Bab 1

Bagian 4: Pemasangan Pieces Bersama

Teori paling canggih saat ini (teori superstring, M-teori, loop kuantum gravitasi, supersimetri, dll) semuanya telah berhasil di mekanika kuantum dan relativitas umum pemersatu. Matematika upaya untuk menyatukan dua deskripsi - untuk mengurangi empat kekuatan Alam menjadi kerangka kerja yang mencakup segala, telah menghasilkan persamaan begitu panjang dan rumit bahwa tidak ada yang sepenuhnya memahami mereka. Seperti Brian Greene katakan,

"Matematika teori string begitu rumit sehingga, sampai saat ini, tak seorang pun tahu persamaan yang tepat dari teori. Sebaliknya, fisikawan tahu perkiraan hanya untuk persamaan-persamaan, dan bahkan persamaan perkiraan yang begitu rumit sehingga mereka belum hanya sebagian telah diselesaikan "(Greene 2003, 19).

Ini seperti memiliki satu set raksasa kode digital dengan tidak ada informasi tentang bagaimana menerjemahkan informasi itu menjadi gambar. Apa yang bahkan lebih mengganggu (atau menarik) adalah kenyataan bahwa superkomputer kami telah bertugas dengan menganalisis struktur kode ini telah menentukan bahwa pola-pola yang hanya tersedia untuk terjemahan dalam dimensi yang lebih tinggi. Hal ini menunjukkan gambaran yang lengkap bahwa alam mungkin sebenarnya ada dalam kerangka memiliki lebih dari dimensi akrab. Apa mungkin ini bisa berarti? Bagaimana kita bisa berharap untuk memahami sesuatu yang dijelaskan di lebih dari tiga dimensi ruang?

Sewaktu kita merenungkan pertanyaan itu mari kita ingat bahwa pandangan Einstein gravitasi juga membutuhkan (meskipun halus) pengenalan dimensi lebih. (. Lihat Bab 9) Ini menggambarkan gravitasi sebagai efek geometris - sebuah konsekuensi dari cara benda-benda besar mendistorsi bentuk ruang-waktu. Terdistorsi ruang-waktu untuk menyinggung keberadaan dimensi tambahan karena mereka distorsi memperpanjang ke sesuatu selain tiga dimensi spasial akrab. Namun dimensi-dimensi tambahan ini tidak secara fisik nyata - atau mereka? Kita mungkin memungkinkan mereka untuk ada dalam arti matematika abstrak, tapi tidak mungkin untuk memvisualisasikan lebih dari tiga dimensi. Apakah bukan? Mereka tidak bisa secara fisik ada - bisa mereka? Bahkan jika mereka memang ada, bagaimana kita bisa memahami mereka? Bahkan Einstein harus menekan dimensi akrab ruang dalam rangka untuk memvisualisasikan dimensi kelengkungan untuk pesawat, jadi bagaimana kita bisa berharap untuk memvisualisasikan dimensi banyak sekaligus?

Pemikiran seperti ini adalah persis apa yang menahan kami. Ini adalah keyakinan kita bahwa kita dapat memvisualisasikan secara bersamaan hanya tiga dimensi spasial sekaligus (panjang, lebar, dan tinggi) yang menjaga gambaran intuitif realitas tersembunyi dari kami. Setelah kami menyeberangi jurang ini, Atlantis akan tidak lagi dapat bersembunyi. Dan dari sudut pandang Atlantis misteri Alam akan terungkap.

Dalam model kami empat-dimensi (dimensi ruang tiga dan satu dimensi waktu) dari realitas fisik, ruang dan waktu masih dicampur dengan kebingungan. Kita tidak bisa bahkan secara eksplisit mendefinisikan mereka. Tapi, karena kita akan segera menemukan, dalam ruang dimensi alam yang lebih tinggi-dan mendapatkan waktu definisi sederhana dan kuat. Bahkan, dengan kemampuan untuk mengatasi penghalang dimensi, menjadi jelas bahwa kerangka mudah Alam adalah sebelas-dimensi. Materi, energi, dan kekuatan Alam (termasuk gravitasi) menjadi turunan sederhana ini balet multidimensi.

"Semua kerajaan besar masa depan akan kerajaan pikiran."

Winston Churchill, 1953

Sejak 1905, kami telah mencoba menjelaskan keindahan Alam tanpa banyak gambar. Sama seperti aku tak bisa bermakna mengekspresikan keindahan air mancur Buckskin Gulch, tanpa menarik bagi indera manusia, dan menggambarkan beberapa jenis gambar, kita tidak bisa memahami keindahan alam terdalam tanpa menemukan gambarnya. Dalam rangka untuk mencapai gambar ini, ini kerangka kerja yang mencakup segala, kita harus belajar untuk membuka mata kita untuk dimensi yang sama sekali baru. Kita harus kembali ke pendekatan konseptual dan, sekali lagi, memikirkan kembali parameter yang sangat ruang dan waktu.

Mari kita lihat di mana kebebasan ini dapat membawa kita ingin tahu.

[Lanjutkan ke Bab Dua]

Dari buku yang akan datang:

Einstein Intuisi
oleh Thad Roberts

Diwakili oleh
Sam Fleishman
Seniman Sastra Perwakilan
New York, New York

CATATAN:

[1] Kutipan ini awalnya berasal dari sebuah artikel yang ditulis oleh Einstein yang diterbitkan dalam Forum dan Majalah Century pada tahun 1931.

[2] Einstein menjelaskan perbedaan penting antara dua pendekatan dalam sebuah esai 1919 ia menulis disebut "Induksi dan Deduksi dalam Fisika."

"Gambar sederhana yang dapat membentuk tentang penciptaan ilmu empiris sepanjang garis metode induktif. Fakta individu dipilih dan dikelompokkan bersama sehingga hukum-hukum yang menghubungkan mereka menjadi jelas ... Namun, kemajuan besar dalam pengetahuan ilmiah berasal dari cara ini hanya untuk tingkat kecil ... Kemajuan yang benar-benar besar dalam pemahaman kita tentang Alam berasal dengan cara hampir bertentangan menentang induksi. Pegang intuitif esensi sebuah kompleks besar fakta mengarah ilmuwan untuk postulation dari hukum dasar hipotetis atau hukum. Dari hukum-hukum ini, ia memperoleh kesimpulan "Einstein," Induksi dan Deduksi dalam Fisika, "Berliner Tageblatt, 25 Desember 1919, CPAE 7:28;". Einstein, "Walter Isaacson, hal 118.

[3] Sebagai contoh awal dari ini, mari kita mempertimbangkan Pythagorean - sebuah kelompok rahasia yang mengikuti sosok misterius dari matematika Yunani bernama Pythagoras (c. 475 SM). Pythagorean berpikir bahwa seluruh kosmos dapat dijelaskan dalam hal jumlah keseluruhan:, 1 2, 3, dll Hal ini didukung pemahaman mereka tentang realitas fisik dan dipandu pertanyaan mereka tentang alam alami. Akhirnya, bagaimanapun, hal ini menyebabkan masalah. Sekitar 500 SM argumen terjadi dalam lingkaran Pythagoras tentang angka yang sekarang dikenal sebagai akar kuadrat dari dua (). Pythagorean prihatin dengan nomor ini karena signifikansi geometris. Mereka awalnya diasumsikan bahwa nilai dapat digambarkan sebagai rasio dari dua bilangan bulat, tetapi argumen yang cerdas dibuat bahwa batasan kemungkinan ini. Menurut legenda, argumen ini dibangun oleh Hippasus dari Metapontum, yang telah ditahbiskan pada lingkaran dalam kultus. Argumen Hippasus 'berarti bahwa Pythagorean harus menerima kenyataan bahwa akar kuadrat dari dua tidak dapat dinyatakan sebagai pecahan dari bilangan bulat.

[5] Kata 'kosmos' berasal dari kata Yunani kosmos, yang berarti 'seluruh memerintahkan', atau 'dunia'.

Hari dalam seminggu itu awalnya bernama setelah benda-benda langit oleh Babel. Bangsa Romawi mengadopsi representasi ini. Kami secara harfiah memiliki 7-hari seminggu karena model ini. Minggu itu diatur sehingga setiap hari dihabiskan dalam penyembahan tingkat yang sesuai dari surga - sebagai tingkat masing-masing ditempati oleh tuhan yang berbeda. Saturnus menempati tertinggi level tersebut, yang mengapa Saturnus-hari (Sabtu) adalah hari paling suci - semua orang hari pergi ke gereja. Pada 321 AD Kaisar Konstantin beralih Sabat ke hari Minggu bukan Sabtu. Sebelum semua ini Roma juga menggunakan delapan hari minggu (tujuh tingkat langit ditambah tingkat kedelapan bintang latar belakang).

Inggris mempertahankan refleksinya dari tujuh tingkat surga, tetapi beberapa dewa dialihkan untuk rekan-rekan lokal mereka - Anglo-Saxon kata untuk para dewa dari mitologi Teutonik. Mars diaktifkan dengan Tiu atau Tiw, nama Anglo-Saxon untuk Tyr, dewa Norse perang. Odin atau Woden diganti Merkurius dan hari Woden akhirnya menjadi Rabu. Jupiter, juga disebut Zeus, adalah beralih keluar dengan baut kilat melemparkan Thor bagian counter. Jadi hari itu menjadi hari Musytari Thor (Kamis). Jumat berasal dari hari Frigg itu setelah Frigg dewi, yang seperti Venus mewakili cinta dan kecantikan dalam mitologi Norse.

[8] Teks-teks keagamaan yang berasal dari era ini, seperti Alquran, mencerminkan perubahan ini dengan menyebutkan mereka 'tujuh tingkat surga'. Teks-teks yang lebih tua masih berpegang pada 'tiga tingkat surga'.

[9] Peribahasa ini menegaskan bahwa asumsi diperkenalkan ke penjelasan tidak harus dikalikan melampaui kebutuhan. Hal ini sering dinyatakan sebagai: semua sederajat penjelasan paling sederhana biasanya yang benar. Hal ini disebabkan oleh ahli logika abad 14 ^th dan biarawan Fransiskan William dari Ockham (Ockham adalah desa di daerah Surrey Inggris di mana ia dilahirkan). Kekikiran telah menjadi alat yang handal dari ilmu pengetahuan modern. Bahkan, hipotesis modern dapat, secara umum, secara efektif dievaluasi berdasarkan merit, kesederhanaan keanggunan dan kecantikan. Pengalaman kami telah mengajarkan kita bahwa sebuah teori yang berhasil meniru Alam adalah, setidaknya dalam beberapa cara, matematika simetris, sederhana, elegan dan indah. Dalam hal ini, telah terbukti menjadi panduan yang sangat berguna, tetapi masih ada pengganti untuk wawasan, logika dan metode ilmiah. ". Sebagai penengah konsistensi kebenaran hanya logis dan bukti empiris adalah mutlak" Einstein menyatakan berseni versinya Pisau Occam sebagai: "Segala sesuatu harus dibuat sesederhana mungkin, tapi tidak sederhana."

[10] Aristarchus dari Samos pertama kali mengajukan gagasan alam semesta heliosentris di abad ketiga SM

[11] Untuk mempermudah kita mengabaikan hambatan udara dan arus. Percobaan akan lebih tepat jika kita melakukan itu dalam vakum.

[12] Untuk analisis mendalam tentang pembagian pemikiran lihat: Thorlief Romawi, Ibrani Pemikiran Dibandingkan dengan Yunani (New York: WW Norton & Company, 1970).

[13] Pada musim gugur tahun 1919, Einstein menerima telegram mendesak memberitahukan kepadanya bahwa astronom telah mengamati bukti pembengkokan cahaya oleh gravitasi Matahari, memvalidasi prediksi kunci dari teori relativitas umum. Dia menyerahkan kabel untuk seorang mahasiswa, yang mulai memberi selamat kepadanya. "Tapi aku tahu bahwa teori itu benar," sela dia, dan dia bertanya, bagaimana jika pengamatan tidak setuju dengan perhitungan nya? "Lalu aku akan menyesal untuk Tuhan Sayang," jawab Einstein. "Teorinya adalah benar." Richard Panek, 'Faktor E, "Temukan, Maret 2008, hlm 20-21.