Louis Nielsen - Kvantittunut aika, avaruus, energia ja massa

Seuraa 
Viestejä45973
Liittynyt3.9.2015

Muutamia vuosia sitten tanskalainen Louis Nielsen julkaisi eräänlaisen kaiken teorian nimeltään "Holistic quantum cosmology with decreasing gravity".

Teoriassaan Nielsen lähtee siitä, että myös avaruus, aika ja massa ovat kvantisoituneet (esim. minimiaika olisi 4,6·10 -111s, siis Planckin vakiota paljon pienempi). Näistä lähtökohdistaan hän osoittaa mm. monien luonnonvakioiden muuttumisen ajan myötä (kuten Newtonin gravitaatiovakion pieneneminen) ja sen pohjalta rakentaa eräänlaisen luonnollisiin lukuihin ja tarkkoihin minimisuureisiin perustuvan mikro- ja makrokosmoksen yhteensitovan mallin.

Tämä Nielsenin "kokonaisvaltainen kvantittoitunut vähenevän gravitaation kosmologia" putkahtaa aina silloin tällöin esiin ja ihan mielenkiinnosta kysynkin nyt tietävimmiltä, onko tämä teoria saanut minkäänlaista vastakaikua, vai onko kyseessä yksi "huuhaateoria" monien muiden joukossa?

Kertokaa missä teoria mielestänne kusee ja miten sen antamat ennusteet voitaisiin todentaa. Miten tämän pienimmän ajan ja avaruuden kvantin luonnollisten lukujen tarkka minimisuure voidaan liittää käyttämiimme epätarkkoihin mittasuureisiin s, m, kg, J, C, K jne. Jos tälle ajan ja avaruuden kvanttisuureelle annetaan vaikkapa arvo 1, ja kaikki muut arvot ovat kokonaislukuja, niin miten se kiinnitetään valonnopeuteen c, Planckin kvanttiin h, sekuntiin, metriin, kilogrammaan, Coulombiin, Kelviniin jne jotta saadan vertailukelpoiset tarkat arvot?

Nielsen selostaa teoriaansa mm. täällä: http://www.rostra.dk/louis/

Kommentit (12)

Vierailija

Kyseinen Nielsenin teoria ei oikeastaan saanut minkäänlaista vastakaikua tiedeyhteisöltä nimenomaan noiden "lyhimpien mahdollisten" suureiden (matka, aika...) generoimien paradoksien takia. Asiasta on aikoinaan kovastikin keskusteltu nyysseissä (news:sfnet.tiede.fysiikka) 3-6 vuotta sitten. Siellä Jaakko Raipala osoitti koko teorian mahdottomuuden. Eli asia ei kyllä enää ole aktuelli, tuo Nielsenin Rostra -sivu vain elää omaa elämäänsä.

Vierailija

Mitähän paradokseja siinä sitten tulee? Jos liike voi tapahtua esimerkiksi pelkästään hilapisteestä toiseen, niin mikä mättää?

Vierailija

Minun oli pakko laittaa tuo Karppisen ja Raipalan väittely yksiselitteisiksi ajan ja avaruuden paloiksi tai soluiksi kvantittuneesta maailmasta ja sen vastaväitteestä.

Aki Karppinen (sfnet.tiede.fysiikka 11-12.11.2002)

- Ajan kvantittaminen tulee eteen ainakin tekniikassa. Tavallisen elokuvan
"kvantti" on muistaakseni (1/50)s/kuva.
- Toimiiko 3D-todellisuutemme samoin? Kyllä! Eri tasoilla määrää erilaiset
ajat: Hiukkastasolla on oma kvanttitasonsa ja samoin planetaarisella. Myös
tähdillä lienee oma lyhin ajanhetkensä. Kvarkit ja leptonitkin varmaan
toimivat ajan kvantittamisella.
- Ellei kvanttitasoja olisi jo yksinkertainen lentelevä viivanpätkä olisi
äärettömän paljon informaatiota sisältävä! Kuitenkin kaikella informaatiolla
on "kattonsa" kuten valonnopeuden rajallisuuskin osoittaa.

Ruvetako inttämään? Lisää analogioita: Solun pienin koko on rajattu. Ei
siis voi valmistaa äärettömän pieniä biologisia olentoja, koska solu on
tietyn kokoinen, jota pienemmäksi ei voi mennä. Jos matkat ja energiat
kvantittuvat miksei myös aika?
- Lisäanalogia: Monitorin/television pisteen aikakvantin kesto on noin
1/15000 - 1/60000 s/piste.(vaakapoikkeutustaajuus)
- On jokseenkin omituista väittää että ajanhetkiä olisi äärettömästi kahden
tapahtuman välillä, esim. pallojen liikahtelun välillä. Maailmankaikkeus
täyttyisi äärettömiin täysin samanlaisista palloista, jotka etsisivät tuota
äärettömän lyhyttä ajanhetkeä!
- Ehkä kaavoissa differentiaalin dt nollaa äärettömän lähelle lähestyvä
kesto antaa sen harhakuvitelman, että maailmankaikkeus olisi jonkinlainen
ideaalinen äärettömästi ajanhetkiä suoltava kompleksi. Se on kuitenkin
rakennettu, luotu kompleksi kuten Raamattu osoittaa.

Jaakko Raipala (sfnet.tiede.fysiikka 16.11.2002)

Tämän takana lienee jokin perustava väärinkäsitys siitä, mitä
kvanttimekaniikka on. "Kvantittuminen" siinä mielessä, että jotkin
asiat esiintyisivät vain "diskreetteinä" paloina ei ole minkäänlainen
kvanttimekaniikan peruslähtökohta. Kvanttimekaniikan _seurauksena_
eräät asiat voivat esiintyä (joissakin tilanteissa) vain tällä
tavalla, mutta tämä on tosiaan kvanttimekaniikan _vain joissakin
tilanteissa ja joillekin suureille_ pätevä _seuraus_ eikä mitenkään
olennainen osa kvanttimekaniikan teoriaa.

Nimitys "kvanttimekaniikka" on itse asiassa hyvin huono, koska se
antaa asiasta juuri päinvastaisen kuvan. Se on itse asiassa peräisin
ajalta, jolloin varsinaista kvanttimekaniikkaa ei ollut vielä
keksittykään: tällainen eräissä tilanteissa esiintynyt diskreettiys
huomattiin kokeellisesti ennen kuin kvanttimekaniikan teoriaa oli
vielä kehitetty ja silloin ajateltiin, että se diskreettiys voisi olla
se olennainen osa nämä ilmiöt selittävässä teoriassa ja sitä tulevaa
teoriaa alettiin nimittää "kvanttimekaniikaksi". Tämä diskreettiys ei
sitten ollutkaan tässä "oikeassa" teoriassa samalla tavalla erityisen
tärkeää, mutta se peri silti nimityksen "kvanttimekaniikka".

Toisin sanoen, pelkästään fysiikan teorian nimestä ei kannata yrittää
päätellä, mitä se asioista kertoo. Kvanttimekaniikka ei mitenkään
väitä, että "kaikki maailman asiat esiintyisivät vain pieninä paloina"
tai mitään muutakaan yhtä hupsua (vaan yksinkertaisesti vain sen
seurauksena _jotkin_ asiat voivat esiintyä vain diskreetisti - ja
silloinkin yleensä eri tavalla kuin tässä aivan "naiivissa" mielessä).

Aivan erityisesti, paikka ja aika eivät kvanttimekaniikan mukaan ole
tällä tavalla "kvantittuneita". Pelkkä ajatus, että olisi olemassa
jotkin "lyhyin mahdollinen pituus" ja "lyhyin mahdollinen ajanhetki"
ja kaikki muu olisivat sitten näiden monikertoja, on hyvin hölmö. Tämä
on itse asiassa aika helppo selittää, joten voinpa heittää lyhyen
esimerkinkin - hmm, paikan osalta tällainen on helpompi löytää, joten
ajatellaanpa nyt paikkaa.

Oletetaan, että on olemassa jokin "lyhyin mahdollinen pituus" ja että
kaikkien pituuksien pitäisi sitten olla tämän "lyhyimmän pituuden"
monikertoja. Siis, mikä vain pituus pitäisi pystyä kirjoittamaan
muotoon

(jokin kokonaisluku) * (lyhyin mahdollinen pituus)

Otetaan sitten avaruudesta jokin piste A. Siirrytään sitten tästä
yhden "lyhyimmän mahdollisen pituuden" verran oikealle (sillä ei nyt
tietenkään ole väliä, mihin suuntaan liikutaan, mutta sanotaan nyt
että liikutaan oikealle), näin:

------->
A B

Siirrytään sitten "lyhyin mahdollinen pituus" ylöspäin, pisteeseen C:

C
^
|
|
|
--------
A B

Mikä nyt on A:n ja C:n välimatka? No, sehän saadaan vain tästä
kolmiosta. Pythagoraan lause antaa

A:n ja C:n välimatka = sqrt((A:n ja B:n välimatka)^2 +
(B:n ja C:n välimatka)^2)

= sqrt(2*(lyhyin mahdollinen välimatka)^2)

= sqrt(2) * (lyhyin mahdollinen välimatka)

Mutta sqrt(2) ei olekaan kokonaisluku! A:n ja C:n välinen välimatka ei
olekaan "lyhyimmän mahdollisen välimatkan" monikerta! Vielä pahempi
esimerkki saataisiin, jos siirrytäänkin viimeisessä askeleessa
pisteeseen C joka on lähellä A:ta, tähän tapaan:

C
<--
---
--------
A B

Kun nyt lasketaan A:n ja C:n välinen etäisyys, huomataan, että se on
_lyhyempi_ kuin A:n ja B:n ja B:n ja C:n väliset etäisyydet -
tällaisilla "lyhimmän mahdollisen etäisyyden" mittaisilla askelilla
voidaankin itse asiassa siirtyä _mielivaltaisen_ lyhyitä askelia!
Pelkkä naiivi ajatus "lyhyimmästä mahdollisesta pituudesta" johtaa
siis joihinkin hyvin helposti huomattaviin ristiriitoihin. Se ei voi
sellaisenaan toimia.

Tietysti, tämä ongelma voidaan kiertää joillakin tavoilla olettamalla
uusia asioita. Se voitaisiin ratkaista esimerkiksi olettamalla, että
ei voida siirtyä mielivaltaisiin suuntiin - ts. olettamalla, että
avaruus olisi oikeasti jonkinlainen kuutiohila:

| | | | | |
-+-+-+-+-+-+-
| | | | | |
-+-+-+-+-+-+-
| | | | | |
-+-+-+-+-+-+-
| | | | | |

Tässä olisi sitten mahdollista liikkua vain näiden hilapisteiden
välillä - tässä voisi ottaa askelia 3 eri suuntaan, mutta ei muihin
suuntiin, ellei "pääsuuntien" askelista saada luotua sen suuntaista
askelta. Tämän idean ongelma on vain siinä, että se on fysikaalisesti
aivan täydellisen naurettava! Tämä taustana oleva kuutiohilahan
antaisi meille jonkinlaisen "taustarakenteen", joka on täydellisessä
ristiriidassa tunnetun fysiikan kanssa. Tämä "teoria" ei voi olla
sopusoinnussa edes klassisen mekaniikan kanssa, suhteellisuusteoriasta
puhumattakaan.

Vielä vakavammin, tässä teoriassa liikemäärä ja liikemäärämomentti
eivät tietenkään voi säilyä. Tällaisen teorian esittäjän pitäisi
selittää, miksi ne kuitenkin näyttävät meidän maailmassamme säilyvän.
Yleisemmin, jos sama "kuutiohilarakenne" oletettaisiin myös ajalle,
myöskään energia ei voisi säilyä (tämä on kyllä hiukan hankalampi
selittää, mutta voin sitäkin yrittää, jos joku haluaa). (Tällaisia
malleja on itse asiassa tutkittu paljonkin - niitä tietysti käytetään
tietokonesimulaatioissa - eikä AFAIK niitä saa millään realistisiksi,
vaan niissä tulee aina vastaan asioita, joita ei luonnosta löydy.)

(Sitten olisi vielä selitettävänä se tärkein: miksi ihmeessä avaruus
olisi tehty kuutioista?! Miksi ei yhtä hyvin vaikkapa pyramideista?
Toimivia teorioita on harvemmin (so. ei koskaan ole) rakennettu tällä
tavalla hatusta vedettyjen oletusten varaan.)

On kyllä odotettavissa, että tulevissa teorioissa avaruusaika jotenkin
"kvantisoitaisiin", mutta siinä on kyse aivan eri asiasta. Tämä
"kvantisointi" ei tarkoita sitä, että avaruusaika oletettaisiin
joksikin kokoelmaksi kuutioita; jos sen kautta tosiaan saadaan ulos
jokin "paikan kvantisoituminen", se tulee tarkoittamaan jotain paljon
vaikeammin tulkittavaa kuin tämä. Kukaan vakavasti otettava fyysikko ei
usko mihinkään näin hassuihin ideoihin!

>> Mistä sinä kaiken tämän revit? Tällä ei ole yhtään tekemistä fysiikan
>> kanssa.

>- Käytin omaa Logokseen yhdistettyä päättelykykyäni. Tuo Logos on Maailman

Jaahas.

Vastasin nyt yllä olettaen, että kommenttiesi takana oli vain
rehellinen väärinkäsitys siitä, mitä kvanttimekaniikka on, eikä jokin
oma, Jumalan sinulle henkilökohtaisesti ilmoittama teoriasi. Jos kyse
on ensimmäisestä, voin mielihyvin kertoa asioista vielä lisää; jos
kyse on toisesta, niin homma jääköön minun puolestani tähän.





Jaakko Raipala
Aivan erityisesti, paikka ja aika eivät kvanttimekaniikan mukaan ole tällä tavalla "kvantittuneita". Pelkkä ajatus, että olisi olemassa jotkin "lyhyin mahdollinen pituus" ja "lyhyin mahdollinen ajanhetki" ja kaikki muu olisivat sitten näiden monikertoja, on hyvin hölmö.

Miksi se on hölmö? Eivätkö painovoiman kvanttiteorian spin-verkot kvantita avaruuden ja ajan juuri tällaisiksi pienimmiksi Planckin pituuksiksi? Ensi vuonna lähtee jopa satelliitti tutkimaan kvanttipainovoimateoriaa, eli ajan, paikan ja energia kvantittumista.

Jaakko Raipala
Tietysti, tämä ongelma voidaan kiertää olettamalla, että ei voida siirtyä mielivaltaisiin suuntiin - ts. olettamalla, että avaruus olisi oikeasti jonkinlainen kuutiohila:

Tässä olisi sitten mahdollista liikkua vain näiden hilapisteiden
välillä
- tässä voisi ottaa askelia 3 eri suuntaan, mutta ei muihin
suuntiin, ellei "pääsuuntien" askelista saada luotua sen suuntaista
askelta. Tämän idean ongelma on vain siinä, että se on fysikaalisesti
aivan täydellisen naurettava! Tämä taustana oleva kuutiohilahan
antaisi meille jonkinlaisen "taustarakenteen", joka on täydellisessä
ristiriidassa tunnetun fysiikan kanssa.
Tämä "teoria" ei voi olla
sopusoinnussa edes klassisen mekaniikan kanssa, suhteellisuusteoriasta
puhumattakaan.


Eli onko tämän kuutihilan tai hilarakenteen yleensäkin ainoa synti, että se antaisi meille jonkinlaisen taustarakenteen (palauttaisi eetterin)? Mielestäni tälläinen syy ei ole vielä voittamaton este.

Jaakko Raipala
Vielä vakavammin, tässä teoriassa liikemäärä ja liikemäärämomentti eivät tietenkään voi säilyä. Tällaisen teorian esittäjän pitäisi selittää, miksi ne kuitenkin näyttävät meidän maailmassamme säilyvän.

Mikseivät liikemäärä ja liikemäärämomentti voi säilyä?

Jaakko Raipala
Yleisemmin, jos sama "kuutiohilarakenne" oletettaisiin myös ajalle, myöskään energia ei voisi säilyä (tämä on kyllä hiukan hankalampi selittää, mutta voin sitäkin yrittää, jos joku haluaa).

Haluaisin ehdottomasti kuulla miksi energia ei voisi säilyä.

Jaakko Raipala
(Tällaisia malleja on itse asiassa tutkittu paljonkin - niitä tietysti käytetään
tietokonesimulaatioissa - eikä AFAIK niitä saa millään realistisiksi,
vaan niissä tulee aina vastaan asioita, joita ei luonnosta löydy.)

Kertokaapa lisää esimerkkejä hilamallin asioista joita ei luonnosta löydy.

Missähän Jaakko Raipala muuten tätä nykyä vaikuttaa?

Vierailija

No, esimerkkinä vain seuraava triviaali liike:

Siirrytään hilapisteestä A sen lyhimmän mahdollisen matkan verran oikealle pisteeseen B. Sitten siirrytään pisteestä B jälleen sen kvanttimatkan verran vaikkapa alaspäin pisteeseen C. Nyt kysymme mikä on etäisyys pisteiden A ja C välillä? No, se lähtee Pytagorean lauseen kautta, mutta tämä etäisyys ei olekaan tämän "alkeismitan" monikerta! Jo näin yksinkertaisessa esimerkissä siis lyömme päätämme seinään.

Kannattaa tutustua noihin vuosien takaisiin nyyssikeskusteluihin, löytyvät yllä mainitsemastani alueesta.

totinen
Seuraa 
Viestejä4876
Liittynyt16.3.2005
Snaut
No, esimerkkinä vain seuraava triviaali liike:

Siirrytään hilapisteestä A sen lyhimmän mahdollisen matkan verran oikealle pisteeseen B. Sitten siirrytään pisteestä B jälleen sen kvanttimatkan verran vaikkapa alaspäin pisteeseen C. Nyt kysymme mikä on etäisyys pisteiden A ja C välillä? No, se lähtee Pytagorean lauseen kautta, mutta tämä etäisyys ei olekaan tämän "alkeismitan" monikerta! Jo näin yksinkertaisessa esimerkissä siis lyömme päätämme seinään.

Mutta tuo pätee vain jos mittana on kaksoisnormi. Jos mittana on ykkösnormi, niin etäisyys pisteiden A ja C välillä on 1.

Vierailija
Snaut
No, esimerkkinä vain seuraava triviaali liike:

Siirrytään hilapisteestä A sen lyhimmän mahdollisen matkan verran oikealle pisteeseen B. Sitten siirrytään pisteestä B jälleen sen kvanttimatkan verran vaikkapa alaspäin pisteeseen C. Nyt kysymme mikä on etäisyys pisteiden A ja C välillä? No, se lähtee Pytagorean lauseen kautta, mutta tämä etäisyys ei olekaan tämän "alkeismitan" monikerta! Jo näin yksinkertaisessa esimerkissä siis lyömme päätämme seinään.


Mutta jos katsotaankin kuinka monta hilaverkon solua on välissä, niin saadaan aina alkeismittoja.

Vierailija
Plankki
Snaut
No, esimerkkinä vain seuraava triviaali liike:

Siirrytään hilapisteestä A sen lyhimmän mahdollisen matkan verran oikealle pisteeseen B. Sitten siirrytään pisteestä B jälleen sen kvanttimatkan verran vaikkapa alaspäin pisteeseen C. Nyt kysymme mikä on etäisyys pisteiden A ja C välillä? No, se lähtee Pytagorean lauseen kautta, mutta tämä etäisyys ei olekaan tämän "alkeismitan" monikerta! Jo näin yksinkertaisessa esimerkissä siis lyömme päätämme seinään.


Mutta jos katsotaankin kuinka monta hilaverkon solua on välissä, niin saadaan aina alkeismittoja.

No ei. Lue sieltä nyysseistä Raipalan argumentit tuohon. En nyt viitsi (jaksa) alkaa niitä enää tänne toistamaan.

Eikös J. Raipala edelleenkin vaikuta Helsingin yliopiston Teoreettisen fysiikan osastolla? Tietoni eivät ole aivan tuoreimmat, joten korjatkaa ihmeessä.

Vierailija

Kylläpä, kun yksi neliö/kuutiosolu lasketaan alkeismitaksi, saadaan kaikki välimatkat laskettua kokonaislukuina. Soluja on aina tietty kokonaislukumäärä kahden hilapisteen välissä.

Vierailija

Onko hila tai avaruushila sama kuin soluhila? Tarkoittaako solukon yksi solu samaa kuin alkeiskoppi? Eikö solu ole hilan yksi osa, kuten hilapiste tai hilaviiva(tai miksi tätä nyt nimitetään). Onko hilassa muita osia kuin soluja, hilapisteitä ja hilaviivoja?

Uusimmat

Suosituimmat