Voľná debata o fyzike

Takto:

presne tak ako funguje kvantova mechanika, ze tu mame diskretny svet, tak mna len napadlo uz davno ze toto nebude nahoda, ved mohol byt spojity, ziadne principy neurcitosti nemuseli byt, toto je dolezite a klucove preco to je tak, moj napad spociva v tom ze spojite a nekonecno naraza na nejaky spor, zatial presne neviem v com. Treba to brat aj tak, ze priestor aj cas je nejaka entita ktora vykazuje deformacie "zakrivuje sa". keby bol priestor ako nic neslo by to. Teda mozno ako by dokazal z nekonecnej plochy urobit zakrivenu hustejsiu plochu niekde a niekde redsiu, ako to preskupis. toto co pisem je nieco ine ako pridat dalsi rozmer a tam to ohnut, ale kde je ten dalsi rozmer? je to vobec principialne mozne ohybat priestor do dalsej dimenzie?

stale sa tocime v tom, ze to fundamentalne vo vesmire a to je priestor a cas tak tomuto nerozumieme a ani ziadne velke pokroky tu nie su od cias newtona.

a čo je pre nas totalna zahada je ako je mozne ze je cas prepojeny s priestorom do jedineho celku, do jednej geometrie. toto geometricke riesenie einsteinove neriesi v podstate nic len je to model kt. funguje a predpoveda. No nedava odpoveda na samotne entity čo je priesotr aka je jeho povaha, čo je čas aka je jeho povaha a prečo je to spolu v kope.

Tono

Ale asi postaci vyriesit zenona, ten to v podstate uz davno nacrtol. V com spociva ten zvlastny paradox a preco matematika to akoze vyriesila lebo nasla sposob ako ohranicit tu presnu hodnotu v limite, ten princip je v podstate jednoduchy zmensujes ten interval a hladas k comu sa to blizi. problem je ze ty nikdy k tomu sa nedostanes zmensenim toho ohranicenia az k nule, ale jednoducho vidis logicky sled postupnosti a urobis teda predpoved stavu ku ktoremu sa nikdy nedokazes priblizit v nekonecnu. teda je to abstrakcia ktora na strane u zenona hovori nie je mozne dosiahnut tu presnu hodnotu bez tej abstrakcie. Samozrejme tato abstrakcia nam dala moznosti ako pracovat s podobnymi ulohami, len sa prizabudlo ze operujem stale vramci abstrakcie teda niecoho co principialne v ralnom case nedokazeme dosiahnut.

a preco by mal mat vesmir take nieco akceptovat kedze je to len abstrakcia ktora vyzaduje nieco co sa neda stvorit a to nekonecno.

a spor je v tomto, nekonecno predpoklada ze posledna cast toho pridaneho kuska je nulova, to znamena ale len to ze existuje aspon jeden bod, a teraz ako mozeme zas z nekonecneho poctu bodov zas poskladat nieco co ma zas nejaku konkretnu hodnotu urcite to neposkladame z nekonecneho súctu nul. Takze to co sa robi s nekonecnom je len trik, no naraza na ten paradox ze aspon jeden bod je nulovy, na konci radu pripocirtavame nulu, teda matematika predpoklada bod s nulovym rozmerom co je paradox, resp. to vedie k paradoxom.

Einsteinovej predstava priestoru a času je ťažko pochopiteľná nie len pre laikov. Niečo som vygooglil. Rutherford, označil Teóriu relativity za "žart". Lorentz odmietal einsteinovské interpretácie svojich rovníc. Títo renomovaní fyzici a mnohí ďalší vtedajší oponenti STR, určite neboli hlupáci. Einstein ad hoc priradil priestoru a času vlastnosti, ktoré vysvetľujú konštantnú rýchlosť svetla v každej sústave. V takomto časopriestore už experimentálne výsledky zodpovedajú teórii a preto je akceptovaná. Čo je to časopriestor, na to Einstein nedal odpoveď. Nakoniec fotón je tiež Einsteinove „dieťa“ ale čo je svetlo, dualita, to sa mu nepodarilo vyriešiť. Na konci života Einstein rezignovane konštatoval, že ani päťdesiat rokov intenzívneho zamýšľania sa nad týmto problémom ho neposunulo ani o krok ďalej. A záhada je to dodnes.

Mne sa to nezda tazko pochopitelne, len to treba brat ako model. A ten model nahodou sedi, a vsetko to vzislo z jednej vlastnosti svetla a to konstatnej rychlosti svetla. Ja som ti kedysi pisal ze fyzika je len nastreleny model niekde od stredu, a tym ze skusame predpovede sem tam sa posunieme aj filozoficky. Napr. ze zmotane dalsie dimenzie, to je zly vtip, vies preco to je tak? pretoze matematika ako v pripade relativity dokazala vytvorit model s viac dimenziami a potom niekto zacal odvazne tvrdit ze to je aj v prirode, skutocne je to len o viere, pretoze ako v pripade matematiky s nekonecnom je to len uzitocny model a to treba mat stale na pamati..

A k tej zahade, to inak suvisi aj s tou spojitostou priesotru resp. pohybu v priestore ako spojitom. To potom je neriesitelny problem ako moze nieco skocit z jedneho miesta niekde daleko ako susedne? to je presne aj ten filozoficky problem. Ale ak ta trapi pochopenie KM tak to Kodanska interpretacia to naznacila, aj ja som to kedysi rozvadzal tu aj na blogu.

Mne sa to nezda tazko pochopitelne, 

Pamätám si, keď som bol na prednáške STR, ako študent. Vtedy som si predstavoval priestor, ako abstraktné súradnice sústavy. Je ťažké opustiť túto predstavu ešte aj dnes.

Ved to je v poriadku, a to je tak vsecko co sme o nom zistili, este ze bude spojity SILNY a podla mna zly predpoklad, vieme akurat ze je prepleteny este s casom a to je vsecko. No dost malo stale ze .. A ze uz hladame teoriu vsetkeho ach jo mama moja :) aj ked z urciteho uhla je teoria vsetkeho akurat pekne honosny nazov na spojenie dvoch zasadnych teorii 

Ako chceš (ak som ťa dobre pochopil) modelom, ktorý odstráni potrebu zakriviť priestor tým, že diskrétne body priestoru by sa „zhustili“ interpretovať dilatáciu času?

ano ale nemam na to cas na take uvahy nieco take vytvorit, lebo to nebude to iste co je dnes. Ja si ale myslim ze to ide nejak. Pre mna je ale zasadne a vzdy bude koncept filozoficky, dnes vela ludi vratane fyzikov to bagatelizuju pricom nemaju nic v rukach ako abstraktne modely sveta, ani nie sveta ale toho ako by mohol dopadnut pokus. A z tejto pozicie zaliatych v abstraktnych pojmoch sa hlada nieco uplne nove velmi tazko, lebo to uz maju natavene v hlavach, je to komunita ktt. sa predbieha v tom ako vyriesi nejaku rovnicu a fantaziruju az moc, publikuju si v svojom svete a cele je to take divadielko. A ti strunari cista matematika, dnes je fyzik vlastne matematik, ked dokaze najst zas len nejaku abstrakciu ktora to nejak zahadne spoji tak budeme oslavovat teoriu vsetkeho..

ale nemame nic ine ako abstrakcie ja ani netusim ci je mozne mat aj nieco ine ako to ..

dilataciu casu predsa nechcem vysvetlit tym ze urobim model zakriveneho priestoru, al vkazdom ulze pristoru je velicina casu a ta suvisi s tym ako je zhusteny aj priestor to je vzajomne ak nahustis prestor aj cas sa pomeni to by bola interpretacia OTR

Alternatíva k STR, ako interpretovať invariantnosť rýchlosti svetla je podobná, ako v optike indexu lomu. V hmotnom prostredí nie je rýchlosť svetla konštantná. Dnes svetlo v Boseho-Einsteinovom kondenzáte dokážeme spomaliť takmer na nulu. V gravitačnej optike môžeme potenciál chápať, ako v svetelnej optike index lomu. Funguje to matematicky úplne rovnako. Vo vákuu by bol v STR problém s tým, čo spomalenie svetla spôsobuje, diskrétne body plochého časopriestoru?.  A navyše by tu mol problém disperziou, keď fázová rýchlosť vlnenia v hmotnom prostredí závisí od frekvencie. Nič také vo vákuu nepozorujeme. Einsteinova teória je aj preto elegantná, lebo nič viac, ako časopriestor k nepotrebuje.

STR ale je celkom nieco ine, ci budes mat spojity alebo diskretny priestor to na veciach nemoze nijak zmenit, tam je predsa metrika plocha..

Pre mna je STR oriesok vacsi ako pokrivovat metriky, lebo STR prinasa naozaj nieco zahadne, ze neexistuje nejaka objektivna realita, uz len to ze dva luce vo vlaku vystrelene su pre niekoho sucasne a pre niekoho nie, to je naozaj fascinujuce preco to tak je. Lebo svetlo len podlieha vyssiemu principu ale dodnes nechapem co to je za princip.

StR hovori ze svet je zavisly od toho ci sa pohybujes voci mne alebo nie teda od pohybu v nom..

Podľa mňa je STR bez hmoty, iba matematická konštrukcia. Všetky experimenty, ktoré platnosť STR potvrdzujú, sú možné len prostredníctvom hmotných objektov, palubné hodiny, pohybujúci sa elektrón, atď.. Je to podobné, ako v kvantovej fyzike. Nemôžeme detekovať časticu v priestore a čase počas letu, ale iba ak skolabuje jej vlnová funkcia. Rovnako nemôžme v STR porovnávať čas v dvoch sústavách, ale iba v jednej spoločnej sústave. Rovnako, ako v kvantovej fyzike, až po detekcii poznáme reálnu dráhu častice, tak aj v STR, iba v spoločnej sústave, nie je už pohyb dvojčiat relatívny.

Ton sak ty si sa vyhral s teoriou relativity. toto tvoje tvrdenie je dost decke, lebo ty dobre vies ze su dva faktory a to STR (teda rychlosti) a druhy faktor je zmena metriky (OTR), aj ked OTR sa nadava spolu obe veci. Nemozes sa mna pytat ze ako vysvetlim dilataciu casu od rychlosti tym ze priestor budeme povazovat za diskretny. jedine v com ked uz sa o tom bavime zmizne ohybanie pristoru do dalsej dimenzie do kaje kde ta dimenzia je nech mi ju niekto ukaze nameria.. Ibaze toto co pisem ja je principialne mozne a myslim aj matematicky urobit tak aby to bolo v zhode s terajsou teoriu a mozno by to posluzilo aj k priblizeniu pre KM. pretoze KM si pyta sama ddiskretny priestor. A to ze tam su rovnice spojite nech ta nemyli je to len dalsi trik a dosledok ze mame infitrzimalny pocet a matematiku vybudovanu tak ako ju mame. 

ak sa nemylim, tak v kvantovej fyzike bolo viac pokusov ju formulovat inak ako na podklade spojiteho casopriestoru  ( v 80 rokoch sa hovorilo o S maticiach, ktore popisovali len zrazky castic a nie drahy ) len to nikam neviedlo.  Dnesny pristup je zjavne uspesny ale matematicky nekorektny a je mozne ze prave pre pocitanie na spojitom casopriestore.  aj ked to zdaleka uz nie su infizimitalne pocty. 

Priestor v kvantovej fyzike je rovnako spojitý, ako v klasickej fyzike. Nespojité sú iba riešenia s konkrétnymi počiatočnými podmienkami. Ak strunu v klasickej fyzike napneme medzi dva body, tak riešenia sú diskrétne hodnoty frekvencie kmitania struny. V kvantovej fyzike platí to isté, rozdiel je len v tom, že riešenie Schrödingerovej rovnice nepredstavujú mechanické kmitanie, ale hustotu pravdepodobnosti výskytu častice v priestore a čase. V prírode neexistujú čísla, tie pozná iba matematika. V prírode sú iba pomery, tak, ako je pomer vlnovej dĺžky kmitania k dĺžke struny. Alebo Bohrova podmienka 2. Pi. R / lambda = n. Ludolfovo číslo je pomer dĺžky akejkoľvek kružnice k jej priemeru.Môžeme si to overiť motúzom. Matematicky môžeme toto číslo dostať, ako súčet nekonečného radu. https://sk.wikipedia.org/wiki/Ludolfovo_%C4%8D%C3%ADslo Je to iracionálne číslo, takže ho nedokážeme napísať v tvare zlomku.  Môžeme na základe tohoto matematického faktu tvrdiť, že súčet nekonečného radu predstavuje aj určitú konkrétnu fyzikálnu realitu, teda, že reprezentuje aj nekonečný súčet parciálnych fyzikálnych realít? Určite nie.Skús takúto predstavu interpretovať s tým motúzom.To je iba matematika.

Ak Fourierovú transformáciu aplikujeme na vlnovú funkciu, frekvenčný obraz bodovej reality v danom čase a mieste predstavuje súčet nekonečného spektra vlnových funkcií. Ak nekonečno neexistuje, neexistuje ani pravdepodobnosť reality, ktorá sa v STR nazýva udalosťou.Kvantová fyzika to rieši jednoducho tak, že vlnová funkcia skolabuje.

Ano tono kvantovu teoriu nekonecna a spojitost neobisla. Stale tkame vsetko tou istou nitou. O to ale v nasej debate nejde aku matematiku pouzivame. Ty samozrejme sa dopustat tej istej chyby a pritom som to napisal o par riadkov vyssie. Ak nekonecno funguje ako uzitocny nastroj mas potom pocit ze to niekde v realite je, v prirode..

A to co si napisal na zaver to urcite pravda nie je. Sucet radu len hovori ze pouzivame "vzdusne zamky" aj ked su uzitocne ako v pripade pi kde ani nemusim poznat presnu hodnotu ale napisem si ho ako symbol a ked sa mi nikede objavi v rovnici dva krat mozem vykratit a zmizne.

Vo fyzike diskrétna hodnota neexistuje. Povedz mi jediný príklad diskrétnej fyzikálnej hodnoty. Aj atómové hodiny majú odchýlku. Spôsobujú to fluktuácie strednej hodnoty. Môžeme predpokladať, že Plancková dĺžka predstavuje minimálny rozmer a je teda nedeliteľná. To by znamenalo, že neurčitosť hybnosti by bola obrovská.

tono

Nechapem o co ti ide vacsina zlozitych problemov sa riesi numericky, pocitac nepracuje s nekonecnami, takze pracuje v nejakej triede presnosti ktora postacuje, napr. PI postacuje ked budes brat z toho cisla iba nejaky konkretny pocet desatinnych miest, prave naopak ziadne fyzikalna hodnota nie je nediskretna, ty mi naozaj kladies otazky takeho charakteru, ze sa cudujem co vlastne tvrdis. to co pises je tvoj sen, ziadne vypocty nie su presne, jedine co sa deje ze sa pokratia vzdusne zamky v rovniciach a vtedy je to "presne". To len preto ze na tom vzdusnom zamku to nestoji iba preto.. velicina vymizne z rovnice

toto je debata trochu mimo fyziky.  :)      myslim ze tvrdite to iste ale nesuhlasite.   Tono tvrdi ze kazde meranie je zatazene chybou a neurcitostou a teda to "cislo" nie je  v skutpocnosti diskretne, robopol tvrdi ze vypocty su tiez nepresne ale vysledok je konkretne cislo ( ale rovnako zatazene chybou). 

ale mam taky nejasny pocit ze sa bavite v skutocnosti o klasickej fyzike nie o kvantovej fyzike, tam je matematicky problem trochu iny, nekonecna sa nedaju vykratit  ale ich normalne ignorujeme v renormalizacii.  A kedze ide o poruchovy vypocet tak ani nejdeme pocitat nekonecny rad, sme celkom radi ked dokazeme spocitat prve cleny.   Lenze v dnesnej teorii sa casto stava ze rad je divergentny a ani to nejde.

Ale priznavam ze ja som nic nepocital a tak sa mozem mylit. :)  Skor teda opakujem to co viem z popularnej literatury.     

V klasickej fyzike nekonecno znamena ze sme dostali mimo odbor kde model funguje, v kvantovej fyzike sa objavuje vsade a tak vsetci tusia ze to zrejme znamena ze nas model nie je spravny ale tam kde vieme nieco spocitat tak tam funguje.

no ved ano tyso lenze to je principialny problem toto. Ja suhlasim ze matamatika s nekonecnami je uzitocny nastroj ked vies ako s nim pracovat ale zaroven tvrdim ze to je sporne, obsahuje to sporne tvrdenia, resp. vedie to k sporom, prave preto si aj myslim ze to nemoze aj n vprirode existovat, a kvantova fyzika je presne ten priklad kde predstavy sa zdaju nespravne, lenze my sme s tym nabehli aj na KM s tym istym aparatamo ako je v klasickej fyzike. Tono ma zas pocit ze bez nekonecien to nepojde a to je len pocit, lebo matamatika je popis reality a tak je dolezite na com je postavena.

A merania je pomerne jasne ze tam vzdy bude nejaka trieda presnosti a to nikdy nerozhodne o tom POKIAL sa neukaze v nejakej triede presnosti to uz nesedi s modelom ale to potom bude len inpulz ze nemame celkom dobru teoriu nebudeme patrat ci je nieco "zle" uz v matematike.

Tono vidi ze je tu neurcitost, ale nespaja to s tym ze by to mohlo byt aj v tom ze proste pojem infinitezimalny je len nas ludsky sen a nie realita v prirode.

Ja som v podstate dospel k tomu len z uvazovania. Svet sa sprava len v zmysle toho co je mozne. Zahady kvantoveho sveta nie su zahady ale skor nevyhnutnost toho preco je to tak ako to je len my sa pozerame na svet chybne. Svet mikrosveta je velky subor castic tie sa psravaju ako vlny len pretoze ked ich strasne vela tak take spravanie uvidime ,nasimulejeme to hoc kedy. No zaroven z nasich zlych predstav nemoze sa z vlny stat castica, preco lebo vlna je nieco ako abstrakcia vlastnost nejakeho celku. 

A to co je pomerne dolezite je to ci je nieco presne v platonovskom svete zda sa ze nemoze byt, ako keby na urovni mikrosveta jedna castica nemala presnu velkost ale je to len oblast, teda ako keby nebola diskretna, no zaroven diskretny by mohol byt ich pocet aj ked ten vznika a zanika, skor sa transformuje. ISte je ze v kosiku je konkretny pocet jablk neni to len oblast neurcitosti, na urcitej urovni vidime diskretnost.

Svet mikrosveta je velky subor castic tie sa psravaju ako vlny len pretoze ked ich strasne vela tak take spravanie uvidime ,nasimulejeme to hoc kedy. No zaroven z nasich zlych predstav nemoze sa z vlny stat castica, preco lebo vlna je nieco ako abstrakcia vlastnost nejakeho celku. 

Dualizmus nie je vlastnosť veľkého počtu častíc, ale aj jedinej častice. Napríklad elektrón v atóme je na konkrétnej radiálnej orbitálnej dráhe. Je to síce diskrétna stredná kvantová hodnota, ale neurčitosť polohy elektrónu v tomto kvantovom stave, túto hladinu "rozmazáva". Vyjadruje to hustota pravdepodobnosti, ktorú dostaneme riešením Schrodingerovej rovnice. Matematický výsledok je Gaussová krivka. Elektrón, pokiaľ nie je detekovaný, je vo všetkých stavoch pravdepodobnosti Gaussovho rozloženia súčasne. Diskrétna hodnota, napríklad jeho energia, je daná iba v momente jeho detekcie. Realita, keď elektrón nie je detekovaný a je na kvantovej hladine znamená, že pravdepodobnosť jeho polohy je vytvorená súčtom nekonečného počtu vlnových funkcií. To je Fourierov rozvoj Gaussovej funkcie. Podľa kvantovej fyziky je elektrón na kvantovej hladine súčasne v nekonečnom počte stavov. Samozrejme je to matematický model, ale zodpovedá experimentom.

Tono takto, co je to vlnova fukcia? vzdusny zamok?

Nie to su tie nezmysly, pokial sa budes na to pozerat len cez fyzikalne premenne takto nic neda zmysel, viec preco, lebo tam chyba ten priestor a jeho vlastnosti (kt. by to zabezpecil). A teraz si predstav ze priestor je diskretny, ma entity a tie prenasaju vsetko ostatne aj castice z jedneho miesta na druhe.

Skus si to predstavit takto:

Futbalovy stadion v hladisku kopu ludi a ked sa postavi napr 15 ludi a nasledne dalsich 15 ludi v spravny cas prenasas vlnu a ta vlna je diskretna, na konci ta vlna dorazi a kedze castica je prrve take nieco ako kde dorazi vlna na nejake miesto tam ju diskretne detekujeme. Takze bez predstav o priestore a modelovani toho ako by to slo nebude davat nic poriadne zmysel. Matematika ti odpovede neda, je to pomocnik.

a prave strunovy model sa k tomu zacal priblizovat (operuje s vlastnostami priestoru), vlnovy balik tak si to predstav ze sa pohybuje vlnovy balik ten je ohraniceny nejakou oblastou, nie je to nekonecne rozprestreta vlna, potom nebude zhada ako ze sa objavuje tam kde je najvacsia interferencia castejsie. alebo ako prejde cez oba otvory, to vlnovy balik dokaze. Potrebujeme ale ten priestor so specifickymi vlastnostami kt. to zabezpecia. Na urovni makrosveta vidis nieco ine (tam vlnova povaha mizne), pretoze tam sa to s velkym poctom castic zacne chovat klasicky, tam je uz viac vlastnosti toho co priestor prenasa.

A preco nevieme predpovedat presne kde vlnovy balik dorazi je dane tym ze povaha mikrosveta podlieha taktiez teorii chaosu a nie je mozne predpovedat deterministicky kazdu jednu castica a predpovedame len statisticky subor, ak sa to chova v nejakom vzore.

Celkom iste strbinovy experiment sa da vysvetlit takto, samozrejme kvantovy svet je zlozitejsi napr. ten etangel. tunelovy efekt nebude taka zahada ako sa zda, atd . To znamena na nejakej urovni sa daju vytvorit predstavy z makrosveta, napr. princip neurcitosti, ked zuzi priemer potrubia dostanes vacsiu rychlost prudenia, vidis aka je to pekna klasicka analogia? samozrejme sa mozem mylit ale ked uz chces argumentovat tak nie tak ze nahustenim preistoru nevysvetlim dilataciu casu od rychlosti, lebo take argumenty nedavaju ziaden zmysel.

 Matematika ti odpovede neda, je to pomocnik.

Fyzikálne zákony sa snažili matematicky formulovať už starí Gréci, Archimedes, Pytagoras. Bolo to už v dobe 500 až 300 rokov BC. Bez matematiky je formulácia fyzikálnych zákonov filozofia. Učenie Platóna a Aristotela boli, až do 16 storočia v Európe,  považované za dostatočne isté poznanie prírody. Až Galileo Galilei a Newton formulovali základy fyziky, založenej na matematickej formulácii fyzikálnych zákonov. Vtedy sa filozofia a fyzika rozišli. Predmet skúmania prírodných zákonov filozofie a fyziky je rovnaký, ale fyzika sa začala opierať o matematiku a experiment a filozofia sa stále spoliehala na racionálne a kritické myslenie. V 20 storočí, kvantová fyzika a teória relativity potvrdila, že racionálne a kritické myslenie nie je schopné fungovať bez matematiky. Nastal paradoxne opačný stav, keď dnes hľadáme racionálne vysvetlenie matematických výsledkov fyzikálnych teóríí, potvrdených experimentom. Dokonca to zašlo tak ďaleko, že už veríme iba matematike.Matematika dokáže formulovať problém viacerými spôsobmy a ten ktorý nakoniec akceptujeme, vyberáme pomocou kritéria Occamova britva.

S tym co si napisal suhlasim. upresnim ako som to myslel, samozrejme kazda myslienka model sa da formulovat matematicky, vtedy to celkom mozne nebolo. To co ale skutocne ponaha, ten motor civilizacie su napady, kt. sa nasledne testuju. Matematika je v tomto dobry nastroj. Ukazalo sa vsak nieco ine aj, ze rovnice vedu k dalsim zasadnym myslienkam a preto aj predbehli tu filozofiu.

No je tu zasadna vec, teorie ktore mame su specificke pravidla kt. medzi sebou su poviazane, ale nemozeme ani na chvilku tvrdit ze svet su len pravidla ani s nimi najst hlbsi vyznam. Ja som ti uz viac krat ponukol testovatelne myslienky, model resp. interpretacie. Fyzikalny model nemoze ist hlbsie nad svoje axiomy ..

Taka mala myslienka ohladne previazaneho paru, neposleme cez to informaciu rychlejsie, ale len ma napadlo ze ved mozeme tym synchronizovat hodiny a cela STR vybudovana na relativite sucasnosti tym speje k paradoxu. Kde robim chybu v uvahe?