Біз ғаламды түсінуге жеткілікті ақылдымыз ба?
Жақында Принстон университеті мен NASA логарифмдік карталарын бір түсті дискке біріктірген музыкант Пабло Карлос Будасси сияқты, бақыланатын ғаламды кейде табаққа салуға болады. Бұл геоцентрлік модель - Жер пластинаның ортасында, ал Үлкен жарылыс плазмасы шеттерде.
Визуализация басқалар сияқты жақсы, тіпті басқалардан да жақсы, өйткені ол адамның көзқарасына жақын. Ғаламның құрылымы, динамикасы мен тағдыры туралы көптеген теориялар бар және ондаған жылдар бойы қабылданған космологиялық парадигма соңғы уақытта аздап бұзылып бара жатқан сияқты. Мысалы, Үлкен жарылыс теориясын жоққа шығаратын дауыстар жиі естіледі.
Ғалам – жылдар бойы физика мен космологияның «негізгі ағымында» боялған, оғаш құбылыстарға толы таңқаларлық бақ. алып квазарлар бізден өте жылдамдықпен ұшады, қараңғы затоны ешкім ашпаған және үдеткіштердің белгілерін көрсетпейтін, бірақ галактиканың тым жылдам айналуын түсіндіру үшін «қажетті» және, ең соңында, Үлкен жарылысБұл бүкіл физиканы түсініксіз нәрсемен күресуге мәжбүр етеді, кем дегенде бір сәтке, ерекшелігі.
отшашу болған жоқ
Үлкен жарылыстың өзіндік ерекшелігі жалпы салыстырмалылық теориясының математикасынан тікелей және сөзсіз шығады. Дегенмен, кейбір ғалымдар мұны проблемалық құбылыс деп санайды, өйткені математика бірден кейін не болғанын түсіндіре алады ... - бірақ бұл өте ерекше сәтте, ұлы отшашуға дейін не болғанын білмейді (2).
Көптеген ғалымдар бұл қасиеттен қашады. Тек, өйткені, ол жақында айтқан Бірақ Ахмед Фарах Египеттегі Бен университетінен «физика заңдары ол жерде жұмысын тоқтатады». Фараг әріптесімен Саурья Дасем Канададағы Летбридж университетінен, 2015 жылы Physics Letters B журналында жарияланған мақалада ұсынылған, ғаламның басы да, соңы да жоқ, сондықтан бірегейлігі жоқ модель.
Екі физик те өз жұмыстарынан шабыт алды. Дэвид Бом 50-жылдардан бастап. Ол жалпы салыстырмалылық теориясынан белгілі геодезиялық сызықтарды (екі нүктені қосатын ең қысқа сызықтар) кванттық траекториялармен ауыстыру мүмкіндігін қарастырды. Фараг пен Дас өз мақалаларында Бом траекторияларын 1950 жылы физик жасаған теңдеуде қолданды. Амала Кумара Райчаудхуриге Калькутта университетінен. Райчаудхури 90 жасында Дастың мұғалімі болды. Райчаудхури теңдеуін пайдаланып Али мен Дас кванттық түзетуді алды. Фридман теңдеуіол, өз кезегінде, жалпы салыстырмалылық контекстінде Әлемнің (Үлкен жарылысты қоса алғанда) эволюциясын сипаттайды. Бұл модель кванттық гравитацияның шынайы теориясы болмаса да, ол кванттық теорияның да, жалпы салыстырмалылықтың да элементтерін қамтиды. Фараг пен Дас сонымен бірге кванттық гравитацияның толық теориясы түпкілікті тұжырымдалған кезде де олардың нәтижелері шындыққа сәйкес келеді деп күтеді.
Фараг-Дас теориясы Үлкен жарылысты да, болжамайды да үлкен апат сингулярлық дегенге қайта келу. Фараг пен Дас пайдаланған кванттық траекториялар ешқашан қосылмайды және сондықтан ешқашан ерекше нүктені құрамайды. Космологиялық тұрғыдан алғанда, ғалымдар кванттық түзетулерді космологиялық тұрақты ретінде қарастыруға болады және қараңғы энергияны енгізудің қажеті жоқ деп түсіндіреді. Космологиялық тұрақты Эйнштейн теңдеулерінің шешімі шекті өлшемді және шексіз жастағы әлем болуы мүмкін екеніне әкеледі.
Бұл соңғы уақытта Үлкен жарылыс тұжырымдамасын жоққа шығаратын жалғыз теория емес. Мысалы, уақыт пен кеңістік пайда болған кезде ол пайда болды және деген болжамдар бар екінші ғаламбұл уақытта уақыт кері ағып жатыр. Бұл көзқарасты келесілерден тұратын халықаралық физиктер тобы ұсынады: Тим Козловский Нью-Брансуик университетінен, Флавио базарлары Теориялық физика институтының периметрі және Джулиан Барбур. Үлкен жарылыс кезінде пайда болған екі ғалам, бұл теорияда, өздерінің айнадағы бейнелері болуы керек (3), сондықтан оларда әртүрлі физика заңдары және уақыт ағымының басқаша сезімі бар. Мүмкін олар бір-біріне еніп кеткен шығар. Уақыттың алға немесе артқа ағуы жоғары және төмен энтропия арасындағы контрастты анықтайды.
Өз кезегінде, барлығының үлгісі бойынша тағы бір жаңа ұсыныстың авторы, Вонг Цзы Шу Тайвань Ұлттық университетінен, уақыт пен кеңістікті бөлек заттар ретінде емес, бір-біріне айналуы мүмкін тығыз байланысты нәрселер ретінде сипаттайды. Бұл модельде жарық жылдамдығы да, гравитациялық тұрақты да инвариантты емес, ғаламның кеңеюіне қарай уақыт пен массаның өлшем мен кеңістікке айналу факторлары болып табылады. Шу теориясы, академиялық әлемдегі көптеген басқа концепциялар сияқты, әрине, қиял ретінде қарастырылуы мүмкін, бірақ кеңеюді тудыратын 68% қараңғы энергиясы бар кеңейіп жатқан ғалам моделі де проблемалық. Кейбіреулер бұл теорияның көмегімен ғалымдар энергияның сақталуының физикалық заңын «кілем астында ауыстырғанын» атап өтеді. Тайвань теориясы энергияны сақтау принциптерін бұзбайды, бірақ өз кезегінде Үлкен жарылыстың қалдығы болып саналатын микротолқынды фон сәулелену мәселесі бар. Бір нәрсе үшін бірдеңе.
Сіз қараңғылықты және бәрін көре алмайсыз
Құрметті үміткерлер қараңғы зат Көптеген. Әлсіз әрекеттесетін массивтік бөлшектер, күшті әрекеттесетін массивтік бөлшектер, стерильді нейтринолар, нейтринолар, аксиондар – бұл әлі күнге дейін теоретиктер ұсынған Ғаламдағы «көрінбейтін» материяның құпиясын шешудің кейбір шешімдері ғана.
Ондаған жылдар бойы ең танымал кандидаттар гипотетикалық, ауыр (протоннан он есе ауыр) әлсіз өзара әрекеттесті. бөлшектер WIMP деп аталады. Олар Ғаламның өмір сүруінің бастапқы фазасында белсенді болды деп болжанған, бірақ ол салқындаған сайын және бөлшектер шашыраған кезде олардың өзара әрекеттесуі әлсіреді. Есептеулер көрсеткендей, WIMP-тің жалпы массасы қарапайым материядан бес есе көп болуы керек еді, бұл қараңғы материяға есептелгендей.
Дегенмен, WIMP іздері табылмады. Сондықтан қазір іздеу туралы айту көбірек танымал стерильді нейтринолар, нөлдік электр заряды және өте аз массасы бар гипотетикалық қараңғы зат бөлшектері. Кейде стерильді нейтриноларды нейтринолардың төртінші ұрпағы ретінде қарастырады (электрон, мюон және тау нейтриносымен бірге). Оның сипатты ерекшелігі – ол тек ауырлық күшінің әсерінен затпен әрекеттеседі. ν белгісімен белгіленедіs.
Нейтрино тербелістері теориялық тұрғыдан мюон нейтриноларын стерильді ете алады, бұл олардың детектордағы санын азайтады. Бұл әсіресе нейтрино сәулесі Жердің ядросы сияқты тығыздығы жоғары заттардың аймағынан өткеннен кейін болуы мүмкін. Сондықтан Оңтүстік полюстегі IceCube детекторы стерильді нейтринолардың қатысуымен күшті сигнал күтілетін 320 ГэВ-тен 20 ТеВ-қа дейінгі энергия диапазонында Солтүстік жарты шардан келетін нейтриноларды бақылау үшін пайдаланылды. Өкінішке орай, байқалған оқиғалардың деректерін талдау параметр кеңістігінің қол жетімді аймағында стерильді нейтринолардың болуын жоққа шығаруға мүмкіндік берді. 99% сенімділік деңгейі.
2016 жылдың шілдесінде, үлкен жер асты ксенонының (LUX) детекторымен жиырма айлық тәжірибеден кейін ғалымдар ештеңе таппады. Сол сияқты, Халықаралық ғарыш станциясының зертханасының ғалымдары мен CERN физиктері Үлкен адрон коллайдерінің екінші бөлігінде қараңғы материяның пайда болуына сенген, қараңғы материя туралы ештеңе айтпайды.
Сондықтан біз одан әрі іздеуіміз керек. Ғалымдар, мүмкін, қараңғы материя WIMP және нейтринодан мүлдем басқа нәрсе болуы мүмкін және олар қазіргіден жетпіс есе сезімтал болуы керек жаңа детектор LUX-ZEPLIN құрастыруда.
Ғылым қараңғы материяның бар-жоғына күмән келтіреді, бірақ астрономдар жақында массасы Құс жолына ұқсас болғанымен, 99,99% қараңғы материяны құрайтын галактиканы байқады. Жаңалық туралы ақпаратты обсерватория В.М. Кека. Бұл туралы галактика Шегіртке 44 (Инелік 44). Оның бар екендігі өткен жылы Инелік телефото массиві Береницес Шпит шоқжұлдызында аспанның дақтарын байқаған кезде ғана расталды. Галактикада бір қарағанда көрінгеннен әлдеқайда көп екені белгілі болды. Онда жұлдыздар аз болғандықтан, оны құрайтын объектілерді бір жұмбақ нәрсе ұстап тұруға көмектеспесе, ол тез ыдырайды. Қараңғы зат?
Модельдеу?
Гипотеза Ғалам голограмма ретіндеауыр ғылыми дәрежесі бар адамдар айналысқанымен, әлі күнге дейін ғылым шекарасындағы тұманды аймақ ретінде қарастырылады. Мүмкін, ғалымдар да адамдар болғандықтан, оларға осыған байланысты зерттеулердің психикалық салдарымен келісу қиын. Хуан Малдасенажіп теориясынан бастап, ол тоғыз өлшемді кеңістікте тербелетін жіптер біздің шындықты жасайтын ғаламның көрінісін сипаттады, бұл жай голограмма - тартылыс күші жоқ тегіс әлемнің проекциясы..
2015 жылы жарияланған австриялық ғалымдардың зерттеу нәтижелері ғаламның күтілгеннен аз өлшемдерге мұқтаж екенін көрсетеді. XNUMXD ғаламы космологиялық көкжиекте жай ғана XNUMXD ақпараттық құрылым болуы мүмкін. Ғалымдар оны несие карталарында кездесетін голограммалармен салыстырады - олар шын мәнінде екі өлшемді, бірақ біз оларды үш өлшемді деп санаймыз. Сәйкес Даниэла Грумилера Вена Технологиялық Университетінің зерттеуі бойынша біздің ғалам өте тегіс және оң қисықтығы бар. Грумиллер «Физикалық шолу хаттарында» түсіндірді, егер жазық кеңістіктегі кванттық гравитацияны голографиялық түрде стандартты кванттық теориямен сипаттауға болатын болса, онда екі теорияда да есептелетін физикалық шамалар болуы керек және нәтижелер сәйкес болуы керек. Атап айтқанда, кванттық механиканың негізгі бір ерекшелігі, кванттық түйісу гравитация теориясында көрсетілуі керек.
Кейбіреулер голографиялық проекция туралы емес, тіпті одан әрі қарай жүреді компьютерлік модельдеу. Екі жыл бұрын атақты астрофизик, Нобель сыйлығының иегері. Джордж Смут, адамзаттың осындай компьютерлік модельдеу ішінде өмір сүретіні туралы дәлелдер келтірді. Оның айтуынша, бұл, мысалы, теориялық тұрғыдан виртуалды шындықтың өзегін құрайтын компьютерлік ойындардың дамуының арқасында мүмкін болды. Адамдар ешқашан шынайы модельдеу жасай ма? Жауабы иә», - деді ол сұхбатында. «Әрине, бұл мәселеде айтарлықтай ілгерілеушілік бар. Алғашқы «Понгқа» және бүгінгі жасалған ойындарға қараңыз. Шамамен 2045 жылы біз өз ойларымызды жақын арада компьютерлерге көшіре аламыз».
Ғалам голографиялық проекция ретінде
Магниттік-резонанстық бейнелеуді қолдану арқылы мидағы белгілі бір нейрондарды картаға түсіре алатынымызды ескере отырып, бұл технологияны басқа мақсаттарда пайдалану қиындық тудырмауы керек. Содан кейін мыңдаған адамдармен байланысуға мүмкіндік беретін және миды ынталандыру түрін қамтамасыз ететін виртуалды шындық жұмыс істей алады. Бұл бұрын болған болуы мүмкін, дейді Smoot және біздің әлем виртуалды модельдеулердің жетілдірілген желісі. Оның үстіне, бұл шексіз рет болуы мүмкін! Сонымен, біз басқа симуляцияда, басқа симуляцияда қамтылған модельдеуде өмір сүре аламыз, ол... және т.б. ad infinitum.
Дүние, одан да Ғалам, өкінішке орай, бізге тәрелкеде берілмейді. Керісінше, біз өзіміз, кейбір гипотезалар көрсеткендей, біз үшін әзірленбеген тағамдардың бір бөлігіміз, өте кішкентай.
Біз, ең болмағанда материалистік мағынада - Әлемнің кішкентай бөлігі бүкіл құрылымды біле ме? Біз ғаламның құпиясын түсінуге және түсінуге жеткілікті ақылдымыз ба? Жоқ шығар. Алайда, егер біз ақырында сәтсіздікке ұшыраймыз деп шешсек, бұл белгілі бір мағынада барлық заттардың табиғатын түпкілікті түсінудің бір түрі болатынын байқамау қиын болар еді...
