Symblogia

Blog za rasprave o filozofiji, znanosti i kulturi

Tragovi ranijih postanaka

Posted by Pavel Gregoric dana 04/01/2011

Stoici su smatrali da je cijeli svijet nastao iz prvobitne vatre koja sadrži zametke svih stvari te da će nakon određenog perioda svijet sagorjeti u toj vatri, i zatim ponovno biti stvoren. “U predodređenom vremenu cijeli će svemir izgorjeti, a onda se ponovno skladno ustrojiti” (Stoic. Vet. Fr. I.98).

Nešto slično tvrdi poznati oxfordski matematičar i kozmolog, Roger Penrose, ali za to iznosi i empirijske dokaze.

U članku koji je napisao skupa s armenskim znanstvenikom, Vaheom Gurzadyanom, i objavio prije mjesec i pol na otvorenom on-line arhivu arXiv.org, Penrose je postavio hipotezu da je Big Bang, kojim je nastao naš svemir prije oko 13,7 milijardi godina, bio tek jedan u nizu takvih događaja. Jedan kozmički period, kao što je onaj koji je počeo prije 13,7 milijardi godina, započinje iz stanja veličine nula i visokog stupnja jednolikosti, a  završava u crnim rupama i stanju jako niske gustoće i velike jednolikosti. U toj fazi čestice više nemaju masu, a svemir u kojemu čestice nemaju masu je takav da prirodno dovodi do novog Big Banga (jer  iz perpektive čestica, takav svemir izgleda kao da ima veličinu nula).  

Naravno, mnogo stvari je ovdje izvan dosega mog razumijevanja, no zanimljivo je da hipoteza koju Penrose iznosi predviđa da će postojati koncentrično-kružne oscilacije u pozadinskom kozmičkom zračenju, od kojih je svaki koncentrični krug ostatak drugog Big Banga. Upravo to predviđanje je ekspermintalno potvrđeno u mjerenjima koja je proveo armenski znanstvenik i koja su podastrta u zajedničkom članku.

Pretpostavljam da postoje razlozi za skepsu, ponajprije vezani uz preciznost izvršenog mjerenja pozadinskog kozmičkog zračenja, ali bez obzira na to, Penroseova teorija predstavlja još jedan način, uz teoriju o multiversima kakvu zastupa Hawking u svojoj posljednjoj knjizi, da se eliminira zaključak kako znanstveno prihvaćena činjenica o Big Bangu govori u prilog postojanju neuzrokovana uzroka ovoga svemira.

*Više o članku “Concentric circles in WMAP data may provide evidence of violent pre-Big-Bang activity” Penrosea i Gurzadyana u rubrici znanost britanskog časopisa The Economist.

19 Odgovora to “Tragovi ranijih postanaka”

  1. Matko Gjurašin said

    Glavni je problem sa cikličnim kozmološkim modelima porast entropije. Da je svemir cikličan, mi bi već bili u termodinamičkoj ravnoteži, što je neistinito jer život da postoji treba neravnotežna stanja. Usto, svaki ciklus koji prethodi nekom drugom ciklusu mora biti manji od njega zbog učinka radijacije na entropiju i vodi na kraju opet do apsolutnog početka svemira. Uostalom, ne vidim razloga zašto bih trebao vjerovati Penroseovim tvrdnjama. Članak nije prošao kroz peer-review, niti je sam po sebi očit u svojoj istinitosti. I na kraju, vrlo je očito da postoji neuzrokovani uzrok jer su stvarne beskonačnosti metafizički nemoguće a time i beskonačni niz uzroka.

    • Zašto su stvarne beskonačnosti metafizički nemoguće?

      • Matko Gjurašin said

        Usto, ako je do našeg eona prošlo neograničen broj eona, onda naš eon ne bi došao na red da se ostvari zbog nemogućnosti da se prijeđe beskonačnost.

        • Uh, ti multimedijalni odgovori… Tko je taj pametnjaković koji govori?
          No, brojevi su beskonačni, kao i geometrijski entiteti (jedni digitalno beskonačni, drugi analogno, prepostavljam). A ako smo platonisti glede matematike, onda postoje sfere stvarnosti gdje postoje beskonačnosti.
          Ja nisam platonist glede matematike, niti sam se puno bavio beskonačnošću, ali mislim da metafizika nema nikakve stroge kriterije prema kojima bi mogla odlučiti što je moguće ili ne. Tako da mi se čini da je dovoljno zauzeti stav poput ovoga gore (platonizam glede matematike) da se nešto učini mogućim.
          Nisam siguran da razumijem primjer s eonima. Ako uzmemo cijele brojeve, do broja 3 prošao je neograničen broj brojeva, ali to ne znači da 3 nikad ne nastupa.
          Btw, Borges je još 1941. (u pripovjetci “Babilonska knjižnica”, zbirka “Izmišljaji”) iznio ideju da je svemir beskonačan, ali periodičan.

        • Matko Gjurašin said

          No, brojevi su beskonačni, kao i geometrijski entiteti (jedni digitalno beskonačni, drugi analogno, prepostavljam).

          Ja ne tvrdim da su stvarne beskonačnosti logički nemoguće, samo da su metafizički nemoguće. Skup cijelih brojeva kao stvarna beskonačnost je logički konzistentan, ali ovdje je tvrdnja da takva beskonačnost ne može postojati izvan matematičke razine, jer ako pretpostavimo da stvarne beskonačnost imaju van-mentalnu stvarnost dolazimo do kontradikcija i paradoksa kao Hilbertov hotel u videu.

          Tako da mi se čini da je dovoljno zauzeti stav poput ovoga gore (platonizam glede matematike) da se nešto učini mogućim.

          Morate dati argumente za platonizam i argumente zašto bi trebali preferirati to stajalište nad drugima.

          Ako uzmemo cijele brojeve, do broja 3 prošao je neograničen broj brojeva, ali to ne znači da 3 nikad ne nastupa.

          Ne razumijem što mislite pod “nastupa”. Brojevni pravac ne prikazuje proces pa da je 3 nastupio nakon što je prošao beskonačni broj brojeva prije njega već su svi istovremeno prikazani na pravcu kao idealizirana misaona konstrukcija. Dajte mi primjer iz stvarnosti gdje je prošlo beskonačni niz događaja prije nego što je nešto nastupilo.

        • Naprotiv, ako vi zastupate vrlo jaku tezu da su stvarne beskonačnosti metafizički nemoguće, onda je na vama da dokažete da platonizam, čija se interpetacija matematike odmah nameće kao protuprimjer, nije održiva koncepcija. Predosjećam ishod neriješeno. Metafizika je ionako besmislena😀

        • Matko Gjurašin said

          Kako usklađujete platonizam sa fizikalizmom i naturalizmom?

        • Nikako, rekoh da nisam platonist, samo vam postavljam problem.

        • Davor Škulić said

          Samo mala napomena, Hilbertov hotel nije paradoks niti vodi u kontradikciju (bilo mentalno ili “van-mentalno”). Primjer je dobio nesretni naziv paradoksa jer nije u skladu s intuicijama, a ne zato što je stvarno paradoks (u smislu primjerice Russellovog paradoksa u naivnoj teoriji skupova). Matematičari redovito koriste činjenicu da je skup prirodnih brojeva ekvipotentan sa skupom parnih ili neparnih brojeva. Skupovi su ekvipotentni ako postoji bijekcija među njima (1-na-1 preslikavanje). Primjerice, f:N -> 2N zadana s f(n) = 2n je primjer takve bijekcije (ovo je sve jako neformalno zapisano). To bi značilo u običnom jeziku da ima jednako mnogo parnih brojeva kao i prirodnih brojeva. No nema nikakve kontradikcije i paradoksa.

        • Matko Gjurašin said

          To bi značilo u običnom jeziku da ima jednako mnogo parnih brojeva kao i prirodnih brojeva. No nema nikakve kontradikcije i paradoksa.

          Ako ima jednako mnogo parnih brojeva koliko i prirodnih brojeva, onda bi se ispostavilo da je dio cjeline jednak samoj cjelini, što očito je protuslovno.

        • Davor Škulić said

          Ah da, to je bio Leibnizov prigovor. Cantor je bio nešto radikalniji pa je njegova definicija beskonačnog skupa takva da kažemo je skup beskonačan ako je ekvipotentan nekom pravom podskupu. Ima nekoliko ekvivalentnih definicija (što se može dokazati), npr. neki skup A je beskonačan ako postoji injekcija iz N (prirodni brojevi) u A. Moj prethodni primjer (funkcija f) je bijekcija pa je i injekcija. Da je dio cjeline jednak cjelini, to bi bilo protuslovno, ali ono čime se zapravo bavimo kod ovakvih slučajeva kao i kod Hilbertovog hotela je brojnost skupova tj. pitanje koliko imaju elemenata, a ne jesu li im članovi jednaki (ekstenzionalnost). Cantor je pokazao da možemo odvojiti ta dva pitanja i dobiti nevjerojatne rezultate u matematici. Jedan je primjer Cantorov dijagonalni dokaz o neprebrojivosti realnih brojeva.

        • Matko Gjurašin said

          Sve to stoji. Ali ja ne ciljam na negiranje mogućnosti bavljenja sa stvarnim beskonačnostima u matematici (pohvala Cantoru!), nego tvrdim da su one izvan matematičkog područja nemoguće. Evo vam relevantni dio jedne knjige koji se bavi pitanjem beskonačnosti u kontekstu kozmološkog argumenta:

          http://www.mediafire.com/?9lvinvc7iv4xc5n

    • Dijana said

      Glavni je problem sa cikličnim kozmološkim modelima porast entropije.

      Ne i za Penrosov model, budući da Penrose tvrdi kako se u crnim rupama informacija gubi. Tako da crne rupe u procesu “isparavanja” (black hole evaporation) zapravo uklanjaju entropiju iz svemira – voilà, imamo vrlo malu entropiju na početku novog eona. Utoliko i opaska:

      svaki ciklus koji prethodi nekom drugom ciklusu mora biti manji od njega (…)

      ne stoji za njegov model.
      Stoga, ako ćemo kritizirati Penrosa na temelju drugog zakona termodinamike, trebali bi prvo razmotriti dokaz za tezu da se informacija gubi u crnim rupama. Nažalost, moja matematika nije dovoljno jaka za takav pothvat🙂 Upućujem na ostale pristupe u rješavanju tzv. Black hole information paradoksa.
      Također, u zadnjih desetak godina dark energy i brane world pomiruju cikličke modele s drugim zakonom termodinamike, kako je to odlično prezentirano npr. ovdje.

      Da je svemir cikličan, mi bi već bili u termodinamičkoj ravnoteži

      Molim da me se prosvijetli, ne mogu dokučiti na što se cilja ovdje.

  2. Matko Gjurašin said

    Najnovije vijesti: tri neovisne grupe istraživača su pokušali reproducirati rezultate Penrosea i Gurzadyana, ali su došli do zaključka da su anomalije statistički beznačajne. Osvrnuti ću se na komentare kolega Žanića i Magđinski kada mi to vrijeme dopusti.

    • Dijana said

      Gurzadyan i Penrose su već i odgovorili na dvije od spomenutih kritika. Koliko su kritike, kao i odgovor, dobri, zbilja nisam kompetentna suditi. No, možda se nađe netko tko jest pa evo linkovi: Kritika 1 Kritika 2 Kritika 3 Odgovor
      No, čak i ako su Gurzadyan i Penrose pogriješili, čini mi se da se Penroseov model ne može automatski odbaciti. Koliko mi je poznato, a kako tvrdi i Penrose u predavanju o svom modelu koje se može pogledati npr. ovdje, ovo je tek prvi pokušaj da se eksperimentalno potvrde predviđanja koja proizlaze iz modela, nitko prije nije ni tražio koncentrične kružnice u pozadinskom kozmičkom zračenju. Možda je to i razlog zašto članak nije namijenjen za peer-review – jednostavno treba napraviti još mjerenja i analiza, kako bi se eliminirale moguće pogreške. Tako da vjerujem da je ovo tek početak🙂
      U svakom slučaju – kako je netko negdje napisao: “Even if he is wrong, he tends to be wrong in interesting ways!”😀

      • Matko Gjurašin said

        Gurzadyan i Penrose su već i odgovorili na dvije od spomenutih kritika. Koliko su kritike, kao i odgovor, dobri, zbilja nisam kompetentna suditi. No, možda se nađe netko tko jest pa evo linkovi: Kritika 1 Kritika 2 Kritika 3 Odgovor

        Jedan kolega bloger se osvrnuo na kritike i odgovor. Izvorni rad Penrosea i Gurzadyana opisuje kao “čudnim”, za kritike tvrdi na pobijaju a odgovor “ima tako malo smisla da je bolje da na njega ne komentira”.

        http://telescoper.wordpress.com/2010/11/28/doubts-about-the-evidence-for-penroses-cyclic-universe/

        No, čak i ako su Gurzadyan i Penrose pogriješili, čini mi se da se Penroseov model ne može automatski odbaciti.

        Naravno da ne, ali ako nema tvrdu empirijsku potvrdu, taj je model zanimljiv misaoni konstrukt koji je možda interno konzistentan, ali ne nužno opisuje neki djelić stvarnosti.

  3. Evo zašto sam imao potrebu istaknuti da je Penroseova teorija još jedna koja eliminira zaključak kako znanstveno prihvaćena činjenica o Big Bangu govori u prilog postojanju neuzrokovana uzroka ovoga svemira. Jučer je Papa Benedikt XVI. u svom blagdanskom obraćanju rekao da je “Božji um stoji u pozadini složenih znanstvenih teorija poput one o Big Bangu te da bi kršćani trebali odbaciti zamisao da je svemir nastao nekavom slučajnošću.” Više o tome možete pročitati ovdje.

    • Matko Gjurašin said

      Evo zašto sam imao potrebu istaknuti da je Penroseova teorija još jedna koja eliminira zaključak kako znanstveno prihvaćena činjenica o Big Bangu govori u prilog postojanju neuzrokovana uzroka ovoga svemira.

      Penroseova spekulacija nema ni jedan valjanu empirijsku potvrdu osim nekih anemičnih predviđanja koja su brzo stavljena pod upitnik; stoga je netko u epistemičkom pravu da je odbaci. U najgorem slučaju njegov bi model odugovlačio svojim eonima, ali bi opet doveo do apsolutnog početka.

  4. U posljednjem broju London Review of Books, od 17. veljače 2011, na str. 36-37 objavljen je prikaz dvije recentne knjige iz kozmologije. Jedna od knjiga je Cycles of Time od Rogera Penrosea (Bodley Head, Sept. 2010, pp. 288). Prikaz potpisuje David Kaiser, astrofizičar s MIT-a.

    Iz prikaza je jasno da je svoju teoriju o cikličnosti svemira, ukratko prepričanu u gornjem postu, Penrose izložio i opširnije, u obliku monografije. Prikaz je vrlo pozitivno intoniran, naročito zbog Penroseova pokušaja da opservacijski potvrdi svoju teoriju (koncentrično kružne nepravilnosti u pozadinskom zračenju). Kaiser navodi da su tri neovisne skupine znanstvenika prostudirale podatke i da nisu našli ništa što se ne bi dalo objasniti statistikom, na što su Penrosea i njegov suradnik uzvratili odbacujući neke elemente u statističkim zaključcima.

    Kaiser zaključuje svoj prikaz:

    Whether or not Penrose’s concentric circles ultimately withstand the experts’ scrutiny and herald a revolution in cosmology (they could after all fade to oblivion like so many crop circles, as championed by UFO enthusiasts), his zeal to connect his elegant ideas to cutting-edge observations captures just what it’s like to work in cosmology today. Now that so much high-precision data is available, it’s no longer enough to argue on the basis of mathematical elegance or aesthetic beauty alone.

Odgovori

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s

 
%d bloggers like this: