Ilgis, Atstumas ir Kodėl Fizika

Apie žodžius ir jų reikšmes

Mes jau paminėjome žodį „barioninis“ įžanginiame pastraipoje, tad galbūt dabar metas paaiškinti, ką jis reiškia — ir, šmaikščiai tariant, „su kuo jį valgoma“?

Trumpai tariant, kaip galbūt esate girdėję iš kai kurių mokslo populiarintojų, visata — su kuria turime tam tikrą stebėjimo ryšį — susideda iš kelių rūšių materijos. Kosmologija ir dalelių fizika apibūdina elementariąsias daleles kaip turinčias banginį–dalelinį dvilypumą, o tai reiškia, kad jų struktūra iš esmės yra banginė. Tik materija, turinti suderinamas bangines struktūras, gali sąveikauti ar aptikti šiuos elementus, taip pateikdama informaciją apie objektų, kuriuos siekiame stebėti, egzistavimą. Šio tipo aptinkama materija atitinka barioninę materiją — tai įprasta medžiaga, iš kurios sudarytos žvaigždės, planetos ir gyvos būtybės.

Sąmoningai praleisime vadinamąją tamsiąją materiją ir tamsiąją energiją, kurios vis dar užima vietą mokslinėse diskusijose. Bet kas gi yra erdvė? Prie kokio „padaro“ ją galėtume priskirti?

Kaip ir bet kuri gyvybės forma, turinti didelį judėjimo gebėjimą, mes esame gyvybiškai priklausomi nuo savo aplinkos suvokimo — nuo aplinkos, kuri padeda mums atpažinti teritoriją, kurią užimame, nustatyti objektus, prie kurių galime artėti, ir įvertinti atstumus, kuriuos turime įveikti, kad atliktume veiksmus, būtinus išgyvenimui. Visa tai atsiskleidžia prieš pradedant nagrinėti pačią erdvę. Ši erdvė mums tokia įprasta, kad retai susimąstome apie jos fizines savybes; priešingai, visa kita — oras, žemė, akmenys ir viskas, ką galime valdyti ar su kuo sąveikauti — mums yra materija.

Ir čia mes priartėjame prie atstumo apibrėžimo. Iš esmės, kaip pažymėjome anksčiau, mūsų veiklos elementas santykyje su aplinka yra atstumas. Tačiau atstumas tėra mūsų supaprastintas erdvės dalies vaizdinys, išreikštas taikytinais vienetais pačioje erdvėje. O jei pati erdvė nėra pastovi vertė, mums atstumas vis tiek išliks pastovus. Kitu atveju visi koordinačių sistemos ir atskaitos taškai visiškai sunaikintų mūsų prisitaikymo gebėjimą, kuris savo ruožtu griežtai priklauso nuo gyvenimo metu susiformavusių modelių.

Remiantis naujausiais astrofiziniais stebėjimais, erdvė mūsų stebimame horizonte nėra pastovi. Intuityviai galėtume manyti, kad atstumas glaudžiai susijęs su kintančiu „matomo visatos krašto“ ruožu. Vis dėlto, mes vis dar remiamės standartizuotais matavimo modeliais, o mūsų suvokimui visa tai atrodo statiška ir nekintama. Tai kelia svarbų klausimą: ar atstumas iš tiesų yra pastovus, ar tik mūsų matavimo ir suvokimo požiūriu?

Vis dėlto, erdvė ir atstumas yra tos pačios prigimties. Skirtumas tarp jų slypi daugiausia perspektyvoje: atstumas yra dirbtinė konstrukcija, sukurta ir taikoma žmonijos, o erdvė yra fizinė realybė. O atstumas tėra vienas iš įrankių, kuriuos žmonija naudoja savo, kartais gana juokingose, pastangose suprasti visatą.

Ponas Akivaizdumas, arba mintys apie kasdienį gyvenimą

Padarykime paprastą įprastų dienos įvykių sekos rekonstrukciją, kaip tai darytų tikras detektyvas. Dabar yra dvylikta valanda dienos, 1972 m. gruodžio 1 d. (arba 3072 m., kas iš esmės neturi reikšmės, kol žmonija egzistuoja kaip biologinė rūšis). Gerai išsimiegojau ir pabudau puikios nuotaikos. Atsikėlęs iš lovos dešine koja paliečiau šlepetę — visada jas palieku tiksliai centre, po lovos kraštu. Šiame paprastame fragmente galime pastebėti keletą įdomių faktų, apie kuriuos retai susimąstome.

Pabudimas yra procesas, kai grįžtame iš kitos sąmonės būsenos į suvokimą, kur mes fiziškai esame ir kas vyksta aplink. Tada įsijungia mūsų atminties apdorojimo mechanizmas, kuris atkuria ilgalaikius asociatyvius, į objektus orientuotus modelius: lova, šlepetės, padėtis, kambarys, objektų paskirtis. Trečiasis mechanizmas atsakingas už fizinę sąveiką su išoriniais objektais ir mūsų kūno judrumą.

Kalbant apie mūsų kūną (kuris yra svarbiausias sistemos elementas), mes nesąmoningai naudojame savo receptorius kaip įrankius tyrinėti ir reaguoti į bet kokius veiksmus, kuriuos atliekame, remdamiesi minėta atminties modelių sistema. Ir kai prisimename, kad palietėme šlepetę dešine koja, tai reiškia, kad maždaug žinome, kur yra mūsų kūnas; turėdami šį suvokimą, randame atramos tašką, judiname ir sukame kūną taip, kad koja galėtų judėti erdvėje ir pasiekti šlepetę. Žinome, kaip naudoti savo įrankį (koją), nes tiksliai žinome jos veikimo parametrus erdvėje. Nuo šio momento šie parametrai tampa nesąmoningo atstumo matavimo pradine padėtimi.

Tada einu į vonios kambarį aplankyti savo seno draugo — naktipuodžio. Reikia paskubėti, jei noriu, kad apatiniai liktų sausi. Laikas... Iš kur žinau, kiek užtruks kelionė į vonios kambarį, durų atidarymas ir visi veiksmai, reikalingi tam, kad spėčiau laiku prie norimo įrenginio, kuris padeda man išvengti apatinio trikotažo pavirtimo šlapiu skudurėliu? Atkurtkime veiksmų seką, kurią atliekame nesąmoningai, kad pasiektume norimą rezultatą.

Kai atsistojame, apsiaviam šlepetes, einame prie vonios durų (tai keli žingsniai) ir tiksliai žinome, kur sustoti ir kurią koją pastatyti, kad būtų patogu ištiesti ranką, paspausti rankeną ir atidaryti duris. Čia atsiskleidžia mūsų kūno parametrų suvokimas. Iš gyvenimiškos patirties žinome vidutinį savo žingsnio ilgį, o priklausomai nuo veiksmų poreikio, koreguojame žingsnio ilgį. Pagrindinis parametras yra mūsų vidinis modelių mechanizmas, kuris perskaičiuoja kojų ilgį, kad iš anksto sukonstruotų reikiamą žingsnio ilgį. Kai sustoju ir ištiesiu ranką, mūsų mechanizmas veikia taip pat, iš anksto sukurdamas rankos parametrus.

Iš šių pavyzdžių galime daryti išvadas apie tai, kaip mes orientuojamės erdvėje naudodamiesi algoritmais, suformuotais evoliucijos eigoje. Čia galima net atsekti natūralią tam tikrų objektų standartizacijos kilmę ir šių standartų pritaikymą aplinkos tikrovėje.

Kaip gerai žinoma, bendravimas tarp socialinių būtybių yra gyvybiškai svarbus jų išlikimo strategijai. Pagrindinis jo tikslas yra individualus išlikimas. Tai evoliucinis aksiomas, kurio čia nesvarstysime. Tačiau autoriai mano, kad įžangoje būtina paminėti keletą faktų.

Iš entomologijos žinome, kad bičių šokiai tarnauja kaip informacijos mainų forma (arba svarbių duomenų perdavimo būdas) apie valgomųjų žiedų vietas. Šis šokio ritualas apima judesius iš vienos pusės į kitą, sustojimus, o kiekvienas judesys perduoda informaciją apie skrydžio kryptį, kelionės trukmę ir šaltinio tipą, kurį nurodo pati šokanti bitė.

Pateiktame pavyzdyje (nuoroda į šaltinį, žr. „Bičių komunikacija – Sužinokite daugiau“ po pastraipa) galima pastebėti, kad pats šokis turi elementų, kuriuos galima interpretuoti kaip standartizuotus — sustojimų trukmė, kryptiniai judesiai ir pan. Faktas, kad kolonija supranta šiuos signalus, leidžia daryti išvadą, kad toks elgesys yra visiškai neišvengiamas tarp socialinių būtybių.

Panašiai ir žmogaus socialiniame gyvenime atsiranda tokios sąvokos kaip atstumas, kryptis ir kiti orientacijos elementai vos tik susiformuoja bendruomenė. Mes teigiame, kad tik žmonija turi tokį komunikacijos įrankį kaip kalba — ir tai yra mūsų pagrindinis pranašumas, išskiriantis mus iš visų kitų biologinių rūšių (kalbos raiškos klausimą šiuo metu palikime nuošalyje). Šis pastebėjimas logiškai veda prie išvados, kad mes visada galime organizuoti visus svarbius ir socialiai reikšmingus dalykus.

Atsižvelgdami į tai, kas išdėstyta aukščiau, galime pereiti prie būdų ir metodų, kuriais žmonija tvarkė atstumus ir jų matavimus skirtingose kultūrose ir istorinėje perspektyvoje, analizės, siekdami visapusiškai suprasti temą, kurią čia nagrinėjame...

Archeologinė Nabta Playa kultūros apžvalga straipsnio kontekste (matavimo vienetai skirtingose kultūrose).

Socialinės hierarchijos, administracijos ir ekonominės organizacijos apžvalga Šumero valstybėje.

Senovės Egipto kultūros ir visuomeninės struktūros apžvalga, sutelkiant dėmesį į jo matavimo sistemas.

Išsami senovės Graikijos sociokultūrinio pagrindo apžvalga ir kaip iš jo kilo jos matavimo sistemos.

Šis skyrius pristato senovės Romos kultūrinį pagrindą, kuris tapo jos matavimo sistemos vystymosi pamatu.

Priešistorinė Izraelio valstybė ir jos kultūrinė struktūra, kuria grindžiami matavimai ir jų standartizacija.

Šis skyrius skirtas dviem kultūroms — Babilonui ir Persijai — ir čia atskleidžiame, kodėl...

Čia atsigręžiame atgal į kultūrą, jau praėjusią, bet žvelgiame į ją kitu kampu...

Persijos kultūrinės šaknys siekia Asirijos karalystę; trumpa apžvalga atskleis sociokultūrinius persipynimus ir paveldėtą įtaką...

Mes jau perėjome daugelį kultūrų, o pasaulis vis dar neturi pabaigos. Mūsų kelionė tęsiasi — šį kartą...

Indo (Harapos) civilizacija, kurią pristatėme mūsų garbingam skaitytojui aukščiau, yra tik vienas iš daugelio socialinių ir kultūrinių reiškinių, susiformavusių remiantis regiono protokultūromis. Šiame skyriuje susipažinsime su keliomis iš jų.

Šiame skyriuje pabandysime sujungti visus mūsų intakus į vieną išvadų upę — nuo priešistorinių kultūrų iki organizuotų karalysčių — ir įvertinsime, ar mūsų prielaidos, pagrįstos neišsamiais ir galbūt spekuliatyviais analitiniais metodais, pasitvirtino.

Šis skyrius veda skaitytoją per regioną, kurį šiandien vadiname Kinija. Žinoma, mūsų pagrindinis tikslas — ištirti šios kultūros matavimo sistemas, tačiau kodėl gi nepasinaudoti proga sužinoti dar šį tą daugiau?

⛩️ Čin imperija (Čin dinastija, 221–206 m. pr. m. e.) ir ⛩️ Han imperija (Vakarų Han, 206 m. pr. m. e.–9 m.; Rytų Han, 25–220 m.): trumpas įvadas.

Šiame skyriuje pristatome savo garbingiems skaitytojams Šangų dinastijos istorinį pagrindą — jos valstybinę organizaciją, to laikotarpio metrologinę praktiką ir keletą kitų įdomių šios ankstyvosios kinų civilizacijos aspektų.