Is het in de wetenschap inbrengen van meerdere dimensies de oplossing naar een Unified Theory?

Martin Knops:

In het helemaal onderaan aangehaalde artikel van Discovery Magazine wordt besproken dat het mogelijk is dat we in een aparte dimensie leven. Een serieus onderdeel dat raakvlakken heeft op vele terreinen van onze huidige theoretische fysica, zoals de snaartheorie en quantummechanica.

Persoonlijk denk ik als leek, maar toch met enige kennis over de moderne opvattingen binnen de theoretische fysica, dat het idee/hypothese/theorie van meerdere dimensies niet onderschat moet worden. Ja, zelfs ook raakvlakken heeft met de chaostheorie (in de zin van chaos leidt tot ordening).

Martin Knops

Martin Knops : Zie hier een artikel over de Chaos Theorie:

Fractal Foundation


Martin Knops: Hieronder volgt de Nederlandse vertaling van het boven aangehaalde artikel, op de pagina van de Fractal Foundation. (In de link naar de pagina. )

Mij gaat het om het exact wetenschappelijke onderdeel hieruit. Dus juist het lineaire deel. Niet zozeer het filosofische of biologische deel..

Een fragment uit het artikel waar volgens mij de huidige wetenschap met alle nieuwe ontdekkingen mee te maken heeft:

“ Onvoorspelbaarheid: 1*. Omdat we nooit alle beginvoorwaarden van een complex systeem met voldoende (d.w.z. perfecte) details kunnen kennen, kunnen we niet hopen het uiteindelijke lot van een complex systeem te voorspellen. Zelfs kleine fouten bij het meten van de toestand van een systeem zullen dramatisch worden versterkt, waardoor elke voorspelling nutteloos wordt. “

1* : quantummechanica. (Martin Knops) – de huidige nieuwe nog niet begrepen ontdekkingen.

De vertaling:

Wat is Chaostheorie?


Chaos is de wetenschap van verrassingen, van het niet-lineaire en het onvoorspelbare. Het leert ons het onverwachte te verwachten. Terwijl de meeste traditionele wetenschap zich bezighoudt met zogenaamd voorspelbare verschijnselen zoals zwaartekracht, elektriciteit of chemische reacties, behandelt Chaostheorie niet-lineaire dingen die effectief onmogelijk te voorspellen of te beheersen zijn, zoals turbulentie, weer, de aandelenmarkt, onze hersentoestanden, enzovoort. Deze verschijnselen worden vaak beschreven door fractale wiskunde, die de oneindige complexiteit van de natuur vastlegt. Veel natuurlijke objecten vertonen fractale eigenschappen, waaronder landschappen, wolken, bomen, orgels, rivieren, enz. Veel van de systemen waarin we leven vertonen complex, chaotisch gedrag. Het herkennen van de chaotische, fractale aard van onze wereld kan ons nieuwe inzichten, kracht en wijsheid geven. Door bijvoorbeeld de complexe, chaotische dynamiek van de atmosfeer te begrijpen, kan een ballonpiloot een ballon naar een gewenste locatie ‘sturen’. Door te begrijpen dat onze ecosystemen, onze sociale systemen en onze economische systemen met elkaar verbonden zijn, kunnen we hopen acties te vermijden die uiteindelijk schadelijk kunnen zijn voor ons welzijn op lange termijn

Principes van Chaos

Het vlindereffect: dit effect verleent de macht om een orkaan in China te veroorzaken bij een vlinder die in New Mexico met zijn vleugels klapt. Het kan erg lang duren, maar de verbinding is echt. Als de vlinder niet op precies het juiste moment in ruimte / tijd met zijn vleugels had geklapt, was de orkaan niet gebeurd. Een meer rigoureuze manier om dit uit te drukken is dat kleine veranderingen in de beginvoorwaarden tot drastische veranderingen in de resultaten leiden. Ons leven is een voortdurende demonstratie van dit principe. Wie weet wat de langetermijneffecten zijn van het onderwijzen van miljoenen kinderen over chaos en fractals?
Onvoorspelbaarheid: Omdat we nooit alle beginvoorwaarden van een complex systeem met voldoende (d.w.z. perfecte) details kunnen kennen, kunnen we niet hopen het uiteindelijke lot van een complex systeem te voorspellen. Zelfs kleine fouten bij het meten van de toestand van een systeem zullen dramatisch worden versterkt, waardoor elke voorspelling nutteloos wordt. Aangezien het onmogelijk is om de effecten van alle vlinders (enz.) In de wereld te meten, zal nauwkeurige weersvoorspelling op lange termijn altijd onmogelijk blijven.
Order / Disorder Chaos is niet zomaar een wanorde. Chaos onderzoekt de overgangen tussen orde en wanorde, die vaak op verrassende manieren plaatsvinden.
Mengen: Turbulentie zorgt ervoor dat twee aangrenzende punten in een complex systeem na verloop van tijd uiteindelijk in zeer verschillende posities terechtkomen. Voorbeelden: Twee naburige watermoleculen kunnen in verschillende delen van de oceaan of zelfs in verschillende oceanen terechtkomen. Een groep heliumballonnen die samen lanceren, zal uiteindelijk op drastisch verschillende plaatsen landen. Het mengen is grondig omdat turbulentie op alle schaalniveaus optreedt. Het is ook niet-lineair: vloeistoffen kunnen niet worden gemengd.
Feedback: Systemen worden vaak chaotisch als er feedback aanwezig is. Een goed voorbeeld is het gedrag van de beurs. Als de waarde van een aandeel stijgt of daalt, zijn mensen geneigd die aandelen te kopen of verkopen. Dit beïnvloedt op zijn beurt de prijs van het aandeel verder, waardoor het chaotisch stijgt of daalt.


Over fractals zie deze link: (Martin Knops)

.Fractal foundation.


De vertaling van boven aangehaalde link/artikel

Een fractal is een oneindig patroon. Fractals zijn oneindig complexe patronen die op verschillende schaalniveaus op elkaar lijken. Ze worden gemaakt door een eenvoudig proces keer op keer te herhalen in een doorlopende feedbacklus. Gedreven door recursie zijn fractals afbeeldingen van dynamische systemen – de afbeeldingen van Chaos. Geometrisch zitten ze tussen onze vertrouwde dimensies in. Fractale patronen zijn uiterst vertrouwd, omdat de natuur vol fractals zit. Bijvoorbeeld: bomen, rivieren, kustlijnen, bergen, wolken, schelpen, orkanen, etc. Abstracte fractals – zoals de Mandelbrot-set – kunnen worden gegenereerd door een computer die steeds weer een eenvoudige vergelijking berekent.

Mandelbrot

Een fractal is een oneindig patroon. Fractals zijn oneindig complexe patronen die op verschillende schaalniveaus op elkaar lijken. Ze worden gemaakt door een eenvoudig proces keer op keer te herhalen in een doorlopende feedbacklus. Gedreven door recursie zijn fractals afbeeldingen van dynamische systemen – de afbeeldingen van Chaos. Geometrisch zitten ze tussen onze vertrouwde dimensies in. Fractale patronen zijn uiterst vertrouwd, omdat de natuur vol fractals zit. Bijvoorbeeld: bomen, rivieren, kustlijnen, bergen, wolken, schelpen, orkanen, enz


Albert Einstein/illustratie van Elma van ‘ t Hof

Voor zover de wetten van de wiskunde naar de werkelijkheid verwijzen, zijn ze niet zeker, en voor zover ze zeker zijn, verwijzen ze niet naar de werkelijkheid. ‘

Een uitspraak van Albert Einstein.

-Albert Einstein


Ik ben niet de enige die dit idee heeft. Er zijn meerdere wetenschappelijke onderzoeken naar. Momenteel zien we een enorme hoeveelheid aan nieuwe ontdekkingen, zeker op het gebied van quantummechanica die we maar niet tot elkaar toe kunnen brengen als een geheel allesomvattend begrip of 1 – theorie. (Theory of Everything) zie de artikelen op deze website.

Illustratie van Elma van ‘ t Hof

Het is als de vis in de vissenkom die in zijn wereldje leeft, soms even boven de waterspiegel springt en heel even een raakvlak merkt met een andere wereld/dimensie. Denk bijvoorbeeld aan de “deja vu” zoals deze in de film ‘The Matrix’ wordt gebruikt. Maar dan niet de spirituele deja vu!

“The Matrix” film, de 0 en 1 van de gewone computer. In tegenstelling tot de werking van een quantum computer.

Ik zou haast durven zeggen dat het idee van meerdere dimensies de richting is waarin we in onze wetenschap verder moeten gaan. Ik heb niet de wetenschappelijke kennis om dit te kunnen onderbouwen. Maar… ik blijf het denken: Think Different,

! Maar wel op wetenschappelijke basis!

Het idee dat we in een multiversum van oneindige parallelle universums zouden kunnen leven, is een echte wetenschappelijke theorie. Dit is wat we ervan weten:

“Het bestaan van parallelle universums lijkt misschien iets dat is verzonnen door sciencefictionschrijvers, met weinig relevantie voor de moderne theoretische fysica. Maar het idee dat we in een ‘multiversum’ leven dat uit een oneindig aantal parallelle universums bestaat, wordt al lang als een wetenschappelijke mogelijkheid beschouwd – hoewel het nog steeds een kwestie van intensief debat onder natuurkundigen is.”

CHAOS

Martin Knops: In het onderstaande originele artikel op Discovery Magazine kun je linkjes vinden die naar nadere informatie leiden. Dus de moeite waard om het originele artikel te lezen

— Lees op Discovery Magazine


Martin Knops: Hieronder de Nederlandse (Google) vertaling van het artikel:

Het bestaan van parallelle universums lijkt misschien iets dat is verzonnen door sciencefictionschrijvers, met weinig relevantie voor de moderne theoretische fysica. Maar het idee dat we in een ‘multiversum’ leven dat uit een oneindig aantal parallelle universums bestaat, wordt al lang als een wetenschappelijke mogelijkheid beschouwd – hoewel het nog steeds een kwestie van intensief debat onder natuurkundigen is

De race is nu begonnen om een manier te vinden om de theorie te testen, inclusief het zoeken in de lucht naar tekenen van botsing met andere universums. Het is belangrijk om in gedachten te houden dat de multiversumvisie niet echt een theorie is, maar eerder een gevolg van ons huidige begrip van de theoretische fysica. Dit onderscheid is cruciaal. We hebben niet met onze handen gezwaaid en gezegd: “Laat er een multiversum zijn.” In plaats daarvan is het idee dat het universum misschien wel een van de oneindig veel is, afgeleid van huidige theorieën zoals kwantummechanica en snaartheorie.

Quantum implicaties

Je hebt misschien het gedachte-experiment gehoord van de kat van Schrödinger, een griezelig dier dat in een gesloten doos leeft. Door de doos te openen, kunnen we een van de mogelijke toekomstige geschiedenissen van onze kat volgen, waaronder een waarin hij zowel dood als levend is. De reden waarom dit zo onmogelijk lijkt, is simpelweg omdat onze menselijke intuïtie er niet bekend mee is. Maar het is heel goed mogelijk volgens de vreemde regels van de kwantummechanica. De reden dat dit kan gebeuren is dat de ruimte aan mogelijkheden in de kwantummechanica enorm is.

Wiskundig gezien is een kwantummechanische toestand een som (of superpositie) van alle mogelijke toestanden. In het geval van de Schrödinger-kat is de kat de superpositie van “dode” en “levende” toestanden. Maar hoe interpreteren we dit om praktisch zinvol te zijn? Een populaire manier is om al deze mogelijkheden als boekhoudinstrumenten te beschouwen, zodat de enige “objectief waarachtige” kattenstaat degene is die we waarnemen. Je kunt er echter net zo goed voor kiezen om te accepteren dat al deze mogelijkheden waar zijn en dat ze bestaan in verschillende universa van een multiversum.

Het snaarlandschap

De snaartheorie is een van onze meest, zo niet de meest veelbelovende manier om de kwantummechanica en de zwaartekracht te verenigen. Dit is notoir moeilijk omdat de zwaartekracht zo moeilijk te beschrijven is op kleine schaal zoals die van atomen en subatomaire deeltjes – de wetenschap van de kwantummechanica. Maar de snaartheorie, die stelt dat alle fundamentele deeltjes uit eendimensionale snaren bestaan, kan alle bekende natuurkrachten tegelijk beschrijven: zwaartekracht, elektromagnetisme en de nucleaire krachten. Om de snaartheorie wiskundig te laten werken, zijn er echter minstens tien fysieke dimensies nodig

Aangezien we slechts vier dimensies kunnen waarnemen: hoogte, breedte, diepte (alle ruimtelijke) en tijd (temporele), moeten de extra dimensies van de snaartheorie daarom op de een of andere manier worden verborgen om correct te zijn. Om de theorie te kunnen gebruiken om de fysische verschijnselen die we zien te verklaren, moeten deze extra dimensies worden ‘gecomprimeerd’ door ze zo op te rollen dat ze te klein zijn om te worden gezien. Misschien zijn er voor elk punt in onze grote vier dimensies zes extra niet te onderscheiden richtingen?

Een probleem, of sommigen zouden zeggen, een kenmerk van de snaartheorie, is dat er vele manieren zijn om deze verdichting te doen – 10 ^ 500 mogelijkheden is een nummer dat gewoonlijk wordt aangehaald. Elk van deze compactificaties zal resulteren in een universum met verschillende fysische wetten – zoals verschillende massa’s elektronen en verschillende zwaartekrachtconstanten.

Er zijn echter ook sterke bezwaren tegen de methodologie van verdichting, dus het probleem is nog niet helemaal opgelost. Maar gezien dit, is de voor de hand liggende vraag: in welk van dit landschap van mogelijkheden leven we? De snaartheorie zelf biedt geen mechanisme om dat te voorspellen, wat het nutteloos maakt omdat we het niet kunnen testen. Maar gelukkig heeft een idee uit onze studie van de kosmologie van het vroege universum deze bug in een functie veranderd.

De kosmische microgolfachtergrond. Geschuurd voor zwaartekrachtsgolven en tekenen van botsing met andere universa. (Credit: NASA / WMAP Science Team)

Het vroege heelal

Tijdens het zeer vroege heelal onderging het heelal een periode van versnelde expansie, inflatie genaamd. Inflatie werd oorspronkelijk ingeroepen om uit te leggen waarom het huidige waarnemingsuniversum bijna uniform van temperatuur is. De theorie voorspelde echter ook een spectrum van temperatuurschommelingen rond dit evenwicht dat later werd bevestigd door verschillende ruimtevaartuigen zoals Cosmic Background Explorer, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe en het PLANCK-ruimtevaartuig.

Hoewel de exacte details van de theorie nog steeds fel worden besproken, wordt inflatie algemeen aanvaard door natuurkundigen. Een gevolg van deze theorie is echter dat er andere delen van het universum moeten zijn die nog steeds aan het versnellen zijn. Door de kwantumfluctuaties van ruimte-tijd bereiken sommige delen van het heelal echter nooit de eindtoestand van inflatie.

Dit betekent dat het universum, althans volgens ons huidige begrip, eeuwig opblaast. Sommige delen kunnen daarom andere universums worden, die andere universums zouden kunnen worden, enz. Dit mechanisme genereert een oneindig aantal universa. Door dit scenario te combineren met snaartheorie, bestaat de mogelijkheid dat elk van deze universa een andere compactificatie van de extra dimensies bezit en dus verschillende fysische wetten heeft.

De theorie testen

De universa voorspeld door snaartheorie en inflatie leven in dezelfde fysieke ruimte (in tegenstelling tot de vele universa van kwantummechanica die in een wiskundige ruimte leven), wat betekent dat ze kunnen overlappen of botsen. Ze moeten inderdaad onvermijdelijk botsen en mogelijke handtekeningen achterlaten in de kosmische hemel waar we naar kunnen zoeken. De exacte details van de handtekeningen hangen nauw samen met de modellen – variërend van koude of hete plekken in de kosmische microgolfachtergrond tot abnormale holtes in de verdeling van sterrenstelsels.

Niettemin, aangezien botsingen met andere universa in een bepaalde richting moeten plaatsvinden, is de algemene verwachting dat handtekeningen de uniformiteit van ons waarneembare universum zullen doorbreken. Deze handtekeningen worden actief nagestreefd door wetenschappers. Sommigen zoeken er rechtstreeks naar door afdrukken in de kosmische microgolfachtergrond, de nagloeiing van de oerknal. Dergelijke handtekeningen zijn echter nog niet te zien.

Anderen zijn op zoek naar indirecte ondersteuning, zoals zwaartekrachtsgolven, die golven in de ruimte-tijd zijn wanneer massieve objecten passeren. Dergelijke golven zouden direct het bestaan van inflatie kunnen bewijzen, wat uiteindelijk de steun voor de multiversumtheorie versterkt. Of we ooit hun bestaan zullen kunnen bewijzen, is moeilijk te voorspellen. Maar gezien de enorme implicaties van een dergelijke bevinding zou het zeker de zoektocht waard moeten zijn.


Dit artikel is oorspronkelijk gepubliceerd op The Conversation.

Geef een reactie