Bug Online

Znanost i tehnologija

Trese li se Einsteinu stolica?

Erik Verlinde pred kraj prošle godine predložio je teoriju izranjajuće gravitacije. Ta teorija spada u još jedan pokušaj objašnjenja gravitacije i prostorvremena te njihovog porijekla iz mikroskopske teorije. Da budemo sasvim precizni, govorimo o teoriji kvantne gravitacije iz pera jednog od slavnijih teorijskih fizičara koji je ispekao zanat u teoriji struna. Fizikalnu osnovu Verlinde nalazi u termodinamici i entropiji crnih rupa, polju koje je procvjetalo nakon slavne Hawkingove teorije o zračenju crnih rupa. Osnovna ideja Verlindeove teorije je da termodinamički efekti mogu objasniti ono što danas zovemo tamnom energijom i tamnom materijom. Nije to termodinamika koju poznajemo na svakodnevnom nivou bojlera i radijatora; radi se o puno suptilnijoj teoriji koja povezuje termodinamiku, teoriju vjerojatnosti i informaciju. Verlinde pokušava udahnuti novi život idejama da je fizika unutar nekog volumena određena informacijom smještenom na površini koja omeđuje taj volumen. Nakon objave njegove teorije pojavili su se znanstveni radovi koji tvrde da njegova teorija ima i eksperimentalnu potvrdu - dovoljno da se zagolica pažnja ljudi koji prate znanost. Da bismo shvatili pravi status predložene teorije, pogledajmo ukratko kako se njegova teorija uklapa u povijesnu priču o gravitaciji.

Otkad je Einstein predložio teoriju specijalne i opće relativnosti, ona je toliko zaokupila ljude da je fizičarima sada u opisu posla povremeno slušanje ideja vaših očeva, stričeva, ujaka kojima će pokušati opovrgnuti Einsteina. U cijeloj svojoj karijeri nisam čuo rečenicu “moja baba ili strina ima teoriju koja će oboriti Einsteina.” Uvijek muški dio ljudskog roda ima problem s njim, kao da je Einstein neki alfa mužjak u čoporu čimpanzi i sada ga moramo skinuti s trona i zamijeniti novim kraljem. Za razliku od toga, ženski je dio davao fenomenalne alate ili otkrića koji su omogućili dublje razumijevanje svemira pomoću opće relativnosti (Emily Noether dala je neizostavan matematički alat, a nedavno preminula Vera Rubin pokrenula je lavinu istraživanja o tamnoj materiji svojim eksperimentalnim otkrićima). Fizičari koji se bave općom relativnosti nemaju potrebu obarati Einsteina, isto kao što Einstein nije oborio Newtona - on je nadogradio njegovu teoriju. U općoj teoriji relativnosti Newtonov zakon gravitacije i dalje sretno živi u, recimo to matematički, limesu teorije prema uvjetima koje imamo u svakodnevnom životu. Tisuće fizičara svakodnevno žele nadograditi Einsteinovu teoriju na nivo kvantne teorije polja jer se tamo već nalaze druge osnovne sile koje imamo u ovom svemiru. Puteva prema kvantnoj gravitaciji ima mnogo i Verlinde je odabrao samo jedan od njih i to ne jako rigorozno. Kako objasniti što čeka svaku novu teoriju ljudima koji nisu profesionalci u znanosti? Zamislimo da date neku hipotezu i što onda?

Osnovni princip predlaganja hipoteze i njezinog testiranja možemo pogledati na jednostavnom primjeru Hira Ratan Maneka. Primjer sam odabrao jer ne traži višegodišnje iskustvo u teorijskoj fizici ili poznavanje napredne matematike, a za bonus možete naučiti kako se jednostavno boriti s pseudoznanstvenim glupostima. On tvrdi da može živjeti tako da se hranimo gledanjem u sunce. Ne moram vam govoriti da je to opasno te da se u sunce može gledati samo kratko nakon izlaska i prije zalaska. Nismo biljke i ne možemo fotosintezom dobivati hranu. S tom bi činjenicom svaka razumna rasprava trebala stati, ali iskoristimo tu tvrdnju za ilustraciju i dajmo hipotezu: nekim nepoznatim procesom ipak dobivamo energiju potrebnu za život. Kako ćemo testirati hipotezu? Krenimo prvo od činjenica i poznatih stvari: energija koja dolazi od sunca iznosi 1360 W/m^2, tijelu u prosjeku treba oko 8-10 milijuna džula energije dnevno. Kako se po njemu mora gledati u sunce, površina koju trebamo za račun je dva puta površina zjenice, a vrijeme gledanja iznosi maksimalno cca 30 minuta. Idemo toliko daleko da ćemo pretpostaviti i efikasnost od 100% za nepoznati proces, iako znamo da je najveća efikasnost fotosinteze u biljaka 8%. Broj koji dobivamo iz tih podataka smiješno je malen, reda veličine par stotina džula i jako daleko od potrebnih par milijuna džula. No ne moramo stati ni tu: iako sva teorija pokazuje da ovo nema smisla, ipak možemo napraviti eksperiment. Uzmimo Maneka i pustimo ga da se napuca sunčeve svjetlosti svaki dan i važimo ga. Takav je pokus zbilja napravljen. Hira Ratan Manek je za vrijeme jednog posta koji je trajao 211 dana izgubio 41 kilogram, iako je unosio tekućinu, ali ne i čvrstu hranu. Mirno možemo zaključiti da zakon sačuvanja energije i dalje vrijedi te da nema ništa od ideje hranjenjem pomoću gledanja u sunce. Da je ta ideja pak dokazana eksperimentalno, od znanosti bi se očekivala detaljna teorijska razrada svih metaboličkih puteva uz neko dodatno predviđanje koje bi ponovo provjeravali eksperimentom. 

Koji je pravi status Verlindeove teorije u svjetlu svih gore spomenutih koraka? Koristeći se riječima primjera s Manekom, hipoteza je postavljena, prihvaćena i uzeta ozbiljno, ali prvo ju čeka rigorozna teorijska razrada - rigorozna barem toliko da nema očitih rupa kad malo više zagrebemo ispod površine. Verlinde se, kao ni u zadnjem setu ideja koje je predložio, nije potrudio sam odraditi taj posao. Nastupa sa stavom “tko prvi njegova djevojka” i koristi do sada stečeni autoritet kako bi gurao ideje, pa ako se nakon krvavog matematičkog kopanja pokaže da tu ima nešto, on može reći “da, vidite, bio sam u pravu.” Teorija koju je predložio prije ove pokopana je upravo u rigoroznoj razradi. Nova teorija vrijedi za izolirane, statične sisteme sa sfernom simetrijom, dakle za nešto što nije blizu realnom svemiru. Eksperimentalna provjera koju je teorija  prošla ima previše slobodnih parametara i isto tako nije dovoljno rigorozna. Previše je u svemu detalja koji su jednostavno skrpani, vrijeme će pokazati o čemu se radi. Einsteinova teorija vapi za nadogradnjom, a utrka za preuzimanjem trona i dalje traje.

 

 

O autoru: izv.prof. dr. sc. Davor Horvatić, je izvaredni profesor na Fizičkom odsjeku Prirodoslovno-matematičkog fakulteta Sveučilišta u Zagrebu. Istraživanje obavlja u području fizike elementarnih čestica gdje se bavi hadronima te u području kompleksnih sistema i mreža, s naglaskom na stohastičke procese i analizu vremenskih serija s primjenom u ekonomiji, sociologiji i medicini. Objavio je 38 znanstvenih radova  koji su citirani više od tisuću puta. Aktivno se bavi popularizacijom znanosti. Održao je više od dvije stotine popularnih predavanja te snimio desetak radijskih i televizijskih emisija. Suautor je osnovnoškolskih udžbenika fizike za sedmi i osmi razred. 

 
dodaj komentar

zadnji komentari na forumu (20)

Ajar danas 10:59

Trese li se Einsteinu stolica?

dakle, nitko zapravo nema pojma što je to gravitacija. svi je opisuju kao "ono što ..." (klinci bi rekli: "to je kad ..."). sila izvorno nije, već prije mjera (posljedica) lokalne zakrivljenosti prostora/vremena (što bi objasnilo zbog čega zvijezda jednostavno ne otme mjesece planetama koje oko nje...

warhammer jučer 18:23

Trese li se Einsteinu stolica?

ovaj profesor kao da je zavrsio fakultet u travniku ili Kobiljaci ( na vozilima gradskog prijevoza u Sarajevu se reklamira 150KM mjesec ,samo doneses uplatnicu prve subote u mjesecu i to su sve obaveze koje imas tokom studiranja)...

Lisica jučer 13:03

Trese li se Einsteinu stolica?

Te naslove je izgleda popularno staviti. Pun YT takvih naslova.Ali kao sto rece i autor u tekstu, Einstein nije bio u krivu, kao ni Newton, vec njihove teorije rade uz udredjene uvjete i ogranicenja. Toga je i Einstein bio svjestan....

krayz1e jučer 12:11

Trese li se Einsteinu stolica?

Navodno Zemlja ima dovoljno jaku gravitaciju da privuče mjesec, ali nedovoljno jaku da zadrži vodu koju mjesec privlači? Ima li kakvo logično objašnjenje za ovo?...

knight jučer 09:44

Trese li se Einsteinu stolica?

Naslov je trebao biti "Spavaš li mirno Anštajnu Alberte?". :D...

Erik Verlinde pred kraj prošle godine predložio je teoriju izranjajuće gravitacije. Ta teorija spada u još jedan pokušaj objašnjenja gravitacije i prostorvremena iz mikroskopske teorije

uto 17.1.2017

Pad funte i Brexit doveli do skupljih aplikacija

Korisnici Appleovog App Storea u Ujedinjenom Kraljevstvu iskusit će 25%-tno povećanje cijena aplikacija 20:53

Trese li se Einsteinu stolica?

Erik Verlinde pred kraj prošle godine predložio je teoriju izranjajuće gravitacije. Ta teorija spada u još jedan pokušaj objašnjenja gravitacije i prostorvremena iz mikroskopske teorije 19:00

Isprobali smo prvi ovogodišnji flagship HTC U Ultra i njegovog manjeg brata HTC U Play također...

HTC je ove uređaje predstavio prije nekoliko dana na događanju u Tajvanu, a mi smo među prvim Europljanima kojima su upali u šape... 16:58

Xiaomi Mi6, tri modela s dva različita čipseta

Na kineskoj društvenoj mreži Weibo pojavile su se informacija vezano uz Xiaomijev ovogodišnji mobitel iz vrha ponude – Mi6 – očekuju se tri različita modela s dva različita čipseta 16:07

Baterije s ugrađenim usporivačem gorenja

Rješenje problema sa samozapaljenjem li-ionskih baterija moglo bi se pojaviti u obliku baterija koje same gase eventualni požar 15:11

Iz Kingstona stiže nova serija potrošačkih SSD-ova - A400

Kingston je predstavio novu seriju potrošačkih SSD-ova - A400 koju čine tri modela, a koji će svojim performansama zadovoljiti korisnike koji su po prvi put odlučili nabaviti jedan SSD 13:36

Rubinov mobitel prošao kroz GeekBench

Na Geekbenchovim stranicama pojavio se uređaj naziva Essential FIH-PM1 za kojeg se vjeruje da predstavlja Rubinov modularni mobitel o kojem smo neki dan pisali 12:47

Carmack sudjelovao u krađi koda za Oculus, tvrdi Zenimax

Zenimax je optužio Oculus i njegovog vlasnika Facebook za krađu tehnologije, te potražuje 2 milijarde dolara odštete 11:34

Ovo su moderatori panela na Bug Future Showu 2017...

Pričat ćemo o umjetnoj inteligenciji, gig-ekonomiji, superjunacima budućnosti i CES-u 2017, a predstavit ćemo vam i učitelje heroje koji prkose sustavu i čine nam djecu pametnima... 09:52

Kina: Trgovine za mobilne aplikacije dužne su se registrirati

Administracija za nadzor cyber prostora u Kini donijela je pravilnik koji obvezuje sve tamošnje trgovine mobilnih aplikacija na registraciju, želeći tako uspostaviti veću kontrolu nad tim tržištem 07:55

Dostupan Raspberry Pi Compute Module 3

Tvrtka RS Components predstavila je kompaktniju verziju svojeg popularnog minijaturnog računala Raspberry Pi 3, pod imenom Raspberry Pi Compute Module 3 06:18

tjedni pregled

znanost i tehnologija

komentari dana

najčitanije

najkomentiranije na forumu