Fizyka
  Wiw.pl   Na bieżąco:  Informacje   Co nowego   Matematyka i przyroda:  Astronomia   Biologia   Fizyka   Matematyka   Modelowanie rzeczywistości   Humanistyka:  Filozofia   Historia   Kultura antyczna   Literatura   Sztuka   Czytaj:  Biblioteka   Delta   Wielcy i więksi   Przydatne:  Słowniki   Co i gdzie studiować   Wszechświat w obrazkach    
 Jesteś tutaj:  Wirtualny Wszechświat > Fizyka > Wielkie wykłady - Boska cząstka 
  Indeks
Wielkie wykłady
Dramatis personae
Niewidoczna piłka
nożna

Jak działa
Wszechświat?

Początki nauki
Pochwycenie Leona
Biblioteka materii
Kwarki i papież
Niewidzialna piłka
Piramida nauk
Eksperymentatorzy
i teoretycy: farmerzy,
świnie i trufle

Ci, którzy nie dosypiali
Ratunku, matematyka!
Wszechświat istnieje
dopiero od
1018 sekund

Opowieść o dwóch
cząstkach i ostatecznej
koszulce

Tajemniczy pan Higgs
Wieża i akcelerator
Pierwszy fizyk cząstek
Interludium A:
Opowieść o dwóch
miastach

Poszukiwania atomu:
mechanicy

Dalsze poszukiwania
atomu: chemicy
i elektrycy

Nagi atom
Interludium B:
Tańczący mistrzowie
wiedzy tajemnej

Akceleratory: one
rozkwaszają atomy,
nieprawdaż?

Interludium C:
Jak w ciągu weekendu
złamaliśmy parzystość
i odkryliśmy Boga

A–tom!
I wreszcie boska
cząstka

Mikroprzestrzeń,
makroprzestrzeń
i czas przed
początkiem czasu

  Źródło
Leon Lederman,
Dick Teresi

BOSKA CZĄSTKA
Jeśli Wszechświat jest odpowiedzią, jak brzmi pytanie?

Przełożyła Elżbieta
Kołodziej-Józefowicz


  Niewidzialna piłka
 
Niewidzialna piłka
 
W
yobraźmy sobie rasę inteligentnych mieszkańców planety Twilo. Wyglądają mniej więcej tak jak my, mówią podobnie do nas. Robią wszystko tak jak ludzie, z  jedną tylko niewielką różnicą. Mają pewną szczególną wadę wzroku. Nie dostrzegają biało-czarnych obiektów. Nie widzą na przykład zebry ani koszulek sędziów na meczach hokejowych, ani piłki do gry w  piłkę nożną. Pragnę tu zaznaczyć, że nie jest to jakaś niezwykła usterka. Ziemianie są jeszcze dziwniejsi. My mamy dwa dosłownie ślepe punkty mieszczące się w  centrum pola widzenia. Nie widzimy tych dziur tylko dlatego, że mózg nauczył się ekstrapolować informacje pochodzące z  całego pola widzenia: „zgaduje”, co powinno być w  tym miejscu, i  w  ten sposób zapełnia brakujące fragmenty. Ludzie mkną autostradą z  prędkością 160 km/h, dokonują chirurgicznych operacji mózgu, żonglują płonącymi pochodniami, chociaż część tego, co widzą, to – może i  trafne – ale przecież tylko przypuszczenie.
       Załóżmy więc, że na Ziemię przylatuje delegacja Twiloan z  misją pokojową. Aby zapoznać ich z  naszą kulturą, pokazujemy im między innymi jedno z  najbardziej popularnych na naszej planecie wydarzeń: finałowy mecz piłki nożnej Mistrzostw Świata. Naturalnie, nie zdajemy sobie sprawy z  tego, że nasi goście nie widzą biało-czarnej piłki. Siedzą zatem na trybunach, a  ich twarze mają uprzejmy, acz nieco skonsternowany wyraz. Oglądają, jak gromada ludzi w  krótkich spodenkach biega po boisku w  tę i  z  powrotem, wymachując bez sensu nogami, wpadając na siebie i  nierzadko się wywracając. Co jakiś czas jeden z  nich dmucha w  gwizdek, a  wówczas któryś z  graczy biegnie do linii bocznej boiska i  unosi obie ręce nad głowę, inni zaś mu się przyglądają. A  już zupełnie rzadko bramkarz z  nie wyjaśnionych przyczyn wywraca się na ziemię, zgromadzeni widzowie okazują wielką radość i  czasem przyznaje się punkt jednej z  drużyn.
       Przez jakieś piętnaście minut Twiloanie siedzą zupełnie skonsternowani, potem dla zabicia czasu próbują zrozumieć zasady gry, która się przed nimi toczy. Niektórzy zajmują się klasyfikacją obserwowanych zdarzeń. Dedukują – częściowo na podstawie ubiorów graczy – że na boisku są dwa zespoły. Rejestrują ruchy graczy i  odkrywają, że każdy z  nich porusza się w  określonym rejonie boiska. Stwierdzają, że różni gracze wykonują różne rodzaje ruchów. By nieco uporządkować swoje poszukiwania, Twiloanie, podobnie jak ludzie w  analogicznej sytuacji, nadają nazwy poszczególnym pozycjom zajmowanym przez graczy. Następnie te pozycje kategoryzują i  porównują, po czym w  ogromnej tabeli zestawiają wszystkie odkryte cechy każdej z  pozycji. Gdy Twiloanie odkrywają, że mają do czynienia z  pewną symetrią: każdej pozycji w  zespole A odpowiada kontrpozycja w  zespole B, dochodzi do poważnego przełomu w  ich rozważaniach.
       Na dwie minuty przed końcem meczu Twiloanie mają tuziny wykresów, setki tabel i  opisów oraz nieprzeliczone mnóstwo skomplikowanych reguł rządzących meczami piłki nożnej. I  choć reguły te na swój ograniczony sposób mogą być poprawne, to żadna z  nich nie ujmuje istoty gry. I wtedy właśnie pewien twiloański żółtodziób, siedzący dotąd cicho, mówi nieśmiało: „Przypuśćmy, że istnieje niewidoczna piłka”.
       – Co takiego? – pytają starsi Twiloanie.
       Podczas gdy starsi obserwowali to, co zdawało się wiązać z  istotą gry – ruchy piłkarzy i  oznaczenia boiska – żółtodziób wypatrywał rzadkich zdarzeń. I  udało mu się: na moment przed tym, jak sędzia przyznawał punkt jednej z  drużyn, i  na ułamek sekundy przed wybuchem dzikiej radości na trybunach, młody Twiloanin dostrzegł trwające przez krótki moment wybrzuszenie siatki bramki. W  czasie meczu piłki nożnej zazwyczaj nie pada wiele goli, toteż można zaobserwować niewiele takich wybrzuszeń, a  każde z  nich trwa tylko przez moment. Mimo to żółtodziobowi udało się dostrzec, że mają one półkolisty kształt. Stąd właśnie wzięła się jego szaleńcza konkluzja, że mecz piłki nożnej wymaga istnienia niewidzialnej (przynajmniej dla Twiloan) piłki.
       Reszta delegacji wysłuchuje tej teorii i  choć dowody empiryczne są niewystarczające, po dłuższej dyskusji przyznają, że młodzian może mieć rację. Starszy dyplomata w  grupie – jak się okazuje fizyk – stwierdza, że rzadko występujące zdarzenia wnoszą czasem znacznie więcej niż tysiąc powszednich. Ale ostateczny i  niepodważalny argument sprowadza się do tego, że piłka po prostu musi być. Przyjęcie, że istnieje piłka, której z  niewiadomych przyczyn nie można zobaczyć, powoduje, że nagle wszystko zaczyna się układać w  logiczną całość. Gra nabiera sensu. Mało tego, wszystkie teorie, wykresy, diagramy i  zestawienia sporządzone w  ciągu tego popołudnia pozostają ważne. Piłka po prostu nadaje regułom sens.
       Ta rozbudowana metafora ma zastosowanie dla wielu zagadek fizycznych, a  szczególnie pasuje do fizyki cząstek elementarnych. Nie możemy zrozumieć reguł (praw przyrody), nie znając obiektów (piłka), a  bez wiary w  logiczny zestaw reguł nigdy nie zdołalibyśmy wydedukować istnienia wszystkich cząstek.
góra strony
poprzedni fragment następny fragment
Wiw.pl  |  Na bieżąco  |  Informacje  |  Co nowego  |  Matematyka i przyroda  |  Astronomia  |  Biologia  |  Fizyka  |  Matematyka  |  Modelowanie rzeczywistości  |  Humanistyka  |  Filozofia  |  Historia  |  Kultura antyczna  |  Literatura  |  Sztuka  |  Czytaj  |  Biblioteka  |  Delta  |  Wielcy i więksi  |  Przydatne  |  Słowniki  |  Co i gdzie studiować  |  Wszechświat w obrazkach