Kwantum Fisika, almagtig en alwys - Dr. Suzette le Roux
Kwantum Fisika, almagtig en alwys
Deur Suzette le Roux op 1 Augustus 2010
Ek gebruik die persoonlike voornaamwoord "Hy" vir G_d om omslagtigheid te vermy. Ek gebruik te alle tye "hy" waar "hy/sy" meer gepas sou wees. Dit is vir gerief van lees en nie in 'n poging om manlik bo vroulik te stel nie – ek is egter self vroulik.
As laerskoolleerling was daar soveel goed wat my gefassineer het. Ek het my voorgestel dat die hemel soos 'n reuse opelugmark op steroïdes moes klink met al die gebede wat voortdurend hemelwaarts gestuur word. Alhoewel ek geweet het G_d is alwys, almagtig en alomteenwoordig kon ek nie verstaan hoe Hy kop of stert van die hierdie dreuning van versoeke kon uitmaak nie. Die antwoorde op my vrae aan geleerde grootmense in hierdie verband, het my laat besef dat ek nie dieselfde oor hierdie goed dink as hulle nie. En hierdie is maar net een van die baie vrae waaroor ek intens gewonder het. Ek het – soos baie ander mense – baie gou geleer om nie alles waaroor ek dink met ander mense te bespreek nie. Inteendeel, ek het geleer om in 'n geselskap saam te praat sonder dat mense agterkom wat my interpretasie van 'n godsdienstige konsep is – sonder om te jok.
Ná skool het ek besluit om Fisika te swot met die hoop om te leer hoe alles inmekaar steek! Net om later te leer dat dit oor waarskynlikhede (Kwantum Fisika) en nie klaar antwoorde (Klassieke Meganika) gaan nie. Die geleerde mense van my kindertyd het een waarskynlikheid gekies en gemaak of dit sekerheid is, maar ter verdediging van hulle, moet ek sê dat daar nie een Kwantum Fisikus onder hulle was nie.
In my beskrywings hieronder gaan ek poog om van die "ou godsdiens terme" vanuit 'n Kwantum Fisikia (KF) perspektief te belig. Die KF is akademies korrek. My interpretasie is bloot dit – my interpretasie. Indien dit met die leser resoneer, gebruik dit; indien nie, laat dit verbygaan. Dit is vir my baie belangrik dat 'n mens in jou diepste wese gemaklik moet wees met dit wat jy jou eie maak.
Isaac Newton is die vader van Klassieke Meganika en word aanvaar as die enkele persoon wat die grootste invloed op die fisiese lewe van die mens gehad het. Ons gebruik Klassieke Meganika heeldag en aldag – die vertrek waarin die leser hom nou bevind sou nie sonder Klassieke Meganika daar gewees het nie. Dit is 'n objektiewe wetenskap wat beteken dat die waarnemer objektief teenoor alle waarnemings en resultate staan. Die waarnemer "lees" bloot die resultate en beïnvloed dit op geen manier nie. Klassieke Meganika is ook deterministies van aard. Indien ek al die aanvangsomstandighede van 'n proses ken, kan ek akkuraat voorspel wat die uitkoms daarvan gaan wees – baie handig wanneer ek wil uitwerk waar die koeël vandaan gekom het toe dit die president se motor tref. Kwantum Fisika daarenteen is nie-deterministies. Ons kan voorspel watter uitkomste moontlik is en ons kan uitwerk wat die waarskynlikheid is dat hierdie verskillende moontlikhede gaan realiseer, maar daar is geen sekerheid watter een en in hoe 'n mate nie. Daarom kan niemand vir 'n mens sê wat in die toekoms gaan gebeur nie. 'n Mens kan wel onderskei wat onder sekere omstandighede moontlik kan gebeur. [Hoop nie ek sit nou al die waarsêers uit besigheid nie!]
Dit laat vir my 'n wonderlike venster vir die rol van "keuse" wat ons mede-skeppers van ons lewens maak. Ons is nie net aan die ontvangkant – of skadukant – van genade nie. Ons het 'n daarwerklike keuse daarin en elke keuse wat ons maak, sluit 'n nuwe stel moontlikhede (paaie) oop.
Figuur 1 toon 'n "waarskynlikheidsdigtheid" kromme. Kom ons neem die voorbeeld van 'n elektron in 'n atoom. Vir die leser wie se skoolwetenskap bietjie verroes is, 'n atoom – volgens Niels Bohr – is die kleinste deeltjie van 'n element; byvoorbeeld goud. Die goudatoom bestaan uit 'n positief gelaaide kern met negatief gelaaide elektrone wat in die gebied om die kern beweeg. Ek gaan nie in meer detail ingaan nie, maar diegene wat meer inligting wil hê, kan my altyd in die verband kontak. Die kromme in figuur 1 dui die waarskynlikheid aan dat ons die elektron, wat aan een van die goudatome in my trouring behoort, in 'n spesifieke posisie, r, gaan vind. Die waarskynlikheid is die heel grootste om die elektron by die punt r0 te vind. Dit is die natuurlikste posisie vir die elektron in die atoom, maar 'n mens kan op die grafiek sien dat daar steeds 'n redelike groot waarskynlikheid is om die elektron by posisie r1 te vind. Die waarskynlikheid om die elektron by posisie r2 te vind, is die helfte so groot as om dit by r0 te vind – wat natuurlik nog glad nie 'n slegte waarskynliheid is nie. Beide hierdie punte verteenwoordig heelwaarskynlik nog 'n posisie binne-in die trouring. Wat egter baie belangrik is, is dat die kromme NOOIT die nul-waarskynlikheidslyn bereik nie. Daar is dus GEEN plek in die heelal waar hierdie spesifieke elektron glad nie kan wees nie. Die waarskynliheid dat die elektron – wat eintlik aan 'n goudatoom in jou trouring "behoort" – op die son of iewers in 'n ander galaksie is, is nie nul nie.
Ons kon natuurlik enige ander elektron as voorbeeld geneem het of sommer al die elektrone in die leser se brein, want dieselfde redenasie is ook van toepassing op hulle. Dit is dus moontlik dat sub-atomiese partikels wat verbonde aan die atome in my liggaam (en brein) is, enige plek in die heelal mag wees en op daardie manier is ek in 'n baie dun lagie oor die heelal gesmeer. Net so kan daar op enige oomblik bietjies van elke ander wese op aarde – of in die heelal – in my teenwoordig wees. Op hierdie manier is ons almal aan mekaar verbind – ons is een – en kan ek nie iemand anders skade aandoen sonder om dit ook aan myself te doen nie. Natuurlik doen ek op 'n neuro-wetenskaplike vlak nog veel meer skade, maar dit is 'n storie vir 'n ander dag.
Intussen het die fisici heelwat meer van sub-atomiese deeltjies geleer. Bohr se model beskryf atome en elektrone as balletjies met atoomballetjies amper tweeduisend keer swaarder as elektron-balletjies. Elektrone tree baie keer soos materie (balletjies) op – die partikelgeaardheid van elektrone, maar soms tree hulle soos golfies op. Indien twee golwe mekaar ontmoet, vorm 'n interferensie patroon. 'n Baie bekende vorm van so 'n interferensie patroon is sigbaar op 'n stil wateroppervlak wanneer 'n mens twee of meer klippies gelyk in die water gooi. Nie alleen dui hierdie op die dualiteit – partikel en golfgeaardheid – van sub-atomiese deeltjies nie, maar dit toon dat die verskillende deeltjies met mekaar kan interfereer. Interferensie is 'n vorm van kommunikasie – die golfies "praat" met mekaar. Ons ervaar byvoorbeeld steurnis van ons televisieuitsending wanneer die elektromagnetiese (EM) golwe van die donderweer of die "solar wind" met die televisie golwe (ook EM golwe) interfereer.
Vandag beskryf fisici subatomiese partikels as "strings". Ek gaan die term "strings" behou omdat ek nie 'n aanvaarde Afrikaanse term daarvoor het nie en nie té kreatief wil raak nie. 'n "String" is 'n energie filament – 'n energie golfie – met geen dikte of wydte nie. Dit is dus een dimensionaal en het net lengte. Ons kan elke sub-atomiese partikel sien as 'n energie golfie en die frekwensie van die golfie identifiseer watter tipe sub-atomiese partikel dit is. Aangesien sub-atomiese deeltjies nou as golfies gesien word en golfies met mekaar interfereer is dit duidelik dat alle sub-atomiese deeltjies voortdurend met mekaar kommunikeer. Alle materie – dus elke mens, dier, plant en ding – is dus voortdurent in kommunikasie met mekaar. Vir my klink redelik na-aan "alomteenwoordig".
Energie is die basis van alles. Sonder energie is daar niks. Daar is baie verskillende vorme van energie. Elke elektriese lading is omring met 'n veld van elektries-potensiële energie en elke bewegende elektriese lading het 'n magneetveld om. Dan is daar die gravitasieveld om alles wat massa het. Hierdie velde is "stoorkamers" van potensiële energie. Massa self – materie – is 'n vorm van energie soos ons in Albert Einstein se bekende vergelyking E = mc2 sien. Om ons perspektief te gee: een gram materie is ekwivalent aan 90 000 000 000 000 J energie. Daar is letterlik nêrens in die bekende heelal waar daar nie energie teenwoordig is nie. Selfs dit wat die "ou mense" die ether genoem het en die wetenskaplikes in die sewentigers "vakuum" gedoop het, staan nou as "dark energy" bekend. Verder is daar niks wat plaasvind waarin energie nie een of ander rol speel nie. Dit klink vir my baie na "almagtig".
Vir my is die "Omie met die wit baard wat op 'n groot stoel sit met die boek waarin rekening gehou word op sy skoot" vervang met energievelde. Alles wat ek dink, sê en doen, is vasgevang in 'n elektromagnetiese veld – baie soos wat 'n flim op 'n videobandjie. Ek kan nie dit waarvan ek nie hou nie net gaan uitvee nie, maar ek kan daaruit leer en dit gebruik om volgende keer beter keuses te maak.
Maak ek hiermee G_d kleiner of minder? Inteendeel, dit maak die Goddelike Energie waarlik alomteenwoordig, almagtig en alwys en nie vasgevang in 'n liggaam of menslike vorm nie.
Suzette le Roux is 'n fisikus wat aan die Universiteit van Johannesburg doseer. Haar spesialiteitsgebied is kwantumfisika. Sy kan gekontak word by