لنقل ان الفيزياء تنقسم الى نظريات .
فيزياء كلاسيكة ، فيزياء حديثة .
الفيزياء الكلاسيكة تفسر الكون على اساس معادلات نيوتن وهي صادقة لحد كبير في التنبوءات ومازالت تستعمل وتدرس في المدارس لحد الآن.
الحديثة تنقسم الى عدة اقسام : نظرية النسبية العامة والخاصة . نظرية الكم ، نظرية الاوتار الفائقة التي ادعت انها جمعت كل النظريات السابقة ..هناك ايضا سيناريوهات اخرى منها نظرية –ام و عدة اقتراحات اخرى تسمى بنظريات كل شيء ..
ان رأيت ان الامر صعب –كما ظهر لي من قبل – فاقرا كتاب (الكون الانيق ) لبرايان غرين ويكفيك ذلك لكي تفهم كل هاته المصطلحات حتى لو كانت ثقافتك الفيزيائية عادية ، ان كنت تريد الفهم حقا فزد اطلع على سيتفن هونكينغ في' الكون في قشرة جوز' .وكتاب من الذرة للكوارك ..والمنظمة العربية للترجمة باشراف الدكتور جابر عصفور فعلت خيرا باخراج كل هاته الروائع بصفة ممتازة جدا ..

الكون الانيق كتاب ممتاز جدا لدرجة كبيرة ولو كانت لي القدرة لجعلت كل الذين يدرسون الفيزياء يقرئونه اجباريا بدل الكتب البيداغوجية التافهة التي توزع عليهم ..لقد قال (هل وجود الجسيمة الأولية نهاية الطريق ؟ ابدا، انها بداية الطريق –الطويل – نحو بناء نظرية كل شيء).
انا اعتقد ان كل الفيزيائيين الذين مارسوا معادلات الكم و مجال هيغز والنموذج المعياري للجسميات والنسبية ونظرية الاوتار الفائقة وطول بلانك ومعادلات شرونديجر .. مؤمنون بالله في اعماق انفسهم ..
انه كون باهر لدرجة لا تصدق انه رائع ومدهش ومميز وليس عشوائيا .. ممتعا مسليا ممتازا غامضا مليئا بالاسرار مشوق مثير وكل الصفات الرائعة التي تجعلك متحمساً ..لذا لا غرابة في ان سمى كتابه (الكون الانيق (..انه ببساطة كذلك ..


من مقال لي : بوزون هيغز : الرابط للمقال الكامل هنا :
http://goo.gl/X3OGJf

Una excelente y razonablemente clara presentación de la teoría de cuerdas.

El autor, que hace un esfuerzo decidido en ser claro a pesar de la dificultad del tema, hace primero una presentación amplia de las dos teorías que explican nuestro universo: la teoría de la relatividad y la mecánica cuántica.

La primera explica el comportamiento de los objetos macroscópicos con la gravedad como elemento central y tomando en cuenta los efectos sobre el tiempo y el espacio que ella genera. Green explica los elementos centrales de la teoría, incluyendo las características poco intuitivas (como el hecho que la masa de un cuerpo deforma el espacio y afecta el paso del tiempo o el hecho que la velocidad de un rayo de luz en el vacío es siempre la misma, incluso para dos observadores que se mueven a velocidades diferentes entre si - algo que no ocurre (o que no se detecta) con objetos que se mueven a las bajas velocidades en que vivimos) y las notables consecuencias sobre nuestra comprensión del universo.

La teoría cuántica explica mas bien el comportamiento de las partículas a nivel atómico y subatómico. Si la teoría de la relatividad genera resultados poco intuitivos (pero comprensibles al fin), la teoría cuántica es tremendamente anti-intuitiva. Cómo entender por ejemplo el clásico experimento de las dos rendijas, en el que un flujo de fotones parece interferir consigo mismo, como si el mismo fotón pasara por ambas rendijas al mismo tiempo? O que una partícula se describe por medio de una función de onda que define una distribución de probabilidades del estado de esa partícula, función que colapsa y genera un "resultado" cuando la partícula es observada? (El libro no habla del entrelazamiento cuántico, otro ejemplo de lo difícil que es entender la mecánica cuántica. En efecto, el entrelazamiento implica que si uno actúa sobre un partícula que está entrelazada con otra y cambia su estado, el estado de la otra partícula cambia instantáneamente, aunque se encuentre a muchísima distancia de la primera, violando el principio de localidad). La mecánica cuántica considera que le energía se emite y absorbe en cantidades discretas (cuantos) y permite explicar la acción de las otras 3 fuerzas de la naturaleza (la electromagnética, la fuerza nuclear fuerte y la fuerza nuclear débil).

Ambas teorías explican el universo en sus respectivos ámbitos de manera notablemente certera. Experimento tras experimento muestran que ambas son descripciones extraordinarias de la realidad. Sin embargo, es sorprendente que se requieran dos teorías para explicar la misma realidad. La teoría de la relatividad no puede explicar lo que ocurre en escalas subatómicas donde los efectos cuánticos dominan, ni la mecánica cuántica lo que ocurre a escalas macroscópicas y con presencia de la gravedad. Es profundamente insatisfactorio para los físicos tener dos herramientas, que funcionan tan bien, pero que son fundamentalmente incompatibles para explicar un mismo objeto: nuestro universo.

Green presenta la promesa más grande para tener una teoría única que permita explicarlo todo: la teoría de cuerdas. Según lo que Green explica, la incompatibilidad entre ambas teorías (que es evidente en distancias muy pequeñas, por debajo de la distancia de Planck) resulta del hecho que la relatividad considera un universo homogéneo en toda escala. Sin embargo, en muy pequeñas escalas, los efectos cuánticos (que incluyen, por ejemplo, la creación espontánea y temporal de pares de partículas y anti-partículas que generan una ebullición intensa - una espuma cuántica - pero temporal - pues la energía prestada para crear ese par debe ser devuelta muy rápido) evitan que esa homogeneidad exista.

Según la teoría de cuerdas, el universo está hecho de pequeñas cuerdas cuyos patrones de resonancia (su vibración) generan las masas de las partículas que observamos además de las cargas de las fuerzas. De todas las fuerzas. En efecto, la teoría de cuerdas permite explicar las 4 fuerzas, incluyendo así la gravedad desde el inicio! (Algunos consideran que esa es su primera predicción (o, mas bien, pos-dicción, pues ya sabíamos que la gravedad existe)). Más interesante aún, la teoría de cuerdas tiene el potencial de explicar las masas de las partículas elementales y las características de estas fuerzas, algo que la mecánica cuántica no puede hacer. En efecto, la teoría cuántica toma esos valores como datos, sin explicarlos. Eso es también notable, pues afinar los valores de la mecánica cuántica con datos exógenos suena un poco arbitrario.

Lastimosamente, la teoría de cuerdas es tan compleja matemáticamente que a pesar de su potencial explicativo, los resultados no pueden aún calcularse y algunos de ellos sólo pueden aproximarse. Eso reduce el potencial de generar predicciones que puedan ser luego verificadas empíricamente. Una notable predicción, sin embargo, es que como consecuencia de la simetría del universo (y la teoría de cuerdas es super simétrica, por eso el nombre de super-cuerdas), cada partícula elemental tiene otra partícula "simétrica", pero cuya masa estimada es muchísimo más alta que toda partícula conocida u obtenida en los aceleradores actuales, lo que dificulta su validación empírica. Encontrar esas partículas super masivas en el futuro sería una prueba substancial en favor de la teoría de cuerdas.

Otro elemento sorprendente es que la teoría de cuerdas requiere la existencia de 10 dimensiones (9 espaciales y una temporal). Vivimos en un universo de (aparentemente) 3 dimensiones temporales. Dónde están las otras dimensiones? Pues enrolladas sobre sí mismas de manera muy compacta y, por tanto, prácticamente indetectables para nosotros. Pero no sólo que esas dimensiones deben existir, sino que su forma precisa tiene un rol crítico en determinar la forma en que las cuerdas vibran - y por tanto, en las características de las partículas y fuerzas que esas vibraciones generan...

Curiosamente, la teoría de cuerdas muestra también que no es posible para un objecto reducirse a un tamaño inferior a la distancia de Planck. Eso se debe a que la vibración de las cuerdas tiene un valor mínimo (ligado también al principio de incertidumbre), y por tanto no puede ser inferior a cierta distancia (que es mayor a la de Planck). Ese aspecto permitiría explicar por qué la teoría de cuerdas resuelve el problema de la incompatibilidad entre las dos otras teorías. En efecto, si la teoría de la relatividad pierde sentido cuando se aplica a distancias muy pequeñas (inferiores a la distancia de Planck) donde el caos cuántico impide la homogeneidad que la relatividad requiere, pero en realidad, no es posible llegar a esas distancias, esa incompatibilidad desaparece pues no hay forma nunca de llegar a esas distancias. La mecánica cuántica, por su lado, se equivoca entonces en considerar posible llegar a esas distancias.

Eso permite resolver un par de aspectos que eran imposibles de explicar con las teorías existentes. Por ejemplo, que pasa en la singularidad en el centro de un agujero negro - que pareciera que podría rasgar la trama del espacio - y que pasó al inicio del Big Bang, donde se supone que todo el universo estaba concentrado en un punto de infinita masa y temperatura.

Un último comentario: a falta de una teoría de cuerdas, hay en realidad cinco. De inicio, eso podría quitarle seriedad a la propuesta. Es bueno tener una teoría que explique todo, pero tener 5, sin poder elegir una, es por lo menos curioso. Sin embargo, Green explica que a mediados de la década de los 90, Edward Witten postuló que todas las 5 forman parte de una única y misma teoría. En efecto, él demostró la relación entre dos de ellas al pasar de una a otra cambiando el valor de su constante de acoplamiento. Esto es: el universo que una generaba usando una constante de acoplamiento alta (mayor a uno) era el mismo que la otra generaba con una constante de acoplamiento baja (menor a uno). No sólo eso, sino que al aumentar substancialmente el valor de esta constante, aparecía una 11 dimension (una más!) que no se había tomado en cuenta en ninguna de las 5 teorías iniciales y que provocaría que las cuerdas de repente muestren una segunda dimensión. Ya no son entonces cuerdas unidimensionales!

Existiría entonces una única teoría (llamada M-theory) con 11 dimensiones que absorbe a las 5 previas - que resultan ser visiones diferentes de la misma - y que podría, esa vez sí, ser la Teoría del Todo...

Será?

I never really got the hang of String Theory. I find it awfully weird and almost nigh-unscientific. Not being a physicist, I try not to make judgments about it, since I clearly don't understand it one bit - at least on the math level! - but I have to say that Brian Greene didn't endear it to me.

I also fervently found myself wishing for the Nth time that science books were not so firmly divided between "professional, terrifying math texts" and "written for people who never figured out the Theory of Relativity". I think we need "Science for the Educated Sci-Fi Reader" or something like that. As it is, unless you're Stephen Hawking, who pretty much has the right to do anything he liked, if you're trying to explain relativity to me, again, you will put me off.

هذا الكتاب لم يكتب لي!

AN INTRODUCTION BY WAY OF HYPERBOLIC SENTIMENT: The Elegant Universe is "The Bible" of superstring theory[*:].

I close the covers of The Elegant Universe with powerfully mixed feelings. On the one hand, Brian Greene gives us a lucidly-written layman's-terms explanation for high-concept modern physics, providing an excellent survey of 20th century science and painting a vivid picture of a promising strategy for reconciling the discrepancies in the otherwise dominant theories. On the other hand, about half-way through the text, it devolves into (what feels like) a navel-gazing vanity project that fails to connect that promising strategy with the target audience (i.e., the layman that actually gives a damn about modern science).

To be clear: the first third of the book is a remarkable accomplishment. Brian Greene is a cogent writer with a wonderful pedagogical streak that is able to produce a clear image of some otherwise hard-to-decipher concepts in modern physics. Because of The Elegant Universe, I feel like I now have a fairly good understanding of the core concepts underlying Einstein's theories of special and general relativity, and quantum mechanics (e.g., Heisenberg's Uncertainty Principle). Greene is also able to give a decent explanation regarding how these theories break down when you try to "merge" them (e.g., like when you come up with "infinite energy" and/or "infinite mass" and/or "infinite probabilities" through calculations of black holes or the Big Bang).

This first third of the book is very accessible, very enjoyable, and very informative. Engaging, fascinating, and extremely powerful.

Somewhere during that potent 130-150 pages, Greene remarks (something to the effect of): You cannot be said to fully understand something until you can explain both its system and significance to a complete stranger. (Not a quote, but I'm sure you know what I'm getting at...)

And with that statement does Dr. Greene undermine the remaining two-thirds of the book. After introducing string theory, after explaining that it is a strategy with the potential to marry relativity and quantum mechanics, after getting you (the lay-reader) excited that you too will have some insight into the critical significance that is superstring theory — he glosses over some math (which doesn't really feel like physics after that first 120 pages) and more/less asks you to "bear with me here, trust me..." EXAMPLE: after introducing the concept of strings, the text rushes into a discussion of 6-dimensional "curled up" Calabi-Yau manifolds without really giving a good way of visualizing that whole mess[†:]. EXAMPLE: after 2 or 3 chapters about string theory where Greene is introducing it and discussing how it might reconcile relativity and quantum mechanics, he starts to segue into reconciling aspects of string theory with itself — looping back (like its own subject strings) on itself in a perverse recursion full of mathematical adjustments and jargon. EXAMPLE: in the midst of discussing how this New Science, and where you expect it to loop back on the promised explanations for the Old Science, Greene veers off into a series of anecdotes about "this one time at Harvard..." and/or "once at Princeton we stayed up all night and..." — which really just seemed a little gratuitous.

By the time I realized what was happening, my attitude was already tainted. Perhaps I could have extracted more of the science if my cynicism hadn't kicked in so virulently and so early on in the reading. Perhaps spending more time with the end-notes will prove fruitful. Or perhaps on a future, subsequent follow-up reading I will discover that I was right the first time and we have 150 or so pages of incredible science writing and the remainder is chintzy vanity project[‡:].

RATED FOR HYPE: ★★★★★
RATED FOR STYLE: ★★★☆☆
RATED FOR SCIENCE: ★★☆☆☆



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[*:] Let's hear it for faith-based science?

[†:] This is partly me being overly critical of Greene's (in my opinion) cavalier treatment of the Calabi-Yau concepts immediately following their introduction. There are some end-notes and citations for further reading, and he does attempt to dedicate some space in the main text to the idea — but his "dumbing down" of the Calabi-Yau manifolds to the "ant in the garden hose" analogy just doesn't really address it with sufficient vigor. Not after the incredible work he did in the earlier chapters re explaining relativity and quantum mechanics. I suppose I may have been more satisfied with something along the lines of "you have your time dimension, your three 'regular' space dimensions, and then these other six are really dedicated to providing reference points to describing the shape and vibration of the string IN THE THREE DIMENSIONS YOU ARE ALREADY FAMILIAR WITH" — but no such explanation was there. If that's even really what he might have meant.

[‡:] Which I mean in the nicest possible way...? To be fair, Greene leaves plenty of room throughout the text to permit himself (and his colleagues studying superstring theory) to be "wrong". It reminds me of when Robert Wright hedges his bets in n  The Moral Animaln, saying that the evolutionary psychology approach (as championed by himself, Richard Dawkins, E.O. Wilson, Robert Trivers, and others) is a strong one that explains a whole lot but you better be careful before you go painting too broad of a stroke with those kinds of theories... Greene seems to do similar hedging, admitting that aspects of superstring theory seem tenuous (esp. when you consider how many "adjustments" they perform while "fine-tuning" a given aspect of the theory(s)) and that they (as scientists) are wise to temper their enthusiasm, to not lose sight of goals like "experimental verification". But then there's Greene's enthusiasm — which can easily electrify the reader but also just as easily undermine all of that careful hedging.

After revisiting this ~10 years after I first discovered it, I think my appreciation for and skepticism of it both increased in pace with one another. I think the most compelling and intriguing (to me) unification born of string theory is the black hole/elementary particle connection: as a Calabi-Yau space undergoes a space-tearing conifold transition, a black hole becomes increasingly massless until you get transmutation (a Calabi-Yau phase transition) to a massless photon, which - per string theory - is just a single string vibrating in a fixed pattern! That to me is worthy of the title: Elegant.

As this was written after the relaunching of the second wave of excitement around string theory, you can tell Brian is really trying to sell it. At times, I found it a little annoying, focusing too much on what X or Y physicist has to say about the potential of the theory. Focusing more on the facts, the limitations, the successes, and the failures would have made it a bit more succinct and less of a “promotional” feeling.

But for what we knew in 1999, and looking at how much more we know now, I think this book held a lot of promise and hope for the future of theoretical physics, and works really well as a primer to some more recent scholarly work.

Honestly skimmed/skipped large portions of the last couple chapters. The beginning of this book has some incredible explanations of general/special relativity as well as quantum mechanics. The middle third is an exciting high level overview of (what was 22 years ago when this was written) a hot topic that had great potential. But the last third tried to explain the most obscure details of string theory *without* any mathematical formalism, which felt almost more confusing than if he added some of the actual math. Throw in the fact that string theory isn't in vogue anymore and I wasn't necessarily inspired to keep imagining deflating multi dimensional beach balls any longer for a theory that as of yet hasn't fulfilled its promises. Seems like this would've been (or could be?) a classic book if it ended up being right, but Brian Greene might have jumped the gun a bit in writing it.

الكتاب يعرض احدث النظريات في الفيزياء و علم الكون بأسلوب ادبي مميز و بسيط ,الكتاب يناقش الكثير من النظريات و الابحاث التي توصل إليها العلماء في السنوات الاخيرة معتمدا على الامثلة من حياتنا اليومية التي تسهل من فهم هذه النظريات مثل الحركة اثناء ركوب العاب الملاهي و غيرها...
كتاب لا يتطلب مختص لفهمه فهو بسيط و سهل الفهم .

Physicists today think they may have discovered what Einstein spent the last decades of his life searching for: the Theory of Everything. String Theory (technically, Superstring Theory) is the idea that everything we see in the world is really the result of one-dimensional strings vibrating in particular patterns. And if the idea of one-dimensional strings is hard for you to wrap your head around, then buckle up before you read this book, because that's the easy part.

This book is dense. It's very, very technical. Yes, he promises no math, so we don't actually look at the formulas. But you can't talk about this theory without talking about math. We can't observe things this small with our technology today, so this is basically all math equations that add up nicely. So the book talks about math a lot--including a chapter that centered the differences between physics-based math and academic-Phd math. Unlike Einstein's theories, which were prompted by cool thought experiments, string theory is driven by equations. It's not intuitive at all.

But if you can march through that technical data and make your brain stretch into odd shapes, then there are some interesting implications. He's not a Christian, but as a Christian I find some fascinating tidbits. Example: this new theory says all of reality is a result of vibrating strings, that the particular vibration patterns manifest as the bits of matter and energy that we observe. And the Bible says that the universe was formless and void until God spoke.

Physics books. Can I understand them properly? No. Am I still absolutely fascinated by them? Yes. String Theory. Do I understand it properly? Hell no. Am I fascinated by it? To the last detail.

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Brian Greene's The Elegant Universe is a beautiful book. A difficult book at times, but beautiful just the same. Greene is a good science writer in the sense that he balances narrative with explanation so that the reader feels they are in the grip of a story and at the same time are pushed to learn new ideas.

The focus of the book is, as the subtitle offers, the "Quest for the Ultimate Theory." Greene and many other physicists have for decades, even for centuries, been searching for a theory of the physical world that explains why everything is the way it is. Not just what is happening, both at the sub-microscopic and the hyper-macroscopic levels, but why it is happening, what exactly causes one thing to lead to another. They are, in effect, attempting to take the ground that has been held for the entire history of humanity by religion. The "why" of everything. Greene and his camp (and there certainly are opposing camps) are convinced that superstring theory is the most likely candidate for the ultimate theory. But like all good scientists, they hold close to their chests the caveat that another, bigger, more comprehensive theory might come along. It's an exciting journey, and Brian Greene has been an important player along the way. He speaks not just as an observer but as a key participant.

I confess to being lost in the concepts of quantum geometry, but I was enthralled with the possibilities of string theory to unite the findings of classical and quantum physics. I highly recommend the book to anyone interested in scientific theories of the ultimate, of attempts to understand everything from the beginning (and maybe even before the beginning) to the possible endings of the universe.