Je vesmír nekonečný ?
V tomto blogu se budeme pohybovat jen v naší dobré realitě, v našem vesmíru, tedy vlastně ve fyzice a pro dnešek se nebudeme pouštět do analýzy nekonečna v matematice, jak jsme to občas udělali v předchozím seriálu o nekonečnu.
Začněme třeba velikostí našeho vesmíru. A když na to máme jít z hlediska korektní fyziky, musíme požadovat experimentální důkaz nekonečnosti vesmírného prostoru, protože pro co neexistuje ve fyzice experimentální důkaz nebo praktické pozorování, to se bere jen jako nepotvrzená hypotéza. Museli bychom v tomto případě realizovat měření, které by změřilo nekonečnou délku.
Nejdříve musíme zjistit, jestli můžeme uskutečnit přímé měření. Přímé měření se provádí přiložením metru nebo jiného objektu, jehož délku známe, k objektu, který měříme a jehož délku neznáme a potřebujeme změřit. Asi je jasné, že nikde žádný nekonečný metr neseženeme, stejně jako je jasné, že jej nemůžeme vyrobit. Je tedy evidentní, že přímým měřením nekonečno délky prokázat nelze.
Pokusme se tedy o změření nekonečné vzdálenosti nepřímo, nekontaktně, což už, jak víme již z teorie relativity, nedává až tak spolehlivé údaje, protože je nutná interpretace. Můžeme to udělat třeba tak, že budeme měřit zorný úhel, pod kterým vzdálenost vidíme. Jenže v praxi zjistíme, že když koukáme z určité vzdálenosti na hodně dlouho tyč (řekněme 5 kilometrů), která je kolmá ke směru pozorování, zjistíme, že její konce už nevidíme. Naše oči nemají dost jemné rozlišovací schopnosti a tak se konce oněch tyčí "propadnou za nás horizont vnímání". To dobře známe ze situace, kdy se snažíme pozorovat, jak se rovné koleje perspektivou v dálce sbíhají a tam už nevidíme nic. Takže když nevidíme konce konečné tyče (třeba koleje), nemůžeme vidět konec nekonečné tyče ani omylem.
Můžeme zkusit místo našich očí nějaký přístroj, který vnímá světlo či jiné paprsky daleko citlivěji. Jenže opět narazíme na problém s limitem rozlišení. I ty nejdokonalejší astronomické dalekohledy vidí velmi vzdálené objekty rozmazaně, jak vidíme na obrázku. A dál už prostě nic nevidí. Je to vlastně prakticky stejný efekt jako u oněch kolejí. Každý optický či jiný pozorovací přístroj má nenulově "hrubozrné" pozorování.
Můžeme si ale hypoteticky představit, že máme zcela dokonalý dalekohled. Jenže v tu chvíli narazíme na limitní hranici přesnosti vnímání v našem prostoru a tou jsou Heisenbergovy relace neurčitosti kvantové mechaniky. Běžně nám brání v přesné lokalizaci vlnová délka pozorovacího záření, konkrétně záření nemůže "vidět" věci menší než je polovina vlnové délky tohoto záření. Tomu se říká difrakční limit. Ten působí i na druhé straně, na digitálním chipu dalekohledů. Limituje totiž nejen velikost pozorovaného objektu, ale i velikost pixelu chipu. Můžeme zvyšovat energii záření, kterým pozorujeme, čímž snižujeme jeho vlnovou délku a můžeme vidět jemněji a jemněji.
Ale když se jen snažíme snížit vlnovou délku záření, zvyšujeme tím jeho energii, jak řečeno, a v konečném důsledku narazíme na již zmíněné Heisenbergovy relace neurčitosti. Je vlastně limitována jemnost pozorování, která nemůže být nekonečná a vždy tedy existuje nenulová rozmazanost optického (či jiného) vjemu. To v praxi znamená nemožnost uvidět konec nekonečně dlouhé tyče. Důsledkem zmíněných relací je tzv. Planckova délka (1.6 x 10^-35 metru), která by měla být minimální délkou v našem prostoru. Ta, jak snadno pochopíme, limituje jemnost jakéhokoliv senzoru, ať už registruje elektromagnetické záření (třeba světlo) nebo nějaké těžší částice.
Je to jakási "relace neurčitosti nekonečna". Nemožnost dosáhnout nuly co do rozměru (absolutní přesnost by znamenala nekonečně silný impuls pozorovací částice, který by zničil každý přístroj), znemožňuje pozorování a experimentální důkaz existence nekonečné délky. Když to uvážíme, tak to dokonce dokazuje nemožnost existence nekonečné délky v našem vesmíru, kde platí kvantová mechanika.
Ať to vezmete kvantově nebo klasicky, je jasné, že nekonečná délka je principiálně nedokazatelná. A zároveň je ale i nevyvratitelná, protože vždy je možné argumentovat tak, že ona existuje, jen ji dosud svými konečnými schopnostmi nevidíme. Jenže, je-li nějaké tvrzení (či vlastnost) nevyvratitelné, není to již vědecké tvrzení, zejména, když je takové tvrzení navíc nedokazatelné. Česky řečeno, je to nesmysl a nic takového nelze brát ani jako vědeckou hypotézu. Nekonečno v realitě našeho vesmíru je pavědecká představa.
Podobným způsobem, jakým jsem se vypořádali s nekonečně velkým vesmírem, se můžeme zbavit představy o nekonečně dlouhé existenci vesmíru (asi se nikdo nedožije konce nekonečného dlouho existujícího vesmíru), nekonečně velké hustoty praatomu velkého třesku (vesmír jako celkem má konečnou hmotnost a praatom nemohl být menší než Planckova délka) a i jakéhokoliv jiného nekonečna. Takže můžeme s klidem uzavřít, že v našem vesmíru žádné nekonečno neexistuje a jestliže nám někde v rovnicích vychází, pak jen proto, že dotyčná skutečná vlastnost je hodně velká, ale ve zjednodušeném modelu se jeví jako nekonečná. Je to ale jen chyba nedokonalosti modelu. Nekonečno je jen idealizace a zjednodušenina. V životě se s ním nepotkáme.
Jan Fikáček
Když jsem byl malý, žil jsem v kožešinách... aneb pes jako předložka
Tedy, mí prarodiče byli preparátoři a dávali mě přes poledne spát do pokoje, kde byly vycpané kůže zvířat, ovšem včetně lebek. Byl tam na zemi tygr, hnědý medvěd a lední medvěd a nějaká ta liška.
Jan Fikáček
Jak můj táta svým opilectvím ušetřil Československu těžké desítky miliónů
Tak ano, prorazil v Rusku, tam se přece opilectví přímo nosí, je tam typické. Ale musím poznamenat, s úctou k mýmu tátovi, že opilec nebyl, jen neuvěřitelně hodně vydržel. Třeba jednou ke konci párty, když už všichni byli opilí...
Jan Fikáček
Proč se Česká televize zajímala o rovnici E=mc2 v Ph.D. dizertaci
ČT1 uvedla 5.dubna reportáž obsahující kritiku mé dizertační práce. Jenomže věci se mají o dost jinak, než tam zaznělo.
Jan Fikáček
Je foton skutečně nehmotný?
V popularizačních médiích můžeme číst, že se při atomovém výbuchu mění část hmotnosti atomů na energii, ba dokonce na čistou energii. Touto čistou energií mají být především fotony. Pojďme toto tvrzení trochu prozkoumat.
Jan Fikáček
Jak mě v roce 1997 inaugurovali za českého prezidenta
před chvílí složil Petr Pavel prezidentský slib a stane se naším vytouženým prezidentem. Po 20 letech budeme mít zase českého a ne ruského prezidenta. Báječné! To mi ale připomnělo mojí vlastní prezidentskou inauguraci.
Další články autora |
Studentky rozrušila přednáška psycholožky, tři dívky skončily v nemocnici
Na kutnohorské střední škole zasahovali záchranáři kvůli skupině rozrušených studentek. Dívky...
Stovky amerických obrněnců se v řádu dnů nepozorovaně přemístily do Česka
Několik set vozidel americké armády včetně obrněnců Bradley nebo transportérů M113 se objevilo ve...
Podvod století za 2,4 miliardy. Ortinskému hrozí osm let a peněžitý trest 25 milionů
Luxusní auta, zlaté cihly, diamanty a drahé nemovitosti. To vše si kupoval osmadvacetiletý Jakub...
Zemřel bývalý místopředseda ODS Miroslav Macek. Bylo mu 79 let
Ve věku 79 let zemřel bývalý místopředseda ODS a federální vlády Miroslav Macek, bylo mu 79 let. O...
Moskva se chlubí kořistí z Ukrajiny: Abramsy, Leopardy i českým BVP
V Moskvě ve středu začala výstava západní vojenské techniky, kterou používá ukrajinská armáda a...
Izrael zasáhl budovu bezpečnostních sil v Damašku, osm vojáků utrpělo zranění
Při izraelském vzdušném úderu byla ve čtvrtek večer zasažena budova syrských bezpečnostních sil na...
Záplavy na jihu Brazílie si vyžádaly desítky obětí, přehradám hrozí kolaps
Rozsáhlé záplavy, které v těchto dnech sužují jih Brazílie, mají nejméně 29 obětí. Dalších 60 lidí...
Soud poslal na čtyři roky do vězení kapitána lodi, na které uhořelo 34 lidí
Americký soud poslal na čtyři roky do vězení kapitána lodi, při jejímž požáru zahynulo v roce 2019...
iDNES Premium jen za 49 Kč na 3 měsíce. Získejte i vstupenky na MS v hokeji
Před blížícím se mistrovstvím světa v hokeji přichází iDNES Premium s mimořádnou akční nabídkou....
Ärztin/Arzt für Innere Medizin
Allgemein öffentliches Krankenhaus Spittal/Drau
nabízený plat:
172 000 - 273 000 Kč
- Počet článků 310
- Celková karma 30,45
- Průměrná čtenost 3149x
Chcete-li sledovat diskuse v "jeho" skupině, připojte se do Vědecké filosofie & Fyziky (nejen). jfikacek@gmail.com
Upozornění: Toto je popularizační blog pro veřejnost, neberte ho tedy jako vědeckou dizertační práci. Někdy je to jen divoká fantazie. Na druhé straně se snaží udržovat jistou vědeckou kvalitu, takže "esoterické" komentáře nejsou vítány. P.S.: Osobně útočné a odborně velmi nekvalitní komentáře, zejména velmi dlouhé, budou mazány.