Retrospekcja

Od opublikowania tej notki przeze mnie minęło 8 miesięcy. To dużo czasu aby zweryfikować to co pisałem. Teraz napisał bym ją zupełnie inaczej a już na pewno nie upierał bym się w dyskusji z Lajkonixem i Nonsecure w kwestii rzutowania tesseraktu w przestrzeń trójwymiarową. Na swoje wytłumaczenie mogę tylko napisać, że  byłem w stanie ślepego zawierzenia intuicji ;) … Na szczęście wyciągnąłem z tej sytuacji właściwe wnioski.  

Z perspektywy czasu wiele spraw często  wygląda  inaczej niż wcześniej je postrzegaliśmy.  Moje idee również trochę rozwinęły się od tego czasu (tak przynajmniej mi się wydaje…). To co przestawiam w następnych dwóch notkach (i mam nadzieję, że będę też przedstawiał w notkach kolejnych),  w mojej opinii,  zdaje się być bardziej klarowne… Wasza ocena jest jednak dla mnie,  zwłaszcza teraz – po tej lekcji,  ważniejsza niż moja.

Adamosx     05.12.2011

 

Teoria Kaluzy-Kleina wspomniana przeze mnie w poprzedniej notce została porzucona w latach 30-tych. Powrócono do  niej niejako pod koniec lat 60-tych, gdyż założenie istnienia dodatkowych wymiarów hiperprzestrzeni i „zwijanie się” niektórych z nich  okazało się  istotne dla sformułowanej w 1976 r.  teorii supergrawitacji.  Później (przyjmuje się, że w 1984 r.) powstała teoria superstrun, która również opiera się na istnieniu hiperprzestrzeni wielowymiarowej. Teoria superstrun występuje w pięciu konkurujących ze sobą wersjach: typ I, typ IIA, typ IIB, heterotyczna E(8)xE(8), heterotyczna SO(32). W 1995 r. „światło dzienne” ujrzała M-teoria Edwarda Witten-a, którą można postrzegać jako uogólnienie teorii superstrun (każda z wcześniej wymienionych wersji teorii superstrun to szczególny przypadek M-teorii). M-teorię niektórzy okrzyknęli jako teorię najlepiej obecnie opisującą wzajemne powiązania grawitacji, elektromagnetyzmu,  oddziaływań jądrowych, cząstek materialnych …. i pewno czegoś nie wymieniłem. M-teoria opiera się na istnieniu 11-wymiarowej hiperprzestrzeni (posiadającej dziesięć wymiarów przestrzennych i jeden wymiar czasowy). 12‑wymiarowa wersja M-teorii nosi nazwę F-teoria, a 13-wymiarowa  to S‑teoria.

M-teoria, teorie superstrun wymagają bardzo zaawansowanych narzędzi matematycznych. Ponadto, po mimo wydawałoby się konkretnych ustaleń, w dalszym ciągu jest problem z określeniem ile wymiarów tak naprawdę posiada hiperprzestrzeń oraz, które z tych wymiarów są „zwinięte” (wątpliwości co do 11-wymiaroweh hiperprzestrzeni budzi u mnie m.in. powstanie  wspomnianych: 12-sto i 13-sto wymiarowych wersji M-teorii). Popularnonaukowy film omawiający ideę teorii strun odnalazłem pod tym linkiem:  http://www.youtube.com/watch?v=jasPoW3ZVPs. Polecam także artykuł pt. „Powrót teorii strun” napisany przez fizyka Michael-a J. Duff-a. Artykuł ten ( co prawda już „leciwy”) w polskiej wersji językowej ukazał się w kwietniowym numerze czasopisma „Świat Nauki” z 1998 r. – tutaj link:  http://postepy.camk.edu.pl/jks/struny.pdf. A co pisze "nasza ulubiona" Wiki ?   ;)   Oto fragment:
Michio Kaku   próbował wyjaśnić strukturę Wszechświata z perspektywy teorii superstrun w następujący sposób: ‘Struna heterotyczna jest zamkniętą struną z dwoma typami drgań, zgodnie i przeciwnie do kierunku ruchu wskazówek zegara, które są traktowane oddzielnie. Drgania zgodne z kierunkiem ruchu wskazówek zegara odbywają się w dziesięciowymiarowej przestrzeni, natomiast drgania w przeciwnym kierunku wypełniają dwudziestosześciowymiarową przestrzeń, w której szesnaście wymiarów uległo kompaktyfikacji (w oryginalnej, pięciowymiarowej przestrzeni Kaluzy piąty wymiar był skompaktyfikowany przez zwinięcie do okręgu).’
 
No nieźle … zapewne niektórzy fizycy (zwłaszcza ci biorący udział w tych „strunowych zmaganiach”) są pełni entuzjazmu i zapewne  mają też ku temu powody. Natomiast obawiam się że liczba  wymiarów hiperprzestrzeni to w dalszym ciągu zagadka.
Ale tak mówiąc szczerze -  nie do końca mnie obchodzi (jako laika) ile wymiarów hiperprzestrzeni odkryją fizycy, bo przypuszczam, że tych wymiarów może być tyle „ile chcemy żeby było” a więc i nawet nieskończenie wiele. Uważam, że to co próbują zrobić naukowcy z określaniem liczby wymiarów hiperprzestrzeni można by przyrównać do prób określania na podstawie wydawanych przez grzechotkę dźwięków ile jest w środku ziaren grochu. Jeżeli jest ich mało (ziaren grochu oczywiście) czyli dwa albo nawet cztery – da się jeszcze z dużym prawdopodobieństwem odgadnąć. Nawet można by zapisać taki dźwięk w formie cyfrowej i poddać analizie przez odpowiednio napisane oprogramowanie. Ale możliwości analizy takiego programowego analizatora też drastycznie ogranicza liczba ziaren – i to zapewne, śmiem twierdzić, wykładniczo…
 
I tu przychodzi (przynajmniej mi) z odsieczą w tej wydawałoby się beznadziejnej sytuacji z wymiarami hiperprzestrzeni ów chłopski rozum, którego główną zaletą jest zasada: „Skoro sprawy się komplikują, to nie komplikujmy ich jeszcze bardziej tylko uczyńmy je prostszymi”. Podobny nurt obserwuje się w „filozofii bliskiego wschodu”: „Skoro Mahomet nie może przyjść do góry, to góra…” itd.
 
Istotą pomysłu obejścia niewiadomego (czyli nieznajomości liczby wymiarów hiperprzestrzeni) jest przyjęcie modelu hiperprzestrzeni, który byłby najbardziej dla nas przyjazny (znany). Zamiast dumać o wymiarach hiperprzestrzeni, po prostu załóżmy, że ktoś umożliwił nam wydostanie się z naszej trójwymiarowej przestrzeni. Skorzystajmy z tej możliwości, wyjdźmy na chwilę w hiperprzestrzeń i „wykrojmy” z niej próbkę określoną wymiarami, które są nam znane czyli użyjmy trzech wymiarów przestrzennych (tak, tak, wiem, że to może wydać się absurdalne ale to „działa” i  wg mnie „działa” całkiem nieźle – i powiem Wam, że to też mnie w pewnym sensie zdumiewa – ale skoro działa to z tego korzystam…). Zatem efektem takiego wypadu w hiperprzestrzeń będzie nasze trofeum - sześcienny kawałek hiperprzestrzeni i to w dodatku z zawartością. No dobra, weźmy to hiper-cudo pod pachę i wracajmy do naszej zwyczajnej przestrzeni nie kryjąc oczywiście hiper-zadowolenia. Wróciliśmy i jak myślicie, co będzie z naszą próbką hiperprzestrzenni ? Przypuszczam (na podstawie tego co napisałem w poprzednich notkach), że przyniesiona do ”naszej rzeczywistości” ulegnie na naszych oczach KOMPAKTYFIKACJI i … scali się z otoczeniem – no i koniec radochy… Chociaż nie całkiem koniec, bo zobaczyliśmy na własne oczy jak to się dzieje - w jaki sposób i które jej wymiary ulegają skróceniu, aż do prawie całkowitej eliminacji (i ostrożnie mówiąc:  prawdopodobnie udało mi się zobaczyć to tak, jak jest faktycznie )
 
 
A teraz trochę  poważniej i konkretniej:
 
Jak zobaczycie dalej, przyjęcie sześciennego modelu hiperprzestrzeni jest takim samym zabiegiem jak wprowadzenie swego czasu czterowymiarowego modelu hiperprzestrzeni – nazywanego „czasoprzestrzenią” (opisałem moje spojrzenie na czterowymiarowy model czasoprzestrzeni w poprzedniej notce). Oba modele – ten zaproponowany przeze mnie i ten klasyczny (z STW) reprezentują jedną i tą samą całą hiperprzestrzeń. Tylko, że w czterowymiarowym modelu czasoprzestrzeni wszystkie te wymiary hiperprzestrzeni, które są poza naszą percepcją jako istot o ograniczonej świadomości  (w naszej percepcji te wymiary skracają się do rozmiaru prawdopodobnie długości Plancka   - rzędu 10-33m), w sposób sztuczny/matematyczny rozwinięte są do jednego liniowego wymiaru „ct”.
 
Proponuję model hiperprzestrzeni w postaci sześcianu, ze względu na fakt, że w takim modelu łatwo zobrazować deformację jej kształtu. Uważam, (i zdaję sobie sprawę, że nie jest to odkrywcze), tak jak pisałem  w komentarzach pod moją poprzednią notką, że oddziaływania grawitacyjne, elektryczne i magnetyczne mają swoją przyczynę w deformacji kształtu hiperprzestrzeni, która to deformacja zachodzi w postrzeganiu ("odbieraniu") rzeczywistości przez istoty/byty o kreślonych poziomach świadomości.
Jestem zdania (Czytelnikom nie zaznajomionym z moim spojrzeniem na czas, przestrzeń i hiperprzestrzeń polecam poprzednią notkę), że przyczyną tej deformacji jest brak możliwości zaobserwowania przez świadomość na poziomie naszym i poziomach poniżej naszego wszystkich innych wymiarów hiperprzestrzeni poza tylko niektórymi, przy czym im niższy poziom świadomości tym stopień deformacji tak postrzeganej hiperprzestrzeni większy (wówczas mniej wymiarów hiperprzestrzeni postrzega byt posiadający taką ograniczoną świadomość). Ponadto uważam, że istota/byt o określonym poziomie świadomości jest w stanie „odczuwać”/”odbierać” odkształcenia hiperprzestrzeni, które są wprowadzane przez istoty/byty o niższych poziomach świadomości.
 
W proponowanym przeze mnie sześciennym modelu (Rys. 1), jeszcze raz powtórzę: reprezentującym całą hiperprzestrzeń, wszystkie te nie postrzegane przez naszą świadomość wymiary są scalone/upakowane nie w jeden liniowy wymiar „ct” – tak jak w modelu czterowymiarowej „czasoprzestrzeni” ale w trzy liniowe wymiary (w modelu są to trzy nie wychodzące z tego samego wierzchołka sześcianu wzajemnie prostopadłe krawędzie).
  
 
inna czasoprzestrzeń
 
Rys. 1. Ppropozycja sześciennego modelu Hiperprzestrzeni zbudowanego na podstawie analogii do modelu czterowymiarowej czasoprzestrzeni (w mojej opinii klasyczny model czterowymiarowej czasoprzestrzeni również reprezentuje całą Hiperprzestrzeń)
 
Stwierdzicie sami, że sześcienny model   hiperprzestrzeni „działa” bo „działa” na podobnej zasadzie jak czterowymiarowy model „czasoprzestrzeni”, który radzi sobie przecież dobrze przy opisie niektórych obserwowanych zjawisk (a właściwie szczególna teoria względności oparta o ten czterowymiarowy model). Nic dziwnego  - jakieś ziarno prawdy o całej hiperprzestrzeni przecież ze sobą ten klasyczny model niesie. Ale uważam - i mam nadzieję, że zechcecie sprawdzić to sami (a być może nawet zechcecie wspólnie ze mną rozwijać opisane tu idee), że w zaproponowanym przeze mnie modelu hiperprzestrzeni i sposobie jej kompaktyfikacji do modelu „naszej” przestrzeni owe ziarna prawdy wg mnie wyglądają na takie, z których również może wyrosnąć coś pożytecznego. Ostrożnie stawiam przekonanie, że z zastosowania tego modelu zaproponowanego przeze mnie (wymagającego zapewne jeszcze poprawek) mogą wyniknąć dość ciekawe wnioski – poddaje zatem te idee Waszej ocenie.
 
Od tego momentu będę używał nazw: „Hiperprzestrzeń” (ozn. HS) i „Przestrzeń” (ozn. OS) pisanych wielką literą w celu wyróżnienia związku tych pojęć z prezentowanymi przeze mnie ideami.
 
Przechodząc do meritum:
Uważam, że w odniesieniu do przyjętego modelu owa kompaktyfikacja przebiega w taki sposób jak przedstawia to schematycznie Rys. 2. Zobrazowane na tym rysunku przekształcenie sześcianu reprezentującego  Hiperprzestrzeń w bi-czworościan (tak będę nazywał tę bryłę) reprezentujący „naszą” Przestrzeń, polegające na jednostronnym skróceniu długości odpowiednich trzech krawędzi sześcianu do niezmiernie małego rozmiaru (pomijanego w porównaniu do długości krawędzi) można określić jako trójosiowe ("dookólne")  ściśnięcie i skręcenie.
3D to biteaedr
 
Rys. 2 Idea (schemat) kompaktyfikacji modelu Hiperzestrzeni do modelu Przestrzeni postrzeganej przez 3D‑świadomość (naszą świadomość). Sześcian reprezentujący Hiperprzestrzeń przekształca się w bi-czworościan (bryłę będącą złożeniem dwóch czworościanów) odpowiadający Przestrzeni.
Na rys. 3  (poniżej)  omawiane przekształcenie pokazane jest  z trochę innej perspektywy.
  
3D to teaedr
 
 
Rys. 3 Przekształcenie  Hiperzestrzeni do Przestrzeni zachodzące w naszej świadomości (w 3D-swiadomości)  a) Jednostronne skrócenie odpowiednich trzech krawędzi sześciennego modelu Hiperprzestrzeni, które  łącznie odpowiadają wszystkim wymiarom hiperprzestrzeni pozostającym poza naszą percepcją.
b),c) Skrócenie wymiarów powoduję deformację kształtu Hiperprzestrzeni - ulega ona jednocześnie „dokólnemu” skręceniu i ściśnięciu (kompresji).
d) Niepostrzegane przez 3D-świadomoość poprawnie wymiary Hiperprzestrzeni skracają się do rozmiarów rzędu długości Plancka (10-33m). Hiperprzestrzeń przekształca się w Przestrzeń o formie bi-czworościanu (bryły będącej złożeniem  dwóch czworościanów poprzez złączenie ich ścianami).
 
To powyżej opisane przekształcenie, reprezentujące w mojej opinii model kompaktyfikacji Hiperprzestrzeni do postrzeganej przez świadomość-3D Przestrzeni,   jest dla mnie podstawą w wysuwaniu  wszystkich innych idei dotyczących istoty grawitacji i elektromagnetyzmu.
 
Dlaczego przyjąłem taki a nie inny sposób kompaktyfikacji odpowiedzą jej implikacje (zapewne niektórzy już się domyślają jakie)  przy wysuniętych dodatkowych założeniach - ale o tym w następnej notce.
 
P.S.
Ponieważ muszę pilnie wyjechać na kilka dni w ważnych dla mnie sprawach, prawdopodobnie nie będę mógł systematycznie odpowiadać na komentarze i pytania Czytelników. Proszę zatem wszystkich zainteresowanych o wyrozumiałość i cierpliwość.
Proszę również doświadczonych blogerów z salon24.pl  o podpowiedź, w jaki sposób osadzać w notkach grafikę, aby była ona bardziej czytelna.