Gospodarji prostora in časa

[vojko]

Gnu je napisal:

"Vendarle vprašanje zakaj v svojem bistvu ne sprašuje po smislu. Zakaj je preprosto vprašanje, ki nas usmerja v radovednosti že od otroštva, vprašuje po nečem globljem od tistega, na kar se nanaša.

Iz matematične prakse, da se postavi aksiome (ki so izhodišča, nedotakljiva z zakaj) in na njih gradi, izvira občutek, da je s fiziko enako. Pa ni. Nikoli nismo, in tudi danes ne vemo, katere reči so v fiziki temeljne (torej nekako analogne aksiomom), katere pa so posledica globljih principov. Vprašanje zakaj je že večkrat poglobilo naše razumevanje kozmosa, in ga verjetno bo tudi v prihodnje."

Se strinjam. Vprašanja "zakaj" so za znanost bolj temeljna in težja kot pa vprašanja "kako". Neprimerno težje je odgovoriti na vprašanje, kako neka stvar deluje, kot pa zakaj tako deluje.

Pretežno filozofska razprava, ki sem jo spremljal na zadnjih nekaj straneh je bila sicer zanimiva in na trenutke celo polemična, toda po moje ni bistveno relevantna za znanost in našo centralno paradigmo. Filozofi štejejo svojo filozofijo za nekakšno "metaznanost", kar bi naj pomenilo, da je bolj holistična kot znanost sama v razlagi sveta.

Tu bi morali prisluhniti Wittgesteinu in njegovemu opozorilu:
"Moji stavki nudijo pojasnitev s tem, da jih bo tisti, ki me je razumel, na kraju spoznal za nesmiselne, ko se bo skoznje - na njih - povzpel iz njih. (Mora tako rekoč odvreči lestev, potem ko je splezal po njej.) Te stavke mora prevladati, potem bo videl svet pravilno". (6.54).

[derik]

Vojko, me veseli, da omenjaš to Wittgensteinovo misel. Poanta misli, kot jo jaz razumem, je v tem, da je lestev samo začasno sredstvo za dosego razumevanja. Podobna prispodoba je jadranje na drugo obalo, med katerim smo se tako zaljubili v jadranje in navigacijo, da nas obala ne zanima več. V filozofiji in tudi religiji se pogosto dogaja, da se vsa energija porabi za navigacijo.

A kar je lahko za ta forum zanimiveje, je vprašanje, kaj je taka lestev v znanosti. Meni se zdi, da se znanost predvsem ukvarja s to lestvijo, torej s sredstvi. Ne samo znanstvena metoda, pač pa tudi "odkritja", kot so razni delci, valovanja in zakoni, ki naj bi bili le pripomočki razumevanja, dobijo neupravičeno status tistega, kar "v resnici je".

V tem smislu menim, da so tudi tvoja stremljenja iz te teme, kako priti na višjo stopnjo civilizacije, odraz prevelike prevzetosti z metodo (tehnologijo). Če se povrneva k Wittgensteinu, a tokrat v budistični verziji njegove misli, je to, kar spoznamo na vrhu lestve prav dejstvo, da nam sploh ne bi bilo treba plezati. V tem je lestev nesmiselna. A je očitno vendarle bila potrebna.

[gnu]

Ne samo znanstvena metoda, pač pa tudi "odkritja", kot so razni delci, valovanja in zakoni, ki naj bi bili le pripomočki razumevanja, dobijo neupravičeno status tistega, kar "v resnici je".

http://www.youtube.com/watch?v=X8aWBcPVPMo

[vojko]

Derik je napisal:

A kar je lahko za ta forum zanimiveje, je vprašanje, kaj je taka lestev v znanosti. Meni se zdi, da se znanost predvsem ukvarja s to lestvijo, torej s sredstvi.

Tudi jaz tako razumem Wittgesteinovo znamenito prispodobo iz Tractatus logico-philosophicus. Mislim, da si zelo dobro zapopadel bistvo njegove poante. Meni je bila malo nejasna.

Kar pa se tiče "lestve" v znanosti, menim, da je to matematika. Tudi se strinjam, da včasih znanstveniki zaradi dreves (matematike, lestve) ne vidijo gozda (naravnih zakonov, holističnega pogleda na svet). To je posebno izrazito pri "cutting edge" hipotezah, kot je danes teorija superstrun. Čeprav se v matematičnem smislu (skoraj) vse lepo ujema, zagovorniki še ne vidijo vseobsegajoče ideje v ozadju, prvega principa, sit venia verbo. Einstein je šel po obratni poti: najprej je imel v glavi osnovno idejo o teoriji relativnosti, šele nato je z "lestvijo" (matematiko) splezal na vrh, kjer se mu je odprl čudovit pogled na fizikalno pokrajino. Prav pri teoriji superstrun še posebej drži tvoja ugotovitev o lestvi kot cilju, ne pa sredstvu za dosego cilja. (Čeprav je včasih tudi samo napredovanje proti cilju pomembno. Spomni se znamenite misli velikega marksističnega "revizionista" Bernsteina iz začetka prejšnjega stoletja: Cilj ni nič, gibanje (proti cilju) je vse. Mišljeno je bilo seveda družbeno gibanje za uresničeitev brezrazredne egalitarne komusnistične družbe).

[gnu]

.. hipotezah, kot je danes teorija superstrun. Čeprav se v matematičnem smislu (skoraj) vse lepo ujema, zagovorniki še ne vidijo vseobsegajoče ideje v ozadju, prvega principa, sit venia verbo. Einstein je šel po obratni poti: najprej je imel v glavi osnovno idejo ..

Tudi meni je estetsko bolj "všeč" splošna relativnost kot večina kvantne teorije (kolikor laično vem o njej), res pa je, da je vsaka naslednja "radikalna" teorija zgrajena na drugačnih temeljih, saj bi jo sicer že prej našli. Prva stvar, ki jo naredijo desettisoči po vsem svetu je to, da preverijo ali nek nov princip reši stare probleme, ali obratno je kak nov problem rešljiv s starimi principi.

Matematika je v fiziki vse težja, ker s(m)o matematično enostavne stvari že poskusili. Sicer pa Einstein intuitivno NI prišel do pravilnih napovedi GR, temveč šele tedaj, ko je imel prave enačbe. (primer je ukrivljanje svetlobe v gravitacijskem polju)

Ena boljših teorij (kvantna kromodinamika) ima tako težko matematiko, da je težko izračunati karkoli. In vendar je neverjetno natančna.
Teorija strun ima pretežko matematiko, da bi dala 'uporabne' napovedi, ima pa v nekem smislu presenetljivo preprosto 'prvo idejo' - nihanja strun, zato tudi mnogi verjamejo, da je 'prava teorija'. Zdi se, da je teorija strun bolj kot teorija fizike nekakšen 'toy multiverse', v katerem modelirajo mogoče svetove in upajo, da bodo zmodelirali našega.

Verjetno smo uporabne "enostavne prve principe" že zdavnaj izčrpali - verjetno že z Newtonom.

[Roman]

Lestev se mi zdi kar dobra prispodoba. In resnično, ko smo splezali, lahko pozabimo, zakaj smo sploh potrebovali lestev, a to še ne pomeni, da bi tudi brez nje prišli gor. Nekaj drugega je res: lestev, po kateri lahko danes priplezamo do znanja, je krajša in elegantnejša od tistih lestev, po katerih so plezali začetniki raznih teorij. To pa ne pomeni, da je bilo včasih, ko ni bilo jasno, kam letev vodi, plezanje enostavno.

Einstein ni šel po obratni poti in ni začel z idejo o relativnosti. Tudi nisem prepričan, da je on prvi prišel na misel, ko si je fizika belila glavo s problemom, zakaj delci v pospeševelniku zamujajo in jim ni mogoče dati pričakovane energije, da je z Newtonom nekaj narobe. Dela velikih znanstvenikov nikoli niso samo njihova.

[derik]

Ne samo znanstvena metoda, pač pa tudi "odkritja", kot so razni delci, valovanja in zakoni, ki naj bi bili le pripomočki razumevanja, dobijo neupravičeno status tistega, kar "v resnici je".

http://www.youtube.com/watch?v=X8aWBcPVPMo

No, Feynman se tukaj norčuje iz vprašanja: Kadar kaj gledamo, ali vidimo svetlobo ali predmet. Zame bolj zanimivo vprašanje je, ko že vidimo predmet, kako da smo iz celotnega vidnega polja ravno ta del dojeli kot predmet.

[vojko]

Gnu je napisal:

Verjetno smo uporabne "enostavne prve principe" že zdavnaj izčrpali - verjetno že z Newtonom.

Jaz ne mislim tako. Menim, da bo za TOE (Theory Of Everything) stal enostaven, vsem dojemljiv prvi princip, ki bo osupljivo preprost, eleganten in se bomo spraševali, kako to, da ga nismo že prej "uzrli". Tako kot je pri splošni teoriji relativnosti enakopravnost vseh inercialnih sistemov (splošni princip relativnosti) in razlaga gravitacijske sile kot posledice ukrivljenosti prostora-časa.
Tak splošen, enostaven prvi princip manjka pri vseh kandidatih za TOE: pri teoriji superstrun, pri kvantni gravitaciji, pri twistorski teoriji ali pri kvantni zančni gravitaciji (quantum loop gravity). Narava je po svojem bistvu enostavna, odtod tudi "nerazumljiva učinkovitost matematike" pri njenem opisu. Za teorijo, ki želi biti TOE, je potreben miselni okvir, temeljna paradigma, šele potem bodo – tako mislim – vsi delci sestavljanke padli na svoja mesta. Zdaj smo v situaciji slepcev, ki držijo vsak svoj del slona: tisti, ki ga drži za trobec, trdi, da je valjast in podolgovat, tisti, ki ga drži za uhelj, pravi, da je ploščat in tanek, tisti pri nogi pravi, da je pokončen in stebrast, nihče pa ne vidi slona v celoti. Za to je potreben "vid", to pa je "enostaven prvi princip", o katerem govoriš.
Upam, da bova doživela eureko, ko bo kakšen genialen mladi teoretik (ali več njih!) odkril ta princip. To bi rad dočakal!

[Roman]

In vendar preprostejših enačb od Newtonovih ni. Tudi teorija vsega ne more sloneti na preprostih enačbah.

[vojko]

Zakaj ne?

[gnu]

Menim, da bo za TOE (Theory Of Everything) stal enostaven, vsem dojemljiv prvi princip, ki bo osupljivo preprost, eleganten in se bomo spraševali, kako to, da ga nismo že prej "uzrli". Tako kot je pri splošni teoriji relativnosti enakopravnost vseh inercialnih sistemov (splošni princip relativnosti) in razlaga gravitacijske sile kot posledice ukrivljenosti prostora-časa.

Vojko, iz principa ekvivalence še ne sledi SRT! To je tako, kot bi dejal, da iz principa nedoločenosti sledi kvantna elektrodinamika!
Res je, da je zgodovinsko gledano Einstein začel s tem načelom, do SRT pa je bilo potrebnih še dolgih 8 let, Riemannova geometrija, ... Zgodba se pripoveduje precej romantično, vendar je jedro SRT precej zaguljena matematika, ki nikakor ni trivialna. Za marsikatero teorijo lahko tako najdeš "enostavno izhodišče" (kvantna mehanika .. princip nedoločenosti,
teorija strun .. lastna nihanja strune).

Poleg tega je problem tudi v tem, da se narava v resnici ne vede enostavno. Vsaka TOE mora v posebni primerih (beri v večini vesolja) preiti v uveljavljene teorije, ki so kompleksne. Do sedaj je še vsaka posplošitev bila kompleksnejša od posebnih primerov. Zdi se, da je narava najenostavnejša v našem vsakdanu(Newton), in čedalje bolj kompleksna, bolj kot se od njega oddaljujemo.

Dodal bi še to, da matematika uporablja nekakšen "trik denominacije", da bi enačbe delovale preprostejše, kot so. Primer je Wheeler–deWittova enačba,
\(\hat{H} |\psi\rangle = 0\)

ki zgleda otročje preprosto, dokler se ne soočiš s stolpnico definicij in "umazanih podrobnosti", ki so pometane pod preprogo. http://en.wikipedia.org/wiki/Wheeler-deWitt_equation

P.S. pojma nimam, kaj omenjena enačba pravi, navedel sem jo samo kot optično ilustracijo

[Roman]

Zakaj ne?

Kaj bi lahko bilo preprostejše od \(f=m*a\), ali še bolj \(F_1_2=-F_2_1\)?

[derik]

Jaz ne mislim tako. Menim, da bo za TOE (Theory Of Everything) stal enostaven, vsem dojemljiv prvi princip, ki bo osupljivo preprost, eleganten in se bomo spraševali, kako to, da ga nismo že prej "uzrli".

Upam, da bova doživela eureko, ko bo kakšen genialen mladi teoretik (ali več njih!) odkril ta princip. To bi rad dočakal!

Kako pa si predstavljaš ta svoj srečni vsakdan, ko bo dokončna teorija znana?

[vojko]

Derik je napisal:

Kako pa si predstavljaš ta svoj srečni vsakdan, ko bo dokončna teorija znana?

To bo dan, ko bodo ne samo znanstvene revije, ampak tudi svetovna občila objavila vest, da je bila (končno) odkrita TOE (recimo v obliki teorije superstrun). To bo približno takšen dan, kot dan, ko bodo iz CERNA sporočili, da so odkrili Higgsov bozon (ali pa, da ne obstaja, kar bo še bolj razburljivo!), ali superpartnerje.

Menim, da bo to za vse nas (tebe štejem zraven, ker dejstvo, da sodeluješ na tem forumu, dokazuje, da spadaš "med nas") lep sončen dan. Sploh pa, nisem govoril o "srečnem vsakdanu", ampak o intelektualnem zadovoljstvu ob velikem znanstvenem dosežku. Se strinjaš

[problemi]

Jaz ne mislim tako. Menim, da bo za TOE (Theory Of Everything) stal enostaven, vsem dojemljiv prvi princip, ki bo osupljivo preprost, eleganten in se bomo spraševali, kako to, da ga nismo že prej "uzrli".

Sam sem presrečen, da do te Theory Of Everything, ne bomo nikoli prišli. Srečni smo lahko, da, kot mi v enem od postov lepo razloži Aniviller, ne bomo mogli najti (izumiti) jezika s katerim bi določili pravilnost oziroma nepravilnost take teorije. V tem postu Aniviller pove:"Gre le zato, da moras pri vsaki teoriji nekaj privzeti in da po vsakem privzetku ostane se nekaj, cesar ne mores dokazati." (Gre za moje vprašanje glede Goedlovih izrekov o nedoločljivosti in nepopolnosti).
Verjetno je tu tudi problem v izrazoslovju, torej problem, ki so odpre pri uporabi besede everything (vse, vseobsegajoče). Fizika (fizki) nima ambicije, niti ni nikoli podajala takšnih, po moje zelo naivnih oziroma nepremišljenih izjav. Zato je meni pravilnejši izraz, ki ga uporabljamo v slovenščini in sicer, teorija poenotenja. Teorija bi pojasnila, kako so iz ene same »supersile« nastale štiri: gravitacijska, elektromagnetna, šibka in močna jedrska sila. Že iz tega opisa se vidi, da ne moremo govoriti o vsem (everything). Mogoče bi morali tudi v angleškem jeziku pisati: Theory of Uniformity (TOU).
Kot sem že rekel, me ravno dejstvo, da ne bomo imeli nikoli teorije vsega (no saj imamo take teorije, religije, ampak...), veseli. Teorija, ki bi obsegala razlago vsega bi posledično uničila potrebo po teoretski fiziki, matematiki, etc. Kaj bi po tem počeli?