Navigate / search

Calculating the Cosmos: How Mathematics Unveils the Universe by Ian Stewart

calculating-the-cosmos

Vispār jau ir ļoti, ļoti grūti paiet garām grāmatai ar šādu nosaukumu. Kādu dienu biju nokāpis Jāņa Rozes grāmatnīcas pagrabstāvā un ieraudzīju šo grāmatu. Autoram, neskatoties uz to, ka regulāri sekoju viņa jaunumiem, atkal bija izdevies izdot grāmatu, kuru es biju palaidis garām. Nevar teikt, ka man ar viņa grāmatām būtu labas attiecības. Lielākoties tā esmu novērtējis visnotaļ viduvēji, jo viņam reizēm pietrūkst pacietības visu izskaidrot līdz galam. Taču katrā no viņa grāmatām ir atrodamas pāris nodaļas, kuras atsver visu. Cerot uz šādu nodaļu, grāmatu nopirku.

Matemātika jau no Babilonas laikiem ir bijusi astronomijas un kosmoloģijas dzinējspēks. Balstoties uz Keplera darbu, Ņūtons radīja savu gravitācijas teoriju. Taču arī tā nebija precīza, un divus gadsimtus vēlāk, novērojot planētu orbītu neatbilstību aprēķiniem, Einšteins iedvesmojās savas Vispārējās Relativitātes teorijai. Pirms astoņdesmit gadiem tika atklāts, ka Visums izplešas, un tas radīja Lielā sprādziena teoriju, vēlāk tam klāt pievienojās inflācija, tumšā matērija un tumšā enerģija. Un visiem šiem atklājumiem apakšā slēpjas matemātika un matemātiskie modeļi.

Katru reizi, kad es kādā populārzinātniskajā grāmatā izlasu par to, ka pēc miljards gadiem Jupiters būs izmetis Zemi no orbītas un aiztrieks to vai nu uz sauli vai uz atklātu kosmosu, man ir radies jautājums, kā viņi to paveic? Teorētiski es saprotu, atrisinām vienādojumu sistēmu kvadriljons reizes un gatavs! Taču ir tāda lieta, ka kļūdas sākotnējos datos, kas akumulējas pēc katras iterācijas, nemaz nerunājot par vairāk nekā divu ķermeņu savstarpējo dinamiku, kura jau ir haosa teorijas lauciņā. Autors mani pārliecināja, ka var- galvenais vajag vienkāršot, jo citādi nepietiks nekādas datoru jaudas. Taču analizējot rezultātu pēc būtības, ir jāņem vērā arī visi vienkāršojumi. Un te bieži tiek grēkots, šīs novienkāršotās lietas reti kad tiek pastāstītas.

Piemēram, Mēness rašanās simulācijas. Sākot no pārtveršanas līdz Theias hipotēzei ir balstītas uz vienkāršotiem matemātiskiem modeļiem, kuriem mainot bāzes parametrus mēģina iegūt situāciju, kura atbilstu mūsdienu Zemes Mēness sistēmai. Tā kā nav iespējams simulēt katru daļiņu, kas radusies protozemei saduroties ar kādu citu protoplanētu, tad tiek simulēts tikai neliels daudzums, pieņemot, ka kopējā dinamika no tā nemainās un, lai padarītu lietu vēl vienkāršāku, tad trīsdimensiju telpas vietā tiek ņemta divdimensiju un tā tālāk. Tādēļ nav ko brīnīties, ka pieaugot datoru jaudām mainās arī teorijas un aprēķinu rezultāti.

Šoreiz nodaļa, kuras dēļ bija vērts pirkt grāmatu, bija veltīta Starpplanētu Lielceļiem jeb trajektorijām, ar kuru palīdzību ar minimālu enerģijas daudzumu var aizceļot uz jebkuru Saules sistēmas objektu. Viss, kas vajadzīgs ir jaudīgs dators un spēja saprast, ka reizēm labāk ir nedoties pa taisno, bet izmantot planētu palīdzību. Daudz tiek stāstīts par Lagranža punktiem, par to cik viegli tur ir mainīt orbītu, piesaukti piemēri no dzīves. Viss, kas ir vajadzīgs, ir precizitāte.

Beigās tiek uzbraukts inflācijas modelim, autors iedziļinājies jautājumā un ir izvilcis tā matemātiskās nepilnības, apšaubījis daudzus pamatpieņēmumus. Pats gan vaļsirdīgi atzīstas, ka, iespējams, viņam nav taisnība, bet matemātiku šeit vajadzētu pieslīpēt. Izrādās, ka arī Reliktā starojuma modelis īsti neatbilst novērotajam, bet zinātnē tāpat kā visās citās nozarēs ir neliela inerce un nav lielas vēlmes atmest puslīdz strādājošu modeli, lai pārmestos uz kaut ko jaunu.

Kā kronis visam bija autora argumenti par to, kādēļ tumšā matērija visticamāk ir fikcija, jo tās pamatpieņēmums, ka zvaigznes neriņķo ap galaktikas centru kā prognozēts un tādēļ ir jāpastāv tumšās matērijas mākonim, kurš kā halo apņem visu galaktiku, tādējādi mainot matērijas sadalījumu galaktikā un izskaidrojot zvaigžņu dīvaino kustību. Āķis ir tajā, ka šāds halo neko neizskaidro.

Ja interesē astronomija un kosmoloģija, ja vēlies zināt, kā viņi to visu ir aprēķinājuši, tad noteikti lasiet! Varbūt šī grāmata nav tik saistošā valodā kā darbi, kuri radīti kopā ar Teriju Prečetu, te nav daudz matemātisku vienādojumu un vairāk autors ir pievērsies tieši fizikai. Lielākoties lietas tiek pasniegtas kā gatavi fakti un paģērē no lasītāja nelielas priekšzināšanas. Vietām autora vēstures zināšanas nav pietiekoši dziļas, lai nepielaistu muļķīgas kļūdas. Taču tas viss ir sīkums salīdzinot ar tēmām, kuras autors apskata. Ne viss, ko lasām, ir atklāts līdz galam un neapstrīdami, ir vēl daudz vietas diskusijām. Lieku 9 no 10 ballēm. Lasiet, nenožēlosiet, es pusaudža gados būtu dvēseli apmainījis pret šo grāmatu!

Comments

Oktobra grāmatas | … zivis kraulā nepeld …
Reply

[…] Calculating the Cosmos: How Mathematics Unveils the Universe by Ian Stewart – vienu dienu iegāju Jānī Rozē un skatos – populārzinātniskajām grāmatām pievedums! Šāda parādība nav pārāk bieža un tādēļ savācu visu, kas mani interesēja. Šis autors man ir pārbaudīts, un viņa rakstītais man patīk, tādēļ ņēmu ciet uzreiz. […]

Leave a Reply to Oktobra grāmatas | … zivis kraulā nepeld …Cancel reply

name*

email* (not published)

website