facebook twitter instagram issuu linkedin research gate youtube ustv

POCZĄTEK CZASU I PRZESTRZENI - KONWERSATORIUM PTF

Polskie Towarzystwo Fizyczne Oddział w Katowicach serdecznie zaprasza na konwersatorium, na którym ks. prof. dr hab. Michał Heller (dr honoris causa AGH, Członek Papieskiej Akademii Nauk w Rzymie, Członek Watykańskiego Obserwatorium Astronomicznego w Castel Gandolfo, Profesor Wydziału Filozoficznego Papieskiej Akademii Teologicznej w Krakowie, Rektor Instytutu Teologicznego w Tarnowie) wygłosi wykład pt.: Początek czasu i przestrzeni. Konwersatorium odbędzie się 28 listopada (środa) o godz. 14.00 w Sali Audytoryjnej III Instytutu Fizyki Uniwersytetu Śląskiego (Katowice, ul. Uniwersytecka 4). O Wielkim Wybuchu słyszał prawie każdy. I istotnie, jest to wielka sensacja nauki XX wieku – odkrycie „początku świata” i zrekonstruowanie – z dużym stopniem wiarygodności – procesów fizycznych, jakie po nim nastąpiły i jakie zadecydowały o przyszłości naszego Wszechświata. Geometrycznym odpowiednikiem Wielkiego Wybuchu jest osobliwość początkowa, o której wie tylko grono specjalistów, a związane z nią informacje są nie mniej sensacyjne, tyle że do tego, by je zrozumieć trzeba znacznego przygotowania matematycznego. Wykład stanowi próbę opowiedzenia o tych sensacyjnych zagadnieniach w możliwie przystępny sposób. Okazuje się na przykład, że tylko makroskopowy obserwator ma prawo pytać, czy w jego skończonej przeszłości Wszechświat rozpoczął swoją ewolucję i czy ją zakończy w skończonej przyszłości. Poniżej pełny tekst streszczenia przysłanego przez ks. prof. M. Hellera. Michał Heller: Początek czasu i przestrzeni (streszczenie) Geometrycznym odpowiednikiem Wielkiego Wybuchu jest osobliwość początkowa. O Wielkim Wybuchu słyszał prawie każdy. I istotnie, jest to wielka sensacja nauki XX wieku – odkrycie „początku świata” i zrekonstruowanie – z dużym stopniem wiarygodności – procesów fizycznych, jakie po nim nastąpiły i jakie zadecydowały o przyszłości naszego Wszechświata. O osobliwości początkowej wie tylko grono specjalistów, a związane z nią informacje są nie mniej sensacyjne, tyle że do tego, by je zrozumieć trzeba znacznego przygotowania matematycznego. Wykład stanowi próbę opowiedzenia o tych sensacyjnych zagadnieniach w możliwie przystępny sposób. Przede wszystkim osobliwość początkowa nie jest punktem z „nieskończoną gęstością”, od którego Wszechświat zaczął się rozszerzać, lecz jest przejawem tego, że „załamała się struktura czasoprzestrzeni”. Nie można nawet powiedzieć, że jest to miejsce, w którym „załamuje się struktura czasoprzestrzeni”, bo jeżeli nie ma przestrzeni i czasu, to nie ma również miejsca, w którym cokolwiek mogłoby się „załamać”. Historiami cząstek i fotonów są krzywe w czasoprzestrzeni. Jeżeli w czasoprzestrzeni istnieje choćby jedna taka krzywa, której nie można dowolnie przedłużać w obydwu kierunkach, jest to sygnałem, że czasoprzestrzeń gdzieś się urywa, że istnieje osobliwość. Korzystając z tego kryterium, Hawking, Penrose i inni udowodnili szereg twierdzeń mówiących o tym, że w modelach kosmologicznych i modelach kolapsujących gwiazd występowanie osobliwości jest raczej regułą niż wyjątkiem. Chcąc jednak dokładniej zdefiniować osobliwości i zbadać ich naturę, natrafiamy na poważne trudności. W 1971 r. B. Schmidt podał bardzo elegancką definicję osobliwości, ale gdy zastosowano ją do tzw. zamkniętego modelu Friedmana, powstała sytuacja kryzysowa. Model ten bowiem ma dwie osobliwości: początkową, od której świat Friedmana zaczyna swoją ewolucję i końcową, na której ją kończy, ale gdy rozumieć te osobliwości zgodnie z definicją Schmidta, okazuje się, że początek i koniec świata Friedmana są... jednym punktem! Celem przezwyciężenia tego kryzysu autor, wraz ze swoimi współpracownikami, zastosował do opisu osobliwości narzędzia nowego działu matematyki – geometrii nieprzemiennej. Geometria nieprzemienna jest potężnym uogólnieniem zwykłej geometrii i świetnie nadaje się do modelowania sytuacji patologicznych, tzn. takich, które dotychczas skutecznie opierały się metodom geometrycznym. Uzyskane przez nas wyniki, aczkolwiek mają charakter czysto matematyczny, sugerują dość niezwykłą interpretację fizyczną. Na poziomie fundamentalnym, poniżej „progu Plancka” (tzn. dla rozmiarów mniejszych niż 10-33 cm), tam gdzie ogólna teoria względności staje się teorią kwantową, pytanie o osobliwość nie ma sensu, wszystkie stany Wszechświata są równouprawnione: ani osobliwe, ani nieosobliwe. Osobliwości pojawiają się dopiero, gdy przechodzimy z poziomu fundamentalnego do poziomu makrofizycznego: tylko makroskopowy obserwator ma prawo pytać, czy w jego skończonej przeszłości Wszechświat rozpoczął swoją ewolucję i czy ją zakończy w skończonej przyszłości.

Skróty

Copyright © 2001-2019
Uniwersytet Śląski w Katowicach
Wszelkie prawa zastrzeżone.