Voisiko kemia edelleen olla fysiikan osa-alue ?

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Mitä olette mieltä, millaiset historialliset tapahtumat olisivat voineet johtaa siihen että kemia laskettaisiin edelleen kiinteästi fysiikan osaksi, esim. nimellä atomioppi. Eli koulussa oppiaineena olisi vain fysiikka ja yliopistossa voisi fysiikan opiskelija sitten erikoistua tähän "atomioppiin".

Entäpä se vaihtoehto että kemia olisi itsenäinen tiede, mutta ydin- ja hiukkasfysiikka laskettaisiinkin kemiaan. Olisiko näin voinut jostain syystä tapahtua. Silloin fysiikkaan kuuluisivat ne ilmiöt joissa aineen rakenne ei muutu ja kemiaan sitten sellaiset ilmiöt joissa muuttuu, ts. kemialliset, ydin- ja hiukkasreaktiot.

Kommentit (8)

Vierailija

Fysiikan peruslaeista ei osata päätellä/laskea juuri mitään esim. orgaanisesta kemiasta, sillä elektronien keskeinen vuorovaikutus on niin monimutkaista.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä5204
Liittynyt26.3.2005

Niin historiahan tässä on ollut sanelemassa kategorioita. Kemialla salatieteineen (alkemia) on pitkä historia. Suuret fyysikot Newtoni etunenässä ovat olleet myös suuria salatieteilijöitä.

Tiedollisesti marssijärjestys on selvä. Kemia ja biologia redusoituvat jäännöksettä fysiikkaan. Kemiahan on vain yhden vuorovaikutuksen, sähkömagneettisen säteilyn fysiikkaa, eli uloimman elektronikuoren fysiikkaa.
kte4 on oikeassa, ettei fysiikan peruslaeista pysty laskemaan esim orgaanisesta kemiasta. Mutta tästä ei olekaan kysymys. Ei ole tarkoituskaan pystyä.

Sekä kemia että biologia eivät kuitenkaan ole omalakisia tieteenhaarojaan, joihin tulisi soveltaa omia luonnonlakejaan. Ne kaikki tottelevat kiltisti fysiikan peruslakeja. MUTTA ne ovat heikon emergenssin esiintuomia systeemejä KOSKA ne ovat karkeistuksen tuotteita. Informaatiota siis hukataan systeemissä ja systeemiä katsotaan uusin karkeistuksen tuomin silmälasein. Silloin niitä tulee myös KUVATA omine termeineen (tässä siis emergenssi). Ne perustuvat kuitenkin samaan perusfysiikkaan kuin muutkin ja ovat PERIAATTEESSA täysin redusoitavissa perusfysiikkaan. Hommasta tulisi kuitenkin äärimmäisen monimutkainen, eivätkä edes supertietokoneemme siihen pystyisi (vielä pitkään aikaan). Mutta ei ole tarkoituskaan. Ontologinen tosiasia on kuitenkin, että redusointi on täydellinen.

Siis kemia ja biologia ovat omia tieteenhaarojaan ja hyvä näin. Eikä niitä tule sekoittaa sen enempää keskenään (tai fysiikkaan). Niillä on oma emergentti termistönsä omine lakeineen. Näiden varassa ne etenevät.

Vierailija
Lentotaidoton
Tiedollisesti marssijärjestys on selvä. Kemia ja biologia redusoituvat jäännöksettä fysiikkaan. Kemiahan on vain yhden vuorovaikutuksen, sähkömagneettisen säteilyn fysiikkaa, eli uloimman elektronikuoren fysiikkaa.
kte4 on oikeassa, ettei fysiikan peruslaeista pysty laskemaan esim orgaanisesta kemiasta. Mutta tästä ei olekaan kysymys. Ei ole tarkoituskaan pystyä. eivätkä edes supertietokoneemme siihen pystyisi (vielä pitkään aikaan). Mutta ei ole tarkoituskaan. Ontologinen tosiasia on kuitenkin, että redusointi on täydellinen.



Voitaneen jopa sanoa, että fysikaalinen maailma tai sen mahdollinen "todellisuusvastine" ongelmitta ja nopeasti laskee ilmeisesti jonkinlaisella Feynmanin polkuintegraaliperiaatetta muistuttavalla periaatteella monimutkaisimpien orgaanisten molekyylien energia- ym. jakaumat ja vielä enemmänkin.

Lisäksi kaikki kemian tutkimustieto tuotetaan fysikaalisia menetelmiä käyttäen olivatpa kyseessä yksinkertainen havainnointi, punnitseminen ja lämpötilan mittaus tai modernit analyysilaitteistot.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä5204
Liittynyt26.3.2005
P.S.V.
Lentotaidoton
Tiedollisesti marssijärjestys on selvä. Kemia ja biologia redusoituvat jäännöksettä fysiikkaan. Kemiahan on vain yhden vuorovaikutuksen, sähkömagneettisen säteilyn fysiikkaa, eli uloimman elektronikuoren fysiikkaa.
kte4 on oikeassa, ettei fysiikan peruslaeista pysty laskemaan esim orgaanisesta kemiasta. Mutta tästä ei olekaan kysymys. Ei ole tarkoituskaan pystyä. eivätkä edes supertietokoneemme siihen pystyisi (vielä pitkään aikaan). Mutta ei ole tarkoituskaan. Ontologinen tosiasia on kuitenkin, että redusointi on täydellinen.



Voitaneen jopa sanoa, että fysikaalinen maailma tai sen mahdollinen "todellisuusvastine" ongelmitta ja nopeasti laskee ilmeisesti jonkinlaisella Feynmanin polkuintegraaliperiaatetta muistuttavalla periaatteella monimutkaisimpien orgaanisten molekyylien energia- ym. jakaumat ja vielä enemmänkin.

Lisäksi kaikki kemian tutkimustieto tuotetaan fysikaalisia menetelmiä käyttäen olivatpa kyseessä yksinkertainen havainnointi, punnitseminen ja lämpötilan mittaus tai modernit analyysilaitteistot.




Tietysti. Tämähän on itsestäänselvyys. Jollei ”fysikaalinen maailma” laske näitä luonnonlakien (ihan mennen ruohonjuuritasolle eli kvantti-ilmiöihin) mukaan, niin MIKÄ SITTEN? Se, miten lasketaan, ei ole tässä olennaista. Luonto on luonnollista.

Vierailija
Lentotaidoton
P.S.V.
Lentotaidoton
Tiedollisesti marssijärjestys on selvä. Kemia ja biologia redusoituvat jäännöksettä fysiikkaan. Kemiahan on vain yhden vuorovaikutuksen, sähkömagneettisen säteilyn fysiikkaa, eli uloimman elektronikuoren fysiikkaa.
kte4 on oikeassa, ettei fysiikan peruslaeista pysty laskemaan esim orgaanisesta kemiasta. Mutta tästä ei olekaan kysymys. Ei ole tarkoituskaan pystyä. eivätkä edes supertietokoneemme siihen pystyisi (vielä pitkään aikaan). Mutta ei ole tarkoituskaan. Ontologinen tosiasia on kuitenkin, että redusointi on täydellinen.



Voitaneen jopa sanoa, että fysikaalinen maailma tai sen mahdollinen "todellisuusvastine" ongelmitta ja nopeasti laskee ilmeisesti jonkinlaisella Feynmanin polkuintegraaliperiaatetta muistuttavalla periaatteella monimutkaisimpien orgaanisten molekyylien energia- ym. jakaumat ja vielä enemmänkin.

Lisäksi kaikki kemian tutkimustieto tuotetaan fysikaalisia menetelmiä käyttäen olivatpa kyseessä yksinkertainen havainnointi, punnitseminen ja lämpötilan mittaus tai modernit analyysilaitteistot.




Tietysti. Tämähän on itsestäänselvyys. Jollei ”fysikaalinen maailma” laske näitä luonnonlakien (ihan mennen ruohonjuuritasolle eli kvantti-ilmiöihin) mukaan, niin MIKÄ SITTEN? Se, miten lasketaan, ei ole tässä olennaista. Luonto on luonnollista.



Kuitenkin yleisesti ottaen yhtenä tieteen peruskysymyksistä voidaan pitää kysymystä, mitkä ovat luonnon laskentaperiaatteet. Muistuttavatko ne jotenkin matemaattisen fysiikan laskentaperiaatteita, kuten edellä arvelin. Onhan yksi suurimmista maailmanarvoituksistakin

http://www.tieteessatapahtuu.fi/994/pekonen.htm

"Matematiikan käsittämätön tehokkuus luonnontieteissä" (Eugene P. Wigner)

Ja millainen on vastaavasti laskentakoneisto? Muistuttaako se soluautomaattia?

http://en.wikipedia.org/wiki/Self-organizing_map

Onko materiassa sittenkin informaatio piilotettuna? Jos, niin missä muodossa?

Vierailija

Hmm....
Voisihan se olla mahdollista. Menee vähän New Scientist tyyppiseksi spekulatiiviseksi historiaksi. Kuitenkin siis, jos jostain syystä olisi käynyt, niin hassusti ettei kemiaa olisikaan kehitetty pahemmin kuin vasta 1900 luvulla, niin silloin voisin hyvin kuvitella sen kuuluvan fysiikan alalahkoksi.

Toisaalta hiukkaskiihdyttimiin asti pääseminen ilman peruskemiaa voi olla aika hankala juttu.

Lentotaidoton
Monimutkaisuusongelmahan on monilla aloilla ratkaistu tyytymällä approksimaatioihin. Vaikka hyvin tarkatkin mallit ovat käytettävissä, niitä vain ei haluta käyttää niiden epäkäytännöllisyyden vuoksi.

3D softa laskee vaikkapa fillarin rataston tilavuuden ja pinta-alan napin painalluksella ja taloustieteilijä saa usean tuhannen alkion populaatiosta keskiarvon yhtä helposti. Ennen vanhaan moisia lukuja ei ruvettu laskemaan, ellei siihen ollut pakottavaa tarvetta. Käsin moisten laskemiseen menisi paljon aikaa, kun taas nykyään monia lukuja voidaan käydä tarkistamassa ja kokeilemassa ihan vain huvikseen.

Näissä oli kyse kohtuullisen yksinkertaisesta matematiikasta, jonka soveltaminen monimutkaisessa tilanteessa oli työlästä. Nykyään vastaava tilanne on tullut vastaan kaasu- ja nestevirtausten, tähtien, ydinräjähdyksien ja proteiinien mallintamisessa. Laskut ovat hankalia ja niitä on järkyttävän paljon laskettavana. Siinä menee supertietokonekin kyykkyyn. Normaalisti siis tyydytään approksimaatioihin.

Ehkäpä kvanttitietokone tai joku vastaava laskurihirmu voisi muuttaa tilanteen. Olisihan se oikeastaan kiva juttu, jos entsyymien reaktiot voitaisiin rutiinin omaisesti mallintaa jokaisen kvarkin liikkeitä myöten. Tai no viedäänpä tätä vielä vähän pidemmälle. Mallinnettaisiin esimerkiksi yksi aineenvaihduntaketju, tai kun kerran tälle linijalle lähdettiin, koko solun aineenvaihdunta kaikkine päivineen. Lätkäistään sekaan vielä soluelimet ja solukalvo miljoonine lipidimolekyyleineen, niin johan rupeaa olemaan laskettavaa. Tarkka matemaattinen malli solusta olisi varmaan nobelin arvoinen juttu.

Lentotaidoton
Seuraa 
Viestejä5204
Liittynyt26.3.2005
Tetrafuran
Hmm....
Voisihan se olla mahdollista. Menee vähän New Scientist tyyppiseksi spekulatiiviseksi historiaksi. Kuitenkin siis, jos jostain syystä olisi käynyt, niin hassusti ettei kemiaa olisikaan kehitetty pahemmin kuin vasta 1900 luvulla, niin silloin voisin hyvin kuvitella sen kuuluvan fysiikan alalahkoksi.

Toisaalta hiukkaskiihdyttimiin asti pääseminen ilman peruskemiaa voi olla aika hankala juttu.

Lentotaidoton
Monimutkaisuusongelmahan on monilla aloilla ratkaistu tyytymällä approksimaatioihin. Vaikka hyvin tarkatkin mallit ovat käytettävissä, niitä vain ei haluta käyttää niiden epäkäytännöllisyyden vuoksi.

3D softa laskee vaikkapa fillarin rataston tilavuuden ja pinta-alan napin painalluksella ja taloustieteilijä saa usean tuhannen alkion populaatiosta keskiarvon yhtä helposti. Ennen vanhaan moisia lukuja ei ruvettu laskemaan, ellei siihen ollut pakottavaa tarvetta. Käsin moisten laskemiseen menisi paljon aikaa, kun taas nykyään monia lukuja voidaan käydä tarkistamassa ja kokeilemassa ihan vain huvikseen.

Näissä oli kyse kohtuullisen yksinkertaisesta matematiikasta, jonka soveltaminen monimutkaisessa tilanteessa oli työlästä. Nykyään vastaava tilanne on tullut vastaan kaasu- ja nestevirtausten, tähtien, ydinräjähdyksien ja proteiinien mallintamisessa. Laskut ovat hankalia ja niitä on järkyttävän paljon laskettavana. Siinä menee supertietokonekin kyykkyyn. Normaalisti siis tyydytään approksimaatioihin.

Ehkäpä kvanttitietokone tai joku vastaava laskurihirmu voisi muuttaa tilanteen. Olisihan se oikeastaan kiva juttu, jos entsyymien reaktiot voitaisiin rutiinin omaisesti mallintaa jokaisen kvarkin liikkeitä myöten. Tai no viedäänpä tätä vielä vähän pidemmälle. Mallinnettaisiin esimerkiksi yksi aineenvaihduntaketju, tai kun kerran tälle linijalle lähdettiin, koko solun aineenvaihdunta kaikkine päivineen. Lätkäistään sekaan vielä soluelimet ja solukalvo miljoonine lipidimolekyyleineen, niin johan rupeaa olemaan laskettavaa. Tarkka matemaattinen malli solusta olisi varmaan nobelin arvoinen juttu.




Kun siis jo normaalien klassisen fysiikan ilmiöiden kohdalla lasketaongelmat ovat suunnattomia, korostuu homma vielä monin kerroin kvanttifysiikassa. Niinpä on luotu approksimaatioihin perustuva häiriöteoreettinen laskentatapa, eli ns perturbatiivinen metodi. Siinä hiukkasta ”häiritään” ensin suuresti ja siirrytään pienempiin ja pienempiin häiriöihin, kunnes ”into” loppuu ja sanotaan, että tässä tämä.

idiotus
Seuraa 
Viestejä1907
Liittynyt8.12.2007

Käytännön syyt. Käytännön pohjalta olen vetänyt seuraavia johtopäätöksiä:
Ilmeisesti ei ole järkevää tankata jonkun tulevan orgaanikon päähän suhteellisuusteoriaa väkisin. Kemia jakautuu myöskin useisiin osa-alueisiin ja onhan niissä paikoin paljonkin päällekkäisyyksiä, joten ylenen ymmärrys asioista on tarpeellista 'kemia'-käsitteen sisällä. Tarvittava fysikaalinen ymmärrys saadaan fysikaalisen kemian kautta, eikä sen 'perinpohjainen halinta' yleisellä tasolla ole käytännössä ollenkaan niin tarpeellista.

Tietysti on olemassa osa-alueita molemmissa, kuten fysikaalinen kemia ja kemiallinen fysiikka, joiden taitajia voi olla vaikeaa lokeroida tekemistensä perusteella (tosin se voi onnistua tarkemmin tutustumalla näiden ajatusmaailmaan).

MUOKS ja tuohon päälle se sama mitä kte4 sanoi.

Quidquid latine dictum sit, altum videtur.

In porto perse vitulus est.

Rousseau: "tämä keskustelufoorumi saattaa aiheuttaa itsetuhoisuutta, käytettävä vain hoitohenkilökunnan valvovan silmän alla ja/tai hyvin lääkittynä".

Varoitus! Saatan leikkiä välillä paholaisen asianajajaa jopa tiedostamatta sitä.

Uusimmat

Suosituimmat