Le leggi fisiche e le costanti come mai sono proprio così

jinx92
Perchè le leggi fisiche e le costanti universali sono proprio così????

-Sono casuali???
-C'entra un qualche tipo di Dio/Essere???
-Sono necessariamente così???Potrebbero essere in altri modi???
-In molte leggi fisiche ci sono dei limiti alla loro validità,esistono limiti(spaziali,energetici,di entropia) alle quali le nostre leggi fisiche e costanti sono sottoposte???
-Altre domande sono collegate (perchè la velocità massima è proprio quella della luce,perchè esiste la gravità?)
-Se le leggi fisiche potrebbero essere differenti anche quelle della logica lo sarebbero(a=a?)???O esse sono la base di tutte le leggi fisiche quindi hanno validità più grande o ASSOLUTA???

Questi argomenti spaziano da quelli filosofici a quelli fisici,mi piacerebbe leggere più cose interessanti possibili.....

Risposte
Russell1
Io sono un fedele di Kant: l'uomo filtra la realtà attraverso i concett innati di tempo e spazio, aritmetica e geometria, ed è per questo che il mondo ci appare razionale... come potrebbe non esserlo? In effetti noi non sappiamo come è il mondo, ma sappiamo come esso ci appare. E' ormai assodato che le percezioni sono tra loro coerenti, e quindi ha perfettamente senso lo studio (della percezione) dell'universo mediante la fisica. Leggi fisiche e costanti universali sono una "razionalizzazione" della nostra percezione e, per quanto detto, è naturale che sia possibile.
Poi io non ci vedo nulla di magico in numeri come 9.81 o 273.15 etc...

jinx92
"Sergio":
Due osservazioni.
1) Se vuoi davvero seguire Arrigo nelle sue riflessioni, se vuoi farlo seriamente, ti serve una competenza matematica e fisica coi fiocchi, altrimenti sono solo parole (cioè seghe mentali). Come stai a competenza?
2) Per avere una logica in cui non valgano i principi di identità e di non contraddizione non è affatto necessario ipotizzare un universo con leggi fisiche diverse dalle nostre: basta dare un'occhiata alla logica hegeliana.


La mia competenza?...nulla o poco più....ma sto cercando di rimediare...comunque penso che le seghe mentali non siano così da buttare via come fai capire....il ragionamento puro anche senza cultura può essere interessante....

anonymous_af8479
Caro Sergio, se jinx92 ci metterà passione e tenacia, arriverà certamente molto oltre dove sono arrivato io, e questo è lo scopo più importante : che i giovani superino i vecchi.

Sono pronto a scommettere su jinx92 ... anche se fra dieci anni potro benissimo non esserci a riscuotere la scommessa ... :D ...

gundamrx91-votailprof
"Sergio":
La scienza come il turismo, un Bohr che di matematica ci capiva poco...
Spero vi rendiate conto che stato dando messaggi estremamente negativi sul piano educativo.

Ma forse è colpa dei tempi: nell'Italia dei tronisti e delle veline il "lavoro duro" non serve.


Sergio, forse non sono stato chiaro e me ne scuso, in quanto non volevo di certo dire che Bohr fosse un ignorante (anche ma in fondo lo siamo tutti) matematico, pero' sembra, e non lo dico io ma lo si trova scritto in vari saggi/biografie che lo riguardano, che non fosse lui personalmente a formalizzare matematicamente le sue teorie ma altri, e questo non ha niente a che vedere con il turismo scientifico.

L'Italia, come gli altri paesi del resto, non e' solo televisione spazzatura ma anche duro e serio studio/lavoro.... "sottobanco": c'e', ma non si vede.

anonymous_af8479
Sì, caro Sergio, la scienza è il "viaggio" più bello che l'uomo possa intraprendere, non è lavori fozati ... è divertimento, fantasia ... è umana !!!!!

La tua mi sembra una visione un po' integralista (visti i tempi ...) ... :) ...

gundamrx91-votailprof
Comunque mi scuso con l'autore della discussione in quanto sono palesemente off topic.

gundamrx91-votailprof
"anonymous_af8479":
D'accordo, ci vorranno entrambe le cose. Nella vita non ci sono regole fisse ... dipenderà anche dalla storia di ognuno ...

Racconto un aneddoto che spiega la mia idea.

Quando, nel 1969, dopo la maturità, andai in Turchia in macchina (eravamo quattro amici in una cinquecento ...) non studiai prima il turco ... mi buttai nelal mischia e certo ebbi uno stupendo viaggio ... chok gusel ... (molto bello ...).

Ci vuole passione e duro lavoro, ma voglia di osare sempre ...


Sono completamente d'accordo!! E' anche vero' pero' che se per una vita ho programmato computer, volermi "improvvisare" biologo senza sapere come funziona una cellula, forse perdo tempo (vabbe' che tanto non esiste :D) .... ;)

gundamrx91-votailprof
"Sergio":
[quote="GundamRX91"]Questo pero' secondo me non esclude che anche chi ne e' meno "dotato", non possa dare il proprio contributo, altrimenti personaggi come Bohr, che sembra non brillasse molto con la matematica e dovesse farsi "aiutare", non avrebbero dato il contrubuto alla scienza che oggi conosciamo.

Bohr si iscrisse all'università nel 1903 e conseguì il dottorato in fisica nel 1911.
Pubblicò il suo modello della struttura dell'atomo nel 1913: anche Bohr conferma la "regola dei 10 anni".
E se era davvero "poco dotato" (?), la conferma ancora di più: 1% ispirazione, 99% traspirazione.
Non cerchiamo scorciatoie che non esistono![/quote]

Il "poco dotato", era ovviamente riferito alla matematica, non per niente, da quello che si legge, si circondava di persone (studenti o neolaureati) che avevano maggiori affinita' matematiche... E' noto, tra l'altro, che molte sue risposte a interrogativi posti dai suoi colleghi riguardo la M.Q., erano alquanto articolate e linguisticamente ben concepite, ma povere di contenuto matematico.

anonymous_af8479
D'accordo, ci vorranno entrambe le cose. Nella vita non ci sono regole fisse ... dipenderà anche dalla storia di ognuno ...

Racconto un aneddoto che spiega la mia idea.

Quando, nel 1969, dopo la maturità, andai in Turchia in macchina (eravamo quattro amici in una cinquecento ...) non studiai prima il turco ... mi buttai nelal mischia e certo ebbi uno stupendo viaggio ... chok gusel ... (molto bello ...).

Ci vuole passione e duro lavoro, ma voglia di osare sempre ...

gundamrx91-votailprof
Se si vuole "parlare" di scienza e' indubbio che un minimo di conoscenze ci vogliano, soprattutto nella "lingua" principale della scienza: la matematica.
Questo pero' secondo me non esclude che anche chi ne e' meno "dotato", non possa dare il proprio contributo, altrimenti personaggi come Bohr, che sembra non brillasse molto con la matematica e dovesse farsi "aiutare", non avrebbero dato il contrubuto alla scienza che oggi conosciamo.

anonymous_af8479
Cosi, però, caro Sergio, uno non comincia mai ...

Io sono un fautore dell' "errore". Penso che esso sia il vero maestro. E' da esso che si impara, per cui, se uno ha passione (lo ripeto, la vera cosa che conta), si deve buttare nella mischia, senza paura di fare brutte figure.

Io, in questo forum, faccio spessimmo errori e dico sciocchezze, ma confrontandomi con voi, imparo ...

Einstein diceva anche che "lo scienziato non ragiona per formule, ma per ragionamenti" (cito a memoria) per cui, giovani, fatevi avanti e tirate fuori tutte le idee ed i pensieri che avete dentro, anche se sono completamente sballati ... magari in essi si celano le idee rivoluzionarie che mandano avanti la scienza ...

Viva l'imperfezione (perchè la perfezione non esiste ...) !!!

anonymous_af8479
Certo, nato_pigro, tutto dopende dal senso che si da alle parole.

Se vinco il superenalotto (si fa per dire, perchè non ci gioco mai), per me ciò ha un significato di eccezionalità.

Il modo migliore per uscire dalla soggettività delle interpretazioni che si possono dare alle cose è l'oggettività.

Se calcoliamo il valore della probabilità che si verifichi la vita (nel nostro universo) otteniamo un numero molto basso rispetto alle dimensioni dell'universo ed al numero degli atomi che contiene. Per esempio, nel nostro sistema solare, la vita (come la conosciamo) mi sa che la troviamo solo da noi, perchè la vita è troppo "delicata" ...

In questo modo parlo di eccezionalità della vita.

Se poi un ipotetico universo non permette il carbonio ecc. necessario per la vita che conosciamo, il concetto di eccezionalità si acuisce ...

Avrò detto cose sensate ? Nel caso contrario, porterai pazienza ... anche se dire cose eccezionali o sciocchezze è tipico di ogni brainstorming ... che poi è la madre di tutte le belle idee ...

nato_pigro1
scusa arrigo, ma non mi sembra che hai risposto al mio post... (visto che ci sei e che te ne capisci ne approfitto :P)

La mia idea è che è possibile che la vita non sia un evento poi tanto sensazionale. Mettiamoci nell'ipotesi del multiuniverso (di cui non so niente ma lo uso per semplificare la mia idea), oppure -equivalentemente per quello che volgio espirme- mettiamo che l'intervallo di tempo tra un big bang e un big crunch sia un ciclo e che a ogni ciclio le costanti cambino. Ora, i numeri inimmaginabili con cui a ha a che fare questo universo (che sia "multi" o che compia dei cicli, o anche entrambi) secondo me non rendono così speciale la vita. Inoltre, il nostro credere che sia una cosa speciale è comunque subordinato allo stato delle cose: se le costanti non fossero così non esisteremmo per stupircene.

Faccio un esempio stupido perchè non me ne vengono di più azzeccati: ci lanciamo con il bungee jumping, sentiamo ad un certo punto l'elastico che ci strattona e pensiamo: "che bello, sono vivo", nel caso non sentiamo quello strattone salvifico non potremmo mai dire: "che bello", non potremmo proprio dire più niente. Il poterci stupire è subordinato al fatto che siamo rimasti vivi. Se ci schiantiamo non possiamo dire: "ah, bè, peccato, mi sono schiantato, niente di straordinario".

anonymous_af8479
Grazie, Sergio, per la stima ... di fronte all'enormità e vastità del pensiero fisico-matematico sono solo un appassionato che cerca di capire almeno i concetti fondamentali ...

Circa le caratteristiche di eventuali altri universi che si ottengono (si fa per dire ...) appena variamo i valori di certe costanti fisiche, è stato scritto molto e ci sono ricerche (ovviamente teoriche) serie.

Mi sembra che il primo che ha inaugurato questo modo di pensare fu Dirac che si accorse che fra le costanti della fisica intercorrevano particolari relazioni. Da allora sono stati fatti passi teorici interessanti.

Ovviamente non sono uno specialista di queste cose (vedi sopra) ed ho letto poco a rigurado. Sono stati pensati universi in cui succedono le cose più strane (per noi) ...

Per un universo, per esempio, dal comportamento caotico o esplosivo o altro, jinx92, non credo però si possa parlare di instabilità. In fondo, ogni universo starebbe nella propria varietà geometrica e anche se succedessere cose caotiche, esso starebbe sempre "dentro se stesso" ...

Circa il problema delle leggi della logica matematica, se le vogliamo collegare direttamente alla fisica, potremmo, per esempio, dire che un elettrone è uguale a se stesso, quindi a = a, ma che ne sarebbe del concetto quantistico dell'indistinguibilità delle particelle ?

Se un elettrone non è distingiibile da un altro, che senso ha dire che è uguale a se stesso ? Se faccio una misura e rilevo un elettrone (che ha specifiche caratteristiche fisiche quali massa, carica, spin ecc ...) e poi faccio un'altra misura e rilevo ancora un elettrone, nessuno più sapere se era lo stesso o orano diversi ...

In MQ la logica aristotelica entra in crisi, nè si può dire che un elettrone è "se stesso in sè", questa sarebbe metafisica ... gli elettroni non sono come le palle del biliardo con i numeri sopra ...

Qui si entra nella discussione dei fondamenti della fisica che è tutt'uno con la filosofia, e perchè il cervello è lo stesso sia che faccia della fisica, della filosofia o ascolti Mozart ...

jinx92
anonymous_af8479:
Sì, certo, io non credo al principio antropico, è filosoficamente precopernicano ....

Nella fisica pre-stringhe, le leggi della fisica sono così perchè sono sosì. Allora, qualcuno, ha ipotizzato che le leggi della fisica sono così perchè solo così è possibile l'uomo. Beh, direi che non ci siamo per niente ... il fisico deve sempre cercare di superare le colonne d'Ercole che gli si presentano ...

Nella fisica delle stringhe ed affini (brane, superstringhe ecc.) le leggi della fisica sono generate da particolari configurazioni della varietà di Calabi-Yau o cose del genere. Poi, con la collegata teoria del multiverso, vi sono più universi sorti spontaneamente dal vuoto quantistico, ciascuno con le proprie leggi fisiche. Il nostro universo, uno dei tanti, ha le leggi della fisica che ha in modo del tutto casuale.

Nel nostrio universo, date le vigenti leggi, è possibile la vita e l'uomo (a cui non do giudizi di merito), in altri sicuramente no, in altri ancora, magari, altre forme di vita ecc. ecc.

Così, in questo quadro, il principio antropico non è più necessario e se uno lo vuole tenere in vita, se lo ritrova come teorema.

Questo modo di ragionare mi piace molto. Voi che ne dite ?


Secondo te in qualche ipotetico universo con leggi fisiche diverse dalle nostre(che consentirebbero ugualmente la vita) sarebbe possibile che le leggi della logica sarebbero diverse:nel senso il principio base della logica ossia ogni cosa è uguale a se stessa a=a potrebbe cambiare. io penso che è probabile che tra tanti esistama ma penso anche che se anche esistesse non sarebbe stabile.

jinx92
"nato_pigro":
Io mi rendo conto che non lo capisco troppo bene il principio antropico.

Un'idea che mi suggerisce però è che la nostra esistenza non è poi tanto speciale, voglio dire: non possiamo stupirci della nostra esistenza senza esistere. Faccio un esempio: paragonando i valori di una costante universale a noi favorevole all' "uscita del 6" lanciando un dado, se i dadi delle costanti sono stati lancianti miliardi di volte e sono uscite sequenze del tipo 3-1-5-6-2-4-2-5-4-6-2-... nulla di fatto, quando è uscita la sequenza 6-6-6-6-6-6-6-6-6-... eccoci che ci stupiamo che siano usciti tutti 6, ma il nostro stupore non tiene conto di 3 cose: il numero di volte che i dadi sono stati lanciati; che la sequenza 6-6-6-6-6-6-6-6-6-... ha la stessa probabilità di uscire della sequenza 3-1-5-6-2-4-2-5-4-6-2-...; che non eramo lì a "non-stupirci" ogni volta che non usciva la sequenza 6-6-6-6-6-6-6-6-6-...


Per quanto riguarda le combinazioni hai ragione,però il fatto di stupirsi è un fatto psicologico: è come se noi etichettassimo la prima combinazione "ordinata"(ordine meno probabile) e l'altra "disordinata"(disordine più probabile), di conseguenza è più probabile pescare cose disordinate e quindi non ci stupiamo.

anonymous_af8479
Ps.

Come semplicistico modellino iniziale di multiverso mi piace pensare a diversi piani paralleli in $RR^3$. Su ogni piano (bidimensionale) costruiamo in sistema di cordinate spaziotemporali $(t_i,x_i)$, dove l'indice $i$ indica l'universo (supponiamo anche $c=1$).

Si tratta di universi paralleli che si ignorano a vicenda. Se si aumentano le 2 dimensioni degli iperpiani a 4 e magari li si incurva, le cose si complicano ma il concetto rimane analogo ...

Per le stringhe e le brane si usano varietà a 10 o 11 dimensioni, dove 4 sono le usuali spaziotemporali della relatività e le rimanenti sono arrotolate (compattificate).

Per osservare un universo da un altro universo, mi sa che occorrerà che queste varietà (o loro parti) si incrocino da qualche parte ...

E' stupendo notare come la geometria differenziale possa darci lo strumento matematico per supporre tali folli ipotesi e che poi, tutto sommato, non siano così folli ... ma piuttosto semplici ...

anonymous_af8479
La vita, per me, è una cosa specialissima (mettiamoci a un livello più basso, lasciando stare l'uomo, così semplifichiamo le cose), nato_pigro !

La vita (quella che conosciamo noi) si basa sulla chimica del carbonio. Ebbene, se la massa dell'elettrone o la sua carica o qualsiasi altra costante implicata nella forza elettromagnetica fosse anche lievemente diversa da quello che in effetti è, non si avrebbero le proprietà del carbonio (supposto che si abbia ancora il carbonio) che permettono appunto la vita.

Questo è il sunto del "principio antropico" che abbiamo qui ridotto a più semplice "principio biologico". Orbene, perchè le leggi della fisca sono tali per cui il carbonio si comporta così come si comporta e permette la vita ? Perchè così la vita è permessa.

Il principio antropico è quindi una tautologia (che a me personalmente suona assai vuota ...).

Il concetto di multiuniverso (multiverso), invece, si riconduce al discorso della probabilità (che fai tu). Allora, in quell'ottica, sono possibili diversi universi con leggi fisiche diverse. Alcuni permettenti la vita (che conosciamo), altri no.

Il problema è che questi diversi universi, in qualche modo, se esistono, dovranno essere osservati, visto che la fisica è una scienza sperimentale ... e qui, al momento, sono dolori e si intravvede solo una qualche possibilità indiretta ...

nato_pigro1
Io mi rendo conto che non lo capisco troppo bene il principio antropico.

Un'idea che mi suggerisce però è che la nostra esistenza non è poi tanto speciale, voglio dire: non possiamo stupirci della nostra esistenza senza esistere. Faccio un esempio: paragonando i valori di una costante universale a noi favorevole all' "uscita del 6" lanciando un dado, se i dadi delle costanti sono stati lancianti miliardi di volte e sono uscite sequenze del tipo 3-1-5-6-2-4-2-5-4-6-2-... nulla di fatto, quando è uscita la sequenza 6-6-6-6-6-6-6-6-6-... eccoci che ci stupiamo che siano usciti tutti 6, ma il nostro stupore non tiene conto di 3 cose: il numero di volte che i dadi sono stati lanciati; che la sequenza 6-6-6-6-6-6-6-6-6-... ha la stessa probabilità di uscire della sequenza 3-1-5-6-2-4-2-5-4-6-2-...; che non eramo lì a "non-stupirci" ogni volta che non usciva la sequenza 6-6-6-6-6-6-6-6-6-...

anonymous_af8479
Sì, certo, io non credo al principio antropico, è filosoficamente precopernicano ....

Nella fisica pre-stringhe, le leggi della fisica sono così perchè sono sosì. Allora, qualcuno, ha ipotizzato che le leggi della fisica sono così perchè solo così è possibile l'uomo. Beh, direi che non ci siamo per niente ... il fisico deve sempre cercare di superare le colonne d'Ercole che gli si presentano ...

Nella fisica delle stringhe ed affini (brane, superstringhe ecc.) le leggi della fisica sono generate da particolari configurazioni della varietà di Calabi-Yau o cose del genere. Poi, con la collegata teoria del multiverso, vi sono più universi sorti spontaneamente dal vuoto quantistico, ciascuno con le proprie leggi fisiche. Il nostro universo, uno dei tanti, ha le leggi della fisica che ha in modo del tutto casuale.

Nel nostrio universo, date le vigenti leggi, è possibile la vita e l'uomo (a cui non do giudizi di merito), in altri sicuramente no, in altri ancora, magari, altre forme di vita ecc. ecc.

Così, in questo quadro, il principio antropico non è più necessario e se uno lo vuole tenere in vita, se lo ritrova come teorema.

Questo modo di ragionare mi piace molto. Voi che ne dite ?

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