Kapittel 4

§ 3: The Case for Quanta

"Den hellige gral ... er prediksjon av observerbare konsekvenser avledet fra det mikroskopiske kvante struktur."

Jan Ambjørn [7]

Som vi varme opp til denne ideen, la oss vurdere de grunnleggende egenskapene til en kvantisert struktur. Først vil vi merke til at dersom mediet på rom og tid består av quantized enheter, vil den vises kontinuerlig og jevn fra store skalaer, men det vil avsløre en atomstrukturen på vekten nærmer seg størrelsen på den enkelte kvanter som gjør det opp. Den kombinerte interaksjoner av disse kvanter er observert makroskopisk som et gjennomsnitt. Det er dette gjennomsnitt prosess som produserer den kjente kontinuerlig bilde på rom og tid som vi opplever.

Gjennomsnitt er nyttige for å beskrive mange effekter, men med design, oppløse de underliggende detaljene i foretaket mener vi å forstå. Derfor er vår velkjent bilde på rom og tid, resultatet av en gjennomsnittlig prosess, ute av stand til å uttrykke detaljene i grunnleggende enhet, som konstruerer dimensjonene av vår virkelighet.

For å gjøre dette klarere, la oss vurdere medium av luft, som har ca 10 ²⁵ molekyler per kubikkmeter. Når vi beskriver en makroskopisk eiendom av en slik medium, slik som luftstrømmen, innebærer vår beskrivelse mye snitt og tilnærmet. Som et resultat, bør vi forvente at enhver matematisk formel belastet med om en makroskopisk beskrivelse av et system for oss, som aerodynamikk, ville iboende være ute av stand skildre de mer grunnleggende fysiske lovene som styrer makeup og interaksjoner av de enkelte partikler av noe som beskrivelse (luftmengde) avhenger til syvende og sist på. Ligninger av aerodynamikk er derfor bare i stand til å gi oss en meget begrenset forståelse av mediet de forholder seg til. ^[8] Hva betyr dette? Det betyr at i en svært reell måte kvantemekanikken kan være mer beslektet med termodynamikkens (studiet av makroskopiske egenskaper som dukker opp fra partikulære systemer) i den forstand at det beskriver fysisk virkelighet i en gjennomsnittlig tilstand, snarere enn på en dypere, mer detaljert nivå .

I tillegg til den beskrivende utvanning som oppstår fra gjennomsnittlig prosessen, er det en fundamental forskjell mellom definisjonen av posisjon og avstand som utvikler når vi beveger oss fra en kontinuerlig til en kvantisert stoff på rom og tid. Vi vil diskutere denne forskjellen i større detalj i kapittel 6, men for nå vil det nok å si at når selve rommet er kvantisert, kan romlige steder ikke være mer presis enn omfanget av den enkelte kvanta. En konsekvens av dette er at nettopp kartlagt avstander mellom to posisjoner er stadig i endring i omfang og orientering fordi kvanter som definerer disse stillingene er alltid i bevegelse og stokke om.

Det er mange moderne funn som kan anses bevis for at rom og tid er sammensatt av elementære, diskrete deler. Vi skal diskutere noen av disse funn. Hvis du ikke har noen problem med formodning om at rom og tid er kvantisert så du kan hoppe forbi den følgende diskusjonen, til slutten av dette kapitlet, uten å miste kontinuitet. Hvis, derimot, vil du bli introdusert til noen av de bevis som støtter denne påstanden før du dykke inn i de rammer som stammer fra den, så den følgende diskusjonen bør gi en tilstrekkelig innføring. Alle funn i ferd med å bli diskutert vil bli undersøkt nærmere når vi har utforsket vår nye modell.

En håndfull av støttende bevis kommer fra følgende funn:

- Universet er nonlocal.

- Usikkerheten prinsippet dominerer mikroskopisk riket.

- Tidlig på, gjennomgikk kosmos som en helhet faseoverganger.

- Kvantisert rom og tid løser blackbody ultrafiolette katastrofen.

- Matter er slutt består av diskrete quantum verdier.

- Entropien av et svart hull er proporsjonal med arealet av sin Event Horizon.

- Sorte hull eksisterer (som krever diskontinuitet i stoffet på rom og tid).

- Det er en overflod av ultrahøy-energi kosmiske stråler som når jordens.

Det er mange flere funn som er støtter kravet vårt, men dette er mer enn nok til å få oss i gang. La oss undersøke hver av de funn og diskutere hvordan de antyder en kvantisert stoff på rom og tid.

Den første delen av bevis fra listen vår kommer fra det faktum at universet besitter en nonlocal kvalitet. I en lokal univers alle kartlagte posisjoner er statiske og objekter kan bare direkte påvirke ting som er ved siden av dem. Mer spesifikt, er tiden det tar for noe å påvirke noe romlig atskilt fra det begrenset av lysets hastighet. I et univers styrt av lokaliteten ingenting kan umiddelbart påvirke noe annet som er romlig fjernt fra det. Det er den slags ting som vi kunne forvente, men overraskende vi har observert at, på de mikroskopiske skalaer, ikke vårt univers ikke oppfører seg på denne måten. Faktisk, så vi nærmer oss Planck skala vårt univers blir helt nonlocal!

For å forstå hvordan en nonlocal univers innebærer en molekylær struktur for stoff sin, la oss forestille vann på molekylært skala, og deretter definere en følelse av avstand med antall vannmolekyler mellom to punkter (molekyler). Siden molekylene er aktivt å bevege seg rundt vil vi observere at vår definert avstand mellom to punkter (to molekyler som vi tilfeldig valgt) ikke forblir konstant. Antall molekyler mellom de to molekyler vi valgte vil endre seg fra øyeblikk til øyeblikk. Siden vi har definert avstanden mellom våre to molekyler som en diskret sum av de andre molekyler som er plassert mellom våre vilkårlig valgt poeng, eller steder av interesse, vil avstanden mellom disse stedene bli funnet å spontant hoppe mellom hele tall multipler av avstanden verdi tilordnet en vann molekylet. Dette er hvordan gjøres sammenligninger i diskrete manifold-systemer - overordnede behovet for å utføre sammenligning gjennom vilkårlig måling. Også, siden posisjon kan bare defineres ved hvert vannmolekyl, tar selve begrepet bevegelse på en diskret karakter.

Fra samspill til interaksjon, alle bestanddelene som utgjør mediet skift deres relative orientering, noe som gjør denne modellen et eksempel på en nonlocal kart. Fordi kartet er definert ved å samhandle kvante enheter, betydningen av "ved siden av deg" mister sin konsistens nær kvante skala - fordi stillingen i seg selv er definert av arrangementer av molekylene. Derfor konkluderer med observasjonen om at vårt univers er nonlocal direkte at mediet på rom og tid er kvantisert.

I ytterligere støtte for dette, har vi den grunnleggende prinsippet om kvantemekanikken kalles usikkerheten prinsippet. Dette prinsippet peker på at usikkerheten i rom og tid er alltid til stede, men det blir betydelig bare på de mikroskopiske skalaer. I en nonlocal univers dette er akkurat hva vi ville forvente. På quantum skalerer de enkelte pikslene for Nature bilde ha dramatiske effekter. Men, som bildet av en TV-skjerm, som vi zoome ut fra pixilated bildet, individuelle bidrag mister styrke til gjennomsnittet. Dersom man antar at den gjennomsnittlige er en fundamental representasjon av kartet, så effekter som stammer fra den interne kvantiserte struktur (som kvante jitters, quantum tunnel, og kvante sammenfiltring) blir forbløffende og forvirrende. Men hvis våre kart skildrer en kvantisert struktur, da alle disse virkningene blir iboende nødvendigheter med enkle forklaringer. Hva dette betyr er at kvantisering på rom og tid produserer et kart over Nature som automatisk avmystifiserer kvante verden og eliminerer de absurditeter i den.

Vår neste ledetråd som rom og tid er kvantisert kommer fra den erkjennelse at kosmos som en helhet kan gjennomgå faseoverganger. Kosmologiske teorier påberope faseoverganger, og deres tilhørende økning i symmetri og entropi, i sine modeller i tidlige universet. Selv om det ikke er alltid anerkjent disse faseoverganger er tegn på en molekylær eller kvantisert, medium. For å utforske hvorfor, la oss vurdere faseoverganger vann.

Vann kan gå gjennom faseoverganger fra is til vann til damp (figur 4-1). Men alle tre fasene har samme molekylære sammensetningen - H ₂ O. [9] Den fasen av vann som besitter minst entropi (minst lidelse) og minst symmetri er is. Molekylene i H ₂ O inne iskrystallene er ordnet i en ordnet sekskantet gitter. Dette fast ordning betyr at den samlede mønsteret av molekyler beholder sitt utseende bare ved rotasjoner av multipler av 60 grader. Denne grensen på rotasjons symmetri betyr at isen gitteret har lav symmetri og lav entropi. Etter hvert som isen smelter molekyler av vann omorganisere til et virvar av ensartede klumper. I denne tilstanden, ikke roterende systemet i alle retninger ikke endre den generelle symmetri. Derfor, ved å smelte isen i vannet i systemet har fått symmetri og entropi. Som vann overganger til damp, de klumper av H ₂ O, noe som pleier å bli arrangert med oksygen siden av ett molekyl mot hydrogen siden av hverandre, bryte opp i helt tilfeldige retninger. Igjen, dette faseovergang akkompagnert med en økning i entropi og symmetri.

Figur 4-1 Fasene av H2O.

Det følger at dersom universet består av quantum enheter, deretter de faseoverganger den gjennomgikk tidlig kan forklares som endringer i ordningene og sammenslutninger av disse kvanta. Derfor dataene som tyder på at universet, som en helhet, har gjennomgått faseoverganger støtter utilsiktet rammer hvor rom og tid er en medium består av diskrete kvanta. Dette er tilfelle fordi faseoverganger er alltid forbundet med molekylære eller atomære ordninger. I tillegg til dette finner vi at det kvantemekanisk beskrivelse for regionene plass, kalt felt, reagerer på temperaturendringer like vanlig materie gjør. Hvis vi øker temperaturen på en region plass, finner vi at amplituden av feltet bølger i det tomme rommet av at regionen øker på samme måte som atom bevegelser av en gass øker ved oppvarming.

"Det universet som helhet fungerer litt som en gass."

Neil DeGrasse Tyson

Den blackbody ultrafiolette katastrofen argumenterer også for en kvantisert struktur underliggende rom og tid. En blackbody er en idealisert objekt som absorberer all innkommende lys uten å reflektere det. Som det fortsetter å absorbere lys det varmes opp og begynner å sende ut lys. Tegnet av lyset den avgir er helt avhengig av temperatur sin. The 'katastrofe' kommer fra en konflikt med observasjon som oppstår når en beregner amplituden av forventet utslipp for bølgelengde spekter (forutsatt at rom og tid er glatt på alle skalaer, og derfor produserer en kontinuerlig spektrum av tillatte verdier av energi i lys). Slike beregninger spår en langt større bidrag til blackbody stråling i de kortere bølgelengdene (høyere energier som ultrafiolett) enn det som faktisk observeres (figur 4-2).

Figur 4-2 Svart Body Stråling og Black Body katastrofe.

Hva vi ser er at de svært korte bølgelengder bidrar mindre enn vi forventer, som er rød bidrar mer enn blå, som er grunnen til branner er ofte mer rød enn blå. Det viktigste å merke seg om alt dette er at hvis vi beregne blackbody stråling som åpner for en kvantisert rom og tid struktur, så avviket borte! Når vi gjør dette det ultrafiolette katastrofen blir automatisk løst fordi det bare visse bølgelengder (farger) er tillatt. Denne begrensningen forklarer hvorfor varme gjenstander utstråle som de gjør. Når en blackbody varmes, er det første synlige farge det utstråler rød fordi energi pakker med rødt lys er de minste energi pakker i det synlige lysspekteret. Med mer varme, kan høyere energi farger (kortere bølgelengder) avgis som den diskrete (kvantiserte) verdien av energi for hvert påfølgende farge er nådd. (1980 Zukav, 50-51)

"... Den hypotesen om kvanter har ført til ideen om at det er endringer i naturen som ikke oppstår kontinuerlig, men i eksplosiv måte."

Max Planck [10]

Max Planck effektivt kvantisert effekten av rom og tid (minst matematisk) da han foreslo at lyset bare kunne leveres i quantized enheter. Denne grunnleggende enhet, som nå heter Plancks konstant h, begrenser mulige verdier for frekvens av lys til hele antall multipler (1 hf, 2 hf, tre hf, 4 hf, 5 hf ...). Mellomliggende verdier av den energien, ifølge Planck, ikke kan forekomme. Dessverre trodde Planck at dette kvantisering var en slags matematisk triks er nødvendig for å produsere resultater i avtale med observasjon, snarere enn en fast eiendom av lys eller rom og tid. Det var ikke før Einsteins bemerkelsesverdig år som kvanter ble kjent som reelle fysiske enheter i stedet for matematiske abstraksjoner. [11]

Siden da har moderne teorier rutinemessig for å fremkalle Plancks konstant for å beskrive egenskapene til rom og tid på de mikroskopiske skalaer fordi mikroskopiske riket bare viser seg å bli partisjonert i diskrete enheter. For eksempel kommer spinn av elementærpartikler i multipler av en bestemt fast mengde (1/2H). [12] Elektrisk ladning (e) summene som heltallsverdiene av 1.60217658 14 Coulombs, som er lik ж H / L _p A _p μ _0, [13] magnetisk fluks (Φ) kommer i kvante-multipler av 2,06783372 18 x 10 ^-13 Webers, (som er lik ħπ / e), ledningsevne (G ₀₎ kommer i kvante-multipler av 7,748091733 26 x 10 ^-5 S (som er lik e ² / π t, kommer det magnetiske moment (μ _B) i kvante-multipler av 9,27400949 80 x 10 ^-24 A / m ^2, (som er lik multipler av e ħ/2m _e), og , selvfølgelig, den j og m av spinn, og energien eigenstates for Atomic harmoniske svingninger også eksistere som diskrete kvante verdier i Nature.

Alle disse sporene gjenspeiler behovet for å avsløre en kvantisert struktur ligger til grunn for glatt utseende kjenner rom og tid. Det er mange flere ledetråder som kan tyde på dette. For eksempel, oppdaget Jacob Bekenstein og Stephen Hawking at entropi av et svart hull er proporsjonal med arealet av sin Event Horizon. Dette forteller oss noe om parametrene i rom og tid selv siden den maksimale entropien en region av plass kan ha, er lik entropien finnes i et svart hull av denne størrelsen. Kjente gjenstander, både makroskopiske og i relativt flatt rom og tid, besitte entropi grenser i forhold til volum deres. Men svært buet regioner som sorte hull eller enkelt QUANTA plass (som begge er rene uttrykk for plass) har entropi som er proporsjonal med deres areal. Nærmere bestemt, lik deres entropi sitt areal, som multiplum av Planck-området, fordelt på 4 og multiplisert med den Boltzmann konstant. (The Boltzmanns konstant (k) brukes i beskrivelser av partikulære systemer som gasser.) Derfor kan et sort hull i entropi bli visualisert som antall diskrete Planck områder som kan ordnes på overflaten av sin Event Horizon. Vi vil diskutere sorte hull og deres entropi i større detalj i kapittel 15.

Dette tyder på at det er faktisk et minimum diskret enhet av plass, og at hver grunnleggende enhet bærer en enkelt enhet av entropi. Det følger at fra perspektivet på rom og tid ingenting, selv i prinsippet [14] kan skje innenfor en av disse kvanter fordi enhver slik evolusjonen ville støtte en økning i entropi, som i sin tur kreve at entropien av et svart hull overskrider maksimal begrense av entropi i en region av plass. Dette vakte minimum diskret størrelse for bestanddeler av plass er grunnen til at svarte hull har løst entropies proporsjonal med deres areal, og ikke volum-proporsjonale eller uendelig entropies. Også, siden dette entropi bundet dikterer en diskret minimum enhet av plass, trekker slutninger det at antall bestanddeler i et svart hull av en gitt størrelse er endelig.

Derfor må et svart hull være sammensatt av et endelig antall deler, og at totalt antall deler må være mindre enn antall komponenter som vi forventer fra volum-proporsjonal entropi. Følgelig entropien bundet oppdaget av Bekenstein og Hawking i 1970 tyder på at vårt univers består av elementære atskilte enheter. [15] Ser nærmere på sorte hull vi finner at dette er egentlig ikke alt som overraskende. Generelt sorte hull representerer en alvorlig konflikt med selve begrepet kontinuerlig plass. Hvis tid og rom var jevne og kontinuerlige så uansett hva skalaen vi vurdert dem på de ville beholde nøyaktig samme identitet og struktur. Eksistensen av bare en enkelt singularitet krever diskontinuitet i stoffet på rom og tid. Det følger at dersom det er rips i stoffet på rom og tid på ethvert nivå, så at stoffet ikke lenger kan nøyaktig beskrives som fundamentalt jevn og kontinuerlig.

Dette betyr at bare eksistensen av sorte hull tyder på en rom og tid som er sammensatt av diskrete quantum enheter. En slik tilstand vil kreve rom og tid til å oppføre seg som en væske på makroskopiske skalaer, noe som forklarer hvorfor Theodore A. Jacobson, Renaud Parentani, og deres kolleger fant at "utbredelsen av lyden i en ujevn strømning er tett analog til spredning av lys i buet rom og tid ... [Dette] tyder på at rom og tid kan, som et materiale væske, være kornet og har en foretrukket referanseramme som manifesterer seg på fine skalaer ... "(Jacobson og 2005 Parentani, 70)

Den siste delen av bevis fra vår liste sentre på overdoser av ultrahøy-energi kosmiske stråler som vi mottar på jorden. Beregninger basert på spesielle relativitetsteori forutsier at disse ekstremt energiske kosmiske stråler bør bare sjelden når jorda fordi de mister energi som de reiser gjennom rommet. Men en japansk observatorium har sett flere av disse strålene enn beregningene (basert på en kontinuerlig metrisk på rom og tid) tillater. Teoretikere, som Amelino-Camelia, mener at dette overflødig er bevis for at rom og tid er kornet fordi en 'kornethet' ville lette passasjen av høyenergetiske partikler. (2004 Kunzig, 60)

Med andre ord, hvis rom og tid er kvantisert på Planck-skalaen, så kan det sies at på denne skalaen sin geometri (dens tilkobling) svinger. Høy energi fotoner, som har kortest bølgelengder, ville være mer følsomme for disse geometriske perturbasjoner av samme grunn at "en barnevogn med små hjul er mer følsom for formen på fortau enn en Mack lastebil med store dekk." ( Atwood, Michelson og Ritz 2007) på slutten, ville dette økt følsomhet endre reisen av disse fotoner som de forplante over universet ved å effektivt redusere mengden plass de samhandler med i denne vandringen. En annen måte å si dette er at disse forstyrrelsene effektivt redusere avstanden som høy-energi fotoner trenger å reise så de raskere gjennom galaksen til våre detektorer. Dette ville forklare hvorfor vi se flere høyenergetiske fotoner enn vi ellers ville fra fjerne kilder fordi de faktisk har krysset mindre plass enn forventet. Det forklarer også hvorfor vi ser det eksakte antallet fotoner som vi opprinnelig forventet å se i nedre energi rekkevidde (lengre bølgelengder) fra de samme kildene.

Ved seg noen av disse argumentene bør være overbevisende nok til å rettferdiggjøre en grundig undersøkelse av rom og tid potensial kvante struktur, men når vi ser på alle disse argumentene sammen (og på ingen måte har vi vurdert dem alle) saken for kvantiserte natur på rom og tid stands svært sterk. Med denne fotfeste, skal vi nå begynne vår konstruksjon av en modell av fysisk virkelighet som tar hensyn til rom og tid i kvantisert struktur. [16]

Hva vi er i ferd med å gjøre er unik. Alle tidligere modeller har unnlatt å foreslå den bokstavelige fysiske kvantisering av stoffet på rom og tid, men snarere en metaforisk eller matematisk ett. Som et resultat har ingen av dem oppnådde evnen til å utvide seg inn visuelt omfattende kart - de gjorde ingen intuitiv sammenheng. På grunn av dette har de eksistert i matematisk form alene, og dermed ikke tillate oss tilgang til naturens dypeste hemmeligheter.

Det er derfor vi er motivert til å innføre kvante plass teori (QST). Den lar oss gjøre det som så mange har sagt er umulig ved å vise oss fysisk virkelighet i elleve dimensjoner. Det tillater oss å fullføre Einsteins arbeid ved å angripe problemet med den samme stilen som ledet ham til en dypere forståelse av naturen. Einstein tok det første skrittet ved Forstøvende verden av saken. Nå er det opp til oss å ta neste steg quantizing rom og tid.

"Hvis du virkelig ønsker å forstå sannheten med begge hender du må være villig til å helt gi slipp på alt du vet."

David Cantù

"Hvis du på først, er ideen ikke absurd, er det ingen håp for den."

Albert Einstein

I de siste årene av sitt liv, foreslo Einstein gi opp ideen om at rom og tid er kontinuerlig, men fantasien sin ungdom hadde falmet og han var ute av stand til å visualisere en slik struktur. I referanse til dette sa han: «Jeg kan ikke forestille meg hvordan den aksiomatiske rammen av en slik fysikk ville dukke ... Men jeg holder det fullt mulig at utbyggingen vil føre der." Han sa også: "Jeg anser det fullt mulig at fysikk ikke kan være basert på feltet konseptet, som er på kontinuerlig strukturer. "(Isaacson 2007,?)

Det er på tide for oss å ta det siste steget, å fullføre Einsteins arbeid, og å visualisere hvordan naturen ser ut i høyere dimensjoner. Så hvis du lærte at å visualisere mer enn tre dimensjoner samtidig er umulig, så merk at du er i ferd med å gjøre det umulige. Vi er i ferd med å oppdage rammen av quantum plass teori og bryte euklidske begrensninger som har, til nå, holdt vår intuisjon i sjakk. Vi er i ferd med å utforske en dimensjonsstabil rikere kart som er i stand til å oversette den store utover, eller som Karl Jaspers kanskje kalle det, "autentisk virkelighet," [17] til vår sanseopplevelse. Gjennom dette skal vi få muligheten til å oppdage naturens komplett form.

"Det ligger høyt eventyr for senere generasjoner, ofte sørget som ikke lenger tilgjengelig. Det ligger store muligheter. "

EO Wilson [18]

Fra kommende bok:

Einsteins Intuition
av Thad Roberts

Representert ved
Sam Fleishman
Litterære Artister Representanter
New York, New York

MERKNADER:

[1] Gary Zukav, Dancing Wu Li Masters - En oversikt over de nye fysikk, s.. 207.

[2] Hvis du teller kvitring fra en enkelt cricket under spennet på 15 sekunder og legg 39 til nummeret, vil du ende opp med et tall som tilsvarer temperaturen i grader Fahrenheit. For eksempel tilsvarer 33 kvitring i 15 sekunder pluss 39 72 grader.

[3] Tydeligvis dette concoction stammer fra Jimmy Kirkman, statens paleontolog, men jeg er ikke sikker på om "onkel Billy 'hadde noen relasjon til Jimmy. Martha jobbet med Jimmy, men vi alle kjente ham fordi han ville delta i våre graver fra tid til annen.

[4] Himmelen over Grand Staircase Escalante er nesten det mørkeste i landet. Faktisk er det knapt skilles fra himmelen som strekker seg over den nærliggende Natural Bridges National Monument, som var den første parken å motta utpeking av "International Mørk Sky Park» fra IDA (International Dark-Sky Association). Den eneste andre parken for å motta denne betegnelsen i USA er Cherry Springs State Park i Pennsylvania. På Bortle skalaen, som korrelerer pristinely mørk himmel til nummer én og indre-City Light forurensede himmel til tallet ni, er Natural Bridges rangert en klasse 2.

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

[6] Richard Feynman, Forelesninger om fysikk, Introduksjon, Alex Stone, "The Secret Life of atomer - Inntil nylig kunne vi ikke engang se dem», Discover, juni 2007, s.. 52.

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

[8] Her finner jeg det interessant å undersøke det latinske stammer ordet 'surd "som er definert som en« grunnleggende enhet, udelelig,' i forhold til ordet "absurde" som er definert som "kvaliteten eller tilstanden til eksisterende i en meningsløs eller irrasjonell verden. ' Dette synes å være tankevekkende at en rasjonell verden må bygges fra grunnleggende, udelelige enheter - ellers en absurditet utvikler - og jeg synes dette er en meget interessant utvikling innenfor det engelske språket. Det synes å etterligne noen av de gamle Pythagoras krav, som kan ha mer å gjøre med virkeligheten enn historie har så langt registrert.

[9] Ice har som minst 20 forskjellige former. Den dominerende krystallstrukturen av is på jorden kalles 1t (uttales "en H"). Det er en sekskantet struktur hvor molekylene ha regelmessige mellomrom mellom dem skaper en lav tetthet av 0,53 gram per kubikk tomme. (En kubikk tomme av vann veier 0.58 gram.) Den tomme plassen i gitterstrukturen av vanlig is (1t) gjør det mulig å omorganisere gitteret på 16 ulike måter tilsvarer 16 forskjellige krystallinske strukturer (1H - 16h). Ved temperaturer kaldere enn -36.4 ° C, vann kan ta på en kubisk struktur 1c. Det er også tre prinsipielle former for amorf is, som vanligvis finnes i det interstellare rom.

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

[11] I 1905, året ofte referert til som hans annus mirabilis, brukte Einstein hva litt tid til overs jobben som en sveitsisk patent kontorist råd til ham å omskrive den måten menneskeheten ville se verden. Han sendt hans ideer til Annalen der Physik i håp om å få nok anerkjennelse til å tjene ham en pedagogisk stilling. Tydeligvis han virkelig ønsket jobben. Følgende er hans verk:

- På den 17 mars 1905 sendte han sin første artikkel av året med tittelen "På en heuristisk Point of View om produksjon og Transformation of Light." Heuristic betyr en hypotese som fungerer som en guide og gir retning i løse et problem, men er ikke ansett bevist. I dag er dette papiret er ofte referert til som hans fotoelektrisk effekt papir.

- Hans andre papir ble avsluttet den 30. april 1905, sendt til Universitetet i Zürich den 20. juli 1905, revidert og deretter sendt til Annalen der Physik 19. august 1905. Det ble ikke utgitt før i januar 1906. Papiret ble tittelen "A New Bestemmelse av Molecular dimensjoner." I den antatt Einstein molekyler var reelle fysiske enheter og han beregnet størrelse.

- Den 11. mai, fullførte 1905 Einstein sin tredje papiret, men ventet til august å sende den. I denne utredningen Einstein brukte Brownske bevegelser for å bekrefte at verden er laget av atomer - noe som var svært debattert frem til da.

- Einstein fjerde papir ble tittelen "På elektrodynamikk av bevegelige organer." The Annalen der Physik mottatt denne papir den 30. juni 1905. Dette landemerket papir fødte spesielle relativitetsteorien og det for alltid knust tanken om universell tid.

- Nesten som en etter tanke, skrev Einstein annet papir som et tillegg til den fjerde. I denne artikkel med tittelen "avhenger tregheten av en kropp på sin energiinnhold?" Einstein skrev den mest berømte fysikk ligningen av all tid:.

(Den fullstendige likningen er der λ = 1 / Ö (1 -. V2/c2))

Dette papiret ble mottatt av Annalen der Physik 27. september 1905. (Walter Isaacson, Einstein, s.. 94, 101-105, 127, 138, 577.) (Friedrich Hasenöhrl, en østerriksk fysiker publisert ligningen i året før Einstein, men han klarte ikke å knytte det til et prinsipp om relativitetsteorien.)

Selv om alle disse ideene var banebrytende, den ene Einstein slutt mottok Nobels fredspris for var hans oppgave om fotoelektrisk effekt - ikke sin relativitetsteori. "Bitter nasjonalistiske følelser av Post-verdenskrig æra spilte en rolle, men i utgangspunktet relativitetsteorien viste seg å være for radikal et konsept for Nobelkomiteen. I elleve forskjellige år, ble Einstein nominert igjen og igjen bare for å bli avvist. En Nobel komitémedlem skrev, «Einstein må aldri få Nobelprisen, selv om hele verden krever det. Verden krevde det, og Einstein ble tildelt 1921 Nobelprisen for sitt bidrag til fysikk og for sin 1905 papir på den fotoelektriske effekten. Han viste at lyset oppfører seg ikke bare som en bølge, men også som en strøm av partikler, eller kvanta. Utvalget regisserte Einstein for ikke å nevne relativitet i sin aksept foredrag. Han gjorde det likevel. "Heidi Schultz,« Nobel innsats, "National Geographic, mai 2005.

[12] Dette er også lik multiplum av π / t..

[13] (ж) er en unitless tall lik 3.02822121 × 10 -1. Se kapittel 16.

[14] I forhold til de kjente fire dimensjoner på rom og tid (x, y, z og t).

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

[16] Det er viktig å påpeke at å formulere en modell som matematisk inkorporerer kvantisering er ikke i seg selv banebrytende. Kommer opp med en visuell modell i stand til fysisk å gjøre dette er det som er banebrytende. Noen eksempler på teorier som matematisk adresserer kvantisering kan finnes i Vedlegg A.

[17] Se «Veien til visdom" av Karl Jaspers, oversatt av Ralph Manheim (New Haven, Connecticut: Yale University Press, 1951) kapittel IV, "The Idea of God", s. 39-51.

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