Ordlista

Den lägsta möjliga temperaturen.

Vid acceleration uppstår "ytor" mot resten av verkligheten. Detta beror på att "krökningen" av rumtiden, vilket är acceleration enligt den allmänna relativitetsteorin, gör att det uppstår "händelsehorisonter".

algoritmiskt informationsinnehåll

Den kortaste beskrivningen av en struktur är dess algoritmiska informationsinnehåll.

analytisk metod

Att använda sig av en analytisk metod innebär att studera hanterbara exempel på en större helhet för att gradvis kunna öka precisionen i beskrivningen av helheten.

antipartikel

Varje partikel har en antipartikel som har samma massa men med motsatta laddningar. Partiklar utan laddning är sina egna antipartiklar.

antropiska principen

Finns i olika varianter. Men alla utgår från att universum på något sätt kan bestämmas utifrån det faktum att vi finns här som observatörer.

axiom

Av alla teorem som tillhör ett formellt system är axiom en speciell klass som inte härleds genom produktionsregler, utan förutsätts och används som utgångspunkter för att härleda nya teorem.

Banachmått

Ett tal som kan anges som yta för en mängd punkter vilken som helst i ett plan.

Bayes teorem

Detta teorem är en "organisationsprincip" som gäller såväl vid evolution i allmänhet som vid kunskapsinhämtning.

beräkningsteori

Detta studiefält har vuxet fram som vetenskaplig teori i och med datorernas intåg. Beräkningsteorin anger gränser för vad som är möjligt att beskriva.

Big Bang

"Den stora smällen" vid universums början.

Booleansk algebra

Denna formella struktur är utgångspunkten för alla matematiska strukturer. Booleansk algebra är ett komplett formellt system, vilket innebär att för varje välformad sträng, S, kan antingen S själv eller [~S] härledas. Dessa två strängvarianter tolkas därför vanligtvis som motsatser.

bosoner

Bosoner kallas alla partiklar som har heltalspinn (0,1...). De är kvanta i standardmodellens kraftfält.

Calabi-Yau

Enligt supersträngteorin finns det sex tätt ihoprullade extra rumsdimensioner i varje punkt i det vanliga tredimensionella rummet. De bildar en sexdimensionell "sfär" av en speciell form (vars geometri utarbetades av matematikerna Eugenio Calabi och Shing-Tung Yau) som kallas Calabi-Yau.

Cantors diagonalteorem

Om man fortsätter att räkna 1, 2, 3, 4 o s v i all oändlighet har man fått en mängd som betecknas med den grekiska bokstaven omega, ω. Mängden av alla punkter på en linje betecknas med c (första bokstaven i engelska continuum). 1873 bevisade matematikern Georg Cantor att c är större än ω. Cantors bevis har kommit att kallas Cantors diagonalteorem. Förklaringen finns att få i appendix B. I korthet går det ut på att visa att 2 upphöjt till ett godtyckligt tal (0, 1, …ω) alltid är större än det talet. 2 upphöjt i 0 är 1 (1 är större än 0), 2 upphöjt i 1 är 2 (2 är större än 1) o s v tills, slutligen, 2 upphöjt i ω är c (c är större än ω).

computalism

Om det finns en nivå där varje fenomen är utbytbart mot en beräkning som kan utföras av en på den nivån lokaliserad dator (det må vara bakom pannbenet eller hela universum), så betyder det att allt är duplicerbart. Skillnaden mellan "verkligheten" och dubbletterna är enligt denna skola, som kallas computalism, inte absolut utan enbart relativ.

dekoherens

Det specifikt kvantfysikaliska fenomenet interferens är under normala förhållanden ytterst svårupptäckt på grund av att varje process vi studerar är sammanflätad med omgivningen på så ofantligt många sätt att vi bara kan hoppas att det jämnar ut sig. Processerna dekoherar och kan i praktiken beräknas oberoende av varandra.

determinism

Determinism är tanken att det inte finns ett enda "gap" i naturen där man skulle kunna plugga in ett mirakel istället för en beräkning.

dimensioner

Hur många dimensioner som finns tillgängliga för ett fysiskt objekt har att göra med hur det är begränsat. En biljardkula på ett carambolebord, där det inte finns några hål att stöta ner kulan i, är begränsat till planets två rörelseriktningar, medan kulan på ett vanligt biljardbord kan frigöra sig från planets begränsningar och röra sig även i en tredje dimension när den droppar ner i något av hålen.

DNA

Kommer av engelskans Deoxyribo Nucleic Acid som är den kemiska beteckningen på ämnet för arvsmassan.

ekologisk nisch

En ekologisk nisch är en av de ekologiska villkoren dikterat, mer eller mindre bestående, förhållningssätt i ekosystemet som arter, som kommer och går, tvingas anpassa sina roller efter.

ekvivalenta beskrivningar

Formella beskrivningar som beskriver samma struktur kallas ekvivalenta. Matematiker talar om ekvivalensklasser.

epistemologi

Epistemologi betyder studiet av kunskap och processerna som leder till kunskap.

experiment

Inom experimentell vetenskap är experimentet en kritisk metod med vars hjälp teorier kan rationellt kritiseras.

expertsystem

Expertsystem kallas en grupp datorprogram inom AI-området som består av en stor kunskapsdatabas (oftast sammanställd genom intervjuer med experter inom det område programmet ska tjäna) kopplat till en "slutledningsmodul".

fermioner

Fermioner kallas alla partiklar vars spinn inte är heltal (1/2, 3/2…). De är alla antingen kvarkar eller leptoner, d v s materiepartiklar.

formella system

Alla formella system består av symboler och regler för hur man formar strängar av dessa symboler. Varje enskilt formellt system har dessutom regler för vilka strängar som skall räknas som satser i just det formella systemet.

framväxande egenskaper

Nya egenskaper som växer fram till följd av kollektiva effekter. Man talar om emergerande organisation som uppstår spontant utan planering eller organisatör.

friktion

Friktion är omvandlingen av en relativt sammanhållen rörelse till en mer oordnad rörelse med rörelsemoment åt olika håll. Omvandlingen sker på molekylärnivå till följd av elektromagnetiska effekter. Utan friktion vore inte liv möjligt.

fundamentala händelser

Begreppet står för enklast tänkbara odelbara händelser bortom tid och rum. Liksom de odelbara fotonerna bildar ljus skulle dessa händelsekvanta bilda själva dimensionerna där allt annat händer, enligt en teori av kosmologen Lee Smolin.

funktion

Synonymer till funktion är avbildning eller transformation. Matematiskt är en funktion en regel som till varje element i en mängd ordnar ett element i en annan mängd. Ofta används ordet funktion i betydelsen design eller ordning för ett syfte.

fysiskt möjligt

Till skillnad från vad som är logiskt möjligt är det som är fysiskt möjligt bara sådant som faktiskt existerar någonstans i multiversum.

förväntningsgenerator

Filosofen och kognitionsteoretikern Daniel C. Dennet har myntat detta uttryck som en metafor för medvetandet.

geodetisk bana

Kortaste vägen mellan två punkter.

grammatik

Grammatik är egentligen syntaxregler, men den mänskliga hjärnan antas utvecklat en "instinkt för grammatiskt språk" som gör det lättare att komma ihåg sekvenser av ord och ordbitar. Dessa grammatiska "instruktioner" korrigerar för fel och gör att livslängden och att den möjliga spridningen av ett talat uttryck förlängs dramatiskt.

gravitoner

Partiklar med heltalspinn (2) som förutsägs i den supersymmetriska standardmodellen och i supersträngteorin och som antas vara gravitationens kvanta i en färdig teori för kvantgravitation.

gränsfrihetsvillkor

Tanken att universum är ändligt, men inte har några gränser.

Gödels teorem

Matematikern Kurt Gödel lyckades 1931 med något som kommit att kallas ofullständighetsbeviset. Det är ett rigoröst matematiskt bevis på si så där 100 sidor. Den mest lättförståeliga förklaring av vad beviset egentligen säger har givits av fysikern och statistikern E. T. Jaynes, det låter kortfattat så här: Inget formellt system kan garantera sin egen motsägelsefrihet, eftersom det är ett elementärt logiskt faktum att A och icke-A samtidigt implicerar alla påståenden, sanna som falska och att varje implikation i ett formellt system kan härledas från ett formellt system som härbärgerar motsägelser och därför kan ingen implikation bevisa att systemet är motsägelsefritt.

Heisenbergs osäkerhetsprincip

Heisenbergs osäkerhetsprincip inom kvantfysiken säger att något som befinner sig i ett orörligt tillstånd är omöjligt, eftersom vi då vet både dess absoluta position och dess rörelse (att den inte har någon), vilket inte är möjligt enligt denna princip. Heisenbergs osäkerhetsprincip är fundamental för den kvantmekaniska beskrivningen av verkligheten. Den gäller inte bara omöjligheten av orörliga positioner utan också omöjligheten att samtidigt ange ett elektromagnetiskt fälts magnetiska och elektriska styrka exakt, dessa måste ständigt fluktuera, även i ett energilöst absolut tomrum.

Higgsfysik

Det som skiljer ut Higgsfysiken är att det som gäller för alla andra fysiska system, lättjefullhetens princip, att de strävar mot sitt lägsta energikrävande tillstånd, ställs på huvudet i Higgsfysiken. När Higgsfältet når sitt lägsta tillstånd tillför det energi till andra de andra fälten, bryter spontant symmetrin och tilldelar de andra fältens partiklar massor.

holism

Uppfattningen att man inte utifrån de lagbundenheter som gäller för de enskilda delarna kan härleda de lagbundenheter som gäller för helheten (efter Hoffmeyer).

holografisk princip

Flera forskare tror att någon form av holografisk princip är grundläggande för allting annat. En ledtråd är att olika delar av den matematiska kartan över M-teorin beskriver samma underliggande fenomen dels i ett språk där de kvantmekaniska effekterna är starka och dels i ett där dessa till stor del kan bortses från. Man talar om M-teorins inneboende kvantmekaniska symmetrier.

hypotesrymd

Alla antaganden man finner möjliga som svar på en konkret frågeställning; eller snarare, det är genom dessa antaganden frågeställningen blir konkret.

icke-kommutativ geometri

En form av geometri där avstånd saknar mening. Används inom M-teori för att beskriva tillstånd bortom rums- och tidsavstånd.

induktion

Det finns inte någon generell regel för att göra induktiva slutledningar, utan man får använda olika medel beroende på vilken bakomliggande information man har tillgång till. Induktiva resonemang visar då vilka förutsägelser vi kan göra utifrån den information vi väljer att använda vid våra beräkningar.

inflationsteorin

En kosmologisk modell där universum alldeles i sin början genomgår en period av oerhört snabb utvidgning (på bråkdelen av en sekund dubbleras universums storlek 167 gånger). Alla resultat pekar mot att teorin om den inflationistiska utvecklingen av universum bråkdelen av en sekund efter Big Bang är riktig. Det betyder att hela universums historia från en trilliontedels trilliontedels trilliontedels sekund (en trilliontedel = 1/1000000000000) efter Big Bang är beskrivet med en vetenskaplig teori som knappast kommer att förändras mycket i sina huvuddrag i framtiden.

information

Skillnaden mellan min kunskap om en situation och alla möjligheter i situationen som inte begränsas av denna min förkunskap är ett mått på min information om situationen. Shannon, grundaren av informationsteorin, kallar informationsmängden "ett mått på vår osäkerhet". Information är alltså skillnaden mellan vad vi vet och inte vet och mäts i informationsbitar; en bit är åtskillnaden mellan två möjligheter, ett ja-/nejsvar på en fråga.

interferens

Partiklar i parallella universa "ingriper" i varandras historier. Detta kallas interferens. Denna belyses oftast med hjälp av det berömda diffraktionsexperimentet. Fotoner skickas en och en mot en dubbelspalt varvid en diffraktion uppstår som om en våg träffat dubbelspalten. "Vågen" består av fotoner i parallella universa som påverkar de enstaka fotonerna i vårt skikt av multiversum.

intuitionism

En doktrin som säger att matematiska begrepp bara bör användas om de är baserade på direkt och självklar intuitiv förståelse. En matematikerversion av solipsism.

instanton

Ett slags pseudopartikel som motsvaras av kvantfysikaliska processer i imaginär tid. Begreppet instanton har också fått stor betydelse i moderna kosmologiska teorier.

instrumentalism

En skola som hävdar att ändamålet för vetenskapliga teorier enbart är att förutsäga resultatet av experiment och inte att förklara verkligheten.

jagplex

Ett komplex av memer knutna till ett illusoriskt jag.

kaos

Kaos kallas den instabilitet i ett händelseförlopp som gör att initialt små skillnader växer explosionsartat.

komplexitetsteori

En gren av datavetenskap som behandlar vilken resursmängd, såsom tid, minneskapacitet, energi o s v, som behövs för att utföra en given klass beräkningar.

kontrafaktiska villkorssatser

Detta är satser av typen; om Hitler hade vunnit andra världskriget, så skulle…… Vi förstår intuitivt vad som menas, men deras logiska status är problematisk.

Kopernikanska principen

Denna princip, som säger att det inte är något speciellt med oss och vår plats i universum, har gång på gång visat sig vara en fungerande slagruta i fysikens historia.

kosmologi

Kosmologi är studiet av hela universum, dess egenskaper och ursprung.

kvanta

Alla energiformer har sina minsta odelbara enheter, kvanta. Med andra ord är allt mätbart kvantifierat.

kvantteorin

En teori för fysiken i multiversum. Detta är David Deutsch koncisa och eleganta formulering. Denna teori föddes ur Heisenbergs och Plancks mondäna principer.

Köpenhamnstolkningen av kvantteorin

Skolbokstolkningen av kvantteorin som håller fast vid ett enda universum genom att döma ut alla de övriga som aldrig existerande, även de som bidraget till utfallet av en observation. Man har lärt en generation fysikstuderande att man aldrig får fråga om verkligheten mellan observationer.

LSP

Enligt supersymmetriska teorier, som supersträngteorin och den supersymmetriska standardmodellen, har alla partiklar en superpartner. Dessa s k spartiklar sönderfaller alla till den lättaste superpartnern, som kallas LSP.

mem

Mem är ett begrepp som hittades på av den kände evolutionsbiologen Richard Dawkins som benämning på en kulturenhet som överförs via imitering.

memetik

Memetiken är en förlängning av genetiken och den biologiska evolutionen in på kulturhistorien.

metafor

Ord eller utryck hämtade från ett annat sammanhang som används för att beskriva någonting med hjälp av en liknelse. En del metaforer blir språkligt permanenta, t ex bordsben.

metaforisk överföring

En metafor är ett sätt för oss att känna oss förtrogna med något nytt på basis av något välkänt, därmed kan känslan vi förknippar med det välkända överföras på det nya. Ett begränsat antal termer kan med hjälp av metaforer fås att omfatta ett obegränsat antal erfarenheter.

Moores lag

Gordon Moore är känd för ett yttrande han gjorde 30 år före millennieskiftet om datachips där han förklarade att antalet transistorer på kretsarna fördubblas var 18:e månad. Det betyder att datorn blir dubbelt så snabb med 1,5 års intervaller. Fram till idag har denna förutsägelse stämt väl överens med verkligheten, därför har den kommit att kallas Moores lag.

M-teori

I mitten av 1990-talet lyckades teoretiska fysiker visa att de fem olika supersträngteorierna och supergravitationsteorin kunde förenas i en enda teori i elva dimensioner, nämligen just M-teorin. De är alla lågenergigränssnitt till denna bakomliggande teori.

multiversum

Enligt en växande skara teoretiska fysiker finns det inte ett universum; det finns många. Fysikerna kallar det multiversum. Inom denna större verklighet finns en oändlig mängd parallella världar till vår egen och allt som kan hända händer eller har hänt.

mörk materia

Vanlig synlig materia utgör mindre än en procent av alla energiformer i universum. Vanlig ickestrålande materia utgör mindre än fyra procent. Mörk exotisk materia (inklusive mörk energi) utgör hela 96% av allt som finns.

nanorobotar

Nano står för miljarddel. Robotar i storleksordningen miljarddels meter med motorer stora som en molekyl är ingen utopi längre. Nanotekniken är en prioriterad teknik på nationell prestigenivå.

naturlagar

De senaste decennierna har en omvälvande förståelse vuxit fram inom naturvetenskapen; att alla upptäckta naturlagar kan härledas till de bakomliggande självklara symmetrierna och strukturlösheten hos det perfekta tomrummet. De förhållanden som måste gälla i ett absolut intet har visat sig gälla på ett bakomliggande plan också för vår vanliga verklighet.

negativt tryck

En egenskap hos ett tillstånd som fysikerna kallar falskt vakuum som i praktiken fungerar som antigravitation.

nyttovärde

Inom beslutsteori åsätts varje par av sannolikt utfall och handlingsalternativ ett nyttovärde. Den handling bör väljas som minimerar förlusten eller maximerar nyttan vid multiplicering av sannolikhet med nyttovärde.

Ockhams rakblad

En vetenskaplig tumregel som säger att man inte ska göra fler (rimliga) antaganden än nödvändigt. Ett annat sätt att uttrycka samma sak är; man bör välja en hypotes som har få (rimliga) alternativa hypoteser framför en som har många.

Omegapunktteknologi

En teknologi som kan återskapa alla omgivningar.

ontologi

Läran om varats beskaffenhet.

oåtkomlig information

Information som ligger bortom ett objekts händelsehorisont.

permutationssymmetri

Det är en ganska remarkabel upptäckt som gjorts vad gäller elementarpartiklar att även om de är oskiljbara så är de räknebara, det har i sin tur att göra med att de är utbytbara, har permutationssymmetri, vilket i sin tur är ett annat sätt att säga att de har spinn. Spinn är nämligen liksom all rotation utbyte av positioner mellan delar av ett system.

Planckenheterna

Planckenheterna fås genom att kombinera de tre grundläggande enheterna ljushastigheten, gravitationskonstanten och Plancks konstant. Bland Planckenheterna finns t ex Plancktemperaturen som den mindre kända motpolen till den absoluta nollpunkten, nämligen den högsta möjliga temperaturen. För exakta värden på Planckenheterna se appendix C.

Plancks kvantum-princip

Tanken att all energi bara kan utsändas eller absorberas i avgränsade kvanta.

Plancktemperaturen

Den högsta möjliga temperaturen.

positivism

En extrem form av instrumentalism som hävdar att alla påståenden som inte är beskrivningar eller förutsägelser av observationer är meningslösa. Detta positivismens grundpåstående är enligt sin egen utsago meningslöst.

qualia

Filosofiskt begrepp för den subjektiva fenomenvärlden, t ex det onda när man känner smärta, det röda när man ser en solnedgång, det sträva när man dricker ett glas vin.

rationalitet

Givet samma information måste alla rationella sätt att göra en slutledning på ge samma resultat.

realism

En filosofisk ståndpunkt att det finns en yttre fysisk verklighet som påverkar oss genom våra sinnen.

rumtiden

En approximation av en del av verkligheten (multiversum), där rum och tid ses som ett fyrdimensionellt block.

smateria

På samma sätt som materia är uppbyggt av partiklar är smateria