Navigate / search

Warped Passages: Unraveling the Mysteries of the Universe’s Hidden Dimensions by Lisa Randall

Warped Passages

Šai grāmatai manā grāmatu plauktā nācās novāļāties veselus sešus gadus. Nekādi nesanāca viņai pieķerties. Tā kā stīgu teorijas mūsdienās ātri maina savu perspektīvu un idejas, tad jo vairāk gadu pagāja, jo lielākas šķita bažas, ka grāmata būs nedaudz novecojusi.

Visums ir visnotaļ dīvaina lieta, kas glabā daudzus noslēpumus. Bez mūsu zināmajām četrām dimensijām tajā var slēpties vēl daudzas citas. Var būt pat tā, ka blakus mūsu visumam atrodas pavisam cits visums ar savādākiem fizikas likumiem. Vai mūsdienu fizikai ir iespējams uzzināt kaut ko par šīm papildus dimensijām un paralēlajiem visumiem? Autore domā, ka jā, un par to ir uzrakstīta šī grāmata.

Centrālā grāmatas tēma ir slēptās dimensijas, taču, lai lasītājs saprastu problēmas būtību, ir jāieliek nopietns pamats. Vismaz tik daudz, lai viņš spētu saprast standarta fizikas terominoloģiju. Pirmā grāmatas ceturtdaļa tiek veltīta fizikas Standarta modeļa izklāstam un kvantu teorijas pamatkonceptu atstāstam. Viņai noteikti ir talants rakstīt īsus apkopojumus par tēmu, netika novērota ne lēkāšana starp tēmām, nedz aiziešana no tās.

Grāmatas autore par galvas tiesu pārspēj lielāko daļu populārzinātnisko grāmatu rakstītājus, Hokingsu un Grīnu ieskaitot. Lasot šo grāmatu es beidzot sapratu, kas ir brānas, un kā tās savienojamas ar stīgām. Sapratu arī visu to ņemšanos ar Klauza-Kleina daļiņām. Nekur līdz šim nebiju lasījis par iespējām eksperimentāli pierādīt gan stīgu teoriju, gan to kā izpētīt iespējamās slēptās dimensijas. Varbūt autore parāva mani uz viļņa un tādēļ es lasot kļuvu nekritisks, bet grāmata mani noteikti aizrāva.

Var jau gausties, ka šīs pašas lietas jau ir lasītas citās grāmatās un, ka populārzinātniskās grāmatas, kas veltītas Standarta modelim, ir kloni. Taču tik traki jau nav, katram autoram izdodas pievienot savu artavu pasaules kopskatā. Es, piemēram, nemaz nenojautu, ka teflonam ir hiperdimensionāla kristāla struktūra. Ja lietām pieiet pavisam kritiski, tad pāris vietās autore nedaudz ir nohaltūrējus, sevišķi CPT simetrijas nodaļā, bet nav jau tik traki – pamatideja ir diezgan normāli izskaidrota.

Autores galvenais pienesums ir atrodamas grāmatas beigu ceturtdaļā. Tajā tiek runāts par dimensijām. Jāatzīst, ka iepriekš man par dimensijām bija visnotaļ naivs. Biju ieciklējies uz dimensijām, kuras ir samērojamas ar Planka garumu. Taču pateicoties autorei uzzināju, ka dimensijas teorētiski var būt lielas līdz pat milimetra desmitdaļai un, iespējams, arī bezgalīgi lielas. Ar dažādiem viltīgiem paņēmieniem un dārgiem instrumentiem ir iespējams noteikt to, vai šādas dimensijas eksistē izdarot mērījumus mūsu vienkāršajā četrdimensiju laiktelpā. Lielais Hadronu Paātrinātājs (LHC) ir tas aparāts, uz kuru tikai liktas lielas cerības (grāmata izdota 2006. gadā). Klauze-Kleina rezonanse bija viens no šādiem pārbaudāmajiem objektiem. Tagad, kad jau vairākus gadus ir analizēti LHC dati, var spriest, ka uz lielām papildus dimensijām nav ko cerēt. Tomēr satraukumam nav pamata, teorētiķi ir atraduši veidus un teorijas, kas situāciju vēl var izglābt.

Grāmatai lieku 9 no 10 ballēm. Iesaku izlasīt visiem, kuri interesējas par apslēptajām visuma dimensijām. Iespējams, ka viņas mums tā arī tautsaimniecībā nekad nenoderēs un mūsu kosmosa kuģi tā arī nespēs ceļot pa viņām, lai apmānītu relativitāti, bet interesanti ir tik un tā.

A Universe from Nothing: Why There Is Something Rather Than Nothing by Lawrence M. Krauss

a universe fro nothing

Šī grāmata man rindā uz izlasīšanu stāvēja veselu gadu. Tā nu ir ar tām grāmatām, ieraugu, nopērku, domāju – nu tikai lasīšu, bet mainās prioritātes, un lasāmais atliekas. Šai grāmatai bija grūti tikt līdz augšgalam, ieraugot viņu domāju – nē, kur nu vēl vienu par kosmoloģiju, pāris jau šogad izlasītas. Bet visām lietām reiz pienāk sava kārta, un neliela saruna par Visuma izcelšanās jautājumu mani pamudināja šo grāmatu izlasīt.

Autora vārds skeptiķiem un ateistiem nebūs svešs. Šīs grāmatas galvenais mērķis ir parādīt, ka, lai mūsu Visums sāktu eksistēt, nav vajadzīgs radītājs. Visuma rašanās cēlonis un varbūt par radīšanas mērķis ir gadsimtiem ilgi nodarbinājis teologu un filosofu prātus. Mūsdienu zinātne ir sasniegusi līmeni, kas ļauj ieskatīties Visuma rašanās procesa pirmsākumos un izskaidrot kā no nekā var rasties kaut kas. Autors pieņem, ka lasītājs tikai nedaudz pārzina fiziku, un tādēļ iesākumā tiek dots nopietns ievads kosmoloģijā, fizikā un kvantu fizikā. Tikai pašās beigās, kad lasītājs ir uzzinājis visu par kosmoloģiju, tiek apskatīta teorija, kā no nekā var iegūt kaut ko.

Ja jau esi lasījis daudzas grāmatas par šo tematu, varētu šķist, ka autors atkal pārstāsta jau zināmo. Tomēr, ja šī ir pirmā grāmata par kosmoloģiju, ko tu lasi, tad šī ir viena no strukturētākajām, kuru jebkad esmu lasījis. Autors prot izskaidrot sarežģītas lietas vienkārši, tai pat laikā nenoplicinot izskaidrojamo lietu ar šaubīgu alegoriju. Viņš precīzi definē pielietotos terminus, nosprauž problēmas, kurās vēlas lasītājam izskaidrot. Autors nekaunas atzīt, ka ir lietas, par kurām zinātnei ir pavisam maz saprašanas. Grāmata lasās viegli, reizēm gan nākas lapaspusi pārlasīt trīs reizes, lai saprastu, ko autors mums ir vēlējies pateikt, bet ticiet man – citiem autoriem ir vēl trakāk.

Interesanta bija nodaļa par kosmoloģiju pēc pāris triljoniem gadu, kad paātrinātā visuma izplešanās būs radījusi tieši tādu Visumu, kādu to redzēja pētnieki simts gadus atpakaļ. Proti vienu lielu galaktiku tukšumā. Tad vairs nebūs ne kosmiskā fona starojuma, ne citu galaktiku, ne atskaites punktu, kas liecinātu par telpas izplešanos. Todienu zinātne šajā gadījumā nemaz nespētu atbildēt uz jautājumu par Visuma rašanos.

Galvenās atziņa ko guvu no šīs grāmatas – nekas ir trakoti nestabila lieta; labāk ir mēģināt saprast Visumu, kāds tas ir nevis mēģināt to pakārtot savam domāšanas veidam; Visuma eksistencei nav nepieciešam ne radīšana ne pastāvēšanas mērķis.

Pozitīvais: labi strukturēta; apskata nopietnu problēmu lasītājam saprotamā valodā; autors saprot ko viņš stāsta.

Negatīvais: dikti plāniņa.

Grāmatai lieku 8 no 10 ballēm. Laba lasāmviela par nopietniem jautājumiem. Īpaši reliģiskam cilvēkam viņa varētu arī nepatikt, tomēr loģiski domājošiem problēmām nevajadzētu būt. Ieteiktu lasīt visiem, kurus interesē astronomija, kosmoloģija  vai vienkārši pasaule kurā mēs dzīvojam.

The 4 Percent Universe: Dark Matter, Dark Energy, and the Race to Discover the Rest of Reality by Richard Panek

4-percent-universe-dark-matter-dark-energy-and-the-race-to-discover-the-rest-of-reality

Šī nu ir tēma, kuras lasīšanai man laikam nāksies mest mieru. Grāmatu nopirku, jo patika tās nosaukums, bija arī klusa cerība, ka te būs sastopamas interesantas spekulācijas par tēmu, kas tad ir tumšā matērija un tumšā enerģija. Diemžēl nekas no tā nepiepildījās, grāmata ir standarta ieskats kosmoloģisko ideju attīstības vēsturē. Tā kā šāda tipa grāmatas esmu izlasījis vismaz desmit, man nācās nedaudz piespiesties, lai to izlasītu. Tas tāpat kā skatoties „Limuzīnu Jāņu nakts krāsā”, zini jau to no galvas, bet kad sāc skatīties tad ir grūti nenoskatīties līdz beigām. Man tāpat ir ar kosmoloģijai veltītajām grāmatām.

Autors grāmatā sniedz vai detalizētu tumšās matērijas problēmas vēsturi. Mēs uzzinām kā mainījās zinātne, kad cilvēki beidzot saprata, ka mūsu galaktika nav vienīgā zvaigžņu sala Visumā, kad tika atklāts reliktais starojums, un kad mērot zvaigžņu rotāciju ap galaktikas centru tika atklāts, ka mēs redzam tikai 4% no visumā sastopamās vielas/enerģijas. Viss ir salikts daudzmaz  vēsturiskā secībā un nekādas lēkāšanas hronoloģijā nenotiek.

Atceros kā kādā grāmatā pirmo reizi izlasīju, ka visums izplešas paātrināti, man tas bija reāls šoks un likās visai neloģiski. Tad nu šeit var izlasīt vai loģisku pamatojumu, kādēļ tas tā notiek. Kā gudri vīri to visu atklājuši un kāda tam ir nozīme tautsaimniecībā. Man gan jāatzīst, ka kopš grāmatām, kas sarakstītas pāris gadus atpakaļ nekādi būtiski atklājumi nav sekojuši, un mēs joprojām nezinām, kas tad īsti ir tā tumšā matērija, kas vidēji galaktikā ir daudz vairāk par parasto vielu. Grāmata ir vairāk par vēsturi, nevis par teorijām un tehnoloģijām, diezgan liels mīnuss ir tas, ka te nav atrodama neviena diagramma, detektora ilustrācija vai infografiks, viss ir jāizloba no teksta pašam un jāzīmē iztēlē.

Kopumā, ja par šo tēmu lasi pirmo reizi, tad grāmatai var likt 8 no 10 ballēm, trūkst uzskates līdzekļu, bet visā visumā laba. Savukārt, ja par šo tēmu interesējies regulāri tad vari droši viņu nelasīt. Manuprāt, joprojām nepārspēta par tumšās matērijas un enerģijas tēmu ir grāmata „Dark Side of the Universe”.

The Grand Design by Stephen Hawking, Leonard Mlodinow

the grand design

Atceros, kā sensenos laikos, kad iznāca Hokingsa pirmā grāmata „Īsi par laika vēsturi”, es to tūdaļ nopirku un ar neviltotu interesi izlasīju visu par melnajiem caurumiem un gaismas staru kā notikumu horizonta starp pagātni un nākotni ierobežotājiem. Gan tad, gan tagad man šī grāmata šķiet laba esam.

Nākamā Hokingsa grāmata „Visums rieksta čaumalā” man vairs tā nepatika. Maksāja daudz dārgāk, daudz smuku bildīšu, bet satura izklāsta ziņā Brian Green ieliek kloķi. Šī grāmata bija par stīgu teoriju, laika mašīnām un nedaudz par melnajiem caurumiem. Tai laikā novērtēju kā vējā izsviestu naudu. Tā domāju arī šobrīd.

Nupat iznāca Hokingsa jaunākais darbs „The Grand Design”, un, piezīmēšu, nemaz tik diža šī grāmata nav. Grāmata ir sarakstīta ar domu izstāstīt zinātnes pēdējos atklājumus un secinājumus jebkuram cilvēkam. Galu galā ir sanākusi tāda bilžu grāmata, kas patiesībā nepastāsta lasītājam neko. Tā ir pilna ar dažādiem apgalvojumiem, no kuriem lielākā daļa nav ilustrēta pat ar piemēriem. Praktiski netiek parādīta neviena matemātikas formula bez kuras, manuprāt, relativitātes teoriju ir diezgan nereāli ilustrēt nespeciālistam.

Tomēr, ja tu esi fizikas stundās gulējis un neko nezini par gaismas duālo dabu, tad, iespējams, šī grāmata varētu būt īsts atklājums. Tas pats par Stringu teoriju, (nē, šī ir no fizikas, lai gan no grāmatas teksta varētu saprast arī burtiski, grūti gan iedomāties septiņdimensionālus stringus) aprakstīta diezgan virspusēji un, domājams, cilvēks, kas nav neko par šo tēmu lasījis, vairāk gudrāks netiks. Arī zinātnes pēdējais sasniegums M-teorija mums tiek pasniegts kā fundamentāla fizikas teorija, kas ir Theory of Everything kandidāte. Un viss nekas netiek stāstīts, kāpēc tieši M-teorija ar ko tā labāka par citām, tās trūkumi un plusi – vai nu tici autoram uz vārda vai ej ratā.

Arī tādi spēcīgi apgalvojumi kā „mūsdienu filosofija netiek līdzi zinātnei, lai izskaidrotu realitāti” paliek bez dziļākas iztirzāšanas, lai lasītājam pavēstītu, kur tad ir šīs problēmas. Tāpat tiek apskatīti teoloģiski jautājumi par Dieva esamību vai neesamību, īpaši neiedziļinoties, bet virspusēji pārskrienot stiprajam un vājajam antropajam principam. Pēdējā nodaļa „Grand design” izraisīja reālu vilšanos, pusi no nodaļas aizņēma „The game of life” apraksts.

Toties grāmatā ir Glosārijs, kurā tiek diezgan virspusēji izskaidroti fizikas termini un definīcijas. Labākais ir tas, ka daži izskaidrotie vārdi pašā tekstā nemaz nav sastopami, piemēram, neitrīno.

Domāju, ka šoreiz puiši ir pārcentušies ar vienkāršošanu un galu galā nekas prātīgs nav sanācis. Vienu brīdi pat prātā ienāca diezgan ciniska doma, ka Hokings vienkārši pelna naudu jaunam ratiņkrēslam.

Grāmatā esmu vīlies, tas nekas, ka viņa būs dižpārdoklis, jo to tak sarakstījis pats Hokings. Grāmatai lieku 5 no 10 ballēm savās 200 lapaspusēs tā mums tā arī neko konkrētu nepastāsta. Sadaļa par filosofiju ieteiktu izlasīt kādā filosofijas vēstures grāmatā. Par Visuma piemērotību cilvēkiem un Visuma rašanos es ieteiktu izlasīt Paul Davis „The Goldilocks Enigma: Why Is the Universe Just Right for Life?”, par string teoriju un M teoriju, laba grāmata ir Brian Green „The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory” un „The Fabric of the Cosmos: Space, Time, and the Texture of Reality”.

Dark Side of the Universe: Dark Matter, Dark Energy, and the Fate of the Cosmos by Iain Nicolson

dark_side_of_the_universe

Ja tu, cilvēks, ej pa ielu un jūties nedaudz piekāsts, tad zini – šīm sajūtām ir nopietns pamatojums. Mēs visi esam apmānīti. Mūs ir apmānījis pats Visums. Cilvēks ar savām metodēm var novērot labākajā gadījumā 4% no Visuma matērijas. Jeb, pareizāk sakot, tikai 4% no Visuma sastāv no atomiem tāpat kā mēs, krēsli un galdi utt. ~26% sastāda Dark matter un pārējie 70% ir Dark energy. Nav slikti vai ne?

Reiz vasarā biju nolēmis atrast normālu grāmatu par Dark matter, izrādās, ka šī lieta nemaz nav tik vienkārša, vismaz skatoties pēc amazon.com lasītāju reitingiem. Lielākā daļa no šai tematikai veltītām grāmatām ir totāls sviests, vai nu tik sarežģītas, ka parastam cilvēkam neizprast. Tad nu izsverot visus par un pret izvēle krita uz šo grāmatu.

Grāmatiņa ir smuki noformēta, iespiesta uz krītpapīra A4 formātā ar daudzām bildītēm un grafikiem. Tieši šīs bildes un grafiki grāmatas lasīšanas tempu diezgan piebremzē. Laiku pa laikam pieķer sevi pie tā, ka pēti kādu supernovas uzliesmojuma vai kādas tālas galaktikas fotoattēlu jau piecas minūtes. Lai arī grāmata nav bieza ~200 lpp., tās izlasīšana man aizņēma veselu nedēļu. Valodu par vieglu nenosauksi un vietām nākas visu nodaļu pārlasīt vēlreiz, lai vismaz kaut ko saprastu.

Nedaudz par to, kas ir pašā grāmatā. Grāmata sastāv no 12 nodaļām.

Pirmā nodaļa dod mums ātru un vispārīgu ieskatu par to, kas ir galaktikas, kā veidojas zvaigznes, kā līdz tām izmērīt attālumus. Cilvēkam, kas lasījis daudzas grāmatas par šādu tēmu, ieteiktu apskatīt tikai bildītes un doties uz nākamo nodaļu.

Otrā nodaļa cenšas mums īsumā pastāstīt par Visuma mikroviļņu fona starojumu, Habla konstanti, laiku un iespējamo visuma izcelsmes modeļiem. Kosmoloģija vienu vārdu sakot. Man jau sāka šķist, ka līdz Dark Matter tā arī nekad nenonāksim.

Trešā nodaļa beidzot sāk mums vēstīt, no kurienes radusies ideja, ka Visumā ir kaut kāda matērija, kas apslēpta mūsu acīm un instrumentiem. Par to liecina gan galaktiku rotācijas neatbilstība novērojamajam matērijas daudzumam.

Ceturtā nodaļa apskata vienu no Dark Matter kandidātu grupām – MACHO jeb Massive Compact Halo Objects. Tās ir izdzisušas zvaigznes, melnie caurumi, gāzu mākoņi, putekļi, bet diemžēl ar tiem nepietiek pat 20% no paredzētā Dark Matter daudzuma.

Piektā nodaļa piedāvā vēl vienu Dark Matter kandidātu – neitrīno, labs neitrīno detektēšanas metožu apskats. Izrādās, ka neitrīno ir veseli trīs paveidi (elektronu, mionu un tau), kurus šis varot brīvi mainīt. Tas sākumā radīja lielu apjukumu neitrīno mednieku aprindās. Tad nodaļā parādās VIMPS – Weakly Interacting Massive Particles un panesās string theory, Klauza-Kleina daļiņas, supersimetrijas, fotīno un vēl vesela čupa ar eksotiskām daļiņām, kuras neviens tā arī nekad nav redzējis.

Sestā nodaļa veltīta MOND – Modified Newtonian Dynamics iespējams nemaz Dark Matter nav nepieciešama lieta, vajag tikai pamodificēt gravitācijas īpatnības vai Nutona formuli, sīki un smalki dažādi par un pret.

Septītā nodaļa VIMPS atgriežas, tiek apskatītas dažādas alternatīvās detektēšanas metodes. Interesanti, bet, ja pareizi sapratu, nekādi īsti pierādījumi VIMPS eksistencei joprojām nav.

Astotā nodaļa veltīta Visuma mikroviļņu fona starojumam, valoda vairs nemaz nav viegla, daļu no idejām nācās papildus lasīt wikipedia. Īsumā Visuma inflācijas modelis paredz, ka lielākā daļa no visuma enerģijas – matērijas blīvuma nesastāv no barioniem. Tautas valodā mēs nezinām, kas ir atlikušie 70 %.

Devītā nodaļa pastāsta, kāpēc novērojot supernovas tipu Ia sanāk ka Visums izplešas paātrināti. Diezgan interesanti modelīši, protams, katra trūkumi un plusi.

Desmitā nodaļa lēnām aizved mūs līdz Dark energy idejai, attīstot dažādus Visuma izplešanās modeļus.

Vienpadsmitā nodaļa veltīta Dark energy, izlasot to kļūst skaidrs, ka nevienam nav ne jausmas, kas tā par lietu, ko viņa ēd un par tās nozīmi tautsaimniecībā. Tiek apskatīts vesels bars ar dažādām idejām – Vakuuma enerģija kā kosmoloģiskā konstante, fantomu lauki un man jau šķita mirusī kvintesences ideja. Tiek piesaukti arī abi antropie principi, multiversi, Bubble universes, Big Crunch un Big Rip.

Divpadsmitā nodaļa veltīta mūsdienu zinātnes pētījumiem, uzskaitītas visas nākamās desmitgades kosmosa misijas saistītas ar šo tematiku.

Šo grāmatu ieteiktu izlasīt jebkuram, kas interesējas par astronomiju, fiziku, astrofiziku un citām gaisīgām ikdienā nepielietojamām lietām – palīdzēs radīt gudra cilvēka iespaidu kaut vai ar frāzi: „Neitrino ir masa, jo bez masas viņš pārvietotos ar gaismas ātrumu, tādējādi viņa laika ritējums būtu nulle, tas nozīmētu, ka viņš nespētu pārmainīties no viena sava veida uz otru, pa ceļam no Saules līdz Zemei.” Grāmatai dodu 10 no 10 ballēm.

%d bloggers like this: