A jemi ne mjaftueshëm inteligjentë për të kuptuar universin?
Universi i vëzhgueshëm ndonjëherë mund të shërbehet në një pjatë, siç bëri kohët e fundit muzikanti Pablo Carlos Budassi kur kombinoi Universitetin Princeton dhe hartat logaritmike të NASA-s në një disk me ngjyra. Ky është një model gjeocentrik - Toka është në qendër të pllakës, dhe plazma e Big Bang është në skajet.
Vizualizimi është po aq i mirë sa çdo tjetër, madje edhe më i mirë se të tjerët, sepse është afër këndvështrimit njerëzor. Ka shumë teori për strukturën, dinamikën dhe fatin e universit, dhe paradigma kozmologjike që është pranuar prej dekadash duket se po prishet pak kohët e fundit. Për shembull, zërat dëgjohen gjithnjë e më shumë që mohojnë teorinë e Big Bengut.
Universi është një kopsht me çudira, i pikturuar ndër vite në "rrymën kryesore" të fizikës dhe kozmologjisë, i mbushur me fenomene të çuditshme si p.sh. kuazarët gjigantë fluturon larg nesh me shpejtësi marramendëse, materie e errëttë cilin askush nuk e ka zbuluar dhe që nuk tregon shenja përshpejtuesish, por është "i nevojshëm" për të shpjeguar rrotullimin shumë të shpejtë të galaktikës dhe, së fundi, Zhurmë e madheqë e dënon të gjithë fizikën në një luftë me të pashpjegueshmen, të paktën për momentin, veçanti.
nuk kishte fishekzjarre
Origjinaliteti i Big Bengut rrjedh drejtpërdrejt dhe në mënyrë të pashmangshme nga matematika e teorisë së përgjithshme të relativitetit. Megjithatë, disa shkencëtarë e shohin këtë si një fenomen problematik, sepse matematika mund të shpjegojë vetëm atë që ndodhi menjëherë pas ... - por nuk e di se çfarë ndodhi në atë moment shumë të veçantë, para fishekzjarrëve të mëdhenj (2).
Shumë shkencëtarë i shmangen kësaj veçorie. Nëse vetëm sepse, siç e tha së fundmi Por Ahmed Farah nga Universiteti i Benit në Egjipt, "ligjet e fizikës ndalojnë së punuari atje". Farag me një koleg Saurya Dasem nga Universiteti i Lethbridge në Kanada, i paraqitur në një artikull të botuar në vitin 2015 në Physics Letters B, një model në të cilin universi nuk ka fillim dhe fund, dhe për rrjedhojë nuk ka singularitet.
Të dy fizikanët u frymëzuan nga puna e tyre. David Bohm që nga vitet 50. Ai shqyrtoi mundësinë e zëvendësimit të linjave gjeodezike të njohura nga teoria e përgjithshme e relativitetit (vijat më të shkurtra që lidhin dy pika) me trajektore kuantike. Në punimin e tyre, Farag dhe Das aplikuan këto trajektore Bohm në një ekuacion të zhvilluar në vitin 1950 nga fizikani Për Amala Kumara Raychaudhury nga Universiteti i Kalkutës. Raychaudhuri ishte gjithashtu mësues i Dasit kur ai ishte 90. Duke përdorur ekuacionin e Raychaudhurit, Ali dhe Das morën korrigjimin kuantik Ekuacioni i Friedman-ite cila, nga ana tjetër, përshkruan evolucionin e Universit (përfshirë Big Bengun) në kontekstin e relativitetit të përgjithshëm. Megjithëse ky model nuk është një teori e vërtetë e gravitetit kuantik, ai përfshin elemente të teorisë kuantike dhe relativitetit të përgjithshëm. Farag dhe Das gjithashtu presin që rezultatet e tyre të jenë të vërteta edhe kur më në fund formulohet një teori e plotë e gravitetit kuantik.
Teoria Farag-Das nuk parashikon as Big Bengun dhe as kolapsi i madh kthehen në singularitet. Trajektoret kuantike të përdorura nga Farag dhe Das nuk lidhen kurrë dhe për këtë arsye nuk formojnë kurrë një pikë të vetme. Nga pikëpamja kozmologjike, shpjegojnë shkencëtarët, korrigjimet kuantike mund të shihen si një konstante kozmologjike dhe nuk ka nevojë të futet energjia e errët. Konstanta kozmologjike çon në faktin se zgjidhja e ekuacioneve të Ajnshtajnit mund të jetë një botë me madhësi të kufizuar dhe moshë të pafundme.
Kjo nuk është e vetmja teori në kohët e fundit që minon konceptin e Big Bengut. Për shembull, ka hipoteza se kur u shfaq koha dhe hapësira, ajo filloi dhe universi i dytënë të cilën koha rrjedh mbrapsht. Ky vizion është paraqitur nga një grup ndërkombëtar fizikantësh, i përbërë nga: Tim Kozlovsky nga Universiteti i Nju Brunswick, Tregjet Flavio Perimetri i Institutit të Fizikës Teorike dhe Julian Barbour. Dy universet e formuar gjatë Big Bengut, në këtë teori, duhet të jenë imazhe pasqyruese të vetvetes (3), kështu që ata kanë ligje të ndryshme të fizikës dhe një ndjenjë të ndryshme të rrjedhës së kohës. Ndoshta ata depërtojnë njëri-tjetrin. Nëse koha rrjedh përpara ose prapa përcakton kontrastin midis entropisë së lartë dhe të ulët.
Nga ana tjetër, autori i një tjetër propozimi të ri për modelin e gjithçkaje, Wong Tzu Shu nga Universiteti Kombëtar i Tajvanit, e përshkruan kohën dhe hapësirën jo si gjëra të veçanta, por si gjëra të lidhura ngushtë që mund të shndërrohen në njëra-tjetrën. As shpejtësia e dritës dhe as konstanta gravitacionale nuk janë të pandryshueshme në këtë model, por janë faktorë në transformimin e kohës dhe masës në madhësi dhe hapësirë ndërsa universi zgjerohet. Teoria Shu, si shumë koncepte të tjera në botën akademike, sigurisht që mund të shihet si një fantazi, por modeli i një universi në zgjerim me 68% energji të errët që shkakton zgjerimin është gjithashtu problematik. Disa vërejnë se me ndihmën e kësaj teorie, shkencëtarët "zëvendësuan nën qilim" ligjin fizik të ruajtjes së energjisë. Teoria e Tajvanit nuk shkel parimet e ruajtjes së energjisë, por nga ana tjetër ka një problem me rrezatimin e sfondit të mikrovalës, i cili konsiderohet si një mbetje e Big Bengut. Diçka për diçka.
Ju nuk mund të shihni errësirën dhe gjithçka
Të nominuarit e nderit materie e errët Shumë. Grimcat masive me bashkëveprim të dobët, grimcat masive me ndërveprim të fortë, neutrinot sterile, neutrinot, aksione - këto janë vetëm disa nga zgjidhjet për misterin e materies "të padukshme" në Univers që janë propozuar nga teoricienët deri më tani.
Për dekada, kandidatët më të njohur kanë qenë hipotetikë, të rëndë (dhjetë herë më të rëndë se një proton) duke ndërvepruar dobët. grimcat e quajtura WIMP. Supozohej se ata ishin aktivë në fazën fillestare të ekzistencës së Universit, por ndërsa u ftoh dhe grimcat u shpërndanë, ndërveprimi i tyre u zbeh. Llogaritjet treguan se masa totale e WIMP-ve duhet të ishte pesë herë më e madhe se ajo e materies së zakonshme, që është saktësisht aq sa është vlerësuar materia e errët.
Megjithatë, nuk u gjetën gjurmë të WIMP-ve. Pra, tani është më popullor të flasim për kërkimin neutrinot sterile, grimca hipotetike të materies së errët me ngarkesë elektrike zero dhe masë shumë të vogël. Ndonjëherë neutrinot sterile konsiderohen si gjenerata e katërt e neutrinos (së bashku me neutrinot elektron, muon dhe tau). Karakteristika e tij karakteristike është se ndërvepron me materien vetëm nën veprimin e gravitetit. Shënohet me simbolin νs.
Lëkundjet e neutrinos teorikisht mund t'i bëjnë neutrinot muonike sterile, gjë që do të zvogëlonte numrin e tyre në detektor. Kjo është veçanërisht e mundshme pasi rrezja e neutrinos ka kaluar nëpër një rajon me lëndë me densitet të lartë siç është bërthama e Tokës. Prandaj, detektori IceCube në Polin e Jugut u përdor për të vëzhguar neutrinot që vinin nga hemisfera veriore në intervalin e energjisë nga 320 GeV në 20 TeV, ku pritej një sinjal i fortë në prani të neutrinos sterile. Fatkeqësisht, analiza e të dhënave të ngjarjeve të vëzhguara bëri të mundur përjashtimin e ekzistencës së neutrinos sterile në rajonin e aksesueshëm të hapësirës së parametrave, të ashtuquajturat. Niveli i besimit 99%.
Në korrik 2016, pas njëzet muajsh eksperimentimi me detektorin e madh të ksenonit nëntokësor (LUX), shkencëtarët nuk kishin asgjë për të thënë përveç se… nuk gjetën asgjë. Në mënyrë të ngjashme, shkencëtarët nga laboratori i Stacionit Ndërkombëtar të Hapësirës dhe fizikanët nga CERN, të cilët llogaritën në prodhimin e materies së errët në pjesën e dytë të Përplasësit të Madh të Hadronit, nuk thonë asgjë për materien e errët.
Pra, ne duhet të shohim më tej. Shkencëtarët thonë se ndoshta materia e errët është diçka krejtësisht e ndryshme nga WIMP dhe neutrinot apo çfarëdo tjetër, dhe ata po ndërtojnë LUX-ZEPLIN, një detektor i ri që duhet të jetë shtatëdhjetë herë më i ndjeshëm se ai aktual.
Shkenca dyshon nëse ekziston një gjë e tillë si materia e errët, dhe megjithatë astronomët kohët e fundit vëzhguan një galaktikë që, pavarësisht se ka një masë të ngjashme me Rrugën e Qumështit, është 99,99% materie e errët. Informacioni për zbulimin u dha nga observatori V.M. Keka. Kjo është për galaktikë pilivesë 44 (Dragonfly 44). Ekzistenca e tij u konfirmua vetëm vitin e kaluar kur Dragonfly Telephoto Array vëzhgoi një pjesë të qiellit në konstelacionin Berenices Spit. Doli se galaktika përmban shumë më tepër sesa duket në shikim të parë. Meqenëse ka pak yje në të, ai do të shpërbëhej shpejt nëse ndonjë gjë misterioze nuk do të ndihmonte në mbajtjen së bashku të objekteve që e përbëjnë atë. Materie e errët?
Modelimi?
Hipoteza Universi si një hologrampavarësisht se me të merren njerëz me grada serioze shkencore, ajo ende trajtohet si zonë me mjegull në kufirin e shkencës. Ndoshta sepse edhe shkencëtarët janë njerëz dhe është e vështirë për ta të pajtohen me pasojat mendore të kërkimit në këtë drejtim. Juan Maldasenaduke filluar me teorinë e fijeve, ai parashtroi një vizion të universit në të cilin vargjet që vibrojnë në hapësirën nëntë-dimensionale krijojnë realitetin tonë, i cili është vetëm një hologram - një projeksion i një bote të sheshtë pa gravitet..
Rezultatet e një studimi të shkencëtarëve austriakë, të publikuar në vitin 2015, tregojnë se universit i duhen më pak dimensione sesa pritej. Universi XNUMXD mund të jetë thjesht një strukturë informacioni XNUMXD në horizontin kozmologjik. Shkencëtarët e krahasojnë atë me hologramet që gjenden në kartat e kreditit - ato janë në të vërtetë dy-dimensionale, megjithëse ne i shohim si tre-dimensionale. Sipas Daniela Grumillera nga Universiteti i Teknologjisë i Vjenës, universi ynë është mjaft i sheshtë dhe ka një lakim pozitiv. Grumiller shpjegoi në Physical Review Letters se nëse graviteti kuantik në hapësirën e sheshtë mund të përshkruhet holografikisht nga teoria standarde kuantike, atëherë duhet të ketë gjithashtu sasi fizike që mund të llogariten në të dyja teoritë dhe rezultatet duhet të përputhen. Në veçanti, një tipar kyç i mekanikës kuantike, ngatërrimi kuantik, duhet të shfaqet në teorinë e gravitetit.
Disa shkojnë më tej, duke mos folur për projeksionin holografik, por edhe për modelimi kompjuterik. Dy vjet më parë, një astrofizikan i famshëm, fitues i çmimit Nobel, George Smoot, paraqiti argumente se njerëzimi jeton brenda një simulimi të tillë kompjuterik. Ai pretendon se kjo është e mundur, për shembull, falë zhvillimit të lojërave kompjuterike, të cilat teorikisht përbëjnë thelbin e realitetit virtual. A do të krijojnë ndonjëherë njerëzit simulime realiste? Përgjigja është po”, tha ai në një intervistë. “Natyrisht, është bërë përparim i rëndësishëm në këtë çështje. Mjafton të shikoni “Pong-un” e parë dhe lojërat e bëra sot. Rreth vitit 2045, ne do të jemi në gjendje t'i transferojmë mendimet tona në kompjuter shumë shpejt.”
Universi si një projeksion holografik
Duke qenë se ne tashmë mund të hartojmë disa neurone në tru përmes përdorimit të imazhit të rezonancës magnetike, përdorimi i kësaj teknologjie për qëllime të tjera nuk duhet të jetë problem. Atëherë mund të funksionojë realiteti virtual, i cili lejon kontaktin me mijëra njerëz dhe siguron një formë stimulimi të trurit. Kjo mund të ketë ndodhur në të kaluarën, thotë Smoot, dhe bota jonë është një rrjet i avancuar i simulimeve virtuale. Për më tepër, kjo mund të ndodhë pafundësisht herë! Pra, ne mund të jetojmë në një simulim që është në një simulim tjetër, i përfshirë në një simulim tjetër që është... dhe kështu me radhë ad infinitum.
Bota, dhe aq më tepër Universi, për fat të keq, nuk na është dhënë në një pjatë. Përkundrazi, ne vetë jemi pjesë, shumë e vogël, e pjatave që, siç tregojnë disa hipoteza, mund të mos na ishin përgatitur.
A do ta njohim ndonjëherë atë pjesë të vogël të universit që ne - të paktën në kuptimin materialist - të gjithë strukturën? A jemi mjaft inteligjentë për të kuptuar dhe kuptuar misterin e universit? Ndoshta jo. Megjithatë, nëse do të kishim vendosur ndonjëherë që përfundimisht do të dështonim, do të ishte e vështirë të mos vërehej se kjo do të ishte gjithashtu, në një farë kuptimi, një lloj pasqyre përfundimtare në natyrën e të gjitha gjërave...
