Tema Penrose[1]

VERKLIGHETEN SOM MEDIUM

Vi har kommit fram till den sista artikeln före sommaruppehållet i den pågående artikelserien om den nya boken av Roger Penrose. Den som har följt serien vet redan att världen är mycket underligare än vad vi vanligen föreställer oss. Med matematisk skärpa beskriver den moderna fysiken en verklighet som vida överträffar fantasierna hos vidskepliga människor.

I den formalisering av kvantmekaniken som följer Heisenberg är ett systems kvanttillstånd statiskt, dvs konstant från en tidpunkt till en annan trots att samma systems dynamiska variabler är i rörelse! Dessa dynamiska variabler beskriver i sin tur vilken information vi kan få ut av systemet. En effekt av detta är att den information vi kan få ut av ett statiskt system kan ändras utan att vi har påverkat det.

En annan egenhet hos kvantmekaniken är att den information vi kan hämta från ett kvantsystem är som en oändligt liten punkt på ytan av en sfär. Totaliteten av information som varje del av verkligheten har med sig är oändlig, men bortom vår räckvidd (åtminstone med dagens teknik, det kan ändras när vi lyckats bygga kvantdatorer av generellt slag).

När jag säger bortom vår räckvidd inkluderar detta också att det är bortom vår räckvidd att agera på det sätt som verkligheten gör. Inga medium eller synska personer kan svara ja eller nej på frågor om vilka resultat av mätningar av kvantsystem de fått vetskap om, som till närmelsevis simulerar det sätt mätningarna faktiskt visar sin inneboende information.

Det gäller att komma överrens om en strategi som gör att två personer utan kommunikationsmöjligheter (annat än parapsykologiska!) ALLTID ger motsatta svar när de ställs inför samma fråga samtidigt, men i det långa loppet ger lika eller motsatta svar med samma frekvens. Se vidare Kvantfysik och medvetande.

När man mäter den kvantmekaniska egenskapen spinn kan det jämföras med att skjuta en pil från mittpunkten av en sfär ut mot en punkt på dess yta. Den riktning vi skjuter i bestämmer då punkten på ytan, men det har ingenting med vilket spinn, vilken tänkt pil från mitten till ytan, som det kvantfysiska systemet befinner sig i före mätningen.

Denna obestämbarhet gör det omöjligt att kopiera ett kvanttillstånd. Konstigt nog är det däremot möjligt att teleportera kvanttillstånd!

Många teleportationsexperiment har redan utförts som bekräftar fysikernas teorier. Två kvantsystem med information om varandra, men som hålls åtskilda, kan teleportera ett tredje kvanttillstånd genom att bara två informationsbitar överförs från den som har hand om det ena av de ursprungliga kvanttillstånden till den som har hand om den andra.

Om man då betänker att det kvanttillstånd som har teleporterats har samma informationsmängd som skulle krävas för att peka ut en enda punkt på ett oändligt kontinuum (i själva verket ytan av en Riemannsfär) är det lätt att se att medium av det vardagliga humbugslaget står sig slätt...

[1] Avsnitt under denna huvudrubrik är reflektioner kring det nya momumentala verket av Roger Penrose
The Road to Reality: A Complete Guide to the Laws of the Universe

Växter och insekter har inte samma sofistikerade immunförsvarssystem som däggdjur och andra ryggradsdjur. De lyckas ändå bekämpa olika virus med en mekanism som "tystar" virusets gener genom att förstöra dess RNA. Virus har i sin tur hittat vägar att skydda sin RNA genom andra proteiner.

Forskare har nu upptäckt att även mänskliga celler använder denna metod. HIV-viruset är känt för sin förmåga att snabbt mutera sina gener för att försvara sig mot attacker av immunförsvaret. När det istället använder sig av ett skyddande protein för att hindra att bli "tystat" så måste det bero på att denna metod riktar in sig på gensekvenser som det inte kan vara utan. Det har då visat en blotta som den medicinska vetenskapen kan utnyttja.

Dopplereffekten har vi alla märkt av någon gång. Om du står vid en väg när en ambulans passerar med sirenerna på får dessa en allt högre tonhöjd när ambulansen närmar sig och en allt lägre när den avlägsnar sig. Det beror på att ljudvågorna pressas samman respektive blir längre i de båda fallen. Om du skulle höra det motsatta förhållandet någon enda gång när du blir passerad av en ljudkälla skulle du bli mäkta förvånad. Dopplereffekten är inte begränsad till ljudvågor, utan är lika förutsägbar när en källa avger elektromagnetiska vågor. Att ljuset från stjärnor som avlägsnar sig från oss är rödskiftat beror på just Dopplereffekten.

Men är det en naturlag? Som jag skrev i slutordet på Mångfaldens mönster "nästan allt som kan hända kan bara hända genom vår försorg." Nu håller fysiker på med en rad experiment där man lyckas vända på Dopplereffekten. Elektromagnetiska fält i naturen är högervridna, fältlinjerna följer fingrarna på en sluten högerhand. Genom att skapa artificiella material som tvingar fältlinjerna att följa fingrarna på en sluten vänsterhand istället har man lyckats skapa den omvända Dopplereffekten, som alltså inte är en naturlag i den meningen att den inte går att vända på.

År 2007 kommer fysiker att kunna accelerera protoner upp till ljushastigheten i en 27 kilometer lång tunnel 100 meter under jorden som passerar gränsen mellan Frankrike och Schweiz. Man kan sedan frontalkrocka dessa protoner vid energier som man aldrig tidigare varit i närheten av. Konstruktionen kallas för Large Hadron Collider (LHC).

Forskarna hoppas hitta partiklar man ännu bara förutspått i teorin. Att hitta just de partiklar man letar efter i kollisionerna blir emellertid ingen enkel match. Man räknar med att informationen från experiment i LHC årligen kommer att fylla en stapel av CD-romskivor som är tre gånger högre än Mount Everest. Över hundra datacentraler i 40 länder kommer att utnyttjas av de 6000 forskarna i ett globalt nätverk.