საკმარისად ინტელექტულები ვართ სამყაროს გასაგებად?
დაკვირვებადი სამყარო ზოგჯერ შეიძლება თეფშზე იყოს მოთავსებული, როგორც ამას აკეთებდა მუსიკოსი პაბლო კარლოს ბუდასი, როდესაც მან გააერთიანა პრინსტონის უნივერსიტეტი და NASA-ს ლოგარითმული რუქები ერთ ფერად დისკზე. ეს არის გეოცენტრული მოდელი - დედამიწა ფირფიტის ცენტრშია, ხოლო დიდი აფეთქების პლაზმა კიდეებზე.
ვიზუალიზაცია ისეთივე კარგია, როგორც ნებისმიერი სხვა და სხვებზე უკეთესიც, რადგან ახლოსაა ადამიანის თვალსაზრისთან. არსებობს მრავალი თეორია სამყაროს სტრუქტურის, დინამიკისა და ბედის შესახებ და კოსმოლოგიური პარადიგმა, რომელიც მიღებულია ათწლეულების მანძილზე, როგორც ჩანს, ცოტათი იშლება. მაგალითად, სულ უფრო ხშირად ისმის ხმები, რომლებიც უარყოფენ დიდი აფეთქების თეორიას.
სამყარო არის უცნაურობების ბაღი, რომელიც წლების განმავლობაში მოხატულია ფიზიკისა და კოსმოლოგიის „მეინსტრიმში“, სავსეა ისეთი უცნაური ფენომენებით, როგორიცაა გიგანტური კვაზარები საშინელი სისწრაფით მიფრინავს ჩვენგან, ბნელი მატერიარომელიც არავის აღმოუჩენია და რომელიც არ აჩვენებს ამაჩქარებლების ნიშანს, მაგრამ „აუცილებელია“ გალაქტიკის ძალიან სწრაფი ბრუნვის ასახსნელად და ბოლოს, დიდი აფეთქებარაც მთელ ფიზიკას განწირავს აუხსნელთან ბრძოლას, ყოველ შემთხვევაში, ამ მომენტისთვის, თავისებურება.
არ იყო ფეიერვერკი
დიდი აფეთქების ორიგინალობა პირდაპირ და გარდაუვალად გამომდინარეობს ფარდობითობის ზოგადი თეორიის მათემატიკიდან. თუმცა, ზოგიერთი მეცნიერი ამას პრობლემურ ფენომენად ხედავს, რადგან მათემატიკას შეუძლია მხოლოდ ახსნას ის, რაც მოხდა მაშინვე... - მაგრამ მან არ იცის რა მოხდა იმ თავისებურ მომენტში, დიდ ფეიერვერკამდე (2).
ბევრი მეცნიერი ერიდება ამ თვისებას. თუ მხოლოდ იმიტომ, როგორც მან ცოტა ხნის წინ განაცხადა ალი აჰმედ ფარა ეგვიპტის ბენის უნივერსიტეტიდან "ფიზიკის კანონები წყვეტს იქ მუშაობას". ფარაგი კოლეგასთან ერთად საურია დასემი კანადის ლეტბრიჯის უნივერსიტეტიდან, წარმოდგენილი სტატიაში, რომელიც გამოქვეყნდა 2015 წელს Physics Letters B-ში, მოდელი, რომელშიც სამყაროს არ აქვს დასაწყისი და დასასრული და, შესაბამისად, სინგულარობა.
ორივე ფიზიკოსი შთაგონებული იყო მათი შრომით. დევიდ ბომი 50-იანი წლებიდან. მან განიხილა ფარდობითობის ზოგადი თეორიიდან ცნობილი გეოდეზიური ხაზების (ორი წერტილის დამაკავშირებელი უმოკლესი ხაზები) კვანტური ტრაექტორიებით ჩანაცვლების შესაძლებლობა. თავის ნაშრომში ფარაგმა და დასმა გამოიყენეს ბომის ეს ტრაექტორიები ფიზიკოსის მიერ 1950 წელს შემუშავებულ განტოლებაზე. ამალა კუმარა რაიჩაუდჰურიე კალკუტის უნივერსიტეტიდან. რეიჩაუდჰური ასევე იყო დასის მასწავლებელი, როდესაც ის 90 წლის იყო. რეიჩაუდჰურის განტოლების გამოყენებით ალიმ და დასმა მიიღეს კვანტური შესწორება. ფრიდმენის განტოლებარომელიც, თავის მხრივ, აღწერს სამყაროს ევოლუციას (დიდი აფეთქების ჩათვლით) ფარდობითობის ზოგადი კონტექსტში. მიუხედავად იმისა, რომ ეს მოდელი არ არის კვანტური გრავიტაციის ჭეშმარიტი თეორია, იგი მოიცავს როგორც კვანტური თეორიის, ასევე ფარდობითობის ზოგადი თეორიის ელემენტებს. ფარაგი და დასი ასევე მოელიან, რომ მათი შედეგები იქნება ჭეშმარიტი მაშინაც კი, როდესაც საბოლოოდ ჩამოყალიბდება კვანტური გრავიტაციის სრული თეორია.
ფარაგ-დასის თეორია არც დიდ აფეთქებას წინასწარმეტყველებს და არც დიდი ავარია სინგულარობას დაუბრუნდეს. ფარაგისა და დასის მიერ გამოყენებული კვანტური ტრაექტორიები არასოდეს აკავშირებს ერთმანეთს და, შესაბამისად, არასოდეს ქმნის სინგულარულ წერტილს. კოსმოლოგიური თვალსაზრისით, მეცნიერთა განმარტებით, კვანტური კორექტივები შეიძლება განიხილებოდეს როგორც კოსმოლოგიური მუდმივი და არ არის საჭირო ბნელი ენერგიის შემოღება. კოსმოლოგიური მუდმივი მივყავართ იმ ფაქტს, რომ აინშტაინის განტოლებების ამოხსნა შეიძლება იყოს სასრული ზომისა და უსასრულო ასაკის სამყარო.
ეს არ არის ბოლო დროის ერთადერთი თეორია, რომელიც ძირს უთხრის დიდი აფეთქების კონცეფციას. მაგალითად, არსებობს ჰიპოთეზა, რომ როდესაც დრო და სივრცე გაჩნდა, ის წარმოიშვა და მეორე სამყარორომელშიც დრო უკუღმა მიედინება. ეს ხედვა წარმოდგენილია ფიზიკოსთა საერთაშორისო ჯგუფის მიერ, რომელიც შედგება: ტიმ კოზლოვსკი ნიუ ბრუნსვიკის უნივერსიტეტიდან, Flavio Markets თეორიული ფიზიკის ინსტიტუტის პერიმეტრი და ჯულიან ბარბური. დიდი აფეთქების დროს წარმოქმნილი ორი სამყარო, ამ თეორიით, უნდა იყოს საკუთარი თავის სარკისებური გამოსახულება (3), ასე რომ, მათ აქვთ ფიზიკის განსხვავებული კანონები და დროის დინების განსხვავებული გრძნობა. შესაძლოა, ისინი შეაღწიონ ერთმანეთში. დრო მიედინება წინ თუ უკან, განსაზღვრავს კონტრასტს მაღალ და დაბალ ენტროპიას შორის.
თავის მხრივ, კიდევ ერთი ახალი წინადადების ავტორი ყველაფრის მოდელზე, ვუნ-ჯი შუ ტაივანის ეროვნული უნივერსიტეტიდან, აღწერს დროსა და სივრცეს არა როგორც ცალკეულ საგნებს, არამედ როგორც მჭიდროდ დაკავშირებულ საგნებს, რომლებიც შეიძლება გადაიქცეს ერთმანეთში. არც სინათლის სიჩქარე და არც გრავიტაციული მუდმივი არ არის უცვლელი ამ მოდელში, მაგრამ ეს არის ფაქტორები დროისა და მასის გარდაქმნის ზომებად და სივრცედ სამყაროს გაფართოებისას. შუს თეორია, ისევე როგორც მრავალი სხვა კონცეფცია აკადემიურ სამყაროში, რა თქმა უნდა, შეიძლება ჩაითვალოს ფანტაზიად, მაგრამ გაფართოებული სამყაროს მოდელი 68% ბნელი ენერგიის მქონე, რომელიც იწვევს გაფართოებას, ასევე პრობლემურია. ზოგი აღნიშნავს, რომ ამ თეორიის დახმარებით მეცნიერებმა „ხალიჩის ქვეშ შეცვალეს“ ენერგიის შენარჩუნების ფიზიკური კანონი. ტაივანის თეორია არ არღვევს ენერგიის კონსერვაციის პრინციპებს, მაგრამ თავის მხრივ აქვს პრობლემა მიკროტალღური ფონის გამოსხივებასთან, რომელიც ითვლება დიდი აფეთქების ნარჩენად. რაღაც რაღაცისთვის.
ვერ ხედავ სიბნელეს და ყველაფერს
საპატიო ნომინანტები ბნელი მატერია Ბევრი. სუსტად ურთიერთქმედებული მასიური ნაწილაკები, ძლიერად ურთიერთქმედების მასიური ნაწილაკები, სტერილური ნეიტრინოები, ნეიტრინოები, აქსიონები - ეს არის სამყაროში "უხილავი" მატერიის საიდუმლოების მხოლოდ რამდენიმე გადაწყვეტა, რომელიც აქამდე იქნა შემოთავაზებული თეორეტიკოსების მიერ.
ათწლეულების განმავლობაში, ყველაზე პოპულარული კანდიდატები იყვნენ ჰიპოთეტური, მძიმე (ათჯერ უფრო მძიმე ვიდრე პროტონზე), სუსტად ურთიერთქმედებენ. ნაწილაკები სახელწოდებით WIMP. ვარაუდობდნენ, რომ ისინი აქტიურობდნენ სამყაროს არსებობის საწყის ფაზაში, მაგრამ როგორც კი ის გაცივდა და ნაწილაკები იფანტებოდა, მათი ურთიერთქმედება გაქრა. გამოთვლებმა აჩვენა, რომ WIMP-ების მთლიანი მასა ხუთჯერ უნდა ყოფილიყო ჩვეულებრივ მატერიაზე, რაც ზუსტად იმდენია, ვიდრე შეფასებული იყო ბნელი მატერია.
თუმცა, WIMP-ების კვალი არ აღმოჩნდა. ასე რომ, ახლა უფრო პოპულარულია ძიებაზე საუბარი სტერილური ნეიტრინოები, ჰიპოთეტური ბნელი მატერიის ნაწილაკები ნულოვანი ელექტრული მუხტით და ძალიან მცირე მასით. ზოგჯერ სტერილური ნეიტრინოები განიხილება, როგორც ნეიტრინოების მეოთხე თაობა (ელექტრონთან, მუონთან და ტაუ ნეიტრინოებთან ერთად). მისი დამახასიათებელი თვისება ის არის, რომ მატერიასთან ურთიერთქმედებს მხოლოდ გრავიტაციის გავლენით. აღინიშნება სიმბოლო νs.
ნეიტრინოს რხევებს თეორიულად შეუძლია მიონის ნეიტრინოების სტერილიზაცია, რაც შეამცირებს მათ რაოდენობას დეტექტორში. ეს განსაკუთრებით სავარაუდოა მას შემდეგ, რაც ნეიტრინოს სხივმა გაიარა მაღალი სიმკვრივის მატერიის რეგიონში, როგორიცაა დედამიწის ბირთვი. ამიტომ, სამხრეთ პოლუსზე IceCube დეტექტორი გამოიყენებოდა ჩრდილოეთ ნახევარსფეროდან მომავალი ნეიტრინების დასაკვირვებლად 320 გევ-დან 20 ტევ-მდე ენერგიის დიაპაზონში, სადაც მოსალოდნელი იყო ძლიერი სიგნალი სტერილური ნეიტრინოების თანდასწრებით. სამწუხაროდ, დაკვირვებული მოვლენების მონაცემების ანალიზმა შესაძლებელი გახადა გამორიცხულიყო სტერილური ნეიტრინოების არსებობა პარამეტრული სივრცის ხელმისაწვდომ რეგიონში, ე.წ. 99% ნდობის დონე.
2016 წლის ივლისში, დიდი მიწისქვეშა ქსენონის (LUX) დეტექტორის ოცი თვის ექსპერიმენტის შემდეგ, მეცნიერებს არაფერი ჰქონდათ სათქმელი გარდა იმისა, რომ... ვერაფერი იპოვეს. ანალოგიურად, საერთაშორისო კოსმოსური სადგურის ლაბორატორიის მეცნიერები და CERN-ის ფიზიკოსები, რომლებიც ითვლიდნენ ბნელი მატერიის წარმოებას დიდი ადრონული კოლაიდერის მეორე ნაწილში, არაფერს ამბობენ ბნელ მატერიაზე.
ასე რომ, ჩვენ უფრო შორს უნდა ვეძებოთ. მეცნიერები ამბობენ, რომ შესაძლოა ბნელი მატერია სრულიად განსხვავებული იყოს WIMP-ებისა და ნეიტრინოებისგან ან სხვაგან, და ისინი აშენებენ LUX-ZEPLIN-ს, ახალ დეტექტორს, რომელიც სამოცდაათჯერ უფრო მგრძნობიარე უნდა იყოს, ვიდრე ახლანდელი.
მეცნიერებას ეჭვი ეპარება, არსებობს თუ არა ბნელი მატერია, მაგრამ ასტრონომებმა ცოტა ხნის წინ დააკვირდნენ გალაქტიკას, რომელიც, მიუხედავად ირმის ნახტომის მსგავსი მასისა, 99,99% ბნელი მატერიაა. აღმოჩენის შესახებ ინფორმაცია ობსერვატორიამ ვ.მ. კეკა. ეს არის დაახლოებით გალაქტიკა ჭრიჭინა 44 (ჭრიჭინა 44). მისი არსებობა მხოლოდ გასულ წელს დადასტურდა, როდესაც Dragonfly Telephoto Array-მა დააკვირდა ცის ნაწილს თანავარსკვლავედში, ბერენიკეს შამფურში. აღმოჩნდა, რომ გალაქტიკა გაცილებით მეტს შეიცავს, ვიდრე ერთი შეხედვით ჩანს. ვინაიდან მასში რამდენიმე ვარსკვლავია, ის სწრაფად დაიშლება, თუ რაიმე იდუმალი ნივთი არ დაეხმარებოდა მის შემადგენელი ობიექტების შეკავებას. ბნელი მატერია?
მოდელირება?
ჰიპოთეზა სამყარო ჰოლოგრამის სახითმიუხედავად იმისა, რომ ამით სერიოზული მეცნიერული წოდების მქონე ადამიანები არიან დაკავებულნი, მაინც მეცნიერების საზღვარზე ნისლიან ზონად განიხილება. ალბათ იმიტომ, რომ მეცნიერებიც ადამიანები არიან და მათთვის ძნელია შეეგუონ ამ მხრივ კვლევის ფსიქიკურ შედეგებს. ხუან მალდასენასიმების თეორიით დაწყებული, მან ჩამოაყალიბა სამყაროს ხედვა, რომელშიც ცხრაგანზომილებიანი სივრცეში ვიბრირებული სიმები ქმნიან ჩვენს რეალობას, რომელიც მხოლოდ ჰოლოგრამაა - ბრტყელი სამყაროს პროექცია გრავიტაციის გარეშე..
2015 წელს გამოქვეყნებული ავსტრიელი მეცნიერების კვლევის შედეგები მიუთითებს იმაზე, რომ სამყაროს მოსალოდნელზე ნაკლები ზომები სჭირდება. XNUMXD სამყარო შეიძლება იყოს მხოლოდ XNUMXD ინფორმაციის სტრუქტურა კოსმოლოგიურ ჰორიზონტზე. მეცნიერები მას საკრედიტო ბარათებზე აღმოჩენილ ჰოლოგრამებს ადარებენ - ისინი რეალურად ორგანზომილებიანია, თუმცა ჩვენ მათ სამგანზომილებიანად ვხედავთ. Მიხედვით დანიელა გრუმილერა ვენის ტექნოლოგიური უნივერსიტეტიდან, ჩვენი სამყარო საკმაოდ ბრტყელია და აქვს დადებითი გამრუდება. გრუმილერმა განმარტა Physical Review Letters-ში, რომ თუ ბრტყელ სივრცეში კვანტური გრავიტაცია შეიძლება ჰოლოგრაფიულად იყოს აღწერილი სტანდარტული კვანტური თეორიით, მაშინ უნდა არსებობდეს ფიზიკური სიდიდეებიც, რომლებიც შეიძლება გამოითვალოს ორივე თეორიაში და შედეგები უნდა ემთხვეოდეს. კერძოდ, კვანტური მექანიკის ერთი ძირითადი მახასიათებელი, კვანტური ჩახლართულობა, უნდა გამოჩნდეს გრავიტაციის თეორიაში.
ზოგი უფრო შორს მიდის და საუბრობს არა ჰოლოგრაფიულ პროექციაზე, არამედ იმაზეც კი კომპიუტერული მოდელირება. ორი წლის წინ ცნობილი ასტროფიზიკოსი, ნობელის პრემიის ლაურეატი, ჯორჯ სმუტი, წარმოადგინა არგუმენტები, რომ კაცობრიობა ცხოვრობს ასეთი კომპიუტერული სიმულაციის შიგნით. ის ამტკიცებს, რომ ეს შესაძლებელია, მაგალითად, კომპიუტერული თამაშების განვითარების წყალობით, რომლებიც თეორიულად ქმნიან ვირტუალური რეალობის ბირთვს. შექმნიან ადამიანები ოდესმე რეალისტურ სიმულაციებს? პასუხი არის დიახ“, - თქვა მან ინტერვიუში. „ცხადია, ამ საკითხში მნიშვნელოვანი პროგრესია მიღწეული. უბრალოდ გადახედეთ პირველ "პონგს" და დღეს გაკეთებულ თამაშებს. დაახლოებით 2045 წელს ჩვენ ძალიან მალე შევძლებთ ჩვენი აზრების კომპიუტერებში გადატანას“.
სამყარო, როგორც ჰოლოგრაფიული პროექცია
იმის გათვალისწინებით, რომ ჩვენ უკვე შეგვიძლია ტვინში გარკვეული ნეირონების რუკა მაგნიტურ-რეზონანსული გამოსახულების გამოყენებით, ამ ტექნოლოგიის სხვა მიზნებისთვის გამოყენება არ უნდა იყოს პრობლემა. მაშინ ვირტუალურ რეალობას შეუძლია იმუშაოს, რომელიც ათასობით ადამიანთან კონტაქტის საშუალებას იძლევა და ტვინის სტიმულაციის ფორმას უზრუნველყოფს. ეს შესაძლოა წარსულში მომხდარიყო, ამბობს სმოტი, და ჩვენი სამყარო არის ვირტუალური სიმულაციების მოწინავე ქსელი. უფრო მეტიც, ეს შეიძლება მოხდეს უსასრულო რამდენჯერ! ასე რომ, ჩვენ შეგვიძლია ვიცხოვროთ სიმულაციაში, რომელიც არის სხვა სიმულაციაში, შეიცავს სხვა სიმულაციას, რომელიც არის... და ასე შემდეგ უსასრულოდ.
სამყარო და მით უმეტეს სამყარო, სამწუხაროდ, თეფშზე არ გვეძლევა. პირიქით, ჩვენ თვითონ ვართ ნაწილი, ძალიან პატარა, იმ კერძებისა, რომლებიც, როგორც ზოგიერთი ჰიპოთეზა გვიჩვენებს, შესაძლოა ჩვენთვის არ იყო მომზადებული.
სამყაროს ის პატარა ნაწილი, რომელსაც ჩვენ - ყოველ შემთხვევაში მატერიალისტური გაგებით - ოდესმე ვიცნობთ მთელ სტრუქტურას? ვართ თუ არა საკმარისად ჭკვიანები, რომ გავიგოთ და გავიგოთ სამყაროს საიდუმლო? ალბათ არა. თუმცა, თუ ჩვენ ოდესმე გადავწყვეტთ, რომ საბოლოოდ დავმარცხდებით, ძნელი იქნება არ შეამჩნიოთ, რომ ეს ასევე, გარკვეული გაგებით, იქნება ერთგვარი საბოლოო ჩახედვა ყველაფრის ბუნების შესახებ...
