torsdag 24 mars 2016

Läroplan för Svenska enligt Matematisk Modell

Så här skulle läroplanen för svenska i grundskolan se ut om den skrevs på liknande sätt som läroplanen för matematik:

Svenska språket har en flertusenårig historia med bidrag från många kulturer. Det utvecklas såväl ur praktiska behov som ur människans nyfikenhet och lust att utforska svenska språket som sådant. Språklig verksamhet är till sin art en kreativ, reflekterande och problemlösande aktivitet som är nära kopplad till den samhälleliga, sociala, tekniska och digitala utvecklingen. Kunskaper i svenska språket ger människor förutsättningar att fatta välgrundade beslut i vardagslivets många valsituationer och ökar möjligheterna att delta i samhällets beslutsprocesser.

Syfte

Undervisningen i ämnet svenska språket ska syfta till att eleverna utvecklar kunskaper om svenska språket och svenska språkets användning i vardagen och inom olika ämnesområden. Undervisningen ska bidra till att eleverna utvecklar intresse för svenska språket och tilltro till sin förmåga att använda svenska språket i olika sammanhang. Den ska också ge eleverna möjlighet att uppleva estetiska värden i möten med språkliga mönster, former och samband.

Undervisningen ska bidra till att eleverna utvecklar kunskaper för att kunna formulera och lösa problem samt reflektera över och värdera valda strategier, metoder, modeller och resultat. Eleverna ska även ges förutsättningar att utveckla kunskaper för att kunna tolka vardagliga och språkliga situationer samt beskriva och formulera dessa med hjälp av svenska språkets uttrycksformer.

Genom undervisningen ska eleverna ges förutsättningar att utveckla förtrogenhet med grundläggande språkliga begrepp och metoder och deras användbarhet. Vidare ska eleverna genom undervisningen ges möjligheter att utveckla kunskaper i att använda programmeringsspråk för att kunna undersöka problemställningar, göra beräkningar och för att presentera och tolka data.

Undervisningen ska bidra till att eleverna utvecklar förmågan att argumentera logiskt och föra språkliga resonemang. Eleverna ska genom undervisningen också ges möjlighet att utveckla en förtrogenhet med språkets uttrycksformer och hur dessa kan användas för att kommunicera om svenska språket i vardagliga och språkliga sammanhang.

Undervisningen ska ge eleverna förutsättningar att utveckla kunskaper om historiska sammanhang där viktiga begrepp och metoder i svenska språket har utvecklats. Genom undervisningen ska eleverna även ges möjligheter att reflektera över språkets betydelse, användning och begränsning i vardagslivet, i andra skolämnen och under historiska skeenden och därigenom kunna se språkens sammanhang och relevans.

Genom undervisningen i ämnet svenska språket ska eleverna sammanfattningsvis ges förutsättningar att utveckla sin förmåga att
  • formulera och lösa problem med hjälp av svenska språket samt värdera valda strategier och metoder, 
  • använda och analysera språkliga begrepp och samband mellan begrepp, 
  • välja och använda lämpliga språkliga metoder för att göra beräkningar och lösa rutinuppgifter, 
  • föra och följa språkliga resonemang, och använda svenska språkets uttrycksformer för att samtala om, argumentera och redogöra för frågeställningar, beräkningar och slutsatser.

Kunskapskrav för betyget A i slutet av årskurs 9


Eleven kan lösa olika problem i bekanta situationer på ett väl fungerande sätt genom att välja och
använda strategier och metoder med god anpassning till problemets karaktär samt formulera enkla språkliga modeller som kan tillämpas i sammanhanget. Eleven för välutvecklade och väl underbyggda resonemang om tillvägagångssätt och om resultatens rimlighet i förhållande till problemsituationen samt kan ge förslag på alternativa tillvägagångssätt.

Eleven har mycket goda kunskaper om språkliga begrepp och visar det genom att använda dem i nya sammanhang på ett väl fungerande sätt. Eleven kan även beskriva olika begrepp med hjälp av språkliga uttrycksformer på ett väl fungerande sätt. I beskrivningarna kan eleven växla mellan olika språkliga uttrycksformer samt föra välutvecklade resonemang kring hur begreppen relaterar till varandra.

Eleven kan redogöra för och samtala om tillvägagångssätt på ett ändamålsenligt och effektivt sätt och använder då symboler, språkliga uttryck, bilder,  grafer, och andra språkliga uttrycksformer med god anpassning till syfte och sammanhang. I redovisningar och diskussioner för och följer eleven språkliga resonemang genom att framföra och bemöta språkliga argument på ett sätt som för resonemangen framåt och fördjupar eller breddar dem.


Kanske detta kan ge visst perspektiv på läroplanen i matematik?



onsdag 23 mars 2016

Skolverkets Förslag till Programmering i Skolan

Så har då Skolverket presterat ett utkast till ny läroplaner för grundskolan på Regerings uppdrag att
  • förstärka och tydliggöra programmering som ett inslag i undervisningen.
Skolverket säger inledningsvis:
  • I vårt utkast föreslår vi att i grundskolan föra in programmering främst i kursplanerna i matematik och teknik.
Vad gäller kursplanen i matematik och programmering säger Skolverket:
  • Eleverna skall genom undervisningen ges möjligheter att utveckla kunskaper i att använda programmering och andra digitala verktyg teknik för att kunna undersöka problemställningar, göra beräkningar och för att presentera och tolka data.
  • Centralt innehåll i åk 1-3: Centrala metoder för beräkningar med naturliga tal, vid huvudräkning och överslagsräkning och vid beräkningar med skriftliga metoder och digitala verktyg. Metodernas användning i olika situationer. Hur entydiga stegvisa instruktioner kan konstrueras, beskrivas och följas. 
  • I åk 4-6: Talsystem som använts i några kulturer genom historien och i 
  • nutid, till exempel den babyloniska samt det binära talsystemet och dess användning i digital teknik. Centrala metoder för beräkningar med naturliga tal och enkla tal i decimalform vid överslagsräkning, huvudräkning samt vid beräkningar med skriftliga metoder och digitala verktyg. Metodernas användning i olika situationer. Stegvisa instruktioner i form av algoritmer som kan användas vid programmering. Hur algoritmer kan skapas och programmering kan användas för att undersöka problemställningar. Begreppen sekvens, alternativ och repetition vid programmering.
  •  I åk 7-9: Hur algoritmer kan skapas och programmering kan användas för att lösa matematiska problem. Begreppen sekvens, alternativ, repetition och abstraktion vid programmering.
Detta är synnerligen torftigt och intetsägande och innebär att programmering i matematikämnet
kan inskränkas till ett minimum, som kan var hur litet som helst allt efter lärarens inställning och kunskaper i programmering. Skolverket har uppenbarligen tagit fasta på uppdraget att införa programmering som "ett inslag" i undervisningen, där "ett inslag" gärna kan få vara hur litet som helst.

Detta speglar situationen vid högskolan, där matematik, fortfarande idag hur otroligt det än kan låta, i allt väsentligt lärs ut på samma sätt som för 50 år sedan långt före den digitala revolutionen dvs med ett ytterst marginellt inslag av programmering. 

Det är förståeligt att samma krafter som upprätthåller en föråldrad matematikutbildning vid högskolan, strävar att göra detsamma inom skolan med skolan som en spegling av högskolan.   

Med det är inte bra för eleverna och inte bra för Sverige att utbildningen i matematik är omodern och därför har kollapsat till trivialitet,  men det är inte heller en stabil situation:

Den dag då iPaden är elevens främsta arbetsredskap från åk1 inkl riktig programmering, kommer den traditionella matematikundervisningen inte längre kunna bedrivas, eftersom så mycket mer meningsfull matematik då kan läras ut och begripas och användas, till båtnad för elev och land.  

Och den dagen är nu nära enligt Matematik-IT.

Skolverket säger sig vilja ha in synpunkter på sitt förslag, och detta är mina.

Happy Easter PS: My apps are now starting to appear on App Store under the cover NewMath! Take a look and see what 10 year old students are capable of doing, with the right tools! 

torsdag 17 mars 2016

Dark Energy Appearing at App Store

The app version of Body&Soul is now starting to appear on App Store with a first app on a new theory of Dark Energy now available for free download.

It gives an eye-opening experience into one of the basic mysteries of modern physics. Try it out and see if you get the idea!


onsdag 9 mars 2016

BodyandSoul to appear on App Store

I have now submitted the following interactive apps to App Store:








The apps are under review and should be available for download and inspection in a week or so.
Codes will be available at Matematik-IT.

My plan is to make a complete version of the Body&Soul program in app form. The basic idea is to learn about real and imagined worlds by programming interactive apps simulating these worlds.

Notice in particular the app on Dark Energy connecting to the previous post.



onsdag 17 februari 2016

Gravitation, Motion, Programming with Codea and Zeno's Paradox

                                     Fresh reprinting of the world at each new time instant.  

The experience with the programming platform Codea which I am reporting on Matematik-IT  connects to an earlier view exposed on The World as Computation on the connection between matter and gravitation described by Newton's gravitational equation
  • $\Delta\phi =\rho$,            (1)
where $\phi (x,t)$ is gravitational potential and $\rho (x,t)$ mass density depending on a Euclidean space coordinate $x$ and a time coordinate $t$, and $\Delta$ is the Laplacian differential operator. 

The conventional way of viewing (1) is to think of mass density $\rho$ as primordial which generates a gravitational potential $\phi$, and corresponding gravitational force $\nabla\phi$, through the integral
  • $\phi (x,t) =\frac{1}{4\pi}\int\frac{\rho (y,t)\, dy}{\vert x-y\vert}$      (2)
with apparent (instant) action at distance expressed by the global nature the integral. The trouble with this view is that the physics of (instant) action at distance, supposedly being transmitted by graviton particles (appearently traveling at infinite speed), is still completely open despite centuries of deep thinking by deeply thinking physicists. The idea of matter density as primordial may come from primitive thinking that what we can see/touch, must come first and what we cannot see/touch, must be secondary.

But there is another way of thinking, maybe less primitive, which is to view instead gravitational potential $\phi (x,t)$ as primordial and mass density
  • $\rho (x,t) =\Delta\phi (x,t)$      (3)
as being produced by the local operation of differentiation. With this view, there is no action at distance to explain.  What asks for understanding is the physics of (3).

Viewing the world as computation then connects to the way Codea works with the screen being freshly redrawn 60 times a second from the code under function draw()....end, without storing anything previously written on the screen.  This is the same way we perceive the world with our eyes with a fresh image at each new instant.

With this perspective we can think of (3) as the computer code which at each instant draws the world in a new configuration with new mass density $\rho (x,t)$  from a gravitational potential $\phi (x,t)$ which is changing in time according Newtonian mechanics.

In the same way as motion is exhibited by Codea by a sequence of fresh images coded under function draw()...end, the motion of matter we perceive would be a result of fresh reprinting of the world at each new instant according to the code (3).

The alternative view suggests a solution to Zeno's paradox, still unsolved after 2500 years, with the arrow being reprinted at each new instant in time giving the appearance of motion as change of position with time. Think of that!

Note that it Einstein's equations in nearly flat Minkowski space-time reduces to a wave equation variant of Newton's equation of the form
  • $-\frac{1}{c^2}\frac{\partial^2h_{\alpha\beta}}{\partial t^2}+\Delta h_{\alpha\beta} =\frac{16\pi G}{c^4}T_{\alpha\beta}$,
where $h_{\alpha\beta}$ is metric perturbation and $T_{\alpha\beta}$ stress-energy. This equation allows waves traveling at the speed $c$ of light as "ripples of the fabric of space-time" in the common mysterious jargon of relativity theory, but the presence of the factor $c^4$ make such waves vanishingly weak. In short, there seems to be little reason to expect a wave equation variant of (1) to have physical significance, which can be seen as support of the alternative view.


söndag 14 februari 2016

Gravitational Waves in Newtonian Mechanics?



We consider a cosmological model in the form of a compressible gas under interaction by gravitation: Find $(\phi ,m,e)$ depending on a space-time coordinate $(x,t)$, such that for all $(x,t)$
  • $\Delta\dot\phi + \nabla\cdot m =0$
  • $\dot m +\nabla\cdot (um) +\nabla p + \nabla\phi =0$
  • $\dot e +\nabla\cdot (ue) +p\nabla\cdot u =0$,       
where $\rho = \Delta \phi$ is matter density with $\phi$ gravitational potential, $u=\frac{m}{\rho}$ is matter velocity with $m$ momentum, $p=(\gamma -1)e$ is pressure with $\gamma > 1$ a gas constant and $e$ is internal (heat) energy, and the dot denotes differentiation with respect to time, see Many-Minds Relativity 20.3.

In the case $u=0$ and $\nabla p=0$, this model reduces to
  • $\Delta\dot\phi + \nabla\cdot m =0$,                      (1a)
  • $\dot m +\nabla\phi =0$,                                (1b)     
from which follows by differentiating the first equation with respect to time:
  • $\Delta\ddot\phi + \nabla\cdot\dot m =0$,
  • $\dot m +\nabla\phi =0$,      
that is
  • $\Delta\ddot\phi + \Delta\phi =0$,
and thus
  • $\ddot\phi + \phi =0$,
which expresses a periodic oscillation of $\phi (x,t)$ in time.

Alternatively, eliminating instead $\phi$ in (1), gives the following wave equation in $m$:
  • $\ddot m + \nabla\Delta^{-1}\nabla\cdot m=0$. 
A universe in the form of a compressible gas thus allows a periodically varying gravitational potential $\phi (x,t)$ with corresponding periodic mass density $\rho (x,t)=\Delta\phi (x,t)$, if we extend the model to include mass density varying from positive to negative mass, along with periodic momentum $m$.  The effect of such a locally in space oscillating gravitational potential may at distance be perceived as a varying gravitational field and and thus as a gravitational wave. In this context, recall the recent post on dark energy and dark matter where you can follow the expansion a gravitational wave originating from a local oscillation of gravitational potential:


Newtonian mechanics extended to include both positive and negative mass,  thus appears to allow gravitational waves.  The conclusion that gravitational waves somehow require Einstein's general theory of relativity, may be drawn too quickly. Maybe Newton's theory extended to negative mass is enough.

fredag 12 februari 2016

Absurdity of Modern Physics: LIGO Gravitational Wave Detection as Ill-posed Problem.

                                    Simple mathematical modelling of gravitational waves.  

The BIG NEWS from the physics community is the announced experimental detection of gravitational waves:
  • Long ago, deep in space, two massive black holes—the ultrastrong gravitational fields left behind by gigantic stars that collapsed to infinitesimal points—slowly drew together. The stellar ghosts spiraled ever closer, until, about 1.3 billion years ago, they whirled about each other at half the speed of light and finally merged. The collision sent a shudder through the universe: ripples in the fabric of space and time called gravitational waves. Five months ago, they washed past Earth. And, for the first time, physicists detected the waves, fulfilling a 4-decade quest and opening new eyes on the heavens.
  • LIGO researchers sensed a wave that stretched space making the entire Earth expand and contract by 1/100,000 of a nanometer, about the width of an atomic nucleus.  
  •  The oscillation emerged at a frequency of 35 cycles per second, or Hertz, and sped up to 250 Hz before disappearing 0.25 seconds later.
  • Comparison with computer simulations reveals that the wave came from two objects 29 and 36 times as massive as the sun spiraling to within 210 kilometers of each other before merging.
  • The collision produced an astounding, invisible explosion. Modeling shows that the final black hole totals 62 solar masses—3 solar masses less than the sum of the initial black holes. The missing mass vanished in gravitational radiation—a conversion of mass to energy that makes an atomic bomb look like a spark. “For a tenth of a second [the collision] shines brighter than all of the stars in all the galaxies,” Allen says. “But only in gravitational waves.”
  • “It will win a Nobel Prize,” says Marc Kamionkowski, a theorist at Johns Hopkins University in Baltimore, Maryland.
We understand that an expansion-contraction of the Earth of the size of an atom nucleus diameter as an effect of a "ripple in the fabric of space-time" was detected during 0.25 seconds, and from this observation the conclusion is drawn by computer simulations and modelling that this extremely minute effect as a "ripple in the fabric of space-time", was the result of a very specific extremely gigantic invisible explosion 1.3 billion light years away shining brighter than all stars in all galaxies for 0.25 seconds in the form of gravitational waves. 

We see a combination of a biggest possible cause/input and a smallest possible effect/output in a certain mathematical model. The conclusion comes from using this mathematical model in inverse form, where a smallest possible signal is used to identify a biggest possible origin of the signal. 

This means that the mathematical model in inverse form is extremely ill-posed and as such cannot be used to draw conclusions. To do so requires that all alternative explanations of the zero signal can be eliminated, and it is then not enough to just say that no other explanation immediately suggest themselves, that is to draw conclusions from ignorance with the precision of the conclusions increasing as the ignorance or stupidity grows. 

fredag 29 januari 2016

Macchiarini: Scandal at Karolinska?


After watching a Swedish Television documentary about the unsuccessful transplantations by Paolo Macchiarini on 3 patients at Karolinska and 3 patients in Russia, Rector Hamsten at Karolinska, the crown jewel of Swedish science, decided that if what happened to the patients in Russia according to the documentary was indeed true, then Karolinska would have to reconsider its long time support for Macchiarini reported as follows in Science Aug 28 2015:
  • Karolinska Institute clears trachea surgeon of misconduct charges.
The logic of Hamsten presented to Swedish Television as a reaction to the documentary, thus is that the unsuccessful transplantations in Russia, performed after those at Karolinska, were (possibly) disastrous, while the unsuccessful transplantations at Karolinska performed with even less experience, were if not successful in any case fully satisfactory taking everything into consideration, more precisely the circumstance that the untested transplantations were performed on patients who would (for sure) die anyway sooner or later.

Thus the solid support of Macchiarini by Karolinska, against several internal and external alarm reports starting in 2009, continues although according to Hamsten the confidence in Macciarini has slightly eroded...

What does this say about the level of Swedish science and its leadership?

PS1 The prof at Karolinska who recruited Macchiarini was Urban Lendahl, now Secretary of the Nobel Committee in Medicin.

PS2 Karolinska Institutet meddelar 160205:
  • Karolinska Institutets styrelse (Konsistoriet) har i dag fattat beslut om en extern granskning av ”Macchiarini-ärendet”. 
  • Konsistoriet bedömer att en sådan granskning är viktig som ett led i arbetet med att återvinna KI:s förtroende hos allmänheten, forskarsamhället, medarbetare och studenter.
  • Konsistoriet har förtroende för rektor Anders Hamsten och har uppmanat honom att kvarstå som rektor under den tid granskningen pågår. 
Konsistoriet "bedömer" sålunda att KI förlorat sitt förtroende hos allmänheten, forskarsamhället, medarbetare och studenter (eftersom det nu uppenbarligen måste återvinnas). Trots att KI således förlorat sitt förtroende utanför KI, framhåller KI att KI har fortsatt förtroende för Rektor Hamsten och man kan då kanske tro att Hamsten också har fortsatt förtroende för KI. 

Läget är alltså att KI har förlorat sitt förtroende utanför KI medan fortfarande KI har förtroende för sig själv och det borgar väl för att KI då kan återvinna sin förlorade heder?

Rektor Hamsten kommenterar med följande upplysning:
  • Jag är glad för det tydliga stöd som konsistoriet ger mig. 
  • De beslut som konsistoriet fattat ligger helt i linje med vad jag själv anser behöver göras nu.
Nuläget vad gäller förtroende är alltså:
  •  KI har tappat sitt förtroende för Macchiarini.
  • Allmänheten har tappat sitt förtroende för KI.
  •  Forskarsamhället har tappat sitt förtroende för KI.
  •  KI-medarbetare har tappat sitt förtroende för KI.
  •  Studenter har tappat sitt förtroende för KI.
  • KI har förtroende för Rektor Hamsten.
  • Rektor har förtroende för KI.
  • Lars Leijonborg har förtroende för att KI skall återvinna sitt förlorade förtroende.
  • Macchiarini har tappat sitt förtroende för KI. 
  • Alfred Nobel har tappat sitt förtroende för Nobelkommitten i medicin. 
  • Svenska medborgares förtroendet för Sveriges Statsministern rasar.
  • Sveriges förtroendet för FNs Panel i botten.
PS 160207 Urban Lendahl avgår som sekreterare i Nobelförsamlingen vid KI och Nobelkommitten för medicin och fysiologi. Nu faller Hamsten snart...och sedan...

PS 160208 Vår svenske Nobelpristagare i medicin Arvid Carlsson har talat i svensk television:
  • Det är en skandal utan like. Det är det värsta som har hänt i medicinprisets historia. Och överhuvudtaget i Nobelprisets historia skulle jag nästan tro.
  • Priset förlorar allvarligt i anseende och det gäller att få ner denna negativa effekt till ett minimum. Det måste ske genom en rejäl utredning och storstädning. Dessutom en omedelbar reaktion som går ut där man förklarar att här har begåtts ett allvarligt fel och att de som har begått fel inte får finnas i Nobelförsamlingen.
  • Eftersom så många är inblandade och har agerat felaktigt så tror jag den får göras väldigt radikalt och starta från toppen. 
  • Det är min uppfattning att hela styrelsen för Karolinska Institutet avgå. 
  • Och rektorn måste avgå och vidare de som har agerat till förmån för den här verksamheten.
  • Man måste se till att de inte längre kan ha någon ansvarsfull position och naturligtvis inte får ha rösträtt i församlingen på Karolinska institutet som utser Nobelpris.
Vad kan man säga om detta? Vem vet bäst, en Nobelpristagare eller den Nobelkommitte som utsett pristagaren? I Sverige är svaret givet: Naturligtvis vet ledamöterna i kommittén, tillika professorer vid Karolinska, bättre än en svensk pristagare, eftersom de äro flera till antalet och dessutom kräver naturligtvis uppgiften att rätt välja rätt pristagare på rätta grunder genom att rätt förstå värdet av den vetenskapliga upptäckt pristagaren råkar ha lyckats göra, mer än att bara ha haft lite tur som enskild forskare som Arvid Carlsson.

PS 160209  Trycket ökar nu i serie avslöjanden i DN. Ytterst ansvarig är Regeringen genom
sin minister för högre utbildning och forskning Helene Hellmark Knutsson och den politiskt tillsatte ordf Lars Leijonborg i Konsistoriet, som högsta beslutande organ vid Karolinska. Regeringen/Knutsson/Leijionborg har hittills duckat men nu är sanningens minut kommen...

PS 160210 Sten Heckscher skall utreda Macchiarini-Skandalen:
  • När granskningen kommer att vara klar är enligt Sten Heckscher svårt att säga. Lars Leijonborg har önskat resultat till sommaren.
  • Ja, kanske men det oklart är när sommaren infaller, säger Sten Heckscher.
  • Vad är det som ni exakt ska utreda? Ska ni utreda forskarfusket, oredligheten?
  • Det är inte lätt att svara på... var det hela kommer att hamna har jag inget svar på idag, säger Sten Heckscher. 
  • En rad missförhållanden och etiskt oförsvarliga arbetssätt har framkommit, och detta har lett till en förtroendekris för svensk medicinsk forskning. 
  • Kungl. Vetenskapsakademien ser mycket allvarligt på situationen och understryker betydelsen av att ärendet kommer att granskas av externa utredare, både vad gäller forskning och sjukvård.
  • Vetenskapsakademien kräver att utredningen om forskningsfusk återupptas och förs över från Karolinska Institutet till Centrala Etikprövningsnämnden. Det är av största betydelse att ärendet avgörs på ett oväldigt sätt som vinner allmän acceptans och återskapar förtroendet för medicinsk forskning.
  • Vetenskapsakademien finner det djupt olyckligt att den uppmärksammade rapporten om den första operationen med konstgjord luftstrupe, publicerad i The Lancet 2011, kvarstår oförändrad på tidskriftens hemsida. Akademien kräver att en komplettering införs i tidskriften där det redogörs för det fortsatta förloppet, komplikationerna och patientens bortgång.
I likhet med KI talar KVA om förlorat förtroende för medicinsk forskning som om det är ett odiskutabelt faktum.  Och om nu detta står klart för alla inklusive KI, så måste det väl ha konsekvenser för den ledning på KI som trots många larm aktivt stöttat Macchiarini under alla de år missförhållandena pågått?

PS 160211 Torbjörn Tännsjö skriver på DN-Debatt:
  • Om någon måste avgå på grund av den så kallade Macchiariniaffären vid Karolinska institutet, så är det rektor, Anders Hamsten. 
  • Och någon måste gå. Hamsten måste gå på grund av de allvarliga fel han gjort sig skyldig till. 
  • Ska förtroendet för KI återupprättas behövs dock mer radikala förändringar än byte på posten som rektor. KI:s dåliga rykte är nämligen välförtjänt. 
  • Det handlar om själva den akademiska kulturen – eller, om man vill spetsa till saken, om frånvaron av en sådan.
Detta stämmer med min egen erfarenhet av svensk akademisk kultur.

PS 160212 Hamsten avgår med följande förklaring:
  • I debatten har Karolinska institutet också kritiserats för en kultur av självtillräcklighet, osund elitism och prestigetänkande. Det kan vara sant, jag vet inte.

onsdag 27 januari 2016

Mystery of Dark Energy, Dark Matter and Inflation Uncovered?



In a series of posts (listed under Newtonian mechanics) I have explored the idea of viewing the gravitational potential $\phi (x,t)$ as primordial physical entity, with $x$ a Euclidean space coordinate and $t$ a time coordinate $t$, from which the distribution of matter with density $\rho (x,t)$ is given by (with scaling to unity):
  • $\Delta\phi (x,t) =\rho (x,t)$          (1)     
by the local operation of differentiation of the Laplacian in space $\Delta$. This view possibly opens  to an understanding of the mystery of both dark energy, dark matter and cosmic inflation. Recall that (1) as the essence of Newton's theory of gravitation, also is Einstein's equation in flat Minkowski space-time.

To lift the curtain, imagine an initial state with $\phi =0$ and thus $\rho =0$ and suppose $\phi$ at time $t=0$ is  subject to a local perturbation resulting in a corresponding fluctuating $\Delta\phi$ with as much positive matter where $\Delta\phi (x,t)$ is positive, as negative matter where  $\Delta\phi (x,t)$ is negative. Suppose the initial configuration consists of negative matter surrounded by positive matter in spherical symmetry, thus a shell/ball of negative matter (red) surrounded by positive matter (blue), as in the above picture of a youtube-clip.  Note that positive matter attracts positive matter, but repels negative matter, and vice versa.

Watching the clip you see starting from rest negative (red) matter contracting under attraction and positive matter (blue) expanding under repulsion from negative matter overpowering attraction from positive matter.

If we now think of our Universe as consisting of positive matter, we thus find an expanding Universe as if driven by a mysterious force named dark energy and we thus are led to connect the origin of dark energy to negative matter.  Note that the core of negative matter oscillates between contraction and expansion, while the region of positive matter continues to expand on a much longer time scale.

We may further connect regions of positive matter where $\Delta\phi (x,t)$ is smooth as regions filled with dark matter, and then singular concentrations of $\Delta\phi (x,t)$ as visible matter.  

In this model we start from zero, and Big Bang is represented by a small perturbation of the gravitational potential $\phi$ with large output $\Delta\phi$ as balancing positive and negative matter. It is then the nature of the Laplacian as local differentiation, as an illposed or unstable mathematical operation, which can turn a small perturbation into something big like a Universe. Big Bang thus does not come out as a big local explosion, for which a reason is lacking, but rather as the effect of a small perturbation of a zero-state which is inflated by the Laplacian.

In particular, the inflation of the Universe connects to the relation $\Delta\phi =\rho$ and not as in cosmic inflation theory to yet another mystery.

Finally, with matter derived from a gravitational potential by local differentiation, the unsolved problem of the nature of action at distance does show up at all: All action is local and there is no action at distance and nothing of that sort to explain.

Is then our expanding Universe of positive matter powered by an oscillating Universe of negative matter, with plus and minus adding to zero, resulting from an initial perturbation of a gravitational potential through the action of a Laplacian? Yes, why not? Compare with Genesis 1:1-4 with the initial perturbation just a little twist of God's finger:



tisdag 19 januari 2016

Stephen Hawking on Global Warming and Colonisation of Other Worlds



BBC reports that Stephen Hawking sends the following message to humanity on Earth:
  • Humanity is at risk from a series of dangers of our own making e g global warming.
  • Assuming humanity eventually establishes colonies on other worlds, it will be able to survive.
  • Disaster to planet Earth becomes a near certainty in the next thousand or ten thousand years.
  • By that time we should have spread out into space, and to other stars, so a disaster on Earth would not mean the end of the human race. 
  • However, we will not establish self-sustaining colonies in space for at least the next hundred years, so we have to be very careful in this period.
Evidently Hawking believes in man-made disastrous global warming and sees a necessity to escape to other worlds around other stars than our Sun. 

  • The Sun’s nearest neighbor, Alpha Centauri, is actually a triple-star system —three stars bound together by gravity. 
  • Alpha Centauri A and B are two bright, closely orbiting stars with a distant, dim companion, Proxima Centauri. 
  • The binary appears to the unaided eye as a single star, the third brightest in the night sky, but it lies 4.37 light years from the Sun — Proxima Centauri claims the honor of being our true nearest neighbor at only 4.24 light years away.
  • It’s difficult to conceptualize such vast distances, but a popular analogy sets the Sun at the size of a grapefruit. If you wanted to get from your grapefruit-sized Sun to a grapefruit-sized Alpha Centauri system, you would have to travel about 2,500 miles, which is about the distance from coast to coast on the continental United States. And that’s just to the Sun’s closest neighbor!
So to escape global warming our only chance is to reach Alpha Centauri or beyond, at least 4 light years away, with a lot of material, food and people to build a colony.  Of course clever scientists can make this come true...