Andrzej Radosz Instytut Fizyki

1. Nauka widzenia OPOLE 09.11.2005 23.11.2005 Andrzej Radosz Instytut Fizyki

2. Program • Zachód Ziemi • Nieskończony Wszechświat i pewien paradoks – Izaak Newton 3. Czego nie zobaczył Albert Einstein? 4. Czterowymiarowa czasoprzestrzeń 5. Piąty wymiar 6. Dziedzictwo Theodora Kaluzy i Oskara Kleina – struny, brany, D-brany, M-brany ...

3. Mikołaj Kopernik 1473 - 1543 • Geocentryzm Ptolemeusza (100 -168): Ziemia znajduje się w centrum układu a wokół niej krążą ciała niebieskie; niektóre planety krążą po dodatkowych pętlach (epicykle) 2. Heliocentryzm Kopernika: Planety poruszają się wokół Słońca po okręgach 3. Model Kopernika również wymagał przyjęcia założenia o epicyklach!

4. Izaak Newton 1642 - 1727 • Jednorodny, izotropowy, Wszechświat jest nieskończony, bowiem... 2. We wszechświecie skończonej objętości, materia uległaby gigantycznemu kolapsowi (1693) 3. W nieskończonym wszechświecie niebo powinno błyszczeć – E. Halley (1736) Nocne niebo jest ciemne! Nieskończony czy skończony ??? paradoks nocnego nieba

5. Co zobaczył Albert Einstein? Zmienne pole fali elektromagnetycznej

6. Albert Einstein 1879 - 1955 Czas i przestrzeń są ... współzmiennicze tworząc czterowymiarowe kontinuum zdarzeń – czaso-przestrzeń Czego nie zobaczył Albert Einstein?

7. Odkrycie Hubble’a Mgławica w Andromedzie (2.5 mln lat świetlnych) Edwin Powell Hubble 1889 - 1953 Prawo Hubble’a: Galaktyki oddalają się od siebie z prędkościami proporcjonalnymi do ich wzajemnych odległości V=Hr Mgławica w Andromedzie zbliża się do Nas!

8. Niezrealizowane marzenie Oddziaływania elektromagnetyczne - równania Maxwella Oddziaływania grawitacyjne - równanie Einsteina Unifikacja oddziaływań elektromagnetycznych i grawitacyjnych

9. Piąty wymiar Theodor Franz Eduard Kaluza (1885 - 1954): Unifikacja grawitacji i elektromagnetyzmu odbywa się poprzez piąty wymiar (1919)

10. Piąty wymiar Klasyczny obraz świata: trójwymiarowa przestrzeń Relatywistyczna współzmienniczość: czterowymiarowa czaso-przestrzeń Gdzie jest piąty wymiar? O. Klein (1926): Piąty wymiar jest niewidoczny: został „zwinięty”. Skala piątego wymiaru to jedyna naturalna w Przyrodzie jednostka długości, tzw. Planck’s length Teoria Kaluzy – Kleina: KK theory, sometimes a synonym of „Yang – Mills” is used

11. Wyższe wymiary Czasoprzestrzeń (1905 – 1916): grawitacja, 1+3=4 Piąty wymiar Kaluzy – Kleina (1919 - 1926): grawitacja i elektromagnetyzm Czas oraz przestrzeń +1 wymiar: 1+3+1=5 GUT (1963) 1+3+5 Dziesięciowymiarowa przestrzeń (1974): grawitacja, elektromagnetyzm oraz silne i słabe oddziaływania Czas oraz przestrzeń + N=6 wymiarów: 1+3+N=10 Supergrawitacja: grawitacja, elektromagnetyzm, pola cechowania, materia (1976) Czas oraz przestrzeń + 7 wymiarów: 1+3+7=11 Superstruny (1983) 1+3+6=10 1+3+22=26

12. Wyższe wymiary GUT SU(5) Model standardowy Supergrawitacja Teoria Kaluzy -Kleina Teoria Einsteina Superstruny 1+3+6=10 1+3+22=26

13. Brany... Co dalej? M-Brana (My Theory? – E. Witten) Powstanie Wszechświata: zderzenie bran (Steinhardt, Turok, 2005) Oddziaływanie grawitacyjne na drugiej branie! (L. Randall 2003) Dwie brany: materia oraz trzy rodzaje oddziaływań... Trójbrana w 4+N wymiarowej przestrzeni (N=6)