Ironisinta fyysikon kannalta asiassa on se, että non-determismi on kvanttiteorian perus-elementti. Filosofian kieltäminen teoreettisessa fysiikassa johti kuitenkin siihen että luovuttiin kokonaan objektiivisen todellisuuden käsitteestä (kööpenhaminalais-tulkinta, jonka hämärä kuvailu sille mitä tilafunktion reduktiossa tapahtuu on ajat sitten osoitettu vääräksi) tai omaksuttiin muita yhtä sekavia “tulkintoja” sensijaan että olisi tartuttu härkää sarvista ja kysytty olisiko sopivalla ontologian yleistyksellä mahdollista ymmärtää tilafunktion reduktion non-determinismi ja kenttäyhtälöiden determinismi ilman loogista ristiriitaa.

Hyvin läheisesti tähän liittyvät myös aikakäsitteen liittyvät epäloogisuudet: identifioidaan koettu aika ja fyysikon geometrinen aika vaikka niiden ominaisuudet ovat erilaisia (reversiibeliys-kontra irreversiibeliys esimerkiksi). Koko modernin fysiikan ontologia on loogisesti ristiriitainen ja tilanteen on valitettavasti vakiinnuttanut “shut up and calculate” paradigma.

Tietoisuuden kvanttiteorioiden kehittyminen on merkinnyt tilanteen muutosta mutta vain tieteen eturintamassa, johon useimmat teoreettiset hiukkasfyysikot ja kosmologit eivät valitettavasti halua kuulua. Kun lisäksi kokeelliset faktat ovat järkyttämässä standardi-dogmatiikkaa (esimerkiksi fotosynteesissä kvantti-ilmiöt esiintyvät paljon suuremmassa skaalassa kuin standardikvanttimekaniikan mukaan pitäisi olla mahdollista) on toiveita että päästäisiin lopultakin eteenpäin.

Tavattoman tärkeää olisi fyysikko-koulutuksen uudistaminen: nuori alalle tulija joutuu oppimaan valtavasti kainkenlaista ja nykyään keskitytään pelkästään tekniseen puoleen. Kun ei tehdä selväksi, että fysiikan perusteiden ymmärtämisessä on valtavia ongelmia, on tuloksena jämähtäneisyys kuolleisiin dogmeihin eikä uusia ideoita synny kun ei ole niitä generoivia kysymyksiä. Tämä näkyy myös teorian kehityksen pysähtyneisyytenä: 40 vuotta säieteorioita ilman ainuttakaan vakavasti-otettavaa ennustusta LHC:lle symboloivat ultra-reduktionistisen dogman haaksirikkoa kirpaisevan surullisella tavalla. Lisää syvyyttä tragediaan tuo se, että suuri osa säieteoreetikoista on alkanut uskoa, että periaatteessakin fysiikan on mahdotonta ennustaa mitään koska ainoaksi mahdolliseksi julistettu teoria ei sitä kykene tekemään (säie-teorian landscape ongelma ja antrooppinen periaate). Tämän filosofisen “oivalluksen” takana ei ole tietenkään syvällinen pohdiskelu vaan varsin konkreettisesti halu säilyttää kaikesta huolimatta rahoitus.

Valitettavasti Suomen kaltaisen pienen maan tiedeilmasto on toivottoman takapajuinen, joten uudistuksista lienee toivoa vasta kun tietoisuuden kvanttiteoriasta tai kvanttibiologiasta myönnetään ensimmäinen nobel.

Juuri näin.

Jos valon ajattelee koostuvan hiukkasista ja ne muuttavat suuntaansa väliaineessa -> etenemisnopeus on aina tasan c, mutta suunta muuttuu -> nopeus isommassa skaalassa on vain näennäisesti pienempi? Onko siis nopeudella c poukkoilevan hiukkasen näennäinen kulkunopeus suuremmassa skaalassa havaitsijasta riippuvainen? Vai voiko tätä asiaa edes ajatella näin?

Kosmisessa mittakaavassa hyvä ja paha, rakkaus ja viha, itse elämäkin ovat
vain mitättömän ja pian katovan ihmisrodun haihattelua. (esko valtaoja).

Eräällä galaksilla, n 10 miljardin valovuoden päässä, tapahtui valtava määrä
räjähdyksiä, jotka vastaavat triljoonaa atomipommia.
Räjähdyksiä riitti jokaiselle sekunnille 30 milj. vuoden ajaksi.(TA)

Ehkä tähänkään taida riittää ihmisen käsityskyky.

Kuten todettua, suhteellisia nopeuksia ei saada yhteenlaskemalla. Valon nopeus (tyhjössä) on sama, liikkuipa miten tahansa.

Auringon fysiikka tiedetään varsin hyvin.

Kyllä, mikäli valon ajattelee koostuvan hiukkasista, niin ne muuttavat suuntaa sinne tänne törmäillessään väliaineeseen. (Vaikka tässä yhteydessä valon käsitteleminen aaltona on luontevampaa.)

Syksy : “Valon nopeus on sama riippumatta siitä, miten nopeasti kulkee. Eli esimerkissäsi sinun ja fotonin välinen nopeus olisi c.”

- En nyt kyllä tätä ihan ymmärrä. Jos c = 299 792 458 metriä sekunnissa ja minun vauhtini olisi vaikka 299 000 000 metriä sekunnissa niin minun ja fotonin välinen vauhtiero olisi “vain” 792 458 metriä sekunnissa eikä siis täysi valonnopeus. (?)

Syksy : “Esimerkiksi fotonilta kestää yli miljoona vuotta kulkea Auringon ytimestä pinnalle, koska se törmäilee ioneihin ja elektroneihin matkalla.”

- Miljoona vuotta? Eihän tuollaista voi kukaan tietää tai edes mitata. Vai johtuuko tämä arvio auringon tiheydestä ja oletuksesta, että fotonit syntyvät auringon keskipisteessä?

Sansavail : “valonnopeus on aina sama, ja sen miksi se _vaikuttaa_ kulkevan hitaammin välianeessa, voit ajatella johtuvan valon poukkoilusta välianeen hiukkasten seassa (sen kulkema matka on siis pidempi). ”

- Tuo tarkoittaisi sitä, että valo muuttaisi matkalla suuntaa?

Tämä riittäköön tästä.

Jos luet Syksyn vastaukset uudemman kerran, hänkin nimenomaan sitten myönsi, että valon nopeus ilmassa riippuu havaitsijan ja lähteen välisestä nopeudesta. Ja tässä on siis kyse nimenomaan makroskooppisen signaalin nopeudesta (eli toisin sanoen informaation siirtonopeudesta), jolle löytyy ihan mitattu arvokin. Signaali ei siis mitenkään vain “vaikuta” liikkuvan hitaammin väliaineessa, vaan esimerkiksi mastosta lähtevä signaali saavuttaa sinua juuri tuolla nopeudella. Signaali voidaan siis määritellä kvanttitason liikeradan projektiona esim. x -akselilla. Fysiikan opetuksen kannalta on aika kummallista, ettei tätä asiaa tuoda esille (vai eikö ole ymmärretty?): Vain yksi em -signaalinopeus voi olla invariantti, muut sitä pienemmät signaalinopeudet ovat variantteja, eli riippuvat lähteen ja havaitsijan välisestä liiketilasta.

Jos sitten palataan ajatuskokeeseen, niin se siis yllä olevan perusteella osoittaa miksi signaalin tyhjiönopeuskaan ei voi olla invariantti: Maan ilmakehässä matkaavan signaalin nopeus siis välttämättä riippuu avaruudessa olevan lähteen ja Maan suhteellisesta nopeudesta. Jos signaali tulisi avaruuden läpi invarianttisesti, niin ilmakehä ei “tietäisi” mihin nopeuteen se pitäisi “säätää” ilmakehässä, koska invariantti signaali ei sisällä tuota tietoa yleisessä tapauksessa.

Asia on siis päivänselvä. Vai kuvitteliko joku ihan tosissaan, että Lorentzin kaavat, jotka johdettiin olettamalla virheellisesti absoluuttinen eetteri, ikäänkuin aivan uskomattomalla tuurilla olivatkin juuri ne oikeat?

Syksykin voisi kommentoida tuota ajatuskoetta, kun kerran tässä blogissa pitäisi maailmankaikkeutta etsimistä käsitellä. Viimeiseksi jäänyt argumentti oli siis aika täydellinen huti, koska riippuvuusyhtälöllä ei ollut merkitystä ja v voidaan lisäksi valita niin, että esitetty yhtälö pätee ainakin likimain (oli EST oikein tai ei).

“Ajatuskokeen mukaan siis signaalit tulevat invarianttisesti Maan ilmakehään asti jolloin ne muuttuvat varianttisiksi, eli alkavat riippumaan Maan ja lähteen välisestä nopeudesta.” — Tässä siis menee pieleen; valonnopeus ei tosiaan riipu maan ja lähteen välisestä nopeudesta, se ei siis ole c+v tai c-v. Kuten Syksy mainitsi, valonnopeus on aina sama, ja sen miksi se _vaikuttaa_ kulkevan hitaammin välianeessa, voit ajatella johtuvan valon poukkoilusta välianeen hiukkasten seassa (sen kulkema matka on siis pidempi).

Tässä asiassa et itseksesi pohtimalla pääse pitkälle. Aiheesta on tosiaan olemassa helppolukuista materiaalia, ja ongelma aukeaa sinulle helposti vaikka lukemalla Stephen Hawkingin kirjan “Ajan lyhyt historia” (vuodelta 1996). Toinen helppolukuinen kirja, joka muistaakseni pureksii tämän asian, on Steven Weinbergin “Unelmia viimeisestä teoriasta”. Toki asia selviää mistä tahansa fysiikan oppikirjasta, joka käsittelee aihetta.