Дали сме доволно интелигентни за да го разбереме универзумот?

Набљудливиот универзум понекогаш може да се сервира во чинија, како што неодамна направи музичарот Пабло Карлос Будаси кога ги комбинираше логаритамските карти на Универзитетот Принстон и НАСА во еден диск во боја. Ова е геоцентричен модел - Земјата е во центарот на плочата, а плазмата Биг Бенг е на рабовите.

Визуелизацијата е добра како и секоја друга, па дури и подобра од другите, бидејќи е блиска до човечката гледна точка. Постојат многу теории за структурата, динамиката и судбината на универзумот, а космолошката парадигма која е прифатена со децении се чини дека во последно време малку се распаѓа. На пример, се почесто се слушаат гласови кои ја негираат теоријата на Биг Бенг.

Универзумот е градина на необичности, насликана низ годините во „мејнстримот“ на физиката и космологијата, исполнета со бизарни појави како што се џиновски квазари лета од нас со огромна брзина, темна материјакој никој не го открил и кој не покажува знаци на забрзувачи, но е „неопходен“ за да се објасни пребрзата ротација на галаксијата и, конечно, Голема експлозијашто ја осудува целата физика на борба со необјаснивото, барем за момент, особеност.

немаше огномет

Оригиналноста на Биг Бенг следи директно и неизбежно од математиката на општата теорија на релативноста. Сепак, некои научници го гледаат ова како проблематичен феномен, бидејќи математиката може да објасни само што се случило веднаш по ... - но не знае што се случило во тој многу чуден момент, пред големиот огномет (2).

Многу научници бегаат од оваа карактеристика. Ако само затоа, како што неодамна рече Но, Ахмед Фарах од Универзитетот во Бен во Египет, „законите на физиката престануваат да работат таму“. Фараг со колега Саурја Дасем од Универзитетот во Летбриџ во Канада, претставен во статија објавена во 2015 година во Physics Letters B, модел во кој универзумот нема почеток и крај, а со тоа и нема сингуларност.

И двајцата физичари беа инспирирани од нивната работа. Дејвид Бом од 50-тите. Тој ја разгледа можноста за замена на геодетските линии познати од општата теорија на релативноста (најкратките линии што поврзуваат две точки) со квантни траектории. Во нивниот труд, Фараг и Дас ги примениле овие Бом траектории на равенката развиена во 1950 година од физичарот На Амала Кумара Рејчаудхи од Универзитетот во Калкута. Рејчаудури исто така бил учител на Дас кога имал 90 години. Користејќи ја равенката на Рејчаудури, Али и Дас ја добиле квантната корекција Фридманова равенкакој, пак, ја опишува еволуцијата на Универзумот (вклучувајќи го и Биг Бенг) во контекст на општата релативност. Иако овој модел не е вистинска теорија за квантната гравитација, тој вклучува елементи и од квантната теорија и од општата релативност. Фараг и Дас, исто така, очекуваат нивните резултати да бидат вистинити дури и кога конечно ќе се формулира целосна теорија за квантната гравитација.

Теоријата на Фараг-Дас не предвидува ниту Биг Бенг ниту голема несреќа враќање на сингуларноста. Квантните траектории што ги користат Фараг и Дас никогаш не се поврзуваат и затоа никогаш не формираат единствена точка. Од космолошка гледна точка, објаснуваат научниците, квантните корекции можат да се гледаат како космолошка константа и нема потреба да се воведува темна енергија. Космолошката константа води до фактот дека решението на Ајнштајновите равенки може да биде свет со конечна големина и бесконечна старост.

Ова не е единствената теорија во последно време што го поткопува концептот на Биг Бенг. На пример, постојат хипотези дека кога се појавиле времето и просторот, тоа настанало и вториот универзумво кој времето тече наназад. Оваа визија е претставена од меѓународна група физичари, составена од: Тим Козловски од Универзитетот во Њу Бранзвик, Флавио маркети Периметар на Институтот за теоретска физика и Џулијан Барбур. Двата универзума формирани за време на Големата експлозија, според оваа теорија, треба да бидат огледални слики на самите себе (3), така што тие имаат различни закони на физиката и различно чувство за текот на времето. Можеби тие навлегуваат еден во друг. Дали времето тече напред или назад го одредува контрастот помеѓу високата и ниската ентропија.

За возврат, авторот на уште еден нов предлог по моделот на сè, Вонг Цу Шу од Националниот тајвански универзитет, ги опишува времето и просторот не како посебни работи, туку како тесно поврзани работи кои можат да се претворат една во друга. Ниту брзината на светлината ниту гравитациската константа не се непроменливи во овој модел, туку се фактори во трансформацијата на времето и масата во големина и простор како што се шири универзумот. Теоријата Шу, како и многу други концепти во академскиот свет, секако може да се гледа како фантазија, но проблематичен е и моделот на универзум кој се шири со 68% темна енергија што го предизвикува ширењето. Некои забележуваат дека со помош на оваа теорија, научниците го „заменија под тепих“ физичкиот закон за зачувување на енергијата. Теоријата на Тајван не ги нарушува принципите на зачувување на енергијата, но за возврат има проблем со микробрановата позадинска радијација, која се смета за остаток од Големата експлозија. Нешто за нешто.

Не можете да ја видите темнината и сè

Почесни номинирани темна материја Многу. Масивни честички со слаба интеракција, масивни честички со силно заемодејство, стерилни неутрина, неутрина, аксиони - ова се само дел од решенијата за мистеријата за „невидливата“ материја во Универзумот што досега ги предложија теоретичарите.

Со децении, најпопуларните кандидати беа хипотетички, тешки (десет пати потешки од протон) слабо во интеракција честички наречени WIMP. Се претпоставуваше дека тие биле активни во почетната фаза од постоењето на Универзумот, но како што се ладела и честичките се распрснале, нивната интеракција избледе. Пресметките покажаа дека вкупната маса на WIMP требаше да биде пет пати поголема од онаа на обичната материја, што е точно колку што беше проценета темната материја.

Сепак, не беа пронајдени траги од WIMP. Така, сега е попопуларно да се зборува за пребарување стерилни неутрина, хипотетички честички на темната материја со нула електричен полнеж и многу мала маса. Понекогаш стерилните неутрина се сметаат за четврта генерација на неутрина (заедно со електрони, мион и тау неутрина). Неговата карактеристика е тоа што со материјата комуницира само под дејство на гравитацијата. Се означува со симболот ν_s.

Неутринските осцилации теоретски би можеле да ги направат мионските неутрина стерилни, што би го намалило нивниот број во детекторот. Ова е особено веројатно откако неутринскиот зрак ќе помине низ регион со материја со висока густина како што е јадрото на Земјата. Затоа, детекторот IceCube на јужниот пол се користел за набљудување на неутрината кои доаѓаат од северната хемисфера во енергетскиот опсег од 320 GeV до 20 TeV, каде што се очекувал силен сигнал во присуство на стерилни неутрина. За жал, анализата на податоците од набљудуваните настани овозможи да се исклучи постоењето на стерилни неутрина во пристапниот регион на параметарскиот простор, т.н. 99% ниво на доверба.

Во јули 2016 година, по дваесет месеци експериментирање со детекторот за големи подземни ксенон (LUX), научниците немаа што да кажат освен дека... не најдоа ништо. Слично, научниците од лабораторијата на Меѓународната вселенска станица и физичарите од ЦЕРН, кои сметаа на производство на темна материја во вториот дел од Големиот хадронски судирач, не кажуваат ништо за темната материја.

Затоа треба да погледнеме понатаму. Научниците велат дека можеби темната материја е нешто сосема различно од WIMP и неутрина или што и да е, и тие градат LUX-ZEPLIN, нов детектор кој треба да биде седумдесет пати почувствителен од сегашниот.

Науката се сомнева дали постои нешто како темна материја, а сепак астрономите неодамна забележаа галаксија која, и покрај масата слична на Млечниот Пат, е 99,99% темна материја. Информации за откритието дале опсерваторијата В.М. Кека. Ова е за галаксија Dragonfly 44 (Dragonfly 44). Неговото постоење беше потврдено дури минатата година кога „Dragonfly Telephoto Array“ забележа дамка од небото во соѕвездието Berenices Spit. Се испостави дека галаксијата содржи многу повеќе отколку што изгледа на прв поглед. Бидејќи во него има малку ѕвезди, брзо би се распаднало доколку некоја мистериозна работа не помогне да ги држи заедно предметите што го сочинуваат. Темна материја?

Моделирање?

Хипотеза Универзумот како холограми покрај тоа што на него се занимаваат луѓе со сериозни научни дипломи, сепак се третира како магливо подрачје на границата на науката. Можеби затоа што и научниците се луѓе и им е тешко да се помират со менталните последици од истражувањето во овој поглед. Хуан Малдасенапочнувајќи со теоријата на струни, тој ја претстави визијата за универзумот во која жиците кои вибрираат во девет-димензионален простор ја создаваат нашата реалност, која е само холограм - проекција на рамен свет без гравитација..

Резултатите од студијата на австриски научници, објавена во 2015 година, покажуваат дека на универзумот му требаат помалку димензии од очекуваното. XNUMXD универзумот можеби е само XNUMXD информациска структура на космолошкиот хоризонт. Научниците го споредуваат со холограмите пронајдени на кредитните картички - тие се всушност дводимензионални, иако ние ги гледаме како тридимензионални. Според Даниела Грумилера од Виенскиот универзитет за технологија, нашиот универзум е прилично рамен и има позитивна кривина. Грумилер објасни во Physical Review Letters дека ако квантната гравитација во рамен простор може да се опише холографски со стандардна квантна теорија, тогаш мора да има и физички количини што може да се пресметаат во двете теории, а резултатите мора да се совпаѓаат. Конкретно, една клучна карактеристика на квантната механика, квантното заплеткување, треба да се појави во теоријата на гравитацијата.

Некои одат подалеку, не зборувајќи за холографска проекција, туку дури и за компјутерско моделирање. Пред две години, познат астрофизичар, добитник на Нобеловата награда, Џорџ Смут, презентираше аргументи дека човештвото живее внатре во ваква компјутерска симулација. Тој тврди дека тоа е можно, на пример, благодарение на развојот на компјутерски игри, кои теоретски го формираат јадрото на виртуелната реалност. Дали луѓето некогаш ќе создадат реални симулации? Одговорот е да“, рече тој во интервјуто. „Очигледно е постигнат значителен напредок по ова прашање. Погледнете го само првиот „понг“ и игрите направени денес. Околу 2045 година, многу брзо ќе можеме да ги пренесеме нашите мисли на компјутери“.

Универзумот како холографска проекција

Со оглед на тоа што веќе можеме да мапираме одредени неврони во мозокот преку употреба на магнетна резонанца, користењето на оваа технологија за други цели не би требало да претставува проблем. Тогаш може да функционира виртуелната реалност, која овозможува контакт со илјадници луѓе и обезбедува форма на стимулација на мозокот. Ова можеби се случило во минатото, вели Смут, а нашиот свет е напредна мрежа на виртуелни симулации. Покрај тоа, тоа може да се случи бесконечен број пати! Значи, можеме да живееме во симулација која е во друга симулација, содржана во друга симулација што е... и така натаму ad infinitum.

Светот, а уште повеќе Универзумот, за жал, не ни е даден на чинија. Наместо тоа, ние самите сме дел, многу мали, од јадења кои, како што покажуваат некои хипотези, можеби не ни биле подготвени.

Дали тој мал дел од универзумот што ние - барем во материјалистичка смисла - некогаш ќе ја знаеме целата структура? Дали сме доволно интелигентни за да ја разбереме и разбереме мистеријата на универзумот? Веројатно не. Меѓутоа, ако некогаш одлучиме дека на крајот ќе пропаднеме, тешко би било да не забележиме дека и тоа, во одредена смисла, би било еден вид конечен увид во природата на сите нешта...