בקשה משייח ספיר
- פותח הנושא חובב מדע
- פורסם בתאריך
deathcaster
New member
תגובה
אם אתה ראית שהוא כתב בפורום אחר- אז תדביק את הקישור להודעה וחסכת לכבוד השייח עבודה.
אם אתה ראית שהוא כתב בפורום אחר- אז תדביק את הקישור להודעה וחסכת לכבוד השייח עבודה.
אמממ. טוב בסדר.
אבל אני מקצץ קצת מההתפלספות שלא מתאימה לפורום הזה. הנה: אני קורא עכשיו את ספרו המונומנטלי של הפיסיקאי רוג'ר פנרוז "The road to reality" המסכם פחות או יותר את כל הפיסיקה הבסיסית הידועה כיום, והנה נתקלתי במה שנראית כאחת החידות המרכזיות ביותר של הפיסיקה, אשר בדרך כלל נוטים להתעלם ממנה. ההשלכות הפילוסופיות שלה נתונות לשיפוטכם. כדי להבין את הנקודה נחוץ הסבר פיסיקלי מקדים. כל המצבים האפשריים למערכת פיסיקלית כלשהי אפשר להציג במבנה מתמטי שנקרא "מרחב הפאזה". כל נקודה במרחב הפאזה מייצגת קונפיגורציה אפשרית אחת של המערכת. למשל, עבור חלקיק נקודתי קלאסי, מרחב הפאזה הוא בן 6 מימדים: שלושה מימדים מייצגים את שלושת קוארדינטות המיקום במרחב של החלקיק ושלושה מימדים את רכיבי המהירות (או התנע שלו). די בכך כדי להגדיר את מצבו של החלקיק באופן מלא (מבחינה קלאסית). במערכות מורכבות יותר יש למרחב הפאזה הרבה יותר מימדים. למערכות גדולות (מאקרוסקופיות) יש מספר אסטרונומי של מימדים. שינוי בזמן של מצב המערכת אפשר להציג כעקומה רציפה במרחב הפאזה. למשל, גוף המחובר לקפיץ יוצר מעגל (או אליפסה) במרחב הפאזה. עכשיו, יש תחומים שונים במרחב הפאזה (שאני אכנה בשם "תיבות") אשר מייצגים אוסף של נקודות אשר מבחינה מאקרוסקופית אינם נבדלים כלל זה מזה. יתכנו המון קונפיגורציות שונות של מולקולות הגז בחדר שהן שקולות לחלוטין אלא אם כן טורחים למפות את מצבה המיקרוסקופי של כל מולקולה. ה"נפח" של התיבה במרחב הפאזה שמייצגת מצבים השקולים מבחינה מאקרוסקופית למצב נתון נקרא האנתרופיה של אותו מצב. האנתרופיה מייצגת את דרגת אי הסדר של מצב המערכת. למצב מאוד מסודר יש מעט נקודות יחסית במרחב הפאזה שקונסיסטנטיות איתו (למשל, כאשר כל מולקולות הגז בחדר נדחפות לנפח מיקרומטר מעוקב). בקוטב השני נמצא מצב שיווי המשקל התופס כמעט את כל הנפח של מרחב הפאזה. זו התיבה של אנתרופיה מקסימלית. החוק השני של התרמודינמיקה קובע שהאנתרופיה של מערכת סגורה (כלומר, כזו שמרחב הפאזה שלה מוגדר באופן מלא) איננה קטנה בזמן. אפשר להבין אותו כתוצאה של השיקול הבא: אם אנחנו נמצאים בתוך תיבה קטנה (אנתרופיה נמוכה) ונעים באופן אקראי במרחב הפאזה, רוב הסיכוי שנמצא עצמנו בתיבה גדולה ממנה, ולא בתיבה קטנה עוד יותר. הפרש הנפח בין התיבות עצום (מדובר כזכור במרחב בן המון מימדים) ולכן הסיכוי להגיע מתיבה גדולה לקטנה הוא אפסי. נניח עכשיו שהמערכת שלנו היא כל היקום. על פי הידוע כיום מקור היקום במפץ הגדול. על מנת שיתקיים החוק השני של התרמודינמיקה האנתרופיה של היקום בזמן המפץ הגדול צריכה להיות קטנה מאוד, ולגדול בהדרגה עד שכל היקום יהפוך בעתיד הרחוק לחור שחור ענקי (שלו אנטרופיה מקסימלית). ומהי האנתרופיה של המפץ הגדול? פנרוז מבצע חישוב בהנחה השמרנית ביותר, הלוקחת בחשבון רק את היקום הנראה. התוצאה היא שהנפח של התיבה במרחב הפאזה שתופס המפץ הגדול הוא אחד חלקי (123^10)^10 (במילים: אחד חלקי המספר שמספר האפסים בו הוא בעצמו מספר עם 123 אפסים!). נקרא למספר הזה "סופר-גוגל". ומה המסקנה: שהסיכוי לקבל את המפץ הגדול באופן אקראי בתוך מרחב הפאזה העצום של כל מצבי היקום האפשריים הוא לכל היותר אחד לסופר-גוגל. זה סיכוי שהמלה אפסי קטנה עליו. מדובר במחט בערימת שחת כזו שאת גודלה לא ניתן בכלל לעלות על הדעת. המפץ הגדול הוא מצב מיוחד בשיעור סופר-גוגל! משהו (או מישהו) היה צריך לבחור מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד בזהירות את המצב התחילתי של היקום.
אבל אני מקצץ קצת מההתפלספות שלא מתאימה לפורום הזה. הנה: אני קורא עכשיו את ספרו המונומנטלי של הפיסיקאי רוג'ר פנרוז "The road to reality" המסכם פחות או יותר את כל הפיסיקה הבסיסית הידועה כיום, והנה נתקלתי במה שנראית כאחת החידות המרכזיות ביותר של הפיסיקה, אשר בדרך כלל נוטים להתעלם ממנה. ההשלכות הפילוסופיות שלה נתונות לשיפוטכם. כדי להבין את הנקודה נחוץ הסבר פיסיקלי מקדים. כל המצבים האפשריים למערכת פיסיקלית כלשהי אפשר להציג במבנה מתמטי שנקרא "מרחב הפאזה". כל נקודה במרחב הפאזה מייצגת קונפיגורציה אפשרית אחת של המערכת. למשל, עבור חלקיק נקודתי קלאסי, מרחב הפאזה הוא בן 6 מימדים: שלושה מימדים מייצגים את שלושת קוארדינטות המיקום במרחב של החלקיק ושלושה מימדים את רכיבי המהירות (או התנע שלו). די בכך כדי להגדיר את מצבו של החלקיק באופן מלא (מבחינה קלאסית). במערכות מורכבות יותר יש למרחב הפאזה הרבה יותר מימדים. למערכות גדולות (מאקרוסקופיות) יש מספר אסטרונומי של מימדים. שינוי בזמן של מצב המערכת אפשר להציג כעקומה רציפה במרחב הפאזה. למשל, גוף המחובר לקפיץ יוצר מעגל (או אליפסה) במרחב הפאזה. עכשיו, יש תחומים שונים במרחב הפאזה (שאני אכנה בשם "תיבות") אשר מייצגים אוסף של נקודות אשר מבחינה מאקרוסקופית אינם נבדלים כלל זה מזה. יתכנו המון קונפיגורציות שונות של מולקולות הגז בחדר שהן שקולות לחלוטין אלא אם כן טורחים למפות את מצבה המיקרוסקופי של כל מולקולה. ה"נפח" של התיבה במרחב הפאזה שמייצגת מצבים השקולים מבחינה מאקרוסקופית למצב נתון נקרא האנתרופיה של אותו מצב. האנתרופיה מייצגת את דרגת אי הסדר של מצב המערכת. למצב מאוד מסודר יש מעט נקודות יחסית במרחב הפאזה שקונסיסטנטיות איתו (למשל, כאשר כל מולקולות הגז בחדר נדחפות לנפח מיקרומטר מעוקב). בקוטב השני נמצא מצב שיווי המשקל התופס כמעט את כל הנפח של מרחב הפאזה. זו התיבה של אנתרופיה מקסימלית. החוק השני של התרמודינמיקה קובע שהאנתרופיה של מערכת סגורה (כלומר, כזו שמרחב הפאזה שלה מוגדר באופן מלא) איננה קטנה בזמן. אפשר להבין אותו כתוצאה של השיקול הבא: אם אנחנו נמצאים בתוך תיבה קטנה (אנתרופיה נמוכה) ונעים באופן אקראי במרחב הפאזה, רוב הסיכוי שנמצא עצמנו בתיבה גדולה ממנה, ולא בתיבה קטנה עוד יותר. הפרש הנפח בין התיבות עצום (מדובר כזכור במרחב בן המון מימדים) ולכן הסיכוי להגיע מתיבה גדולה לקטנה הוא אפסי. נניח עכשיו שהמערכת שלנו היא כל היקום. על פי הידוע כיום מקור היקום במפץ הגדול. על מנת שיתקיים החוק השני של התרמודינמיקה האנתרופיה של היקום בזמן המפץ הגדול צריכה להיות קטנה מאוד, ולגדול בהדרגה עד שכל היקום יהפוך בעתיד הרחוק לחור שחור ענקי (שלו אנטרופיה מקסימלית). ומהי האנתרופיה של המפץ הגדול? פנרוז מבצע חישוב בהנחה השמרנית ביותר, הלוקחת בחשבון רק את היקום הנראה. התוצאה היא שהנפח של התיבה במרחב הפאזה שתופס המפץ הגדול הוא אחד חלקי (123^10)^10 (במילים: אחד חלקי המספר שמספר האפסים בו הוא בעצמו מספר עם 123 אפסים!). נקרא למספר הזה "סופר-גוגל". ומה המסקנה: שהסיכוי לקבל את המפץ הגדול באופן אקראי בתוך מרחב הפאזה העצום של כל מצבי היקום האפשריים הוא לכל היותר אחד לסופר-גוגל. זה סיכוי שהמלה אפסי קטנה עליו. מדובר במחט בערימת שחת כזו שאת גודלה לא ניתן בכלל לעלות על הדעת. המפץ הגדול הוא מצב מיוחד בשיעור סופר-גוגל! משהו (או מישהו) היה צריך לבחור מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד מאוד בזהירות את המצב התחילתי של היקום.
אפשר לחשוב על זה ככה:
מרחב הפאזה של מערכת הוא מבנה מתמטי כזה בו כל מצב פיסיקלי אפשרי של המערכת שקול לנקודה במרחב. צריכים להתקיים כמה תכונות גיאומטריות של המרחב הזה, אבל לא ניכנס אליהם. במרחב הפאזה של היקום כל נקודה מתארת מצב אפשרי של היקום. המצבים שהתממשו בפועל במשך ההיסטוריה של היקום מהווים עקומה המתחילה במפץ הגדול ומסתיימת... איפה שהוא. למעשה, בגלל שקבוצה של מצבים מיקרוסקופיים הם שקולים מבחינה מאקרוסקופית, הרי בסקאלה מאקרוסקופית המצב איננו נקודה במרחב הפאזה אלא תחום מסויים שהנפח שלו הוא האנתרופיה.
מרחב הפאזה של מערכת הוא מבנה מתמטי כזה בו כל מצב פיסיקלי אפשרי של המערכת שקול לנקודה במרחב. צריכים להתקיים כמה תכונות גיאומטריות של המרחב הזה, אבל לא ניכנס אליהם. במרחב הפאזה של היקום כל נקודה מתארת מצב אפשרי של היקום. המצבים שהתממשו בפועל במשך ההיסטוריה של היקום מהווים עקומה המתחילה במפץ הגדול ומסתיימת... איפה שהוא. למעשה, בגלל שקבוצה של מצבים מיקרוסקופיים הם שקולים מבחינה מאקרוסקופית, הרי בסקאלה מאקרוסקופית המצב איננו נקודה במרחב הפאזה אלא תחום מסויים שהנפח שלו הוא האנתרופיה.
לגבי גזירות
נראה לי שיש נקודות לא גזירות כתוצאה ישירה מתורת הקוונטים. מתוך אותו עניין נגזרת גם אי רציפות סליקה (מעבר מרמה לרמה) לגבי אי רציפות מהסוגים הראשון והשני נראה לי שהתשובה לשאלה זו צריכה לבוא מתוך תורד הכבידה הקוונטית שלצערי עוד לא פותחה . זה בגלל שבאי רציפויות אלו מדובר בנקודות סינגולריות שבהם קשה לטפל במסגרת התורות הקיימות. מה דעתך?
נראה לי שיש נקודות לא גזירות כתוצאה ישירה מתורת הקוונטים. מתוך אותו עניין נגזרת גם אי רציפות סליקה (מעבר מרמה לרמה) לגבי אי רציפות מהסוגים הראשון והשני נראה לי שהתשובה לשאלה זו צריכה לבוא מתוך תורד הכבידה הקוונטית שלצערי עוד לא פותחה . זה בגלל שבאי רציפויות אלו מדובר בנקודות סינגולריות שבהם קשה לטפל במסגרת התורות הקיימות. מה דעתך?
אולי אי אפשר להגיד איפה הוא נמצא
אבל זה לא אומר שהוא לא נמצא באחת מהרמות. אתה כנראה מתכוון למצב שבו יש 50 אחוז לכאן ולכאן זה לא אומר שהוא לא נמצא שם. ועוד צריך לומר כדי לדייק אי הוודאות באנרגיה היא מתמטית , אם היא היתה תופעה פיזיקלית , אטום היה קורן ללא שינוי רמתו של האלקטרון (פשוט מעבר ממצב אנרגטי פחות באותה "רצועת" אנרגיה)
אבל זה לא אומר שהוא לא נמצא באחת מהרמות. אתה כנראה מתכוון למצב שבו יש 50 אחוז לכאן ולכאן זה לא אומר שהוא לא נמצא שם. ועוד צריך לומר כדי לדייק אי הוודאות באנרגיה היא מתמטית , אם היא היתה תופעה פיזיקלית , אטום היה קורן ללא שינוי רמתו של האלקטרון (פשוט מעבר ממצב אנרגטי פחות באותה "רצועת" אנרגיה)
אם אי אפשר להגיד אם האלקטרון
נמצא ברמה מסויימת, אז הוא לא נמצא בה. בקוונטים אין מציאות ברמה יותר בסיסית מיכולת הידיעה שלנו. אין משמעות לטענה כאילו "אי הוודאות באנרגיה היא מתמטית". הנוסחאות המתמטיות בפיסיקה מתארות מציאות פיסיקלית. אי הוודאות מגבילה את האפשרות שלך לאפיין מצבים קוונטים במושגים קלאסיים נאיביים. אי אפשר לומר משום בחינה בעלת משמעות שאלקטרון נמצא ברמה מסויימת ברזולוציית זמן הקטנה מזו הנתונה בעקרון אי הוודאות.
נמצא ברמה מסויימת, אז הוא לא נמצא בה. בקוונטים אין מציאות ברמה יותר בסיסית מיכולת הידיעה שלנו. אין משמעות לטענה כאילו "אי הוודאות באנרגיה היא מתמטית". הנוסחאות המתמטיות בפיסיקה מתארות מציאות פיסיקלית. אי הוודאות מגבילה את האפשרות שלך לאפיין מצבים קוונטים במושגים קלאסיים נאיביים. אי אפשר לומר משום בחינה בעלת משמעות שאלקטרון נמצא ברמה מסויימת ברזולוציית זמן הקטנה מזו הנתונה בעקרון אי הוודאות.
אני לא מסכים איתך בעניין
לדעתי הנוסחאות לא בהכרח מתארות את המציאות הפיזיקלית. עקרון האי וודאות נובע מהטרנספורמציה בין המרחב ה"רגיל" למרחב הפאזות. ולכן אי אפשר להגיד בוודאות שהוא מתאר את המציאות. אני לא אומר שהתופעה מתבאטת רק בצורה מתמטית , אני אומר שלא ניתן להסיק על המציאות מתוך התכונה הזו.
לדעתי הנוסחאות לא בהכרח מתארות את המציאות הפיזיקלית. עקרון האי וודאות נובע מהטרנספורמציה בין המרחב ה"רגיל" למרחב הפאזות. ולכן אי אפשר להגיד בוודאות שהוא מתאר את המציאות. אני לא אומר שהתופעה מתבאטת רק בצורה מתמטית , אני אומר שלא ניתן להסיק על המציאות מתוך התכונה הזו.
Copyright©1996-2021,Tapuz Media Ltd. Forum software by XenForo® © 2010-2020 XenForo Ltd.