“Ukratko

Tim istraživača u CERN-u je još jednom pokušao shvatiti zašto univerzum postoji uprkos osnovnoj simetriji koja bi trebala rezultirati trenutnim uništenjem. Nažalost, njihovo istraživanje magnetizma protona i antiprotona nije pokazalo nikakve razlike među njima.

Univerzalni Paradoks

S tačno jednakom količinom materije i antimaterije, naš univerzum je savršeno simetričan. Iako to zvuči predivno, to stvara veliki problem sa egzistencijalnim posledicama. Budući da poseduje ovu osnovnu simetriju, naš univerzum ne bi trebalo da postoji.
Prema standardnom modelu fizike, svemir je imao jednake količine antimaterije i materije kada je stvoren. Problem sa tim je činjenica da je svaka čestica antimaterije trebala anihilirati odgovarajuću česticu materije, ne ostavljajući ništa za sobom. Osim što nije, a ovde se pitamo zašto.
Ovaj se problem ranije primetio, a studija objavljena u časopisu “Nature” potvrđuje da naš univerzum nikada nije trebao da nastane.

Naučnici su često razmatrali mogućnost da postoji neka trenutno nepoznata razlika između materije i antimaterije – različita masa, različita naelektrisanja, nešto drugo – što omogućava univerzumu da postoji.
Da bi se dodatno istražila ova mogućnost, naučnici Evropske organizacije za nuklearna istraživanja (CERN) u Švajcarskoj odlučili su da potraže razliku u magnetizmu. Koristili su metodu koju su izradili istraživači sa Univerziteta Majnc da bi izračunali magnetizam antimaterije sa preciznošću koja nikada ranije nije bila viđena, ali, na žalost, nisu mogli pronaći nikakvu razliku.
“Sva naša zapažanja su pronašla potpunu simetriju između materije i antimaterije, zbog čega univerzum ne bi trebalo zapravo da postoji”, rekao je istraživač Christian Smorra u saopćenju za štampu u Mainzu. “Asimetrija mora negde da postoji, ali jednostavno ne razumemo gde je razlika. Koji je izvor sloma simetrije?”

Godine rada

Iako istraživači CERN-a nisu bili u stanju da primete bilo kakvu razliku između materije i antimaterije, njihovi radovi rezultirali su našim do sada najdetaljnijim istraživanjem magnetizma antimaterije.

Pošto je nemoguće držati antimateriju u fizičkom kontejneru, tim je izmislio metod koji uključuje par Penning zamki da zadrže antiprotone koristeći magnetna i električna polja.
“Merenje antiprotona bilo je izuzetno teško, i radili smo na tome deset godina. Konačni proboj došao je sa revolucionarnom idejom da se merenje vrši sa dve čestice “, rekao je Stefan Ulmer, portparol multinacionalne BASE saradnje u CERN-u.
“Ovaj rezultat je kulminacija višegodišnjeg kontinuiranog istraživanja i razvoja i uspješnog završetka jedne od najtežih merenja ikada izvedenih u Penning instrumentu.

Međutim, što se tiče egzistencijalnog problema svemira, praktično smo se vratili tačno gde smo započeli: materija i antimaterija su fundamentalno simetrični. Ne možemo uočiti razliku u smislu mase, naelektrisanja i čak i magnetizma koji pokazuju protoni i antiprotoni. Na osnovu svega što znamo, univerzum ne bi trebao postojati. Ipak, istraživači se nadaju da će se odgovor na kraju pojaviti. Kao sljedeći korak, planiraju da izvrše mjerenja protona i antiprotona na još višoj preciznosti razvijanjem inovativnih metoda u narednih nekoliko godina.U međuvremenu, saradnja CERN-a nazvana ALPHA gleda na fundamentalne simetrije između vodonika i antihidrogenskih atoma, pa je možda jedna od ovih istraživačkih grupa našla nešto što bi bilo u suprotnosti sa činjenicom da naš univerzum ne bi trebao postojati.”, (1)

Izvori:

https://futurism.com/cern-research-finds-the-universe-should-not-actually-exist/
https://medium.com/starts-with-a-bang/ask-ethan-39-why-does-light-stretch-as-the-universe-expands-e0a94466e2ba

Zenonovi paradoksi

Zenon iz Eleje

Zenonovi paradoksi su paradoksi koje je navodio starogčki filozof Zenon iz Eleje dokazujući nemogućnost kretanja.

Zenonovi paradoksi zbunivali, izazivali, utjecali, inspirisali i zadivljavali filozofe, matematičare, fizičare i školsku djecu, preko dvije hiljade godina. Najpoznatini su takozvani “argumenti protiv kretanja” opisani u Aristotelovoj Fizici.

Paradoksi kretanja

Ahil i kornjača

“	U utrci, najbrži trkač nikada ne može prestići najsporijeg, zato što gonitelj prvo mora doći do tačke odakle je gonjeni pošao, pa prema tome najsporiji uvijek ima prednost.“	”
	— Aristotelova Fizika VI:9, 239b15

Zamislite da Ahil trči protiv kornjače. Ahil trči 10 puta brže od kornjače, ali počinje od tačke A, 100 metara iza kornjače koja je u tački K1 (kornjači, koja je sporija, data je prednost). Da bi prestigao kornjaču, Ahil mora prvo doći do tačke K1. Međutim, kada je Ahil stigao do tačke K1, kornjača je prešla 10 metara i došla do tačke K2. Ponovo Ahil trči do K2. Ali, kao i prije, kada je prešao 10 metara kornjača je metar ispred njega, kod tačke K3, i tako dalje (kornjača će uvijek imati prednost nad Ahilom, ne bitno koliko mala ona bila). Prema tome Ahil nikada ne može prestići kornjaču.

A—————————-K1—————-K2—K3

Paradoks dihotomije

“	Kretanje je nemoguće jer “ono što je u pokretu mora prvo preći pola puta prije nego što stigne do cilja”.	”
	— Aristotelova Fizika VI:9, 239b10

Zamislite stvar koja treba ići od tačke A do tačke B. Da bi došla do tačke B stvar prvo mora doći do srednje tačke B1 koja je između tačaka A i B. Ali, prije nego što se ovo dogodi stvar mora doći do tačke B2 koja je između tačaka A i B1. Slično, prije nego što može i to uraditi, mora prvo doći do tačke B3 koja je između A i B2, i tako dalje. Prema tome kretanje nikada ne može početi.

A—–B3—–B2———–B1————————-B

Paradoks strijele

Zenon je dokazivao da je strijela u letu nepokretna.

“	Ako je sve nepomično što zauzima prostor, i ako sve što je u pokretu zauzima takav prostor u nekom vremenu, onda je leteća strijela nepokretna.	”
	— Aristotelova Fizika VI:9, 239b5

Zamislite da strijela leti neprestano naprijed, tokom jednog vremenskog intervala. Uzmite svaki momenat u tom vremenskom intervalu. Nemoguće je da se strijela miće u takvom momentu, jer trenutak ima trajanje 0, i strijela ne može biti na dva mjesta u isto vrijeme. Prema tome, u svakom trenutku je strijela nepomična, i tako strijela je nepomična tokom čitavog intervala.

Predložena rješenja

Dva paradoksa, Ahil i kornjača i Dihotomija, zavise od podijele udaljenosti na nizove udaljenosti koji postaju sve manji, pa su i subjekt istim protiv-argumentima.

Predložena rješenja za „Ahila i kornjaču“

Aristotel je istakao da kao što se udaljenost smanjuje, vrijeme potrebno da se ta udaljenost pređe također se smanjuje. Takav pristup riješavanju paradoksa bi doveo do demanta tvrdnje da je potrebno beskonačno mnogo vremena da se pređe preko beskonačno mnogo udaljenosti, iako neki to spore.

Grafikon za Ahila i kornjaču

Prije 212. pne., Arhimed je razvio metod da izvede konačni odgovor za beskonačno mnogo članova koji postaju progresivno manji. Teoreme su razvijene u modernijim oblicima da bi postigle isti rezultat, ali sa tačnijom metodom za dokazivanje. Ove metode dozvoljavaju konstrukciju riješenja koje kažu da (pod normalnim uslovima) ako se udaljenosti stalno smanjuju, vrijeme je konačno.

Ova riješenja su u biti geometrijski nizovi. Opšti geometrijski nizovi se mogu pisati kao ax/ (x – 1) uzevši da je x > 1 (u suprotnom niz je divergentan). Paradoksi se mogu riješiti pomoću geometrijskih sekvenci (nizova), ali je jednostavnije koristiti Aristotelovo riješenje, koje u obzir uzima vrijeme (a ne udaljenosti kao u nizovima) koje je potrebno Ahilu da sustigne kornjaču.

U slučaju Ahila i kornjače, treba zamisliti da kornjača trči sa konstantnom brzinom od v metara u sekundi (ms^-1) i da dobija prednost od udaljenosti d metara (m), a da Ahil trči sa konstantnom brzinom od xv ms^-1 sa x > 1. Ahileju je potrebno d/xv sekundi (s) da dođe do tačke sa koje je kornjača otpočela trku, a za to vrijeme kornjača je prešla d/x m. Poslije dužeg vremena d/x²v s, Ahil ima još jednu d/x m, i tako dalje. Prema tome, vrijeme potrebno Ahileju da sustigne kornjaču je konačna vrijednost, Ahilej će jednom sustići kornjaču.

Predložena rješenja za paradoks dihotomije

Predložena rješenja za paradoks strijele

Paradoks o strijeli postavlja pitanja o prirodi kretanja koja nisu odgovorena na matematički način, kao u slučaju Ahila i kornjače i Dihotomije.

Ovaj paradoks se može riješiti matematički na slijedeći način: u graničnoj vrijednosti, dužina momenta teži nuli, trenutačna stopa mijenjanja ili brzine (koja je količnik pređenog puta u određenom vremenu) ne mora težiti nuli. Ova nenultna granična vrijednost je brzina strijele u trenutku.

Problem sa računskim riješenjem je taj da računska radnja može opisati samo kretanje dok se granična vrijednost približava, bazirano na vanjskoj observaciji da se strijela kreće naprijed. Međutim, u Zenonovom paradoksu, koncepti kao brzina gube svoje značenje i nepostoji činilac ,koji nije pod djelovanjem paradoksa, koji bi mogao strijeli omogućiti letenje.

Drugo gledište je to da premisa kaže da je u svakom trenutku, strijela nepomična. Međutim, ne kretati se- je relativan pojam. Niko ne može suditi, posmatrajući jedan trenutak, da strijela stoji u mjestu. Tačnije, potrebni su drugi, slični trenuci koji bi odredili, poredeći se sa drugim trenucima, da je strijela u jednom trenutku nepomična. Prema tome, u poređenju sa drugim trenucima, strijela bi bila na drugom mjestu nego što je bila i što će biti u vremenu prije i poslije. Uzevši ovo u obzir, strijela se kreće.

www.svafizika.org

Tag Archives: paradoksi

Svemir ne bi trebao postojati tvrde CERN fizičari!

Šta su to Zenonovi paradoksi?