Mint közismert, a nagytömegű csillagászati objektumokban elképesztő fizikai körülmények uralkodnak.
A neutroncsillagokban a gravitáció összezúzta a közönséges anyagot. Nemcsak hogy az elektronhéjak szakadnak be, de különleges magfizikai folyamatok során az atommagok is felmorzsolódnak, és rettenetes energiájú, hőmérsékletű, gravitációba zárt neutronlevessé válik. Ez az anyag, ahol még a neutronok is szinte egymáshoz préselődnek, iszonyú sűrűségű: egy kockacukor méretű mintája is sok tonnát nyomna.
Még ennél is elképesztőbbek a körülmények a fekete lyukak mélyén.
A fekete lyukakban minden ismert részecske felbomlik és tiszta energiává válik.
Feltehetően erre a sorsra jutnak a tömegért, gravitációért felelős, ma még csak feltételezett
részecskék is.
Higgs részecske, gravitron, és úgy tudom, más, rokontulajdonságú részecskéket is feltételeznek más elméletek.
De nyilván ezek is.
Ekkor viszont a fekete lyukak tömegének utánpótlás hiányában folyamatosan csökkennie kellene, ahogy megemészti, tiszta energiává alakítja a tömegért, gravitációért felelős részecskéket.
Vagy ez is történik, csak az a néhány miliszekundum, ami alatt ez bekövetkezik, innen, kívülről nézve
akár sok száz milliárd évig tart?
És ha igen, ilyesmi indította be az ősrobbanást is?
Ha visszazökkenünk ezen a szálon az eredeti kerékvágásba, akkor a dolog érdekessége, hogy Hawking, és szerintem emiatt Higgs is a Higgs részecske létrejöttét a korai világegyetem egy kevésbé energiadús , hidegebb pillanatához köti.
Ez mintha azt jelentené, hogy a kb. ennél nagyobb energiák körül bomlik a Higgs.
Ez azt jelenti szerintem, hogy az ösrobbanás pillanatában nem volt gravitáció. Az ősrobbanó valaminek nem volt tömege.
Ez nem jelenti azt, hogy akár egy nanosecundummal korábban sem volt.
Vagy a Higgs a tömegért felelős ugyan, de a gravitációt nem a tömeg okozza, hanem valami, ami köznapi körülmények között a tömeggel nagyon precízen arányosnak látszik.
Azt hiszem a ma ismert gravitációs egyenletek szinguláris megoldása pontszerű, tehát ez alapján minden téridőszingularitás kiterjedés nélküli tömegnek gondolható. Persze nem láttuk még közelről.
A "sugárzás lehetősége" mit jelent? Egyébként a sugárzás is anyag.
Nemtudom. Én tök büszke voltam magamra, hogy ilyen jött ki belőlem :o)
Viccet félretéve: a definícióban benne van, hogyha az elmélet helyessége és a megértés együtt adja, hogy magáról az elméletről és így a valóságról helyes állításokat tegyünk, helyes döntéseket hozzunk.
Ha a valósággal összehasonlítva ez nincs így (nem volt helyes a döntés, állítás), akkor vagy az elmélet rossz, vagy nem értettük meg az elméletet.
>Ha engem kérdezel, az okot kétféleképp szokták érteni:
>- filozófiailag a tényleges hátterét a dolgoknak
>- tudósok átvitt értelemben a háttérmechanizmust érthetik alatta, mert tudják, hogy az előbbihez úgysem lehet hozzáférni, a tudomány számára az nem is létezik
Egyrészt érteni vélem, másrészt mintha nem lenne elég precíz.
Hogy picit visszatérjünk az eredeti témához, Higgs-et megkérdezték, mi lenne, ha az LHC kisérletek azt mutatnák, hogy a Higgs-bozon nem létezik?
Higgs valami olyasmit válaszolt, hogy az borzasztó lenne. Mert a fizikát, amiről most azt hiszem, értem, többé nem érteném.
Ha engem kérdezel, az okot kétféleképp szokták érteni:
- filozófiailag a tényleges hátterét a dolgoknak
- tudósok átvitt értelemben a háttérmechanizmust érthetik alatta, mert tudják, hogy az előbbihez úgysem lehet hozzáférni, a tudomány számára az nem is létezik
A megértésnek ez kissé nyakatekert megfogalmazása. Viszont mit csinálhatunk a legmélyebb szinten, aminek nem ismerjük a háttérmechanizmusát? Szerintem ezt csak ilyen jelenségszinten "érthetjük meg", ezért tényleg mi mást lehetne megértésnek nevezni a kvantummechanikában?
A "leírást" csak nagyon egyszerűsítő megközelítésben lehet magyarázatnak tekinteni. Viszont mit kell érteni az okok felismerésén és a megértésen?
Ezt kérdezem én is.
AZok a fizikusok, akik a kvantummechanika filozófiai vonatkozásaival is hajlandóak foglalkozni, azok mintha azt állítanák, hoogy a helyes leírás az maga a magyarázat, és a megértés.
Ugyanis akkor értünk meg valmit, ha a tudásunk alapján döntéseket tudunk hozni, és a döntéseink hatása a valóságban megfelelnek a szándékainknak.
"Mintha itt viszont mindenki tanácstalan lenne, és mintha senki se tudná, lehet-e célirányosan eljutni az okokhoz - és ezáltal a megértéshez."
Erre már válaszolt Kant. Azt mondta, hogy a tudomány nem a magukban való dolgokkal foglalkozik, hanem csak amit látunk belőle, ahogy mi látjuk, azzal.
Azzal szerintem Newton triviálisan tisztában lehetett, hogy a felszíni jelenségek szintjét érinti a mechanikája, de ezt meg is tudta tenni hipotézisek nélkül.
A "leírást" csak nagyon egyszerűsítő megközelítésben lehet magyarázatnak tekinteni. Viszont mit kell érteni az okok felismerésén és a megértésen?
Hogy a leírás/magyarázat/okok felismerése/megértés hogyan viszonyul egymáshoz.
Szerintem ez négy különböző dolog, míg más azt mondja, a leírás ha jó (pontos, valósághű), az maga a magyarázat.
Szerentem nem.
És hogy Newton mondása, hogy Nem gyártok hipotéziseket, mintha azt sugallaná, hogy elismeri, a gravitációs egyenlete nem fedi fel a gravitáció mélyebb okát.
Az, hogy A TÖMEG, az nem ok. Legalábbis sejtjük, hogy van mélyebb ok is.
Tehát a modell egy kisérlet a jelenség leírására, ami siker esetén vagy felfedi a mélyebb okokat, és elvezet a jelenség megértéséhez, vagy nem.
Mintha itt viszont mindenki tanácstalan lenne, és mintha senki se tudná, lehet-e célirányosan eljutni az okokhoz - és ezáltal a megértéshez.
És akkor kinyílt egy ujabb kérdés - mi a megértés?
Arra tippelek, hogy ez az informális modell azonos lehet a hipotézissel, vagy inkább valami munkahipotézissel. Legalábbis akkor, ha egy mechanikus modell készül, ami az okokról is próbál valamit mondani.
Szerintem itt az "informális modell" lényege inkább abban keresendő, hogy az már egy hipotézis, vagyis komplexebb szint. A modell szintjén tudtommal ekvivalens is volt a kettő.
Mi nehezítheti meg, hogy matematikai modellből visszavezethessünk egy informális modellt?
Megnehezíti:
- újszerűség. Például Newton gravitációs törvénye annyira újszerű volt, hogy viszonylag nehezen ismerték fel széles körben, hogy valójában az van mögötte, hogy a gravitációs erő milyen "ütemben" oszlik szét a térben.
- paradoxon. A jelenség teljesen más, mint amit a hétköznapi tapasztalatunk szerint várnánk. Például hogy Arisztotelésszel szemben a nehezebb testek pont ugyanolyan sebességgel esnek mint a könnyebbek.
Vagy más, pl. hidrodinamikai paradoxonok.
- Ügyetlenek vagyunk, és nem ismerjük fel, hogy a matematikai modell összefüggései szerepelnek már a matematika vagy főleg a klasszikus fizika más területén, és így ez változatlan formában vagy némi átalakítás után modellezi a fizikának ezt a jelenségét is. Például amikor a vektoralgebra vektorcserés szemléletes módszere adott megoldást a lineáris egyenletrendszerek megoldására.
Lehetetlenné teszi:
- Nem vagyunk ügyetlenek. A valóságnak ez a szelete tényleg teljesen más, mint bármi eddig ismert. És a jelenséget matematikailag leíró függvények semmi eddigi, a mi világunkban ismert jelenség leírására sem hasonlítanak.
Ennek hiányában pedig nem adható semmilyen szemléletes, informális modell.
Sőt! Már majdnem egy schmitti értelemben vett nagydoktori disszertációt. :o)
Példa:
Az égbolton vándorló bolygók hozzávetőleges helyzete az állócsillagokhoz képest:
1. modell: Ptolemaiosz A Föld körül kőrpályán kering a Hold, a Merkúr, a Vénusz, a Nap, a Mars, a Jupiter és a Szaturnusz. Problémák: - a bolygók nem a ma már égi egyenlítőnek nevezett vonalon mozognak. - a bolygópályák nem is égen körbefutó vonalak (kivéve a Holdé)
Ptolemaiosz megoldása: a pályák szöget zárnak be, és a bolygók epiciklusokon mozognak
Észlelet valóság -> informális modell -> matematikai modell -> észlelet valóságtól eltérő leírás -> az informális és a matematikai modell pontosítása
2. Kopernikusz: A Nap körül kőrpályán keringenek a bolygók. Ezek egyike, a harmadik a Föld. Körülötte kering a Hold. Problémák: - a bolygók nem a ma már égi egyenlítőnek nevezett vonalon mozognak. - a bolygópályák nem is égen körbefutó vonalak (kivéve a Holdé)
Kopernikusz egyik problémát sem kezeli.
Észlelt valóság -> informális modell
3. Kepler: Elhatározza, hogy kezeli a kopernikuszi rendszer problémáit. Veszi Tycho de Brache évtizedekre visszamenő pontos táblázatait a bolygók pontos égi pozícióiról.
Visszafelé építkezve kimondja: Mivel a bolygók nem a ma már égi egyenlítőnek nevezett vonalon mozognak, ez azt jelenti, hogy a pályasíkjuk szöveg zár be.
A bolygók égi pályája nemcsak azért nem egyenletes, mert hozzáadódik-levonódik a Föld mozgása, hanem mert nem egyenletes kőrmozgást végeznek, hanem a kőrtől alig eltérő ellipsziseken mozognak.
A bolygók által az égen leírt lapos hurkok viszont a Föld mozgásának a vetületei.
Mi tartja a bolygókat a pályán? Valószínűleg mágneses erő.
Kopernikusz informális modellje -> matematikai modell -> észlelt valóságtól eltérő működés -> az informális és a matematikai modell pontosítása -> az észlelt valóság nagy pontossággal megfelel a módosított modelleknek
4. Newton: Nem! A gravitációs erő. Egyenletei leírják a többi lehetséges pályákat is: elnyújtott ellipszist, parabolát, hiperbolát.
5. Einstein: a bolygókat a tömeg gravitációs görbülete tartja a pályán. Megmagyaráz néhány Newton gravitációs modelljéből nem levezethető jelenséget.
Nem arról lenne szó, hogy ha valami tudományos modell, akkor már szükségszerű is, hogy legyen "analógiája" a valóságban, hiszen valaminek mindenképpen a modellje? És amit modellez, az is egy "analógia" ilyen értelemben. Viszont mi szerintem éppen ennek a valóságos jelenségnek keressük az analógiáját egy másik valóságos jelenség képében. Tehát nem a matematikai konstrukció analógiájára vonatkozna az elnevezés.
Matematikailag természetesen nem, mivel a modell már nem is a matematikán belül van.
A matematikai konstrukciók létrejöttében van különbség. Két irányból is indulhat - van, amikor a fizikai kísérletek eredménye inspirál egy olyan matematikát, ami jól illeszthető az eredményekhez, de olyan is van, hogy a matematika spontán termel ki valamit, és csak utólag kerül elő valamilyen tudomány számára való felhasználási lehetősége.
Ezen érdemes gondolkodni, hogy mennyire esik egybe az előző felosztással.
"Az is lehetséges, hogy az összes létezhető modell létrejött már a világban"
Matematikailag nem különböztethetünk meg szemléletes ill. absztrakt modellt.
A matematika az összes lehetséges modellt elénk tárja, s ezek közül amit mi a valóságban analógiaként megtapasztalunk, azt szemléletesnek nevezhetjük. De ez utóbbi már a mi dolgunk.
Újabban sokszor már absztraktnak nevezzük azokat a modelleket is, amelyek léteznek ugyan a valóságban analógiaként, ám annyira eltérnek a hétköznapi(!) tapasztalatoktól, hogy nehezen hisszük el úgy mint a valóság egy részét. De ez a mi hibánk, mert nem vagyunk hajlandók a kisérletekkel igazolt modell helyességét tapasztalásként felfogni.
Az is lehetséges, hogy az összes létezhető modell létrejött már a világban, csak még nem tartunk ott, hogy mindet fölfedtük volna. Emiatt meg kár a matematika belső természetére fogni a kettőslátásunkat.
Tehát akkor ha jól értem, a matematikai modelleken belül kétfélét különböztettünk meg: - szemléletes matematikai modell - absztrakt matematikai modell Ez már a matematika belső természetébe vezet, hogy miért jönnek létre kétféle matematikai konstrukciók vajon.
Ez így azt hiszem, pontos. Szerintem neked tényleg egy ilyen helyen volna keresgélnivalód, mert már majdnem egy szakdolgozatot összeraktál a témából ;)
Jó-jó! De az a baj, hogy én mindenképpen szeretném megkülönböztetni azt a szemléletes modellt, ami még csak a gondolatot tartalmazza, és még nincs matematizálva.
Akkor eztet nevezzzük informális modellnek.
Az ebből matematizált modellt nevezzük jelző nélkül matematikai modellnek.
Erről tételezzük fel, hogy ha csak matematkai modell áll elsőként rendelkezésre valamiért, visszafelé akkor is felépíthető belőle egy érthető és szemléletes informális modell.
És akkor azt a matematikai modellt, ahol ez nem lehetéges, azt nevezzük absztrakt matematikai modellnek.
Szerintem azt jelenti, igen, az "absztrakt" valami olyan, ami formális, és nem épül analógiára.
De lehet, hogy nem is a szemléletes modell volna a legszerencsésebb, amit az ember kereshet, hanem a mechanisztikus. Mert attól, hogy szemléletes, még nem biztos, hogy a valós okokkal szemlélteti a jelenséget.
"Csak én azt nevezném jelző nélkül matematikai modellnek, amit valami szemléletes modell matematizálásával hozunk létre."
Inkább nevezd jelzővel szemléletes matematikai modellnek, az a biztos :)
A modellnek tágabb jelentése van. Minden valóságot leíró függvény oda tartozik.
A törvénynek meg valóban nincsen semmi köze a jogi törvényekhez, valószínűleg mitológiai vagy egyházi eredetű lehet az elnevezés, ugyanis a tudományt sokáig egyházak tartották a markukban.
>Ezeket a függvényeket hívják (nem szemléletes) modellnek. >Másrészt a matematikai modell is lehet szemléletes, pl az előző geometriai modell a gömbfelszínnel.
Igen. Én is valami ilyesmit szerettem volna mondani. Csak én azt nevezném jelző nélkül matematikai modellnek, amit valami szemléletes modell matematizálásával hozunk létre.
Illetve visszafelé, amikor a jelenség matematikai leírásában olyan, a makrovilágban is létező összefüggések alapján alkotható egy szemléletes modell.
Közben megnéztem: az absztrakt matematikai modell kifejezést ha nem is gyakran, de használják. De nem tudtam ellenőrizni, hogy olyan érteleben használják-e, mint ahogy én szeretném.
Én ugyanis arra szeretném, amikor egy jelenégnek a matimatikai leírása olyan, a makrovilágban sehol sem szereplő matematikai összefüggéseket tartalmaz, aminek így nincs szemléletes modell megfelelője.
Törvény: Ebben a kifejezésben én is valami olyasmit érzek, hogy általánosan érvényes összefüggés, aminek valójában nem ismerjük az eredetét, okát. Vagy legalábbis nem a kellő vagy a kivánt mélységig.
Például Newton gravitációs törvénye.
Azonban itt is eltérünk a törvény közismertebb, jogi fogalmától.
Hiszen a jogi értelemben vett törvények esetén az okot - az un. törvényhozói szándékot - többnyire - ismerjük.
"Nincs szemléletes modell, és még nem szemléletes se. Csak ezek a függvények."
Ezeket a függvényeket hívják (nem szemléletes) modellnek.
Másrészt a matematikai modell is lehet szemléletes, pl az előző geometriai modell a gömbfelszínnel.
Az "absztrakt matematikai modell" szerintem teljesen érthető, és valóban azt jelenti. A lényeg az, hogy minden fizikai jelentéssel bíró matematikai konstrukciót modellnek hívnak (sőt, nemcsak matematikai konstrukciókat). A fizikai jelentés a döntő ebben, meg az, hogy valamilyen jelenséget kell modelleznie. Mert pl a törvény az csak tulajdonságok közötti összefüggés szokott lenni.
Sajnos utána kell néznem, hogy tényleg annyira eltérő értemben használom-e a kifejezéseket, mint mondja.
Én úgy érzem, a természettudományos modellalkotás egy fordított folyamat a szó eredeti értelméhez képest:
Mert ugye a kifejezés először onnan származik, hogy főleg építészek vagy más mérnökök az elképzelt alkotást elkészítették kicsiben, hogy tanulmányozzák az alkotás várható tulajdonságait.
Itt az analógia nyilván a modell hasonlóságát jelenti a tervezett alkotáshoz. Legalábbis a tanulmányozandó vonatkozásokban.
A természettudományos modellalkotás ezzel szemben egy fordított engineering: vagyis látjuk az "alkotást", a természetet, és a tanullmányozandó aspektuainak megfelően készítünk egy modellt, ami segíti a probléma, vagy működés megértését (és aztán matematizálását).
És a legutóbbi időben elérkeztünk oda, hogy készítettünk egy ilyen modellt például az atommagra és a körülötte keringő elektronokra.
Előjöttek a problémák, de Bohr gondolta: nem baj, majd finomítjuk a modellt.
De előjöttek olyan jellenségek, amiket lehetetlen már volt beilleszteni a modellbe, és végül szegény Bohr feladta az egészet.
Aztán jött Schrödinger. Azt mondta, nincs szemléletes modell, csak ezek a kisérleteken alapuló föggvények.
Nincs szemléletes modell, és még nem szemléletes se. Csak ezek a függvények.
És hogy lélektanilag ne legyen olyan bántó a dolog, azt mondták, ez a matematikai modell.
De ez nem az, mint amit korábban matematikai modellnek neveztünk a szemléletes modellből származtatottat matematikai modellt mondjuk Keplernél.