GENERAL NONSENSE / 183
it is the equivalent of acceleration) not only causes rulers to
contract, but it also causes clocks to run more slowly.
A clock is anything that repeats itself periodically. An atom
is a type of clock. It vibrates at a certain frequency. When a
substance, like sodium, is made to glow, the wavelength of
the light that it emits can be measured accurately. This
wavelength tells us exactly the frequency of the vibrations of
the atoms that comprise the substance. If the frequency should
vary, the wavelength also will vary.
If we want to compare the rhythm of a clock here on the
earth with the rhythm of a clock that is influenced by an
intense gravitational field, like that of the sun, we do not need
to send a clock to the surface of the sun. The clocks already
are in place.
Einstein predicted that any periodic process that takes place
in an atom on the sun, where the gravity is very intense, must
take place at a slightly slower rate than it does here on the
earth. To test this prediction, all we need do is compare the
wavelength of the radiation of a given element as it is found in
sunlight and as it is found here on earth in the laboratory.
This has been done many times. In each case, the wavelength
measured from the sunlight was found to be longer than its
laboratory counterpart. A longer wavelength means a lower
(slower) frequency. Sodium atoms, for example, vibrate more
slowly under the influence of the sun's strong gravitational
field than they do on the earth. So do all the atoms.
This phenomenon is called gravitational redshift because
the wavelengths involved appear to be shifted slightly toward
the red end of the visible light spectnim where the wavelengths
are the longest. Score three for the general theory.
Mercury's moving perihelion, starlight deflection, and
gravitational redshift are all observable phenomena. Now we
come to an area where theory is still predominant and obser-
vation is minimal. Nonetheless, it is an area that is by far the
most exciting and perhaps the most stimulating in the entire
history of science. The fourth verification of the general theory
of relativity appears to be the phenomenon of the black hole.
In 1958, David Finkelstein published a paper in which he
theorized, on the basis of Einstein's general theory of relativity,
a phenomenon that he called a "one-way membrane."
4
Finkel-
stein showed that under certain conditions involving an
extremely dense gravitational field, an invisible threshold can
How to change pdf to powerpoint - C# Create PDF from PowerPoint Library to convert pptx, ppt to PDF in C#.net, ASP.NET MVC, WinForms, WPF
Online C# Tutorial for Creating PDF from Microsoft PowerPoint Presentation
change pdf to ppt; changing pdf to powerpoint file
How to change pdf to powerpoint - VB.NET Create PDF from PowerPoint Library to convert pptx, ppt to PDF in vb.net, ASP.NET MVC, WinForms, WPF
VB.NET Tutorial for Export PDF file from Microsoft Office PowerPoint
how to change pdf to powerpoint on; embed pdf into powerpoint
184 / NONSENSE
occur into which light and physical objects can enter, but
from which they never again can escape.*
The following year, a young graduate student at the Uni-
versity of London heard Finkelstein, who was speaking there
as a guest lecturer, explain his one-way membrane. The idea
caught his attention and then his imagination. The young
student was Roger Penrose. Expanding on Finkelstein's
discovery, he developed it into the modern theory of the
"Black Hole."t
A black hole is an area of space which appears absolutely
black because the gravitation there is so intense that not even
light can escape into the surrounding areas.tt Gravitation is
negligible on the laboratory level, but quite important when
bodies of large mass are concerned. Therefore, the exploration
of black holes naturally became a joint venture of physicists
and astronomers.
Astronomers speculated that a black hole may be one of
several possible products of stellar evolution. Stars do not
burn indefinitely. They evolve through a life cycle which begins
with hydrogen gas and sometimes ends with a very dense,
burned-out, rotating mass. The exact end product of this proc-
ess depends upon the size of the star undergoing it. Accord-
ing to one theory, stars which are about three times the size
of our sun or larger end up as black holes. The remains of
such stars are unimaginably dense. They may be only a few
miles in diameter and yet contain the entire mass of a star
three times larger than the sun. Such a dense mass produces
a gravitational field strong enough to pull everything in its
vicinity into it, while at the same time allowing nothing, not
even light, to escape from it.
Surrounding this remainder of a star is an "even horizon.'
An even horizon is created by the enormous gravitational
field of the burned-out star. It functions percisely like Finkel-
*This pi
Newtonia
modern point of view, i.e., relativity theorv. This modern formulation triggered
was theorized by Pierre-Simon La Place in 1795 using
i physics. Finkelstein was the first physicist to formulate it from the
the
'The ver
and S. Si
singularit
R. Penrose and S. \V. Hawking.
a first approximation. Physicists
theorize that black holes
shine due to photons and other particles quantum-tunneling out of the
membranes.
t theories on the black hole.
first modern paper on black holes was done b\ J. R. Oppenheimer
vder in 1939. The current theories of the black hole, i.e., black hole
es which are be\ond space-time, were developed
b>
Online Convert PowerPoint to PDF file. Best free online export
Online Powerpoint to PDF Converter. Download Free Trial. Then just wait until the conversion from Powerpoint to PDF is complete and download the file.
convert pdf to powerpoint using; adding pdf to powerpoint slide
RasterEdge XDoc.PowerPoint for .NET - SDK for PowerPoint Document
Able to view and edit PowerPoint rapidly. Convert. Convert PowerPoint to PDF. Convert PowerPoint to HTML5. Convert PowerPoint to Tiff. Convert PowerPoint to Jpeg
convert pdf into ppt online; changing pdf to powerpoint
GENERAL NONSENSE / 185
stein's one-way membrane. Anything within the gravitational
field of this mass quickly is pulled toward it, and once past the
event horizon, never can return. It is the event horizon which
constitutes the essential feature of the black hole. What hap-
pens to an object that passes through an event horizon is even
more fantastic than the wildest (currently) science fiction.
If the black hole is not rotating, the object will be pulled
directly to the center of the black hole t-j a point called the
singularity. There it literally will be squeezed out of existence,
or as physicists say, to zero volume. At the black hole singularity
all of the laws of physics break down completely, and even
space and time disappear. It is speculated that everything
which is sucked into a black hole is spilled out again on "the
other side"—the "other side" being another universe!
If the black hole is rotating, an object that is sucked into
the event horizon could miss the black hole singularity (which
is shaped like a "ring" in a rotating black hole) and emerge
into another time and another place in this universe (through
"wormholes"), or into another universe (through "Einstein-
Rosen bridges ). In this way, rotating black holes may be the
ultimate time machines.
Although black holes are almost invisible, we can search for
observable phenomena that may be characteristic of them.
The first of these is a large amount of electromagnetic radiation.
A black hole continuously attracts hydrogen atoms, cosmic
particles, and everything else to it. As these particles and
objects are drawn to the black hole, they steadily accelerate
through its gravitational field until they approach the velocity
of light itself. This causes tremendous amounts of electro-
magnetic radiation. (Any accelerating charged particle creates
electromagnetic radiation).
The second observable characteristic of an invisible black
hole is its effect on a nearby visible star. If a visible star can
be found which moves as though it were revolving around an
invisible star (i.e., as though it were half of a binary star sys-
tem), we might speculate that it actually is revolving around an
invisible star, and that its invisible partner is a black hole.
The search for black holes consequently became the search
for these two phenomena. In 1970, the satellite Uhuru lo-
cated both of them in one area. It pinpointed a high-energy
x-ray source in the constellation Cygnus which emits a mil-
lion times more energy than the sun. This high-energy source
of electromagnetic radiation, which came to be known as
C# WinForms Viewer: Load, View, Convert, Annotate and Edit
to PDF; Convert PowerPoint to PDF; Convert Image to PDF; Convert Jpeg to PDF; Merge PDF Files; Split PDF Document; Remove Password from PDF; Change PDF Permission
drag and drop pdf into powerpoint; pdf to powerpoint converter
How to C#: Overview of Using XDoc.PowerPoint
How to C#: Overview of Using XDoc.PowerPoint. Overview for How to Use XDoc.PowerPoint in C# .NET Programming Project. PowerPoint Conversion.
chart from pdf to powerpoint; convert pdf to editable powerpoint online
186 / NONSENSE
Cygnus X-1 is very close to a visible blue-hot
star
Scientists now believe that this blue supergiant forms a binary
system with the black hole Cygnus X-1
As the visible star and the invisible black hole orbit each
other, the blue supergiant literally is being sucked into the
black hole As material is torn away from its surface, it plunges
into the black hole at tremendous speed, emitting x-rays
Incredible as Cygnus X-1 is, more than one hundred similar
objects have been detected within our own Milky Way galaxy
since its discovery Although black holes stretch our imagina-
tion to the limit, the evidence is mounting that they actually
do exist
For example, if black holes are as we have speculated them
to be, whatever disappears into them reappears somewhere
Is it possible, therefore, that there are black holes in other
universes which are sucking matter from those universes into
our
This is a seriously considered possibility There
are objects in our universe that appear to be the reverse of
black holes They are called white holes (of course) These
objects are quasi-stellar radio sources, or quasars for short
Quasars are extraordinarily intense energy sources Most of
them are only several times the diameter of our solar system,
yet they emit more energy than an entire galaxy of over 150
billion stars' Some astronomers believe that quasars are the
most distant objects ever detected, yet their incredible
brightness allows us to see them clearly
The relationship between black holes and quasars is purely
speculation but the speculation is mind-boggling For example,
some physicists speculate that black holes swallow up matter
from one universe and pump it either into another universe
or into another part and time of the same universe The
output side of a black hole according to this hypothesis, is a
quasar If this speculation is correct, then our universe is
being sucked into its many black holes, only to reappear in
other universes, while other universes are being pumped into
our own universe which is being sucked through black holes
and into other universes again The process goes on and on,
feeding on itself, another begmnmgless, endless, endless,
begmnmgless dance
One of the most profound by-products of the general theory
of relativity is the discovery that gravitational "force," which
we had so long taken to be a real and independently existing
C# HTML5 Viewer: Load, View, Convert, Annotate and Edit PowerPoint
Such as load and view PowerPoint without Microsoft Office software installed, convert PowerPoint to PDF file, Tiff image and HTML file, as well as add
convert pdf file to powerpoint presentation; convert pdf into powerpoint online
VB.NET PowerPoint: Read, Edit and Process PPTX File
create image on desired PowerPoint slide, merge/split PowerPoint file, change the order of How to convert PowerPoint to PDF, render PowerPoint to SVG
add pdf to powerpoint presentation; how to convert pdf into powerpoint on
GENERAL NONSENSE / 187
thing, is actually our mental creation There is no such thing
in the real world The planets do not orbit the sun because
the sun exerts an invisible gravitational force on them, they
follow the paths that they do because those paths are the
easiest ways for them to traverse the terrain of the space-time
continuum in which they find themselves
The same is true for nonsense It is a mental creation
There is no such thing in the real world From one frame of
reference black holes and event horizons make sense From
another frame of reference absolute non-motion makes sense
Neither is nonsense ' except as seen from another point of
view
We call something nonsense if it does not agree with the
rational edifices that we carefully have constructed However,
there is nothing intrinsically valuable about these edifices In
fact, thev themselves often are replaced by more useful ones
When that happens what was nonsensical from an old frame
of reference can make sense from a new frame of reference,
and the other way round Like measurements of space and
time, the concept of nonsense (itself a type of measurement)
is relative and we always can be sure when we use it that
from some frame of reference it applies to us
VB.NET PDF Password Library: add, remove, edit PDF file password
Add password to PDF. Change PDF original password. Remove password from PDF. Set PDF security level. VB: Change and Update PDF Document Password.
pdf to powerpoint; convert pdf slides to powerpoint
C# powerpoint - Convert PowerPoint to PDF in C#.NET
C# PowerPoint - Convert PowerPoint to PDF in C#.NET. Online C# Tutorial for Converting PowerPoint to PDF (.pdf) Document. PowerPoint to PDF Conversion Overview.
how to convert pdf into powerpoint presentation; convert pdf to powerpoint online for
PART ONE
I Clutch
My Ideas
CHAPTER
1
The Particle Zoo
The fourth translation of Wu Li is "I Clutch My Ideas." This
is appropriate to a book on physics since the history of science
in general often has been the story of scientists vigorously
fighting an onslaught of new ideas. This is because it is diffi-
cult to relinquish the sense of security that conies from a long
and rewarding acquaintance with a particular world view.
The value of a physical theory depends upon its usefulness.
In this sense the history of physical theories might be said to
resemble the history of individual personality traits. Most of
us respond to our environment with a collection of automatic
responses that once brought desirable results, usually in child-
hood. Unfortunately, if the environment that produced these
responses changes (we grow up) and the responses themselves
do not adapt, they become counterproductive. Showing anger,
becoming depressed, flattering, crying, and bullying behavior
are response patterns appropriate to times often long past.
These patterns change only when we are forced to realize that
they are no longer productive. Even then change is often
painful and slow. The same is true of scientific
Not one person, except Copernicus, wanted to accept the
Copernican idea that the earth revolves around the sun. Goethe
wrote about the Copernican revolution:
Perhaps a greater demand has never been laid upon man-
kind; for by this admission[that the earth is not the center
of the universe], how much else did not collapse in dust
and smoke: a second paradise, a world of innocence,
poetry, and piety, the witness of the senses, the convic-
191
192 / I CLUTCH MY IDEAS
tions of a poetic and religious faith; no wonder that men
had no stomach for all this, that they ranged themselves
in every way against such a doctrine . .
Not one physicist, not even Planck himself, wanted to accept
the implications of Planck's discovery, for to do so threatened
a scientific structure (Newtonian physics) over three hundred
years old. Heisenberg wrote about the quantum revolution:
. . . when new groups of phenomena compel changes in
the pattern of thought . . . even the most eminent of
physicists find immense difficulties. For the demand for
change in the thought pattern may engender the feeling
that the ground is to be pulled from under one's feet. . . .
I believe that the difficulties at this point can hardly be
overestimated. Once one has experienced the despera-
tion with which clever and conciliatory men of science
react to the demand for a change in the thought pattern,
one can only be amazed that such revolutions in science
have actually been possible at all.
2
Scientific revolutions are forced upon us by the discovery of
phenomena that are not comprehensible in terms of the old
theories. Old theories die hard. Much more is at stake than
the theories themselves. To give up our privileged position at
the center of the universe, as Copernicus asked, was an
enormous psychological task. To accept that nature is funda-
mentally irrational (governed by chance), which is the essential
statement of quantum mechanics, is a powerful blow to the
intellect. Nonetheless, as new theories demonstrate superior
utility, their adversaries, however reluctantly, have little choice
but to accept them. In so doing, they also must grant a meas-
ure of recognition to the world views that accompany them.
Today, particle accelerators, bubble chambers and computer
printouts are giving birth to another world view. This world
view is as different from the world view at the beginning of
this century as the Copernican world view was from its
predecessors. It calls upon us to relinquish many of our closely
clutched ideas.
In this world view there is no substance.
The most common question that we can ask about an object
is, "What is it made of?" That question, however, "What is it
made of?", is based upon an artifical mental structure that is
much like a hall of mirrors. If we stand directly between two
THE PARTICLE ZOO / 193
mirrors and look into one, we see our reflection, and, just
behind ourselves, we see a crowd of "us"s, each looking at the
back of the head in front of it, stretching backward as far as
we can see. These reflections, all of them, are illusions. The
only real thing in the whole setting is us (we).
This situation is very similar to what happens whenever we
ask of something, "What is it made of?" The answer to such a
question is always another something to which we can apply
the same question.
Suppose, for example, that we ask of an ordinary toothpick,
"What is it made of?" The answer, of course, is "wood." How-
ever, the question itself has taken us into a hall of mirrors
because now we can ask about the wood, "What is it made
of?" Closer examination reveals that wood is made of fibers,
uut what the fibers are made of is another question, and so
on.
Like a pair of parallel mirrors, reflecting reflections, gives
the illusion of an unending progression to nowhere, the idea
that a thing can be different from what it is made of creates an
infinite progression of answers, leaving us forever frustrated
in an unending search. No matter what something—anything
—is "made of, we have created an illusion which forces us to
ask, "Yes, but what is that made of?"
Physicists are people who have pursued tenaciously this
endless series of questions. What they have found is startling.
Wood fibers, to continue the example, are actually patterns of
cells. Cells, under magnification, are revealed to be patterns
of molecules. Molecules, under higher magnification, are
discovered to be patterns of atoms, and, lastly, atoms have
turned out to be patterns of subatomic particles. In other
words, "matter" is actually a series of patterns out of focus.
The search for the ultimate stuff of the universe ends with the
discovery that there isn't any.
If there is any ultimate stuff of the universe, it is pure
energy, but subatomic particles are not "made of energy,
they are energy. This is what Einstein theorized in 1905.
Subatomic interactions, therefore, are interactions of energy
with energy. At the subatomic level there is no longer a clear
distinction between what is and what happens, between the
actor and the action. At the subatomic level the dancer and
the dance are one.
According to particle physics, the world is fundamentally
dancing energy; energy that is everywhere and incessantly
194 / I CLUTCH MY IDEAS
assuming first this form and then that What we have been
calling matter (particles) constantK is being created annihi
lated and created again This happens as particles interact and
it also happens literally out of nowhere
Where there was nothing there suddenly is something
and then the something is gone again often changing into
something else before vanishing In particle physics there is
no distinction between empty as in empty space and not
or between something and not-something The world
of particle physics is a world of sparkling energy forever danc
mg with itself in the form of its particles as they twinkle in
and out of existence collide transmute and disappear again
The
view of particle physics is a picture of chaos
beneath order At the fundamental level is a confusion of
continual creation annihilation and transformation Above this
confusion limiting the forms that it can take are a set of
conservation laws (page 156) They do not specify what must
happen as ordinary laws of physics do rather they specify
what
happen They are permissive laws At the
subatomic level absolutely everything that is not forbidden
by the conservation laws actually happens (Quantum theory
describes the probabilities of the possibilities permitted by
the conservation laws)
As Jack Sarfatti wrote
Particles no longer move stiffly and formally if not ma-
jestically in predetermined paths Rather it is Marx
Brothers hyperkmetic pandemonium Charlie Chaplin
slapstick Helter Skelter now you see it now vou don t
In fact it is not even clear what it is that has a path It s
psychedelic confusion—until one sees the subtle order
3
The old world view was a picture of order beneath chaos It
assumed that beneath the prolific confusion of detail that con-
stitutes our dailv experience he systematic and rational laws
which relate them one and all This was Newton s great in
sight The same laws which govern falling apples govern the
motion of planets There is still of course much truth in this
but the world view of particle physics is essentially the oppo
site
The world view of particle physics is that of a world without
' stuff, where what is = what happens and where an unending
tumultuous dance of creation annihilation and transformation
Documents you may be interested
Documents you may be interested