Fysikk og virkelighetsoppfatning

Transkript

1 Fysikk og virkelighetsoppfatning Ex.Phil. forelesning Arnt Inge Vistnes arntvi

2 MERK: Denne filen gir bare et rammeverk for min forelesning (stikkord for egen presentasjon). Filen vil ha liten verdi for dem som ikke var til stede ved forelesningen.

3 Innhold i mitt kapittel i læreboka: 1. Byggesteiner i naturen. 2. Teorier innen dagens fysikk. 3. Drivkrefter for dannelse av nye teorier. 4. Lys - bølge eller partikkel? 5. Formell basis for kvantefysikken. 6. Filosofiske konsekvenser. 7. Slutt-tanker. 8. Litteraturliste..

4 Fokus ved forelesningen i dag: Hvordan virker fysikkens teorier inn på virkelighetsoppfatningen til filosofer og folk flest?

5 Mange innspill: Fields Medal 2010: Cédric Villani Can one predict the fate of the Solar system? 30. sep :15-13:00, Sophus Lies Auditorium, UiO

6 Lawrence Krauss Einstein s Biggest Blunder? A Cosmic Mystery Story 22. september 2011 kl 14:00-15:00 Store fysiske auditorium Over the past decade, new observations have led to a revolution in cosmology. The standard model of cosmology established over the last 100 years is now dead. Its replacement may be far more bizarre, leading to the biggest unsolved mystery in modern physics.

7

8 Professor Raino Malnes, Universitas sept 2010: Innføring i fysikk vil lære studentene betydningen av spekulasjon i god vitenskap. Poesi kan oppøve forståelsen av hvor vanskelig det er å si noe på en treffende og forståelig måte. Poenget er ikke i og for seg at studentene skal lære fysikk, men fysikken kan lære dem å slippe tanken og fantasien løs, tørre å leke med ideer som er litt ville men som likevel har empiriske undersøkelser i bunn.

9 Teorier innen dagens fysikk: Newton/Galilei (mekanikk) 1687 Maxwell (elektromagnetisme) 1865 Einstein (relativitetsteori) 1905 Heisenberg/Schrödinger (kvantefysikk) Strengteori / Theory of Everything Fokuserer på filosofiske og vitenskapsteoretiske aspekter! (Determinisme, presisering, inkonsistens)

10 Determinisme: Newtons lover, enorm innflytelse (Kant).... men er Newtons determinisme en illusjon? To- versus trelegemeproblem. Kaotiske system. Problem å bestemme posisjon og hastighet samtidig.

11 Determinisme: Heisenbergs uskarphetsrelasjon. Dx: usikkerhet i x posisjonsmålinger Dp: usikkerhet i måling av bevegelsesmengde i x-retning Dt: usikkerhet i en tidsangivelse DE: usikkerheten i målt energi Med ord: Det er umulig å måle posisjon og bevegelsesmengde helt nøyaktig samtidig. Tilsvarende for tid og energi.

12 Determinisme: Heisenbergs uskarphetsrelasjon. Dt Df > 1/2 Forsøk å bestemme tonehøyden (dvs frekvensen) på noen lydkutt jeg spiller av. Sammenlign med hvor nøye du kan angi tidspunktet for lyden. [Tidsbildene som vist.]

13 Eget tema Moderne fysikk og erkjennelsesmessige konsekvenser Heisenbergs uskarphetsrelasjon tilgjengelig på C Arnt Inge Vistnes

14 Tilbake til spørsmålet: Er verden deterministisk? Har vi fri vilje? Fra Wikipedia 3. oktober 2011

15 Determinisme i hjerneforskning (1)? Edvard og May-Britt Moser nedlastet 3. oktober 2011

16 Determinisme i hjerneforskning (2)? Shinji Nishimoto, Jack Gallant m.fl. (Berkeley) Hva personen ser: Rekonstruksjon ved hjelp av funksjonell MR signaler utenfor hodet på personen. Current Biology 22. sept. 2011

17 Spennende forskning på mange fronter! Life sciences satsningsområde ved UiO Implikasjoner for psykologi, medisin, fysikk, etikk, relegion, jus og mere til!

18 Slapp av et øyeblikk...

19 Relativitetsteorien(e): Tid og rom synes ikke å eksistere helt uavhengig av hverandre. Tid påvirkes av f.eks. gravitasjon. Lyshastigheten får en magisk karakter. Åpner i prinsippet opp for tidsreiser. Masse og energi kan gå over i hverandre. Vi er stjernestøv! Kosmologi, gir nye perspektiver på livet.

20 Relativitetsteoriene i perspektiv: Einstein våget å påstå at rom og tid var forbundet. Han våget å si at klokker går forskjellig også ved ulik gravitasjon, og at masse har energi. Kosmologer har siden våget å forsøke å beskrive hvordan verden har oppstått og utviklet seg. Men det ligger empiriske undersøkelser i bunn!!! Jamfør prof. Raino Malnes

21 ... men jeg har en liten bismak i munnen: Utenfor vitenskapen våger mange å påstå både det ene og det andre. Ofte ikke mulig å bevise. Har da liten verdi. Oppfatninger blir som en religion iblant. Pass på å ikke havne i denne fella selv!!!

22 Kvantefysikken: (Heisenbergs matriseteori 1925). Schrödingerlikningen Bølgefunksjon Sannsynlighetsmål

23 Kollaps av bølgefunksjonen Eksempel: Schrödingers katt. Figur hentet fra Wikipedia oktober 2010

24 Kollaps av bølgefunksjonen Eksempel: Schrödingers katt. Einstein: God does not play dice. Figur hentet fra Wikipedia oktober 2010

25 Grunnleggende spørsmål: Eksisterer verden uavhengig av vår bevissthet om den? (realisme, Aristoteles, Aquinas, Einstein) Det er vår bevissthet som skaper realitet. (idealisme, Platon, Berkeley, Hegel, Bohr?)

26 Everett: Parallelle verdener. Min mening: Dette er absurd... men mange er tilhengere av ideen! Figur hentet fra Wikipedia oktober 2010

27 Moderne versjon av Schrödingers katt: Sammenfiltrede fotoner

28 Einstein / Bohr, realisme / instrumentalisme: EPR-paper, 1935, 4 s, tankeeksperiment. To korrelerte fotoner hver sin vei. Har fotonet en egenskap før det måles? John Bell 1964, Bell s ulikhet. Aspect utførte eksperimentet ca 1982.

29 Rådende tolkning: Er Einsteins relativitetsteori brutt (kan signaler gå uendelig fort)? Har fotonene bare eskistens sammen, uavhengig av hvor langt de er fra hverandre? Stikkord: Årsaksbegrep, komplett teori.

30 Siste ord neppe sagt! Ikke noe bevis på mekanismer bak tankeoverføring! (New Age oppfatning) Drivkraft i forskning: Fjerne inkonsistenser Så enkel beskrivelse som mulig, men ikke enklere!

31 Takk for oppmerksomheten! Denne filen er tilgjengelig på: