Niestałe stałe fizyczne?

[KopalniaWiedzy.pl 357]

Pewne stałe fizyczne, jak prędkość światła w próżni, stałą Plancka czy stałą grawitacyjną uważamy, jak sama nazwa wskazuje, za niezmienne w czasie. Przekonanie to po raz pierwszy zakwestionował Paul Dirac w 1937 roku, który zasugerował, że stała grawitacyjna może zmniejszać się w czasie.

Jewgienij V. Stadnik i Victor V. Flambaum z Uniwersytetu Nowej Południowej Walii opublikowali na łamach Physical Review Letters artykuł, w którym twierdzą, że ciemna materia może powodować ewolucję i oscylację stałych fizycznych w miarę oscylacji pola ciemnej materii. Żeby było to możliwe uczeni przyjęli, że cząstki ciemnej materii wchodzą w interakcje z cząstkami materii i wykazali, że taka interakcja jest możliwa.

Naukowcy rozważają model, zgodnie z którym ciemna materia składa się z lekkich cząstek wchodzących w słabe interakcje. Na początku istnienia wszechświata olbrzymia liczba takich cząstek stworzyła oscylujące pole. Jako, że bardzo słabo wchodzą one w interakcje z cząstkami materii, przetrwały przez miliardy lat i wciąż istnieją, tworząc ciemną materię. Nadal w pewnym stopniu wchodzą w interakcje z materią. Jednak nie jest jasne, jak silna jest to interakcja. Stadnik i Flambaum wykorzystali dane z eksperymentów podczas których mierzono ilość helu powstającego w czasie gwałtownej syntezy oraz ilość dysprozu i mikrofalowe promieniowanie tła. Na tej podstawie wykonali najdokładniejsze obliczenia wspomnianych interakcji ciemnej materii z fotonami, elektronami i lekkimi kwarkami, uściślając dotychczasowe obliczenia do 15 rzędów wielkości. W ten sposób wykazali, że siła interakcji pomiędzy materią a ciemną materią dopuszcza, iż oscylacje pola ciemnej materii z cząstkami materii prowadzą do zmian stałych fizycznych. To z kolei, jak twierdzą, może wyjaśniać pochodzenie życia. Stałe fizyczne są idealnie dobrane do istnienia życia we wszechświecie. Jeśli byłyby one nieco inne, życie mogłoby się nie pojawić. Odkrycie, że zmian w stałych fizycznych może rzucić światło na to, w jaki sposób uzyskały one wartości pozwalające na istnienie życia. Po prostu pojawiło się ono w tym miejscu wszechświata, gdzie stałe fizyczne na to pozwalały, stwierdzają naukowcy.

Powyższa praca to rozważania czysto teoretyczne. Naukowcy mają nadzieję, że w przyszłości uda się wykorzystać zegary atomowe, laserowe interferometry i inne urządzenia do przeprowadzenia eksperymentów, które pozwolą przetestować ich pomysł.

« powrót do artykułu

[MrVocabulary (WhizzKid) 56]

„Stałe fizyczne są idealnie dobrane do istnienia życia we wszechświecie. Jeśli byłyby one nieco inne, życie mogłoby się nie pojawić.”

 

Jestem teistą, ale nawet dla mnie to co najmniej odważne stwierdzenie

Edytowane 23 listopada 2015 przez WhizzKid

[galen 9]

To się nazywa zasadą antropiczną. Jest bardziej związana z kosmologią niż z filozofią.

[lester 21]

@galen, patrz wytłuszczenie (cyt. z Wikipedii):

Zasada antropiczna – koncepcja filozoficzna odnosząca się do kosmologii, zgodnie z którą fundamentalne stałe fizyczne (stała Plancka, prędkość światła, stała grawitacji itp.) mają dokładnie takie wartości, aby umożliwić powstanie życia, a w szczególności umożliwić pojawienie się istoty myślącej, człowieka na Ziemi.

A tę już wymyśliłem na poczekaniu:

Zasada hydroniczna - szklanka ma idealnie taki kształt, by znajdująca się wewnątrz woda, wypełniała ją bez "wolnych" przestrzeni; tzn. że istnieje demiurg, który tak idealnie zaprojektował kształt szklanki, by woda mogła ją wypełnić.

Tyle mojego zdania w kwestii poprawności zasady antropicznej.

[Loki 0]

Stałe fizyczne są idealnie dobrane do istnienia życia we wszechświecie

W orginale zdanie to zapisane jest

The fundamental constants are 'fine-tuned' to be consistent with the existence of life in the Universe

 Zastanawia mnie ten cudzysłów, szczególnie, że potem następuje zaprzeczenie w postaci

Po prostu pojawiło się ono w tym miejscu wszechświata, gdzie stałe fizyczne na to pozwalały

Więc sądzę, że to pierwsze stwierdzenie chyba nie miało być dosłowne

[MrVocabulary (WhizzKid) 56]

To się nazywa zasadą antropiczną. Jest bardziej związana z kosmologią niż z filozofią.

 

Czytałem wiele na ten temat, i szansa powstania wszechświata umożliwiającego powstanie i podtrzymanie życia opartego na węglu wynosi 1 do 4 (wystarczą proporcje dla trzech stałych z dużym marginesem błędu).

 

Nikłe szanse to jeden do miliona, a to stwierdzenie jest tak buńczucznie nieuzasadnione, że ma więcej wspólnego ze słowiem „opinia” albo „przekonanie” czy „mżonka”, niż „kosmologia” czy „filozofia”

[tempik 83]

z tymi szansami i obliczeniami to jestem sceptyczny tak jak z modelami pogody które zawsze sie mylą.... a swoją drogą antropocentryzm czyli pogląd, że świat ma szczęście że mógł zaistniać żeby go człowiek zobaczył, zawsze chyba będzie w ludzkich czerepach, niezależnie od stanu dowodów i wiedzy.

[ex nihilo 225]

100 mln. lat temu pewnie była zasada dinozaurocentryczna. Ale później porządnie pizgnęło i mamy zasadę (właściwie dwie) antropocentryczną. Ciekawe jaka będzie następna

Edytowane 23 listopada 2015 przez ex nihilo

[galen 9]

@lester Mój błąd. Pierwszy raz z zasadą antropiczną spotkałem się w książce Briana Greene "Ukryta rzeczywistość". Dlatego bardziej wiążę ją z fizyką niż z filozofią. Poniekąd teoria wieloświatów, jaki i niektóre inne teorie kosmologiczne, mogłyby być traktatami filozoficznymi, gdyby nie to, że mają za sobą obliczenia matematyczne.

 

Zasada antropiczna wcale nie jest taka nierealna, jeśli ją rozpatrujemy z perspektywy świata, a nie człowieka - odwrotnie do tego, co przedstawiał antropocentryzm wieki temu. Zakładając absurdalnie wielką ilość wszechświatów, nasz jest wyjątkowy tylko przez naszą w nim obecność, a ta jest jedynie możliwa przy stałych, jakie znamy. Bez nas, obserwatorów, niczym by się nie różnił (oprócz stałych fizycznych). Trochę jest to tautologia, ale ma jakieś poparcie w fizyce.

[tempik 83]

100 mln. lat temu pewnie była zasada dinozaurocentryczna. Ale później porządnie pizgnęło i mamy zasadę (właściwie dwie) antropocentryczną. Ciekawe jaka będzie następna

pewnie tuż za rogiem,kilka układów planetarnych dalej też biega po planecie jakaś tkanka organiczna i drze jape(jeśli ma) że świat jest stworzony tylko dla nich. hehhehehe

[MrVocabulary (WhizzKid) 56]

@lester Mój błąd. Pierwszy raz z zasadą antropiczną spotkałem się w książce Briana Greene "Ukryta rzeczywistość". Dlatego bardziej wiążę ją z fizyką niż z filozofią. Poniekąd teoria wieloświatów, jaki i niektóre inne teorie kosmologiczne, mogłyby być traktatami filozoficznymi, gdyby nie to, że mają za sobą obliczenia matematyczne.

 

Zasada antropiczna wcale nie jest taka nierealna, jeśli ją rozpatrujemy z perspektywy świata, a nie człowieka - odwrotnie do tego, co przedstawiał antropocentryzm wieki temu. Zakładając absurdalnie wielką ilość wszechświatów, nasz jest wyjątkowy tylko przez naszą w nim obecność, a ta jest jedynie możliwa przy stałych, jakie znamy. Bez nas, obserwatorów, niczym by się nie różnił (oprócz stałych fizycznych). Trochę jest to tautologia, ale ma jakieś poparcie w fizyce.

 

Możesz spokojnie o 20% wahnąć siłą wiązań atomowych, stałą grawitacyjną czy stałą struktury subtelnej (Astro lub inni mi zaraz wytkną, że coś pomieszałem ) i nadal spokojnie możesz mieć ludzi. To, o czym mówisz, to chyba nadal antropocentryzm, bo mówisz de facto o wszechświecie, w którym ludzie musieli zaistnieć – w tym sensie, że jeśli istniejemy, to szansa faktyczna na nas jest 100% (przy pewnej manipulacji rozumieniem statystyk)

[galen 9]

Antropocentryzm mówi, że wszechświat istnieje, by istniał w nim człowiek. Zasada antropiczna - że istniejemy, bo wszechświat ma idealne warunki, żeby powstała istota, która to zaobserwuje. Lub odwrotnie

 

W sumie, po zastanowieniu, zepchnąłbym tą zasadę do filozofii. To ona szuka odpowiedzi na pytanie "dlaczego; po co". Nauka zajmuje się szukaniem odpowiedzi na pytanie "jak".

 

A z tymi wahaniami, to pewnie masz trochę racji, choć powinieneś dodać, że niewielkie zmiany niektórych (innych?) stałych, uniemożliwiłby powstanie naszego wszechświata.

Edytowane 23 listopada 2015 przez galen

[thikim 119]

Hmm, tak z ciekawości. Kogoś z Was w ogóle w jakikolwiek sposób satysfakcjonuje odpowiedź jaką jest zasada antropocentryczna (antropiczna)?

Edytowane 23 listopada 2015 przez thikim

[galen 9]

Jeśli szukałbym odpowiedzi na pytanie "dlaczego" stałe są takie, a nie inne, to jest całkiem niezła, powiedzmy na drugie, trzecie miejsce. Najbardziej satysfakcjonuje mnie możliwość zależności jednej stałej od drugiej, jak takie połączone suwaki na konsolecie, jeśli ta wzrośnie, to ta też, ta trzecia zmaleje, a czwartej zrobi się przykro. Inną, lepsza od zasady antropicznej, jest superstała. Nie wiem, czy jest jakaś teoria to popierająca, ale ciekawa wydaje mi się idea, że wszystkie stałe są wynikiem jednego rzutu kością Mamy jedną, ładną liczbę, od której zależą stałe obowiązujące w naszym wszechświecie. Lubię myśleć, że jest to czwórka

[MrVocabulary (WhizzKid) 56]

Hmm, tak z ciekawości. Kogoś z Was w ogóle w jakikolwiek sposób satysfakcjonuje odpowiedź jaką jest zasada antropocentryczna (antropiczna)?

 

Jako teistę mnie zadowala. Ale nie prezentowana jako argument naukowy

[lester 21]

Kogoś z Was w ogóle w jakikolwiek sposób satysfakcjonuje odpowiedź jaką jest zasada antropocentryczna (antropiczna)?

 

Ja tam już odpowiedziałem - dla mnie stek bzdur.

 

Jeśli szukałbym odpowiedzi na pytanie "dlaczego" stałe są takie, a nie inne, to jest całkiem niezła,

 

Błąd. Zasada antropiczna odpowiada na pytanie "po co?" a nie "dlaczego?". A dlaczego stałe są takie jakie są? - bo jakieś musiały być. Nie mogły pozostać nieokreślone, nawet mając wybór z pozornie nieskończonego zbioru wartości. Bardziej mnie interesuje co warunkuje takie wartości stałych oraz ich, wg naszej wiedzy, niezmienność. Bo cały czas, czy to zasada antropiczna, czy teoria multiwersum, czy też zasada kolejnych pokoleń wszechświatów następujących po sobie od zawsze do zawsze, przyjmuje, że stałe mogą być inne. A jeśli tak, to co je określa. Być może jakaś subtelna właściwość przestrzeni (eteru?), innego wymiaru którego nie dostrzegamy lub czegoś jeszcze bardziej egzotycznego - wybierana całkowicie przypadkowo w momencie kreacji. Kiedy poznamy już to COŚ, być może uda się lokalnie kształtować przestrzeń z innymi wartościami stałych, co pozwoliłoby przetestować fizykę w innych warunkach. Zaczynając od możliwości istnienia cząstek podstawowych, po bardziej złożone teorie, przez prędkości światła do możliwość podtrzymania życia biologicznego włącznie.

 

Ach, no i mam jeszcze jedną teorię. Multiwersum tworzy (nie)skończona liczba wszechświatów, wyczerpująca w całości wszystkie możliwe kombinacje podstawowych stałych fizycznych. Wtedy na pytanie "dlaczego?" odpowiedź będzie jedna - bo "nasz" zestaw musiał się pojawić w zbiorze wszystkich możliwych.

[MrVocabulary (WhizzKid) 56]

 

 

Ach, no i mam jeszcze jedną teorię. Multiwersum tworzy (nie)skończona liczba wszechświatów, wyczerpująca w całości wszystkie możliwe kombinacje podstawowych stałych fizycznych. Wtedy na pytanie "dlaczego?" odpowiedź będzie jedna - bo "nasz" zestaw musiał się pojawić w zbiorze wszystkich możliwych.

Toto =]

[ex nihilo 225]

 

 

Multiwersum tworzy (nie)skończona liczba wszechświatów, wyczerpująca w całości wszystkie możliwe kombinacje podstawowych stałych fizycznych.

 

Wyczerpanie w całości wszystkich możliwych kombinacji nie jest konieczne - wystarczy, że wielość światów zwiększa prawdopodobieństwo zaistnienia danej kombinacji. Do tego samoeliminacja kombinacji najbardziej niestabilnych i w efekcie dana kombinacja względnie stabilna (i zdolna do ewolucji) staje się bardzo prawdopodobna nawet przy niewielkiej ilości istniejących "równocześnie" wszechświatów. Możliwy, chociaż mało prawdopodobny, jest taki wariant, że tylko jedna kombinacja spełnia warunek tej "względnej stabilności" i niezależnie od stanu początkowego albo do tej kombinacji dojdą, albo w taki czy inny sposób szlag je trafi (lub staną się "martwe").

 

 

 

i mamy zasadę (właściwie dwie) antropocentryczną

 

 

Oczywiście, zasada jest "antropiczna", ale że nie pasowała mi "dinozauryczna", to...

[smoczeq 5]

 

 

A dlaczego stałe są takie jakie są? - bo jakieś musiały być. Nie mogły pozostać nieokreślone, nawet mając wybór z pozornie nieskończonego zbioru wartości.

 

A niby dlaczego musiały jakieś być? Dlaczego w ogóle są?

[thikim 119]

bo "nasz" zestaw musiał się pojawić w zbiorze wszystkich możliwych.

Hmm, musiał? Nie wydaje mi się. Rozróżnijmy: czasem ktoś wylosuje "6", ale to że wylosował wcale nie znaczy że musiał.

Wcale nie trzeba wylosować wszystkich możliwości aby trafić "6". Można za pierwszym rzutem, można w ogóle.

Nasz zestaw "Wszechświat" się pojawił, ale równe jest prawdopodobieństwo że jest to pierwszy wszechświat jak i nr: 324234534534.

Jak wnikniemy w rzut kostką bardziej to losowość jednak ustępuje. Są warunki początkowe, są prawa fizyki.

Na obecnym etapie wiedzy wybór tych zestawów to dla nas losowość. Ale wątpię aby tak miało być zawsze.

Z drugiej stronie: rozwój prędzej czy później spowolni do poziomej asymptoty. Czy ta asymptota jest powyżej czy poniżej wiedzy pozwalającej na określenie "zestawu"? Nie wiem.

Wolę jednak być optymistą.

Edytowane 24 listopada 2015 przez thikim

[MrVocabulary (WhizzKid) 56]

To zależy, statystyki procentowe mają dwie funkcje: albo wyrażają częstotliwość zachodzenia czegoś, albo prawdopodobieństwo. Częstotliwość zajścia naszego wszechświata wynosi dokładnie 100%

[asr_ryjek 0]

Mnie zastanawiają implikacje istnienie multivesum, czyli nieskończonej (zazwyczaj tak się mówi) ilości wszechświatów. Jeżeli kosmosów jest naprawdę nieskończona ilość, to gdzieś tam jest taki w któym istnieje kopia mnie, z tą róznicą, że jest np. prezydentem Polski. W innym jestem z kolei gwiazdą rocka itp. Trochę to absurdalne no ale takie są chyba implikacje nieskończonej ilości wszechświatów.
 
Brian Greene - https://www.youtube.com/watch?v=cSg9mbrYH8Q

Multiverse czasami niektórzy przywołują aby pozbyć się problemu, że nasz kosmos ma idealne warunki do powstania nie tyle człowieka, lecz po prostu istoty świadomej swojego istnienia i zdolnej do poznawania kosmosu i samego siebie. Prawdopodobienstwo że tak będzie wynosiło mniej niż jeden procent. Prawdopodobienstwo że kosmos nie wytworzy istot świadomych to prawie 100%. Ktoś może powiedziec że każdy zestaw stałych fizycznych miał takie samo prawdopodobienstwo zaistnienia. Tak więc nasz zestaw niczym nie rózni się od innego zestawu (który by doprowadził by do powstania świadomości). Chodzi tutaj jednak o różnice w jakości. Z jednej strony nieskonczona ilość zestawów stałych fizycznych które uniemożliwiają powstanie świadomości. Istnieje tylko pląs atomów, nic nadzwyczajnego; wszystkie te zestawy są do siebie podobne. Z drugiej strony istnieje jeden, bądz bardzo mało zestawów stałych fizycznych, które umożliwiają powstanie świadomej istoty zdolnej do odkrywania kosmosu i faktu że ich istnienie jest niemal cudem. Dlatego to mówienie że "nie ma nic nadzwyczajengo że stałe są jakie sa bo tutaj jestem" jest mało satysfakcjonujące i dlatego to ci którym niepodobają się implikacje teologiczne wynikające z tego całego "fine tuning" odnoszą się prawie zawsze do hipotezy multiversu.

Przypomniała mi się także pewna ciekawostka dot węgla wspomnianego powyżej. Otóż węgiel i tylko węgiel nadaje sie do powstawania złożonych organizmów. Wynika to z jego wyjątkowych właściwości do tworzenia praktycznie rzecz biorąc nieskończonych łańcuchów. Krzem tylko w bardzo nikły sposób go przypomina i mówienie że świadome życie mogłoby mieć za swój budulec krzem to praktycznie rzecz biorąc S-F.

http://www.pnas.org/content/98/3/805.full

Nie ma węgla nie ma życia. Gdyby takich pierwiastków było wiele bądz w ogóle to nie byłoby to dziwne no ale na kilkadziesiąt jest jeden i tylko jeden. Jego istnienie jedank to mało. Musi on bowiem istnieć w odpowiedniej ilości aby był przydatny do powstania po wielu latach życia świadomego (węgiel to 4 we wszechświecie po wodorze, helu i tlenie - kolejny niezastąpiony do życia, gdyz tylko on jest w stanie dostarczyc wystrczająco duże pokłądy energii organizmom bardziej złożonym niż gąbki, choć i one go potrzebują). Prawdopodobienstwo że tak będzie wynosiło max 20% a możliwe że dużo mniej. No i to co jest trochę zabawne to liczba węgla: 6 protonów 6 neutronów i 6 elektronów. Liczba człowieka z Biblii, zarówno z jej początku jak i końca. No ale to tylko taka ciekawostka:) Pzdr i trzymajcie kciuki, aby Roma dziś się nieskompromitowała na Camp No. Choć kciuki raczej nie pomogą

[thikim 119]

Liczba 1. Liczba wyrażająca stosunek liczby protonów do neutronów oraz do elektronów w węglu, liczba protonów i elektronów w wodorze, atomowa jednostka masy . Przypadek? Miejsce wodoru pod względem rozpowszechnienia we Wszechświecie. Wymieniana wielokrotnie w Biblii.

Liczba 2 Liczba określająca sumę protonów i elektronów w najbardziej rozpowszechnionym atomie, miejsce helu pod względem rozpowszechnienia we Wszechświecie

Liczba 3 Liczba będąca sumą 1 i 2 wielokrotnie wymieniana w Biblii, liczba protonów i elektronów w najprostszej cząsteczce H2

Liczba 4 Pierwsze magiczne jądro atomowe, jądro helu 2n+2p, rozpad alfa, miejsce węgla pod względem rozpowszechnienia we Wszechświecie a jednocześnie jego wartościowość decydująca o jego roli dla życia

Liczba 5 Dłonie i stopy człowieka mają 5 paluchów. Dlaczego?

Liczba 6 już była

Liczba 7 to już chyba zbyt znane

Liczba 8 tlen

Edytowane 24 listopada 2015 przez thikim

[asr_ryjek 0]

Liczbami można bawić się w nieskończoność, to prawda:) Co do węgla to jeszcze można powiedzieć że powstaje w wyniku zderzenia trzech cząsteczek alfa. Trójca i Alfa i Omega:) No i jeszcze w Biblii mowa jest o kamieniu węgielnym, no ale to oczywiście tak pół żartem pół serio:)

[Gość Astro]

 

 

Liczba 3 Liczba będąca sumą 1 i 2 wielokrotnie wymieniana w Biblii, liczba protonów i elektronów w najprostszej cząsteczce H2

 

Jako nieteista sądzę jednak, że Biblia w fundamentalnej kwestii liczby protonów i elektronów w H₂ stoi na stanowisku 4.

 

 

 

Co do węgla to jeszcze można powiedzieć że powstaje w wyniku zderzenia trzech cząsteczek alfa. Trójca i Alfa i Omega:)

 

Potrójny proces α, szczególnie taki błysk helowy, niekoniecznie stanowi o Α i Ω.

 

 

twierdzą, że ciemna materia może powodować ewolucję i oscylację stałych fizycznych

vs

 

 

Naukowcy rozważają model, zgodnie z którym ciemna materia składa się z lekkich cząstek

 

No i nie ma problemu; takie WIMPy ciepłym moczem zmienność stałych…