«Ἕλληνες ἀεί παῖδες ἐστε, γέρων δέ Ἕλλην οὐκ ἔστιν» (Πλάτων, Τίμαιος, 22b).


"Ὁμολογεῖται μὲν γὰρ τὴν πόλιν ἡμῶν ἀρχαιοτάτην εἶναι καὶ μεγίστην καὶ παρὰ πᾶσιν ἀνθρώποις ὀνομαστοτάτην· οὕτω δὲ καλῆς τῆς ὑποθέσεως οὔσης,
ἐπὶ τοῖς ἐχομένοις τούτων ἔτι μᾶλλον ἡμᾶς προσήκει τιμᾶσθαι. 24. Ταύτην γὰρ οἰκοῦμεν οὐχ ἑτέρους ἐκβαλόντες οὐδ' ἐρήμην καταλαβόντες
οὐδ' ἐκ πολλῶν ἐθνῶν μιγάδες συλλεγέντες, ἀλλ' οὕτω καλῶς καὶ γνησίως γεγόναμεν ὥστ' ἐξ ἧσπερ ἔφυμεν, ταύτην ἔχοντες ἅπαντα τὸν χρόνον διατελοῦμεν,
αὐτόχθονες ὄντες καὶ τῶν ὀνομάτων τοῖς αὐτοῖς οἷσπερ τοὺς οἰκειοτάτους τὴν πόλιν ἔχοντες προσειπεῖν".
(Ἰσοκράτης, Πανηγυρικός, στίχοι 23-24).

Τα άρθρα που φιλοξενούνται στον παρόντα ιστότοπο και προέρχονται απο άλλες πηγές, εκφράζουν αποκλειστικά και μόνον τις απόψεις των συγγραφέων τους.

Καθίσταται σαφές ότι η δημοσίευση ανάρτησης, δεν συνεπάγεται υποχρεωτικά αποδοχή των απόψεων του συγγραφέως.


ΕΑΝ ΘΕΛΕΤΕ, ΑΦΗΝΕΤΕ ΤΑ ΣΧΟΛΙΑ ΣΑΣ, ΚΑΤΩ ΑΠΟ ΚΑΘΕ ΑΡΘΡΟ-ΑΝΑΡΤΗΣΗ (΄κλίκ΄ στο "Δεν υπάρχουν σχόλια"). ΣΑΣ ΕΥΧΑΡΙΣΤΟΥΜΕ.

Ακολουθήστε μας στο Facebook

Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα ΑΡΜΟΝΙΑ. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων
Εμφάνιση αναρτήσεων με ετικέτα ΑΡΜΟΝΙΑ. Εμφάνιση όλων των αναρτήσεων

Σάββατο 21 Μαΐου 2016

Η μουσική αρμονία των σωματιδίων που ανιχνεύονται στον LHC


Quantizer-infographic-final



Το πρόγραμμα Quantizer μεταφράζει τα γεγονότα που συλλέγει ο ανιχνευτής ATLAS σε μελωδίες techno, jazz, pop και rock. Επινοήθηκε από την Juliana Cherston φοιτήτρια στο Media Lab του MIT και υλοποιήθηκε σε συνεργασία με τον Ewan Hill υποψήφιο διδάκτορα από το πανεπιστήμιο της Victoria.

To Quantizer χρησιμοποιεί τα δεδομένα που ανεβάζει στο διαδίκτυο ο ανιχνευτής ATLAS, ταυτόχρονα με την εξέλιξη του πειράματος. Ανάλογα με το είδος των σωματιδίων, την ενέργειά τους, την κατανομή τους στο χώρο κ.ο.κ. τα δεδομένα μετατρέπονται σε μουσικές νότες. Για παράδειγμα οι χαμηλές νότες, που ακούγονται συχνότερα σε σχέση με τις υψηλές, αντιστοιχούν σε σωματίδια με χαμηλότερες ενέργειες.

Tον περασμένο Ιούλιο το Quantizer έδωσε την πρώτη του παράσταση της στο φεστιβάλ Jazz στο Montreux (The Physics of Music and the Music of Physics event).




Ακούστε λοιπόν την μουσική των σωματιδίων που ανιχνεύονται κατά τη διάρκεια των πειραμάτων στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων ΕΔΩ: http://quantizer.media.mit.edu




πηγή: atlas.cern

Διαβάστε περισσότερα... »

Πέμπτη 16 Ιουλίου 2015

Η κρυφή αρμονία, είναι πιο ισχυρή απ' τη φανερή!



«Η κρυφή αρμονία είναι πιο ισχυρή απ' τη φανερή»
Ηράκλειτος
~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~

Λοιπόν, το δημοψήφισμα έγινε, οι Έλληνες είπαν όχι, η Ε.Ε. νοιάζεται μόνο για τον απόλυτο έλεγχο, και η ζωή συνεχίζεται. Δεν ξεκίνησε η επανάσταση ούτε καταστράφηκε ο κόσμος.

«Και τι καταφέραμε;», θα πουν οι ανυπόμονοι.

Θα σας εξηγήσω, με μια παραβολή.

Στον πεζόδρομο, κάτω απ το σπίτι, υπάρχει ένα μεγάλο παρτέρι. Καθώς τριγύρω υψώνονται πολυκατοικίες δεν το βλέπει ο ήλιος, σχεδόν ποτέ. (Θε μου, πρωτομαστορα, μ” έχτισες μέσα στα βουνά). Φυτρώνουν λίγα αγριόχορτα, τριφύλλια και τσουκνίδες.

Κάποτε φύτεψα μπιζέλια. Κατάφεραν να ξεπεταχτούν απ” το σκληρό έδαφος, αλλά δεν αναπτύχτηκαν. Όμως κάτι πρόσφεραν κι αυτά, τα ψυχανθή: Εμπλούτιζαν το χώμα με άζωτο.

Πριν τρία χρόνια φύτεψα έναν κισσό. Τον πότιζα κάθε μέρα και πίστευα ότι σε λίγους μήνες θα καταλάμβανε όλο το παρτέρι. Όμως εκείνος έμεινε μικρός και καχεκτικός.

Συνέχισα να τον ποτίζω, όχι με πολλή ζέση, αλλά δεν τον ξεχνούσα. Δεν έγινε κάποιο θαύμα, όπως συνηθίζεται στις ταινίες και στα μυθιστορήματα.

~~

Πριν λίγες μέρες παρατήρησα κάτι σχηματισμούς στο χώμα, σαν μυρμηγκοφωλιές. Αλλά ήταν σφήκες.

Αυτές οι σφήκες δεν είναι κοινωνικές. Σκάβουν, η καθεμιά την τρύπα της, εναποθέτουν τα αυγά τους και μετά βρίσκουν μια κάμπια, την παραλύουν και την εγκλωβίζουν στην τρύπα, ώστε να έχουν πρωινό οι μικρές σφήκες, σαν βγουν απ” τα αυγά τους.

Δεν τις σκότωσα. Προσφέρουν κι αυτές στην ισορροπία και βοηθούν στον αερισμό του εδάφους.

Πότισα τον κισσό, που τρία χρόνια μετά ίσα που έχει διπλασιαστεί σε μέγεθος. Αλλά καθώς παρατηρούσα τις σφήκες είδα κάτι άλλο, ένα θαύμα (όπως αυτά που συμβαίνουν στη ζωή).

Σε άλλες μεριές στο παρτέρι, μακριά απ΄ το μητρικό φυτό, είχαν ξεφυτρώσει νέα βλαστάρια κισσού.

Θυμήθηκα τον Ηράκλειτο: «Η κρυφή αρμονία είναι πιο ισχυρή απ” τη φανερή».

Όλα αυτά τα χρόνια ο κισσός μου άπλωνε τις ρίζες του. Υπόγεια, αθόρυβα, αθέατα, αργά, αλλά σταθερά. Η όψη του, αυτό που φαινόταν, αυτό που θεωρούσα «πραγματικότητα», δεν είχε καμία σχέση με αυτό που συνέβαινε.

~~

Έτσι λειτουργεί και η κοινωνία.

Κάθε μας πράξη, κάθε μας λέξη, βοηθάει ν” απλωθούν οι ρίζες. Η αλλαγή είναι συνεχής.

Όμως εμείς περιμένουμε τη μεγάλη αλλαγή και θέλουμε να συμβεί σήμερα. Κάποιες φορές συμβαίνει κι αυτό, αλλά κανείς δεν μπορεί να προβλέψει πότε και πώς.

Η ανθρώπινη ζωή είναι τόσο μικρή. Αλλά όλοι μας είμαστε απαραίτητοι κι όλοι βοηθάμε ν” απλωθούν οι ρίζες.

Και κάποια μέρα (you may say i' m a dreamer), όλο το παρτέρι θα είναι πράσινο.

Αρκεί να είμαστε επίμονοι κι όχι ανυπόμονοι κηπουροί.

~~{}~~
Διαβάστε περισσότερα... »

Κυριακή 19 Απριλίου 2015

Ο Δεκάλογος των συζύγων




1. Μην κάνετε το δάσκαλο στο/στη σύντροφό σας. Ο καλύτερος τρόπος να τον διδάξετε είναι να τον αγαπάτε. 

2. Ο γάμος είναι μια διαρκής, αλλά ωραία περιπέτεια, που βοηθάει να ανακαλύπτουμε τον αληθινό εαυτό μας, τον ψυχικό κόσμο του συντρόφου μας
και να γνωρίσουμε τον Θεό. 

3. Το σύντροφο μας τον αποδεχόμαστε όπως είναι, με τις αδυναμίες και τις ιδιοτροπίες του, και όχι όπως εμείς θα θέλαμε να είναι. Η οικογένεια είναι παλαίστρα και γυμναστήριο. 

4. Προσπαθείτε να καταλάβετε το/τη σύζυγό σας. Μην λησμονείτε ότι ο άντρας σκέφτεται περισσότερο με τη στεγνή λογική, ενώ η γυναίκα με την καρδιά. 

5. Μην προσπαθείτε να επιβάλετε τη γνώμη σας και να διορθώσετε το/τη σύντροφό σας. Φροντίστε καλύτερα να διορθώσετε τον εαυτό σας. 

6. Με την πίστη, την υπομονή και την αγάπη αντιμετωπίζονται νικηφόρα όλες οι δυσκολίες της ζωής. 

7. Ο μεγαλύτερος εχθρός της συζυγικής ζωής είναι ο εγωισμός. Δε μας σώζει η επίθεση κατά του συντρόφου μας, αλλά η επίθεση κατά του εγώ μας. 

8. Το καλύτερο παράδειγμα για τα παιδιά μας είναι να αγαπάει ο πατέρας τη μητέρα τους και η μητέρα τον πατέρα τους. 

9. Το μυστικό της οικογενειακής γαλήνης είναι να μπορεί κανείς να συγχωρεί. 

10. Ο γάμος είναι «Μυστήριο μέγα», που αρχίζει μέσα στην Εκκλησία και ανανεώνεται με η Θεία Λειτουργία και τα Μυστήρια Της.

Διαβάστε περισσότερα... »

Κυριακή 20 Οκτωβρίου 2013

Τι πίστευε ο Άδραστος, σε σχέση με την Αγία Γραφή;



Διαβάστε ποιος ήταν ο Άδραστος, ο φιλόσοφος που καταγόταν από τους Φιλίππους της Μακεδονίας και έζησε τον 4ο π.Χ. αιώνα και ο οποίος έγραψε τρία βιβλία “Περί αρμονιών”, αλλά και οι αναφορές της Βίβλου στο θέμα του όρου «αρμονία»!





ΑΔΡΑΣΤΟΣ
Φιλόσοφος που καταγόταν από τους Φιλίππους της Μακεδονίας και έζησε τον 4ο π.Χ. αιώνα.

Έγραψε τρία βιβλία “Περί αρμονιών”.

Με τη λέξη αρμονία*, βεβαίως, ο Αριστοτέλης χαρακτηρίζει ολόκληρη τη μουσική. Άλλοι φιλόσοφοι έδιναν μεταφυσική σημασία στη λέξη και οι Πυθαγόρειοι, για τους οποίους κάνουμε ειδική αναφορά, μιλούσαν για αρμονία σφαιρών, δηλαδή ήχους που παράγουν όλα τα ουράνια και άλλα σώματα, χωρίς να τους αντιλαμβάνονται οι άνθρωποι, γιατί τους έχουν συνηθίσει. 

«Αρμονικήν εστίν επιστήμη θεωρητική και πρακτική της του ηρμοσμένου φύσεως. Ηρμοσμένον δε εστιν το εκ φθόγγων και διαστημάτων, ποιόν τάξιν εχόντων, συγκείμενον» (Ευκλείδ. Εισαγ. αρμον. σελ. 1).

Τα μουσικά, ήτο κυρίως πάσα τέχνη στις Μούσες υποκειμένη, ή αφιερωμένη, «άρα πάσα της διανοίας διάπλασις, είτε την επιστήμην αφορώσα, είτε την τέχνην, οίον η φιλοσοφία, η ποίησις, η μιμητική, η ορχηστρική και αυτή η μαντική». 


Λόγω δε της ταυτότητος της σοφίας και της μουσικής, ο Απόλλων και ο Ορφεύς εθεωρούντο ο μεν ένας θεός, ο δε άλλος ήρωας της μουσικής. Μάλιστα, όπως γράφουν ορισμένοι ερευνητές και ιστορικοί, η μουσική εθεωρείτο ως ένα αναγκαιότατον μέρος της παιδείας και της αγωγής των αρχαίων Ελλήνων και Ελληνίδων «καθ' ο μόρφωσις του πνεύματος, όσον ήτο η γυμναστική, η μορφούσα το σώμα»!

Γεγονός είναι ότι στην φιλοσοφία, αρμονία είναι η προδιατεταγμένη αρμονία η οποία, σύμφωνα με τον Λάιμπνιτς, είναι ο θείος νόμος που κυβερνάει τον κόσμο Δεν είναι τυχαίο το γεγονός, ότι για την αρμονία έχουν ασχοληθεί πολλοί αρχαίοι Έλληνες φιλόσοφοι και συγγραφείς, που μνημονεύουμε στην παρούσα ιστορική πραγματεία.

Ο γνωστός Έλλην μουσικοσυνθέτης, Μίκης Θεοδωράκης,
σε μία τηλεοπτική συνέντευξη που έδωσε σε ιδιωτικό τηλεοπτικό δίαυλο (Alter, Κυριακή, 16 Ιανουαρίου 2005), απεκάλυψε ότι η μουσική που έγραφε ήταν με βάση τον έναστρο ουρανό και την αρμονία που είχαν τα ουράνια σώματα μεταξύ των, παρουσιάζοντας μάλιστα και χάρτες του γαλαξιακού μας συστήματος, που είχε κατασκευάσει ο ίδιος και οι οποίοι τον ενέπνεαν καθ’ όλην την διάρκειαν της μουσικής του δραστηριότητος!




Περί αρμονίας, όμως, κάνει αναφορά και η Παλαιά Διαθήκη. Ανοίγοντας κανείς το βιβλίον του Ιεζεκιήλ θα δη ότι ο όρος «αρμονία» μνημονεύεται τουλάχιστον δύο φορές:

- «και φωνήν αρμονίας ανεκρούοντο και προς άνδρας εκ πλήθους ανθρώπων ήκοντας εκ της ερήμου και εδίδοσαν ψέλια επί της χείρας αυτών και στέφανον καυχήσεως επί τας κεφαλάς αυτών» (Ιεζ. 23, 42).

- «και επροφήτευσα καθώς ενετείλατο μοι και εγένετο εν τω εμέ προφητεύσαι και ιδού σεισμός, και προσήγαγε τα οστά εκάτερον προς την αρμονίαν αυτού» (Ιεζ. 37, 7).

Περιττόν να πούμε ότι η Παλαιά Διαθήκη κάμνει λόγον περί αρμονίας και εις το βιβλίον της Σοφίας Σολομώντος, όπου λέγει επί λέξει τα εξής:

- «
ανθ’ ων αγγέλων τροφήν εψώμισας τον λαόν σου και έτοιμον άρτον απ’ ουρανού παρέσχες αυτοίς ακοπιάτως πάσαν ηδονήν ισχύοντα και προς πάσαν αρμόνιον γεύσιν». (Σοφ. Σολ. 16, 20).



*αρμονία
η (AM ἁρμονία)· 1. συμμετρία ή συμμετρική διάταξη πραγμάτων σ' ένα σύνολο· 2. η ομόνοια στις σχέσεις των ανθρώπων, η ευταξία· 3. η ορθή αναλογία, η συμμετρική διάταξη· 4. η ηχητική αρμονία· || (αρχ.-μσν.) άρθρωση του σώματος· || (αρχ.) 1. μέσο για συναρμολόγηση· 2. σύνδεση.

[ΕΤΥΜΟΛ. Λ. η οποία ήδη από τους αρχαίους χρόνους χρησιμοποιήθηκε ευρέως στην τεχνική ορολογία (ανατομία, μουσική, οικοδομική, ξυλουργική), διευρύνθηκε δε σημασιολογικά στη Νεοελληνική. 

Το αφηρημένο ουσ. αρμονία προϋποθέτει για τον σχηματισμό του το επίθ. άρμων (+ κατάλ. -ία), που μαρτυρείται μόνο ως κύριο όνομα (Άρμων), ως β' συνθετικό (βητάρμων) και πιθ. στη «γλώσσα» του Ησυχ. (αρμόσυνοι). 

Ετυμολογικά θεωρείται ότι ανάγεται στη ρίζα *αr-(«συνάπτω, συναρμόζω»· πρβλ. αραρίσκω) + (επίθημα) -men- / -mon-. Ο τ. αρμονία εισάχθηκε μέσω του λατ. harmonia σε άλλες σύγχρονες γλώσσες, πρβλ. αγγλ. harmony, γαλλ. harmonie, γερμ. Harmonie.

ΠΑΡ. αρμονίζω, αρμονικός.

ΣΥΝΘ.
(νεοελλ.) αρμονιομετρία, δυσαρμονία].

αρμονίζω

(Α ἁρμονίζω) [αρμονία]· εναρμονίζω· || (αρχ.) συναρμολογώ.
αρμονικός

-ή, -ό (Α ἁρμονικός, -ή, -όν) [αρμονία]· (νεοελλ.) 1. ο κανονικός, αυτός που έχει σωστές αναλογίες· 2. ο χωρίς παραφωνίες, αυτός που γίνεται με ομόνοια και κατανόηση («αρμονική συμβίωση, συνύπαρξη»)· || (αρχ.) 1. ο μουσικός, ο σύμφωνος με τους νόμους της μουσικής· 2. εκείνος που φέρνει αρμονία. **

**Πάπυρος, Μέγα Λεξικό της Ελληνικής Γλώσσας


Διαβάστε περισσότερα... »

Κυριακή 6 Οκτωβρίου 2013

Οι μαθηματικές αρμονίες του Σύμπαντος. Μια ιδιαίτερη προσέγγιση, για γόνιμο προβληματισμό



Η δημοσίευση ανάρτησης, δεν συνεπάγεται υποχρεωτικά αποδοχή των απόψεων του συγγραφέως.

Γεώργιος Α. Πλάνας,
Ιδρυτής και Διευθυντής του φιλοσοφικού οργανισμού "Νέα Ακρόπολη" στην Ελλάδα


"Δεν μπορεί κανείς να μελετήσει την θαυμάσια ηλεκτρομαγνητική θεωρία του φωτός του Μάξουελ, χωρίς να έχει το συναίσθημα ότι, μια ειδική ζωή και μια ειδική διάνοια βρίσκονται μέσα στους μαθηματικούς τύπους, σαν να είναι πιο έξυπνοι από μας, ακόμα, περισσότερο κι από τον εφευρέτη τους."
Η. HERTZ


Από την μακρινή αρχαιότητα ο άνθρωπος προσπάθησε να ανακαλύψει το μυστήριο της ύπαρξης. Μέσα απ' την έκπληξη που προκαλεί το σύμπαν και ο εσωτερικός του μικρόκοσμος, ο άνθρωπος προσπαθεί να βρει το κλειδί που εξηγεί το μυστήριο, να βρει το κέντρο όπου ενώνονται το άπειρο και το ιερό σημείο γνώσης.

Είτε μέσα στον ίδιο τον άνθρωπο, είτε μέσα στην ίδια την καρδιά του κέντρου του γαλαξία, ο ανθρώπινος νους προσπαθεί να κατακτήσει και να ξεπεράσει τους περιορισμούς του χρόνου και του χώρου, της θέσης και της ροής, για να αποκαλύψει το μυστήριο του Όντος. Φιλοσοφίες, θρησκείες, εσωτερισμός, επιστήμες διάφορες έχουν εξερευνήσει τους δρόμους προς τα μέσα και προς τα έξω. 

Όμως, από παλιά, υπάρχει ένα κοινό σημείο που τουλάχιστον πλησιάζει, αν δεν είναι, την καρδιά του μυστηρίου: ο Αριθμός, παντού και πάντα ο αριθμός. Θρησκείες, φιλοσοφίες, επιστήμες, άνθρωποι και άστρα, κρύσταλλα και γαλαξίες, άτομα και ήλιοι βυθίζονται στον αριθμό.

Ο Πυθαγόρας, ο ιερέας των αριθμών στη Δύση, υπήρξε μόνο ο εκλαϊκευτής μιας αρχαίας σοφίας,
που έκρυβε τα μυστικά της στους ναούς των αρχαίων πολιτισμών, των οποίων μόνο τα ίχνη γνωρίζουμε. Ας μην υποτιμούμε τίποτα. Όποιος υποτιμά, κλείνει την πόρτα στην γνώση. Ας αναζητούμε. Ακόμα και μέσα σ' έναν κόκκο άμμου κρύβονται ολόκληροι κόσμοι.

Υπάρχουν αναλογίες και μαθηματικές αρμονίες που ρυθμίζουν το σύμπαν, από το απειροστό ως το άπειρο, από τα ατομικά υποσωματίδια ως τους γαλαξίες. Αυτές οι αναλογικές σχέσεις, φτιαγμένες με μαθηματική ομορφιά, δεν μπορεί να είναι καρπός της τύχης αλλά, αντίθετα, μιας παγκόσμιας υπέρ-διάνοιας που λειτουργεί μέσα από τους αριθμούς.





Το σύμπαν δεν παίζει ζάρια, δεν είναι τυχαίο. Υπάρχει Κάτι σαν διάνοια που το έχει φτιάξει, που το έχει σκεφτεί με βάση μαθηματικές ιδέες, που ακόμα κι ο πιο ευφυής μαθηματικός δεν θα μπορούσε να συλλάβει. Αυτόν τον συμπαντικό αρχιτέκτονα τον έλεγαν στα παλιά χρόνια θεό, πρώτη αιτία, πνεύμα του κόσμου κ.α. 

Αλλά, πέρα από τα διάφορα ονόματα, το βέβαιο είναι πως κάτι υπάρχει, που οργανώνει φοβερά έξυπνα και όμορφα την ύλη και δεν είναι ούτε η τύχη, ούτε η ίδια η ύλη, αλλά μια αόρατη διάνοια που βρίσκεται πέρα από την επιφάνεια των πραγμάτων. 

Είναι αόρατη, άυλη, δηλαδή πνευματική, αλλά τα ίχνη της φαίνονται, όταν έχει κανείς τα μάτια του ανοιχτά και ψάχνει με πραγματική εσωτερική ελευθερία. Ποια είναι αυτά τα ίχνη; Ας δούμε μερικά παραδείγματα.

Υπάρχουν δύο είδη μονάδων που επιτρέπουν να μετρήσει κανείς τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα:
το ένα από αυτά τα δύο συστήματα είναι βασισμένο στον ηλεκτρισμό και το άλλο στον μαγνητισμό. Συνδέονται από τον αριθμό 3χ1010. Το 1857 ο φυσικός Κιρτσώφ κατάλαβε ότι αυτή η σχέση είναι ακριβώς η ταχύτητα του φωτός σε εκατοστά / δευτερόλεπτο. Έπρεπε να υπάρχει κάποιος λόγος γι' αυτήν την σύμπτωση. Ο Ρέμιαν είπε πως δεν μπορούσε να είναι τυχαίο.

Χρόνια αργότερα αυτή η ανακάλυψη, μαζί με τις έρευνες του Μάξγουελ, οδήγησαν τον Αϊνστάιν στον πασίγνωστο τύπο του Ε=Μc2, που έσπασε τους φραγμούς της σχετικής σκέψης για τον χρόνο και τον χώρο.
Υπάρχει μια αρμονική σχέση μεταξύ της ταχύτητας του φωτός και του ηλεκτρομαγνητισμού. Η ενέργεια εμφανίζεται με διάφορες μορφές κι εκφράζεται μέσα από αναλογίες τέλεια οργανωμένες. Όπως είπε ο Πυθαγόρας εδώ και 2600 χρόνια, ο Θεός είναι Αριθμός… και ο Θεός δεν μας κοροϊδεύει.

Άλλη μια σύμπτωση ανακαλύφθηκε το 1885, όταν ο φυσικός Βάλμερ έδειξε ότι, τα μήκη κύματος των διάφορων εκπομπών φωτός από το άτομο υδρογόνου αντιστοιχούν με μια απλή αριθμητική σειρά. Αργότερα, ο Ν. Μπορ, ο Ντιράκ και ο Πάουλι έδωσαν την εξήγηση στη θεωρία των "κβάντα", όπου πάλι ήταν παρούσα στην ύλη μια "φυσική" διανοητική τάξη και αρμονία, που θα μπορούσε να την διαθέτει μόνο ένα υπέρ-έξυπνο Ον. Ο Πλάτωνας μας μίλησε για τα κανονικά στερεά, σαν κλειδιά της δομής του κόσμου.

Για τους αρχαίους φιλοσόφους, τα λεγόμενα "παιχνίδια του Διόνυσου", δηλαδή τα πλατωνικά στερεά, έκρυβαν τα μυστήρια της δημιουργίας. Και αυτό δεν είναι φαντασία γέρων τρελών. Ας δούμε ένα παράδειγμα. Ο χαρακτηριστικός αριθμός των ιδιοτήτων του οκτάεδρου είναι 108, ο σημαντικός αριθμός του εικοσάεδρου είναι 1728. Αν προσθέσουμε τους δύο αυτούς αριθμούς, έχουμε το 1836. Τι είναι όμως το 1836; 

Είναι η σχέση μεταξύ της μάζας του πρωτονίου κι αυτής του ηλεκτρονίου! Δηλαδή, αυτή η σχέση μεταξύ του αρνητικού και του θετικού ηλεκτρισμού (ο αρνητικός εμφανίζεται σαν ηλεκτρόνιο και ο θετικός σαν πρωτόνιο) που είναι ένα από τα κλειδιά της δομής του σύμπαντος, βρίσκεται κρυμμένη στις αναλογίες των δύο αυτών πλατωνικών στερεών! 

Μήπως οι γεωμετρικές μορφές κρύβουν τα κλειδιά του μυστηρίου του σύμπαντος; Πού είναι, λοιπόν, οι άχρηστες φαντασίες των αρχαίων φιλοσόφων;




Ο δρ. Ιρβιν Γκουντ του πανεπιστημίου του Princeton των Η.Π.Α. έχει ανακαλύψει ότι οι αριθμοί, οι χαρακτηριστικοί των μαζών των υποσωματιδίων του ατόμου, ρυθμίζονται από μια απλή μαθηματική αναλογία. Οι αριθμοί δεν σχετίζονται στα τυφλά, η δομή της ύλης δεν είναι τυχαία… φαίνεται πως υπάρχει κάτι σαν αόρατο δάκτυλο που οργανώνει τα πάντα σύμφωνα με μαθηματικούς νόμους… μια διάνοια που εκφράζεται μέσα από ωραίες εξισώσεις, μια διάνοια που δεν είναι ανθρώπινη…

Άλλη μια τρομερή αναλογία που ίσως μεταδίδει την ουσία του μυστηρίου της φύσης και που αποκαλύπτει το μυστικό του παγκόσμιου Μαθηματικού, που είναι αυτό που λέμε "Θεό". Η σχέση ανάμεσα στην ηλεκτροστατική δύναμη που υπάρχει μεταξύ δύο ηλεκτρονίων και στην ελκτική δύναμη της βαρύτητας είναι ένα φυσικό μέτρο εξαιρετικής σημασίας. 


Είναι η μοναδική γνωστή σταθερά που ενώνει τον μακρόκοσμο με τον μικρόκοσμο. Η ηλεκτροστατική δύναμη είναι απωστική και είναι υπεύθυνη για τα φαινόμενα της χημείας και της βιολογίας, η δύναμη της βαρύτητας, της έλξης, λειτουργεί στον σχηματισμό των πλανητών, των άστρων και των γαλαξιών. Η σχέση μεταξύ τους είναι θεμελιώδης κι εκφράζεται σαν 4,14χ1042.

Αλλά, οι βασικότεροι αριθμοί που ρυθμίζουν τη φύση στη θεμελιώδη λειτουργία της, που είναι ο αριθμός "π" (εκφράζει τη σχέση ανάμεσα στη διάμετρο και την περιφέρεια του κύκλου), ο αριθμός e (βάση των νεπέριων λογάριθμων που ρυθμίζουν την εκθετική αύξηση των ζωντανών όντων) και ο αριθμός 137 (που χαρακτηρίζει τη σταθερά της λεπτότερης δομής της ύλης στη θεωρία των φωτεινών φασμάτων και είναι κλειδί αυτής της θεωρίας), σ' έναν ορισμένο συνδυασμό εκφράζουν την ίδια εκείνη αναλογία μεταξύ των δύο βασικών δυνάμεων της έλξης και του ηλεκτροστατισμού, δηλαδή 2137χπχe. Η πιθανότητα να οφείλεται στην τύχη αυτή η θαυμάσια μαθηματική αναλογία κοσμικής αρμονίας είναι μία στις 1042, δηλαδή σχεδόν μηδενική.

Ακόμα έχουμε τον νόμο του Μπόντε, ενός σοφού που, το 1747, "ανακάλυψε" μια απλή γεωμετρική πρόοδο που ρυθμίζει τις αποστάσεις των πλανητών από τον ήλιο. Έτσι εμφανίστηκε μια διανοητική σκοπιμότητα στην θέση των πλανητών, που δεν οφείλεται στην τύχη, αλλά σε μια μαθηματική αρμονία, προϊόν μιας κοσμικής διάνοιας. Αυτός ο νόμος του ηλιακού συστήματος, που δίνει τις αποστάσεις των πλανητών, σχηματίζεται με το να προσθέσει κανείς 4 σε κάθε όρο της σειράς 0, 3, 6, 12, 24, 48, 96, 192 … 

Εκείνη την εποχή δεν ήταν γνωστό ότι μεταξύ Άρη και Δία υπάρχει μια ζώνη αστεροειδών, σαν απομεινάρια έκρηξης κάποιου πρώην πλανήτη. Όμως στον τύπο του Μπόντε υπάρχει μια κενή θέση ακριβώς σ' αυτή την απόσταση, δηλαδή στον αριθμό της απόστασης όπου δεν αντιστοιχεί κανένας ορατός πλανήτης. Ας δούμε την πρόοδο:

· Ερμής ………………….. 4 + 0 = 4
· Αφροδίτη ……………… 4 + 3 = 7
· Γη ……………………... 4 + 6 = 10
· Άρης …………………...4 + 12= 16
· ; (ζώνη αστεροειδών) 4 + 24= 28
· Δίας ……………………4 + 48= 52
· Κρόνος ………………..4 + 96=100
· Ουρανός ………………4+192=196


Παίρνοντας την απόσταση Γης - Ήλιου σαν μονάδα (διαιρώντας τα ποσά δια δέκα η Γη γίνεται μονάδα, 10:10=1), δηλαδή μία μονάδα = 149χ106 km, βγαίνουν εύκολα οι άλλες αποστάσεις, πολλαπλασιάζοντας αυτήν σε χιλιόμετρα, επί την αναλογική στη σειρά της προόδου.

Για τους πλανήτες που βρίσκονται πέρα από τον Ουρανό δεν ισχύει ο νόμος, κάτι που δείχνει ότι από λειτουργικής άποψης δεν είναι όπως οι άλλοι πλανήτες, όπως έλεγαν οι αρχαίοι εσωτεριστές και αστρολόγοι-αλχημιστές που δεν έβαζαν τέτοιους πλανήτες στους υπολογισμούς τους, παρ' όλο που είχαν γνώριζαν την ύπαρξή τους, όπως φαίνεται σε αρχαίες αιγυπτιακές, σουμεριακές, αμερικάνικες κ.α. γραφές.

Πιο θαυμαστό ακόμα είναι ότι, αν συνεχίσουμε την πρόοδο με αρνητικούς αριθμούς, δηλαδή κάνουμε τον υπολογισμό 4+(-3), τότε βγαίνει η απόσταση που υπάρχει από τον ήλιο ως τον πρόσφατα ανακαλυμμένο μαθηματικά πλανήτη, που βρίσκεται πριν από τον Ερμή.

Μέσα απ' όλα αυτά φαίνεται καθαρά ότι, υπάρχει πράγματι κάτι σαν κοσμική διάνοια που ρυθμίζει και οργανώνει τα πάντα. Και πραγματικά μπορούμε να πούμε, μαζί με τους αρχαίους εσωτεριστές φιλοσόφους, ότι το σύμπαν είναι η σκέψη μιας υπέρ-διάνοιας που λέγεται "Θεός".

Κάποτε ρώτησαν την Ε. Π. Μπλαβάτσκυ γιατί δεν πίστευε ότι ο κόσμος δημιουργήθηκε τυχαία και όχι από μια θεία διάνοια. Κι εκείνη απάντησε ότι θα το πίστευε αν της έδειχναν ότι, πετώντας στον αέρα διάφορα κομμάτια από μέταλλο, ξύλο κλπ. θα πέσουν σχηματίζοντας ένα μουσικό όργανο που θα παίζει μουσική του Μπαχ, χωρίς κανείς και τίποτα να έχει επέμβει κατά την πτώση 
τους.

Και πράγματι, βλέποντας το σύμπαν, όπου όλα τα πράγματα βρίσκονται σε τόσο θαυμαστή αρμονία και όπου υπάρχουν τόσο θαυμάσιες και υπέρ-έξυπνες μαθηματικές σχέσεις και αναλογίες, δεν είναι δυνατόν να σκεφτεί κανείς πως δεν υπάρχει Κάτι ή Κάποιος που τα έχει φτιάξει, μια Ενέργεια, ένας Λόγος που λειτουργεί μέσα από Ιδέες, Αρχέτυπα και Σκέψεις ακόμα πιο υψηλές από αυτές που ο άνθρωπος έχει αναπτύξει. 

Και οι ιδέες, μαθηματικές και αρμονικές Ιδέες που εκφράζουν μια παγκόσμια Ομορφιά, εκδηλώνονται στη Δημιουργία και στον τρόπο κατασκευής του δικού μας σύμπαντος. Κι αν δεν υπήρχε ο κόσμος, αυτές οι ιδέες θα υπήρχαν, οι μαθηματικοί λόγοι της ομορφιάς, αφού υπήρχαν πριν από αυτόν. 

Όπως υπήρχε ο νόμος της βαρύτητας πριν τον συλλάβει μαθηματικά ο άνθρωπος, όπως υπάρχει η ιδέα του αγγείου πριν φτιαχτεί από τον αγγειοπλάστη, έτσι υπήρξε και η Ιδέα, η Σκέψη του σύμπαντος, πριν φτιαχτεί υλικά. Στην ύλη έχουμε τα ίχνη, τα αποτελέσματα της δράσης της Παγκόσμιας Διάνοιας.

Όμως ο άνθρωπος δεν ικανοποιείται μόνο με ίχνη, θέλει τις ίδιες τις Ιδέες απελευθερωμένες από ύλη, θέλει την Αλήθεια γυμνή, θέλει το κλειδί του μυστηρίου της ύπαρξης… θέλει να πιει το Νερό της αιωνιότητας. Και η πηγή του βρίσκεται στον Αριθμό, που είναι τα ενδύματα που καλύπτουν τον Θεό.

Διαβάστε περισσότερα... »

Τα μαθηματικά και η μυστική αρμονία των φυσικών φαινομένων



Το κείμενο που ακολουθεί, αποτελεί την ομιλία του Δημήτρη Χριστοδούλου κατά την τελετή ανακήρυξής του ως επίτιμου διδάκτορος του Μαθηματικού Τμήματος του Πανεπιστημίου Αθηνών, στις 23 Ιουνίου 1996.


Η ιστορία που σας καλώ
να παρακολουθήσουμε αρχίζει με τον Πυθαγόρα και τη σχολή του, τη σχολή που βασική της αρχή ήταν «το παν αριθμός». 

Η διαπίστωση ότι τα κύρια αρμονικά διαστήματα αντιστοιχούν σε απλές αριθμητικές αναλογίες οδήγησε τους πυθαγόρειους να ανακαλύψουν, με άλματα αξεπέραστης τόλμης, ότι στη ρίζα των φαινομένων του φυσικού κόσμου βρίσκεται η αρμονία των μαθηματικών εννοιών, η «μουσική των σφαιρών» όπως την ονόμασαν, αρμονία ουράνια, που δεν είναι αισθητή αλλά νοητή.

Όψη νομίσματος του 250 μ.Χ. όπου απεικονίζεται ο Πυθαγόρας ο Σάμιος

Η σχολή των πυθαγορείων έφερε επανάσταση στην ανθρώπινη σκέψη. Η μαθηματική απόδειξη ήταν ο νέος τρόπος διαλογισμού που αναπτύχθηκε στην εν λόγω σχολή. 

Άλλωστε, η ανακάλυψη από τους πυθαγόρειους της ύπαρξης ασύμμετρων μεγεθών, δηλαδή μεγεθών των οποίων η μεταξύ τους σχέση δεν είναι η σχέση μεταξύ δυο ακεραίων αριθμών, αποτελεί σταθμό στην εξέλιξη της ανθρώπινης διανόησης. 

Η ανακάλυψη αυτή οδήγησε αργότερα τον Εύδοξο, φίλο και μαθητή του Πλάτωνα, στη διατύπωση της γενικής θεωρίας των συνεχών μεγεθών, θεωρίας που αποτελεί ακόμη και σήμερα, έπειτα από τόσο διεισδυτική μελέτη του φυσικού κόσμου, σταθερή αφετηρία κάθε προσπάθειας περιγραφής της φυσικής πραγματικότητας. 

Η ανθρωπότητα χρειάστηκε είκοσι δυο αιώνες για να αποκτήσει τη νοητική ωριμότητα προκειμένου να αφομοιώσει τη θεωρία του Εύδοξου, αφού τούτο έγινε μόλις στο δεύτερο μισό του 19ου αιώνα, όταν ο Dedekind την έφερε στο προσκήνιο.

Τετράεδρο

Στον Τίμαιο, ο Πλάτωνας εξετάζοντας τη δομή της ύλης ανέπτυξε την ατομική θεωρία του Δημοκρίτου συνδέοντάς τη με τη Θεωρία των Κανονικών Στερεών.

Κύβος

Οκτάεδρο

Σύμφωνα με τη θεωρία του Πλάτωνα, το άτομο καθενός από τα στοιχεία της ύλης αντιστοιχεί σε ένα από τα κανονικά στερεά. Η Θεωρία των Κανονικών Στερεών ήταν η πρώτη μαθηματική θεωρία που αποδίδει πρωταρχικό ρόλο στη συμμετρία.


Δωδεκάεδρο


Εικοσάεδρο

Η εξέλιξη της επιστήμης κατέδειξε τη γονιμότητα αυτών των ιδεών. Ο Αρχιμήδης γενίκευσε την έννοια του κανονικού πολυέδρου εισάγοντας αυτήν του ημικανονικού πολυέδρου, και απέδειξε ότι υπάρχουν δεκατρία ημικανονικά στερεά.

Στους νεώτερους χρόνους οικοδομήθηκε η μαθηματική θεωρία της συμμετρίας, η θεωρία ομάδων, η οποία παίζει πρωταρχικό ρόλο στη σύγχρονη φυσική των στοιχειωδών σωματιδίων της ύλης. Οι βασικές ιδιότητες της ύλης, σύμφωνα με τις σύγχρονες απόψεις, συνθέτουν μια γραμμική πολλαπλότητα.

Εισάγοντας εσωτερικό γινόμενο, έχουμε χώρο ισόμορφο προς τον ευκλείδειο. Οι οικογένειες των στοιχειωδών σωματιδίων αντιστοιχούν σε πολύεδρα στον εν λόγω χώρο, που απεικονίζουν τις μη αναγώγιμες αναπαραστάσεις της ομάδας συμμετρίας, και το κάθε σωματίδιο σε μια οικογένεια αποτελεί κορυφή του αντίστοιχου πολυέδρου. 

Στην περίπτωση κατά την οποία δεχόμαστε ότι είναι τρεις βασικές υλικές ιδιότητες, τότε ο υλικός χώρος είναι τρισδιάστατος και οι οικογένειες των στοιχειωδών σωματιδίων σχηματίζουν ακριβώς τα δεκατρία ημικανονικά στερεά του Αρχιμήδη.


Αντιλαμβανόμαστε λοιπόν την υπερβατική υπόσταση των μαθηματικών, αφού η μαθηματική θεωρία που προέκυψε από τη μελέτη του χώρου υπερβαίνει αυτά τα πλαίσια και περιγράφει την ύλη.

Το έργο του Αρχιμήδη αποτελεί πρότυπο και για τα μαθηματικά και για τη φυσική, είτε αφορά τη διατύπωση νέων θεμελιωδών αρχών είτε την ανάπτυξη μεθόδων επίλυσης προβλημάτων, καθώς ως σύνολο παρουσιάζει έναν μοναδικό συνδυασμό πρωτοτυπίας και πληρότητας.

Ο Αρχιμήδης θεωρείται ο ιδρυτής της μαθηματικής ανάλυσης καθώς και της στατικής, που αποτελεί το πρώτο μέρος της κλασικής μηχανικής. Και όχι μόνο ανακάλυψε τις βασικές αρχές της στατικής και της υδροστατικής, αλλά κατόρθωσε να λύσει και δυσκολότατα προβλήματα, όπως εκείνο του προσδιορισμού των θέσεων ευσταθούς ισορροπίας στερεού, παραβολοειδούς εκ περιστροφής, που επιπλέει σ’ ένα υγρό.

Εδώ θα ήθελα να αναφερθώ περισσότερο σε μια λιγότερο γνωστή θεωρία εργασία του, τα Κατοπτρικά, η εργασία χάθηκε, όμως το μέρος που μας ενδιαφέρει διασώθηκε στο έργο του Ήρωνα του Αλεξανδρέα. Στο μέρος αυτό αναπτύσσονται οι νόμοι της γεωμετρικής οπτικής που αφορούν την ανάκλαση του φωτός. 

Ορίζεται δηλαδή ότι οι ακτίνες, οι τροχιές του φωτός, είναι ευθύγραμμες, ότι η εισερχόμενη ακτίνα στο σημείο ανάκλασης, πάνω σε μια αυθαίρετη καμπύλη κατοπτρική επιφάνεια, η κάθετος στην επιφάνεια στο σημείο αυτό, και η εξερχόμενη ακτίνα, ανήκουν και οι τρεις σε ένα και το αυτό επίπεδο, και τέλος ότι οι γωνίες οι οποίες σχηματίζουν οι ακτίνες αυτές με την κάθετο είναι ίσες.


Η ανακάλυψη αυτών των νόμων είναι βεβαίως ένα εξαιρετικό επίτευγμα, ο Αρχιμήδης όμως δεν περιορίστηκε σ’ αυτό, αλλά διατύπωσε την εξής αρχή ως ερμηνεία των νόμων: εάν θεωρήσουμε δυο σημεία εκτός της κατοπτρικής επιφάνειας, το ένα ως σημείο εκπομπής του φωτός και το άλλο ως σημείο λήψης, τότε η τροχιά την οποία ακολουθεί το φως είναι η ελάχιστη καμπύλη που ενώνει τα δυο σημεία και πληροί τη συνθήκη ότι τουλάχιστον ένα σημείο της ανήκει στην κατοπτρική επιφάνεια.

Η αρχή αυτή αποδείχθηκε εξαιρετικά γόνιμη στη μετέπειτα εξέλιξη της επιστήμης.
Μετά τη διατύπωση από τον Νεύτωνα των νόμων της κίνησης της κλασικής μηχανικής, ο Lagrange διαπίστωσε ότι οι εν λόγω νόμοι προκύπτουν από μια ανάπτυξη της αρχής του Αρχιμήδη που ονομάστηκε «αρχή της ελάχιστης δράσης».

Περαιτέρω ανάπτυξη έδειξε ότι και οι νόμοι του Maxwell, που διέπουν τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα, και γενικώς όλοι οι θεμελιώδεις νόμοι προκύπτουν από την αρχή της ελάχιστης δράσης, και σήμερα η αρχή αυτή αποτελεί θεμελιώδη ενωτική αρχή της θεωρητικής φυσικής.

Η κλασική μηχανική, όσον αφορά τη δυναμική, θεμελιώθηκε από τον Γαλιλαίο και τον Νεύτωνα. Ο Νεύτων επιπλέον προήγαγε το έργο του Αρχιμήδη στη μαθηματική ανάλυση με την ανάπτυξη του απειροστικού λογισμού, και διατύπωσε την πρώτη θεωρία της βαρύτητας, το νόμο της παγκόσμιας έλξης. 

Και όχι μόνο διατύπωσε νέες θεωρίες, αλλά και έλυσε δυσκολότατα προβλήματα, όπως αυτό του προσδιορισμού της πλάτυνσης της γήινης σφαίρας που οφείλεται στην περιστροφή της, και το πρόβλημα του υπολογισμού της μεταπτωτικής κίνησης του άξονα της Γης, που οφείλεται στην επίδραση των παλιρροϊκών βαρυτικών δυνάμεων του Ήλιου και της Σελήνης. 

Και αφού έλυσε ο ίδιος το πρόβλημα της κίνησης δυο σωμάτων υπό την επίδραση της αμοιβαίας έλξης τους, έθεσε στις επερχόμενες γενεές το αντίστοιχο πρόβλημα των τριών ή περισσότερων σωμάτων, το οποίο μέχρι σήμερα παραμένει άλυτο.

Πέραν όμως των επιμέρους, η σημαντικότερη συμβολή του Νεύτωνα στην πρόοδο της επιστήμης είναι η ανακάλυψη ότι οι νόμοι της φύσης έχουν τη μορφή τοπικών διαφορικών συνθηκών και επιτρέπουν τον προσδιορισμό της καθολικής εξέλιξης από τα αρχικά δεδομένα. Η ανακάλυψη αυτή καθιέρωσε τον εξέχοντα ρόλο των διαφορικών εξισώσεων.

Εδώ θα ήθελα να αναφερθώ σ’ ένα θεώρημα του Νεύτωνα
και να επισημάνω τη σύνθεσή του με τα προηγούμενα και τα επόμενα, διότι μας δείχνει ότι η εμβάθυνση αποκαλύπτει την υπερβατική μαθηματική αλήθεια.

Ο Kepler, αφού αφιέρωσε όχι ευκαταφρόνητο χρόνο σκυμμένος πάνω στον απέραντο πλούτο των παρατηρήσεων που του κληροδότησε ο προκάτοχός του, Tycho Brahe, παρατηρήσεων που είχαν απαιτήσει επίπονες προσπάθειες μιας ολόκληρης ζωής, μόχθησε να βάλει τάξη στο χάος, και ανακάλυψε τέλος, με τη βοήθεια των Κωνικών του Απολλώνιου του Περγαίου, τον ακόλουθο νόμο που διέπει την κίνηση κάθε πλανήτη γύρω από τον Ήλιο: κατά την κίνηση του πλανήτη, ακτίνα που ενώνει τον πλανήτη με τον Ήλιο διαγράφει ίσες επιφάνειες σε ίσους χρόνους.


Ο Νεύτων, ωστόσο, εμβαθύνοντας στη φύση των πραγμάτων, με την καθαρή σκέψη και μόνο, απέδειξε στο έργο Principia το εξής θεώρημα: εάν ένα σώμα βρίσκεται υπό την επίδραση δύναμης που προέρχεται από το ένα κέντρο, οποιαδήποτε κι αν είναι αυτή (η έλξη από τον Ήλιο, στην περίπτωση που ενδιέφερε τον Kepler), τότε η τροχιά του σώματος ανήκει σ’ ένα επίπεδο που διέρχεται από το κέντρο της δύναμης, και η κίνηση στο επίπεδο αυτό είναι τέτοια ώστε η ακτίνα που ενώνει το σώμα με το κέντρο να διαγράφει ίσες επιφάνειες σε ίσους χρόνους.

Αυτά συνοψίζονται στη διατήρηση ενός ανυσματικού μεγέθους που λέγεται «στροφορμή». Και τούτο δεν ήταν το τέλος της πορείας. Όπως ανέφερα προηγουμένως, οι νόμοι του Νεύτωνα πηγάζουν από την αρχή της ελάχιστης δράσης.


Στις αρχές του 20ου αιώνα διατυπώθηκε από τη Νoether το εξής θεώρημα: Στο πλαίσιο της γενικής αρχής της ελάχιστης δράσης, σε κάθε συνεχή ομάδα μετασχηματισμών που αφήνει τη δράση αναλλοίωτη αντιστοιχεί ένα μέγεθος που διατηρείται. Εάν αναφερθούμε στην ομάδα των στροφών του ευκλείδειου χώρου, το αντίστοιχο μέγεθος είναι η στροφορμή• εάν αναφερθούμε στην ομάδα των χρονικών μεταθέσεων, το αντίστοιχο μέγεθος είναι η ενέργεια.

Η κλασική μηχανική του Γαλιλαίου και του Νεύτωνα, μολονότι έδωσε τεράστια ώθηση στην επιστήμη,
είχε την εξής ατέλεια: ενώ ο χώρος και ο χρόνος ξεχωριστά περιγράφονταν άρτια από την τρισδιάστατη και μονοδιάστατη ευκλείδεια γεωμετρία αντίστοιχα, εκλαμβάνονταν ωστόσο ως εντελώς ανεξάρτητες φυσικές έννοιες, και η σύνθεσή τους, ο χωροχρόνος, το σύνολο των συμβάντων, θεωρούνταν απλώς ως το γινόμενο του χώρου με τον χρόνο, με το κάθε συμβάν να αντιστοιχεί σε κάποιο ορισμένο σημείο του χώρου και σε κάποια ορισμένη χρονική στιγμή, όπως π.χ. μια δεδομένη θερμοδυναμική κατάσταση αντιστοιχεί σε μια ορισμένη θερμοκρασία και σε μια ορισμένη πίεση, δυο εντελώς ανεξάρτητες φυσικές έννοιες.

Το ότι όμως ο χώρος και ο χρόνος δεν μπορεί να είναι εντελώς ανεξάρτητες έννοιες φαίνεται
από το γεγονός ότι, εάν θεωρήσουμε δυο παρατηρητές που κινούνται ο ένας σε σχέση με τον άλλο, τότε δυο γεγονότα που συντελούνται σε διαφορετικές χρονικές στιγμές και συμβαίνουν στο ίδιο σημείο του χώρου ως προς τον άλλο. Εφόσον, όμως δυο παρατηρητές των οποίων η σχετική κίνηση είναι ομοιόμορφη συνιστούν φυσικώς ισοδύναμα συστήματα αναφοράς, όπως πρώτος παρατήρησε ο Γαλιλαίος, συνάγεται ότι ο χώρος δεν μπορεί να είναι απόλυτος και ο χωρόχρονος δεν μπορεί να είναι απλώς το γινόμενο του χώρου επί τον χρόνο.

Από την άλλη μεριά, ο χρόνος στο πλαίσιο της κλασικής μηχανικής φαίνεται
πράγματι απόλυτος, αφού δυο παρατηρητές, ανεξάρτητα από τη σχετική τους κίνηση, συμφωνούν ως προς τα συμβάντα που θεωρούν ταυτόχρονα, μολονότι πρόκειται για συμβάντα που ενδέχεται να συντελούνται σε διαφορετικά σημεία του χώρου.

Ο χωρόχρονος της κλασικής μηχανικής,
λοιπόν, είναι μια παράφωνη σύνθεση που απέχει πολύ από την τελειότητα της υπερβατικής μαθηματικής αλήθειας.

Οι δυσκολίες πολλαπλασιάστηκαν με τη μετάβαση από το χώρο της μηχανικής στο χώρο των ηλεκτρομαγνητικών φαινομένων. Ο Maxwell, συμπληρώνοντας με αμιγώς θεωρητική σκέψη τους νόμους που απέρρεαν από το πείραμα, κατόρθωσε να διατυπώσει ένα γραμμικό σύστημα μερικών διαφορικών εξισώσεων που διέπουν τα ηλεκτρομαγνητικά φαινόμενα και να δείξει ότι το φως δεν είναι παρά ηλεκτρομαγνητικό κύμα.

Εξισώσεις Maxwell

Οι εξισώσεις του Maxwell, όμως, περιέχουν μια σταθερά που αντιστοιχεί στην ταχύτητα διάδοσης του φωτός, και αυτό ακριβώς γέννησε πλήθος ερωτημάτων και δυσκολιών στη σκέψη της εποχής, με επίκεντρο το ερώτημα σε ποιο σύστημα αναφοράς η ταχύτητα του φωτός ισούται με τη δεδομένη σταθερά. Αναγκάστηκαν λοιπόν να υιοθετήσουν την υπόθεση ότι το φως διαδίδεται σε κάποιο μέσο, αν και ήταν σαφές ότι το φως διαδίδεται στο κενό, και η σταθερά των εξισώσεων Maxwell είναι η ταχύτητα ως προς το μέσο αυτό.

Το υποθετικό μέσο, που το ονόμασαν «αιθέρα», έπρεπε να είναι λεπτότατο, αφού δεν εμπίπτει καθόλου στην αντίληψή μας, και ταυτοχρόνως υπερβολικά σκληρό, ώστε να δικαιολογεί την τεράστια ταχύτητα διάδοσης. Η σκέψη όμως δεν έμεινε για πολύ σ’ αυτές τις απλοϊκές ιδέες, διότι οδηγούσαν σε συμπεράσματα τα οποία αντέκρουσε το πείραμα.

Έμεινε τότε λογικά μία μόνο διέξοδος: να δεχτούμε την ταχύτητα του φωτός ως παγκόσμια σταθερά, ανεξάρτητη από το σύστημα αναφοράς, ως ανυπέρβλητο όριο, στο ρόλο άπειρης ταχύτητας. Ήταν όμως εξαιρετικά δύσκολο για το μυαλό του ανθρώπου, που δεν ήταν εξοικειωμένο με την αφαίρεση, να ακολουθήσει αυτή την οδό, διότι οδηγούσε στην κατάρριψη του απόλυτου χρόνου. Δηλαδή, δυο συμβάντα που συντελούνται σε διαφορετικά σημεία του χώρου και είναι ταυτόχρονα για έναν παρατηρητή, δεν είναι πλέον ταυτόχρονα για έναν άλλο, που κινείται σε σχέση με τον πρώτο.

Μόνο η μεγαλοφυΐα του Poincaré κατόρθωσε να συλλάβει και να ακολουθήσει την οδό της αλήθειας. Το ταξίδι της σκέψης που ξεκίνησε ο Poincaré το συνέχισε ο Αινστάιν και το ολοκλήρωσε ο Minkowski με την ανακάλυψη της γεωμετρίας του χωρόχρονου ως τετράγωνο στοιχείου μήκους τόξου όπου το τετράγωνο του διαφορικού του χρόνου συμβάλλει αρνητικά. 

Η ευθεία γραμμή που ενώνει δυο σημεία του χωρόχρονου, και αντιστοιχεί στην ιστορική πορεία παρατηρητή σε ομοιόμορφη κίνηση μεταξύ δυο συμβάντων, είναι η μέγιστη καμπύλη με άκρα τα σημεία αυτά, δηλαδή η ιστορική πορεία του παρατηρητή με μη ομοιόμορφη κίνηση μεταξύ των ίδιων συμβάντων έχει μικρότερη διάρκεια.


Η γεωμετρία που ανακάλυψε ο Minkowski έχει τελειότητα ισάξια της ευκλείδειας γεωμετρίας, και όσο παράδοξα κι αν φάνηκαν τα συμπεράσματά της στην κοινή αντίληψη, αποδείχθηκαν έκτοτε περίτρανα από το πείραμα.

Ο χώρος και ο χρόνος υποβιβάστηκαν σε συμβατικές μόνο έννοιες, όπως ακριβώς είναι το μήκος και το πλάτος σ’ ένα επίπεδο, και μόνο ο χωρόχρονος, το ίδιο το επίπεδο, έμεινε ως απόλυτη πραγματικότητα. Έτσι έφυγαν οι παρωπίδες από τα μάτια μας και μπορέσαμε να δούμε την αρμονική συμμετρία της φύσης.

Μισό αιώνα πριν από την ανακάλυψη της γεωμετρίας του χωρόχρονου, ο Riemann είχε επεκτείνει την ευκλείδεια γεωμετρία προς μια άλλη κατεύθυνση. O Gauss, δάσκαλος του Riemann, είχε προηγουμένως μελετήσει την εσωτερική γεωμετρία των καμπύλων επιφανειών στον ευκλείδειο χώρο. Η εσωτερική γεωμετρία περιέχει τις ιδιότητες εκείνες μιας επιφάνειας που μπορούν να οριστούν ανεξάρτητα από τον περιβάλλοντα χώρο, όπως η θεωρία των γεωδαισιακών, των ελάχιστων καμπυλών επί της επιφάνειας με δοθέντα άκρα.

Ο Riemann, θεωρώντας μια επιφάνεια με την εσωτερική της γεωμετρία ως αυθύπαρκτο δισδιάστατο καμπύλο χώρο, γενίκευσε την όλη θεωρία σε οποιοδήποτε πλήθος διαστάσεων, εισάγοντας την έννοια του πολυδιάστατου καμπύλου χώρου.



Η ευκλείδεια γεωμετρία περιέχεται ως ειδική περίπτωση στη γεωμετρία του Riemann, ως η περίπτωση κατά την οποία η καμπυλότητα είναι παντού μηδέν. Η καμπυλότητα ενός χώρου Riemann εκδηλώνεται στη σχέση γειτονικών γεωδαισιακών, που διαφέρει από εκείνη μεταξύ γειτονικών ευθειών στον ευκλείδειο χώρο.

Ο Αϊνστάιν, μετά τη συμβολή του Minkowski, συγκέντρωσε τις προσπάθειές του στο να επινοήσει θεωρία για τη βαρύτητα, πέραν της νευτώνειας, η οποία να είναι συμβατή με την ενότητα του χωροχρόνου, που μόλις είχε αποκαλυφθεί. Η σκέψη του επέμεινε στο ότι δεν μπορεί να είναι τυχαίο ότι η μάζα ορίζει ταυτόχρονα και την αδράνεια ενός σώματος και την έλξη του προς τα άλλα. 

Το γεγονός αυτό, στο πλαίσιο της νευτώνειας θεωρίας, έχει ως επακόλουθο όλες οι δοκιμαστικές μάζες να έχουν την ίδια επιτάχυνση σ’ ένα πεδίο βαρύτητας, όπως πρώτος είχε διαπιστώσει ο Γαλιλαίος.

Ο Αϊνστάιν αντιλήφθηκε τότε ότι, ως προς ένα σύστημα αναφοράς σε ελεύθερη πτώση σ’ ένα πεδίο βαρύτητας, αυτό σημαίνει ότι η ίδια η δύναμη της βαρύτητα απαλείφεται, και το μόνο που παραμένει είναι το διαφορικό της, η παλιρροϊκή δύναμη που προξενεί απόκλιση των γειτονικών δοκιμαστικών μαζών. Τούτο του θύμισε την απόκλιση των γειτονικών γεωδαισιακών στη γεωμετρία του Riemann, κάτι που αποτελεί εκδήλωση της καμπυλότητας. 

Έτσι ο Αϊνστάιν, γενικεύοντας τη γεωμετρία του χωρόχρονου του Minkowski, κατά τον ίδιο ακριβώς τρόπο με τον οποίο ο Riemann γενίκευσε την ευκλείδεια γεωμετρία του χώρου οδηγήθηκε στην έννοια του καμπύλου χωρόχρονου και στην ανακάλυψη ότι η βαρύτητα δεν είναι παρά η καμπυλότητα του χωρόχρονου με την πυκνότητα ενέργειας της ύλης, νόμο που έχει τη μορφή μη γραμμικού συστήματος μερικών διαφορικών εξισώσεων, των εξισώσεων Αϊνστάιν, και ενσωματώνει και το νόμο της βαρύτητας και τους νόμους κίνησης της ύλης.

Η θεωρία αυτή, η γενική θεωρία της σχετικότητας, είναι ίσως η πιο μεγαλειώδης μαθηματική συμφωνία της φύσης
που ο άνθρωπος αξιώθηκε μέχρι σήμερα να συλλάβει, αφού περιέχει ολόκληρη σειρά από ουράνιες αρμονίες που του είχαν προηγουμένως αποκαλυφθεί.

Διαβάστε περισσότερα... »

Κυριακή 22 Σεπτεμβρίου 2013

Κυριακή 23 Ιουνίου 2013

Tα Μαθηματικά, η Συμμετρία και η Αρμονία στην Φύση




Σέ κάθε ματιά μας στην φύση και σε όλα τα δημιουργήματά της παρατηρούμε ότι εμπεριέχεται μια μυστηριώδης μαθηματική σταθερά, οποία καθορίζει το σχήμα και την δομή με την οποία μορφοποιείται η ύλη. 

Η αυτό-οργάνωση δηλαδή της ύλης εκδηλώνεται με συγκεκριμένες φόρμες, τα σχήματα των οποίων υπακούουν σε αυστηρούς μαθηματικούς κανόνες και νόμους. Υπάρχει μία εκδήλωση αρμονικών σχέσεων οι οποίες είναι χαρακτηριστικές σε όλη την έκταση της οντολογικής κλίμακας από τον μικρόκοσμο ως το μεγάκοσμο. Επειδή το κεφάλαιο είναι τεράστιο, θα αναφερθώ σε ένα γοητευτικό μυστήριο που έχει απασχολήσει πολλούς ως τώρα. 

Γιατί η μέλισσα επιλέγει το εξαγωνικό σχήμα για να κατασκευάσει τις κηρήθρες και όχι ένα οποιοδήποτε άλλο κανονικό πολύγωνο;

 Έχουν δοθεί διάφορες απαντήσεις, όπως «το εξάγωνο είναι πιο λειτουργικό», «το εξάγωνο είναι πιο σταθερό», «το εξάγωνο εξασφαλίζει περισσότερο χώρο», «το εξάγωνο τείνει προς τον κύκλο» κ.λ.π.. 

Στο ερώτημα αυτό θα δώσω μία πιο αυστηρή μαθηματική ερμηνεία. Από όλα τα κανονικά επίπεδα σχήματα, εκείνα που η μέλισσα θα μπορούσε να χρησιμοποιήσει για την κατασκευή των κελιών της, είναι τρία. Το ισόπλευρο τρίγωνο, το τετράγωνο και το κανονικό εξάγωνο. Μόνον αυτά τα τρία γεωμετρικά σχήματα «κλείνουν» ακριβώς το επίπεδο χωρίς να αφήνουν κενά μεταξύ τους. 

Τα πεντάγωνα , τα επτάγωνα, οκτάγωνα κλ.π., δεν «κουμπώνουν» επακριβώς μεταξύ των. Αφήνουν ενδιάμεσο κενό χώρο. 


Γιατί όμως η μέλισσα επιλέγει το κανονικό εξάγωνο και όχι το ισόπλευρο τρίγωνο ή το τετράγωνο; Ιδού το ερώτημα! 

Γνωρίζουμε ότι η μέλισσα σε κάθε κελί εναποθέτει την αυτή ποσότητα μελιού. Ας υποθέσουμε ότι το απαιτούμενο εμβαδόν για κάθε κελί είναι 1 τετραγωνική μονάδα. Αν κατασκεύαζε π.χ. τετραγωνικές κυψελίδες τότε αυτές θα είχαν πλευρά 1 μονάδα μήκους, οπότε 1 Χ 1=1 τετραγωνική μονάδα. Αν θα κατασκεύαζε ισόπλευρες τριγωνικές κυψελίδες, τι μήκος θα έπρεπε να έχει η κάθε πλευρά του ισοπλεύρου τριγώνου ώστε το εμβαδόν του να είναι ισοδύναμο με 1 τετραγωνική μονάδα;

Από τον τύπο υπολογισμού του εμβαδού
 οποιουδήποτε κανονικού πολυγώνου, επιλύουμε ως προς a και για εμβαδόν = 1 τετρ. μονάδα, βρίσκουμε ότι το τρίγωνο θα έπρεπε να έχει μήκος πλευράς ίσο με = 1,52 μονάδες μήκους.Αν κατά τον ίδιο τρόπο υπολογίσουμε το μήκος της πλευράς του ισοδύναμου κανονικού εξαγώνου, βρίσκουμε ότι το μήκος της πλευρά του ισούται με 0,62 μονάδες μήκους.

Επομένως :
- στην περίπτωση της τριγωνικής κατασκευής η περίμετρος του τριγώνου ισούται με 3 Χ 1,52 = 4,56 μονάδες μήκους.

- στην περίπτωση κατά την οποία η μέλισσα θα κατασκεύαζε ορθογωνικά κελιά το καθένα θα είχε περίμετρο 4 Χ 1 = 4 μονάδες μήκους.

- στην περίπτωση της εξαγωνικής κατασκευής η περίμετρος του κάθε κελιού ισούται με 0,62 Χ 6 = 3,72 μονάδες μήκους.

Παρατηρούμε ότι η επιλογή του εξαγωνικού σχήματος δεν είναι τυχαία. Αφενός μεν «κλείνει» επακριβώς το επίπεδο χωρίς κενά, αλλά είναι και το μοναδικό σχήμα με την μικρότερη περίμετρο. 

Δηλαδή η μέλισσα δαπανά λιγότερο κερί για την κατασκευή των κελιών της.

Και συνεχίζω με κάτι πιο εντυπωσιακό. Η πλευρά του εξαγώνου (=0,62) σε σχέση με την πλευρά του ισοδυνάμου τετραγώνου (=1) έχουν σχέση χρυσής τομής. Πράγματι ο λόγος 1 / 0,62 = 1,62 όπου 1,62 = φ. Ο νόμος της τέλειας αρμονίας σε όλο του το μεγαλείο. Η πλευρές δηλαδή του των ισοδυνάμων τετραγώνου και εξαγώνου σχηματίζουν το χρυσό ορθογώνιο στο οποίο ο λόγος των πλευρών ισούται με 1,62 ήτοι =φ.

Για τον αριθμό φ βεβαίως, θα μπορούσαμε να αναπτύξουμε ολόκληρη πραγματεία, αλλά δεν είναι επί του παρόντος. Αρκεί να αναφέρουμε ότι όλες οι αρμονικές σχέσεις στην φύση καθορίζονται από αυτόν το ιεροκρύφιο αριθμό. 


Οι αρχαίοι Έλληνες ήταν οι πρώτοι που τον είχαν προσδιορίσει μαθηματικώς και τον εφάρμοζαν σε κάθε καλλιτεχνική τους δημιουργία, γλυπτική αρχιτεκτονική, μουσική. (συμβολίζεται με το γράμμα της ελληνικής αλφαβήτου φ προς τιμή του Φειδία).Και εύλογα διερωτάται κανείς!

Ποιός έβαλε τις συγκεκριμένες γεωμετρικές πληροφορίες στα απειροελάχιστα εγκεφαλικά κύτταρα αυτού του ζουζουνιού; Έχουμε μία αποκάλυψη του Λόγου ο οποίος καθόρισε ακριβείς μαθηματικούς νόμους για την λειτουργία ενός συστήματος. Τι είναι Λόγος; Ας ψάξει ο καθένας να τον βρει. Αρκεί να τον προσεγγίσει με σοβαρότητα και τον δέοντα σεβασμό.


Διαβάστε περισσότερα... »