#37 'Dlaczego nie pięć', czyli Dlaczego Przestrzeń jest 3-wymiarowa?

0. Wstęp, bo jakoś trzeba zacząć.

Dzień dobry!

Panie i panowie, Fizyka dla Laika i dalej wiecie co, przedstawia temat z pogranicza matematyki i fizyki.

Szarpnąłem się trochę na matmę, żeby Wam urozmaicić odbiór. I nie jest tak, że od matemy zacząłem i na niej skończę, a pewnie wielu z Was dojdzie do takiego wniosku. Zajmujemy się głównie fizyką i głównie kwantową, ale czasem autor dochodzi do wniosku, żeby trochę odpocząć.
Kwant tu, kwant tam, i spuchnięty łeb gotowy. Mój, Wasz, wszystko jedno, zawsze są jakieś łby do spuchnięcia ;)

Dlatego dziś zajmę się tym nie 'jak to możliwe', albo 'jak to jest zrobione', jak poczyniłem w pierwszym poście. Dziś zajmiemy się pytaniem 'dlaczego'.

Dlatego pytam 'dlaczego' ;)

1. Dlaczego nie?

Bo tak ;)

Pytaniem 'Dlaczego przestrzeń jest trójwymiarowa, a nie piętnasto?' zajmowali się naukowcy i filozofowie od lat niepamiętnych. Od starożytnej Greki, po Rzym i Germanię... No, z tym ostatnim to przesadziłem, bo tam głównie liczono drzazgi na wyrębie, ale w Grecji to na pewno. Ogólnie przyjętym skrótem myślowym się posłużę (chociaż w ostatnim poście pisałem inaczej, ale dla dobra naszych łepetyn i na potrzeby tego tematu poczynię założenie zgodne z teorią względności Einsteina) : czasoprzestrzeń jest czterowymiarowa. Albo - jest trójwymiarowa, jeśli chodzi o przestrzeń, a czas jest wymiarem dodatkowym, innym w swojej naturze. Co fajne, Wymiar czasowy jest bezpośrednio powiązany z drugą zasadą termodynamiki Newtona.

Co za tym idzie? Czas ma jeden kierunek (strzałka czasu jest skierowana w przyszłość), ponieważ entropia (miara nieuporządkowania układu) nigdy nie malej w zamkniętym układzie, takim jak Wszechświat. Może maleć w systemach otwartych, ale do układu musi być dostarczona energia cieplna. Wyjaśnienie pojęcia entropia znajdziecie w punkcie 2. tego oto posta:{entropia, go to point tu maj friends}. Tam jest fajnie to opisane, nie będę się powielał. Jeszcze będę się musiał zamknąć za łamanie praw autorskich ;)

3. Helmholtz! Raz, dwa, trzy.

W najnowszych opracowaniach, badacze opracowali sprytny myk, jak to możliwe, aby wykorzystać tę biedną drugą zasadę termodynamiki do wytłumaczenia 'Dlaczego przestrzeń jest trójwymiarowa?'

To już wiedza z pogranicza filozofii i nauk ścisłych: być może dzieje się tak dlatego, aby czasoprzestrzeń była idealna, by stworzyć warunki możliwe do zaistnienia życia, albo by zapewnić stabilność i różnorodność... Bazując na dedukcji, wysnuto wniosek z obserwacji modelu wymiarowości Wszechświata,z odpowiednim 'tłem' w postaci czasoprzestrzeni. Warto dodać, że liczba trzy wydaje się optymalna, biorąc pod uwagę ilość.

Naukowcy proponują takie buty: przestrzeń jest trójwymiarowa z powodu własności termodynamicznej znanej jako 'gęstość wolnej energii Helmholtza'. We Wszechświecie wypełnionym promieniowaniem, ta gęstość może być uznawana za rodzaj ciśnienia wywieranego na całość przestrzeni, a zależy ona od temperatury i ilości wymiarów przestrzennych.

Badacze, wskazali na fakt, że kiedy Wszechświat zaczął się ochładzać od momentu Wielkiego Wybuchu (bam! i mamy Wszechświat), gęstość Helmholtza osiągnęła pierwszy raz maksymalną wartość przy bardzo wysokiej temperaturze. Jakby tego było mało, nasze uniwersum było tylko w powijakach, a miało na liczniku jedynie ułamek sekundy; liczba wymiarów przestrzennych wynosiła około trzech. Dziwne, prawda? Około trzech, czyli ile? Dwa, pięć, 6,5?

Takie cuda są wyjaśnione m.in. {4d tutej}… tutej :)

4. Temperatura krytyczna, i proszę nie krytykować ;)

Kluczowym pojęciem jest fakt, że kiedy przestrzeń 3D była zamrożona w tym momencie, kiedy gęstość Helmholtza osiągnęła pierwszy raz maksimum, nie mogła się przeistoczyć w przestrzeń o wyższej ilości wymiarów. A chętnie by to zrobiła, przestrzeń ta nasza kochana ;)

To wszystko dlatego, że drugie prawo termodynamiki pozwala na takie przejścia w wyższe wymiary tylko wtedy, gdy temperatura rośnie powyżej owej krytycznej wartości, nie gdy znajduje się 'pod kreską'. Ponieważ Wszechświat ciągle się ochładza, obecna temperatura wynosi o wiele mniej, niż potrzeba do tego, żeby 3D przeistoczyło się w 4D, albo pięć, dziesięć, osiemdziesiąt...

Analizując dalej: wymiary przestrzenne są ściśle podobne do przemian fazowych materii - kiedy zmienia się temperatura, zmienia się stan skupienia. To fantastyczne - wyobraźcie sobie, że robimy ciasto, otwieramy piekarnik, a tam tesarakt… Może nie aż tak, ale coś w ten deseń. Co dopiero lodówka, strach pomyśleć, zamrożone banany w 4D ;) Lepiej je trzymać w szafce.

Ale poważnie - chodzi o ciało stałe, ciecz i gaz. Tudzież kondensat Bosego-Einsteina i plazmę.

Badacze wyjaśniają dalej: 'W procesach chłodzenia wczesnego Wszechświata i po okresie pierwszej krytycznej temperatury, zasada przyrostu dla systemów zamkniętych zamkniętych mogła zabronić pewnych zmian w wymiarowości'.

Nadal pozostaje miejsce dla wyższych wymiarów, które mogły wypełznąć podczas pierwszych ułamków sekund istnienia Wszechświata, kiedy był on gorętszy niż podczas momentu o krytycznej temperaturze. Przecież mamy o nich napisane w wielu publikacjach, są obecne w wielu modelach naszego Uniwersum - dlaczego miałyby nie istnieć w tak zagadkowym okresie pierwszych chwil po Wielkim Wybuchu? Mogłyby, to lepsze słowo. No i ta teoria strun, ta śmiała teoria spędzających sen z powiek wielu fizyków teoria strun.

Nowe badania mogą wyjaśnić dlaczego, w wielu tych modelach, te wspaniałe dodatkowe wymiary zwinęły się, niejako zapadły (albo pozostały takie, jak były na samym początku, bardzo małe), podczas gdy przestrzeń trójwymiarowa rozrosła się do rozmiarów obserwowanego Uniwersum.

W przyszłości, naukowcy planują ulepszyć swój model, włączając dodatkowe efekty kwantowe (wow, dyskoteka, czy co? ;)), które mogłyby wystąpić podczas pierwszych sekund po Wielkim wybuchu, w tak zwanym okresie Plancka, aby coś tam nie było takie proste jak się wydaje.

Dodatkowo, wyniki z bardziej kompletnego modelu mogłyby dać naukowcom wskazówki do pracy nad innymi modelami kosmologicznymi, takimi jak grawitacja kwantowa...

5. I to tyle moi mili, mam nadzieję, żeśmy razem do portu razem dobili.

Fajnie. Dodatkowe wymiary, i to nie jak, a dlaczego. Można osiwieć, oczadzieć, i nabawić się rozstroju wątroby, bądź innych narządów. Oby nie tego na szyi, i nie mówię o oczach, które też są przecież trochę na szyi.

I na ten znak, że już bredzę, trzeba kończyć :)

Dlaczego trzy, zapytacie.

A dlaczego nie? ;)  

Aha, zapraszam na Patronite! To nie takie trudne założyć tam konto i wesprzeć klikanie w klawiaturę! :)

patronite/DiesPhys

Oraz na Facebook fanpage; więcej nas, jest ciaśniej ale weselej! ^_^

fanpage/DiesPhys

#36 Czasem jest czas, czyli czas na fizykę Czasu

0. Wstęp.

Z tym czasem nikt do końca nie wie, jak jest.

To bardzo trudny temat, wielu, a właściwie większość fizyków ma ograniczone pojęcie, stosuje się bardzo oszczędne definicje.

Może zabrzmi to jak żart, ale podaje się określenia typu 'czas jest to wielkość, którą mierzą zegary', albo 'czas płynie w tempie 1 sekundy na sekundę'. I tym razem nie żartuję, podane wyżej definicje funkcjonują jako obowiązujące w fizyce. Mamy jeszcze 'jest to czwarty wymiar czasoprzestrzeni, poza trzema wymiarami przestrzennymi'.

I ostatnią definicją zajmiemy się dziś. Proszę mi wybaczyć rozwlekłość, ale przymierzałem się do wzięcia za barki z Czasem od... dłuższego już czasu ;)

1. Punkt po wstępie ;)

Czas to przede wszystkim pojęcie służące do mierzenia długości trwania wydarzeń. Jest głęboko zakorzeniona w naszej intuicji, ta koncepcja czasu, która wydaje się słuszna ;) Bo ona jest słuszna, ta koncepcja, prawda? ;) żarty na bok. Tymczasowo ;)

Pojęcie czasu służy także opisowi układów fizycznych w języku matematyki. W jaki sposób?

Prędkość to nic innego, jak przemieszczenie obiektu w danym czasie.

Niestety, dalej sprawa czasu się komplikuje. Bo w ujęciu Newtońskim jest on 'absolutny', czyli niezależny od innych zmiennych i parametrów fizycznych opisujących naszą Rzeczywistość, tak jakby istniał sobie zegar, który odmierza cały ten czas tak samo dla całego Wszechświata.

Z kolei Einstein uważał, że czas to tylko czwarty wymiar czasoprzestrzeni.

Dziś wielu teoretyków stawia znak negacji pod dwoma opisanymi wyżej koncepcjami czasu, i drąży głębiej. Uważa się, że czas jest bardziej realny, bardziej zakorzeniony w naszym świecie fizycznym, nie jest tylko suchym, stricte matematycznym, jakby nieuchwytnym pojęciem. Jak realnie spojrzeć na czas?

A może jako na miarę numeryczną kolejności zdarzeń? Czyli - czas służy do ustalenia kolejności wydarzeń, określa skutek i przyczynę.

I tym ostatnim podejściem się dziś zajmiemy.

2. Brak wymiaru czasowego.

Zwykliśmy uważać, że czas to absolutna wielkość fizyczna, która jest całkowicie niezależna, taką po prostu odgrywa rolę, jak 'wolny elektron na boisku piłki nożnej', taka 'dycha', rozgrywający. Zmienna 't', często opisywana jako 'x' na wykresach, które pokazują rozwój sytuacji w układzie fizycznym.

Ale czas bardzo często traktowany jest po macoszemu. Wyliczamy sobie za jego pomocą prędkość, częstotliwość pewnych obiektów. A wygląda to mniej więcej tak: w doświadczeniu istnieje ruch obiektu badań i 'tyknięcia' zegara, potem porównujemy jedno do drugiego i mamy pożądane zmienne.

A to malutkie 't' to tylko matematyczna wartość, bez odpowiednika w fizycznym świecie. Bo czy widzimy czas? Czy go czujemy? Widzimy ruch, widzimy drgania z pewną częstotliwością, ale czasu ni ma.

Krótko mówiąc: czas ma więcej wspólnego z przestrzenią, niż z wymyśloną kiedyś ideą 'absolutnego' czasu pewnego nadrzędnego nad wszystkim zegara.

Dlatego w tym momencie nasi badacze, którzy porywają się na zrozumienie w inny, niż dotychczas, sposób pojęcia czasu mówią, że nie ma czegoś takiego jak 3 wymiary przestrzenne w czasoprzestrzeni i jeden czasowy. Istnieją cztery wymiary przestrzenne. Mówi się, że Wszechświat jest 'bezczasowy'.

3. Czas jako wymiar przestrzenny.

Śmiałe teorie. Idziemy dalej!

Czas, być może, nie jest fizyczną wielkością, w której zachodzą zmiany w materialnych obiektach i na nich. Można uprościć sprawę - czas to po prostu liczbowe ustalenie pewnej kolejności zmian. Przy takim podejściu, twierdzą badacze, łatwiej wytłumaczyć zjawiska, takie jak grawitacja, elektrostatyka. Dlaczego? Bo są to zjawiska fizyczne, które mają związek ze zmianą w przestrzeni, w której zachodzą (owe zjawiska).

Einstein rzekł: 'Czas nie jest niezależny od zjawisk, a szczególnie od kolejności ich zachodzenia.'

Jest kolejnością zachodzenia wydarzeń.

4. Parę słów związanych z Planckiem.

Kolejna teoria na tapecie: Wszechświat jest 3-wymiarowy, od skali mikro, czyli objętości Plancka, do wielkich Dróg Mlecznych i olbrzymich Gromad. Nie ma w tej przestrzeni ani zagięcia, ani skrócenia odległości (inaczej 'skrócenia Lorentza'), a ni 'dylatacji czasu'. Jedyne, co istnieje, to fakt, że prędkość zmiany dla obiektów jest 'względna'.

5. Kolejność porządkowa w przestrzeni.

Weźmy taki foton w przestrzeni, poruszający się od punktu A do punktu B. Odległość składa z długości Plancka, dodanych do siebie. Odległość Plancka to najmniejsza możliwa odległość, jaką może pokonać foton. I pokonuje go, niestety, w czasie Plancka. Niestety, bo to znowu najkrótszy z możliwych czasów. I drugie niestety: mózg się gotuje... :)

Kiedy foton porusza się po danej prostej, i pokonuje jedną odległość Plancka, porusza się wyłącznie w przestrzeni, a nie w 'absolutnym' czasie Newtona. Porządek numeryczny jest taki: 1. punkt A., 2. punkt A + odległość Plancka, 3. punkt A + 2 odległości Plancka, itd. Pozycja 1 jest umiejscowiona w przestrzeni przed pozycją 2, pozycja 2 przed pozycją 3, itp. Jednak ta kolejność to nie kolejność w czasie... Pozycja 1 nie znajduje się przed pozycją 2 w czasie, tylko w przestrzeni.

Jak tłumaczą badacze, bez używania czasu jako czwartego wymiaru czasoprzestrzeni, można opisać świat dokładniej. Sugeruje się, że matematyczny model czasoprzestrzeni nie odpowiada fizycznej rzeczywistości oraz że bezczasowa przestrzeń dostarcza dokładniejszej struktury opisu.

6.  Newtońskie pojęcie czasu.

Newtońska teoria czasu absolutnego jest bardzo sprytna, tak sprytna, że nie da się jej ani obalić, ani udowodnić, że jest prawdziwa. Próbowano, próbowano.

Z kolei teoria czasu jako kolejności porządkowej występowania zdarzeń jest możliwa do obalenia, na szczęście obalili ją ci sami naukowcy, którzy ją postawili. Zaorali się sami ;)

Do tego dochodzi bardzo fajne, niejako przy okazji odkryte, 'znalezisko'. Czas jako kolejność porządkowa występowania zdarzeń w przestrzeni może wyjaśnić paradoks Zenona - ten o Achillesie i żółwiu.

Paradoks Zenka można opisać mniej więcej tak: Achilles startuje do biegu z żółwiem. Daje mu fory, ale mimo, iż porusza się10x szybciej niż żółw, nigdy nie może go dogonić, ponieważ... Dziwne, co?

Na każdą jednostkę odległości, którą pokonuje Achilles, żółw przebiega 1/10 dalszego dystansu. Achilles biegnie, dobiega do miejsca, w którym stał żółw, ale gadzinka jest już 1/10 odległości achillesowej dalej. I tak w kółko! Do zakichanego końca.

Ale, wierzycie w to? że Achilles nie doścignie żółwia? Oczywiście, nie. Ale spróbujcie udowodnić!

To już trudniejsze.

Istnieje wiele wytłumaczeń, dlaczego samo doświadczenie myślowe jest podstępne i niełatwe do rozwiązania. Potrzebny jest trochę lepszy, niż intuicyjny, aparat matematyczny.

Dzięki naszemu pojęciu czasu jako kolejności zachodzenia zdarzeń w przestrzeni, można go wyjaśnić, paradoks ten.

Przedefiniowano prędkość - szybkość ruchu dwóch zawodników ocenia się według ich położenia w liczbowej kolejności punktów w przestrzeni, a nie według czasu. I według tej perspektywy, Achilles i żółw poruszają się tylko w przestrzeni; Achilles może prześcignąć żółwia w odniesieniu do przestrzeni, jednakże nigdy w 'absolutnym' (nie relatywnym, nie takim od Einsteina) czasie...

7. Przeszłość, przyszłość, teraźniejszość (zastanawiająca kolejność, nieprawdaż?).

Krótka objaśnianka, jak my, ludzie, intuicyjnie postrzegamy czas.

To proste, myślimy o przeszłości, teraźniejszości, przyszłości. Stąd już szybka droga do myślenia o mózgu jako o naszym zegarku, podręcznym, naszyjnym, naszej głowicy jądrowej tykającej niczym... Nie zdziwiłbym się, gdyby teraz Wasze i nasze mózgi w ten sposób tykały, grożąc wybuchem... :)

Jednak to nie wszystko. Idąc za tokiem rozumowania zawartym w powyższym poście, wielu naukowców (radzieckich, chińskich, amerykańskich, ki grzyb - mądrych głów!) wysnuło tezę, że mózg może 'myśleć' o czasie w sposób 'przestrzenny'. Dlaczego?

Ponieważ przy myśleniu o czasie aktywują się neurony, a właściwie ich skupiska, rozsiane po całym mózgu, a, jak wiadomo, są rozmieszczone w mózgu w sposób przestrzenny! To bardzo proste, prawda? Nikt się nie spodziewał takiego rozwiązania, ale to prawda.

I być może myślimy o czasie w kategoriach przeszłości, przyszłości i teraźniejszości, ale - te pojęcia mogą być tylko psychologiczną ramą, podstawą której jest doświadczanie zmian w materii na bazie przestrzeni.

Jednym słowem, myślimy o czasie, ale tak naprawdę rozumujemy w kategoriach przestrzeni.

Pomyślcie nad zdaniem: 'Dwie godziny drogi do Warszawy'. Droga to droga, czas to czas, a jednak - tak myślą nasze mózgi! Czas jako przestrzeń! To nasze myślenie intuicyjne...

A nasze biedne mózgi chciałyby już sobie dać spokój, prawda? Nie wiem, jak Wasze, ale mój ma dość czasu. Dość czasu, by pójść na spacer i nabrać dystansu, czyli... Przestrzeni! =>

Aha, zapraszam na Patronite! To nie takie trudne założyć tam konto i wesprzeć klikanie w klawiaturę! :)

patronite/DiesPhys

Oraz na Facebook fanpage; więcej nas, jest ciaśniej ale weselej! ^_^

fanpage/DiesPhys

#35 'Masz Piątaka?', czyli Piąta Siła Fundamentalna

0. Czy bobry?

Witam,

Dziś mamy na kolację cwaniaka, który być może da nam piątaka ;)

Ten głupawy żart to tylko preludium fizyki, którą dziś chciałbym Was trochę uraczyć. Będziemy rozmawiać - ja pisać, Wy - czytać, o ile starczy Wam zapału, o prawdopodobnie nieprawdopodobnym odkryciu - piątej sile fundamentalnej.

Pięć sił fundamentalnych to o jedną za dużo, bo na razie mamy cztery, w pełni potwierdzone i realnie istniejące, piątej szukają wszyscy w półświatku fizycznym, na razie bezskutecznie, ale są oznaki.

A raczej - wskazówki, że istnieje, istnieją :)

Informacje pochodzą z roku 2016, dlatego są lekko nieaktualne, może już odkryli szóstą, a ja piszę o piątej? ;)

To też żart, zajmiemy się piątą.

1. Wstępniaczysko.

Niedawne odkrycia sugerują, że, być może, odkryto piątą siłę fundamentalną w przyrodzie. Wszystko dzięki znalezisku na gruzach kolidujących w akceleratorach cząstek protonów, neutronów i innych bizonów.

W dużym skrócie o siłach fundamentalnych, co to jest, z czym to się je, i czy warto wogóle sięgać po widelec ;)

2. Siły fundamentalne w przyrodzie nieożywionej. Inaczej - tzw. Oddziaływania.

a. Elektromagnetyczne.

Siły elektromagnetyczne to cała znana nam gama zjawisk przyciągania magnetycznego, wyładowań elektrycznych, oraz światło. Pole elektromagnetyczne oscyluje, tworząc fale - radiowe, mikrofale, podczerwone, widzialne, nadfioletowe, Roentgena... Nośnikiem, kwantem, jest foton. Dzięki sile elektromagnetycznej widzimy, umyte włosy stają dęba przy czesaniu, a magnes trzyma się na lodówce.

b. Grawitacyjne.

Najbardziej zagadkowe, bo najsłabsze z wszystkich czterech.

W uproszczeniu grawitacja to siła - jednak według OTW Einsteina to ugięcie czasoprzestrzeni. Efekt jest ten sam - jabłko spada komuś na głowę, planety kręcą się wokół Słońca. Masa - to klucz do oddziaływania grawitacyjnego.

Są trzy ujęcia grawitacji - Kwantowa (prawie czysta matematyka, niemal tylko w teorii, jeszcze nie odkryta, brrrr, nie bierzemy się za to), Newtonowska (grawitacja to siła; piłka odbija się od murawy, bo przyciąga je Ziemia, która posiada pewną masę, a wielkość siły przyciągania zależy od ilości tej masy), oraz ta zaproponowana przez Einsteina - grawitacja to tylko efekt wizualny, a jego przyczyną jest ugięcie czasoprzestrzeni; kwantówkę stosujemy do oddziaływania na poziomie, hmmm, no... kwantów :), jednak w tej nanoskali jest tak słaba, że w obliczeniach może być pomijana... Poza tym, nikt jeszcze nie opracował spójnej i w pełni działającej teorii kwantowej grawitacji. Newtońskiej używamy do obliczeń zachowań ciał na Ziemi i na kartkówkach z fizyki przy obliczaniu prędkości ciała zsuwającego się po równi pochyłej :) Einsteinowkiej używa się do obliczeń ruchu ciał niebieskich oraz, np., w takich urządzeniach jak GPS :) To ostatnie to ciekawy fakt, bo gdyby nie uwzględnić poprawek Einsteina do mechaniki klasycznej, GPSy myliłyby się o kilometry!

Kwantem, niestety teoretycznym, bo nieodkrytym, jest grawiton.

Starczy o tej grawitacji, bo zapędzę się w kozi róg. A Wy zaraz za mną, lepiej w to nie brnijmy.

c. Jądrowe Silne.

Odpowiedzialne jest za wiązania barionów i mezonów. W skrócie - gdyby nie ono, składniki jądra atomowego (proton i neutron) nie mogłyby tworzyć całości, czyli jądra właśnie. Nie byłoby atomów, cząstek, materii w-o-g-ó-l-e. Ma bardzo słaby zasięg, dlatego dotyczy tylko barionów (którymi są właśnie, m.in., proton i neutron), oraz mezonów (np. piony i kaony). Czyli, po prostu, pewne cząstki elementarne.

d. Jądrowe Słabe.

Bardzo tajemnicze. Przenoszone są przez masywne cząstki, które mają krótki czas istnienia i zachowują się jak duchy - pojawiają się to tu, to tam ;) Odpowiedzialne jest m.in. za przemiany promieniotwórcze pierwiastków, ale nie tylko... Mogą zrobić niezłego psikusa i sprawić, że cząstka elementarna pewnego typu zamieni się w cząstkę elementarną innego typu. Mówiłem, że tajemnicze!

Uffff.

Przebrnęliśmy przez etap szkolnictwa na poziomie liceum.

Teraz zapraszam Was na podróż do fizyki niemal z piekła rodem ;)

3. Parę słów wstępu jeszcze.

Jonathan Feng, profesor fizyki i astronomii: 'Przez dziesięciolecia próbowaliśmy dojrzeć poza cztery podstawowe siły fundamentalne, poza tzw. Model Standardowy. Jeśli nasze odkrycia są prawdziwe, całkowicie zmieni się postrzeganie Wszechświata, a, być może, zakończy się to całe zamieszznie nawet unifikacją sił'.

Słów kilka o teorii unifikacji: przewiduje się, że podczas pierwszych sekund istnienia Wszechświata, zaraz po Wielkim Wybuchy, nasze Uniwersum było tak gęste i gorące (bo skompresowane do mikroskopijnych rozmiarów, zanim zaczęło się rozszerzać), że nie istniał podział na siły fundamentalne, była jedna, wielka siła! :) Więcej znajdziecie pod hasłem 'GUT - Grand Unification Theory', ja się tu nie wgłębiam, bo się tak wgłębię, że się nie wygłębię, i zostanę nie Laikiem, nawet nie Tłukiem, tylko Głąbem ;)


4. Do Rze, czy do Rzeczy?

Badacze z UCI (University of Caroline, Irvine) natknęli się na pracę fizyka jądrowego z Hungarian Academy of Sciences, który szukał 'ciemnych fotonów'. To też bardzo ciekawe, tu wszystko jest ciekawe! Dlatego się nie... wgłębiam, bo... ;) Ciemne fotony to możliwy trop do istnienia ciemnej materii (Moje Laiki. Tyle jest blogów i informacji o ciemnej materii, że wiecie, co robić). Prace węgierskiego fizyka odsłoniły anomalię rozpadu radioaktywnego, która wskazuje na istnienie cząstki światła około 30% cięższej niż elektron...

To świetna informacja, ale idźmy dalej.

Badacze nie mogli jednak stwierdzić, czy to nośnik nowej siły fundamentalnej. Po prostu, na ówczesnym poziomie wiedzy nie udało się stwierdzić, czy to nowa cząstka elementarna, czy cząstka-nośnik nowej siły fundamentalnej.

Panie i Panowie z UCI poszli jednak krok dalej i orzekli z ostateczną pewnością, że to na pewno żadne tam 'ciemne fotony' ani inne cząstki materii. Zaproponowali całkowicie nową teorię, która bierze w garść całą informację Węgrów, scala je w jedną, kompletną hipotezę: możemy mieć dowody na nową siłę fundamentalną!

5. Precz z Ciemnym Fotonem, niech żyje Bozon X.

To może być przełom. Prace, żmudne i katorżnicze, doprowadziły ich do punktu wrzenia, i z wściekłości napisali na arXiv (takie forum profesjonalnych fizyków, gdzie zamieszczają swoje artykuły, ogólnodostępne w necie, istne kompendium wiedzy, rzetelnej i sprawdzonej, choć nieraz zdarzą się, tu i tam, jakieś 'dzikie teorie'), że może być to 'Bozon X'. Już was widzę: mutanty, X-meny, dalej boję się pisać... ;)

Co to takiego, ten Bozon X? Otóż.

Podczas gdy zwykła siła elektrostatyczna oddziałuje na protony i neutrony (odpycha je od siebie), ten nowy bozon oddziałuje tylko z elektronami i neutronami, do tego na bardzo ograniczonym poletku, odległości, zwał, jak zwał. Zawał, i to mózgu :) Timothy Tait, profesor fizyki i astronomii orzekł, iż nie ma innego bozonu, który miałby podobne cechy. Stąd X, jak nieznany. To ci dopiero Profesor X! :)

6. Całościowo Rzecz ujmując...

Feng: 'Dalsze badania będą kluczowe. Cząstka nie jest ciężka, a w laboratoriach już dawno osiągano energie potrzebne do wykonania wymaganych badań.'

Leniuchy! Energie mamy od lat 50 i 60 ubiegłego wieku, a tym się nie chce, no co za opieszalcy. Fizycy i Laicy zrobiliby to szybciej, lepiej i taniej ;)

Jednak powody opóźnienia są inne, żarty na bok. Reakcje między cząstkami są bardzo nieuchwytne, słabe. Jednak dzięki faktowi, że cząstka X jest tak lekka, istnieje możliwość, że małe laboratoria, rozsiane po całym świecie, będą mogły zająć się dalszymi badaniami. To coś jak projekt SETI - komputery globu połączyły się i szybciej znajdą UFO :)

7. Elektryzujący koniec.

Ciekawostka: jest możliwość, że ta piąta siła fundamentalna mogłaby być, podobnie jak siła elektromagnetyczna, jądrowa silna i słaba, swego rodzaju 'obwieszczeniem Natury', że istnieje jakieś inne, bardziej podstawowe oddziaływanie...

Matko jedyna, wszędzie Siły, a ja już nie mam siły pisać. Poważnie. Neurony mi wysiadają, dlatego rąbnę jeszcze na koniec.

Prawdopodobnie, według Fenga, może istnieć jakiś 'ciemny' sektor Modelu Standardowego, jeszcze nieodkryty, ze swoimi siłami i cząstkami elementarnymi. Może, powtarzam, może - te dwa sektory 'komunikują' się jakoś ze sobą i oddziałują za pomocą zawoalowanej, zakrytej formy oddziaływań fundamentalnych, bardzo 'podstawowych', by nie rzec - 'pierwotnych'...

Albo - w ten sposób: ten ciemny sektor manifestuje swoją obecność poprzez siłę fundamentalną, odkrytą przez Węgra, nośnikiem jej jest bozon X, a my widzimy tylko 'warkocz'  tej siły, bez zwieńczenia i podmiotu, którego dotyczy. Każdy kij ma dwa końce, ale ten ma tylko jeden - Model Standardowy, oddziaływanie przenoszone bozonem X jest warkoczem, jednak drugiego końca nie ma, a przynajmniej go nie widzimy, bo prowadzi do 'ciemnego sektora', który jest zakryty. Obserwujemy tylko oddziaływanie, Siły Modelu Standardowego, bez drugiego obiektu oddziaływania - sektora X, ciemnego, ciemna masa, ciemna Siła, cholera jasna, jestem już śpiący.

Ciemna materia, proszę Państwa. To jedyny kandydat na brakujący koniec naszego Kija.

O tym może kiedyś, może nigdy, kogo to obchodzi, skoro mamy...

Wuja Google! Ciocię Wiki! Do roboty, ciekawskie Tłuki i Laiki!

Aha, zapraszam na Patronite! To nie takie trudne założyć tam konto i wesprzeć klikanie w klawiaturę! :)

patronite/DiesPhys

Oraz na Facebook fanpage; więcej nas, jest ciaśniej ale weselej! ^_^

fanpage/DiesPhys