Visar inlägg med etikett slumpen. Visa alla inlägg
Visar inlägg med etikett slumpen. Visa alla inlägg

18 apr. 2008

Slumpar fram ett litet inlägg....

Z spånar igen...(och benämner sig själv i tredje person, av någon mysko anledning ;))

Oförutsägbarhet......är det slump? Inte riktigt, ändå, eftersom det finns sannolikheter, som ger oss viss vägledning. Hmmm....är i behov av fanatasifulla läsares tips.....Wikipedia skriver om slump:

"Man skiljer mellan determinisisk slump och indeterministisk slump. Den deterministiska slumpen beror på våra hjärnors oförmåga att sortera alla inkommande händelser eller våra instruments oförmåga att mäta tillräckligt noggrant. En händelse såsom ett löv som faller till marken, betraktas som slump.

Den indeterministiska slumpen är ett erkännande att slumpen är en faktor inbyggd i naturlagarna."

Det är just denna indeterministiska slump som får mig att grunna, den som handlar om kvantmekanik. När inga naturlagar alls verkar gälla; man vet då inte vilken väg en partikel kommer att välja i ett experiment. Den bara väljer.

Är inte denna typ även inbyggd i vår vardag? I den deterministiska delen? Beats me....

"Coincidence is the noteworthy alignment of two or more events or circumstances without obvious causal connection."

Alltså, två händelser (efter varandra) som inte verkar ha orsakssamband, räknas som slump.

Men, vad är det som gör att det blir ett resultat överhuvudtaget?
Varför inträffar nästa ögonblick? Varför väljer fotonen en väg?

Kan man säga att något är "orsakat av slumpen"? Who is this famous mr Coincidence?




Ni får gärna beskriva vad som är slump, på ert eget vis.


“I accept no responsibility for statistics, which are a form of magic beyond my comprehension.” — Robertson Davies

Gamla poster om detta:"Statistik, tärningar, och Schrödingers katt", "Intelligent Coincidence ;) "

Image: Wikipedia commons: Embedded Julia set, created by Evercat License: GNU free documentations

11 jan. 2008

Formeln som beskriver oredan i svarta hål....

....eller "Universum - en riktig högoddsare" Lite tips inför inlägget, för säkerhets skull:
* Med termen 'entropi' menas 'grad av oordning', 'antalet kombinationer' av någonting - t ex antalet sätt som strumporna kan ligga i oreda i byrålådan = MÅNGA sätt.... * Exempel: 105 utläses 'tio-upphöjt-till-fem' (en etta med 5 nollor efter, 100 000, hundratusen)

.......möjligen undrar läsarna om jag kommit på hur matematikern Roger Penrose kommit fram till hur pass tunn den tråd som universum verkar balansera på, enligt honom, faktiskt är? Varför just 1/1010123 som sannolikhet för att vi inte kollapsar i ett så kallat svart hål, som det stod om i Doktorns artikel?


...har letat en del och funnit att formeln han talar om heter 'Hawking-Beckensteins entropi-formel om svarta hål'. Mhmm.....

Oordningen i ett svart hål i rymden = Sbh = m2 x 2pi (kG/hc)

Det som har allra mest betydelse i formeln, är bokstaven m, som står för massan hos detta svarta hål i rymden (i detta fall bir det hela universums massa eftersom alltihop skulle slukas). Massan är nämligen extremt stor jämfört med talet 2pi(kG/hc). Återstår alltså: massan i kvadrat (m2).

Hur mycket är massan då? Penrose räknar med överslagsräkning, dvs han är mest intresserad av antalet nollor efter ettorna, dvs exponenterna, för de är de allra största i sammanhanget (se Hans-Uno Bengtssons bok: Konsten att uppskatta omvärlden).

Om man räknar ihop antalet protoner, neutroner och fotoner, får man
1080 st,
tror forskarna, dvs en etta med 80 st nollor efter.
men universum verkar inte bestå av en massa partikelstora småhål, den vanliga strömmen av partiklar till vår jord, bakgrundsstrålningen, är som en droppe i atlanten jämfört med t ex svarta hål i solens storlek.Universum kan då kollapsa på 10100 sätt (jämför strumporna i lådan)

Man bör visst även räkna med att en hel del massa blir slukad av svarta hål, så efter ett tag är entropin per partikel = 1031 vilket , med 10^80 partiklar totalt i universum, blir en nätt summa på 1080 gånger 1031 kombinationer av oreda = 10(80+31) kombinationer = 10111 styck.

Räknar man med att det hela kollapsar så småningom, så ökar entropin per partikel till 1043 (en etta med 43 nollor efter, kan inte föreställa mig mängden). S blir då 10123 =
10000000000000000000000000000000000000000
00000000000000000000000000000000000000000000000000
000000000000000000000000000000000

123 nollor, var det.....

Men detta tal ger oss partiklarnas volym och vi behöver hela rymden, dvs 10^123 är bara logaritmen, dvs exponenten för universums volym. Denna volym ger sedan den mer ackurata massan.
10^123 är alltså antalet nollor efter ettan. Och då blir talet just 1010123

Det riktiga talet (egentligen e^(10^123)) kan, vid dessa storleksordningar, avrundas till 10^(10^123).

För att kunna finnas kvar balanserar vi på 1/S dvs ett ohyggligt litet tal 1/(10^10^123).

0, 000000000............. (10123 nollor och sedan en ynka etta, ojojoj, den får inte plats i universum för alla nollor.....)......1

Den där ettan står och ugglar i sin ensamhet, långt utanför världsalltet.....

Ja, det blir inte lätt för mig att kolla Penroses överslagsräkning, men eftersom han är en så erkänd matematiker med t ex "Penrose process" uppkallad efter sig, så antar jag att han räknat rätt, enligt den information han har.

Det jag erfarit under tiden jag skrev denna artikel, är att det finns anledningar till att han är känd och prisbelönt. Krångligt värre var det.

Källa: The Emperor's New Mind, Penrose, pp 339-345, Penguin books, 1989 (rekommenderar verkligen denna länk; spännande läsning)

7 jan. 2008

Teleologi eller blott statistik

Det teleologiska gudsbeviset gör gällande att naturen är så komplext och ändamålsenligt konstruerad att den fordrar en intelligent skapare. Argumentet finns i två huvudversioner: en organismisk variant, vars företrädare debatterar ivrigt mot en darwinism à la Dawkins, samt en kosmisk variant. Här vill jag (Doktorn) reflektera kring den senare och i mina ögon mer intressanta varianten.

Medan det kosmologiska gudsbeviset söker bevisa Guds existens utifrån någon mycket generell empirisk iakttagelse - exempelvis detta att något finns överhuvudtaget - söker den kosmiska varianten av det teleologiska gudsbeviset bevisa Guds existens utifrån mycket specifika empiriska iakttagelser rörande universums lagar, krafter eller initialtillstånd. Argumentet är att universums livsbefrämjande beskaffenhet endast kan förklaras i termer av en intelligent skapares avsikter. För att kunna bedöma detta argument bör vi påminna oss om några mycket specifika faktorer, som till synes är en förutsättning för att mänskligt liv alls ska kunna existera.

I sin utomordentliga bok Summa sex storheter: De grundläggande krafter som styr universum tar astrofysikern (till vänster) Martin Rees upp sex till synes finjusterade storheter, vilka är en förutsättning för mänskligt (och allt annat biologiskt) liv.

En av dessa storheter är ett enormt tal N: 10(36) (tio upphöjt i trettiosex). Detta tal representerar styrkan hos de elektriska krafter som håller samman atomerna delat med tyngdkraften mellan dessa atomer, och det säger att tyngdkraften är 10(36) gånger svagare än den elektriska kraften. Om den hade varit starkare, säg blott 10(30) gånger svagare än den elektriska kraften, hade den uteslutit stabila planetsystem, lett till ett universum i miniatyrstorlek och hämmat möjligheterna till evolution.

En annan storhet, E, uttrycker ett procenttal: 0,7, vilket motsvarar den procentuella andel av sin massa som väteatomer frigör i form av energi när de via fusionsreaktioner omvandlas till heliumatomer. Denna storhet bestämmer i själva verket hur alla grundämnen bildas av väte. Om dess värde hade varit 0,6 hade universum blott varit uppbyggt av väte, och om det hade varit 0,8 hade vatten ej kunnat bildas. Endast värdet E möjliggör en biosfär grundad på kol, vilket är en förutsättning för mänskligt liv.

Ännu en storhet, Ω, är av kosmologisk art och mäter materietätheten i det tidiga universum i förhållande till universums expansionsfart. Om Ω hade överstigit ett visst kritiskt värde 1 (i genomsnitt ca fem atomer per kubikmeter), hade universums utvidgning pga. gravita-tionskraften så småningom hejdats och vänt tillbaka. För att ett universum likt det vi observerar idag skall ha kunnat bildas krävs det att Ω strax efter big bang inte skilde sig från värdet 1 med mer än en biljarddel (en del på tio upphöjt i femton).

Till sist kan vi också nämna matematikern (till vänster) Roger Penroses hisnande tal. Han har beräknat sannolikheten för att ett expanderande universum likt vårt inte i förtid (innan liv har kunnat uppstå) kollapsar i svarta hål till en på 10(10(123)) (tio upphöjt i tio upphöjt i 123).

Det är mot bakgrund av dylika siffror som det teleologiska gudsbevisets kosmiska variant bör förstås. Vi behöver inte Penroses spektakulära uppskattning för att slås av det helt osannolika i att universum av en slump är sådant att biologiskt liv kan uppstå i det. Och om det inte rimligen kan vara en slump, vad återstår då än att förklara det hela med att en högintelligent skapare ligger bakom "de grundläggande krafter som styr universum"?

En som förmodligen inte ser någon annan förklaring är den f.d. ateistiske filosofen (till vänster) Antony Flew, som i en intervju år 2004 förklarade att han numera betraktar sig som teist, och det argument som han särskilt lyfte fram var just det teleologiska: "I think the argument to Intelligent Design [i sin kosmiska variant] is enormously stronger [now] than it was when I first met it."

Martin Rees öppnar dock för en annan förklaring, som varken formuleras i termer av slump eller Gud. Lösningen föreslås vara att betrakta möjligheten av ett multiversum. Om det finns en myriad världar, spekulerar Rees, som tilldelar olika värden till de grundläggande, till synes finjusterade storheterna, är det inget mysterium att någon av dem har tilldelat storheterna just de livsbefrämjande värden som vi kan observera i vårt kosmos. Rees föreslår alltså att det rent statistiskt sett snarast måste finnas ett universum där förutsättningarna är sådana att liv kan uppstå. Detta är nog också det alternativ som de allra flesta kosmologiskt intresserade tänkare ställs inför: antingen antar vi en Skapare, eller så antar vi ett multiversum (eller både och, om vi så önskar). Att hänvisa till slumpen är inte längre ett attraktivt alternativ.

Rees själv hyser multiversumhypotesen blott som en ”aning”, men han tror att den kommer att kunna prövas i framtiden. Om han har rätt i detta, kommer universums finjustering inte längre att ge det teleologiska gudsbeviset samma stöd, men även då skulle nog några av oss fascineras över att det alls finns ett multiversum som är kapabelt att generera ett livsbefrämjande universum likt vårt.
.
.
Blog reactions to this post:

31 okt. 2007

Intelligent Coincidence ;)

En fråga med viss glimt i ögat....
......är 'slumpen' i själva verket rårationalistens o "råateistens" egna 'intelligenta designer' ?

Hur bevisar man att slumpen finns/inte finns? Kan slumpen i sig åstadkomma någonting?


Vad består slumpen av?
Materia? Energi? Kraft? *

(Känns frågorna möjligen igen från frågorna om Gud?)


Jag pratar alltså endast om fall där man inte kan förklara naturligt vilka omständigheter som orsakar ett skeende, dvs t ex vid kvantexperiment/kvantfluktuationer, samt rörande frågan om hela universums uppkomst.


* " De flesta ateister är förvissade om att det visserligen bara finns ett slags ämne i universum och att det är fysiskt..." från Dagen.se
Jag vill även passa på att fråga om vad 'memer' består av:
" För honom [Dawkins] är religion en sjukdom som överförs från föräldrar till barn via så kallade ”memer”, ett slags kulturella motsvarigheter till biologins gener."


Links to this post:
Naturlig selektion mot högre ordning (Jan Thurin)

12 juni 2007

Statistik, tärningar & Schrödingers katt

Jag spinner vidare på Anders' inlägg om huvudvärk orsakad av kvantteori.

Kan inte erbjuda någon alvedon, för jag klurar själv men ska försöka dela med mig av en fundering/betraktelse på ett lättförståeligt sätt.
Kommer skriva i etapper, ett mockasin-kliv i taget,
och eftersom indianerna säger att man inte ska döma någon förrän man gått en mil i hans mockasiner, ska jag vara ödmjuk då jag väl närmar mig den berömda katten. Om kattexperimentet kan du läsa i detta inlägg nedanför kattungebilden. Välkomna med egna lurigheter och frågor.
Vi börjar
Det känns som om man kan byta ut ordet statistik mot ordet erfarenhet.
Statistik används varje dag. Jag brukar dela upp omständigheterna i tre grupper:

1. Då människan stött på ett nytt fenomen som ännu inte fått en generell formel eller teori. Eftersom vi fortafarande inte kan räkna ut vad som ska hända, får erfarenheten ge tips. Exempel: områden inom kvantmekanik, atomfysik....
-
2. Där man känner till mekanismerna bakom ett skeende, men det innehåller lite för många och komplicerade faktorer som skulle vara omöjliga att hålla reda på samtidigt, eller för dyra att ständigt detektera och räkna på. Ett stort exempel är vädret, som påverkas av zillioner faktorer.
-
3. Om vi känner till en del av faktorerna, men inte alls alla, och det är praktiskt omöjligt att följa hela skeenden.
-
Alea iacta est - exempel på punkt 2.
Varje gång man skakar om en tärning i handen för att kasta är det omöjligt att med säkerhet förutsäga vad tärningen hamnar på just den gången.

Det är inte det att vi inte allmänt vet mekanismerna bakom, för det gör vi nog
(eventuell vindpust, höjden över underlaget, handens exakta vinkel, hur mycket kraft handen använder, ytan på underlaget: matta, bord, plastgolv, parkett etc.....bla bla....),

utan problemet är att dessa faktorer är på tok för många att hinna och orka mäta på den korta tid det tar att kasta tärningen! Det är för komplicerat.
Men eftersom nämnda omständigheter i regel tar ut varandra, kan man gissa att alla sex sidor på tärningen har lika stor chans att hamna överst.

Då man slår en välbalanserad sexsidig tärning många gånger kan man alltså genom erfarenhet - statistik - sluta sig till att det ungefär var sjätte gång blir en fyra t ex.
-
-
Nu kommer den känsliga och svåra delen....
Vad är det som orsakar cancer? - exempel på punkt 3
Man vet inte exakt NÄR eller OM en person/ett djur kommer att drabbas av denna hemska sjukdom. En del av orsakerna har vi förstått: rökning, genetiska orsaker, giftutsläpp, gifter, viss infektion. Men vi har fortfarande inte tagit cancerceller på bar gärning då de attackerat, alternativt; just då de börjat växa okontrollerat, startögonblicket.

Därför jobbar forskarna febrilt med att ta fram empiriska - statistiska - data, för att kunna hitta så många samband som möjligt, och för att informera folk om vad som kan tänkas minska riskerna. Erfarenheten tillåts ropa så mycket den hinner.


Och nu kommer mysteriet där statistik verkar styra......

Quantus mechanicus mysticus
Kvantteori, exempel på punkt 1

Kvantmekaniken bygger på att man vill förklara varför en enda partikel (foton, elektron, nå'nting omänskligt litet) kan visa upp ett interferensmönster:
-
Interferens med vad? Där är ju bara en enda partikel närvarande?
Man tror helt enkelt att det går att vara på flera ställen samtidigt (beter sig som en våg, med vågrörelse) och att partikeln "bestämmer" sig för en enda väg (upphör att vara våg, och blir en snäll partikel), så fort man mäter på den.

En tolkning av detta är, (skumt):
att allt vi ser och mäter här i världen egentligen bara är det mest sannolika utfallet
Åhå.
När vi kommer upp till nivåer i vår egen storlek, egentligen för alla storlekar över en trilliontedels trilliontedels meter (en plancklängd), så ser vi endast en möjlighet, ("det som händer"), eftersom tyngdkraften och alla möjliga naturlagar tar över och dominerar så fullständigt.
Man kan t ex inte se en person gå in genom två dörrar samtidigt ;)

Vad är det som gör att en liten foton bestämmer sig för att välja en viss väg just då man mäter på den? Detta undrar forskarna, en nobelprisfråga. Vill fotonerna busa? Vet de om när man ska mäta på dem......

Schrödingers katt...... samtidigt både levande och död?.......
........är ett TANKEexperiment

citerar wikipedia:
en katt placeras i en sluten stålkammare (en låda) med följande utrustning:
En bit radioaktivt ämne med 50% sannolikhet att sönderfalla inom en timme och en geigermätare kopplad till en hammare som krossar en flaska cyanid om sönderfall registreras, varvid katten skulle dö. Efter en timme hänger kattens öde på ett kvantmekaniskt tillstånd med samma sannolikhet för liv och död.

Katten är både levande och död samtidigt enligt kvantmekaniskt synsätt. Men, när kammaren öppnas, ser man bara en katt som antingen lever eller är död. Frågan är: när övergår systemet från en mix av tillstånd till antingen eller?

Schrödinger ville med detta tänkta scenario visa att kvantmekanik... verkar ofullständigt....o...litta.... konstigt.
Och det behöver inte vara någon katt inblandad, bara någon levande individ.
-
Men hans egen vågekvation, Schrödingerekvationen och hela kvantmekaniken, för den delen, används idag flitigt inom vetenskap och teknik, it..osv...
Ingen har hittills kunnat ge ett svar på vad kvantmekaniken egentligen visar, bara att den är himla praktisk att räkna med.

I kommande inlägg kontemplerar jag de olika alternativen till förklaringar.

Richard Feynman, nobelpristagare i fysik (kvantmekaniker):

"I can safely say that nobody quite understands quantum mechanics"