SciCrux

Patrzysz przez okno. Szyba to twarda, fizyczna przeszkoda. Zatrzymuje wiatr i deszcz. A jednak światło przenika przez nią niemal tak, jakby w ogóle nie istniała. Dlaczego szkło jest przezroczyste? Istnieje bardzo popularne wyjaśnienie tego zjawiska. Brzmi ono tak: szkło przepuszcza światło, ponieważ atomy to w ogromnej większości pusta przestrzeń. Jądro atomowe jest mikroskopijne, elektrony krążą gdzieś bardzo daleko od niego, więc fotony mają mnóstwo wolnego miejsca i po prostu swobodnie przelatują między nimi na wylot. To brzmi bardzo obrazowo i prosto. Problem w tym, że jest to kompletna bzdura. Gdyby to wyjaśnienie było prawdziwe, to stalowa blacha, deska czy cegła też musiałyby być przezroczyste. No, bo przecież one również zbudowane są z atomów o bardzo podobnych rozmiarach i odstępach między jądrami. Gdyby przezroczystość zależała od ilości wolnego miejsca i tego, czy foton fizycznie się w nim zmieści, cały świat dookoła nas byłby przezroczysty. W rzeczywistości przezroczystość nie zależy od ilości pustego miejsca w atomie, rozmiaru samych cząstek ani przeciskania się przez mikroskopijne szczeliny.

Jako gatunek Homo sapiens istniejemy na tej planecie od około trzystu tysięcy lat. Nasz układ nerwowy ukształtował się w brutalnych warunkach, gdzie najważniejsze było szybkie zidentyfikowanie zagrożenia i współpraca w plemieniu. Z tego powodu łatwo możemy wysunąć wniosek, że dobór naturalny faworyzował jednostki, które natychmiast reagowały na lekki ruch czegoś w trawie, a nie te, które próbowały analizować złożoność świata. Ludzki mózg pochłania ogromne ilości energii, dlatego z natury szuka dróg na skróty. Z tego powodu kiedy pierwotny człowiek nie rozumiał jakiegoś zjawiska przyrodniczego, jego aparat poznawczy wolał natychmiast przyjąć dowolne, nawet całkowicie zmyślone wyjaśnienie, byleby tylko zredukować niepewność. Stąd właśnie wymyślanie mitologii, w których deszcz i słońce to efekty działań bóstw, było po prostu drastycznie tańsze energetycznie niż próba dociekania prawdziwych, obiektywnych mechanizmów natury, których tak naprawdę nie dało się prosto opisać. Trzeba tez pamiętać, że cała nauka, w tym fizyka powstawała stopniowo. Nawet gdyby ktoś dziesiątki tysięcy lat temu próbował coś wygrzebać, miałby ogromny problem. Dla nas teraz wiele rzeczy wydaje się oczywistych, ale wtedy to właśnie te absurdalne mity czy proste wyjaśnienia były oczywiste. I tutaj nasuwa się pytanie w takim razie jak w ogóle powstała matematyka i dlaczego?

Zgodnie ze szczególną teorią względności prędkość światła w próżni to absolutna granica. Żadna informacja ani sygnał nie mogą jej przekroczyć. Co więcej obiekty posiadające masę nie są w stanie nawet jej osiągnąć. Z kolei cząstki bez masy po prostu zawsze poruszają się z tą prędkością. Celowo mówię tu o cząstkach bez masy, bo tak jak wspomniałem w przedostatnim materiale, sama nazwa prędkość światła potrafi być myląca. Prędkość c to nie jest wewnętrzna cecha samego światła, to fundamentalna stała wpisana w geometrię wszechświata, ostateczny przelicznik między przestrzenią a czasem. Ta granica wynika wprost ze struktury czasoprzestrzeni. Z drugiej strony, jeśli zajrzymy w dane kosmologiczne, wnioski są jednoznaczne. Wszechświat jest pełen galaktyk, które oddalają się od nas z prędkościami nadświetlnymi. Z pozoru może się wydawać, że to jawne złamanie fundamentów fizyki. Jak galaktyki mogą uciekać od nas na przykład dwa albo trzy razy szybciej niż światło?

Wcześniejszy dostęp do nowego filmu

Pracuję właśnie nad pierwszym mini-materiałem i wrzucam tu takie krótkie info.