten nützlich, aber durch Design, lösen sie die zugrunde liegenden Angaben des Unternehmens verstehen wir zu verstehen. Deshalb ist unser vertrautes Bild der Raumzeit, das Ergebnis einer Mittelung, unfähig zum Ausdruck die Details der fundamentalen Einheit, die die Dimensionen unserer Realität konstruiert.

Um dieses zu verdeutlichen, betrachten wir das Medium Luft, die etwa 10 ²⁵ Moleküle pro Kubikmeter hat. Wenn wir eine makroskopische Eigenschaft eines solchen Mediums, wie z. B. Luftstrom beschreiben, beinhaltet unsere Beschreibung ein hohes Maß an Angleichung und Mittelung. Als Ergebnis sollten wir erwarten, dass jede mathematische Gleichung mit Bezug eine makroskopische Beschreibung eines Systems zu unseren Lasten, wie Aerodynamik, würden von Natur aus unfähig sein, die Darstellung der mehr fundamentalen physikalischen Gesetze, die das Make-up und Wechselwirkungen der einzelnen Teilchen, aus denen zu regieren, dass Beschreibung (Luftzirkulation) letztlich hängt. Die Gleichungen der Aerodynamik sind daher nur in der Lage, uns ein sehr begrenztes Verständnis des Mediums sie sich auf. ^[8] Was bedeutet das? Es bedeutet, dass in eine sehr reale Weise die Quantenmechanik vielleicht eher an Thermodynamik (das Studium der makroskopischen Eigenschaften, die von partikulären Systemen entstehen) in dem Sinne, dass die physische Realität beschreibt in einem gemittelten Zustand, anstatt auf einer tieferen, detaillierteren Ebene .

Neben der Beschreibung Verdünnung, die von der Mittelung auftritt, gibt es einen grundlegenden Unterschied zwischen der Definition der Position und die Distanz, wie aus einem kontinuierlichen auf einen quantisierten Gewebe der Raumzeit bewegen entwickelt. Wir werden diskutieren, diesen Unterschied genauer in Kapitel 6, aber für jetzt genügt es zu sagen, dass, wenn der Raum selbst quantisiert wird, räumlichen Orten kann kein genauer als das Ausmaß der einzelnen Quanten. Eine Folge davon ist, dass genau kartiert Abstände zwischen zwei Positionen sind ständig verändernden in Größe und Orientierung, weil die Quanten, die diese Positionen zu definieren sind immer in Bewegung und schlurfen über.

Es gibt viele moderne Entdeckungen, die als Beweis dafür, dass die Raumzeit des elementaren, diskreten Bauteilen zusammengesetzt werden können. Wir werden einige dieser Entdeckungen zu diskutieren. Wenn Sie kein Problem haben mit der Vermutung, dass die Raumzeit wird dann quantisiert konnte man vorbei an der folgenden Diskussion zu überspringen, bis zum Ende dieses Kapitels, ohne dabei die Kontinuität. Wenn jedoch, wie Sie es zu, einen Teil der Beweise, die diese Behauptung unterstützt, bevor Sie tauchen in den Rahmen, die daraus resultiert eingeführt werden, dann ist die folgende Diskussion sollte einen angemessenen Einführung. Alle Entdeckungen über diskutiert werden wird genauer untersucht werden, sobald wir unser neues Modell erforscht haben.

Eine Handvoll unterstützende Beweise stammen aus den folgenden Entdeckungen:

- Das Universum ist nichtlokale.

- Die Unschärferelation dominiert den mikroskopischen Bereich.

- Frühe auf, unterzog sich der Kosmos als Ganzes Phasenübergängen.

- Quantized Raumzeit löst den schwarzen Ultraviolett-Katastrophe.

- Materie wird letztlich von diskreten Quanten-Werten zusammen.

- Die Entropie eines Schwarzen Lochs ist proportional zur Fläche der Ereignishorizont.

- Schwarze Löcher existieren (was erfordert, Diskontinuität in der Struktur der Raumzeit).

- Es gibt ein Überangebot an hochenergetische kosmische Strahlung die Erde erreicht.

Es gibt viele weitere Entdeckungen, die unterstützende unserer Forderung stehen, aber das ist mehr als genug, um uns begonnen. Betrachten wir jede der Entdeckungen und besprechen genau, wie sie suggestive eines quantisierten Gewebe der Raumzeit sind.

Das erste Beweisstück aus unserer Liste kommt von der Tatsache, dass das Universum eine nichtlokale Qualität besitzt. In einem lokalen Universum alle Positionen abgebildet sind statisch und Objekte können nur unmittelbar auf Dinge, die neben ihnen stehen. Genauer gesagt, wird die Zeit, die für irgendein Etwas räumlich getrennt davon beeinträchtigt wird durch die Geschwindigkeit des Lichts begrenzt. In einem Universum nach Ort nichts entschieden, können sich unmittelbar beeinflussen etwas anderes, das räumlich von ihm entfernt ist. Das ist die Art von Dingen, die wir vielleicht erwarten, aber überraschend haben wir beobachtet, dass auf den mikroskopischen Skalen, unser Universum nicht in dieser Weise zu verhalten. In der Tat, wie wir die Planck-Skala nähern unser Universum wird ganz nichtlokale!

Um zu verstehen, wie eine nichtlokale Universum eine molekulare Struktur für seinen Stoff schon sagt, lasst Wasser auf molekularer Ebene vorstellen kann, und definieren Sie dann ein Gefühl der Distanz durch die Anzahl der Wassermoleküle zwischen zwei Punkten (Moleküle). Da die Moleküle aktiv sind, bewegen wir beobachten, dass unsere definierten Abstand zwischen zwei beliebigen Punkten (zwei Moleküle, die wir willkürlich gewählt) nicht konstant bleibt. Die Zahl der Moleküle zwischen den beiden Molekülen wird wählten wir von Moment zu Moment zu ändern. Da wir den Abstand zwischen den beiden Moleküle definiert als eine diskrete Summe der anderen Molekülen, das zwischen den willkürlich gewählten Punkten oder Orten von Interesse positioniert sind, wird der Abstand zwischen den Stellen gefunden, dass spontan zwischen ganzzahligen Vielfachen des Abstandes zu springen zugeordnet zu einem Wassermolekül. Dies ist, wie Vergleiche in diskrete Mannigfaltigkeit Systeme gemacht werden - das Überschreiben der Notwendigkeit der Vergleich durch willkürliche Messung durchzuführen. Auch, weil Position kann nur bei jedem Wassermolekül definiert werden, nimmt der Begriff der Bewegung auf einer diskreten Charakter.

Von Wechselwirkung Wechselwirkung, so dass alle Bestandteile dieses Mediums Verschiebung ihre relative Orientierung, so dass dieses Modell ein Beispiel für eine nichtlokale Karte. Da die Karte wird durch die Interaktion Quanten-Einheiten, die Bedeutung von 'neben dir' verliert seine Konsistenz in der Nähe des Quanten-Skala definiert - da positioniert sich durch die Anordnungen der Moleküle definiert ist. Daher ist die Beobachtung, dass unser Universum nichtlokale ist direkt folgert, dass das Medium der Raumzeit quantisiert wird.

Als weitere Unterstützung für diese haben wir das grundlegende Prinzip der Quantenmechanik bezeichnet die Unschärferelation. Dieses Prinzip weist darauf hin, dass die Unsicherheit in Raum und Zeit ist immer vorhanden, aber es wird nur auf den mikroskopischen Skalen signifikant. In einer nicht lokalen Universum das ist genau das, was wir erwarten würden. Auf Quanten-Skalen werden die einzelnen Pixel der Natur das Bild der dramatische Auswirkungen haben. Aber, wie das Bild von einem TV-Bildschirm, wie wir zoomen aus dem Bild pixelig, verlieren ihre Potenz einzelnen Beiträge zum Durchschnitt. Geht man davon aus, dass die durchschnittliche eine grundlegende Darstellung der Karte, dann Effekte, die von der internen Struktur stammen quantisiert ist (wie zB Quanten-Bammel, Quanten-Tunneling, und Quantenverschränkung) geworden erstaunlich und verwirrend. Aber, wenn unsere Karte porträtiert eine quantisierte Struktur, dann all diese Effekte werden Sachzwänge mit einfachen Erklärungen. Was dies bedeutet ist, dass die Quantisierung der Raumzeit eine Karte von der Natur, die automatisch entmystifiziert die Welt der Quanten und eliminiert die Absurditäten in ihr produziert.

Unsere nächsten Hinweis, dass die Raumzeit quantisiert wird, kommt aus der Erkenntnis, dass der Kosmos als Ganzes kann Phasenübergänge zu unterziehen. Kosmologischen Theorien berufen Phasenübergänge, und die damit verbundenen Anstieg der Symmetrie und der Entropie, in ihre Modelle des frühen Universums. Obwohl es nicht immer erkannt wird, sind diese Phasenübergänge Hinweis auf eine molekulare oder quantisiert, mittel. Um zu erforschen, warum, betrachten wir die Phasenübergänge von Wasser.

Wasser kann durch Phasenübergänge von Eis zu Wasser, um Dampf zu (Abbildung 4-1) zu gehen. Doch alle drei Phasen die gleiche molekulare Zusammensetzung - H ₂ O [9] Die Phase, die Wasser, die die geringste Entropie (die am wenigsten Störung) und die mindestens Symmetrie Eis besitzt. Die Moleküle von H ₂ O im Inneren der Eiskristalle in einer geordneten hexagonalen Gitter angeordnet. Diese feste Anordnung bedeutet, dass das allgemeine Muster von Molekülen sein Aussehen nur durch Rotationen der Vielfachen von 60 Grad hält. Diese Grenze auf Rotationssymmetrie bedeutet, dass das Eis Gitter niedriger Symmetrie und niedriger Entropie besitzt. Als das Eis schmilzt die Moleküle des Wassers in einem Durcheinander von einheitlichen Klumpen neu zu ordnen. In diesem Zustand wird Drehen des Systems in einer beliebigen Richtung nicht ändern Gesamtsymmetrie. Daher kann durch Schmelzen des Eises in Wasser das System-Symmetrie und Entropie gewonnen. Da Wasser in Dampf Übergänge, die Klumpen von H ₂ O, das mit dem Sauerstoff Seite eines Moleküls gegenüber der Wasserstoffseite übereinander angeordnet werden dazu neigen, zerfallen in völlig zufälligen Orientierungen. Wiederum wird dieser Phasenübergang mit einer Zunahme der Entropie und Symmetrie begleitet.

Abbildung 4-1 die Phasen von H2O.

Daraus folgt, dass, wenn das Universum der Quanten-Einheiten, dann werden die Phasenübergänge erlebte sie schon früh komponiert wie Änderungen in den Regelungen und Verbände derjenigen Quanten erklärt werden kann. Daher werden die Daten, die das Universum sagt, als Ganzes, unterzogen wurde Phasenübergänge unbeabsichtigt unterstützt einen Rahmen, wobei ein Medium der Raumzeit diskreten Quanten zusammengesetzt ist. Dies ist der Fall, weil Phasenübergänge immer mit molekularen oder atomaren Anordnung zugeordnet sind. Darüber hinaus finden wir, dass die quantenmechanische Beschreibung für Regionen des Weltraums, Felder genannt, auf Temperaturänderungen reagieren genauso wie gewöhnliche Materie tut. Wenn wir die Temperatur eines Bereichs zu vergrößern, finden wir, dass die Amplitude der Wellungen Feld innerhalb des leeren Raums in dieser Region in der gleichen Weise, daß die atomaren Bewegungen eines Gases bei Erwärmung zunimmt.

"Das Universum als Ganzes wirkt ein wenig wie ein Gas."

Neil DeGrasse Tyson

Die schwarzen Ultraviolett-Katastrophe auch plädiert für eine quantisierte Struktur zugrunde Raumzeit. Ein Schwarzer ist ein idealisiertes Objekt, das alle ein Licht ohne Reflexion absorbiert es. Da es, Licht zu absorbieren es weiter erwärmt sich und beginnt, Licht zu emittieren. Der Charakter des von ihm emittierten Lichts ist völlig abhängig von seiner Temperatur. Die "Katastrophe" kommt aus einem Konflikt mit der Beobachtung, die, wenn man die Amplitude der zu erwartenden Emissionen für das Wellenlängen-Spektrum (unter der Annahme, dass die Raumzeit glatt auf allen Skalen ist und somit entsteht ein kontinuierliches Spektrum von erlaubten Werte der Energie in Licht) berechnet entsteht. Solche Berechnungen gehen von einer weit größeren Beitrag für die Strahlung eines schwarzen Körpers in den kürzeren Wellenlängen (höheren Energien wie Ultraviolett), als tatsächlich beobachtet werden (Abbildung 4-2).

Abbildung 4-2 schwarzen Strahlung und dem schwarzen Körper Katastrophe.

Was wir sehen, ist, dass die sehr kurzen Wellenlängen von weniger als wir erwarten beitragen, das ist mehr als rot trägt blau, weshalb Brände häufig mehr rot als blau sind. Das Wichtigste, um über all dies beachten ist, dass, wenn wir neu berechnen Schwarzkörperstrahlung was eine quantisierte Raumzeit-Struktur, so ist die Diskrepanz verschwindet! Wenn wir dies tun die Ultraviolett-Katastrophe wird automatisch aufgelöst werden, weil nur bestimmte Wellenlängen (Farben) erlaubt sind. Diese Einschränkung erklärt, warum heiße Gegenstände strahlen wie sie es tun. Wenn ein schwarzer erwärmt wird, ist das erste sichtbare Farbe strahlt rot, weil die Energie-Pakete von rotem Licht die kleinste Energie Pakete in dem sichtbaren Lichtspektrum sind. Mit mehr Wärme kann mit höherer Energie Farben (Wellenlängen kürzer) als die diskrete (quantisierte) Wert der Energie für jede aufeinanderfolgende Farbe erreicht emittiert werden. (Zukav 1980, 50-51)

"... Die Hypothese der Lichtquanten hat zu der Idee, dass es Veränderungen in der Natur nicht vorkommen, die kontinuierlich, sondern in explosiver Weise geführt."

Max-Planck- [10]

Max-Planck-effektiv die Effekte der Raumzeit quantisiert (zumindest mathematisch), als er vorschlug, dass das Licht nur konnte in quantisierten Einheiten geliefert werden. Diese grundlegende Einheit, die heute als Planck-Konstante h, schränkt die möglichen Werte für die Frequenz von Licht auf ganzzahligen Vielfachen (1 HF, 2 HF, 3 HF, 4 HF, 5 HF ...). Zwischenwerte dieser Energie, nach Planck, nicht auftreten können. Leider glaubte Planck, dass diese Quantisierung eine gewisse Art von mathematischen Trick notwendig, um Ergebnisse mit den Beobachtungen übereinstimmen, als eine tatsächliche Eigenschaft von Licht oder Raum-Zeit zu produzieren war. Erst bemerkenswertes Jahr Einsteins, dass Quanten bekannt als reale physische Entitäten statt mathematische Abstraktionen wurde. [11]

Seitdem haben sich moderne Theorien routinemäßig erforderlich, um evozieren Planck-Konstante, um die Eigenschaften der Raumzeit in den mikroskopischen Skalen beschreiben, da die mikroskopischen Bereich einfach entpuppt sich in einzelne Einheiten unterteilt werden. Zum Beispiel kommt der Spin von Elementarteilchen in Vielfachen von einem bestimmten festgelegten Menge (1/2h). [12] Elektrische Ladung (e) Beträge, die als Integer-Werte von 1,60217658 14 Coulomb, der gleich ж ist h / l _p A _p μ _0, [13] magnetischen Flusses (Φ) ist in Quanten Vielfaches von 2,06783372 18 x 10 ^-13 Webers (die gleich ħπ / e), die Leitfähigkeit (G ₀₎ wird in der Quanten-Vielfaches von 26 x 7,748091733 10 ^-5 S (die gleich e ² / π h, kommt das magnetische Moment (μ _B) in der Quanten-Vielfaches von 9,27400949 80 x 10 ^-24 A / m ^2, (die gleich ein Vielfaches von e ħ/2m _e), und Natürlich, das j und m des Drehimpulses und die Energie für atomare Eigenzustände Oberschwingungen auch als diskrete Quantenwerte in der Natur existieren.

Alle diese Hinweise echo die Notwendigkeit, eine Struktur, die der quantisierten glattes Aussehen der bekannten Raum-Zeit zeigen. Es gibt viele weitere Hinweise suggestive dafür. Zum Beispiel entdeckte Jacob Bekenstein und Stephen Hawking, dass die Entropie eines Schwarzen Lochs proportional zur Fläche der Ereignishorizont ist. Das sagt uns etwas über die Parameter der Raumzeit selbst, da die maximale Entropie eine Region des Raumes besitzen können, ist gleich der Entropie in einem schwarzen Loch dieser Größe enthalten. Vertraute Gegenstände, sowohl makroskopische und in relativ flachen Raumzeit, besitzen Entropie Grenzen im Verhältnis zu ihrem Volumen. Aber extrem gekrümmte Bereiche wie schwarze Löcher oder einzelne Quanten der Raum (die beide reine Ausdruck von Raum sind) haben Entropie, die proportional zu ihrer Fläche ist. Genauer gesagt, entspricht ihre Entropie ihrer Fläche, in Vielfachen der Planck-Fläche, geteilt durch 4 und multipliziert mit der Boltzmann-Konstante. (Die Boltzmann-Konstante (k) wird in der Beschreibung von partikulären Systemen wie Gase verwendet.) Daher kann ein schwarzes Loch-Entropie man sich als die Anzahl der diskreten Planck Bereiche, die auf der Oberfläche der Ereignishorizont angeordnet werden kann. Wir werden diskutieren, Schwarze Löcher und ihre Entropie in größerem Detail in Kapitel 15.

Dies deutet darauf hin, dass es nämlich einen Mindestwert diskrete Einheit von Raum, und daß jede Grundeinheit trägt eine einzelne Einheit der Entropie. Daraus folgt, dass aus der Perspektive der Raumzeit nichts, auch im Prinzip [14] kann innerhalb eines dieser Quanten auftreten, weil eine solche Entwicklung eine Zunahme der Entropie, die wiederum würde voraussetzen, dass die Entropie eines Schwarzen Lochs das Maximum überschreiten unterstützen würde Begrenzung der Entropie in jeder Region des Weltraums. Diese evozierten Minimum diskrete Größe der Bestandteile der Raum ist der Grund, dass Schwarze Löcher haben feste Entropien proportional zu ihrer Oberfläche, und nicht mengenproportionale oder unendlich Entropien. Da dieses Entropie gebunden diktiert einen diskreten minimale Einheit von Raum, leitet es, dass die Anzahl der Bestandteile in einem schwarzen Loch einer gegebenen Größe endlich ist.

Daher muss ein schwarzes Loch einer endlichen Anzahl von Teilen zusammengesetzt sein, und dass die gesamte Anzahl von Teilen muss kleiner sein als die Anzahl der Bestandteile, dass wir von mengenproportionale Entropie erwartet. Daher schlage die Entropie gebunden Bekenstein und Hawking in den 1970er Jahren entdeckt, dass unser Universum von elementarem diskrete Einheiten zusammengesetzt ist. [15] Der genaue Blick auf Schwarze Löcher finden wir, dass dies nicht wirklich so überraschend. In der Regel stellen Schwarze Löcher einen schweren Konflikt mit dem Begriff der kontinuierlichen Raum. Wenn Raum und Zeit waren glatt und kontinuierlich danach, egal, was wir ihnen als Maßstab für sie genau die gleiche Identität und Struktur behalten würde. Die Existenz von nur einer einzigen Singularität verlangt Diskontinuität in der Struktur der Raumzeit. Daraus folgt, dass, wenn es Risse im Gefüge der Raumzeit auf jeder Ebene sind, dann, dass das Gewebe nicht mehr genau, wie grundlegend glatt und kontinuierlich beschrieben werden.

Dies bedeutet, dass die bloße Existenz von Schwarzen Löchern suggestive einer Raumzeit, die von diskreten Quanten-Einheiten zusammengesetzt ist. Eine solche Bedingung würde erfordern, um die Raumzeit wie eine Flüssigkeit auf makroskopischen Skalen, weshalb Theodore A. Jacobson, Renaud Parentani, und ihre Kollegen fanden heraus, dass "die Ausbreitung des Schalls in einem unebenen Strömung eng analog zur Ausbreitung von Licht in ist, erklärt verhalten gekrümmten Raumzeit ... [Dies] legt nahe, dass die Raumzeit kann, wie ein Material flüssig, körnig sein und besitzen ein bevorzugtes Bezugssystem, die sich manifestiert in feinen Schuppen ... "(Jacobson und Parentani 2005, 70)

Das letzte Stück von Beweisen aus der Liste unserer Zentren an der Überfülle an hochenergetische kosmische Strahlung, die wir erhalten auf der Erde. Berechnungen auf der Basis von speziellen Relativitätstheorie voraus, dass diese extrem energiereiche kosmische Strahlung sollte nur selten erreichen die Erde, weil sie Energie verlieren, als sie durch den Raum reisen. Aber ein japanischer Sternwarte hat mehr dieser Strahlen als die Berechnungen ermöglichen (auf einer kontinuierlichen Basis der Raumzeit-Metrik) gesehen. Theoretiker wie Amelino-Camelia, denken, dass dieses überschüssige Hinweise darauf, dass Raumzeit körnig ist, da ein "Körnigkeit" die Passage von hochenergetischen Teilchen zu erleichtern würde, ist. (Künzig 2004, 60)

Mit anderen Worten, wenn die Raumzeit auf der Planck-Skala quantisiert wird, dann kann man sagen, dass in diesem Umfang seine Geometrie (seine Konnektivität) schwankt. Hochenergetischen Photonen, die die kürzesten Wellenlängen haben, würden empfindlicher auf dieser geometrischen Störungen aus dem gleichen Grund, dass "ein Kinderwagen mit kleinen Rädern empfindlicher auf die Form der Bürgersteig als ein Mack Truck mit großen Reifen ist." ( Atwood, Michelson und Ritz 2007) Am Ende würde diese erhöhte Empfindlichkeit verändern die Reise dieser Photonen, wie sie verbreiten durch das Universum durch eine effektive Verringerung der Menge an Raum, den sie interagieren während dieser Wanderung. Ein anderer Weg, dies zu sagen ist, dass diese Störungen wirkungsvoll verkürzen die Distanz, die hochenergetische Photonen zu reisen, da sie schneller durch die Galaxie und unsere Detektoren müssen. Dies würde erklären, warum wir mehr hochenergetische Photonen, als wir sonst aus weit entfernten Quellen, da hätten sie eigentlich weniger Platz überquert als erwartet zu sehen. Es erklärt auch, warum wir die genaue Anzahl der Photonen, die wir ursprünglich erwartet, dass in der unteren Energiebereich (längere Wellenlängen) von den gleichen Quellen zu sehen.

Durch die sich eines dieser Argumente sollten überzeugend genug, um eine gründliche Untersuchung der Raumzeit das Potenzial Quantenstruktur versichern, aber wenn wir all diese Argumente zusammen (und auf keinen Fall haben wir sie alle angesehen wird) der Fall für die quantisierte Natur der Raumzeit steht für sehr stark. Mit diesem Fundament werden wir jetzt beginnen unsere Konstruktion eines Modells der physikalischen Wirklichkeit, die berücksichtigt Raumzeit die quantisierte Struktur. [16]

Was wir vorhaben zu tun, ist einzigartig. Alle bisherigen Modelle haben es versäumt, den wörtlichen physischen Quantisierung des Gewebes der Raumzeit, sondern eine metaphorische oder mathematische ein vorzuschlagen. Als Ergebnis haben keine von ihnen die Fähigkeit, sich in visuell umfassende Karten erweitern erreicht - sie boten keine intuitive Verbindung. Aus diesem Grund haben sie in mathematische Form allein existierte, und folglich nicht erlauben uns zu tiefsten Geheimnisse der Natur zugreifen.

Deshalb sind wir motiviert sind, Quanten-Theorie Raum (QST) einzuführen. Es lässt uns tun, was so viele gesagt haben, ist von der physischen Realität zeigt uns in elf Dimensionen unmöglich. Es ermöglicht uns, Einsteins Arbeit durch Angriffe auf das Problem mit dem gleichen Stil, der ihn zu einem tieferen Verständnis der Natur geführt zu vervollständigen. Einstein hat den ersten Schritt durch Zerstäuben der Welt der Materie. Jetzt liegt es an uns, den nächsten Schritt durch die Quantisierung der Raumzeit zu nehmen.

"Wenn Sie wirklich wollen, um die Wahrheit mit beiden Händen fassen muss man bereit sein, völlig loszulassen, was du weißt."

David Cantu

"Wenn auf den ersten, die Idee ist nicht absurd, es gibt keine Hoffnung für sie."

Albert Einstein

In den letzten Jahren seines Lebens, schlug Einstein Aufgabe der Idee, dass Raum und Zeit kontinuierlich sind, aber die Phantasie seiner Jugend waren verblasst und er war nicht in der Lage, eine solche Struktur zu visualisieren. In Bezug auf diese sagte er, "ich kann mir nicht vorstellen, wie das axiomatische Rahmen eines solchen Physik scheint ... Aber ich halte es durchaus möglich, dass die Entwicklung wird es führen." Er sagte auch: "Ich halte es für durchaus möglich, dass die Physik kann nicht sein bezogen auf das Feld Konzept, das heißt auf kontinuierliche Strukturen. "(Isaacson 2007?)

Es ist Zeit für uns, diesen letzten Schritt zu tun, um Einsteins Werk zu vollenden, und sich vorzustellen, wie die Natur in höheren Dimensionen erscheint. Also, wenn Sie wurden gelehrt, dass die Visualisierung mehr als drei Dimensionen gleichzeitig unmöglich ist, dann beachten Sie, dass Sie über das Unmögliche zu tun sind. Wir sind dabei, den Rahmen der Quanten-Theorie Raum zu entdecken und brechen die euklidische Einschränkungen, die, bis jetzt haben, behalten unsere Intuition in Schach. Wir sind dabei, eine dreidimensional reicher Karte, die geeignet für die Übersetzung des Jenseits ist zu erkunden, oder wie Karl Jaspers könnte es nennen, "authentische Realität", [17] , unsere sinnliche Erfahrung. Dadurch werden wir gewinnen das Potenzial der Natur vollständiger Form zu entdecken.

"Da liegt das große Abenteuer für spätere Generationen, oft beklagt als nicht mehr verfügbar. Es liegt große Chance. "

EO Wilson [18]

Von der in Kürze erscheinenden Buch:

Einsteins Intuition
von Thad Roberts

Vertreten durch
Sam Fleishman
Literarische Vertreter Künstler
New York, New York

HINWEISE:

[1] Gary Zukav, tanzenden Wu Li Meister - Eine Übersicht der neuen Physik, p. 207.

[2] Wenn Sie die zwitschert zählen aus einem einzigen Cricket während der Zeitspanne von 15 Sekunden und stell 39 mit der Zahl, werden Sie am Ende mit einer Zahl, die auf die Temperatur in Grad Fahrenheit entspricht. Zum Beispiel entspricht 33 zwitschert in 15 Sekunden plus 39 72 Grad.

[3] Offenbar Dieses Gebräu von Jimmy Kirkman, Paläontologe des Staates entstanden ist, aber ich bin mir nicht sicher, ob "Onkel Billy" irgendeine Beziehung zu Jimmy hatte. Martha arbeitete mit Jimmy, aber wir alle kannten ihn, weil er in unserer Ausgrabungen von Zeit zu Zeit beteiligen würde.

[4] Der Himmel über Grand Staircase Escalante ist fast die dunkelste im Land. In der Tat ist es kaum zu unterscheiden von dem Himmel, der über die nahe Natural Bridges National Monument, dem ersten Park, um die Bezeichnung der "International Dark Sky Park" von der IDA (International Dark-Sky Association) erhalten war erstreckt. Die einzige andere Parks, diese Bezeichnung in den USA zu empfangen ist Cherry Springs State Park in Pennsylvania. Auf der Bortle Skala, die makellos dunklen Himmel korreliert mit der Nummer eins und innerstädtischen lichtverschmutzten Himmels an die Nummer neun, ist Natural Bridges einen Klasse 2 eingestuft.

[5] Manfred Requardt, 'A Geometric renormierungsgruppen in Discrete Quantum Space-Time ", arXiv: gr-qc/0110077v3 25. März 2003, p. 4.

[6] Richard Feynman, Vorlesungen über Physik, Einführung, Alex Stein, "Das geheime Leben der Atome - Bis vor kurzem wir gar nicht sehen konnte," Discover, Juni 2007, p. 52.

[7] Jan Ambjørn, Jerzy Jurkiewicz und Renate Loll, "Der Self-Organizing Quantum Universe, 'Scientific American Juli 2008, S. 42-49.

[8] Hier finde ich es interessant, dem Lateinischen Wort "irrational", die als "fundamentale Einheit, unteilbar," in Bezug auf das Wort "absurd", die als "die Qualität oder den Zustand der bestehenden in eine definierte definiert ist, zu untersuchen bedeutungslos oder irrationalen Welt. " Dies scheint zu sein, suggestiv, daß eine rationale Welt aus fundamentalen, unteilbaren Einheiten aufgebaut werden muss - sonst ein Unding entwickelt - und das finde ich eine sehr interessante Entwicklung in der englischen Sprache sein. Es scheint zu imitieren einige der alten pythagoräischen Ansprüche, die mehr zu tun mit der Wirklichkeit als Geschichte haben könnten, ist bisher aufgezeichnet.

[9] Ice hat als mindestens 20 verschiedenen Formen. Die dominierende kristalline Struktur von Eis auf der Erde gefunden wird als 1h (ausgesprochen "ein H"). Es ist eine hexagonale Struktur, in der die Moleküle regelmäßigen Zwischenräumen Erzeugen eines niedrigen Dichte von 0,53 Unzen pro Kubikzentimeter. (Ein Kubikzentimeter Wasser wiegt 0,58 Unzen.) Der leere Raum in der Gitterstruktur des gewöhnlichen Eises (1h) macht es möglich, das Gitter in 16 verschiedenen Arten entsprechend 16 verschiedenen kristallinen Strukturen (1h - 16h) neu zu ordnen. Bei Temperaturen kälter als -36,4 ° C, Wasser kann auf einer kubischen Struktur 1c statt. Außerdem gibt es drei Hauptformen von amorphem Eis, die in der Regel im interstellaren Raum gefunden werden.

[10] "Neue Bahnen de Physikalischen Erkenntnis", 1913, hg. F. d'Albe, Phil. Mag. Vol. 28, 1914; Gary Zukav, tanzenden Wu Li Meister - Eine Übersicht der neuen Physik, S. 50-51.

[11] Im Jahr 1905, dem Jahr, oft als sein annus mirabilis genannt, eingesetzt, was Einstein wenig Zeit übrig, seinen Job als Schweizer Patent Schreiber ihn sich leisten, den Weg der Menschheit die Welt zu sehen wäre neu zu schreiben. Er legte seine Ideen zu den Annalen der Physik, in der Hoffnung zu gewinnen genug Anerkennung zu verdienen, ihm einen Lehrauftrag. Offenbar wollte er wirklich den Job. Das Folgende ist seine Arbeit:

- Am 17. März 1905 legte er seine erste Arbeit des Jahres mit dem Titel "Auf einer heuristischen Gesichtspunkt über die Erstellung und Verwandlung des Lichtes." Heuristik ist eine Hypothese, die als Leitfaden dient und gibt Richtung, in die Lösung eines Problems, sondern ist nicht als erwiesen. Heute ist dieses Papier wird allgemein als seine photoelektrischen Effekt Papier bezeichnet.

- Seine zweite Papier wurde am 30. April 1905 abgeschlossen, vorgelegt an der Universität Zürich am 20. Juli 1905, überarbeitet und dann in den Annalen der Physik eingereicht am 19. August 1905. Es wurde erst im Januar des Jahres 1906 veröffentlicht. Das Papier mit dem Titel war "Eine neue Bestimmung der molekularen Dimensionen." In ihm angenommen Einstein-Moleküle waren echte physische Entitäten und er berechnet ihre Größe.

- Am 11. Mai 1905 abgeschlossen Einstein seinem dritten Papier, sondern wartete, bis August ist es zu unterbreiten. In diesem Aufsatz verwendete Einstein die Brownsche Bewegung, um zu überprüfen, dass die Welt aus Atomen gemacht wird - etwas, das bis dahin stark diskutiert wurde.

- Einsteins vierte Papier wurde mit dem Titel "Zur Elektrodynamik bewegter Körper." Die Annalen der Physik erhalten dieses Papier am 30. Juni 1905. Dieses Wahrzeichen Papier gebar die spezielle Relativitätstheorie und es für immer zerstört den Begriff der Weltzeit zurück.

- Fast wie ein nachträglicher Einfall, schrieb Einstein ein anderes Papier als Nachtrag zu der vierten. In diesem Papier mit dem Titel "Ist die Trägheit eines Körpers von seinem Energieinhalt abhängig?" Einstein verfasste der berühmteste Gleichung der Physik aller Zeiten:.

(Der vollständige Gleichung ist, wo λ = 1 / Ö (1 -. V2/c2))

Dieses Papier wurde von den Annalen der Physik am 27. September 1905 erhalten hat. (Walter Isaacson, Einstein, p. 94, 101-105, 127, 138, 577.) (Friedrich Hasenöhrl, ein österreichischer Physiker veröffentlichte die Gleichung ein Jahr vor Einstein, aber er konnte es zu einem Prinzip der Relativität beziehen.)

Obwohl alle diese Ideen waren wegweisend, die ein Einstein schließlich erhielt den Nobelpreis für seine Zeitung war auf dem photoelektrischen Effekt - nicht seine Relativitätstheorie. "Bitter nationalistische Gefühle der Post-Weltkrieg Ära eine Rolle gespielt, aber im Grunde Relativitätstheorie erwies sich als zu radikal ein Konzept für das Nobel-Komitee. In elf verschiedenen Jahren wurde Einstein über nominiert und über nur abgelehnt werden. Ein Nobel-Komitee Mitglied schrieb: "Einstein darf nie einen Nobelpreis erhalten, auch wenn die ganze Welt es verlangt." Die Welt hat es verlangen, und Einstein wurde 1921 den Nobelpreis für seine Beiträge zur Physik und 1905 für seine Arbeit über den photoelektrischen Effekt verliehen. Er zeigte, dass Licht verhält sich nicht nur als Welle, sondern auch als Strom von Teilchen oder Quanten. Der Ausschuss gerichteten Einsteins Relativitätstheorie nicht in seiner Dankesrede Vortrag zu erwähnen. Er tat es trotzdem. "Heidi Schultz," Nobel Bemühungen, "National Geographic, Mai 2005.

[12] Dies ist auch gleich ein Vielfaches von π / h.

[13] (ж) ist eine Zahl ohne Einheit gleich 3,02822121 x 10 -1. Siehe Kapitel 16.

[14] Im Zusammenhang mit den vertrauten vier Dimensionen der Raumzeit (x, y, z und t).

[15] Siehe auch: James Owen Weatherall, 'Das Tabletop-Universum, "Popular Science, Mai 2008, S. 72-76.

[16] Es ist wichtig, darauf hinzuweisen, dass die Formulierung eines Modells, das mathematisch integriert Quantisierung ist nicht an und für sich bahnbrechend. Coming up mit einem visuellen Modell in der Lage dies zu tun ist körperlich, was ist wegweisend. Einige Beispiele von Theorien, die mathematisch anzugehen Quantisierung kann in Anhang A.

[17] Siehe "Der Weg zur Weisheit", von Karl Jaspers, von Ralph Manheim (New Haven, Connecticut: Yale University Press, 1951) übersetzt Kapitel IV: "Die Idee von Gott", S. 39-51.

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