Är vi tillräckligt intelligenta för att förstå universum?
Det observerbara universum kan ibland serveras på en tallrik, som musikern Pablo Carlos Budassi nyligen gjorde genom att kombinera logaritmiska kartor från Princeton University och NASA till en färgad skiva. Detta är en geocentrisk modell - jorden är i mitten av plattan, och Big Bang-plasman är vid kanterna.
Visualisering är lika bra som alla andra, och till och med bättre än någon annan, eftersom den ligger nära den mänskliga synvinkeln. Det finns många teorier om universums struktur, dynamik och öde, och det kosmologiska paradigmet, som har accepterats i decennier, tycks falla sönder lite på sistone. Till exempel hörs röster alltmer som förnekar Big Bang-teorin.
Universum är en trädgård av konstigheter, målad genom åren av "mainstream" fysik och kosmologi, fylld med bisarra fenomen som t.ex. gigantiska kvasarer flyger ifrån oss i rasande fart, mörk materiasom ingen har upptäckt och som inte visar några tecken på acceleratorer, men är "nödvändigt" för att förklara galaxens för snabba rotation, och slutligen, Big Bangsom dömer all fysik att kämpa med det oförklarliga, åtminstone för nu, funktion.
det fanns inga fyrverkerier
Originaliteten i Big Bang följer direkt och oundvikligen från matematiken i den allmänna relativitetsteorin. Men vissa forskare ser detta som ett problematiskt fenomen, eftersom matematiken bara kan förklara vad som hände omedelbart efter ... - men den vet inte vad som hände i det mycket märkliga ögonblicket, före det stora fyrverkeriet (2).
Många forskare drar sig för denna funktion. Om så bara för att, som han nyligen uttryckte det Men Ahmed Farah från Ben University i Egypten, "fysikens lagar slutar fungera där." Farag med en kollega Saurya Dasem från University of Lethbridge i Kanada, presenterade i en uppsats 2015 i Physics Letters B en modell där universum varken har början eller slut, och därför ingen singularitet.
Båda fysikerna inspirerades av sitt arbete. David Bohm sedan 50-talet. Han övervägde möjligheten att ersätta de geodetiska linjerna som är kända från den allmänna relativitetsteorin (de kortaste linjerna som förbinder två punkter) med kvantbanor. I sin artikel tillämpade Farag och Das dessa Bohm-banor på en ekvation som utvecklades 1950 av fysikern Till Amala Kumara Raychaudhury från Calcutta University. Raychaudhuri var också Das lärare när han studerade år 90. Genom att använda Raychaudhuris ekvation fick Ali och Das kvantkorrigeringen Friedmans ekvationsom i sin tur beskriver universums utveckling (inklusive Big Bang) i samband med allmän relativitet. Även om denna modell inte är en sann teori om kvantgravitation, innehåller den delar av både kvantteorin och allmän relativitet. Farag och Das förväntar sig också att deras resultat stämmer även när en fullständig teori om kvantgravitation äntligen formuleras.
Farag-Das teorin förutsäger varken Big Bang eller stor krasch återgå till singularitetstillståndet. Kvantbanorna som används av Farag och Das kopplar aldrig ihop och bildar därför aldrig en enda punkt. Ur en kosmologisk synvinkel, förklarar forskarna, kan kvantkorrigeringar betraktas som en kosmologisk konstant, och det finns inget behov av att introducera mörk energi. Den kosmologiska konstanten leder till att lösningen på Einsteins ekvationer kan vara en värld av ändlig storlek och oändlig ålder.
Detta är inte den enda teorin nyligen som undergräver idéer om Big Bang. Det finns till exempel hypoteser om att när tid och rum dök upp så uppstod och andra universumdå tiden rinner bakåt. Denna vision presenteras av en internationell grupp fysiker som består av: Tim Kozlovsky från University of New Brunswick, Marknader Flavio Perimeter av Institutet för teoretisk fysik och Julian Barboura. De två universum som bildades under Big Bang, i denna teori, borde vara spegelbilder av sig själva (3), så de har olika fysiklagar och en annan uppfattning om tidens gång. Kanske tränger de igenom varandra. Huruvida tiden flyter framåt eller bakåt i dem avgör kontrasten mellan hög och låg entropi.
I sin tur, författaren till ett annat nytt förslag till en modell av allt, Wong Tzu Shu från National Taiwan University, beskriver tid och rum inte som separata saker, utan som närbesläktade saker som kan förvandlas till varandra. Varken ljusets hastighet eller gravitationskonstanten är oföränderliga i denna modell, utan är faktorer i omvandlingen av tid och massa till storlek och rymd när universum expanderar. Shues teori, liksom många andra begrepp i den akademiska världen, kan förstås ses som fantasi, men modellen av ett expanderande universum med 68% mörk energi som orsakar expansionen är också problematisk. Vissa noterar att med denna teori har vetenskapsmän "sopat under mattan" den fysiska lagen om bevarande av energi. Den taiwanesiska teorin bryter inte mot principerna för bevarande av energi, men har i sin tur problem med mikrovågsbakgrundsstrålning, som anses vara en kvarleva från Big Bang. Något för något.
Du kan inte se mörkret och det är allt
Kandidater till hederstitel mörk materia Massor. Svagt interagerande massiva partiklar, starkt interagerande massiva partiklar, sterila neutrinos, neutrinos, axioner är bara några av lösningarna på mysteriet med den "osynliga" materien i universum som teoretiker hittills har föreslagit.
I decennier har de mest populära kandidaterna varit hypotetiska, tunga (tio gånger tyngre än en proton), svagt interagerande partiklar som kallas WIMPs. Det antogs att de var aktiva i den inledande fasen av universums existens, men när det svalnade och partiklar spreds, försvann deras interaktion. Beräkningar visade att den totala massan av WIMP borde ha varit fem gånger större än vanlig materia, vilket är exakt lika mycket som mörk materia har uppskattats ha.
Däremot hittades inga spår av WIMPs. Så nu är det mer populärt att prata om sökning sterila neutriner, hypotetiska partiklar av mörk materia med noll elektrisk laddning och mycket låg massa. Ibland betraktas sterila neutriner som den fjärde generationen av neutriner (bredvid elektron-, myon- och tau-neutriner). Dess karakteristiska särdrag är att den interagerar med materia endast under påverkan av gravitationen. Betecknas med symbolen νs.
Neutrinoscillationer skulle teoretiskt kunna göra muonneutriner sterila, vilket minskar antalet i detektorn. Detta är särskilt troligt efter att en stråle av neutriner har passerat genom ett område med högdensitetsmaterial som jordens kärna. Därför användes IceCube-detektorn på Sydpolen för att observera neutriner som kommer från norra halvklotet i energiområdet från 320 GeV till 20 TeV, där en stark signal förväntades i närvaro av sterila neutriner. Tyvärr gjorde analys av data från observerade händelser det möjligt att utesluta förekomsten av sterila neutriner i den tillgängliga regionen av parameterrymden, den så kallade. 99% konfidensnivå.
I juli 2016, efter tjugo månaders experimenterande vid detektorn Large Underground Xenon (LUX), hade forskarna inget att säga förutom att... de inte hade hittat något. Likaså säger forskare vid den internationella rymdstationens laboratorium och fysiker vid CERN, som räknade med produktionen av mörk materia i den andra delen av Large Hadron Collider, ingenting om mörk materia.
Så vi måste titta vidare. Forskare säger att mörk materia kanske är något helt annat än WIMPs och neutrinos eller vad som helst, och de bygger LUX-ZEPLIN, en ny detektor som borde vara sjuttio gånger känsligare än den nuvarande.
Vetenskapen tvivlar på om det finns något sådant som mörk materia, men astronomer observerade nyligen en galax som, trots sin massa som liknar Vintergatan, är 99,99 % mörk materia. Information om upptäckten gavs av V.M. Observatory. Keka. Det handlar om galax dragonfly 44 (Trollslända 44). Dess existens bekräftades först förra året, när nätverket Dragonfly Telephoto Array av teleskop observerade ett fragment av himlen i stjärnbilden Scythe Berenices. Det visade sig att galaxen innehåller mycket mer än vad man kan se. Eftersom den innehåller få stjärnor, skulle den snabbt falla sönder om någon mystisk sak inte hjälpte till att hålla ihop dess beståndsdelar. Mörk materia?
Modellering?
Hypotes Universum är som ett hologramTrots det faktum att människor med seriösa vetenskapliga examina är engagerade i det, behandlas det fortfarande som ett oklart område på vetenskapens gräns. Kanske beror det på att forskare är människor och har svårt att komma överens med forskningens mentala implikationer i detta avseende. Juan MaldacenaMed början i strängteorin lade han fram en vision av universum där strängar som vibrerar i det niodimensionella rummet skapar vår verklighet, som bara är ett hologram - en projektion av en platt värld utan gravitation..
Resultaten av en studie av österrikiska forskare, publicerad 2015, indikerar att universum behöver färre dimensioner än förväntat. Det tredimensionella universum kan helt enkelt vara en tvådimensionell informationsstruktur på den kosmologiska horisonten. Forskare jämför det med hologrammen som finns på kreditkort - de är faktiskt tvådimensionella, även om vi ser dem som tredimensionella. Enligt Daniela Grumillera från Wiens tekniska universitet är vårt universum ganska platt och har en positiv krökning. Grumiller förklarade i Physical Review Letters att om kvantgravitation i platt rymd kan beskrivas holografiskt med standard kvantteori, så borde det också finnas fysiska storheter som kan beräknas i båda teorierna, och resultaten bör matcha. Speciellt bör en nyckelfunktion hos kvantmekaniken - kvantintrassling - förekomma i en teori om gravitation.
Vissa går längre och talar inte om holografisk projektion, utan till och med om datormodellering. För två år sedan, den berömda astrofysikern, Nobelpristagaren, George Smoot, presenterade argument för att mänskligheten lever inuti en sådan datorsimulering. Han hävdar att detta är möjligt till exempel tack vare utvecklingen av datorspel, som teoretiskt sett utgör kärnan i virtuell verklighet. Kommer människor någonsin att skapa realistiska simuleringar? Svaret är ja, säger han i en intervju. "Självklart har betydande framsteg gjorts i den här frågan. Se bara på den första "Pong" och spelen som gjordes idag. Runt 2045 kommer vi att kunna överföra våra tankar till datorer mycket snart.”
Universum som en holografisk projektion
Med tanke på att vi redan kan kartlägga specifika neuroner i hjärnan tack vare användningen av magnetisk resonanstomografi, borde det inte vara ett problem att använda denna teknik för andra ändamål. Virtuell verklighet kan då fungera, tillåta kontakt med tusentals människor och ge en form av hjärnstimulering. Enligt Smoot kan detta ha hänt tidigare, och vår värld är ett avancerat nätverk av virtuella simuleringar. Dessutom kan detta hända oändligt många gånger! Så vi kan leva i en simulering, som är i en annan simulering, innesluten i en annan simulering, som... och så vidare, i oändlighet.
Världen, och speciellt universum, är tyvärr inte given till oss på en tallrik. Snarare är vi själva en del, en mycket liten del, av rätter som, som man kan se av vissa hypoteser, inte kunde ha tillagats åt oss.
Kommer den lilla del av universum som vi har - åtminstone i materialistisk mening - någonsin att kunna förstå hela strukturen? Är vi tillräckligt intelligenta för att förstå och förstå universums mysterium? Antagligen nej. Men om vi någonsin skulle bestämma oss för att vi i slutändan skulle misslyckas, skulle det vara svårt att inte märka att detta också på sätt och vis skulle vara ett slags slutgiltig insikt om alltings natur...
