Arkadiusz Jadczyk Arkadiusz Jadczyk
368
BLOG

Przychodzi Baba do lekarza

Arkadiusz Jadczyk Arkadiusz Jadczyk Kultura Obserwuj notkę 9

Filozofowie nie mają poczucia humoru? Mają i to wyrafinowane. Przychodzi filozof do lekarza i mówi:

- strasznie boli mnie brzuch

- to niech pan unika wchodzeniu po schodach.

Po miesiącu przychodzi i mówi:

- czy mogę już chodzić po schodach?

- tak

  • to chwała BOGU bo WCHODZENIE NA 4 PIĘTRO PO RYNNIE STRASZNIE MNIE ZMĘCZYŁO

Żeby nie było, że ja tylko z filozofów żarty sobie robię:

  • Co się panu stało?

  • Kopnął mnie prąd.

  • A pan co zrobił?

  • Oddałem mu.

Oraz:

- Idą trzej fizycy. Jeden w prawo, drugi w lewo, a trzeci za nimi

Dziś będzie o wchodzeniu na 4 piętro po rynnie. No, może nie na czwarte, ale co najmniej na trzecie.

Skąd się w ogóle ta mania, bo inaczej tego nie mogę nazwać, wiązania czasu z algebrami i modularnymi wiedźmami wzięła? Wzięła się stąd, że matematycy mają sobie zwykle za nic „wymiary fizyczne”. Dla matematyka dodać dwa kilogramy do dwóch centymetrów to żaden problem. Matematyk pomija kg, pomija cm, widzi tylko 2 i 2, razem 4, problem rozwiązany, można prosić o następny problem. A fizyk? Fizyk w ogóle odmówi zajmowania się tym problemem. Powie: gdzieś musi być bład w samym postawieniu problemu. Coś zostało przeoczone. Filozof zaś weźmie wynik matematyka i zacznie spekulować: skoro dwa kilogramy plus 2 centymetry to cztery, a „cztery” występuje nie tylko w filozofii ale i w teologii, zatem, spekulując i uogólniając, być może dowolna ilość centymetrów dodana do dowolnej ilości kilogramów da w wyniku 4?

A tak naprawdę zaczęło się to od termodynamiki – nauki o cieple. Ciepło to, jak wiadomo, chaos. Więc wszystko wzięło się, jak opisywał to w C. G. Jung w swojej wizji „Siedem nauk dla zmarłych. Napisane przez Bazylidesa w Aleksandrii, mieście, gdzie Wschód dotyka Zachodu”, z Pleromy, z chaosu.

Elektron ma spin, można powiedzieć „wiruje”. Dlaczego wiruje i czy aby na pewno można to nazwać wirowaniem, tego nikt do dziś nie wie. Fakt jest że ma spin i moment magnetyczny, więc w polu magnetycznym ma tendencję do ustawianiu swej osi wirowania wzdłuż linii pola. Kiedy jednak tu i ówdzie coś go szturchnie, a gdy jest różna od zera absolutnego „temperatura”, to szturcha go coś niemal bez przerwy (tak można wręcz temperaturę zdefiniować, jako chaotyczne poszturchiwania), to od czasu do czasu się przewróci i zamiast wzdłuż pola ustawi swą strzałkę spinu przeciwnie do pola. Gdy mamy tych elektronów wiele, to po pewnym czasie pewna ich część będzie miała, w średniej, spin ustawiony wzdłuż pola, a inna część przeciwnie do kierunku pola magnetycznego. Ustala się „stan równowagi termodynamicznej”. Tak to przynajmniej przedstawiane jest w podręcznikach. Jak to jest naprawdę, tego, jak wspomniałem, nikt nie wie, bo nikt naprawdę nie wie co to jest „pole” i co to jest „spin”. Nie o pole i spin i o temperaturę mi tu chodzi. Zaakceptujmy mądrości z podręczników szkolnych, weźmy je za dobrą monetę.

By opisać spin elektronu wystarcza algebra macierzy o dwóch wierszach i dwóch kolumnach – o której piszę, przy fluktuujacej lecz raczej systematycznie spadającej liczbie czytelników, już od dłuższego czasu. Według podręczników mechaniki kwantowej „stan” gromady elektronów w polu magnetycznym B, skierowanym wzdłuż osi zet i w temperaturze T (wyrażonej w stopniach Kelwina), opisany jest bardzo prostą macierzą F. Oto obrazek wzięty z klasycznego podręcznika Cohena_Tannoudji-ego, gdzie zamiast F stoi, jak to jest przyjęte przez fizyków, grecka literka rho:

 

Cohen Tannoudji


Występują w tej formule różne wielkości fizyczne: stała Plancka, stała Bolzmanna, czynnik żyroskopowy elektronu, etc. Nie będziemy w to teraz wchodzić. Fakt jest, że jak to rozgryźć, wziąć np. pole magnetyczne o sile 125 Tesli i pokojową temperaturę 25 stopni Celsjusza, to wyjdzie, jesli się nie rąbnąłem w rachunkach z kalkulatorem na kolanie i kotką na biurku, dla naszej macierzy opisującej stan równowagi termodynamicznej spinów elektronów:

[0.64 0]

[0 0.36]

64% spinów ustawi się wzdłuż pola, 36% przeciwnie do kierunku pola.

Liczby te są trochę futurystyczne, bo takiego silnego magnesu jeszcze nikt nie skonstruował, choć w laboratoriach wydaje się miliony dolarów by granicę 100 Tesli przekroczyć. Niedawno donoszono o konstrukcji magnesu o sile 35 Tesli:

 

Magnes

Nie o to jednak idzie. Jakbyśmy uparcie chcieli otrzymać ulubione przeze mnie liczby 64% i 36%, można wziąć słabszy magnes i odpowiednio obniżyć temperaturę. Pięć razy słabszy magnes i pięc razy niższa temperatura (w Kelwinach) dają identyczny rozkład!

Co teraz robią z tym problemem a) fizyk, b) matematyk, c) filozof?

Fizyk wie, że formuła, ta przedstawiona na obrazku z podręcznika, nie została wyssana z palca, tylko została wyprowadzona z dynamiki kwantowej i z termodynamiki. Dynamika kwantowa startuje od „Hamiltonianu”, „operatora energii” spinu w polu magnetycznym. Gdy pole magnetyczne skierowane jest wzdłuż osi z, ten cały "operator H" ma prostą postać:

[E 0]

[0 -E]

gdzie E = hbar omega0/2

hbar to stała Plancka, omega0 jest proporcjonalne to natężenia pola magnetycznego. Następnie fizyk buduje, jak go nas studiach uczyli, macierz U(t) „ewolucji w czasie”:

U(t) = e-iHt/hbar

Potem studiuje „termodynamikę”, zespoły statystyczne wielu spinów, w szczególności tzw. Rozkład Równowagowy Gibbsa. Stąd buduje macierz rho czy F - tą co wyżej.

A co robi matematyk chcący zrobić „coś dobrego” dla fizyki, taki z ambicjami? Startuje od F i zastanawia się co z tym można zrobić. Ano można podnieść do urojonej potegi. No to podnosi. Tworzy macierz Fit. A ponieważ U(t) fizyka i Fit matematyka wyglądają podobnie, nazywa swoje „t” czasem zależnym od stanu. A jaki jest związek pomiędzy „t” matematyka a „t” fizyka? Łatwo to znaleźć przez porównanie obydwu formuł. Nie będę tego wyprowadzał, podam wynik

 

tmat = (kT/hbar ) razy tfiz

Matematyk nie przejmuje się jakimiś tam "stałymi" jak stała Boltzmanna czy stała Plancka, nie przejmuje się też tym, że jest tam jeszcze jakaś „temperatura T”. Jego „t” jest „proporcjonalne” do „t” fizyka, są więc „te same”. Rozumowanie to można by przyrównać do następującego: wiadomo, że jesli mamy prostokąt o bokach a,b, to jego pole P jest równe iloczynowi ab, nieprawdaż? Czyli: P jest proporcjonalne do a.

Zaś a to długość. Stąd pole to długość! Odkrycie!

A co robi filozof? Trochę poczytał z fizyki, trochę z matematyki, więc filozofuje:

To nie jest tak, że czas ma swe źródło w termodynamice. To raczej termodynamika i czas mają swe źródło w przejściu z nieprzemiennej geometrii określonej przez pełną algebrę A do geometrii w której grupy alpha1 i alphatilde1 mają sens.” (Cytat wzięty dosłownie z pracy Hellera i Sasina).

Teraz wszystko rozumiemy, prawda?

O tym tajemniczym alphatilde1 będę jeszcze pisał. To jeszcze inna para kaloszy i jeszcze jedno nieporozumienie.


P.S. Nie neguję bynajmniej tego, że, na ogół, w rozsądnym przedziale, temperatur, wraz z obniżeniem temperatury zwalnia się tempo procesów fizjologicznych. Znana sprawa. Ale, żeby zaraz z podniesieniem temperatury dziesięć razy nasz organizm pracował dziesięć razy szybciej?

Naukowiec, zainteresowany obrzeżami nauki. Katalog SEO Katalog Stron map counter Życie jest religią. Nasze życiowe doświadczenia odzwierciedlają nasze oddziaływania z Bogiem. Ludzie śpiący są ludźmi małej wiary gdy idzie o ich oddziaływania ze wszystkim co stworzone. Niektórzy ludzie sądzą, że świat istnieje dla nich, po to, by go pokonać, zignorować lub zgasić. Dla tych ludzi świat zgaśnie. Staną się dokładnie tym co dali życiu. Staną się jedynie snem w "przeszłości". Ci co baczą uważnie na obiektywną rzeczywistość wokół siebie, staną się rzeczywistością "Przyszłości" Lista wszystkich wpisów  

Nowości od blogera

Komentarze

Inne tematy w dziale Kultura