Garums, Attālums un Kāpēc Fizika

Šis raksts aplūko galvenos attāluma un garuma aspektus. Mēs centīsimies izprast garumu no tā ģeogrāfiskās — un līdz ar to arī kultūras — nozīmes cilvēku sabiedrībām gan mūsdienās, gan vēsturiskā skatījumā.

Un mūsu iekšējā balss mums saka, ka nevaram izvairīties no jautājumiem, piemēram: kāpēc garumu vajadzētu saprast kā fizisku mērvienību, nevis tikai kā ģeometrisku operatīvu elementu? Tikai detalizēta telpas un barionu vielas izpēte palīdzēs mums atklāt šīs pieejas dziļumu. Tāpēc mēs iesakām lasītājiem būt pacietīgiem gadījumos, kad mūsu stāstījums šķiet nedaudz sānisks attiecībā pret galveno raksta tēmu. Protams, nekas slikts nenotiks tiem, kuri izlaiž dažus rindkopas, bet uzmanīgie lasītāji galu galā iegūs skaidrāku izpratni par pamatprincipiem, kurus mēs izklāstām tālāk...

Tomēr ievadā mēs uzskatījām par nepieciešamu piedāvāt nelielu “saldumiņu”, lai lasītājs turpinātu pārlapot citādi diezgan stingru un akadēmisku saturu… Vai ne tā?

Tālāk, kopā ar citiem kontekstuāliem aspektiem, atradīsiet detalizētus aprakstus par garuma un platības mērvienībām galvenajās līdz šim zināmajās kultūrās. Tajā ietilpst Senās un Viduslaiku Ķīnas vienības, Indijas metriskā sistēma, Grieķija, Roma, agrīnās Eiropas garuma vienības, kā arī attāluma mērīšanas pieejas slāvu teritorijās, kā aprakstīts senajos vēsturiskajos rakstos — dažkārt pat leģendārākas nekā arheoloģiskie pierādījumi, kas saglabājušies līdz mūsdienām...

Bez telpas nav garumu, un tur pastāv tikai tukšums...

Par vārdiem un to nozīmi

Mēs jau pieminējām vārdu “barioniskais” ievada rindkopā, un varbūt šī ir īstā vieta, lai paskaidrotu, ko tas nozīmē — un, jokojot sakot, “ar ko to ēd”?

Īsumā, kā jūs droši vien esat dzirdējuši no dažiem zinātnes popularizētājiem, visums — ar kuru mums ir noteikta novērojumu attiecība — sastāv no vairākiem matērijas veidiem. Kosmoloģija un daļiņu fizika apraksta elementārdaļiņas kā tādas, kurām piemīt viļņu–daļiņu duālisms, kas nozīmē, ka to struktūra pamatā ir viļņveida. Tikai matērija ar saderīgām viļņu struktūrām spēj mijiedarboties ar šiem elementiem vai tos uztvert, nodrošinot informāciju par objektu pastāvēšanu, kurus mēs cenšamies novērot. Šāda uztverama matērija atbilst barioniskajai matērijai — parastajai matērijai, no kuras veidotas zvaigznes, planētas un dzīvas būtnes.

Mēs apzināti izlaidīsim tā saukto tumšo matēriju un tumšo enerģiju, kas joprojām ieņem vietu zinātniskajās diskusijās. Bet kas ir telpa? Kādu “radījumu” mēs varētu to uzskatīt?

Tāpat kā jebkura būtne ar lielām kustību spējām, mēs esam dzīvības ziņā atkarīgi no apkārtējās vides uztveres — no apkārtnes, kas palīdz mums atpazīt teritoriju, ko aizņemam, noteikt mērķus, kuriem varam pietuvoties, un novērtēt attālumus, kas jāpārvar, lai veiktu darbības, kas nepieciešamas izdzīvošanai. Tas viss ir aprakstīts pirms turpinām par pašu telpu. Šī telpa mums ir tik ierasta, ka reti domājam par tās fiziskajām īpašībām; gluži pretēji, visu pārējo — gaisu, zemi, akmeņus un visu, ar ko varam manipulēt vai mijiedarboties — mēs uztveram kā matēriju.

Un šeit mēs nonākam tuvu attāluma definīcijai. Galvenokārt, kā jau iepriekš minēts, mūsu darbības elements attiecībās ar vidi ir attālums. Taču attālums ir tikai mūsu vienkāršots telpas daļas attēlojums, kas izteikts izmantojamos mērvienību parametros šajā pašā telpā. Un, ja pati telpa nav konstanta vērtība, tad mums attālums tomēr paliks nemainīgs. Pretējā gadījumā visas koordinātu sistēmas un atskaites punkti pilnībā sagrautu mūsu pielāgošanās spēju, kas savukārt stingri balstās uz dzīves laikā izveidojušiem modeļiem.

Pamatojoties uz jaunākajiem astrofizikas novērojumiem, telpa mūsu novērojamajā horizontā nav konstanta. Intuitīvi mēs varētu pieņemt, ka attālums ir cieši saistīts ar mainīgo “visuma redzamās malas” robežu. Tomēr mēs joprojām paļaujamies uz standartizētiem mērīšanas modeļiem, un mūsu uztverē viss šķiet statisks un nemainīgs. Tas rada būtisku jautājumu: vai attālums patiešām ir nemainīgs, vai tikai tāds, skatoties no mūsu mērījumu un uztveres perspektīvas?

Tomēr telpa un attālums ir vienas dabas. Atšķirība starp tiem slēpjas galvenokārt skatījumā: attālums ir mākslīgs cilvēces radīts un lietots konstrukts, savukārt telpa ir fiziska realitāte. Un attālums ir tikai viens no rīkiem, ko cilvēce izmanto savos, reizēm pat komiskajos, centienos izprast visumu.

Kungs Pašsaprotamība jeb pārdomas par ikdienas dzīvi

Veiksim vienkāršu ikdienas notikumu ķēdes rekonstrukciju, kā to darītu īsts detektīvs. Tagad ir pulksten 12 dienā, 1972. gada 1. decembris (vai 3072. gads — kas būtībā nav svarīgi, kamēr cilvēce pastāv kā bioloģiska suga). Es labi izgulējos un pamodos lieliskā noskaņojumā. Pieceļoties no gultas, ar labo kāju aizskāru čību — es tās vienmēr atstāju tieši centrā un zem gultas malas. Šajā vienkāršajā fragmentā var pamanīt vairākus interesantus faktus, par kuriem mēs gandrīz nekad neaizdomājamies.

Pamošanās ir process, kurā mēs atgriežamies no cita apziņas stāvokļa pie izpratnes par to, kur fiziski atrodamies un kas notiek apkārt. Tad darbībā iesaistās mūsu atmiņas apstrādes mehānisms, kas atjauno ilgtermiņa asociatīvos, uz objektiem orientētos modeļus — gulta, čības, novietojums, istaba, priekšmetu funkcijas. Trešais mehānisms ir atbildīgs par fizisko mijiedarbību ar ārējiem objektiem un mūsu pašu ķermeņa kustīgumu.

Kas attiecas uz mūsu pašu ķermeni (kas ir būtisks sistēmas elements), mēs neapzināti izmantojam savus receptorus kā instrumentus, lai izpētītu un reaģētu uz jebkuru darbību, ko veicam, balstoties uz iepriekš minēto atmiņas modeļu sistēmu. Un, kad atceramies, ka ar labo kāju aizskārām čību, tas nozīmē, ka aptuveni zinām, kur atrodas mūsu ķermenis; šī apziņa sniedz mums atbalsta punktu, mēs pārvietojam un pagriežam ķermeni tā, lai kāja varētu manipulēt telpā un aizsniegt čību. Mēs zinām, kā lietot savu instrumentu (kāju), jo precīzi zinām tās darbības parametrus telpā. No šī brīža šie parametri kļūst par sākuma pozīciju neapzinātiem attāluma mērījumiem.

Pēc tam eju uz vannas istabu, lai apciemotu savu veco draugu — nakts podu. Ir jāpasteidzas, ja vēlos, lai manas apakšbikses paliktu sausas. Laiks... Kā es zinu, cik ilgi aizņems ceļš līdz vannas istabai, durvju atvēršana un visas nepieciešamās darbības, lai laikus nokļūtu pie vēlamās ierīces, kas palīdz izvairīties no tā, ka apakšbikses kļūst par slapju lupatu? Rekonstruēsim notikumu ķēdi, ko neapzināti veicam, lai sasniegtu vēlamo rezultātu.

Kad piecēlāmies, uzvilkām čības, devāmies uz vannas istabas durvīm (daži soļi) un precīzi zinājām, kur apstāties un kuru kāju izmantot, lai ērti izstieptu roku, piespiestu rokturi un atvērtu durvis. Šeit redzama mūsu apziņa par visiem ķermeņa parametriem. No dzīves pieredzes zinām vidējo soļa garumu un, atkarībā no nepieciešamajām darbībām, pielāgojam soļu garumu. Pamatparametrs ir mūsu iekšējais modeļu mehānisms, kas pārrēķina kāju garumus, lai iepriekš izveidotu nepieciešamo soļa garumu. Kad apstājos un izstiepju roku, mehānisms darbojas tāpat, iepriekš izveidojot manas rokas parametrus.

No šiem piemēriem varam izdarīt secinājumus par to, kā mēs orientējamies telpā, izmantojot algoritmus, kas izveidojušies evolūcijas gaitā. Šeit var pat izsekot īpašu priekšmetu standartizācijas dabisko izcelsmi un šo standartu ieviešanu apkārtējā realitātē.

Attālumi un mērījumi cilvēka pielietojumā

Priekšvārds, jeb kāpēc standartizācija ir vērtīga

Kā vispārzināms fakts, saziņa starp sociālām radībām ir būtiska to izdzīvošanas stratēģijai. Un tās galvenais mērķis ir indivīda izdzīvošana. Tā ir evolūcijas aksioma, kuru mēs šeit neapspriedīsim. Tomēr autori uzskata par nepieciešamu priekšvārdā minēt dažus faktus.

No entomologiem mēs zinām, ka bišu dejas kalpo kā informācijas apmaiņas veids (vai svarīgu datu nodošana) par vietām, kur atrodamas barības vielām bagātas ziedkopas. Šis deju rituāls ietver kustības no vienas puses uz otru ar pauzēm, un katra kustība nodod informāciju par lidojuma virzienu, tā ilgumu un resursa veidu, ko dejojošā bite tādējādi norāda.

Dotajā piemērā (saite uz avotu, skatīt „Bišu komunikācija – Lasīt vairāk” zemāk) var pamanīt, ka pati deja sastāv no elementiem, kurus var interpretēt kā standartizētus — paužu ilgums, kustību virzieni u.c. Fakts, ka visa kolonija saprot šos signālus, ļauj secināt, ka šāda uzvedība ir pilnīgi neizbēgama sociālo būtņu vidū.

Līdzīgi arī cilvēku sociālajā dzīvē jēdzieni, piemēram, attālums, virziens un citi orientācijas elementi parādās līdz ar kopienas izveidošanos. Mēs apgalvojam, ka tikai cilvēcei piemīt tāds saziņas līdzeklis kā valoda, un tas ir mūsu galvenais pārākums, kas mūs atšķir no visām citām bioloģiskajām sugām (runas jautājumu šoreiz atstāsim malā). Šis novērojums loģiski ved pie secinājuma, ka mēs vienmēr esam spējuši organizēt visus būtiskos un sociāli nozīmīgos procesus.

Ņemot vērā iepriekš minēto, mēs varam turpināt un aplūkot veidus un metodes, kā cilvēce ir organizējusi attālumus un to mērījumus dažādās kultūrās un no vēsturiskā skatpunkta, lai pilnībā izprastu tēmu, kuru šeit apskatām...

Bišu komunikācija – Lasīt vairāk

Nezināms un nedefinēts, bet cilvēcei piederošs

Vai esi dzirdējis par Išango kaulu vai datumu 20 000 g. p.m.ē.?

1950. gadā Beļģijas ģeologs un antropologs Žans de Heinzelins de Braukūrs (Jean de Heinzelin de Braucourt) atklāja tā saukto Išango kaulu izrakumu laikā pie Semliki upes, netālu no Edvarda ezera, uz mūsdienu Ugandas un Kongo Demokrātiskās Republikas robežas. Kaula garums ir aptuveni 10 cm, un tiek uzskatīts, ka tas ir paviāna vai cita liela zīdītāja stilba kauls. Šobrīd tas glabājas Beļģijas Karaliskajā Dabaszinātņu institūtā Briselē.

Išango kauls ir bijis daudzu pētījumu priekšmets, kas radījuši dažādas interpretācijas. Daži pētnieki uzskata, ka kaulā iegravētie iegriezumi attēlo agrīnas aritmētiskas darbības, kas liecina par zināšanām par pirmskaitļiem un pamata aritmētikas funkcijām. Mikroskopiski pētījumi ir ļāvuši izvirzīt hipotēzi, ka šie iegriezumi varētu attiekties uz Mēness kalendāru, iespējams, izmantotu Mēness fāžu novērošanai. Citi pētījumi piedāvā, ka iegriezumi atspoguļo 12-bāzes skaitīšanas sistēmu ar apakšbāzēm 3 un 4, kas norāda uz sarežģītu skaitlisku izpratni. 2025. gada pētījumā tika identificēti strukturāli modeļi iegriezumos, kas atklāja atkārtojošas summas un duālas pāru struktūras, kas liecina par apzinātu un sarežģītu matemātisku organizāciju. Išango kauls tiek uzskatīts par vienu no senākajiem zināmajiem matemātiskajiem artefaktiem, kas sniedz ieskatu aizvēsturisko sabiedrību kognitīvajās un kultūras praksēs. Tā izpēte joprojām sniedz vērtīgas atziņas par agrīno cilvēces domāšanu un skaitīšanas attīstību.

Balstoties uz šo atradumu, mēs varam tikai minēt par tā tiešo pielietojumu, taču iegriezumi un to pozicionālā loģika norāda, ka starp citām hipotēzēm būtu saprātīgi apsvērt relatīvas metriskās standartizācijas formu...

Vairāk par Išango kaulu (PDF dokuments)

Tālāk mēs vadīsim cienījamo lasītāju cauri galvenajām zināmajām senajām kultūrām un sniegsim vispārinājumus pirms pārejas uz viduslaiku garuma standartizācijas periodu...

Šis raksts ir daļa no plašas publikācijas. [Doties uz pilno versiju →]

Arheoloģisks pārskats par Nabta Playa kultūru šī raksta kontekstā (mērvienības dažādās kultūrās).

Pārskats par Sumeras valsts sociālo hierarhiju, administrāciju un ekonomisko organizāciju.

Pārskats par seno ēģiptiešu kultūru un sabiedrības struktūru, koncentrējoties uz tās mērīšanas sistēmām.

Visaptverošs pārskats par Senās Grieķijas sociokulturālo fonu un to, kā no tā tika atvasinātas tās mērīšanas sistēmas.

Šī nodaļa iepazīstina ar Senās Romas kultūras fonu, kas kalpoja par pamatu tās mērīšanas sistēmas attīstībai.

Pirmsvēsturiskā Israēla valsts un tās kultūras pamatstruktūra, uz kuras balstās mērījumi un to standartizācija.

Šī nodaļa ir veltīta divām kultūrām — Babilonijai un Persijai — un šeit mēs atklājam, kāpēc...

Šeit mēs atgriežamies pie kultūras, kas jau pagājusi, bet aplūkota no cita skatpunkta...

Persijas kultūras fons sakņojas Asīrijas karalistē; īss pārskats atklās sociokulturālos krustpunktus un mantojumu, kas no tās pārmantots...

Mēs esam izgājuši cauri daudzām kultūrām, un pasaulei vēl nav gala. Mūsu ceļojums turpinās — šoreiz...

Iepriekš aprakstītā Indas (Harapas) civilizācija ir tikai viena no sociāli kultūras parādībām, kas veidojās, balstoties uz šī reģiona protoradniecīgām kultūrām. Šajā sadaļā mēs iepazīsimies ar vairākām no tām.

Šajā sadaļā mēs centīsimies apvienot visus mūsu pietekas vienā rezultātu upē — no pirmatnējām kultūrām līdz organizētām valstīm — un novērtēt, vai mūsu pieņēmumi, kas balstīti uz nepilnīgām un, iespējams, spekulatīvām analītiskām metodēm, ir izrādījušies pareizi.

Šī nodaļa ved lasītāju cauri reģionam, ko šodien pazīstam kā Ķīnu. Protams, mūsu galvenā interese ir šīs kultūras mērvienību sistēmu izpēte — bet kāpēc neizmantot iespēju atklāt arī ko vairāk?

⛩️ Cjiņas impērija (Cjiņas dinastija, 221–206 p.m.ē.) un ⛩️ Haņas impērija (Rietumu Haņa, 206 p.m.ē.–9 m.ē.; Austrumu Haņa, 25–220 m.ē.): īss ievads.

Šajā sadaļā mēs piedāvājam cienījamam lasītājam iepazīties ar Šanu dinastijas laikmeta pamatiem — tās valsts organizāciju, tā laika metroloģisko praksi un vairākiem citiem interesantiem šīs senās ķīniešu civilizācijas aspektiem.