Aħna intelliġenti biżżejjed biex nifhmu l-univers?
L-univers osservabbli kultant jista 'jiġi servut fuq platt, kif għamel il-mużiċist Pablo Carlos Budassi reċentement meta għaqqad il-mapep logaritmiċi tal-Università ta' Princeton u tan-NASA f'diska ta 'kulur wieħed. Dan huwa mudell ġeoċentriku - id-Dinja tinsab fiċ-ċentru tal-pjanċa, u l-plażma tal-Big Bang tinsab fit-truf.
Il-viżwalizzazzjoni hija tajba daqs kull oħra, u saħansitra aħjar minn oħrajn, għax hija qrib il-perspettiva umana. Hemm ħafna teoriji dwar l-istruttura, id-dinamika u d-destin tal-univers, u l-paradigma kożmoloġika li ilha aċċettata għal għexieren ta 'snin tidher li qed tkisser ftit dan l-aħħar. Pereżempju, ilħna dejjem aktar jinstemgħu li jiċħdu t-teorija tal-Big Bang.
L-univers huwa ġnien ta 'oddities, miżbugħa matul is-snin fil-"mainstream" tal-fiżika u l-kożmoloġija, mimli b'fenomeni strambi bħal quasars ġganti itir 'il bogħod minna b'veloċità kbira, materja skurali ħadd ma skopra u li ma jurix sinjali ta 'aċċeleraturi, iżda huwa "meħtieġ" biex jispjega r-rotazzjoni mgħaġġla wisq tal-galaxie, u, finalment, Splużjoni kbirali tikkundanna l-fiżika kollha għal ġlieda ma 'l-inspjegabbli, għall-inqas għalissa, partikolarità.
ma kienx hemm logħob tan-nar
L-oriġinalità tal-Big Bang issegwi direttament u inevitabbilment mill-matematika tat-teorija ġenerali tar-relattività. Madankollu, xi xjenzati jaraw dan bħala fenomenu problematiku, għax il-matematika tista' tispjega biss dak li ġara immedjatament wara ... - iżda ma jafx x'ġara f'dak il-mument partikolari ħafna, qabel il-logħob tan-nar kbir (2).
Ħafna xjenzati jibżgħu minn din il-karatteristika. Jekk biss għax, kif poġġih dan l-aħħar Imma Ahmed Farah mill-Università ta 'Ben fl-Eġittu, "il-liġijiet tal-fiżika jieqfu jaħdmu hemm." Farag ma’ kollega Saurya Dasem mill-Università ta’ Lethbridge fil-Kanada, ippreżentat f’artiklu ppubblikat fl-2015 fi Physics Letters B, mudell li fih l-univers m’għandux bidu u tmiem, u għalhekk l-ebda singularità.
Iż-żewġ fiżiċi kienu ispirati minn xogħolhom. David Bohm mis-snin 50. Huwa kkunsidra l-possibbiltà li jissostitwixxi l-linji ġeodeżiċi magħrufa mit-teorija ġenerali tar-relattività (l-iqsar linji li jgħaqqdu żewġ punti) ma 'trajettorji kwantiċi. Fid-dokument tagħhom, Farag u Das applikaw dawn it-trajettorji ta’ Bohm għal ekwazzjoni żviluppata fl-1950 mill-fiżiku Lil Amala Kumara Raychaudhury mill-Università ta’ Calcutta. Raychaudhuri kien ukoll għalliem ta' Das meta kellu 90 sena. Bl-użu tal-ekwazzjoni ta' Raychaudhuri, Ali u Das kisbu l-korrezzjoni tal-quantum ekwazzjoni ta' Friedmanli, min-naħa tiegħu, jiddeskrivi l-evoluzzjoni tal-Univers (inkluż il-Big Bang) fil-kuntest tar-relattività ġenerali. Għalkemm dan il-mudell mhuwiex teorija vera tal-gravità kwantistika, jinkludi elementi kemm tat-teorija tal-quantum kif ukoll tar-relattività ġenerali. Farag u Das jistennew ukoll li r-riżultati tagħhom jibqgħu validi anke meta finalment tiġi fformulata teorija sħiħa tal-gravità kwantistika.
It-teorija Farag-Das la tbassar il-Big Bang u lanqas ħabta kbira ritorn għas-singularità. It-trajettorji quantum użati minn Farag u Das qatt ma jgħaqqdu u għalhekk qatt ma jiffurmaw punt singular. Mil-lat kożmoloġiku, jispjegaw ix-xjentisti, il-korrezzjonijiet tal-quantum jistgħu jitqiesu bħala kostanti kożmoloġika, u m'hemmx bżonn li tiġi introdotta enerġija skura. Il-kostanti kożmoloġika twassal għall-fatt li s-soluzzjoni tal-ekwazzjonijiet ta 'Einstein tista' tkun dinja ta 'daqs finit u età infinita.
Din mhix l-unika teorija fi żminijiet riċenti li ddgħajjef il-kunċett tal-Big Bang. Pereżempju, hemm ipoteżi li meta dehru l-ħin u l-ispazju, oriġinaw u it-tieni universli fih iż-żmien jgħaddi lura. Din il-viżjoni hija ppreżentata minn grupp internazzjonali ta’ fiżiċi, li jikkonsisti minn: Tim Kozlovsky mill-Università ta’ New Brunswick, Flavio Swieq Perimetru tal-Istitut tal-Fiżika Teoretika u Julian Barbour. Iż-żewġ universi ffurmati matul il-Big Bang, f'din it-teorija, għandhom ikunu immaġini mera tagħhom infushom (3), għalhekk għandhom liġijiet differenti tal-fiżika u sens differenti tal-fluss tal-ħin. Forsi jippenetraw lil xulxin. Jekk il-ħin jimxi 'l quddiem jew lura jiddetermina l-kuntrast bejn entropija għolja u baxxa.
Min-naħa tiegħu, l-awtur ta 'proposta ġdida oħra fuq il-mudell ta' kollox, Wong Tzu Shu mill-Università Nazzjonali tat-Tajwan, jiddeskrivi l-ħin u l-ispazju mhux bħala affarijiet separati, iżda bħala affarijiet relatati mill-qrib li jistgħu jinbidlu f'xulxin. La l-veloċità tad-dawl u lanqas il-kostanti gravitazzjonali m'huma invarjabbli f'dan il-mudell, iżda huma fatturi fit-trasformazzjoni tal-ħin u l-massa f'daqs u spazju hekk kif l-univers jespandi. It-teorija Shu, bħal ħafna kunċetti oħra fid-dinja akkademika, ovvjament tista 'titqies bħala fantasija, iżda l-mudell ta' univers li qed jespandi b'enerġija skura ta '68% li tikkawża l-espansjoni huwa wkoll problematiku. Xi wħud jinnotaw li bl-għajnuna ta 'din it-teorija, ix-xjenzati "ssostitwixxu taħt it-tapit" il-liġi fiżika tal-konservazzjoni tal-enerġija. It-teorija tat-Tajwan ma tiksirx il-prinċipji tal-konservazzjoni tal-enerġija, iżda min-naħa tagħha għandha problema bir-radjazzjoni tal-isfond microwave, li hija meqjusa bħala fdal tal-Big Bang. Xi ħaġa għal xi ħaġa.
Ma tistax tara d-dlam u kollox
Nomini onorarji materja skura Ħafna. Partiċelli massivi li jinteraġixxu b'mod dgħajjef, partiċelli massivi b'interazzjoni qawwija, newtrinos sterili, newtrinos, axions - dawn huma biss ftit mis-soluzzjonijiet għall-misteru ta 'materja "inviżibbli" fl-Univers li ġew proposti mit-teoristi s'issa.
Għal għexieren ta’ snin, l-aktar kandidati popolari kienu ipotetiċi, tqal (għaxar darbiet itqal minn proton) b’interazzjoni dgħajfa partiċelli msejħa WIMPs. Kien preżunt li kienu attivi fil-fażi inizjali tal-eżistenza tal-Univers, iżda hekk kif tkessaħ u l-partiċelli mxerrda, l-interazzjoni tagħhom fad. Il-kalkoli wrew li l-massa totali tal-WIMPs kellha tkun ħames darbiet akbar minn dik tal-materja ordinarja, li hija eżattament daqs kemm ġiet stmata l-materja skura.
Madankollu, ma nstabu l-ebda traċċi ta’ WIMPs. Allura issa huwa aktar popolari li titkellem dwar it-tiftix newtrinos sterili, partiċelli ipotetiċi ta 'materja skura b'ċarġ elettriku żero u massa żgħira ħafna. Xi kultant newtrinos sterili huma kkunsidrati bħala r-raba 'ġenerazzjoni ta' newtrinos (flimkien ma 'elettroni, muon u tau newtrinos). Il-karatteristika tiegħu hija li jinteraġixxi mal-materja biss taħt l-azzjoni tal-gravità. Denotat bis-simbolu νs.
L-oxxillazzjonijiet tan-newtrini jistgħu teoretikament jagħmlu n-newtrini muon sterili, li jnaqqas in-numru tagħhom fid-ditekter. Dan huwa speċjalment probabbli wara li r-raġġ tan-newtrino jkun għadda minn reġjun ta 'materja ta' densità għolja bħall-qalba tad-Dinja. Għalhekk, id-ditekter IceCube fin-Nofsinhar Pol intuża biex josserva newtrinos li ġejjin mill-Emisfera tat-Tramuntana fil-medda tal-enerġija minn 320 GeV sa 20 TeV, fejn kien mistenni sinjal qawwi fil-preżenza ta 'newtrinos sterili. Sfortunatament, l-analiżi tad-dejta tal-avvenimenti osservati għamlitha possibbli li tiġi eskluża l-eżistenza ta 'newtrinos sterili fir-reġjun aċċessibbli tal-ispazju tal-parametri, l-hekk imsejjaħ. Livell ta' kunfidenza ta' 99%.
F'Lulju 2016, wara għoxrin xahar ta' esperimenti bid-ditekter tal-Kargar Underground Xenon (LUX), ix-xjentisti ma kellhom xejn xi jgħidu ħlief li... ma sabu xejn. Bl-istess mod, xjenzati mil-laboratorju tal-Istazzjon Spazjali Internazzjonali u fiżiċi mis-CERN, li qagħdu fuq il-produzzjoni tal-materja skura fit-tieni parti tal-Kbir Hadron Collider, ma jgħidu xejn dwar il-materja skura.
Għalhekk irridu nħarsu aktar. Ix-xjentisti jgħidu li forsi l-materja skura hija xi ħaġa kompletament differenti minn WIMPs u newtrinos jew kwalunkwe, u qed jibnu LUX-ZEPLIN, detector ġdid li għandu jkun sebgħin darba aktar sensittiv minn dak attwali.
Ix-xjenza tiddubita jekk hemmx xi ħaġa bħal materja skura, u madankollu l-astronomi reċentement osservaw galaxie li, minkejja li għandha massa simili għall-Mixja tal-Ħalib, hija 99,99% materja skura. Informazzjoni dwar l-iskoperta ngħatat mill-osservatorju V.M. Keka. Dan huwa dwar galaxie Dragonfly 44 (Libelula 44). L-eżistenza tiegħu kienet ikkonfermata biss is-sena l-oħra meta d-Dragonfly Telephoto Array osserva roqgħa tas-sema fil-kostellazzjoni Berenices Spit. Irriżulta li l-galaxie fiha ħafna aktar milli jidher mal-ewwel daqqa t'għajn. Peress li hemm ftit stilel fiha, malajr tiddisintegra jekk xi ħaġa misterjuża ma tgħinx iżżomm flimkien l-oġġetti li jiffurmawha. Materja skura?
Immudellar?
Ipotesi Univers bħala ologrammaminkejja l-fatt li nies bi gradi xjentifiċi serji huma involuti fiha, xorta hija ttrattata bħala żona taċ-ċpar fuq il-fruntiera tax-xjenza. Forsi għax ix-xjentisti huma nies ukoll, u huwa diffiċli għalihom li jaġixxu mal-konsegwenzi mentali tar-riċerka f'dan ir-rigward. Juan Maldacenaibda bit-teorija tal-kordi, huwa ddeskriva viżjoni tal-univers li fiha kordi li jivvibraw fi spazju ta’ disa’ dimensjonali joħolqu r-realtà tagħna, li hija biss ologramma – projezzjoni ta’ dinja ċatta mingħajr gravità..
Ir-riżultati ta’ studju minn xjenzati Awstrijaċi, ippubblikat fl-2015, jindikaw li l-univers jeħtieġ inqas dimensjonijiet milli mistenni. L-univers XNUMXD jista 'jkun biss struttura ta' informazzjoni XNUMXD fuq l-orizzont kożmoloġiku. Ix-xjentisti jqabbluha mal-ologrammi li jinsabu fuq il-karti tal-kreditu - fil-fatt huma bidimensjonali, għalkemm narawhom bħala tridimensjonali. Skond Daniela Grumillera mill-Università tat-Teknoloġija ta 'Vjenna, l-univers tagħna huwa pjuttost ċatt u għandu kurvatura pożittiva. Grumiller spjega f'Ittri ta 'Reviżjoni Fiżika li jekk il-gravità kwantistika fl-ispazju ċatt tista' tiġi deskritta olografikament permezz ta 'teorija kwantistika standard, allura għandu jkun hemm ukoll kwantitajiet fiżiċi li jistgħu jiġu kkalkulati fiż-żewġ teoriji, u r-riżultati għandhom jaqblu. B'mod partikolari, karatteristika ewlenija waħda tal-mekkanika kwantistika, it-taħbil tal-kwantum, għandha tidher fit-teorija tal-gravità.
Xi wħud imorru lil hinn, ma jitkellmux ta’ projezzjoni olografika, imma anke ta’ immudellar bil-kompjuter. Sentejn ilu, astrofiżiku famuż, rebbieħ tal-Premju Nobel, George Smoot, ippreżenta argumenti li l-umanità tgħix ġewwa simulazzjoni tal-kompjuter bħal din. Huwa jsostni li dan huwa possibbli, pereżempju, grazzi għall-iżvilupp tal-logħob tal-kompjuter, li teoretikament jiffurmaw il-qalba tar-realtà virtwali. In-nies qatt se joħolqu simulazzjonijiet realistiċi? It-tweġiba hija iva,” qal f’intervista. “Ovvjament, sar progress sinifikanti fuq din il-kwistjoni. Ħares lejn l-ewwel "Pong" u l-logħob li sar illum. Madwar l-2045, dalwaqt se nkunu nistgħu nittrasferixxu l-ħsibijiet tagħna fil-kompjuters.”
L-Univers bħala Projezzjoni Olografika
Minħabba li diġà nistgħu nippjanaw ċerti newroni fil-moħħ permezz tal-użu ta 'immaġni ta' reżonanza manjetika, l-użu ta 'din it-teknoloġija għal skopijiet oħra m'għandux ikun problema. Imbagħad ir-realtà virtwali tista 'taħdem, li tippermetti kuntatt ma' eluf ta 'nies u tipprovdi forma ta' stimulazzjoni tal-moħħ. Dan seta’ ġara fil-passat, jgħid Smoot, u d-dinja tagħna hija netwerk avvanzat ta’ simulazzjonijiet virtwali. Barra minn hekk, jista 'jiġri numru infinit ta' drabi! Allura nistgħu ngħixu f'simulazzjoni li tkun f'simulazzjoni oħra, li tinsab f'simulazzjoni oħra li hija... u l-bqija ad infinitum.
Id-dinja, u aktar u aktar l-Univers, sfortunatament, ma tingħatax lilna fuq platt. Anzi, aħna stess nagħmlu parti, żgħar ħafna, minn platti li, kif juru xi ipoteżi, setgħu ma ġewx ippreparati għalina.
Dik il-parti ċkejkna tal-univers li aħna - għall-inqas f'sens materjalistiku - qatt se tkun taf l-istruttura kollha? Aħna intelliġenti biżżejjed biex nifhmu u nifhmu l-misteru tal-univers? Probabbilment le. Madankollu, jekk qatt iddeċidejna li eventwalment se nfallu, ikun diffiċli li ma nindunawx li dan ikun ukoll, f’ċertu sens, tip ta’ ħarsa finali tan-natura tal-affarijiet kollha...
