Capítulo 4

Seção 3: The Case for Quanta

"O Santo Graal ... é a previsão de conseqüências observáveis ​​derivadas da estrutura microscópica quântica."

Jan Ambjørn [7]

À medida que aquecer a esta idéia, vamos considerar as propriedades fundamentais de uma estrutura quantizada. Primeiro vamos observar que se o meio do espaço-tempo é composto de entidades quantizado, então ele aparecerá contínuo e suave de grandes escalas, mas irá revelar uma estrutura atômica nas escalas aproximando o tamanho dos quanta individuais que o compõem. As interações combinado desses quanta são observados macroscopicamente como uma média. É este processo que produz em média a imagem familiar contínuo do espaço-tempo que nós experimentamos.

Médias são úteis para descrever muitos efeitos, mas pelo design, que dissolve os detalhes subjacentes da entidade que queremos dizer para entender. Portanto, a nossa imagem familiar do espaço-tempo, o resultado de um processo de média, é incapaz de expressar os detalhes da entidade fundamental, que constrói as dimensões da nossa realidade.

Para tornar isso mais claro, vamos considerar o meio de ar, que tem cerca de 10 ²⁵ moléculas por metro cúbico. Quando descrevemos uma propriedade macroscópica de tal meio, como fluxo de ar, nossa descrição envolve uma grande dose de compensação e de aproximação. Como resultado, devemos esperar que qualquer equação matemática acusada de relacionar uma descrição macroscópica de um sistema para nós, como aerodinâmica, seria inerentemente ser incapaz de retratar as leis mais fundamentais da física que regem a composição e as interações das partículas individuais de que esse descrição (fluxo de ar) em última análise, depende. As equações da aerodinâmica são, portanto, apenas capaz de nos dar uma compreensão muito limitada do meio em que se relacionar. ^[8] O que isso significa? Isso significa que de uma forma muito real a mecânica quântica pode ser mais semelhante a termodinâmica (o estudo das propriedades macroscópicas que emergem de sistemas particulados) no sentido de que ele descreve a realidade física em um estado em média, ao invés de em um nível mais profundo, mais detalhado .

Além da diluição descritivo que ocorre a partir do processo de média, há uma diferença fundamental entre a definição da posição e distância que se desenvolve à medida que avançamos a partir de um contínuo de um tecido do espaço-tempo quantizado. Vamos discutir essa diferença em maior detalhe no Capítulo 6, mas por agora é suficiente dizer que quando o espaço em si é quantizada, localizações espaciais não podem ser mais precisos do que a escala dos quanta individual. A conseqüência disso é que as distâncias precisamente mapeadas entre duas posições estão sempre mudando, em magnitude e orientação porque o quanta que definem essas posições estão sempre em movimento e sobre baralhar.

Existem muitas descobertas modernas que podem ser considerados evidência de que o espaço-tempo é composto de elementos, partes distintas. Nós vamos discutir algumas dessas descobertas. Se você não tem nenhum problema com a conjectura de que o espaço-tempo é quantizado, então você poderia saltar após a discussão a seguir, ao final deste capítulo, sem perder a continuidade. Se, no entanto, que você gostaria de ser apresentado a algumas das provas que suporta esta afirmação antes de mergulhar no quadro que surge a partir dele, então a discussão a seguir deve fornecer uma introdução adequada. Todas as descobertas prestes a ser discutido será examinado com mais detalhes uma vez que têm explorado o nosso novo modelo.

Um punhado de evidências vem as seguintes descobertas:

- O universo é não-local.

- O princípio da incerteza domina o reino microscópico.

- Logo no início, o cosmos como um todo sofreu transições de fase.

- O espaço-tempo Quantized resolve a catástrofe ultravioleta negro.

- A matéria é, em última análise composto por valores discretos quântica.

- A entropia de um buraco negro é proporcional à área do seu horizonte de eventos.

- Os buracos negros existem (o que exige descontinuidade no tecido do espaço-tempo).

- Há uma superabundância de energia ultra-alta raios cósmicos atingindo a Terra.

Existem muitas descobertas mais que são favoráveis ​​a nossa reivindicação, mas isso é mais que suficiente para um bom começo. Vamos examinar cada uma das descobertas e discutir exatamente como eles são sugestivos de um tecido do espaço-tempo quantizado.

A primeira prova da nossa lista vem do fato de que o universo possui uma qualidade não-local. Em um universo local mapeado todas as posições são estáticas e objetos só podem afetar diretamente coisas que estão ao lado deles. Mais especificamente, o tempo que leva para algo que afetará em nada espacialmente separados dele é limitada pela velocidade da luz. Em um universo regido por nada localidade pode afetar instantaneamente algo que é espacialmente distantes dele. Esse é o tipo de coisa que poderíamos esperar, mas surpreendentemente temos observado que, nas escalas microscópicas, o nosso universo não se comporta desta maneira. Na verdade, quando nos aproximamos da escala de Planck nosso universo se torna totalmente não-local!

Para entender como um universo não-local implica uma estrutura molecular de seu tecido, vamos imaginar da água à escala molecular, e então definir um sentido de distância, o número de moléculas de água entre dois pontos (moléculas). Uma vez que as moléculas estão se movendo ativamente em torno vamos observar que a nossa distância definida entre quaisquer dois pontos (duas moléculas que arbitrariamente selecionados) não permanece constante. O número de moléculas entre as duas moléculas que escolhemos vai mudar de momento a momento. Uma vez que temos definido a distância entre nossos dois moléculas como uma soma discreta de outras moléculas que são posicionados entre os nossos pontos arbitrariamente escolhidos, ou locais de interesse, a distância entre os locais serão encontrados espontaneamente saltar entre múltiplos número inteiro da distância valor atribuído a uma molécula de água. Isto é como as comparações são feitas em sistemas de múltiplos discretos - substituindo a necessidade de realizar a comparação através da medição arbitrária. Além disso, já que a posição só pode ser definido em cada molécula de água, a própria noção de movimento assume um caráter discreto.

Da interação à interação, todos os componentes que compõem a mudança média em relação a sua orientação, tornando este modelo um exemplo de um mapa não-local. Porque o mapa é definida pela interação unidades quântica, o significado de "perto de você" perde sua consistência perto da escala quântica - porque a posição em si é definida pelo regime das moléculas. Portanto, a observação de que nosso universo é não-local diretamente infere que a média do espaço-tempo é quantizado.

Em apoio adicional disto, temos o princípio fundamental da mecânica quântica chamado de princípio da incerteza. Este princípio aponta que a incerteza no espaço e no tempo é sempre presente, mas torna-se significativa apenas nas escalas microscópicas. Em um universo não-local é exatamente isso que nós esperaríamos. Em escalas quantum os pixels individuais da imagem da natureza têm efeitos dramáticos. Mas, como a imagem de uma tela de TV, como diminuir o zoom da imagem pixelada, as contribuições individuais perdem a sua potência para a média. Se é assumido que a média é de uma representação fundamental do mapa, então os efeitos que se originam a partir da estrutura interna quantizada (como nervosismo quântico, tunelamento quântico e emaranhamento quântico) tornam-se surpreendente e desconcertante. Mas, se o nosso mapa retrata uma estrutura quantizada, então todos esses efeitos tornam-se necessidades inerentes com explicações simples. O que isto significa é que a quantização do espaço-tempo produz um mapa da Natureza que, automaticamente, desmistifica o mundo quântico e elimina os absurdos dentro dele.

Nossa próxima pista que o espaço-tempo é quantizado vem da percepção de que o cosmos como um todo pode sofrer transições de fase. Teorias cosmológicas invocar as transições de fase, e seu aumento associado na simetria e entropia, em seus modelos do início do universo. Embora não seja sempre reconhecido, essas transições de fase são indicativos de um médium, ou quantizados, molecular. Para explorar o porquê, vamos considerar a transições de fase da água.

A água pode passar por transições de fase do gelo para a água em vapor (Figura 4-1). No entanto, todas as três fases compartilhar a mesma composição molecular - H ₂ O. [9] A fase de água que possui a menor entropia (o menor desordem) eo menor simetria é gelo. As moléculas de H ₂ O interior dos cristais de gelo são dispostos em uma estrutura ordenada hexagonal. Este arranjo fixo significa que o padrão geral de moléculas conserva a sua aparência apenas por rotações de múltiplos de 60 graus. Este limite de simetria rotacional significa que a rede de gelo tem simetria baixa e baixa entropia. À medida que o gelo derrete as moléculas de água reorganizar em um amontoado de pedaços uniformes. Neste estado, rodando o sistema em qualquer direção não muda a simetria total. Portanto, pelo derretimento do gelo na água o sistema ganhou simetria e entropia. Como transições água em vapor, as touceiras de H ₂ O, que tendem a ser organizadas com o lado de oxigênio de uma molécula de hidrogênio voltada para o lado do outro, quebram-se em orientações completamente aleatória. Novamente, desta transição de fase é acompanhada por um aumento na entropia e simetria.

Figura 4-1 As fases de H2O.

Segue-se que se o universo é composto de unidades de quantum, então as transições de fase que sofreu logo no início pode ser explicada como mudanças nos arranjos e associações dos quanta. Transições de fase, portanto, os dados que sugere que o universo, como um todo, passou por inadvertidamente suporta um quadro onde o espaço-tempo é um meio composto de quanta discretos. Este é o caso, porque transições de fase são sempre associadas com arranjos moleculares ou atômicos. Além desta, encontramos que a descrição da mecânica quântica para regiões do espaço, chamadas de campos, responder às mudanças de temperatura, assim como a matéria comum faz. Se aumentarmos a temperatura de uma região do espaço, vemos que a amplitude das ondulações do campo dentro do espaço vazio daquela região aumenta da mesma forma que os movimentos atômicos de um gás aumenta quando aquecido.

"O universo como um todo age como um gás."

Neil de Grasse Tyson

A catástrofe ultravioleta negro também defende uma estrutura subjacente quantizada espaço-tempo. Um corpo negro é um objeto idealizado que absorve toda a luz recebida, sem refleti-lo. À medida que continua a absorver a luz que aquece e começa a emitir luz. O caráter da luz que ele emite é inteiramente dependente de sua temperatura. A "catástrofe" vem de um conflito com a observação que surge quando se calcula a amplitude das emissões esperadas para o espectro de comprimento de onda (supondo que o espaço-tempo é bom em todas as escalas e, portanto, produz um espectro contínuo de valores permitidos de energia de luz). Tais cálculos prever uma contribuição muito maior para a radiação de corpo negro, em comprimentos de onda mais curtos (energias superiores, como o ultravioleta) que é realmente observada (Figura 4-2).

Figura 4-2 radiação de corpo negro eo Catastrophe Corpo Negro.

O que vemos é que os comprimentos de onda muito curto contribuem com menos do que esperamos, que é vermelho contribui mais do que o azul, que é por isso que os incêndios são geralmente mais vermelho do que azul. A coisa mais importante a notar sobre tudo isso é que, se a radiação de corpo negro recalcular permitindo uma estrutura espaço-tempo quantizado, então a discrepância desaparece! Quando fazemos isso a catástrofe ultravioleta é automaticamente resolvido, porque apenas certos comprimentos de onda (cores) são permitidos. Esta restrição explica por que irradiam objetos quentes como eles fazem. Quando um corpo negro é aquecido, a primeira cor visível que irradia é vermelha porque os pacotes de energia de luz vermelha são os pacotes de menor energia no espectro de luz visível. Com mais calor, maior energia de cores (comprimentos de onda mais curtos) pode ser emitido como o valor (quantizada) discretos de energia para cada cor sucessivas for atingido. (Zukav 1980, 50-51)

"... A hipótese dos quanta levou à idéia de que há mudanças na natureza, que não ocorrem de forma contínua, mas de maneira explosiva."

Max Planck [10]

Max Planck efetivamente quantizada os efeitos do espaço-tempo (pelo menos matematicamente), quando ele sugeriu que a luz só poderia ser entregue em unidades quantizadas. Esta unidade fundamental, agora chamada constante de Planck h, restringe os valores possíveis para a freqüência de luz a múltiplos número inteiro (1 hf, hf 2, 3 hf, hf 4, 5 ... hf). Valores intermediários de que a energia, de acordo com Planck, não pode ocorrer. Infelizmente, Planck acreditava que isso era algum tipo de quantização de um truque matemático necessário para produzir resultados de acordo com a observação, em vez de uma propriedade real de luz ou espaço-tempo. Não era até o ano notável quanta de Einstein de que se tornou conhecido como verdadeiro entidades físicas, em vez de abstrações matemáticas. [11]

Desde então, as teorias modernas têm rotineiramente necessária para evocar a constante de Planck para descrever as propriedades do espaço-tempo nas escalas microscópicas, porque o reino microscópicos simplesmente acaba por ser dividida em unidades discretas. Por exemplo, o spin de partículas elementares vem em múltiplos de uma quantidade específica fixa (1/2h). [12] carga elétrica (e) resume como valores inteiros de 1,60217658 14 Coulombs, que é igual a ж h / l _p A _p μ _0, [13] de fluxo magnético (Φ) vem em múltiplos quantum de 2,06783372 18 x 10 ^-13 Webers, (que é igual a ħπ / e), condutância (G ₀₎ vem em múltiplos quantum de 7,748091733 26 x 10 ^-5 S (que é igual a e ² / h π, o momento magnético (μ _B) vem em múltiplos quantum de 9,27400949 80 x 10 ^-24 A / m ^2, (que é igual a múltiplos de e ħ/2m _e), e , é claro, a j e m do momento angular, eo eigenstates energia atômica para oscilações harmônicas também existem como valores discretos quantum na Natureza.

Todas estas pistas ecoam a necessidade de revelar uma estrutura subjacente ao quantizada aparência lisa do espaço-tempo familiar. Há muitas pistas mais sugestivos deste. Por exemplo, Jacob Bekenstein e Stephen Hawking descobriu que a entropia de um buraco negro é proporcional à área do seu horizonte de eventos. Isso nos diz algo sobre os parâmetros do próprio espaço-tempo desde a máxima entropia uma região do espaço pode possuir é igual à entropia contido dentro de um buraco negro desse tamanho. Objetos familiares, tanto macroscópica e em relativamente plana do espaço-tempo, possuem limites entropia em proporção ao seu volume. Mas as regiões extremamente curvo, como buracos negros ou quanta única de espaço (sendo que ambos são expressões puras do espaço) têm entropia que é proporcional à sua área de superfície. Especificamente, a sua entropia é igual a sua superfície, em múltiplos de área Planck, dividido por 4 e multiplicado pela constante de Boltzmann. (A constante de Boltzmann (k) é usado em descrições de sistemas de partículas como gases.) Portanto, a entropia de um buraco negro pode ser visualizado como o número de áreas discretas Planck que podem ser dispostos na superfície do seu horizonte de eventos. Vamos discutir os buracos negros e sua entropia em maior detalhe no Capítulo 15.

Isto sugere que existe de fato uma unidade mínima discretos do espaço, e que cada unidade fundamental carrega uma única unidade de entropia. Segue-se que a partir da perspectiva de nada espaço-tempo, mesmo em princípio, [14] pode ocorrer dentro de um desses quanta porque qualquer evolução tal apoiar o aumento da entropia, que por sua vez exigem que a entropia de um buraco negro ultrapasse o máximo limite de entropia em qualquer região do espaço. Este tamanho mínimo evocado discreto, para os componentes do espaço é a razão que os buracos negros fixaram entropias proporcional às suas áreas de superfície, e não de volume proporcional ou entropias infinito. Além disso, uma vez que esta ligado a entropia dita uma unidade mínima discretos do espaço, ele infere que o número de componentes dentro de um buraco negro de um determinado tamanho é finito.

Portanto, um buraco negro deve ser composto de um número finito de partes, e que o número total de peças deve ser inferior ao número de constituintes que seria de esperar de volume proporcional de entropia. Consequentemente, a entropia ligado descoberto por Bekenstein e Hawking na década de 1970 sugerem que nosso universo é composto de elemental entidades discretas. [15] Olhando de perto os buracos negros, descobrimos que isso não é realmente tão surpreendente. Em geral, os buracos negros representam um grave conflito com a própria noção de espaço contínuo. Se o espaço eo tempo eram suaves e contínuos, em seguida, não importa o que nós consideramos escala-los no que eles mantêm a identidade exacta mesma e estrutura. A existência de apenas uma única singularidade exige descontinuidade no tecido do espaço-tempo. Segue-se que se há rasgos no tecido do espaço-tempo, em qualquer nível, então que o tecido não pode mais ser descrito com precisão como fundamentalmente suave e contínuo.

Isto significa que a mera existência de buracos negros é sugestivo de um espaço-tempo que é composto de entidades discretas quântica. Tal condição exigiria espaço-tempo para se comportar como um fluido em escalas macroscópicas, o que explica Theodore A. Jacobson, Renaud Parentani, e seus colegas descobriram que "a propagação do som em um fluxo de fluido desigual é estreitamente análogo à propagação da luz em espaço-tempo curvo ... [Esta] sugere que o espaço-tempo pode, como um fluido material, ser granular e possuem um referencial privilegiado que se manifesta em escalas bem ... "(Jacobson e Parentani 2005, 70)

A última peça de evidência dos nossos centros de lista à superabundância de energia ultra-alta raios cósmicos que recebemos na Terra. Cálculos baseados sobre a relatividade especial prever que estes raios extremamente energéticos cósmicos devem apenas raramente atingem a Terra, porque eles perdem energia enquanto viajam através do espaço. Mas um observatório japonês tem visto mais destes raios que os cálculos (com base em uma métrica contínua do espaço-tempo) permitir. Teóricos, como Amelino-Camelia, acho que esse excesso é prova de que o espaço-tempo é granular porque um 'grão' facilitaria a passagem de partículas de alta energia. (Kunzig 2004, 60)

Em outras palavras, se o espaço-tempo é quantizado na escala de Planck, então pode-se dizer que nessa escala a sua geometria (sua conectividade) flutua. Fótons de alta energia, que têm as ondas mais curtas, seriam mais sensíveis a estas perturbações geométricas, pela mesma razão que "um carrinho de bebê com rodas pequenas é mais sensível à forma do pavimento de um caminhão com pneus de grandes dimensões." ( Atwood, Michelson e Ritz 2007) No final, essa sensibilidade alteraria a jornada desses fótons medida que se propagam por todo o universo através de uma eficaz redução da quantidade de espaço que eles interagem com que durante a caminhada. Outra maneira de dizer isto é que estas perturbações efetivamente encurtar a distância que os fótons de alta energia precisam viajar à velocidade pela galáxia para nossos detectores. Isso explicaria por que vemos mais fótons de alta energia do que nós de outra maneira a partir de fontes distantes, porque eles têm realmente atravessado menos espaço do que o esperado. Ele também explica por que vemos o número exato de fótons que originalmente esperavam ver na faixa de baixa energia (comprimentos de onda maiores) daqueles mesmas fontes.

Por si só qualquer um desses argumentos devem ser atraente o suficiente para justificar uma investigação completa do espaço-tempo da estrutura quântica potencial, mas quando consideramos todos estes argumentos juntos (e de nenhuma maneira que temos considerado todas elas) o caso para a natureza quantizada do espaço-tempo está muito forte. Com este fundamento, vamos agora começar a nossa construção de um modelo da realidade física que leva em conta a estrutura do espaço-tempo quantizado. [16]

O que estamos prestes a fazer é único. Todos os modelos do passado não conseguiram propor a quantização literal física do tecido do espaço-tempo, mas sim uma metafórica ou matemática. Como resultado, nenhum deles ter alcançado a capacidade de estender-se em mapas visualmente abrangente - que não ofereceu nenhuma conexão intuitiva. Por isso, eles têm existido em forma matemática sozinho, e, conseqüentemente, não permitem o acesso aos segredos mais profundos da natureza.

É por isso que estamos motivados para introduzir a teoria quântica do espaço (QST). Ele nos permite fazer o que muitos disseram ser impossível, mostrando-nos a realidade física em onze dimensões. Ela nos permite completar o trabalho de Einstein, atacando o problema com o mesmo estilo que o guiou para uma compreensão mais profunda da Natureza. Einstein deu o primeiro passo pela pulverização do mundo da matéria. Agora cabe a nós dar o próximo passo de quantificação espaço-tempo.

"Se você realmente quiser compreender a verdade com as duas mãos que você tem que estar disposto a se desapegar completamente tudo o que sabe."

David Cantu

"Se num primeiro momento, a idéia não é absurda, não há esperança para ela."

Albert Einstein

Nos últimos anos de sua vida, Einstein propôs desistir da idéia de que o espaço eo tempo são contínuos, mas a imaginação de sua juventude desaparecera e ele não foi capaz de visualizar tal estrutura. Em referência a isso, ele disse: "Eu não posso imaginar como a estrutura axiomática de um tal de física parece ... Mas eu segurá-la inteiramente possível que o desenvolvimento vai levar lá." Ele também disse: "Eu considero bem possível que a física não pode ser baseado no conceito de campo, isto é, em estruturas contínuas. "(Isaacson 2007,?)

É hora de dar esse passo final, para terminar o trabalho de Einstein, e visualizar como a natureza aparece em dimensões superiores. Então, se você foi ensinado que a visualização de mais de três dimensões ao mesmo tempo é impossível, então, note que você está prestes a fazer o impossível. Estamos prestes a descobrir a estrutura da teoria quântica do espaço e quebrar as limitações euclidiana que têm, até agora, mantivemos nossa intuição na baía. Estamos prestes a explorar um mapa dimensionalmente mais rico que é capaz de traduzir o grande além, ou como Karl Jaspers poderia chamá-lo, a "realidade autêntica", [17] para a nossa experiência sensorial. Através deste teremos ganho a possibilidade de descobrir formulário completo da Natureza.

"Aí reside a grande aventura para as gerações futuras, muitas vezes chorou como não está mais disponível. Aí reside grande oportunidade. "

EO Wilson [18]

A partir do próximo livro:

A intuição de Einstein
por Thad Roberts

Representado por
Sam Fleishman
Representantes literária Artistas
New York, New York

NOTAS:

[1] Gary Zukav, Dancing Wu Li Masters - Uma Visão Geral da Nova Física, p. 207.

[2] Se você contar os silvos de um grilo único durante o período de 15 segundos e adicione 39 ao número, você vai acabar com um número que corresponde à temperatura em graus Fahrenheit. Por exemplo, 33 chirps em 15 segundos mais 39 é igual a 72 graus.

[3] Evidentemente essa mistura originou Jimmy Kirkman, paleontólogo do estado, mas eu não tenho certeza se "tio Billy 'tinha qualquer relação com Jimmy. Martha trabalhou com Jimmy, mas todos nós sabíamos porque ele iria participar de nossas escavações ao longo do tempo.

[4] O céu sobre Grand Staircase Escalante é quase o mais escuro no país. Na verdade, dificilmente é distinguida do céu que se estende ao longo dos próximos Natural Bridges National Monument, que foi o primeiro parque a receber a designação de "Parque Sky International Dark" da IDA (International Dark-Sky Association). O parque único outro para receber esta designação em os EUA estão Cherry Springs State Park, na Pensilvânia. Na escala Bortle, que se correlaciona céus pristinely escuro para o número um e do centro da cidade luz céus poluídos com o número nove, Bridges Natural é classificado de uma classe 2.

[5] Manfred Requardt, "Um grupo de renormalização Geometric em Discrete Quantum Espaço-Tempo", arXiv: gr-qc/0110077v3 25 de março de 2003, p. 4.

[6] Richard Feynman, Lectures on Physics, Introdução; Alex Stone, "The Secret Life of Atoms - até há pouco tempo não podia sequer vê-los," Discover, junho 2007, p. 52.

[7] Jan Ambjørn, Jerzy Jurkiewicz e Renate Loll, 'The Self-Organizing universo quântico, "Scientific American Julho de 2008, pp 42-49.

[8] Aqui eu acho interessante a analisar os "surd" a palavra latina derivada que é definido como uma "unidade fundamental, indivisível, em relação a 'absurda' a palavra que é definida como" qualidade ou condição do existente em um mundo sem sentido ou irracional ". Este parece ser sugestivo que um mundo racional deve ser construído a partir fundamental, unidades indivisíveis - caso contrário, um absurdo se desenvolve - e eu acho que este é um desenvolvimento muito interessante dentro do idioma Inglês. Parece imitar algumas das reivindicações antigas de Pitágoras, que poderia ter mais a ver com a realidade do que a história tem registrado até agora.

[9] Ice tem, pelo menos até 20 formas diferentes. A estrutura dominante cristalina do gelo encontrado na Terra é chamado de 1h (pronuncia-se "um H"). É uma estrutura hexagonal em que as moléculas têm espaços regulares entre elas a criação de uma baixa densidade de 0,53 onças por centímetro cúbico. (A centímetro cúbico de água pesa 0,58 onças.) O espaço vazio na estrutura cristalina do gelo comum (1h) torna possível para reorganizar a rede em 16 maneiras diferentes, correspondentes a 16 diferentes estruturas cristalinas (1h - 16h). Em temperaturas mais frias do que -36,4 ° F, a água pode assumir um 1c estrutura cúbica. Há também três principais formas de gelo amorfo, que normalmente são encontrados no espaço interestelar.

[10] "Neue Bahnen de physikalischen Erkenntnis", 1913, trad. F. d'Albe, Phil. Mag. Vol. 28, 1914, Gary Zukav, Dancing Wu Li Masters - Uma visão geral da nova física, pp 50-51.

[11] Em 1905, o ano muitas vezes referida como o seu annus mirabilis, Einstein usou o pouco tempo livre seu emprego como balconista de Patentes da Suíça dar-lhe o caminho para reescrever a humanidade iria ver o mundo. Ele apresentou suas idéias para o Annalen der Physik, na esperança de ganhar reconhecimento suficiente para ganhar-lhe uma posição de ensino. Evidentemente que ele realmente queria o trabalho. O seguinte é o seu trabalho:

- ". Em um ponto de vista heurístico relativo à produção e transformação da luz" Em 17 de março 1905, ele apresentou seu primeiro artigo do ano, intitulado Heurística significa uma hipótese que serve como um guia e dá sentido na resolução de um problema, mas é não considerados provados. Hoje, este papel é comumente referido como seu papel de efeito fotoelétrico.

- Seu segundo trabalho foi concluído em 30 de abril de 1905, apresentada à Universidade de Zurique em 20 de julho de 1905, revisto e, em seguida, submetidos ao Annalen der Physik em 19 de agosto de 1905. Ela não foi publicada até janeiro de 1906. O trabalho foi intitulado "Uma nova determinação das dimensões moleculares". Nele, Einstein assumiu moléculas fossem reais entidades físicas e ele calculou seu tamanho.

- Em 11 de maio de 1905 Einstein completou seu terceiro artigo, mas esperou até agosto para apresentá-lo. Neste artigo Einstein usou o movimento browniano para verificar que o mundo é feito de átomos - algo que foi muito debatido até então.

- Quarto artigo de Einstein foi intitulado "Sobre a Eletrodinâmica dos Corpos em Movimento". O Annalen der Physik recebeu este jornal em 30 de junho de 1905. Este trabalho marco deu à luz a relatividade especial e para sempre destruiu a noção de tempo universal.

- Quase como um pensamento após, Einstein escreveu outro artigo como um adendo para o quarto. Neste estudo intitulado "A inércia de um corpo depende de seu conteúdo de energia?" Einstein escreveu a equação da física mais famosa de todos os tempos:.

(A equação completa é onde λ = 1 / Ö (1 -. V2/c2))

Este documento foi recebido pelo Annalen der Physik em 27 de setembro de 1905. (Walter Isaacson, Einstein, p. 94, 101-105, 127, 138, 577.) (Friedrich Hasenöhrl, um físico austríaco, publicado a equação um ano antes de Einstein, mas ele não conseguiu relacioná-la a um princípio da relatividade.)

Embora todas essas idéias foram inovadores, a Einstein um acabou por receber o Prémio Nobel da era seu papel no efeito fotoelétrico - não sua teoria da relatividade. "Bitter sentimentos nacionalistas do pós-Guerra era desempenhado um papel, mas basicamente a relatividade provou ser demasiado radical de um conceito para o comitê do Nobel. Em 11 anos diferentes, Einstein foi nomeado, uma e outra apenas para ser rejeitada. Um membro do comitê Nobel escreveu: "Einstein nunca deve receber um Prêmio Nobel, mesmo se todo o mundo exige." O mundo fez o exigirem, e Einstein foi agraciado com o Prêmio Nobel 1921 por suas contribuições para a física e para o seu artigo de 1905 sobre o efeito fotoelétrico. Ele mostrou que a luz se comporta não apenas como uma onda, mas também como um fluxo de partículas, ou quanta. O comitê dirigido Einstein para não falar de relatividade em sua palestra de aceitação. Fê-lo de qualquer maneira. "Heidi Schultz," Esforços Nobel, "National Geographic, maio de 2005.

[12] Isto também é igual a múltiplos de / π h.

[13] (ж) é um número sem unidade igual a 3,02822121 x 10 -1. Veja o capítulo 16.

[14] Em relação ao familiar quatro dimensões do espaço-tempo (x, y, z e t).

[15] Veja também: James Owen Weatherall, "O Universo para mesa," Popular Science, Maio de 2008, pp 72-76.

[16] É importante salientar que a formulação de um modelo que incorpora matematicamente quantização não é em si mesmo inovador. Chegando-se com um modelo visual capaz de fisicamente fazer isso é o que é inovador. Alguns exemplos de teorias que matematicamente endereço de quantização pode ser encontrada no Apêndice A.

[17] Ver "O Caminho da Sabedoria", de Karl Jaspers, traduzido por Ralph Manheim (New Haven, Connecticut: Yale University Press, 1951) Capítulo IV, "A Idéia de Deus", pp 39-51.

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