haastaa kvanttimekaniikan!

In English
 

Versio 2.12, 14.04.2014

D-teoria on P. Virtasen kehittämä teoria neliulotteisesta maailmankaikkeudesta. Teoria sisältyy kahteen laajahkoon ppt - tiedostoon, joiden linkit löytyvät tämän sivun lopusta.

Johdanto

Luonnontieteiden ehkä merkittävin yksittäinen saavutus on atomin keksiminen. Ainetta ei voida jakaa osiinsa loputtomiin. Atomin idea viittaa siihen, että maailmassa on yksi erikoisasemassa oleva mittakaava eli atomin mittakaava. Fyysikot uskovat, että kaikki luonnonilmiöt syntyvät yhden mittakaavan tasolta eli kvantti-ilmiöiden mittakaavasta. Mittakaava liittyy avaruuteen.

Mitä on tyhjä tila eli avaruus? Millaisia ovat tyhjän avaruuden rakenne ja ominaisuudet? Onko olemassa pienin jakamaton pituus ja ovatko avaruuden sunnat kvantittuneet pienimmässä mittakaavassa? Yhden erikoisasemassa olevan mittakaavan olemassaolo viittaa avaruuden rakeisuuteen eli solurakenteiseen avaruuteen. Silloin avaruus voidaan kuvata yksikkövektoreilla, jotka virittävät kyseiset solut. Tällainen avaruus on absoluuttinen mutta ei sama kuin Newtonin absoluuttinen avaruus. Tyhjää avaruutta ei ole mahdollista havaita suoraan, mutta sen rakennetta on mahdollista tutkia teoreettisesti. Kun avaruus kuvataan solurakenteisena, monet arkijärjen vastaiset kvantti-ilmiöt voidaan ymmärtää uudella tavalla. Entä miten havainto-avaruutemme syntyy solurakenteisesta avaruudesta? Siihen tarvitaan karkeistettuja havaintoja. Klassinen havaintoavaruus syntyy geometrisesti absoluuttisen avaruuden emergenttinä ominaisuutena. On kaksi erilaista kuvaa yhdestä avaruudesta, karkeistettu ja karkeistamaton.

D-teoriaa voidaan pitää kvanttimekaniikan uutena tulkintana, joka perustuu avaruuden rakenteen määrittelevään hypoteesiin. Solurakenteisen avaruuden malli mm. ratkaisee kvanttimekaniikan mittausongelman ja tuottaa Lorentzin muunnosyhtälöt, joihin Suhteellisuusteoria puolestaan perustuu. Kun matematiikka soveltuu hyvin luonnonilmiöiden kuvaamiseen ja on abstrakti osa tätä maail-maa, on kattavan fysikaalisen teorian kuvattava myös matematiikan perusteet kuten esim. lukujoukkojen syntyminen. Avaruus on myös matemaattinen käsite ja avaruus yhdistää fysikaalisen maailman ja siinä syntyvän matematiikan toisiinsa.

Kvanttimekaniikkaa on yritetty tulkita jo yli 70 vuotta eikä tyydyttävää tulkintaa ole löytynyt. Ha-vaitsijan tietoisuus on näyttänyt olevan osa mittausprosessia ja siitä on kirjoitettu paljon tarpee-tonta. Solurakenteisen avaruuden malli antaa uuden näkökulman tietoisuuden merkitykseen kvanttimekaniikassa. Myös toinen tulkintaan liittyvä asia, ei-lokaalisuus, tulee ymmärrettäväksi avaruusmallin ja Bellin epäyhtälön rikkoutumisen avulla ja on samalla vahva näyttö mallin oikeellisuudesta. Kolmas tulkintaan liittyvä asia on hiukkasen aaltofunktio, joka on kvanttimekaniikassa matemaattinen abstraktio. Sillä on D-teoriassa suora yhteys absoluuttiseen avaruuteen, joka ei rakenteensa vuoksi ole havaitsijalle yksikäsitteinen. Silloin esim. havaitsemattoman vapaan hiukkasen paikkakaan ei ole yksikäsitteinen ja hiukkanen näyttää aallolta. Mittaus muuttaa asian antamalla hiukkaselle paikan lineaarisessa yksikäsitteisessä havaintoavaruudessa eli toisin sanoen romahduttamalla hiukkasen aaltofunktion samanaikaisesti kaikkialla.

Kvanttifysiikan Standardimallissa erilaiset symmetria-avaruuksien rotaatiot eli kierrot ovat keskeisiä asioita, samoin ns. mittaperiaate. Rotaatiot ja mittaperiaate liittyvät suoraan solurakenteisen avaruuden ominaisuuksiin. Makroskooppisen sauvan rotaatiot solurakenteisessa avaruudessa ovat mitansäilyttäviä. Lopulta jää jäljelle vaatimaton kysymys "Mitä kaikki on?". Voidaan osoittaa, että kysymykseen ei ole mahdollista saada vastausta. Yksi abstraktio jää malliin aina jäljelle. Mutta vain yksi.

virtanen.pekka1@luukku.com
 

Teorian matemaattiset perustelut kuvineen ja yhtälöineen sisältyvät kahteen ppt -tiedostoon:

Päivitetty 14.04.2014