Vores fysiske univers er baseret på mønstre i matematik

TS Eliot skrev The Dry Salvages, da bomberne fra Anden Verdenskrig faldt over London. Digtet forestiller menneskeheden drivende i en utæt båd, med havet "alt omkring os". Men poesi, som havet, er aldrig stille. "Hvor er enden af ​​det drivende affald?" spørger digtet. Svar: "Der er ingen ende, der er tilføjelse" lyder anderledes i 2022, end det gjorde i 1941, da der hvert år tilføres 12 millioner tons plastik til havene.

Hvorfor linker jeg i hvert fald hver artikel til et digt klokken God 04:00 om morgenen, tilbage til vores kedelige emne, matematik.

I den forstand er det underliggende grundlag for vores univers immaterielt, ikke materielt

Sunny Labh, videnskabsforfatter og "spirende astrofysiker", minder os om, at alt fra snefnug til sorte huller i vores univers kan beskrives med matematik:

"For at have en grundlæggende forståelse af, hvor nøjagtigt og loyalt dette univers er over for matematik, kunne vi visualisere vores solsystem. Tilbage i 1905 opdagede videnskabsmænd, at Uranus og Neptuns kredsløb ikke fulgte Newtons gravitationslove, og ved hjælp af matematiske udtryk, forudsagde at der må være et andet himmellegeme, der påvirkede deres kredsløb. I 1930 brugte Clyde Tombaugh metoden til sammenlignende plettering af astronomiske fotografier, også kendt som blink-komparator-teknikken. Beregningerne blev foretaget præcise til et punkt, hvor vi endda kunne fortælle, hvor vi skulle pege vores teleskop for at finde det himmelske legeme. Og dermed blev Pluto opdaget. For nylig tog Peter Higgs standardmodellen for partikelfysik, ligninger, der kombinerer kvanteteori med en forståelse af relativitet, og forudsagde, at hvis vi bygger en maskine ( en Hadron-kollider), vil vi være i stand til at komme op med nye partikler. Einstein forudsagde ved hjælp af matematik, at der eksisterede gravitationsbølger, som var f.eks. prøvet for nylig. Så på en måde har universet altid været matematikkens sprog, og vi har først lært at genkende alfabetet i det for nylig."

SUNNY LABH, "HVORFOR MATEMATIK ER UNIVERSETS ULTIMATE SPROG" PÅ MEDIUM (15. OKTOBER 2022)

Det er et rigtigt univers, men dets grundlag er uvæsentligt.

Shades of Eugene Wigner (1902-1995) og "The Unreasonable Effectiveness of Mathematics in the Natural Sciences" (1960): "Miraklet om matematisk sprogs passende til formuleringen af fysikkens love er en vidunderlig gave, som vi hverken forstår eller fortjener. Vi bør være taknemmelige for det og håbe, at det vil forblive gyldigt i fremtidig forskning, og at det vil udvide, på godt og ondt, til vores fornøjelse, selvom måske også til vores forbløffelse, til brede grene af læring."

Men nu... er matematik opfundet eller opdaget? Det er et stort spørgsmål:

"Nogle matematiske ideer er så grundlæggende, at selvom du ikke opdagede dem, ville en anden have det. Matematik er videnskabens sprog, og dets strukturer er medfødte i naturen. Selv hvis universet skulle forsvinde i morgen, ville de evige matematiske sandheder stadig eksistere. Det er op os at opdage det, forstå dets funktion og bygge videre på vores viden for at finde løsninger på den fysiske begivenhed, vi søger at kontrollere."

Mange matematikere støtter denne opfattelse. De har opdaget mange evige sandheder, uafhængige af sindet, der fandt dem. For eksempel er der ikke noget højeste primtal, og tallet pi, når det udtrykkes i decimaler, kan fortsætte evigt.

Matematik manifesterer sig i naturen og rummer svar på mange universelle spørgsmål. Et sådant eksempel, hvor matematik kan findes i naturen, er The Golden Ratio.

KETAKI BEPAT, "ER MATEMATIK EN OPFINDELELSE ELLER EN OPDAGELSE?" HOS SCIENCEABC (29. OKTOBER 2021)

Vi lever bestemt i et designet univers i den forstand, at det er alt andet end et virvar af tal.

For hyperreals tilføjes et nyt tal for at repræsentere uendelighed. Da hyperrealer er nye, er der ingen universel standard for, hvad uendelighedsnotationen skal være, så jeg bruger normalt en græsk omega med små bogstaver (ω). Så hvad er ω helt præcist? Du bør tænke på ω som en slags enhed, men i stedet for at repræsentere en fysisk størrelse (som en fod, en mile eller et kilogram), repræsenterer den en numerisk størrelse, der er uendelig.

Som vi vil se, er der mange forskellige uendeligheder. Så hvis vi ikke kan tælle til det uendelige (hvem har tid?), og der er flere uendeligheder, hvad er ω? Det ser ud til, at den specifikke uendelighed, den refererer til, ikke er ligegyldig, forudsat at vi er konsekvente. Det vil sige, at vi kan sige, at ω repræsenterer en vis uendelighed. Vi skal ikke vide, hvilken det er, vi skal bare blive enige om, at det ikke ændrer sig.

Far fremad, rejsende! Ikke at flygte fra fortiden

 Ind i ligegyldige liv eller ind i enhver fremtid;

 I er ikke de samme mennesker, der forlod den station

 Eller hvem der kommer til en hvilken som helst endestation,

 Mens de indsnævre skinner glider sammen bag dig;

 Og på dækket af trommelineren

 Ser furen, der udvider sig bag dig,

 Du skal ikke tænke 'fortiden er forbi'

 Eller 'fremtiden ligger foran os'.

 Ved mørkets frembrud, i rigningen og i antennen,

 Er en stemme afskrækkende (dog ikke for øret,

 Tidens mumlende skal, og ikke på noget sprog)

 Far frem, du, som tror, ​​at du rejser;

 I er ikke dem, der så havnen

 Vigende, eller dem, der vil gå i land.

 Her mellem den hidtil og den fjerne kyst

Mens tiden er trukket tilbage, overvej fremtiden

 Og fortiden med ligesind.

 I øjeblikket, som ikke er af handling eller passivitet

 Du kan modtage dette: "på hvilken som helst sfære af væren

 Menneskets sind kan være hensigten

 På dødstidspunktet" - det er den ene handling

 (Og dødstidspunktet er hvert øjeblik)

 Hvilket vil gavne andres liv:

 Og tænk ikke på frugten af ​​handling.

 Fare Frem.

 O rejsende, o sømænd,

 Dig der kom til havn, og du hvis kroppe

 Vil lide havets prøvelse og dom,

 Eller hvilken som helst begivenhed, dette er din rigtige destination."

 Så Krishna, som da han formanede Arjuna

 På slagmarken.

 Det går ikke godt,

 Men far frem, rejsende.