Trilogian viimeisessä osassa Matti Pitkänen avaa seikkaperäisesti kvanttimekaniikkaan liittyviä avoimia kysymyksiä ja on valmis pohtimaan vanhojakin tietoteoreettisia kysymyksiä uudessa valossa. Kvantti etuliitteenä liittyy nykyään kaikenlaisiin juttuihin. Meillä on kvanttihyppyjä, kvanttifysiikkaa, kvanttioptiikkaa, kvanttibiologiaa, kvanttitietokoneita, kvanttihoitoja. Niin, miksei myös kvanttietiikkaa? Pienissä erissä suuria ideoita.

Matti ryhtyi opiskelemaan fysiikkaa ja matematiikkaa Helsingin yliopistossa vuonna 1970. Hän valmistui teoreettisen fysiikan maisteriksi ja fysiikan lisensiaatiksi vuonna 1982. Tohtorin tutkintonimikkeen Matti ansaitsi puolustamalla onnistuneesti väitöstään topologisesta geometrodynamiikasta. On siis luonnollista, että päädymme tässä jaksossa keskustelemaan TGD-yhtenäisteoriasta. Matin ongelmalähtöinen taktiikka ja luova ajattelu on tuottanut neljänkymmenen vuoden aikana hämmästyttävän määrän edelleen tarkentuvaa tietoa ja näkemyksiä, joiden sisäistäminen vaatii helposti vuosia.

Jatkuuko kvanttitotuuden etsijän matka rämeiköstä syvemmälle suohon vai löytyykö jostain tukevaa maata, josta saa selkeämmän kuvan ilmiömaailman takana olevasta todellisuudesta? Miten Riemannin väittämä liittyy tietoisuuteen ja kvanttimekaniikkaan? Tulevatko kvanttitietokoneet ja valloittavat maailman? Entäpä jos aika lähteekin sitä ennen jollottelemaan toiseen suuntaan? Muun muassa nämä asiat selviävät kuuntelemalla loppuun Mesokosmoksen podcast-kvanttitrilogian viimeisen jakson. Sarjan aiemmat osat (episodi 31 ja episodi 32) löytyvät osoitteesta: mesokosmos.com.

Erityinen kiitos myös fysiikan lehtori Antti Savinaiselle episodien web-julkaisujen teksteihin ja käsitteisiin liittyvistä arvokkaista kommenteista ja korjauksista.

Luulen, että voin turvallisesti sanoa, että kukaan ei ymmärrä kvanttimekaniikkaa.
– Richard Feynman

---

Käsitteistöä

Seuraavassa on selitetty muutamia käsitteitä loiventamaan oppimiskäyrää kvanttimekaniikan saloihin. Käsitteet on esitetty suurin piirtein siinä järjestyksessä, kuin niitä trilogian viimeisessä jaksossa esiintyy. Käsitteet täytyy ymmärtää myös kontekstisidonnaisina, erityisesti tällä kertaa TGD-viitekehyksessä. Muissa kuin haastattelun asiayhteydessä, erityisesti muilla tieteenaloilla, käsitteillä voi olla eri merkityksiä.

Topologia = Topologia on kiinnostunut vain objektien muodosta, ei esimerkiksi koosta. Objektit, jotka omaavat saman topologian, saadaan toisistaan muuttamalla niiden muotoa jatkuvasti, toisin sanoen repimättä. Esimerkiksi ympyrä ja jana ovat topologisesti erilaisia.

Geometrodynamiikka = Yritys palauttaa fysiikka Riemannin geometriaan tai johonkin sen varianttiin. Yleinen suhteellisuusteoria tekee tämän gravitaatiolle klassisella tasolla ja Albert Einsteinin unelma oli saavuttaa sama muillekin vuorovaikutuksille. John Wheeler yleisti unelman postuloimalla, että kolmi-geometrioista koostuva super-avaruus geometrisoi koko kvanttigravitaation. Vielä rohkeampi unelma on koko kvanttifysiikan geometrisointi.

Ekvivalenssiperiaate = Yleisen suhteellisuusteorian mukaan gravitaation aiheuttama kiihtyvyys ei riipu testihiukkasen massasta (hitausmassa Newtonin toisessa laissa F = ma ja gravitaatiomassa ovat samat). Toisin sanoen on mahdotonta päätellä, onko kappale kiihtyvässä tilassa vai painovoiman vaikutuksen alainen. Sopivalla koordinaatiston valinnalla painovoima häviää, jolloin voidaan sanoa, että gravitaatio ei ole todellinen voima.

TGD:ssä ekvivalenssiperiaate pätee avaruusaikapinnan tasolla, mutta se pätee myös Newtonilaisen kuvailun yleistys 8-D M⁴ x CP₂:n tasolla. Tällä tasolla voidaan puhua gravitaatiosta aitona voimana, siis impulssin vaihtona.

Ekvivalenssirelaatio = Matematiikassa joukon alkioiden välillä on ekvivalenssi, jos se on refleksiivinen, symmetrinen ja transitiivinen.

Äärettömyys / divergenssi / järjettömyys kvanttikenttäteoriassa = Kvanttimekaniikassa saadaan fysikaalisesti mielettömiä laskutoimituksia. Jos teoria on renormalisoituva, niin niistä kyetään pääsemään eroon. Kun yleisen suhteellisuusteorian mukainen gravitaatio yritetään kvantisoida, saadaan ei-renormalisoituva teoria, eikä siis kvantisointi onnistu.

Standardimalli = Hiukkasfysiikassa teoria, joka kuvaa heikon, vahvan ja sähkömagneettisen vuorovaikutuksen sekä alkeishiukkaset, joista aine pohjimmiltaan koostuu.

Fermionit = Standardimallin hiukkasista kvarkit (6 kpl) ja leptonit (6 kpl) muodostavat fermionit pääryhmän, joista koostuvat massalliset hiukkaset.

Bosonit = Fermionien (12 kpl) lisäksi standardimallissa on 5 bosonia (gluoni, fotoni, z-bosoni, w-bosoni ja higgsin hiukkanen), jotka ovat vuorovaikutusvoimien kantajia. Nämä muodostavat kaikki 17 nykyään tunnettua hiukkasta ja vuorovaikutusvoimaa. Gravitoni voisi olla 18:sta, mutta sitä ei ole vielä kokeellisesti havaittu.

Klassisten kenttien geometrisointi = Einsteinin teoriassa geometrisoidaan gravitaatiokenttä. TGD:n unelma on geometrisoida myös muut kentät, kuten sähkömagneettinen, heikko- ja gluonikenttä. Mittakenttäteorioissa tämä unelma saavutetaan vain osittain. Säiemallissa kenttien dynamiikka palautuu säieratojen geometriaan ja niillä määriteltyjen fermionikenttien dynamiikkaan.

TGD:ssä tunnetut bosonikentät katoavat kokonaan primäärisinä kenttinä ja tilalle tulee avaruusaikapintojen dynamiikka. Fermionikentät vastaavat tietyssä mielessä kvanttiversiota Boolen logiikalle Riemannin geometrian ”neliöjuurena” ja määräytyvät yksikäsitteisesti. TGD mielessä supersymmetria yhtenäistää bosonisen ja fermionisen sektorin.

Metrinen perustensori = Pituuden mittaus on perusoperaatio fysiikassa ja suurin osa fysiikkaa palautuu siihen, etenkin jos uskotaan geometrisointiin. Saksalainen matemaatikko G. F. Bernhard Riemann kehitti geometriansa matemaattisena kuvailuna pituuden mittaukselle. Metrinen perustensori koodasi pituuden ja kulman mittauksen, mutta mukaan tuli lisäksi kaarevuuden käsite, johon Einstein liitti gravitaation.

Mittakenttäteoria = Mittakenttäteoriaa voidaan pitää elektrodynamiikan yleistyksenä. Lokaali mittasymmetria on keskeinen käsite. Elektrodynamiikassa lokaaleista mittasymmetrioista seuraa Faradayn laki ja ettei magneettisia varauksia ole: siis puolet Maxwellin yhtälöistä. Lokaali mittasymmetria eliminoi mittavapausasteet fysikaalisina vapausasteina. Yleisissä mittakenttäteorioissa mittaryhmä on laajempi kuin elektrodynamiikan U(1) – ympyrän kierrot. Voi sanoa, että jokainen gluoni ja sähköheikon vuorovaikutuksen bosoni vastaavat yhtä mittaryhmän dimensiota.

Dynaaminen = Ajassa tapahtuvia muutoksia. Vastakohta staattiselle eli pysyvälle.

Primäärinen = Ensisijainen, perustavanlaatuinen (eng. primary).

Sekundäärinen = Toissijainen (eng. secondary).

Introdusoida = Esitellä, tuoda esille (eng. introduce).

Avaruusaikalehti = Monilehtisyys = TGD:n avaruusaika on 4-D pinta 8-D avaruudessa M⁴ x CP₂. Erikoistapauksena saadaan avaruusaikapinnat, joiden M⁴ projektion 4-dimensioinen. Voidaan ajatella, että kyseessä on deformoitu tyhjä Minkowskin avaruus M⁴. Tämä olisi analoginen yleisen suhteellisuusteoria avaruusajalle.

Visualisoinniksi käy deformoitu 2-D tasopinta vaikkapa äärimmäisen ohuen (CP₂:n koko) lasilevyn sisällä. Näitä voidaan asettaa suuri määrä hyvin lähelle toisiaan samansuuntaisina ja ne voivat koskettaa toisiaan ”madonreikä-kontakteilla”. Tuloksena olisi siis 2-D visualisaatio monilehtiselle avaruusajalle.

Kun kaikki lehdet ”lytätään” yhdeksi ainoaksi kaarevaksi M⁴:n deformaatioksi, saadaan yleisen suhteellisuusteorian avaruusaika. Tässä menetetään runsaasti informaatiota, joka on keskeistä erityisesti kvanttibiologiassa.

Madonreikä = Hypoteettinen maailmankaikkeuden pintoja oikotietä yhdistävä putkimainen osa (eng. wormhole). Joidenkin teoreetikkojen mukaan kvanttikietoutumien kertymä.

TGD:n madonreikä on topologisesti sama, mutta sen koko / pituus on äärimmäisen pieni, CP₂ kokoluokkaa. Alkeishiukkaset voidaan liittää madonreiän nieluihin, joissa Minkowski-tyyppinen metriikka (yksi ajankaltainen suunta) madonreiän ulkopuolella muuttuu Euklidiseksi (kaikki suunnat paikankaltaisia) madonreikäkontaktin sisällä. TGD:ssä magneettiset vuoputket ovat korrelaatteja kvanttikietoutumiselle.

Mittapotentiaali = Sähkömagneettinen kenttä saadaan elektrodynamiikassa mittapotentiaalista. On kuitenkin suuri määrä mittapotentiaaleja, jotka antavat saman kentän ja siis saman fysiikan. Tämä merkitsee mittasymmetriaa, joka on olennainen elektrodynamiikan renormalisoituvuuden kannalta. Tämä kuva yleistyy mittakenttäteorioihin.

Magneettinen keho = TGD:ssä kentän käsite eroaa Maxwellin teorian magneettisesta kehosta. Maxwellin teoriassa eri systeemien, vaikkapa A ja B kentät summautuvat interferoimalla ja menetetään paljon informaatiota, koska ei enää tiedetä mikä osa kenttää tuli A:sta ja mikä B:sta (yksinkertaistettu esimerkki: 2+3=5, 3+2=5, 1+4=5 ja 0+5=5, jolloin pelkän lopputuloksen perusteella ei tiedetä, mitä lukuja summaamalla luku 5 saatiin).

TGD:ssä A:n ja B:n kentät vastaavat niihin liittyviä avaruusaikalehtiä ja nämä lehdet ovat erillisiä, vaikka niillä voi olla madonreikäkontakteja. A:lla ja B:llä on siis kenttäidentiteetti, kenttäkeho toisin kuin Maxwellin maailmassa. Erityisesti magneettinen keho. Se menetetään kenttäteoriarajalla, jolla avaruusaikalehdet ”lytätään” yhteen.

Variaabeli = Muuttuja.

Mikro / Meso / Makro = Kokoluokat eli skaalat. Mikro on atomien ja pienhiukkasten maailman kokoluokka. Meso on pieneliöiden, ihmisen ja maapallon kokoluokkaa koskeva maailma. Makro on linnunrata- ja klusterikokoluokka. Planckin kokoluokka on hypoteettinen mikromaailmaa pienempi, niin kutsuttu ultramikromaailma. TGD:ssä Planckin pituus korvautuu CP₂:n koolla, joka on noin 10,000 kertaa Planckia pitempi skaala.

Epätarkkuusperiaate = Heisenbergin löytämä kvanttimekaniikan periaate, jonka mukaan tiettyjä suureita, esimerkiksi hiukkasen paikkaa ja nopeutta, ei voida tuntea tarkasti yhtä aikaa.

EEG = Tulee englanninkielisestä sanasta electroencephalography eli aivosähkökäyrä, joka on menetelmä aivojen sähköisten ilmiöiden kuvaamiseen.

Intentionaalinen agentti = Käsite edellyttää useita oletuksia. Tajunta on universaali ilmiö (panpsykismi); vapaa tahto on todellista ja vastaa kvanttiteoriassa tilafunktio reduktiota; fysiikassa luonteva systeemien ja niiden alisysteemien muodostama hierarkia vastaa tajuntojen hierarkiaa. Annetulla tasolla tajunta kokee ”alitajuntansa” mielikuvina – mekin olemme korkeamman tason tajunnan mielikuvia. Jokainen tajunta intentionaalinen agentti ”ali-tajuntojensa” suhteen määrittelemällä reunaehdot niiden toiminnalle. Voi sanoa, että se toimii intentionaalisena agenttina. Intention tarkempi määrittely vaatisi p-adisen ja adelisen fysiikan introdusoimista.

Kvanttibiologinen tulkinta olisi seuraava. Oletetaan efektiivisten Planckin vakioiden h_eff = n ⨯ h₀ hierarkia, joka liitetään valaisemattomaan aineeseen tavallisen aineen faaseina. Valaisematon aine olisi lokalisoitunut magneettiselle keholle ja tekisi bio-aineesta elävän. Koska h_eff mittaa evoluutiotasoa algebrallisen kompleksisuuden mittana – ”ÄO”:na – saadaan myös evoluutiohierarkia. Intentionaalinen agentti kontrolloi – ”pomottaa” – tajunnan tasoja, joilla on pienempi h_eff. Itseisorganisaation teoriassa tämä hierarkia vastaa isäntä-orja hierarkiaa. TGD:ssä itseisorganisaatio palautuu valaisemattomaan aineeseen ja nollaenergiaontologiaan (ZEO).

Genomi = Biologiassa DNA:han koodattu geeniperimä.

Evidenssi = Todiste (eng. evidence).

Implikoida = Ilmaisuista, esimerkiksi lauseista ja kaavoista pääteltävissä oleva lisämerkitys (eng. implicate).

Anomalia = Poikkeavuus, epätavallisuus, ilmiö, jota yleinen teoria ei ennusta.

Kausaalianomalia = Kausaalianomalissa syy ja seuraus näyttävät vaihtavan ajallisesti paikkaa (retrokausaalisuus). Tärkein fysikaalinen seuraus olisi termodynamiikan toisen lain näennäinen rikko: rajatussa ajassa ja skaalassa järjestys kasvaisi eikä pienenisi. Tällä ilmiölle löytyy runsaasti evidenssiä esimerkiksi biologiasta.

Toinen pääsääntö on tilastollinen laki. Ihan hyvin voi käydä niin, että pienen hiukkasmäärän entropia pienenee spontaanisti. Niin voi käydä myös suurelle hiukkasjoukolle, mutta se on äärimmäisen epätodennäköistä. Kolmas tärkeä seikka huomata on se, että paikallisesti entropia pienenee useissa fysikaalisissa prosesseissa, esimerkiksi järven jään jäätyminen, mutta kokonaisentropia kasvaa toisen pääsäännön mukaisesti. Edellisen esimerkin tapauksessa ympäröivän ilman entropia kasvaa enemmän kuin jäätyvän jään entropia pienenee.

Signatuuri = Uniikki jälki, allekirjoitus (eng. signature).

Solitoni = Solitoni on epälineaaristen aaltoyhtälöiden (tyypillisesti 1-ulotteisessa systeemissä) ratkaisu, johon liittyvä rakenne ei hajoa, kuten tapahtuu lineaarisille aaltoyhtälöille, jossa eri aaltovektoreita vastaavat tasoaallot etenevät omiin suuntiinsa ”toisistaan piittaamatta”. Syynä on epälineaarisuus ja mahdollisesti myös dispersio.

Hiukkaskiihdytin = Laite, joka törmäyttää hiukkasia yhteen lähes valonnopeudella. Törmäyksessä syntyvistä jäljistä ja datasta voidaan päätellä aineen muutoin ei-havaittavia ominaisuuksia.

Fraktaalius = Fraktaali on muoto, joka näyttää samalta riippumatta tarkasteluskaalasta ja mittaus-resoluutiosta. Tämä voi päteä niin eksaktisti kuin tilastollisestikin. Iteraatio – tai pikemminkin sen käänteisoperaatio – on universaali tapa tuottaa fraktaaleja. Fraktaalit vastaavat myös kriittisiä systeemejä: pienikin häiriö vahvistuu eksponentiaalisesti, josta on seurauksena perhosefekti. Mandelbrotin fraktaali ja Julia-joukko erottuvat erityisen kauniina fraktaaleina. Vaikka usein sanotaan, että ne edustavat kaaosta voisi pikemminkin sanoa, että kyse on äärimmäisestä kompleksisuudesta.

Hadronifysiikka = Hadroneiksi sanotaan pienhiukkasia, jotka koostuvat vahvaa vuorovaikutusta välittävien gluonien yhteensitomista kvarkeista. Euroopan hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERN:in vuonna 2008 valmistuneessa Large Hadron Colliderilla (LHC) eli hadroni-hiukkaskiihdyttimellä tutkitaan aineen perimmäistä rakennetta törmäyttämällä raskaita alkuaineita yhteen. Hadronit jaetaan kahteen luokkaan: baryonit ja mesonit.

Supersymmetria (SUSY) = Fermionit ja bosonit ovat hiukkasia, joilla on puoli-lukuinen ja kokonaislukuinen spin. Tavanomaisen symmetriakäsitteen puitteissa niitä ei voida saada toisistaan symmetrioilla. Ideana on laajentaa symmetrian käsitettä supersymmetriaksi, jolloin tämä saavutettaisiin. SUSY:lla on monia eri versioita, mutta yksinkertaisin N=1 supersymmetria on eliminoitu LHC energioilla, joilla sille oli hyvä motivaatio. Supersymmetrian käsite johtaa myös geometrian yleistykseen supergeometriaksi, joka on hyvin elegantti käsite.

TGD:ssä SUSY:lle löytyy uudenlainen realisaatio, jossa kvarkeista voidaan rakentaa myös leptonit: leptonit vastaisivat kolmea kvarkkia samassa pisteessä ja baryoneille ja mesoneille kvarkit olisivat eri pisteissä. Myös voidaan puhua superavaruusaikapinnoista ja kaikkiin TGD:n geometrisiin objekteihin voidaan liittää etuliite ”super”.

Mesonit = Kvarkeista ja antikvarkeista koostuvat hiukkaset, esimerkiksi pioni, kaoni ja eeta-mesoni. Mesonit ovat myös bosoneita.

Elektroni, myoni, tau = Nämä kolme sekä niiden neutriino hiukkasparit eli kaiken kaikkiaan kuusi hiukkasta yhteensä muodostavat standardimallin leptonien ryhmän.

Mittabosoni = Mittabosonit vastaavat 1-1 tavalla mittasymmetriaryhmän nk. Lie-algebran alkioita. Mittaryhmän Lie-algebra vastaa infinitesimaalisia – äärettömän pieniä – symmetriamuunnoksia. Esimerkiksi kiertojen ryhmän tapauksessa ne saadaan summaamalla infinitesimaalisia kiertoja x-, y- ja z-suunnissa. Rotaatioiden ryhmälle saataisiin kolme mittabosonia vastaten näitä peruskiertoja x-, y- ja z-suunnissa.

Simulaatiot = Mallinnus, tyypillisesti tietokoneella tehty (eng. simulation).

Dimensio = Ulottuvuus = Itsenäinen, riippumaton suunta. On yleisesti hyväksytty, että meitä ympäröi kolmiulotteisuus (x-y-z-koordinaatit) ja aika on neljäs ulottuvuus. Yhtenäisteoriat joutuvat olettamaan suurempia ulottuvuuksia, esimerkiksi supersäieteoriat 10-26 ulottuvuutta, M-teoria 11 ulottuvuutta. näissä teorioissa voi sanoa 4-ulotteisen avaruusajan yleistyvän korkeampiulotteiseksi.

TGD:ssä upotusavaruus on 8-ulotteinen, mutta avaruusaika sen pintana on edelleen 4-ulotteinen ja yleistys säikeen radasta, joka on 2-ulotteinen. Kvanttifysiikan Hilbertin avaruus on ääretönulotteinen, mutta sen fysikaalinen tulkinta on toinen kuin avaruusajan.

Dimensioanalyysi = Kun tunnetaan systeemiin liittyvät dynaamiset perusparametrit, voidaan rakentaa sekä dimensionaalisia että dimensiottomia suureita, jotka esiintyvät mallin ennustuksia kuvaavissa funktioissa. Dimensioanalyysissä oletetaan usein symmetrioita, kuten Lorentz symmetria ja skaalainvarianssi, jolloin nämä suureet ovat myös invariantteja symmetrioissa. Pelkästään tämä voi jo antaa hyvin arvokasta informaatiota tutkimuksen kohteena olevasta mallista.

Platonia = Liittyy ideaan siitä mitä ”tosiolevainen” on. Klassisen Platonian voisi sanoa olevan keskenään ristiriidattomien matemaattisten objektien maailma, joka olisi aistimaailman – luolan – ulkopuolella. Klassinen Platonian käsite ei kuitenkaan sano mitään aistihavainnoista ja tietoisuudesta eli luolassa olijan kokemuksista, joita se pitää enemmänkin harhana. Kvantti-Platoniassa asukkaiden kvanttihypyt / kvanttitilat tuottaisivat tajunnan ja myös aistihavainnot. Kvantti-Platoniassa ei siis oleteta mitään ”fysikaalista” matemaattisten objektien takana.

Lukuteoria = Aritmetiikassa eli lukuteoriassa tutkitaan lukuja (perinteisesti kokonaislukuja, mutta nykyään laajaa joukkoa murto-, irrationaali, kompleksilukuja yms.) ja niihin liittyviä ominaisuuksia ja luvuilla tehtäviä toimenpiteitä sekä sääntöjä.

Kognitio = Eliön tietoa hankkiva ja käsittelevä ulottuvuus, johon liittyy laajasti tietoisuus, ajattelu ja havaitseminen. Kognitiota voidaan pitää tajunnan aspektina, johon liittyvät ainakin ajattelu ja mielikuvitus kykynä kuvitella maailmoja jotka eivät ole välttämättä fysikaalisesti mahdollisia. Intentioiden – aikomusten – voisi ajatella liittyvät kognitioon myöskin.

TGD:ssä aistikokemus vastaisi reaalilukuihin perustuvaa fysiikkaa ja kognitio p-adisiin lukukuntiin ja niistä rakennettuihin adeleihin liittyvää fysiikkaa. Aistikokemuksen vastineita olisivat reaaliset ja mielikuvituksen vastineita olisivat p-adiset avaruusaikapinnat.

Zenonin paradoksit = Zenon Elealaisen ja hänen oppilaidensa kehittämiä paradokseja, jotka perustuvat liikkeen, moneuden, jatkuvuuden ja äärettömyyden käsitteisiin. Paradoksien tavoitteena oli paljastaa ristiriitoja, jotka seuraavat oletuksesta, että liike, moneus jne. ovat olemassa. Paradokseja on yhteensä yhdeksän kappaletta. Nykyään ne on matemaattisessa käsittelyssä varsin hyvin selvitetty.

Zeno-efekti = “Vahdittu kattila ei kiehu.”

TGD:ssä tajunnalla olisi kaksi komponenttia: a) muuttumaton komponentti, joka vastaisi yleistetyn Zeno-efektin ”kattila-ei-kiehu” komponenttia ja b) muuttuva komponentti, joka vastaisi aistisyötettä ja sen tuottamia ajatuksia ja assosiaatioita: kvanttifysikaalisesti ne vastaisivat nk. ”heikkoja” (weak) kvanttimittauksia. Pysyvä Itse ja Maya ovat itäisten filosofioiden vastineita tälle.

Nollaenergiaontologiassa tavallisten kvanttimittausten vastineet vastaisivat ”itsen” kuolemaa ja reinkarnaatiosta vastakkaisella ajan suunnalla universaalissa mielessä. Minev et al. havainnot atomifysiikassa ja Libetin kokeet tukevat nollaenergiaontologiaa.

Observaabeli = Fysiikassa ja etenkin kvanttimekaniikassa sellainen fysikaalinen suure, joka voidaan mitata äärellisellä jonolla fysikaalisia operaatioita. Observaabeleita ovat esimerkiksi hiukkasen paikka ja liikemäärä.

Riemannin hypoteesi = Yksi matemaatikkoja edelleen vaivaavista ongelmista, jonka Riemann formuloi noin 150 vuotta sitten. Lyhyesti se kuuluu niin, että Riemannin zeta-funktion ei-triviaaleilla nollilla kompleksiluvun reaaliosa on ½. Ongelman ratkaisusta on jo 20 vuotta ollut voimassa miljoonan dollarin Millennium Prize -palkinto.

Energiaspektri = Kvanttifysikaalisessa systeemissä hiukkasen energia tyypillisesti kvantittuu. Kvanttimekaniikan alkuvaiheissa ajateltiin, että vain niin sanotut Bohrin radat, jotka kiinnittävät säilyvien suureiden arvot, ovat mahdollisia. Tässä ollaan siis edelleen hiukkaskuvassa: Newtonin yhtälö plus impulssimomentin kvantitus kvantisoi energian. Aaltomekaniikassa taas reunaehdot Schrödingerin yhtälölle johtavat energian ja impulssimomentin kvanttiutumiseen.

TGD:ssä Bohrin radat ja kvanttitila tekevät paluun nollaenergiaontologiassa. Schrödingerin amplitudin vastineena on kvanttisuperpositio Bohrin ratojen analogioista.

Tällä tavalla ratkeaa kvanttimekaniikan mittausteorian perusongelma koska kvanttihypyt ovat näiden superpositioiden välillä, eivätkä siis riko klassisen fysiikan lakeja muuttamalla epäjatkuvasti yksittäistä rataa.

Zeta-funktio = Matematiikassa Riemannin zeeta-funktio on kompleksitason kuvaus, joka liittyy alkulukujen jakaumaan ja on siksi mielenkiintoinen mm. lukuteorian kannalta.

Kompleksiluku = Reaaliluvut muodostavat 1-ulotteisen jatkumon, mutta kun yritetään ottaa esimerkiksi negatiivisen luvun neliöjuuri, sitä ei löydykään reaalilukua. Kompleksiluvut saadaan vaatimalla, että minkä tahansa reaalilukukertoimisen yhtälön juuret ovat olemassa. Algebralliset luvut saadaan, kun rajoitutaan rationaalilukukertoimisiin polynomeihin.

Karakterisoida = Kiinnittää kohde osittain tai täydellisesti mitattavien ominaisuuksien perusteella. Esimerkiksi elektronin tila voidaan karakterisoida täydellisesti antamalla sen spin annetussa suunnassa sekä energia ja impulssi. Karakterisoinnissa voitaisiin antaa myös paikka impulssin sijaan.

Modifikaatio = Muunnos (eng. modification).

Partitiofunktio = Termodynamiikassa partitiofunktio koodaa hyvin elegantisti informaation systeemin, vaikkapa hiukkasen termodynaamisesta tilasta. Syötteenä on lämpötilan lisäksi hiukkasen energiaspektrin ja annettuun energian arvoon liittyvien tilojen lukumäärä. Partitiofunktiosta saadaan erilaisia termodynaamisia suureita, kuten esimerkiksi systeemin entropia ja paine.

Kvanttitietokone = Kvanttimekaanisilla periaatteilla toimiva kone, joka voi suorittaa vaativia laskutoimenpiteitä rajallisessa kohtuullisessa ajassa, joihin klassisesti toimivilla supertietokoneillakin menisi ikuisuuksia. Kvanttitietokone käyttää bittien sijasta kubitteja ja niitä ohjelmoidaan kvanttilogiikkaporttien avulla samaan tapaan kuin tavallisia logiikkaportteja käytetään perinteisessä elektroniikkapiirien ohjelmoinnissa. Kvanttitietokoneiden nykyiset sovellusalueet ovat rajalliset ja koneiden ongelmana on virheherkkyys, joka liittyy kubittien kvanttitilojen ylläpitämisen vaikeuteen. Teknisesti kvanttitietokoneet vaativat ympäristön, joka on mahdollista rakentaa tällä hetkellä vain tiedelaboratorioissa, joissa kvanttitilat voidaan pitää aisoissa lähes absoluuttisen nollapisteen lämpötilassa. Jotkin laboratoriosta tarjoavat mahdollisuuden käyttää kvanttitietokoneita etänä tavallisten ohjelmointirajapintojen kautta.

Faasi = Vaihe (eng. phase).

Fluktuaatio = Satunnainen vaihtelu / aaltoilu (eng. fluctuation). Kvanttimekaniikassa myös tyhjiö sisältää fluktuaatiota.

Valaisematon / pimeä aine, valaisemattomat fotonit = Valaisemattomalle / pimeälle aineelle on ehdotettu monia merkityksiä. Galakseja kiertävien kaukaisten tähtien nopeudet eivät juuri riippuneet etäisyydestä, mikä johti oletukseen, että tavalliseen aineen lisäksi täytyy olla valaisemattoman aineen muodostama galaktinen halo, jonka gravitaatio selittää tämän.

Yleensä oletetaan, että valaisematon aine vuorovaikuttaa tavallisen aineen kanssa vain gravitaation kautta tai että vuorovaikutus on hyvin heikko. Hiukkasfyysikot identifioivat vuorovaikutuksen kuvattavaksi Feynmanin diagrammien kautta ja heidän ehdotuksensa ovat tyypillisesti yksi tai useampi vaikeasti havaittavia hiukkasia.

TGD:ssä valaisematon aine vastaa tavallisen aineen faaseja efektiivisellä Planckin vakio h_eff = n ⨯ h₀, joka poikkeaisi h = 6 ⨯ h₀:sta. Matemaattinen formulointi edellyttää lukuteorian tuomista osaksi fysiikkaa. Kvanttikoherenssi h_eff:n määräämässä hyvinkin pitkässä pituusskaalassa tekisi valaisemattoman aineen tässä mielessä kvanttibiologiassa keskeisen tärkeäksi. Myös valaisemattomat fotonit vastaisivat tällaisia faaseja ja biofotonit syntyisivät näiden muuntuessa tavallisiksi fotoneiksi.

Valaisematon / pimeä energia = Valaisemattoman energian käsitteeseen päädyttiin havainnosta, että kosmologinen laajeneminen näyttää kiihtyvän. Sen aiheuttaisi valaisemattoman energian läsnäolo, jota karakterisoi kosmologinen vakio, jonka arvo on hyvin pieni. TGD:ssä se vastaisi magneettisten vuoputkien (erityisesti kosmisten säikeiden) energiaa ja se tuottaisi gravitaation ja vastaisi galaktista valaisematonta ainetta ja selittäisi havaitun nopeusspektrin ilman lisäoletuksia. TGD:ssä kosmologinen vakio riippuu avaruusaikalehden pituusskaalasta ja menee nollaan suurissa skaaloissa, mutta voi olla hyvinkin iso pienissä skaaloissa.

Komputaatio = Laskenta (eng. computation).

Aura = Halo, energiakenttä, joka ympäröi eliötä tai esinettä. Nykyään jotkut tulkitsevat kirliankuvauksessa nähtävän sähkömagneettisen kentän vastaavan auraa.

Linkkejä

• Matti Pitkänen
• Juhan juttusilla Matti Pitkänen (RTV): video 1 ja video 2
• Matti Pitkänen ja Sini Kunnas: video 1 ja video 2
• To catch and reverse a quantum jump mid-flight
• Varmista alkulukujen harmonia – Riemannin hypoteesi
• Topologinen geotermodynamiikka – tgdtheory.fi
• TGD diary

Kuva

Copyright © sakkmesterke / Alamy Stock Photo