O I n f o r m a c i j i 2.0 : informacija u teoriji

Prosinac 30, 2016

O kvantnoj gravitaciji petlji – je li prostor fizički sastavljen od ‘atoma prostora’? (Na tragu post-teorija relativnosti V.)

CARLO ROVELLI: Seven Brief Lessons on Physics

rovelliU općoj teoriji relativnosti Einstein je pokazao kako se fenomen – koji je Newton nazivao gravitacijskom silom, a sâm Einstein na početku svog istraživanja poljem – zapravo, odnosi na sâm prostor, i to na zakrivljeni prostor. Gravitacijsko polje je sâm prostor. Ako bi netko u jednoj rečenici želio izraziti bit opće teorije relativnosti, onda bi se mogao poslužiti upravo ovom izrečenom. Talijanski fizičar Carlo Rovelli nastoji otići korak dalje zapitavši se je li takav zakrivljeni prostor možda fizički ‘opipljiv’.

U petom poglavlju njegove knjige Seven Brief Lessons on Physics nailazimo na kratki opis teorije kvantne gravitacije petlji (engl. loop quantum gravity) koju je razvio u suradnji s drugim fizičarima, nastojeći je utemljiti na presjecištu dvije, zasada, nepomirljive teorije: opće teorije relativnosti i kvantne teorije. Od opće teorije relativnosti teorija kvantne gravitacije petlji zadržala je dinamičku, zakrivljenu strukturu prostora; a prema ‘napucima’ kvantne teorije, prostor je ‘načinila’ diskretnim, ‘made of quanta’, sastavljenim od čestica koje Rovelli naziva ‘atomima prostora’ (‘atoms of space‘).

Teorija opisuje ove ‘atome prostora’ u matematičkom obliku, te oblikuje jednadžbe koje određuju njihovu evoluciju. Oni se [još] nazivaju ‘petljama’ (engl. loop), ili ‘prstenovima’… [Atomi prostora] povezani su jedni s drugima, tvoreći mrežu odnosa koji pletu teksturu prostora, poput prstenova od fine tkanine ogromnog lančanog oklopa. Gdje su ti kvanti prostora? Nigdje. Oni nisu u prostoru, jer su  sami prostor [mi naglasili]. Prostor se stvorio povezivanjem tih pojedinačnih kvanta gravitacije.

Prva konsekvenca teorije kvantne gravitacije petlji odnosi se na činjenicu da je ono što nazivamo svijetom ili zbiljom – manje sastavljeno od opipljivih objekata a više od odnosa. Druga, možda još revolucionarnija, tiče se varijable vremena: naime, vrijeme u potpunosti izostaje u njezinim jednadžbama! To ne znači da je sve statično, odnosno da živimo u nepromjenjivu ‘Parmenidovu svijetu’. To samo znači da se svaki proces u svijetu odvija neovisno o susjednom procesu, u svom vlastitom ‘vremenskom ritmu’.

Više ne postoji prostor koji ‘sadrži’ svijet i više ne postoji vrijeme ‘u kojemu se’ događaji događaju. Postoje jedino elementarni procesi u kojima kvanti (čestice) prostora i materije neprestano stupaju u interakciju.

Drugim riječima, ‘svijet’ je postao odnos, a vrijeme samo njegova unutarnja značajka.

Još jedna silno začudna (ali i za mnoge silno zanosna) misao koja čeka na svoju eksperimentalnu provjeru. Međutim, valja naglasiti da se ‘stvari’ kvantne gravitacije petlji događaju u ‘Planckovu svijetu’ koji je dakako nedostupan današnjim mjernim instrumentima. Ako postoje, ‘atomi prostora’ će morati sačekati neko drugo vrijeme za svoju empirijsku potvrdu. Ipak, Rovelli predlaže i neka alternativna rješenja koja bi mogla potvrditi njegovu teoriju. Primjerice, neka istraživanja crnih rupa možda bi mogla dati odgovor na pitanje je li teorija kvantne gravitacije petlji ‘drži vodu’ u stvarnosti ili ne.

Za razliku od Rovellija, mi jedino tvrdimo da ‘atomi prostora’ proizlaze iz materije, a ne da samo uspostavljaju odnos – među sobom ili s drugim česticama materije. Osim toga, Carlo Rovelli je bliži našem poimanju stvarnosti i zbog stava koji je iznio u izvrsnom intervjuu za Physics Forums Insights po kojemu fizika mora učiniti jasnijim svoj odnos spram pojma ‘informacije’. Ulogu informacije u prirodnim procesima i on drži iznimno važnom, međutim, zbunjuju ga mnogobrojna različita značenja ovog elusive pojma.

Ako je oko materije prostor zakrivljen, našoj ‘budućoj teoriji’ preostalo bi pokazati da je to zakrivljenje proporcionalno ‘istjecanju’ ili ‘zračenju’ ‘Rovellijevih čestica prostora’ iz materije. Međutim, pritom moramo pretpostaviti da iz nekog razloga ‘čestice prostora’ iskazuju ‘želju’ vratiti se odakle su i došle; i da je  ta ‘želja’ tim veća što su bliže izvoru u koji se žele vratiti. Prema našem mišljenju, to bi, ukratko, bila srž gravitacijskog učinka. Lako je dalje zamisliti da ‘vraćanje’ ‘čestica prostora’ tijelu-izvoru druga tijela u blizini osjećaju kao privlačnu silu (tom istom tijelu). Isto tako, možemo zamisliti i da upravo prstenasti oblik tih ‘atoma prostora’ možda određuje način njihova vezivanja s česticama prostora drugih tijela u blizini itd.

Prije provedbe eksperimenata, mjerenja i rigoroznih matematičkih izračuna, svako znanstveno istraživanje započinje vizijom, smatra Rovelli, s čim se apsolutno slažemo. Većina zamisli koja se ovdje iznosi u statusu je jedne takve vizije, a vrijeme će pokazati je li ona može evoluirati u nešto više… U sljedećem postu osvrnut ćemo se na rad čileanskih biologa Humberta Maturane i Francisco Varele i njihovu intrigantnu teoriju autopoietskih sustava koja pripada području biologije kognicije. Putem ove teorije pokušat ćemo razjasniti na koji način prostor jednog materijalnog tijela (u koji je ono i doslovno smješteno) dolazi u odnos sa ‘smještajnim prostorom’ drugih tijela…

Oglasi

Napiši komentar »

Nijedan komentar do sada.

RSS feed for comments on this post. TrackBack URI

Komentiraj

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s

Blog pokreće Wordpress.com.

%d bloggers like this: