Kresha
A pretty face can never trick me
“Shumë fizikantë besonin se rregulli rreth nesh mund të shpjegohet duke supozuar disa ligje të thjeshta fizike. Megjithatë, sa më shumë mësojmë për Universin, aq më shumë ndeshemi me parime dhe të papritura të reja dhe aq më shumë kuptojmë se jemi të paditur.”
اdo person vë re se në Univers dhe në gjithçka që ndodh brenda tij, ekziston një rregull madhështor, mahnitës dhe i pabesueshëm. Për më tepër, shkencëtarët vënë re se gjërat janë kaq mirë të përshtatura, saqë rastësia bie poshte si alternativë. Shkenca vetë është rrjedhojë e atij rregulli që na rrethon. Gjatë Rilindjes, shkenca filloi të zhvillohej me shpejtësi. Zbulime të reja rreth mënyrës së funksionimit të Universit u emërtuan “ligje shkencore”, edhe pse ato ishin thjesht përshkrime të asaj çka ishte vëzhguar. Përveç kësaj, besohej se ato ishin shkaqet kryesore. Shkenca u bë gradualisht shpjeguesja përfundimtare e ekzistencës dhe bëri që shumë njerëz të hiqnin dorë prej fesë dhe të konsideruarit e saj si absolute. Por e gjithë kjo ndryshoi me fillimin e shekullit të XX.
Fizika moderne tregoi, se Universi funksionon krejt ndryshe nga çka jemi mësuar të shohim në jetën e përditshme. Ligjet bazë të fizikës mekanike, që dikur mendohej se ishte krijuesja e veprimit, provuan se ishin të vlefshme vetëm për përafrime të caktuara.
Koncepti hapësirë-kohë absolute u zëvendësua nga koncepti relativ dhe dinamik i tij. Ne vumë re, se ligjet e fizikës nuk janë deterministe(përfundimtare) dhe si rrjedhojë, ato nuk mund të parashikojnë se si do të ndryshojë gjendja e sistemit me kalimin e kohës. Ndryshime të tilla rrënjësore, në të kuptuarit e gjërave, i detyruan shumë shkencëtarë të rishqyrtonin pretendimin e shkencës se siguronte shpjegimin final të Universit. Sot, zbulimet e reja janë emërtuar “teori shkencore”. Gjithashtu, është bërë gjithnjë e më shumë e vështirë të pretendojmë se një ditë do të arrijmë një shpjegim tërësor apo se do të zbulojmë të gjitha misteret e Universit.
Në këtë artikull do të ilustrojmë disa prej ndryshimeve në të kuptuarit e Universit dhe filozofisë shkencore, duke analizuar një dukuri të thjeshtë fizike: gurin që bie. Meqenëse është një dukuri e zakonshme, dikush mund të mendonte se në të nuk ka asgjë të mistershme. Duket sikur është një dukuri krejtësisht e përfunduar. Gjithashtu, dikush tjetër mund të mendonte se ekziston një shkak i thjeshtë që e bën gurin të bjerë, forca tërheqëse midis trupave me masë. Siç do të shohim, e vërteta rezulton të jetë krejt ndryshe.
Ligji i tërheqjes së Njutonit
Nga përvoja dihet se guri që lëshohet nga ajri bie në tokë. Gjithashtu, nga vëzhgimet astrofizike dimë se Toka rrotullohet rreth Diellit. Në këta shembuj, bashkëveprimi midis gurit dhe Tokës apo Tokës dhe Diellit quhet gravitet, i cili ka natyrë tërheqëse. Le të shqyrtojmë çështjen e mëposhtme. Cila shkencë që “jep shpjegimin përfundimtar,’’ do të ishte e aftë t’i përgjigjej pyetjes: pse bie guri?
Një fizikant i shekullit XIX do të përgjigjej: “ Pyetje shumë e thjeshtë. Ligji i tërheqjes së Njutonit. Trupat me masë ushtrojnë ndaj njëri-tjetrit një forcë tërheqëse, madhësia e së cilës është në përpjesëtim të drejtë me masën e trupit dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e largësisë midis trupave. Meqenëse edhe Toka, edhe trupi kanë masë, ata i nënshtrohen këtij ligji. Ky është shkaku i rënies së gurit.” Por ky shpjegim vetëm sa shpjegon rënien e gurit. Shumë prej atyre që besuan në diçka të tillë, pretendonin se në këtë “skenar” nuk mund të kishte asnjë ndryshim dhe veçanërisht, asnjë vend për një Krijues, i Cili, në të vërtetë, e lë gurin të bjerë. Si rrjedhojë, bëjmë pyetjen: Si e ushtrojnë trupat me masë forcën ndaj njëri-tjetrit? Pse forca është në përpjesëtim të drejtë me masën dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me largësinë ndërmjet trupave? Siç shihet, ky argument vërteton se i ashtuquajturi “shpjegim përfundimtar” është i gabuar. N.q.s. fizikanti i shekullit XIX do të kishte vëzhguar me më tepër kujdes, do të kishte kuptuar se ligji i tërheqjes së Njutonit nuk do të mund t’u përgjigjej të gjitha pyetjeve që lidhen me gravitetin. Për shembull: pse drita, një thërrmijë pa masë, i shmanget gravitetit? Një fizikant i tillë nuk do të mund të llogariste me saktësi as edhe orbitën e Mërkurit rreth Diellit.
Tashmë ne dimë se trupat me masë nuk ushtrojnë forcë tërheqëse ndaj njëri-tjetrit. Përsa i përket gravitetit, ligji i tërheqjes së Njutonit mund të përdoret si një përafrim kur graviteti është i dobët.
Teoria e relativitetit të përgjithshëm
Sipas saj, trupat me masë lakojnë hapësirë-kohën ( një trup dinamik) në një mënyrë të përcaktuar. Në këtë hapësirë-kohe të lakuar, një thërrmijë e lirë që ndikohet nga graviteti, lëviz sipas një trajektoreje gjeodezike. Në hapsirë-kohën e lakuar nga Toka, trajektorja gjeodezike për një trup me masë mund të llogaritet me anën e qendrës së Tokës. Meqenëse ka masë, guri duhet të ndjekë këtë trajektore gjeodezike. Në këtë mënyrë, ai lëviz nëpërmjet qendrës së Tokës dhe ne e shohim të bjerë. Ky përshkrim është krejt ndryshe nga ai që rridhte prej ligjit të tërheqjes së Njutonit. Hapësirë-koha konsiderohet dinamike dhe ndikohet nga materia. Gjithashtu, guri që bie është në lëvizje të lirë dhe nuk vepron sipas ndonjë force që i përket Tokës.
Teoria e përgjithshme e relativitetit mund të përshkruajë shumë fenomene fizike që lidhen me vrimat e zeza, dobësimin gravitacional dhe strukturën në shkallë të gjerë të Universit, të cilat teoria e Njutonit nuk mund t’i shpjegojë. Teoria e përgjithshme e relativitetit mbulon gjithashtu edhe ligjin e tërheqjes së Njutonit në një përafrim të dobët të gravitetit dhe përshtatet me vëzhgimet që janë bërë deri tani.
Megjithatë, ajo ka disa probleme. Ekuacionet që përmbajnë dinamikën e hapësirë-kohës dhe materies, pranojnë një trajtë fillestare të thjeshtë për të përfunduar në një gjendje që nuk mund të analizohet më tej nga relativiteti i përgjithshëm. Kjo gjendje përfundimtare quhet veçanti. Formimi i vrimave të zeza si rrjedhojë e dobësimit gravitacional, përbën një shembull të tillë. Në këtë mënyrë, relativiteti i përgjithshëm përbën një shpjegim përafrues, i cili është praktik në kushte të caktuara. Kuptimi ynë për gravitetin dhe gurin që bie është përmirësuar shumë, në krahasim me të kaluarën. Por ky nuk është fundi i historisë. Ekziston një arsye tjetër e rëndësishme që tregon se pse relativiteti i përgjithshëm nuk është teoria finale e gravitetit.
Teoria e kuanteve
Në teorinë e kuanteve, gjendja e një sistemi përshkruhet në terma abstrakte matematikore me anën e një vektori në hapësirë, i cili nuk ka asnjë lidhje të mëparshme me botën fizike. Përveç kësaj, vendndodhjet dhe shpejtësitë nuk mund të dihen më së bashku si në relativitetin e përgjithshëm. Siç shihet, teoritë janë të ndryshme dhe kontradiktore.
Në largësi të mëdha si ato ndërplanetare, efektet kuantike janë të papërfillshme dhe graviteti dominon ndaj bashkëveprimeve të tjera. Por në nivel atomik, bashkëveprimet gravitacionale janë shumë të dobëta dhe të papërfillshme, ndërsa teoria e kuanteve përfton shpjegim të përshtatshëm në nivel atomik. Duke u bazuar në këto argumente, dikush mund të pohojë, se konflikti i thellë midis dy teorive të suksesshme është i padëmshëm. Por kjo është e gabuar, sepse në disa raste edhe efektet gravitacionale, edhe ato atomike nuk janë të papërfillshme. Për shembull, një vrimë e zezë mund të ketë përmasë atomike, e cila mund të përcaktohet saktësisht nga teoria e kuanteve. Nga ana tjetër, meqenëse vrimat e zeza përfshijnë natyrshëm bashkëveprime të forta gravitacionale, relativiteti i përgjithshëm luan një rol vendimtar në shpjegimin e tyre. Teoria e kuanteve për gravitetin shpjegon edhe efektet gravitacionale edhe ato kuantike. Por kjo nuk siguron një shpjegim tërësor të rënies së gurit, një prej dukurive më të thjeshta.
Sipas relativitetit të përgjithshëm, të gjithë gurët, që lëshohen në ajër, bien në të njëjtën mënyrë. Por ky shpjegim nuk është i saktë, sepse relativiteti i përgjithshëm nuk është teoria finale e gravitetit. Duke analizuar me përpikmëri të njëjtën dukuri nga këndvështrimi i teorisë së kuanteve, mund të vihet re, se, për shkak të efekteve të çuditshme të kuanteve, guri i lëshuar në ajër mund të ngjitet edhe lart, pavarësisht se ngjitja është e papranueshme në relativitetin e përgjithshëm. Kjo është kontradiktore me atë që ndodh në jetën e përditshme. Kështu që dikush mund të pyesë: Pse i shohim trupat të bien përherë poshtë dhe jo lart kur lëshohen në ajër? Arsyeja është, se për trupat makroskopikë si gurët, efektet kuantike janë në përgjithësi shumë të vogla. E thënë ndryshe, raporti i gurëve që ngjiten lart ndaj atyre që bien poshtë, është shumë i vogël. Në dritën e zhvillimeve të reja, është më se e qartë, se duhet të ripërtërijmë botëkuptimin tonë për ligjet shkencore. Në këtë mënyrë, shkenca duhet të pranohet si një mjet i rëndësishëm për të zbuluar dhe për të parë bukurinë e rregullit që na rrethon, për të vërtetuar atë që është mohuar më parë, gjë që sot është arritur me zbulimin e mrekullive të fshehura.
Nga: Suzana Tafa
اdo person vë re se në Univers dhe në gjithçka që ndodh brenda tij, ekziston një rregull madhështor, mahnitës dhe i pabesueshëm. Për më tepër, shkencëtarët vënë re se gjërat janë kaq mirë të përshtatura, saqë rastësia bie poshte si alternativë. Shkenca vetë është rrjedhojë e atij rregulli që na rrethon. Gjatë Rilindjes, shkenca filloi të zhvillohej me shpejtësi. Zbulime të reja rreth mënyrës së funksionimit të Universit u emërtuan “ligje shkencore”, edhe pse ato ishin thjesht përshkrime të asaj çka ishte vëzhguar. Përveç kësaj, besohej se ato ishin shkaqet kryesore. Shkenca u bë gradualisht shpjeguesja përfundimtare e ekzistencës dhe bëri që shumë njerëz të hiqnin dorë prej fesë dhe të konsideruarit e saj si absolute. Por e gjithë kjo ndryshoi me fillimin e shekullit të XX.
Fizika moderne tregoi, se Universi funksionon krejt ndryshe nga çka jemi mësuar të shohim në jetën e përditshme. Ligjet bazë të fizikës mekanike, që dikur mendohej se ishte krijuesja e veprimit, provuan se ishin të vlefshme vetëm për përafrime të caktuara.
Koncepti hapësirë-kohë absolute u zëvendësua nga koncepti relativ dhe dinamik i tij. Ne vumë re, se ligjet e fizikës nuk janë deterministe(përfundimtare) dhe si rrjedhojë, ato nuk mund të parashikojnë se si do të ndryshojë gjendja e sistemit me kalimin e kohës. Ndryshime të tilla rrënjësore, në të kuptuarit e gjërave, i detyruan shumë shkencëtarë të rishqyrtonin pretendimin e shkencës se siguronte shpjegimin final të Universit. Sot, zbulimet e reja janë emërtuar “teori shkencore”. Gjithashtu, është bërë gjithnjë e më shumë e vështirë të pretendojmë se një ditë do të arrijmë një shpjegim tërësor apo se do të zbulojmë të gjitha misteret e Universit.
Në këtë artikull do të ilustrojmë disa prej ndryshimeve në të kuptuarit e Universit dhe filozofisë shkencore, duke analizuar një dukuri të thjeshtë fizike: gurin që bie. Meqenëse është një dukuri e zakonshme, dikush mund të mendonte se në të nuk ka asgjë të mistershme. Duket sikur është një dukuri krejtësisht e përfunduar. Gjithashtu, dikush tjetër mund të mendonte se ekziston një shkak i thjeshtë që e bën gurin të bjerë, forca tërheqëse midis trupave me masë. Siç do të shohim, e vërteta rezulton të jetë krejt ndryshe.
Ligji i tërheqjes së Njutonit
Nga përvoja dihet se guri që lëshohet nga ajri bie në tokë. Gjithashtu, nga vëzhgimet astrofizike dimë se Toka rrotullohet rreth Diellit. Në këta shembuj, bashkëveprimi midis gurit dhe Tokës apo Tokës dhe Diellit quhet gravitet, i cili ka natyrë tërheqëse. Le të shqyrtojmë çështjen e mëposhtme. Cila shkencë që “jep shpjegimin përfundimtar,’’ do të ishte e aftë t’i përgjigjej pyetjes: pse bie guri?
Një fizikant i shekullit XIX do të përgjigjej: “ Pyetje shumë e thjeshtë. Ligji i tërheqjes së Njutonit. Trupat me masë ushtrojnë ndaj njëri-tjetrit një forcë tërheqëse, madhësia e së cilës është në përpjesëtim të drejtë me masën e trupit dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me katrorin e largësisë midis trupave. Meqenëse edhe Toka, edhe trupi kanë masë, ata i nënshtrohen këtij ligji. Ky është shkaku i rënies së gurit.” Por ky shpjegim vetëm sa shpjegon rënien e gurit. Shumë prej atyre që besuan në diçka të tillë, pretendonin se në këtë “skenar” nuk mund të kishte asnjë ndryshim dhe veçanërisht, asnjë vend për një Krijues, i Cili, në të vërtetë, e lë gurin të bjerë. Si rrjedhojë, bëjmë pyetjen: Si e ushtrojnë trupat me masë forcën ndaj njëri-tjetrit? Pse forca është në përpjesëtim të drejtë me masën dhe në përpjesëtim të zhdrejtë me largësinë ndërmjet trupave? Siç shihet, ky argument vërteton se i ashtuquajturi “shpjegim përfundimtar” është i gabuar. N.q.s. fizikanti i shekullit XIX do të kishte vëzhguar me më tepër kujdes, do të kishte kuptuar se ligji i tërheqjes së Njutonit nuk do të mund t’u përgjigjej të gjitha pyetjeve që lidhen me gravitetin. Për shembull: pse drita, një thërrmijë pa masë, i shmanget gravitetit? Një fizikant i tillë nuk do të mund të llogariste me saktësi as edhe orbitën e Mërkurit rreth Diellit.
Tashmë ne dimë se trupat me masë nuk ushtrojnë forcë tërheqëse ndaj njëri-tjetrit. Përsa i përket gravitetit, ligji i tërheqjes së Njutonit mund të përdoret si një përafrim kur graviteti është i dobët.
Teoria e relativitetit të përgjithshëm
Sipas saj, trupat me masë lakojnë hapësirë-kohën ( një trup dinamik) në një mënyrë të përcaktuar. Në këtë hapësirë-kohe të lakuar, një thërrmijë e lirë që ndikohet nga graviteti, lëviz sipas një trajektoreje gjeodezike. Në hapsirë-kohën e lakuar nga Toka, trajektorja gjeodezike për një trup me masë mund të llogaritet me anën e qendrës së Tokës. Meqenëse ka masë, guri duhet të ndjekë këtë trajektore gjeodezike. Në këtë mënyrë, ai lëviz nëpërmjet qendrës së Tokës dhe ne e shohim të bjerë. Ky përshkrim është krejt ndryshe nga ai që rridhte prej ligjit të tërheqjes së Njutonit. Hapësirë-koha konsiderohet dinamike dhe ndikohet nga materia. Gjithashtu, guri që bie është në lëvizje të lirë dhe nuk vepron sipas ndonjë force që i përket Tokës.
Teoria e përgjithshme e relativitetit mund të përshkruajë shumë fenomene fizike që lidhen me vrimat e zeza, dobësimin gravitacional dhe strukturën në shkallë të gjerë të Universit, të cilat teoria e Njutonit nuk mund t’i shpjegojë. Teoria e përgjithshme e relativitetit mbulon gjithashtu edhe ligjin e tërheqjes së Njutonit në një përafrim të dobët të gravitetit dhe përshtatet me vëzhgimet që janë bërë deri tani.
Megjithatë, ajo ka disa probleme. Ekuacionet që përmbajnë dinamikën e hapësirë-kohës dhe materies, pranojnë një trajtë fillestare të thjeshtë për të përfunduar në një gjendje që nuk mund të analizohet më tej nga relativiteti i përgjithshëm. Kjo gjendje përfundimtare quhet veçanti. Formimi i vrimave të zeza si rrjedhojë e dobësimit gravitacional, përbën një shembull të tillë. Në këtë mënyrë, relativiteti i përgjithshëm përbën një shpjegim përafrues, i cili është praktik në kushte të caktuara. Kuptimi ynë për gravitetin dhe gurin që bie është përmirësuar shumë, në krahasim me të kaluarën. Por ky nuk është fundi i historisë. Ekziston një arsye tjetër e rëndësishme që tregon se pse relativiteti i përgjithshëm nuk është teoria finale e gravitetit.
Teoria e kuanteve
Në teorinë e kuanteve, gjendja e një sistemi përshkruhet në terma abstrakte matematikore me anën e një vektori në hapësirë, i cili nuk ka asnjë lidhje të mëparshme me botën fizike. Përveç kësaj, vendndodhjet dhe shpejtësitë nuk mund të dihen më së bashku si në relativitetin e përgjithshëm. Siç shihet, teoritë janë të ndryshme dhe kontradiktore.
Në largësi të mëdha si ato ndërplanetare, efektet kuantike janë të papërfillshme dhe graviteti dominon ndaj bashkëveprimeve të tjera. Por në nivel atomik, bashkëveprimet gravitacionale janë shumë të dobëta dhe të papërfillshme, ndërsa teoria e kuanteve përfton shpjegim të përshtatshëm në nivel atomik. Duke u bazuar në këto argumente, dikush mund të pohojë, se konflikti i thellë midis dy teorive të suksesshme është i padëmshëm. Por kjo është e gabuar, sepse në disa raste edhe efektet gravitacionale, edhe ato atomike nuk janë të papërfillshme. Për shembull, një vrimë e zezë mund të ketë përmasë atomike, e cila mund të përcaktohet saktësisht nga teoria e kuanteve. Nga ana tjetër, meqenëse vrimat e zeza përfshijnë natyrshëm bashkëveprime të forta gravitacionale, relativiteti i përgjithshëm luan një rol vendimtar në shpjegimin e tyre. Teoria e kuanteve për gravitetin shpjegon edhe efektet gravitacionale edhe ato kuantike. Por kjo nuk siguron një shpjegim tërësor të rënies së gurit, një prej dukurive më të thjeshta.
Sipas relativitetit të përgjithshëm, të gjithë gurët, që lëshohen në ajër, bien në të njëjtën mënyrë. Por ky shpjegim nuk është i saktë, sepse relativiteti i përgjithshëm nuk është teoria finale e gravitetit. Duke analizuar me përpikmëri të njëjtën dukuri nga këndvështrimi i teorisë së kuanteve, mund të vihet re, se, për shkak të efekteve të çuditshme të kuanteve, guri i lëshuar në ajër mund të ngjitet edhe lart, pavarësisht se ngjitja është e papranueshme në relativitetin e përgjithshëm. Kjo është kontradiktore me atë që ndodh në jetën e përditshme. Kështu që dikush mund të pyesë: Pse i shohim trupat të bien përherë poshtë dhe jo lart kur lëshohen në ajër? Arsyeja është, se për trupat makroskopikë si gurët, efektet kuantike janë në përgjithësi shumë të vogla. E thënë ndryshe, raporti i gurëve që ngjiten lart ndaj atyre që bien poshtë, është shumë i vogël. Në dritën e zhvillimeve të reja, është më se e qartë, se duhet të ripërtërijmë botëkuptimin tonë për ligjet shkencore. Në këtë mënyrë, shkenca duhet të pranohet si një mjet i rëndësishëm për të zbuluar dhe për të parë bukurinë e rregullit që na rrethon, për të vërtetuar atë që është mohuar më parë, gjë që sot është arritur me zbulimin e mrekullive të fshehura.
Nga: Suzana Tafa
