Συνέχεια από Τρίτη, 28 Ιουλίου 2020
2.6. Οι συμμετρίες στη Φύση και η ρήξη τους
Το μυστικό του Σύμπαντος είναι η ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ αλλά ο Κόσμος μας είναι, σε μεγάλο βαθμό, προϊόν της ΡΗΞΗΣ των ΣΥΜΜΕΤΡΙΩΝ129.
Η έννοια της συμμετρίας είναι μία από τις πιο εντυπωσιακές έννοιες και ο τρόπος με τον οποίο εκφράζεται μέσα στη Φύση αποτελεί ίσως το εκπληκτικότερο και γοητευτικότερο χαρακτηριστικό της. Παρά ταύτα δεν είναι ιδιαίτερα εύκολο να δώσουμε έναν σαφή και ξεκάθαρο ορισμό της. Κάνοντας μία προσπάθεια να προσεγγίσουμε το εννοιολογικό της περιεχόμενο θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε λέξεις όπως ισορροπία, αρμονία, ευχάριστες αναλογίες, κανονικότητα. Ωστόσο, από τον κόσμο που μας περιβάλλει λαμβάνουμε πληθώρα πληροφοριών που αποκαλύπτουν διαφόρων ειδών συμμετρίες. Σχήματα, φαινόμενα, μελωδίες, εποχές επαναλαμβάνονται τόσο μέσα στον χώρο όσο και στον χρόνο. Κατανόηση της συμμετρίας στη Φύση οδηγεί σε κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτή δομείται ή του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί· αναδεικνύεται έτσι σε ισχυρό εργαλείο προσέγγισης τόσο των σταθερών και αναλλοίωτων χαρακτηριστικών της, όσο και των αλλαγών ή των διαφοροποιήσεων που παρατηρούνται σ’ αυτήν130. Η βαθιά συσχέτιση των αρχών της συμμετρίας με τις Θετικές Επιστήμες είναι προϊόν του 20ου αιώνα και ξεκίνησε με την ανατροπή που έφεραν στον τρόπο προσέγγισης της Φύσης οι σύγχρονες θεωρίες της Φυσικής, που βασίζονταν πλέον σε ισχυρά μαθηματικά θεμέλια.
Στην προηγούμενη παράγραφο και στα πλαίσια της παρουσίασης της ενοποίησης των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων με τις ασθενείς πυρηνικές αναφερθήκαμε στη συμμετρία που εμφανίζουν τα σωματίδια – φορείς των δυνάμεων σε υψηλές τιμές ενέργειας και το σπάσιμο της συμμετρίας αυτής σε χαμηλότερες τιμές. Το φαινόμενο αυτό δεν αποτελεί ένα μεμονωμένο ή τυχαίο περιστατικό στη Φύση, ούτε κάποιο από τα λίγα ή περισσότερα που παρατηρήθηκαν. Μάλλον αποτελεί έναν κανόνα της Φύσης, ένα μυστικό της, που κρύβεται σχεδόν σε όλες της εκδηλώσεις της. Υπενθυμίζουμε το παράδειγμα της ρουλέτας του Hawking. Όσο η μπίλια έχει υψηλή τιμή ενέργειας, εμφανίζει μία μόνο συμπεριφορά, καθώς περιστρέφεται με ομοιόμορφο τρόπο μέσα στη ρουλέτα. Η κατάσταση αυτή χαρακτηρίζεται ως συμμετρική. Ένας είναι ο τρόπος θέασης της μπίλιας, ένα και το αποτέλεσμα από όπου και αν το παρατηρήσουμε. Όταν όμως η ενέργεια του συστήματος μειώνεται, τότε η μπίλια παύει να περιστρέφεται, σπάει η αρχική ομοιομορφία – συμμετρία και αναγνωρίζονται τριάντα επτά νέες διάφορες μεταξύ τους καταστάσεις, χωρίς κάποια από αυτές να είναι περισσότερο πιθανή από τις υπόλοιπες· τότε η ρήξη της συμμετρίας ονομάζεται και αυθόρμητη. Επομένως ο λόγος για τον οποίο σε υψηλότερες ενέργειες οι ηλεκτρομαγνητικές και οι ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις εμφανίζουν ομοιόμορφη – συμμετρική συμπεριφορά και σε χαμηλότερες τιμές ενέργειας διαφοροποιούνται, είναι η ρήξη της συμμετρίας.
Το ίδιο θα μπορούσαμε να πούμε για το γνωστό παιχνίδι κορώνα – γράμματα. Όταν το κέρμα περιστρέφεται στον αέρα αποτελεί μία οντότητα σε μία κατάσταση διαρκούς κίνησης, όπου το ενδεχόμενο να βλέπουμε την κορώνα ή τα γράμματα είναι ίδιο. Για την ακρίβεια δε βλέπουμε την κορώνα ή τα γράμματα, όταν το κέρμα περιστρέφεται γρήγορα. Αυτό όμως δε σημαίνει πως οι δύο όψεις, που ακόμη δεν είναι διακριτές, δεν αποτελούν πραγματικότητα. Η ομοιόμορφη αυτή κατάσταση στην οποία υπάρχουν αλλά δεν διακρίνονται εμφανώς οι δύο όψεις, είναι απολύτως συμμετρική. Όταν το κέρμα λόγω απώλειας ενέργειας πέσει στο έδαφος, παρατηρείται μία αυθόρμητη ρήξη της αρχικής ομοιομορφίας – συμμετρίας. Οι παρατηρήσεις μας θα οδηγούν είτε στη μία όψη είτε στην άλλη. Η αυθόρμητη ρήξη έγκειται στο γεγονός ότι δεν υπάρχει κάποια ιδιαίτερη προτίμηση της Φύσης στην όψη που θα αποκαλύπτει σε μας· και οι δύο όψεις είναι εξίσου πιθανές.
Ένα παράδειγμα από το χώρο της Χημείας είναι η γνωστή σε όλους ένωση Η2Ο. Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από 100ο C, τα μόρια της ένωσης βρίσκονται σε αέρια κατάσταση και μιλάμε για υδρατμούς. Στην κατάσταση αυτή τα μόρια κινούνται αδιάκοπα προς όλες τις κατευθύνσεις με αποτέλεσμα να δημιουργούν μία ομοιόμορφη και συμμετρική εικόνα, που δεν εμφανίζει αυξομειώσεις στην πυκνότητά της ούτε και έχει κάποια προτιμητέα κατεύθυνση προς την οποία κινούνται τα μόρια. Εάν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 100ο C, αλλά όχι κάτω από τους 0ο C, έχουμε ένα πρώτο σπάσιμο της αρχικής συμμετρίας λόγω αλλαγής της φάσης από την αέρια στην υγρή κατάσταση, χωρίς όμως η νέα κατάσταση να πάψει να είναι επίσης συμμετρική. Λέμε πως το νερό είναι ισοτροπικό, δηλαδή οι ιδιότητές του είναι ίδιες προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Εάν η θερμοκρασία πέσει κάτω και από τους 0ο C, τότε έχουμε ένα αυθόρμητο σπάσιμο της δεύτερης συμμετρίας και το νερό μετατρέπεται σε πάγο, ο οποίος έχει κρυσταλλική μορφή και τα μόριά του είναι πλέον προσανατολισμένα σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις μέσα στον κρύσταλλο.
Από το χώρο της Φυσικής ένα παράδειγμα που βοηθάει στην κατανόηση του φαινομένου αντλείται από το σιδηρομαγνητισμό. Τα άτομα μίας συμπαγούς σιδερένιας σφαίρας συμπεριφέρονται ως στοιχειώδεις μαγνήτες (μαγνητικά δίπολα) και τείνουν να προσανατολιστούν παράλληλα μεταξύ τους εξαιτίας των μαγνητικών αλληλεπιδράσεων. Όταν η θερμοκρασία αυξηθεί αρκετά και υπερβεί ένα όριο που ονομάζεται «σημείο Curie» (για τον σίδηρο αυτή η θερμοκρασία είναι περίπου 770ο C), η κινητικότητα των ατόμων ή αλλιώς η θερμική τους διέγερση υπερνικά την τάση τους για μαγνητική ευθυγράμμιση και έτσι το υλικό αφενός χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες, αφετέρου εμφανίζει έναν ομοιόμορφα τυχαίο προσανατολισμό των διπόλων του. Η κατάσταση του υλικού θεωρείται πλέον συμμετρική. Όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το «σημείο Curie» τότε δίνεται η δυνατότητα στα άτομα να προσανατολιστούν παράλληλα εξαιτίας των αμοιβαίων μαγνητικών αλληλεπιδράσεων. Για μία ακόμα φορά παρατηρούμε μία αυθόρμητη ρήξη συμμετρίας, εφόσον η κατεύθυνση προς την οποία προσανατολίζονται τα άτομα – δίπολα του υλικού είναι τυχαία, υπό την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχει ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο που θα επιβάλλει προσανατολισμό προς συγκεκριμένη κατεύθυνση131. Στην πράξη, όταν η ψύξη δεν πραγματοποιείται πολύ αργά, παρατηρούνται περιοχές μαγνήτισης με διαφορετικές κατευθύνσεις, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.
Σημειώσεις
2.6. Οι συμμετρίες στη Φύση και η ρήξη τους
Το μυστικό του Σύμπαντος είναι η ΣΥΜΜΕΤΡΙΑ αλλά ο Κόσμος μας είναι, σε μεγάλο βαθμό, προϊόν της ΡΗΞΗΣ των ΣΥΜΜΕΤΡΙΩΝ129.
David Gross, Νόμπελ Φυσικής 2004
Η έννοια της συμμετρίας είναι μία από τις πιο εντυπωσιακές έννοιες και ο τρόπος με τον οποίο εκφράζεται μέσα στη Φύση αποτελεί ίσως το εκπληκτικότερο και γοητευτικότερο χαρακτηριστικό της. Παρά ταύτα δεν είναι ιδιαίτερα εύκολο να δώσουμε έναν σαφή και ξεκάθαρο ορισμό της. Κάνοντας μία προσπάθεια να προσεγγίσουμε το εννοιολογικό της περιεχόμενο θα μπορούσαμε να χρησιμοποιήσουμε λέξεις όπως ισορροπία, αρμονία, ευχάριστες αναλογίες, κανονικότητα. Ωστόσο, από τον κόσμο που μας περιβάλλει λαμβάνουμε πληθώρα πληροφοριών που αποκαλύπτουν διαφόρων ειδών συμμετρίες. Σχήματα, φαινόμενα, μελωδίες, εποχές επαναλαμβάνονται τόσο μέσα στον χώρο όσο και στον χρόνο. Κατανόηση της συμμετρίας στη Φύση οδηγεί σε κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αυτή δομείται ή του τρόπου με τον οποίο λειτουργεί· αναδεικνύεται έτσι σε ισχυρό εργαλείο προσέγγισης τόσο των σταθερών και αναλλοίωτων χαρακτηριστικών της, όσο και των αλλαγών ή των διαφοροποιήσεων που παρατηρούνται σ’ αυτήν130. Η βαθιά συσχέτιση των αρχών της συμμετρίας με τις Θετικές Επιστήμες είναι προϊόν του 20ου αιώνα και ξεκίνησε με την ανατροπή που έφεραν στον τρόπο προσέγγισης της Φύσης οι σύγχρονες θεωρίες της Φυσικής, που βασίζονταν πλέον σε ισχυρά μαθηματικά θεμέλια.
Στην προηγούμενη παράγραφο και στα πλαίσια της παρουσίασης της ενοποίησης των ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων με τις ασθενείς πυρηνικές αναφερθήκαμε στη συμμετρία που εμφανίζουν τα σωματίδια – φορείς των δυνάμεων σε υψηλές τιμές ενέργειας και το σπάσιμο της συμμετρίας αυτής σε χαμηλότερες τιμές. Το φαινόμενο αυτό δεν αποτελεί ένα μεμονωμένο ή τυχαίο περιστατικό στη Φύση, ούτε κάποιο από τα λίγα ή περισσότερα που παρατηρήθηκαν. Μάλλον αποτελεί έναν κανόνα της Φύσης, ένα μυστικό της, που κρύβεται σχεδόν σε όλες της εκδηλώσεις της. Υπενθυμίζουμε το παράδειγμα της ρουλέτας του Hawking. Όσο η μπίλια έχει υψηλή τιμή ενέργειας, εμφανίζει μία μόνο συμπεριφορά, καθώς περιστρέφεται με ομοιόμορφο τρόπο μέσα στη ρουλέτα. Η κατάσταση αυτή χαρακτηρίζεται ως συμμετρική. Ένας είναι ο τρόπος θέασης της μπίλιας, ένα και το αποτέλεσμα από όπου και αν το παρατηρήσουμε. Όταν όμως η ενέργεια του συστήματος μειώνεται, τότε η μπίλια παύει να περιστρέφεται, σπάει η αρχική ομοιομορφία – συμμετρία και αναγνωρίζονται τριάντα επτά νέες διάφορες μεταξύ τους καταστάσεις, χωρίς κάποια από αυτές να είναι περισσότερο πιθανή από τις υπόλοιπες· τότε η ρήξη της συμμετρίας ονομάζεται και αυθόρμητη. Επομένως ο λόγος για τον οποίο σε υψηλότερες ενέργειες οι ηλεκτρομαγνητικές και οι ασθενείς πυρηνικές δυνάμεις εμφανίζουν ομοιόμορφη – συμμετρική συμπεριφορά και σε χαμηλότερες τιμές ενέργειας διαφοροποιούνται, είναι η ρήξη της συμμετρίας.
Το ίδιο θα μπορούσαμε να πούμε για το γνωστό παιχνίδι κορώνα – γράμματα. Όταν το κέρμα περιστρέφεται στον αέρα αποτελεί μία οντότητα σε μία κατάσταση διαρκούς κίνησης, όπου το ενδεχόμενο να βλέπουμε την κορώνα ή τα γράμματα είναι ίδιο. Για την ακρίβεια δε βλέπουμε την κορώνα ή τα γράμματα, όταν το κέρμα περιστρέφεται γρήγορα. Αυτό όμως δε σημαίνει πως οι δύο όψεις, που ακόμη δεν είναι διακριτές, δεν αποτελούν πραγματικότητα. Η ομοιόμορφη αυτή κατάσταση στην οποία υπάρχουν αλλά δεν διακρίνονται εμφανώς οι δύο όψεις, είναι απολύτως συμμετρική. Όταν το κέρμα λόγω απώλειας ενέργειας πέσει στο έδαφος, παρατηρείται μία αυθόρμητη ρήξη της αρχικής ομοιομορφίας – συμμετρίας. Οι παρατηρήσεις μας θα οδηγούν είτε στη μία όψη είτε στην άλλη. Η αυθόρμητη ρήξη έγκειται στο γεγονός ότι δεν υπάρχει κάποια ιδιαίτερη προτίμηση της Φύσης στην όψη που θα αποκαλύπτει σε μας· και οι δύο όψεις είναι εξίσου πιθανές.
Ένα παράδειγμα από το χώρο της Χημείας είναι η γνωστή σε όλους ένωση Η2Ο. Όταν η θερμοκρασία είναι υψηλότερη από 100ο C, τα μόρια της ένωσης βρίσκονται σε αέρια κατάσταση και μιλάμε για υδρατμούς. Στην κατάσταση αυτή τα μόρια κινούνται αδιάκοπα προς όλες τις κατευθύνσεις με αποτέλεσμα να δημιουργούν μία ομοιόμορφη και συμμετρική εικόνα, που δεν εμφανίζει αυξομειώσεις στην πυκνότητά της ούτε και έχει κάποια προτιμητέα κατεύθυνση προς την οποία κινούνται τα μόρια. Εάν η θερμοκρασία πέσει κάτω από τους 100ο C, αλλά όχι κάτω από τους 0ο C, έχουμε ένα πρώτο σπάσιμο της αρχικής συμμετρίας λόγω αλλαγής της φάσης από την αέρια στην υγρή κατάσταση, χωρίς όμως η νέα κατάσταση να πάψει να είναι επίσης συμμετρική. Λέμε πως το νερό είναι ισοτροπικό, δηλαδή οι ιδιότητές του είναι ίδιες προς οποιαδήποτε κατεύθυνση. Εάν η θερμοκρασία πέσει κάτω και από τους 0ο C, τότε έχουμε ένα αυθόρμητο σπάσιμο της δεύτερης συμμετρίας και το νερό μετατρέπεται σε πάγο, ο οποίος έχει κρυσταλλική μορφή και τα μόριά του είναι πλέον προσανατολισμένα σε συγκεκριμένες κατευθύνσεις μέσα στον κρύσταλλο.
Από το χώρο της Φυσικής ένα παράδειγμα που βοηθάει στην κατανόηση του φαινομένου αντλείται από το σιδηρομαγνητισμό. Τα άτομα μίας συμπαγούς σιδερένιας σφαίρας συμπεριφέρονται ως στοιχειώδεις μαγνήτες (μαγνητικά δίπολα) και τείνουν να προσανατολιστούν παράλληλα μεταξύ τους εξαιτίας των μαγνητικών αλληλεπιδράσεων. Όταν η θερμοκρασία αυξηθεί αρκετά και υπερβεί ένα όριο που ονομάζεται «σημείο Curie» (για τον σίδηρο αυτή η θερμοκρασία είναι περίπου 770ο C), η κινητικότητα των ατόμων ή αλλιώς η θερμική τους διέγερση υπερνικά την τάση τους για μαγνητική ευθυγράμμιση και έτσι το υλικό αφενός χάνει τις μαγνητικές του ιδιότητες, αφετέρου εμφανίζει έναν ομοιόμορφα τυχαίο προσανατολισμό των διπόλων του. Η κατάσταση του υλικού θεωρείται πλέον συμμετρική. Όταν η θερμοκρασία πέσει κάτω από το «σημείο Curie» τότε δίνεται η δυνατότητα στα άτομα να προσανατολιστούν παράλληλα εξαιτίας των αμοιβαίων μαγνητικών αλληλεπιδράσεων. Για μία ακόμα φορά παρατηρούμε μία αυθόρμητη ρήξη συμμετρίας, εφόσον η κατεύθυνση προς την οποία προσανατολίζονται τα άτομα – δίπολα του υλικού είναι τυχαία, υπό την προϋπόθεση ότι δεν υπάρχει ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο που θα επιβάλλει προσανατολισμό προς συγκεκριμένη κατεύθυνση131. Στην πράξη, όταν η ψύξη δεν πραγματοποιείται πολύ αργά, παρατηρούνται περιοχές μαγνήτισης με διαφορετικές κατευθύνσεις, όπως φαίνεται στο σχήμα 2.
ΣΧΗΜΑ 2
Πάνω από τη θερμοκρασία Curie ο προσανατολισμός των μαγνητικών διπόλων είναι απολύτως τυχαίος – συμμετρικός (σχήμα α). Κάτω από τη θερμοκρασία αυτή, και στην περίπτωση που η ψύξη γίνεται πολύ αργά, τα δίπολα προσανατολίζονται προς την ίδια (αυθαίρετη) κατεύθυνση, οπότε παρατηρείται αυθόρμητη ρήξη συμμετρίας (σχήμα β)132. Στην πράξη, όπου η ψύξη κατά κανόνα είναι ταχύτερη, οι κατευθύνσεις μαγνήτισης προσανατολίζονται ανά περιοχές133.
Σε όλα τα παραπάνω παραδείγματα υπάρχουν κάποια κοινά στοιχεία που αξίζει να επισημανθούν. Πρώτα απ’ όλα διαπιστώνουμε πως η ομοιόμορφη – συμμετρική κατάσταση αντιστοιχεί σε υψηλότερες ενεργειακά καταστάσεις, ενώ μετά τη ρήξη της συμμετρίας αναγνωρίζονται καταστάσεις χαμηλότερης ενέργειας. Εάν στις καταστάσεις αυτές, της χαμηλότερης ενέργειας, δεν είχαμε τη δυνατότητα να δώσουμε με κάποιον τρόπο την απολεσθείσα ενέργεια, ποτέ δε θα μπορούσαμε να καταλάβουμε ότι οι νέες διαφορετικές καταστάσεις που προέκυψαν προέρχονται από μία και μόνον αρχική κατάσταση. Έτσι στη ρουλέτα θα διαπιστώναμε και θα κωδικοποιούσαμε τριάντα επτά διαφορετικές μπίλιες που θα αντιστοιχούσαν σε τριάντα επτά διαφορετικές καταστάσεις της Φύσης. Το ίδιο θα συνέβαινε και με το κέρμα. Αν δεν είχαμε τη δυνατότητα να δώσουμε στο κέρμα την απαιτούμενη ενέργεια για να το ανασηκώσουμε, τότε θα διαπιστώναμε και θα κωδικοποιούσαμε δύο διαφορετικές οντότητες που θα έμοιαζαν σε κάποια από τα χαρακτηριστικά τους, αλλά θα είχαν διαφορετική εμφάνιση. Το ίδιο ακριβώς θα συνέβαινε με το μόριο του H2O. Αν ο πάγος απαιτούσε θερμοκρασίες πολύ υψηλές για να λιώσει, τέτοιες που δε θα μπορούσαμε εμείς να τις δώσουμε, τότε δε θα μαθαίναμε ποτέ πως ο πάγος και το νερό ήοι υδρατμοί προέρχονται από το ίδιο ακριβώς υλικό με διαφορετικό ενεργειακό περιεχόμενο. Το ίδιο θα συνέβαινε και με το σιδηρομαγνητικό υλικό…
Το δεύτερο κοινό σημαντικό στοιχείο που διαπιστώνουμε είναι πως στις υψηλότερες ενεργειακά –δηλαδή συμμετρικότερες– καταστάσεις οι ιδιότητες των μετέπειτα διακριτών καταστάσεων προϋπήρχαν· οπότε, μετά το σπάσιμο της συμμετρίας ή κατά το σπάσιμό της, δε γεννώνται αυτομάτως, με έναν μαγικό τρόπο οι νέες ιδιότητες, αλλά αναδύονται οι ήδη προϋπάρχουσες, που δε μπορούσαν να εκδηλωθούν λόγω υψηλού ενεργειακού περιεχομένου. Η όψη «κορώνα» ή η όψη «γράμματα» δε γεννήθηκε ούτε μετά ούτε κατά την κρούση του κέρματος στο έδαφος. Προϋπήρχαν και οι δύο αλλά δεν διακρίνονταν λόγω της υψηλής ενεργειακής κατάστασης του κέρματος. Το ίδιο συμβαίνει και στο σιδηρομαγνητικό υλικό. Τα άτομα δίπολα του υλικού, που αλληλεπιδρούν με μαγνητικές δυνάμεις, δεν τις αποκτούν μόλις περάσουμε το κατώφλι που λέγεται σημείο Curie· την ιδιότητα την έχουν από πριν, αλλά αυτή δεν εκδηλώνεται διότι κάποιος άλλος παράγοντας, που είναι η υψηλή τους κινητικότητα λόγω υψηλής θερμοκρασίας, δεν επιτρέπει την εκδήλωσή της. Μόλις οι συνθήκες το επιτρέψουν εκδηλώνεται η προϋπάρχουσα ή καλύτερα η ενυπάρχουσα στη φύση των πραγμάτων ιδιότητά τους. Διαπιστώνουμε επομένως πως οι ιδιότητες των πραγμάτων ενυπάρχουν σ’ αυτά «δυνάμει» και περνούν στο «ενεργεία» όταν οι κατάλληλες συνθήκες το επιτρέψουν.
Μετά από τα παραπάνω νομίζω πως πολύ πιο εύκολα μπορεί να γίνει κατανοητή η ιδέα της ενοποίησης των ηλεκτρασθενών δυνάμεων και όχι μόνο. Το φωτόνιο ως φορέας της ηλεκτρομαγνητικής δύναμης και τα τρία βαριά διανυσματικά μποζόνια ως φορείς της ασθενούς πυρηνικής δύναμης έχουν εντελώς διαφορετικές ιδιότητες μεταξύ τους. Το μεν φωτόνιο είναι άμαζο και έχει άπειρη εμβέλεια ταξιδεύοντας με την ταχύτητα του φωτός, τα δε μποζόνια W+, W- και Ζ έχουν μεγάλες μάζες και πολύ μικρή εμβέλεια. Πώς και με ποιον τρόπο θα μπορούσε κανείς να διανοηθεί ότι αυτά δεν είναι τέσσερα διαφορετικά σωματίδια αλλά οι διαφορετικές όψεις του ιδίου νομίσματος σε χαμηλότερες ενεργειακά καταστάσεις; Η ιστορία και τα γεγονότα μαρτυρούν πως η κεντρική ιδέα της ενοποίησης αυτής ήταν η συμμετρία και το αυθόρμητο σπάσιμό της.
Στο σημείο αυτό μπορούμε να δώσουμε τον ορισμό που δίνει για τη συμμετρία ο Wilczek: «συμμετρία σημαίνει να μπορούμε να έχουμε διάκριση χωρίς διαφορά»134. Πράγματι μετά το σπάσιμο της συμμετρίας διακρίνουμε δύο ή περισσότερες καταστάσεις που δεν διαφέρουν όμως μεταξύ τους, εφόσον προέρχονται από την ίδια φυσική οντότητα που εμπεριείχε τη διάκριση ως μία εν δυνάμει ιδιότητα. Αναγνωρίζεται με τον τρόπο αυτό η συμμετρία ως το βαθύ περιεχόμενο της φυσικής πραγματικότητας και το σπάσιμο ή τα σπασίματά της ως ο γενετικός κώδικας βάσει του οποίου από το ίδιο, το ομοιόμορφο, το συμμετρικό, γεννώνται και αναδεικνύονται οι ετερότητες στη φύση.
Τι είναι όμως η συμμετρία με όρους επιστημονικής διατύπωσης; Υπάρχει υπόβαθρο μαθηματικό που να μπορεί να στηρίξει αυτές τις ωραίες κατά τα άλλα ιδέες, ώστε από την σφαίρα της ικανοποιητικής φιλοσοφικά ερμηνείας να μπορεί κανείς να περάσει σε επίπεδο μαθηματικής περιγραφής και πρόβλεψης; Η συμμετρία στα μαθηματικά ορίζεται ως η ιδιότητα ενός αντικειμένου ή συστήματος να παραμένει αναλλοίωτο μετά από ένα σύνολο αλλαγών (μετασχηματισμών). Οι διαφόρων ειδών συμμετρίες διακρίνονται σε συνεχείς και διακριτές. Σε επίπεδο μαθηματικής περιγραφής το περίφημο θεώρημα της Emmy Noether135 ήταν αυτό που επέτρεψε την αντιστοίχηση σε κάθε συνεχή συμμετρία των νόμων της φύσης και έναν νόμο διατήρησης136. Έτσι από τη συμμετρία σε χρονικούς μετασχηματισμούς προκύπτει η θεμελιώδης για τη Φυσική Αρχή της Διατήρησης της Ενέργειας· από τη συμμετρία σε μετασχηματισμούς μεταφοράς στο χώρο, η Αρχή της Διατήρησης της Ορμής· από τη συμμετρία σε μετασχηματισμούς περιστροφής στο χώρο, η Αρχή της Διατήρησης της Στροφορμής· από το αναλλοίωτο σε μετασχηματισμούς πάνω σε τοπικές συμμετρίες βαθμίδας, η Αρχή της Διατήρησης του Ηλεκτρικού Φορτίου. Ρήξη αυτών των συμμετριών υποδηλώνει και τη μη διατήρηση των αντίστοιχων φυσικών ποσοτήτων. Μία τέτοια ρήξη συμμετρίας δηλώνει πως ο χώρος παύει να είναι ομογενής και ισότροπος. Αυτό συμβαίνει πράγματι κάθε φορά που ένας εξωτερικός παράγοντας παρεμβαίνει και αλλοιώνει την ομογένεια και ισοτροπία του χώρου και έτσι δικαιολογείται και η άρση της διατήρησης της φυσικής ποσότητας. Ένα απλό παράδειγμα που βοηθάει στην κατανόηση των παραπάνω είναι το εξής: Μία μαγνητική βελόνα μπορεί να προσανατολίζεται προς οποιαδήποτε κατεύθυνση και να ισορροπεί, εάν δεν υπάρχει κάποιο μαγνητικό πεδίο που θα της επιβάλλει συγκεκριμένο προσανατολισμό. Αυτό οφείλεται στην συμμετρικότητα του χώρου στους διάφορους προσανατολισμούς ή αλλιώς στην ισοτροπία του. Εάν στη συνέχεια εφαρμοστεί ένα εξωτερικό μαγνητικό πεδίο, η συμμετρία του χώρου σπάει και η βελόνα υποχρεώνεται να αποκτήσει συγκεκριμένο προσανατολισμό. Στην περίπτωση αυτή παύει να ισχύει και ο αντίστοιχος νόμος διατήρησης, που είναι ο νόμος διατήρησης της στροφορμής.
Αξίζει να αναφερθεί ότι μετά από την ισχυρή μαθηματική θεμελίωση των θεωριών για τη συμμετρία, αυτή αναδείχθηκε σε πολύ ισχυρό εργαλείο κατανόησης της Φύσης, πρόβλεψης νέων μορφών ύλης και διατύπωσης νέων πληρέστερων νόμων για την περιγραφή της συμπεριφοράς της. Αν ένα αντικείμενο είναι συμμετρικό στα μαθηματικά, αυτομάτως γνωρίζεις κάποιες ιδιότητές του. Αν ένα σύνολο σωμάτων είναι συμμετρικό, τότε από τις ιδιότητες του ενός γνωρίζεις και τις ιδιότητες των υπολοίπων ή και συμπεραίνεις την ύπαρξη νέων αντικειμένων των οποίων οι ιδιότητες και η συμπεριφορά είναι προσδιορισμένες137. Έτσι η ιδέα των Zweig και Gell Mann για τις οντότητες που ονομάστηκαν κουάρκς, αρχικά ήταν καθαρά θεωρητική και βασισμένη στις έννοιες της μαθηματικής συμμετρίας. Βασισμένοι στις αρχές της συμμετρίας έπλασαν εκείνες τις θεωρητικές οντότητες, που έλυναν σε επίπεδο κατανόησης τις παράξενες συμπεριφορές των πολλών σωματιδίων που είχαν ανιχνευτεί στη Φύση και στο εργαστήριο. Έτσι προέκυψε λίγα χρόνια αργότερα η Κβαντική Χρωμοδυναμική (QCD) ως ένα πλήρες μαθηματικό μοντέλο περιγραφής των κουάρκς, των γκλουονίων και των μεταξύ τους αλληλεπιδράσεων. Καθώς ξεδιπλώνονται οι εξισώσεις της QCD, προκύπτουν επιμέρους εξισώσεις που σχετίζονται μεταξύ τους μέσω συμμετρίας και αποκαλύπτουν επιμέρους συμμετρίες στα χρώματα (της ιδιότητας που ονομάστηκε χρωματικό φορτίο), συμμετρίες στις διάφορες κατευθύνσεις στο χώρο, συμμετρίες της ειδικής σχετικότητας σε συστήματα κινούμενα με σταθερή σχετική ταχύτητα138. Απέμενε η πειραματική επιβεβαίωση των οντοτήτων, η οποία όπως προαναφέρθηκε πραγματοποιήθηκε έμμεσα και σταδιακά, και χάρισε ικανό αριθμό βραβείων Νόμπελ σε αρκετούς επιστήμονες. Ποτέ αυτές οι οντότητες δεν ανιχνεύτηκαν άμεσα ως μονήρη κουάρκς, αν και θεωρητικά πιστεύεται πως σε πολύ υψηλές ενέργειες που σήμερα πλησιάζουμε στον LHC, μπορούν να παρατηρηθούν σε κατάσταση υπέρπυκνου πλάσματος κουάρκς και λεπτονίων139. Ίσως δίκαια ο Wilczek χαρακτηρίζει αφενός την QCD ως μια θεωρία υποψήφια να περιγράψει την πραγματικότητα, η οποία εκκολαπτόμενη από ιδέες είναι η ίδια η πραγματικότητα140 και αφετέρου τα γκλουόνια ως σαρκωμένες ιδέες μιας σαρκωμένης συμμετρίας141. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο σήμερα η έννοια της συμμετρίας κυριαρχεί στον πυρήνα των ερευνών στο χώρο της Φυσικής για μια βαθύτερη κατανόηση των θεμελιωδών αρχών της Φύσης.
130. Βλ. Skountzos P, Dr. Professor of Physics of TEI Peiraious, Η συμμετρία και η αξιοποίηση
της ως εργαλείο στη διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Από τα πρακτικά συνεδρίου στη
διεύθυνση http://www.clab.edc.uoc.gr/aestit/3rd/contributions/396.pdf, σελ. 396.
131. Βλ. Penrose Roger, The Road to Reality, A Complete Guide to the Laws of the Universe, Jonathan Cape, London 2004, p. 735 – 739.
133. Βλ. Penrose Roger, όπ. παρ., σελ. 739.
134. Ο Frank Wilczek κατέχει την έδρα της Φυσικής στο Τεχνολογικό Ινστιτούτο της Μασαχουσέτης (MIT) και τιμήθηκε με το βραβείο Νόμπελ Φυσικής το 2004. Βλ. Frank Wilczek, όπ. παρ. σελ. 95.
135. Διακεκριμένη μαθηματικός του 20ου αιώνα. Συγκαταλέγεται ανάμεσα στους σπουδαιότερους μαθηματικούς της σύγχρονης εποχής. Στη φυσική το όνομα της είναι γνωστό από το θεώρημά της για τις συμμετρίες στη φύση γνωστό ως Noether’s theorem.
136. Βλ. Skountzos P, Dr. Professor of Physics of TEI Peiraious, Η συμμετρία και η αξιοποίηση της ως εργαλείο στη διδακτική των Φυσικών Επιστημών. Από τα πρακτικά συνεδρίου στη διεύθυνση http://www.clab.edc.uoc.gr/aestit/3rd/contributions/396.pdf, σελ. 397 – 399.
137. Βλ. Frank Wilczek, όπ. παρ. σελ. 98 – 99.
138. Βλ. Frank Wilczek, όπ. παρ. σελ. 101.
139. Πιστεύεται πως αυτό συνέβαινε στο χρονικό διάστημα 10^(-43)
140. Βλ. Frank Wilczek, όπ. παρ. σελ. 114.
141. Βλ. Frank Wilczek, όπ. παρ. σελ. 95.
ΙΣΩΣ ΛΟΙΠΟΝ ΜΕ ΤΗΝ ΣΗΜΕΡΙΝΗ ΕΚΘΕΣΗ ΤΩΝ ΕΝΝΟΙΩΝ ΠΕΡΙ ΣΥΜΜΕΤΡΙΑΣ ΑΠΟΚΤΗΣΟΥΜΕ ΜΙΑ ΙΔΕΑ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ ΤΟΥ ΑΓΙΟΥ ΣΥΜΕΩΝ ΤΟΥ Ν. ΘΕΟΛΟΓΟΥ, ΟΤΙ Ο ΘΕΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΠΤΩΣΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΦΡΕΝΑΡΕ ΤΗΝ ΟΡΜΗ ΤΗΣ ΦΥΣΗΣ.
ΙΣΩΣ ΛΟΙΠΟΝ ΜΕ ΤΗΝ ΣΗΜΕΡΙΝΗ ΕΚΘΕΣΗ ΤΩΝ ΕΝΝΟΙΩΝ ΠΕΡΙ ΣΥΜΜΕΤΡΙΑΣ ΑΠΟΚΤΗΣΟΥΜΕ ΜΙΑ ΙΔΕΑ ΤΟΥ ΛΟΓΟΥ ΤΟΥ ΑΓΙΟΥ ΣΥΜΕΩΝ ΤΟΥ Ν. ΘΕΟΛΟΓΟΥ, ΟΤΙ Ο ΘΕΟΣ ΜΕΤΑ ΤΗΝ ΠΤΩΣΗ ΤΟΥ ΑΝΘΡΩΠΟΥ ΦΡΕΝΑΡΕ ΤΗΝ ΟΡΜΗ ΤΗΣ ΦΥΣΗΣ.
!!!!!!!!!!!!!!!!
ΑπάντησηΔιαγραφήΑς δούμε μερικά ακόμη παραδείγματα συμμετρίας και σπασμένης συμμετρίας. Το γράμμα A δεν αλλάζει όταν εμείς το βλέπουμε σε έναν καθρέφτη, ενώ το γράμμα Ζ σπάει αυτή τη συμμετρία. Από την άλλη το Z φαίνεται το ίδιο όταν το στρέψουμε ανάποδα (το πάνω γίνεται κάτω), αλλά στο γράμμα Α, η συμμετρία του θα σπάσει .Οι νόμοι της φυσικής είναι χωρικά αμετάβλητοι, αλλά εδώ στην επιφάνεια της Γης, έχουμε ένα πεδίο βαρύτητας, που μας δείχνει ποια κατεύθυνση είναι η 'κάτω', σπάζοντας την πλήρη περιστροφική συμμετρία. Αυτό εξηγεί γιατί το πάνω, το κάτω και οι κατακόρυφες διευθύνσεις είναι όλες "διαφορετικές", αλλά όλες οι οριζόντιες κατευθύνσεις είναι ακόμη ισοτροπικές.
ΑπάντησηΔιαγραφήΗ βασική θεωρία για τα στοιχειώδη σωματίδια περιγράφει τρεις διαφορετικές αρχές της συμμετρίας: συμμετρία κατόπτρου, συμμετρία φορτίου, και συμμετρία χρόνου (στη γλώσσα της φυσικής, η συμμετρία κατόπτρου ονομάζεται P, από το parity, η συμμετρία φορτίου C από το charge και η συμμετρία χρόνου T από το time).Στην συμμετρία κατόπτρου, κάθε περίπτωση θα πρέπει να παρουσιαστεί ακριβώς με τον ίδιο τρόπο είτε τα βλέπουμε κατευθείαν είτε από κάτοπτρο. Αυτά διατηρούνται στην εικόνα με τη σωστή διάταξη, γι αυτό και δεν καταλαβαίνουμε αν τα βλέπουμε άμεσα ή μέσα σε έναν κάτοπτρο. Η συμμετρία φορτίου αναφέρει ότι σωματίδια θα πρέπει να συμπεριφέρονται ακριβώς όπως και τα alter egos τους, τα αντισωματίδια τους, το οποίο έχει ακριβώς τις ίδιες ιδιότητες αλλά με αντίθετο φορτίο. Και σύμφωνα με την συμμετρία χρόνου, τα φυσικά γεγονότα, σε μικροσκοπικό επίπεδο θα πρέπει να είναι εξίσου ανεξάρτητα, είτε συμβαίνουν εμπρός ή πίσω στο χρόνο. Οι συμμετρίες δεν έχουν μόνο αισθητική αξία στη φυσική. Απλοποιούν πολλούς δυσάρεστους υπολογισμούς και, συνεπώς, διαδραματίζουν αποφασιστικό ρόλο για τη μαθηματική περιγραφή του μικρόκοσμου. Tο 1956, δύο Κινεζο-αμερικανοί θεωρητικοί, οι Tsung Dao Lee και Chen Ning Yang αμφισβήτησαν τη συμμετρία κατόπτρου (P συμμετρία) στην ασθενή πυρηνική δύναμη. H διάσπαση του πυρήνα του ραδιενεργού στοιχείου κοβάλτιο-60, δεν ακολούθησε τις αρχές της συμμετρίας κατόπτρου. Μια νέα παραβίαση των νόμων της συμμετρίας κατά τη ραδιενεργό διάσπαση του παράξενου σωματιδίου, που ονομάζεται καόνιο (απονεμήθηκε γι αυτό Νόμπελ στους James Cronin και Val Fitch το 1980). Ένα μικρό κλάσμα των καονίων δεν ακολούθησε τις συνηθισμένες συμμετρίες κατόπτρου και φορτίου. Αυτά τα λίγα καόνια έσπασαν τη διπλή CP συμμετρία και έτσι αμφισβητήθηκε όλη η δομή της θεωρίας. Το πρώτο πρόσωπο που επισήμανε την αποφασιστική σημασία της σπασμένης συμμετρίας για την γένεση του Κόσμου ήταν ο ρώσος φυσικός και κάτοχος του Νόμπελ Ειρήνης Αντρέι Ζαχάρωφ. Το 1967, έθεσε τρεις προϋποθέσεις για τη δημιουργία ενός Κόσμου όπως ο δικός μας, άδειο από αντιύλη. Πρώτον, ότι οι νόμοι της φυσικής κάνουν διάκριση μεταξύ της ύλης και της αντιύλη, που στην ουσία ανακαλύφθηκε με τη σπασμένη συμμετρία CP. Δεύτερον, ότι το σύμπαν προέρχεται από ένα καυτό Big Bang. Και τρίτον, ότι τα πρωτόνια στον πυρήνα κάθε ατόμου διασπάται. Η προϋπόθεση αυτή μπορεί να οδηγήσει στο τέλος του Κόσμου, δεδομένου ότι συνεπάγεται ότι όλη η ύλη μπορεί τελικά να εξαφανιστεί. Το ερώτημα του γιατί οι συμμετρίες σπάνε ήταν ένα μυστήριο που παρέμεινε μέχρι το 1972, όταν δύο νέοι ερευνητές στο Πανεπιστήμιο του Κιότο, οι Makoto Kobayashi και Toshihide Maskawa, που ήταν καλοί γνώστες στους υπολογισμούς της κβαντικής φυσικής, βρήκαν τη λύση σε ένα πίνακα 3 x 3. Αποδείχθηκε ότι τα κουάρκ και αντικουάρκ αντάλλαζαν την ταυτότητα τους μέσα στην ίδια τη οικογένεια (top/αντι-top κλπ). Αν αυτή η ανταλλαγή της ταυτότητας με διπλή διάσπαση της συμμετρίας ήταν να διεξαχθεί μεταξύ ύλης και αντιύλης, ήταν απαραίτητο να συμμετάσχει ακόμη μια οικογένεια κουάρκ εκτός από τις άλλες δύο. Αυτή όμως ήταν μια τολμηρή ιδέα, και το Καθιερωμένο Μοντέλο πήρε σοβαρά υπ' όψιν του αυτή την ιδέα για το νέο κουάρκ, που εμφανίστηκε, όπως προέβλεψαν οι φυσικοί στα πειράματα λίγο αργότερα. Το κουάρκ charm ανακαλύφθηκε το 1974, το bottom το 1977 και τελευταία το top κουάρκ το 1994.
(συνεχίζεται)
(συνέχεια)
ΑπάντησηΔιαγραφήΟι περισσότεροι φυσικοί πιστεύουν ότι μια άλλη αυθόρμητη διάσπαση συμμετρίας, που ονομάζεται μηχανισμός Higgs, κατέστρεψε την αρχική συμμετρία μεταξύ των δυνάμεων και έδωσε στα σωματίδια τη μάζα τους στα πολύ πρώιμα στάδια του σύμπαντος.
Ένα κενό έχει το χαμηλότερο δυνατό επίπεδο ενέργειας στο σύμπαν. Στην πραγματικότητα, ένα κενό στη φυσική είναι ακριβώς μια κατάσταση με τη μικρότερη δυνατή ενέργεια. Αλλά δεν είναι το κενό άδειο από οτιδήποτε. Από την ημερομηνία γέννησης της κβαντικής φυσικής, το κενό ορίζεται ως γεμάτο από μία σούπα σωματιδίων που αναδύονται στον πραγματικό κόσμο για πολύ λίγο και μετά εξαφανίζονται αμέσως. Εμείς περιτριγυριζόμαστε από πολλά και διαφορετικά κβαντικά πεδία σε όλο το χώρο, οι δε τέσσερις θεμελιώδεις δυνάμεις της φύση περιγράφονται επίσης ως πεδία. Ένα από αυτά, το βαρυτικό πεδίο, είναι γνωστό σε όλους μας.
Ο Yoichiro Nambu το 1960, ήταν ο πρώτος που εισήγαγε την αυθόρμητη παραβίαση της συμμετρίας στην φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων. Και γι αυτή την ανακάλυψη πήρε το βραβείο Νόμπελ Φυσικής. Aναγνώρισε ότι οι ιδιότητες του κενού έχουν ενδιαφέρον για τις μελέτες της αυθόρμητης διάσπασης της συμμετρίας. Ένα κενό, δηλαδή, η πιο χαμηλή ενεργειακή κατάσταση, δεν αντιστοιχεί στην πιο συμμετρική κατάσταση.
Το ζήτημα της μάζας των στοιχειωδών σωματιδίων έχει, επίσης, απαντηθεί από την αυθόρμητη διάσπαση της συμμετρίας του υποθετικού πεδίου Higgs. Εκτιμάται ότι κατά το Big Bang το πεδίο Higgs ήταν απολύτως συμμετρικό και όλα τα σωματίδια είχαν μηδενική μάζα.Αλλά το πεδίο Higgs, δεν ήταν σταθερό, οπότε όταν το σύμπαν ψύχθηκε, το πεδίο πήγε στο χαμηλότερο επίπεδο της ενέργειας του, στο δικό του κενό. Η συμμετρία εξαφανίστηκε και το πεδίο Higgs έγινε σαν ένα είδος σιρόπι για τα στοιχειώδη σωματίδια. Τα τελευταία απορρόφησαν διαφορετικά ποσά του πεδίου και γι αυτό πήραν διαφορετικές μάζες. Ορισμένα, όπως το φωτόνιο, δεν προσελκύστηκαν από το πεδίο και παρέμειναν χωρίς μάζα. Όπως και τα άλλα κβαντικά πεδία, έτσι και το πεδίο Higgs έχει το δικό του εκπρόσωπο, δηλαδή το σωματίδιο Higgs.
Οι νόμοι της συμμετρίας της Φύσης έχουν βασική σχέση με το νόμπελ φυσικής 2008, ή μάλλον, με τις διασπάσεις των συμμετριών. Τόσο εκείνες οι διασπάσεις που φαίνεται να έγιναν στις απαρχές του σύμπαντος, όσο και εκείνες που έγιναν αυθόρμητα κάπου στον δρόμο, έκαναν έτσι τις καταστάσεις να χάσουν την αρχική τους συμμετρία.
Η πρώτη διάσπαση θα πρέπει να έχει πραγματοποιηθεί αμέσως μετά την Big Bang, πριν περίπου 13.7 δισεκατομμύρια χρόνια, όταν είχε δημιουργηθεί τόση αντιύλη όσο και η κανονική ύλη. Η συνάντηση μεταξύ αυτών των δύο είναι μοιραία και για τις δύο, γιατί εξαϋλώνονται και αυτό που απομένει είναι μια ακτινοβολία. Προφανώς, όμως, η ύλη κέρδισε τον αγώνα από την αντιύλη. Mια πολύ μικρή απόκλιση από την τέλεια συμμετρία, φαίνεται να ήταν αρκετή, ένα επιπλέον σωματίδιο της ύλης για κάθε δέκα δισεκατομμύρια σωματίδια αντιύλης, και δημιουργήθηκε ο Κόσμος. Αυτή η μικρή υπέρβαση της ύλης έναντι της αντιύλης ήταν οι σπόροι ολόκληρου του σύμπαντος, το οποίο συμπληρώνεται με γαλαξίες, αστέρια και πλανήτες και τελικά τη ζωή. Όμως, τι κρύβεται πίσω από αυτή την παραβίαση της συμμετρίας του Σύμπαντος είναι ακόμα ένα μεγάλο μυστήριο και ενεργό πεδίο της έρευνας των φυσικών.
Οπότε; Ας τήν πούμε μιά ασύμμετρη μέ τά μαθηματικά απορία. Σάν τό ΓΙΑΤΙ τών αρχαίων τό οποίο εκτοπίστηκε γιά νά επικρατήσει ο μαθηματικός θεός. Ο Θεός Δημιουργός υπάρχει στήν πρώτη ημέρα τής δημιουργίας καί στό έργο τών χειρών Του, στήν τελευταία πράξη τής Δημιουργίας. Χωρίς τόν Θεό Δημιουργό η Δημιουργία είναι σκοτεινή, ενός κακού Θεού, ενός νεο-Ήφαιστου εγκατειλημένου από τήν θεά τής μορφής, τήν ομορφιά, πού είναι η συνέπεια τής πρώτης καί τής έσχατης πράξης τής δημιουργίας. Σήμερα τό άμορφο καί τό απρόσωπο τυραννούν τήν διάνοια τών ανθρώπων όπως τό έζησε μαρτυρικά ο Αγιος Σωφρόνιος. Διότι η ανθρωπότης εξελίσσεται πιστεύοντας σ' έναν θεό μαθηματικό. ΕΝΑΝ ΤΥΠΟ. Ο οποίος απαιτεί υποταγή σέ κανόνες καί ρόλους,ο οποίος έχει σάν σκοπό του τόν παλαιοημερολογίτη καί αποτειχισμένο τύπο ανθρώπου, τόν φανατισμένο τής σκοτεινής ύλης καί τόν φανατισμένο τής σκοτεινής σεξουαλικής ελευθερίας όπως τόν βρίσκουμε νά ζεί καί νά πεθαίνει στήν αμερική.
ΑπάντησηΔιαγραφήΑς προσπαθήσουμε να "μαζέψουμε" κάποιες προτάσεις:
ΑπάντησηΔιαγραφή1).Οι περισσότεροι φυσικοί πιστεύουν ότι μια αυθόρμητη διάσπαση συμμετρίας, που ονομάζεται μηχανισμός Higgs, κατέστρεψε την αρχική συμμετρία μεταξύ των δυνάμεων και έδωσε στα σωματίδια τη μάζα τους στα πολύ πρώιμα στάδια του σύμπαντος.
2).Δεν είναι το κενό άδειο από οτιδήποτε.Το κενό ορίζεται ως γεμάτο από μία "σούπα" σωματιδίων που αναδύονται στον πραγματικό κόσμο για πολύ λίγο και μετά εξαφανίζονται αμέσως.
3).Κατά το Big Bang το πεδίο Higgs ήταν απολύτως συμμετρικό και όλα τα σωματίδια είχαν μηδενική μάζα. Αλλά το πεδίο Higgs, με φορέα του το σωματίδιο Higgs, δεν ήταν σταθερό, οπότε όταν το σύμπαν ψύχθηκε, το πεδίο πήγε στο χαμηλότερο επίπεδο της ενέργειας του, στο δικό του κενό. Η συμμετρία εξαφανίστηκε και το πεδίο Higgs έγινε σαν ένα είδος σιρόπι για τα στοιχειώδη σωματίδια. Τα τελευταία απορρόφησαν διαφορετικά ποσά του πεδίου και γι αυτό πήραν διαφορετικές μάζες.
4).Το φωτόνιο,και άλλα σωματίδια, δεν προσελκύστηκαν από το πεδίο και παρέμειναν χωρίς μάζα.
5). Υπάρχει μια σχετική σύγχυση στην έννοια της μάζας που οφείλεται στους πολλαπλούς εννοιολογικούς μανδύες που ενδύεται στο πλαίσιο της κλασικής φυσικής: στον 1ο ορισμό των Principia ορίζεται ως μέτρο της ποσότητας ύλης, στο 2ο νόμο του Νεύτωνα εμφανίζεται ως μέτρο της αδράνειας, ενώ στο νόμο της παγκόσμιας έλξης ως υπεύθυνη για την αμοιβαία βαρυτική έλξη μεταξύ των σωμάτων. Συνήθως παρουσιάζεται η έννοια μάζα να είναι η ποσότητα ύλης ενός σώματος όμως οι όροι μάζα και ύλη είναι διαφορετικοί.
6). Οι φυσικοί έχουν επιβεβαιώσει πειραματικά ότι η φαινομενικά στέρεα ουσία της ύλης είναι στην πραγματικότητα διακυμάνσεις του κβαντικού κενού. Η δημιουργία μάζας σε σωματίδιο είναι μια ενεργειακή υποβάθμιση με αποτέλεσμα η μάζα όπως και η ενέργεια συνολικά να διατηρούνται. Η ισοδυναμία μάζας και ενέργειας είναι συμπέρασμα στο οποίο κατέληξε και ο Einstein με τη φυσική ερμηνεία της εξίσωσης "σταρ" Ε=m.c2. Η ισοδυναμία μάζας-ενέργειας εκφράζει την έννοια ότι η μάζα ενός σώματος αποτελεί μέτρο του ενεργειακού του περιεχομένου.
7). Οι διαφορές στα λεγόμενα πράγματα, οι διαφορές της ουσίας και της ύλης είναι και αντιστοιχούν σε στιγμές μεταβίβασης της ενέργειας, στιγμές που αρχίζει και τελειώνει η ροή της και η ανταλλαγή της. Κατά συνέπεια, αντιστοιχούν σε στιγμές ελάττωσης της ενέργειας (από ένα σημείο) και αντιστάθμισής της (σε ένα άλλο σημείο που λείπει) και σε ενδιάμεσες φάσεις της μεταβολής της. Η ενέργεια του χώρου "ρέει" για να ισορροπήσει και η ροή της δημιουργεί και διατηρεί ξανά τις ελαττώσεις της, τις οποίες ονομάζουμε ύλη. Η υλική (και έμμεση, διαμέσου των φορέων της ύλης) πραγματικότητα δεν δημιουργείται συνολικά σε μια στιγμή, ούτε καταστρέφεται συνολικά, αφού αυτό θα σήμαινε διακοπή κάθε μεταβίβασης ενέργειας και παρουσία όλης της ενέργειας του Σύμπαντος σαν αντισταθμισμένης, χωρίς καμία μεταβολή (=ανενεργός παρουσία).
Απάντηση σε σχόλιο:30/7/20 9:56 π.μ.
ΑπάντησηΔιαγραφήΦίλε Αμέθυστε, το πάω σιγά-σιγά να μην αδικήσω την κοπιαστική και συναρπαστική προσπάθεια τόσων και τόσων σπουδαίων επιστημόνων, συνανθρώπων μας. Προσπαθώ να δω τον συσχετισμό των κβαντικών φαινομένων και των υποατομικών σωματιδίων που χαρακτηρίζονται από το διαρκές πέρασμα από την "εν δυνάμει" στην "εν ενεργεία" κατάσταση, με την Αριστοτελική πρώτη ύλη. "Η ὕλη ἔστι δυνάμει ὅτι ἔλθοι ἂν εἰς τὸ εἶδος: ὅταν δέ γε ἐνεργείᾳ ᾖ, τότε ἐν τῷ εἴδει ἐστίν". Με την σύγχρονη Φυσική, κυριαρχεί η εικόνα των μη σαφώς προσδιορισμένων σωματιδίων με εφήμερη, απροσδιόριστη, ασταθή και διαρκώς μετασχηματιζόμενη ύπαρξη που συγκρούονται μεταξύ τους και εξαϋλώνονται δίνοντας φως, που δημιουργούνται από σπασμένες συμμετρίες πεδίων με φορείς άμαζα σωματίδια, που υλικότερα γίνονται βαρύτερα ενώ αύλότερα είναι ελαφρύτερα και που στην προσπάθεια να τα παρατηρείς επηρεάζεις τον τρόπο που συμπεριφέρονται. Συμπεριφορές που κάποιες από αυτές τις βλέπουμε και στους ανθρώπους, μιας και είμαστε ένα παζλ τέτοιων σωματίδιων. Έχω πολύ δρόμο ακόμη για να αναρωτηθώ:"Οπότε;"
ΤΟ ΕΙΔΟΣ ΔΕΝ ΕΙΝΑΙ ΥΛΗ.
ΑπάντησηΔιαγραφήΤα βλέπω σιγά-σιγά, όπως είπα. Τα σχόλια που γράφω δεν αποτελούν αποστάγματα σοφίας. Μακάρι να ανταλλάσσαμε απόψεις με περισσότερους σχολιαστές, πάνω σε κάποια ενδιαφέροντα άρθρα που αναρτάς. Θα εξαγάγαμε ασφαλέστερα συμπεράσματα σχετικά με τις ανησυχίες της σημερινής επιστήμης, τη σχέση της με το Θείο, τους δρόμους που ανοίγει και που αυτοί οδηγούν. Η επιστήμη είναι ευλογημένη από τον Θεό. Σε αντίθετη περίπτωση δεν θα της επέτρεπε να φτάσει εδώ που έχει φτάσει. Θα βλέπαμε κεραυνούς και θα λέγαμε ότι τους πετάει ο Δίας ή θα πεθαίναμε από ιλαρά. Τον εάν έχει πέσει σε κακά χέρια είναι άλλο θέμα. Εάν σαλτάρουν οι επιστήμονες και καβαλάνε καλάμι και την βλέπουν "θεοί" κι αυτό είναι άλλο θέμα. Σε όλους τους χώρους υπάρχουν Νανόπουλοι, Βαρθολομαίοι, Δασκαλάκηδες, Ιερώνυμοι, Στήβεν Χόκινγκς, πάπες Φραγκίσκοι. Υπάρχουν όμως και οι Άγιοι Ανάργυροι, ο Άγιος Νεκτάριος, ο Άγιος Λουκάς ο Ιατρός, όπως και ο Kepler, o Carnot, ο Faraday ή σοφός Αριστοτέλης που τον συναντούμε σε τοιχογραφίες Ιερών Ναών.
ΑπάντησηΔιαγραφήΕχεις δίκιο φίλε ότι η επιστήμη έχει τήν συγκατάθεση τού Θεού. Αλλά δέν τήν έχει η επιστημονική φαντασία. Η επιστήμη σάν επιστήμη σταμάτησε στό άτομο. Μετά τήν διάσπαση τού ατόμου έχουμε τήν εικονική πραγματικότητα η οποία σπάει τά όρια τής ζωής πού έθεσε ο θεός στήν φύση καί στό σύμπαν. Η φυσική τών εργαστηρίων δέν απαιτεί επιστήμονες. Τά μεγάλα εργαστήρια τών Παν/μίων δουλεύουν γιά τό Νόμπελ.
ΑπάντησηΔιαγραφή!!!!!!!!!!!!!!!!!
ΑπάντησηΔιαγραφή