Luku 1

4 §: asennus palat yhteen

Nykypäivän edistynyttä teoriat (superstring teoria, M-teoria, loop quantum painovoima, supersymmetrian, jne.) ovat kaikki hävinneet on yhdistää kvanttimekaniikan ja yleisen suhteellisuusteorian. Matemaattinen yrittää sulauttaa nämä kaksi kuvaukset - vähentää neljä luonnonvoimat osaksi kaikenkattavaa kehystä, ovat tuottaneet yhtälöitä niin pitkä ja monimutkainen, että kukaan ei täysin ymmärrä niitä. Kuten Brian Greene asian ilmaisee,

"Matematiikkaa Säieteorian on niin monimutkainen, että tähän mennessä kukaan ei edes tiedä tarkkaa yhtälöitä teoriaa. Sen sijaan, fyysikot tietävät vain likiarvoja näitä yhtälöitä, ja jopa noin yhtälöt ovat niin monimutkaiset, että ne vielä ovat vain osittain ratkaistu. "(Greene 2003, 19.)

Se on kuin jättiläismäinen sarja digitaalista koodia ilman tietoa siitä, miten kääntää että tiedot kuvaksi. Mikä vielä huolestuttavaa (tai nauttimisen) on se, että supertietokoneiden olemme tehtävänä on analysoida rakennetta näistä koodeista ovat päättäneet, että kuviot ovat käytettävissä vain käännös korkeampiin ulottuvuuksiin. Tämä viittaa siihen, että luonnon täydellinen kuva voi todella olemassa puitteissa, jolla on enemmän kuin tuttu mitat. Mitä tämä voisi mahdollisesti tarkoittaa? Kuinka voimme koskaan odottaa ymmärtävän jotain, joka on kuvattu yli kolme tilaa mitat?

Kun me pohdimme tätä kysymystä katsotaanpa muistaa, että Einsteinin näkemys painovoiman edellyttää myös (vaikkakin hienovaraisesti) käyttöönotto lisää ulottuvuuksia. (Katso luku 9). Siinä kuvataan painovoiman geometrinen vaikutus - seuraus miten massiivinen esineitä vääristää muoto aika-avaruuteen. Vääristynyt aika-avaruuden viittaa lisäehtoihin mitat, koska ne vääristymät ulottua jotain muuta kuin tutut kolme alueellista ulottuvuutta. Mutta nämä ylimääräiset ulottuvuudet eivät ole fyysisesti todellisia - tai ne ovat? Voisimme anna niiden olemassa abstrakti matemaattisten mielessä, mutta se on mahdotonta visualisoida enemmän kuin kolme ulottuvuutta. Eikö olekin? He eivät voi fyysisesti olemassa - he voivat? Vaikka niitä on, kuinka voisimme koskaan ymmärtää heitä? Jo Einstein oli tukahduttaa tuttu ulottuvuus tilaa näyttämiseksi ulottuvuus kaarevuuden varten kone, niin kuinka voimme koskaan toivoa visualisoida monia ulottuvuuksia kerralla?

Tällainen ajattelu on mitä on estää meitä. Uskomme, että voimme samanaikaisesti visualisoida vain kolme alueellista ulottuvuutta kerralla (pituus, leveys ja korkeus), joka pitää intuitiivinen kuva todellisuudesta meiltä piilossa. Kun ylitämme tämä kuilu, Atlantis ei enää pysty piiloutumaan. Ja näköalapaikalta Atlantiksen luonnon ihmeeksi paljastetaan.

Meidän neliulotteinen (kolme tilaa mitat ja yksi aikaulottuvuus) malleja fyysisen todellisuuden, avaruus ja aika ovat vielä terästetty hämmennystä. Emme voi edes erikseen määritellä niitä. Mutta, kuten tulemme pian huomaamaan, että korkeamman ulottuvuuden valtakunnassa tilaa ja aikaa saada yksinkertaisia ​​ja tehokkaita määritelmät. Itse asiassa, joka pystyy ylittämään ulottuvuuden este, siitä tulee helposti selvää, että luonnon puitteet on yksitoista-ulotteinen. Matter, energia, ja luonnonvoimat (mukaan lukien painovoiman) tulee yksinkertainen johdannaiset tämän moniulotteisen baletti.

"Kaikki suurvaltoja Tulevaisuuden imperiumit mielen."

Winston Churchill, 1953

Vuodesta 1905, olemme yrittäneet selittää luonnon kauneutta ilman niin paljon kuin kuvassa. Aivan kuten en voi mielekkäästi ilmaista kauneuden lähde mokkanahkaa Gulch ilman vetoavia ihmisen aistit ja kuvaajana jonkinlainen kuva, emme voi ymmärtää luonnon syvin kauneus havaitsematta sen kuvan. Saavuttaakseen tämän kuvan, että tätä kattavaa kehystä, meidän täytyy oppia avaamaan silmämme aivan uusia ulottuvuuksia. Meidän on palattava käsitteellinen lähestymistapa ja jälleen uudelleen hyvin parametrit tilaa ja aikaa.

Katsotaan jos tämä utelias vapaus voi viedä meidät.

[Jatka luvussa kaksi]

Tulevalta kirja:

Einsteinin Intuitio
by Thad Roberts

Edustaa
Sam Fleishman
Literary Taiteilijat edustajat
New York, New York

HUOMAUTUKSIA:

[1] Tämä lainaus on kotoisin kirjoittaman artikkelin Einstein, joka julkaistiin Forumin ja Century Magazine vuonna 1931.

[2] Einstein selitti merkittäviä eroja näiden kahden lähestymistavan vuonna 1919 essee hän kirjoitti nimeltään "induktio ja vähennys fysiikan."

"Yksinkertaisin kuvan voi muodostaa noin luomista empiirinen tiede on tapaisen induktiivisen menetelmän. Yksittäiset tosiasiat on valittu ja ryhmitelty niin, että lait, jotka yhdistävät ne ilmenevät ... Kuitenkin suuri tieteellisen tiedon alkunsa tällä tavoin vain vähäisessä määrin ... todella suuria edistysaskeleita tietämystämme Luonto alkunsa tavalla lähes täysin vastakohtana induktio. Intuitiivinen käsitys välttämättömyystarvikkeet suurten monimutkaisten tosiasioiden johtaa tiedemies postulation hypoteettisen peruslaki tai lakeja. Näistä laeista, hän saa hänen päätelmänsä. "Einstein" induktio ja vähennykseksi fysiikan, "Berliner Tageblatt 25. joulukuuta 1919 CPAE 07:28;" Einstein ", Walter Isaacson, s. 118.

[3] varhainen esimerkki tästä, Tarkastellaan Pythagoreans - salainen ryhmä, joka seuraa mystinen hahmo kreikan matematiikan nimeltään Pythagoras (n. 475 eKr.). Pythagoreans mielestä koko kosmoksen voisi kuvata kokonaislukuja: 1, 2, 3, jne. Tämä tukena ymmärrystään fyysisen todellisuuden ja johdattanut heidän tiedustelut luonnollisessa maailmassa. Lopulta kuitenkin aiheuttanut ongelmia. Noin 500 eKr. argumentteja seurasi sisällä Pythagoraan ympyrän noin numero, joka tunnetaan nyt neliöjuuri kaksi (). Pythagoreans koskivat tätä numeroa, koska sen geometrisen merkityksen. He olivat aluksi oletettiin, että arvo voisi luonnehtia suhde kahden kokonaisluvun, mutta taitava Väitettiin, että jätti tämän mahdollisuuden. Legendan mukaan tämä väite rakennutti Hippasus on Metapontum, joka oli vihitty lähipiiriin kultti. Hippasus väite tarkoittaa, että Pythagoreans oli hyväksyttävä se, että neliöjuuri kaksi ei voitu ilmaistu murtolukuna kokonaislukujen.

[5] sana "kosmos" tulee kreikan sanasta kosmos, joka tarkoittaa "tilata koko" tai "maailma".

Viikonpäivät alun perin nimetty näiden taivaankappaleiden jonka babylonialaiset. Roomalaiset hyväksyi tämän edustuksen. Olemme aivan kirjaimellisesti on 7-päiväistä viikkoa, koska tämän mallin. Viikko oli asetettu niin, että jokainen päivä vietettiin palvontaan vastaavan tason taivaan - kuten jokainen taso oli miehitetty eri jumala. Saturn miehitti korkeimmat kyseisestä tasosta, minkä vuoksi Saturn-päivä (lauantai) oli kaikkein pyhin päivä - päivä kaikki menivät kirkkoon. Vuonna 321 jKr keisari Konstantinus kytketty sapatin sunnuntaille sijaan lauantaina. Ennen kaikkea tätä roomalaiset olivat myös käyttämällä kahdeksan päivän viikossa (seitsemän tasoa taivaan plus kahdeksas taso taustan tähteä).

Englanti säilytti heijastus seitsemän tasoa taivaaseen, mutta jotkut jumalat olivat pois niiden paikallisten osapuolten - anglosaksisen sanat jumalia Saksalaisen mytologian. Mars oli kytketty kanssa Tiu tai TIW, anglosaksinen nimi Tyr, Norse God of War. Odin tai Woden korvata Mercury ja Woden päivä tuli lopulta keskiviikkona. Jupiter, jota kutsutaan myös Zeus, oli kytketty pois hänen salama heittää counter osa Thor. Joten Jovén päivä tuli Thorin päivä (torstai). Perjantai oli johdettu Frigg n jälkeisenä päivänä jumalatar Frigg, jotka pitävät Venus edustaa rakkautta ja kauneutta viikinkien mytologiaan.

[8] uskonnollisia tekstejä, jotka johtuvat tämän aikakauden, kuten Koraani, näiden muutosten heidän maininta "seitsemän tasoa taivaan". Vanhemmat tekstit edelleen pitää kiinni "kolmen tason taivaan".

[9] Tämä maksiimi väittää, että oletukset tuodaan selitys ei saa kertoa kuin välttämättömyys. Tämä on usein totesi: kaikki muut tekijät pysyvät ennallaan Yksinkertaisin selitys on yleensä oikea. Se johtuu 14 ^th luvulla loogikko ja Franciscan Veli William Occam (Ockham oli kylä Englanti County of Surrey missä hän on syntynyt). Nuukuus on tullut luotettava väline modernin tieteen. Itse asiassa moderni hypoteesi voidaan yleensä tehokkaasti arvioitava ansioiden perusteella niiden eleganssia, yksinkertaisuutta ja kauneutta. Kokemuksemme ovat opettaneet meille, että teoria, joka onnistuneesti jäljitellään luonnon mekanismeja on, ainakin joissakin matemaattinen, symmetrinen siten, yksinkertainen, elegantti ja kaunis. Tässä se on osoittautunut erittäin hyödyllinen opas, mutta se on silti ei korvaa tietoa, logiikka ja tieteellinen menetelmä. "Kuten arbiters virheettömyydestä loogista johdonmukaisuutta ja empiiriset todisteet ovat ehdottomia." Einstein taidokkaasti totesi hänen versio Occamin Razor kuten: "Kaiken pitäisi olla mahdollisimman yksinkertaista, mutta ei helpommaksi."

[10] Aristarkus Samoksen ehdotettiin ensimmäisen kerran ajatuksen Heliocentric universumin kolmannella vuosisadalla eKr.

[11] Yksinkertaisuuden olemme unohdetaan ilmanvastus ja virtaukset. Kokeilu on vieläkin tarkemmin, jos teemme sen sisällä tyhjiössä.

[12] perusteellinen analyysi tämän jaon ajatus nähdä: Thorlief Roman, heprean Thought verrattuna Kreikan (New York: WW Norton & Company, 1970).

[13] Syksyllä 1919 Einstein sai kiireellistä sähkeen hänelle kerrotaan, että tähtitieteilijät oli havaittu todisteita taivuttamisesta valoa Auringon painovoimaa, validoida keskeisiä ennustaa hänen yleisen suhteellisuusteorian. Hän ojensi kaapeli opiskelija, joka alkoi onnitella häntä. "Mutta tiesin, että teoria on oikea," hän keskeytti, ja hän kysyi, mitä jos havainnot olivat eri mieltä hänen laskelmia? "Silloin olisin ollut pahoillani rakas Herra," Einstein vastasi. "Teoria on oikea." Richard Panek, "E Factor," Discover, maaliskuu 2008, s. 20-21.