Да ли смо довољно интелигентни да разумемо универзум?
Универзум који се може посматрати понекад се може сервирати на тањиру, као што је недавно учинио музичар Пабло Карлос Будаси када је комбиновао логаритамске мапе Универзитета Принстон и НАСА у један диск у боји. Ово је геоцентрични модел - Земља је у центру плоче, а плазма Великог праска је на ивицама.
Визуелизација је добра као и свака друга, па чак и боља од других, јер је блиска људској тачки гледишта. Постоји много теорија о структури, динамици и судбини универзума, а космолошка парадигма која је деценијама прихваћена као да се у последње време помало руши. На пример, све чешће се чују гласови који поричу теорију Великог праска.
Универзум је врт необичности, сликан годинама у „мејнстриму“ физике и космологије, испуњен бизарним феноменима као што су џиновски квазари одлети од нас вртоглавом брзином, Тамна материјакоју нико није открио и која не показује знаке акцелератора, али је „неопходна” да објасни пребрзу ротацију галаксије и, коначно, Велики прасаккоји осуђује сву физику на борбу са необјашњивим, бар за сада, одлика.
није било ватромета
Оригиналност Великог праска директно и неизбежно следи из математике опште теорије релативности. Међутим, неки научници то виде као проблематичну појаву, јер математика може да објасни само оно што се догодило непосредно после ... - али не зна шта се догодило у том веома необичном тренутку, пре великог ватромета (2).
Многи научници зазиру од ове карактеристике. Ако само зато, како је недавно рекао Али Ахмед Фарах са Универзитета Бен у Египту, „закони физике ту престају да функционишу“. Фараг са колегом Сауриа Дасем са Универзитета Летбриџ у Канади, представљен у чланку објављеном 2015. године у Пхисицс Леттерс Б, модел у којем универзум нема почетак и крај, па самим тим ни сингуларност.
Оба физичара су била инспирисана својим радом. Давид Бохм од 50-их година. Разматрао је могућност замене геодетских линија познатих из опште теорије релативности (најкраће линије које спајају две тачке) квантним трајекторијама. У свом раду, Фараг и Дас су применили ове Бомове путање на једначину коју је 1950. године развио физичар Амала Кумара Раицхаудхуриего са Универзитета у Калкути. Раицхаудхури је такође био Дасов учитељ када је имао 90 година. Користећи Раицхаудхуријеву једначину, Али и Дас су добили квантну корекцију Фридманова једначинакоји, заузврат, описује еволуцију Универзума (укључујући Велики прасак) у контексту опште теорије релативности. Иако овај модел није права теорија квантне гравитације, он укључује елементе и квантне теорије и опште теорије релативности. Фараг и Дас такође очекују да ће њихови резултати бити истинити чак и када се коначно формулише комплетна теорија квантне гравитације.
Фараг-Дасова теорија не предвиђа ни Велики прасак ни велики крах повратак у сингуларност. Квантне путање које користе Фараг и Дас никада се не повезују и стога никада не формирају сингуларну тачку. Са космолошке тачке гледишта, објашњавају научници, квантне корекције се могу посматрати као космолошка константа и нема потребе за увођењем тамне енергије. Космолошка константа доводи до тога да решење Ајнштајнових једначина може бити свет коначне величине и бесконачне старости.
Ово није једина теорија у последње време која подрива концепт Великог праска. На пример, постоје хипотезе да када су се појавили време и простор, настали су и други универзуму којој време тече уназад. Ову визију представља међународна група физичара, коју чине: Тим Козловски са Универзитета у Њу Брунсвику, Флавио Маркетс Периметар Института за теоријску физику и Јулиан Барбоур. Два универзума настала током Великог праска, према овој теорији, требало би да буду одраз њих самих (3), тако да имају различите законе физике и другачији осећај тока времена. Можда продиру једно у друго. Да ли време тече напред или назад одређује контраст између високе и ниске ентропије.
Заузврат, аутор још једног новог предлога по узору на све, Вонг-Ји Сху са Националног тајванског универзитета, описује време и простор не као одвојене ствари, већ као блиско повезане ствари које се могу претворити једна у другу. Ни брзина светлости ни гравитациона константа нису инваријантне у овом моделу, већ су фактори у трансформацији времена и масе у величину и простор како се универзум шири. Теорија Шуа, као и многи други концепти у академском свету, се наравно може посматрати као фантазија, али модел ширења универзума са 68% тамне енергије која изазива експанзију је такође проблематичан. Неки примећују да су уз помоћ ове теорије научници "заменили под тепих" физички закон очувања енергије. Тајванска теорија не крши принципе очувања енергије, али заузврат има проблем са микроталасним позадинским зрачењем, које се сматра остатком Великог праска. Нешто за нешто.
Не можете видети мрак и све
Почасни номиновани Тамна материја Лот. Масивне честице у слабој интеракцији, масивне честице у јакој интеракцији, стерилни неутрини, неутрини, аксиони – само су нека од решења мистерије „невидљиве“ материје у Универзуму која су до сада предлагали теоретичари.
Деценијама су најпопуларнији кандидати били хипотетички, тешки (десет пута тежи од протона) са слабом интеракцијом честице које се називају ВИМПс. Претпостављало се да су они били активни у почетној фази постојања Универзума, али како се он хладио и честице распршивале, њихова интеракција је избледела. Прорачуни су показали да је укупна маса ВИМП-а требало да буде пет пута већа од обичне материје, што је тачно онолико колико је процењено тамне материје.
Међутим, нису пронађени никакви трагови ВИМП-а. Дакле, сада је популарније говорити о претраживању стерилни неутрини, хипотетичке честице тамне материје са нултим електричним набојем и врло малом масом. Понекад се стерилни неутрини сматрају четвртом генерацијом неутрина (заједно са електронским, мионским и тау неутринима). Његова карактеристична карактеристика је да са материјом ступа у интеракцију само под дејством гравитације. Означава се симболом νs.
Осцилације неутрина би теоретски могле учинити мионске неутрине стерилним, што би смањило њихов број у детектору. Ово је посебно вероватно након што је сноп неутрина прошао кроз област материје високе густине као што је Земљино језгро. Због тога је детектор ИцеЦубе на Јужном полу коришћен за посматрање неутрина који долазе са северне хемисфере у енергетском опсегу од 320 ГеВ до 20 ТеВ, где се очекивао јак сигнал у присуству стерилних неутрина. Нажалост, анализа података посматраних догађаја омогућила је да се искључи постојање стерилних неутрина у приступачном делу параметарског простора, тзв. 99% нивоа поверења.
У јулу 2016, након двадесет месеци експериментисања са великим подземним ксенонским (ЛУКС) детектором, научници нису имали шта да кажу осим да… нису ништа пронашли. Слично, научници из лабораторије Међународне свемирске станице и физичари из ЦЕРН-а, који су рачунали на производњу тамне материје у другом делу Великог хадронског сударача, не говоре ништа о тамној материји.
Дакле, морамо тражити даље. Научници кажу да је можда тамна материја нешто потпуно другачије од ВИМП-а и неутрина или шта већ, и граде ЛУКС-ЗЕПЛИН, нови детектор који би требало да буде седамдесет пута осетљивији од тренутног.
Наука сумња да постоји таква ствар као што је тамна материја, али астрономи су недавно приметили галаксију која, упркос томе што има масу сличну Млечном путу, чини 99,99% тамне материје. Информације о открићу дала је опсерваторија В.М. Кека. Ово је око галаксија Драгонфли 44 (Вилин коњиц 44). Његово постојање потврђено је тек прошле године када је Телефото низ вилиних коњица приметио део неба у сазвежђу Береникина пљувачка. Испоставило се да галаксија садржи много више него што се чини на први поглед. Пошто у њему има мало звезда, брзо би се распао да нека мистериозна ствар није помогла да се држе заједно објекти који га чине. Тамна материја?
Моделинг?
Хипотеза Универзум као холограмупркос чињеници да се тиме баве људи са озбиљним научним дипломама, она се и даље третира као магловито подручје на граници науке. Можда зато што су и научници људи, па им је тешко да се помире са менталним последицама истраживања у овом погледу. Хуан Малдасенапочевши од теорије струна, изложио је визију универзума у којем струне које вибрирају у деветодимензионалном простору стварају нашу стварност, која је само холограм – пројекција равног света без гравитације..
Резултати студије аустријских научника, објављени 2015. године, указују да је универзуму потребно мање димензија него што се очекивало. XNUMXД универзум може бити само XNUMXД информациона структура на космолошком хоризонту. Научници то упоређују са холограмима који се налазе на кредитним картицама – они су заправо дводимензионални, иако их ми видимо као тродимензионалне. Према Даниела Грумиллера са Технолошког универзитета у Бечу, наш универзум је прилично раван и има позитивну кривину. Грумиллер је објаснио у Пхисицал Ревиев Леттерс да ако се квантна гравитација у равном простору може холографски описати стандардном квантном теоријом, онда морају постојати и физичке величине које се могу израчунати у обе теорије, а резултати се морају поклапати. Конкретно, једна кључна карактеристика квантне механике, квантна запетљаност, требало би да се покаже у теорији гравитације.
Неки иду даље, не говорећи о холографској пројекцији, већ чак и о компјутерско моделирање. Пре две године, познати астрофизичар, добитник Нобелове награде, Георге Смоот, изнео аргументе да човечанство живи унутар такве компјутерске симулације. Он тврди да је то могуће, на пример, захваљујући развоју компјутерских игара, које теоретски чине језгро виртуелне стварности. Да ли ће људи икада створити реалистичне симулације? Одговор је да“, рекао је он у интервјуу. „Очигледно је да је учињен значајан напредак по овом питању. Погледајте само први "Понг" и игре направљене данас. Око 2045. моћи ћемо врло брзо да пренесемо своје мисли у компјутере.”
Универзум као холографска пројекција
С обзиром да већ можемо да мапирамо одређене неуроне у мозгу коришћењем магнетне резонанце, коришћење ове технологије у друге сврхе не би требало да представља проблем. Тада виртуелна стварност може да функционише, која омогућава контакт са хиљадама људи и пружа вид стимулације мозга. Ово се можда догодило у прошлости, каже Смоот, а наш свет је напредна мрежа виртуелних симулација. Штавише, то би се могло догодити бесконачан број пута! Дакле, можемо да живимо у симулацији која је у другој симулацији, садржана у другој симулацији која је... и тако даље до бесконачности.
Свет, а још више Универзум, нажалост, није нам дат на тањиру. Тачније, ми сами смо део, веома мали, јела која, како неке хипотезе показују, можда нису била припремљена за нас.
Хоће ли тај мали део универзума који ми – барем у материјалистичком смислу – икада упознати целу структуру? Да ли смо довољно интелигентни да разумемо и схватимо мистерију универзума? Вероватно не. Међутим, ако бисмо икада одлучили да ћемо на крају пропасти, било би тешко не приметити да би то у извесном смислу био и нека врста коначног увида у природу свих ствари...
