Արդյո՞ք մենք բավականաչափ խելացի ենք տիեզերքը հասկանալու համար:

Դիտելի տիեզերքը երբեմն կարելի է մատուցել ափսեի մեջ, ինչպես վերջերս արեց երաժիշտ Պաբլո Կառլոս Բուդասին՝ Փրինսթոնի համալսարանի և ՆԱՍԱ-ի լոգարիթմական քարտեզները մեկ գունավոր սկավառակի մեջ միավորելով: Սա երկրակենտրոն մոդել է. Երկիրը ափսեի կենտրոնում է, իսկ Մեծ պայթյունի պլազման՝ եզրերին:

Վիզուալիզացիան նույնքան լավն է, որքան ցանկացած այլ, և նույնիսկ ավելի լավը, քան մյուսները, քանի որ այն մոտ է մարդկային տեսակետին: Տիեզերքի կառուցվածքի, դինամիկայի և ճակատագրի վերաբերյալ բազմաթիվ տեսություններ կան, իսկ տիեզերական տասնամյակներ շարունակ ընդունված պարադիգմը կարծես թե փոքր-ինչ քանդվում է վերջերս: Օրինակ, ձայներ ավելի ու ավելի են լսվում, որոնք հերքում են Մեծ պայթյունի տեսությունը:

Տիեզերքը տարօրինակությունների այգի է, որը տարիների ընթացքում նկարվել է «հիմնական» ֆիզիկայի և տիեզերագիտության կողմից, որը լցված է տարօրինակ երևույթներով, ինչպիսիք են. հսկա քվազարներ թռչում է մեզանից ահռելի արագությամբ, մութ նյութորը ոչ ոք չի հայտնաբերել և որը արագացուցիչների նշաններ ցույց չի տալիս, բայց «անհրաժեշտ է» բացատրելու գալակտիկայի չափազանց արագ պտույտը, և վերջապես, Մեծ պայթյունորը դատապարտում է ողջ ֆիզիկային պայքարել անբացատրելիի հետ, գոնե առայժմ, յուրահատկությունը.

հրավառություն չի եղել

Մեծ պայթյունի ինքնատիպությունը ուղղակիորեն և անխուսափելիորեն բխում է հարաբերականության ընդհանուր տեսության մաթեմատիկայից: Այնուամենայնիվ, որոշ գիտնականներ դա տեսնում են որպես խնդրահարույց երևույթ, քանի որ մաթեմատիկան կարող է միայն բացատրել, թե ինչ է տեղի ունեցել անմիջապես հետո…, բայց չգիտի, թե ինչ է տեղի ունեցել այդ յուրահատուկ պահին՝ մեծ հրավառությունից առաջ (2).

Շատ գիտնականներ խուսափում են այս հատկանիշից: Եթե ​​միայն այն պատճառով, ինչպես նա վերջերս ասաց Բայց Ահմեդ Ֆարահը Եգիպտոսի Բենի համալսարանից «ֆիզիկայի օրենքները դադարում են գործել այնտեղ»։ Ֆարագը գործընկերոջ հետ Սաուրյա Դասեմ Կանադայի Լեթբրիջի համալսարանից, 2015 թվականին Physics Letters B-ում կատարված աշխատության մեջ ներկայացրել է մոդել, որում տիեզերքը չունի ոչ սկիզբ, ոչ վերջ, և, հետևաբար, ոչ մի եզակիություն:

Երկու ֆիզիկոսներն էլ ոգեշնչվել են իրենց աշխատանքով։ Դեյվիդ Բոմ սկսած 50-ականներից։ Նա դիտարկեց հարաբերականության ընդհանուր տեսությունից հայտնի գեոդեզիական գծերը (երկու կետ կապող ամենակարճ գծերը) քվանտային հետագծերով փոխարինելու հնարավորությունը։ Իրենց աշխատության մեջ Ֆարագը և Դասը կիրառեցին Բոմի այս հետագծերը 1950 թվականին ֆիզիկոսի կողմից մշակված հավասարման վրա։ Ամալա Կումարա Ռայչաուդուրիին Կալկաթայի համալսարանից։ Ռայչաուդհուրին նաև Դասի ուսուցիչն էր, երբ նա սովորում էր 90 թվականին։ Օգտագործելով Ռայչաուդուրիի հավասարումը, Ալին և Դասը ստացան քվանտային ուղղումը։ Ֆրիդմանի հավասարումըորն իր հերթին նկարագրում է Տիեզերքի էվոլյուցիան (ներառյալ Մեծ պայթյունը) հարաբերականության ընդհանուր տեսության համատեքստում։ Չնայած այս մոդելը քվանտային գրավիտացիայի իրական տեսություն չէ, այն ներառում է ինչպես քվանտային տեսության, այնպես էլ հարաբերականության ընդհանուր տեսության տարրեր։ Ֆարագը և Դասը նույնպես ակնկալում են, որ իրենց արդյունքները ճշմարիտ կլինեն նույնիսկ այն ժամանակ, երբ վերջնականապես ձևակերպվի քվանտային գրավիտացիայի ամբողջական տեսությունը:

Ֆարագ-Դասի տեսությունը չի կանխատեսում ոչ Մեծ պայթյունը, ոչ էլ մեծ վթար վերադառնալ եզակիության վիճակին. Ֆարագի և Դասի կողմից օգտագործվող քվանտային հետագծերը երբեք չեն կապվում և հետևաբար երբեք չեն կազմում եզակի կետ: Տիեզերագիտության տեսանկյունից, պարզաբանում են գիտնականները, քվանտային ուղղումները կարելի է դիտարկել որպես տիեզերական հաստատուն, և կարիք չկա մութ էներգիա ներմուծել։ Տիեզերական հաստատունը հանգեցնում է նրան, որ Էյնշտեյնի հավասարումների լուծումը կարող է լինել վերջավոր չափերի և անսահման տարիքի աշխարհ:

Սա միակ տեսությունը չէ վերջերս, որը խաթարում է Մեծ պայթյունի մասին պատկերացումները: Օրինակ, կան վարկածներ, որ երբ ժամանակն ու տարածությունը հայտնվեցին, այն առաջացավ և երկրորդ տիեզերքորի մեջ ժամանակը հետ է հոսում։ Այս տեսլականը ներկայացված է ֆիզիկոսների միջազգային խմբի կողմից, որը բաղկացած է. Թիմ Կոզլովսկի Նյու Բրանսվիքի համալսարանից, Markets Flavio տեսական ֆիզիկայի ինստիտուտի պարագծային և Ջուլիան Բարբուրա. Երկու տիեզերքները, որոնք ձևավորվել են Մեծ պայթյունի ժամանակ, այս տեսության համաձայն, պետք է լինեն իրենց հայելային պատկերները (3), ուստի նրանք ունեն ֆիզիկայի տարբեր օրենքներ և ժամանակի ընթացքի տարբեր զգացողություն: Միգուցե դրանք թափանցում են միմյանց։ Դրանցում ժամանակը հոսում է առաջ, թե հետ, որոշում է բարձր և ցածր էնտրոպիայի հակադրությունը:

Իր հերթին, ամեն ինչի մոդելի մեկ այլ նոր առաջարկի հեղինակը. Վոնգ Ցզի Շու Թայվանի ազգային համալսարանից, նկարագրում է ժամանակը և տարածությունը ոչ թե որպես առանձին իրեր, այլ որպես սերտորեն կապված իրեր, որոնք կարող են վերածվել միմյանց: Ո՛չ լույսի արագությունը, ո՛չ գրավիտացիոն հաստատունը անփոփոխ չեն այս մոդելում, այլ գործոններ են Տիեզերքի ընդարձակման ժամանակ ժամանակի և զանգվածի չափի և տարածության վերածելու համար: Շուի տեսությունը, ինչպես ակադեմիական աշխարհի շատ այլ հասկացություններ, իհարկե, կարող է դիտվել որպես ֆանտազիա, սակայն 68% մութ էներգիայով ընդլայնվող տիեզերքի մոդելը նույնպես խնդրահարույց է: Ոմանք նշում են, որ այս տեսության շնորհիվ գիտնականները «գորգի տակ են մտցրել» էներգիայի պահպանման ֆիզիկական օրենքը։ Թայվանական տեսությունը չի խախտում էներգիայի պահպանման սկզբունքները, սակայն իր հերթին խնդիր ունի միկրոալիքային ֆոնային ճառագայթման հետ, որը համարվում է Մեծ պայթյունի մասունք։ Ինչ-որ բան ինչ-որ բանի համար:

Դուք չեք կարող տեսնել մութը և վերջ

Պատվավոր կոչման հավակնորդներ մութ նյութ Շատ. Թույլ փոխազդող զանգվածային մասնիկները, ուժեղ փոխազդող զանգվածային մասնիկները, ստերիլ նեյտրինոները, նեյտրինոները, աքսիոնները Տիեզերքում «անտեսանելի» նյութի առեղծվածի միայն որոշ լուծումներ են, որոնք մինչ այժմ առաջարկել են տեսաբանները:

Տասնամյակներ շարունակ ամենահայտնի թեկնածուները եղել են հիպոթետիկ, ծանր (տասը անգամ ավելի ծանր, քան պրոտոնը), թույլ փոխազդեցություն: մասնիկներ, որոնք կոչվում են WIMP. Ենթադրվում էր, որ նրանք ակտիվ էին Տիեզերքի գոյության սկզբնական փուլում, բայց քանի որ այն սառչում էր և մասնիկները ցրվում, նրանց փոխազդեցությունը մարեց: Հաշվարկները ցույց են տվել, որ WIMP-ների ընդհանուր զանգվածը պետք է հինգ անգամ գերազանցեր սովորական նյութին, ինչը ճիշտ այնքան է, որքան գնահատվել է մութ մատերիան։

Սակայն WIMP-ի հետքեր չեն հայտնաբերվել: Այսպիսով, այժմ ավելի տարածված է խոսել որոնման մասին ստերիլ նեյտրինոներ, մութ նյութի հիպոթետիկ մասնիկներ՝ զրոյական էլեկտրական լիցքով և շատ ցածր զանգվածով։ Երբեմն ստերիլ նեյտրինոները համարվում են նեյտրինոների չորրորդ սերունդ (էլեկտրոնի, մյուոնի և տաու նեյտրինոների կողքին): Նրա բնորոշ առանձնահատկությունն այն է, որ նյութի հետ փոխազդում է միայն ձգողականության ազդեցությամբ։ Նշվում է ν նշանով_s.

Նեյտրինոյի տատանումները տեսականորեն կարող են մյուոնային նեյտրինոները դարձնել ստերիլ՝ նվազեցնելով դրանց թիվը դետեկտորում։ Սա հատկապես հավանական է այն բանից հետո, երբ նեյտրինոների ճառագայթն անցել է բարձր խտությամբ նյութի տարածքով, ինչպիսին է Երկրի միջուկը: Հետևաբար, Հարավային բևեռում գտնվող IceCube դետեկտորը օգտագործվել է Հյուսիսային կիսագնդից 320 ԳեՎ-ից մինչև 20 ՏէՎ էներգիայի տիրույթում նեյտրինների դիտարկման համար, որտեղ ստերիլ նեյտրինոների առկայության դեպքում ուժեղ ազդանշան է սպասվում: Դժբախտաբար, դիտարկված իրադարձությունների տվյալների վերլուծությունը հնարավորություն տվեց բացառել ստերիլ նեյտրինոների առկայությունը պարամետրային տարածության հասանելի շրջանում, այսպես կոչված: 99% վստահության մակարդակ:

2016 թվականի հուլիսին, Մեծ ստորգետնյա քսենոնային (LUX) դետեկտորում քսան ամիս փորձարկումներից հետո, գիտնականները ոչինչ չունեին ասելու, բացի այն, որ... ոչինչ չէին գտել։ Նմանապես, Միջազգային տիեզերակայանի լաբորատորիայի գիտնականները և CERN-ի ֆիզիկոսները, ովքեր ակնկալում էին մութ նյութի արտադրությունը Մեծ հադրոնային բախիչի երկրորդ մասում, ոչինչ չեն ասում մութ նյութի մասին:

Այսպիսով, մենք պետք է ավելի հեռուն նայենք: Գիտնականներն ասում են, որ թերևս մութ մատերիան բոլորովին տարբերվում է WIMP-ներից և նեյտրինոներից կամ որևէ այլ բանից, և նրանք կառուցում են LUX-ZEPLIN՝ նոր դետեկտոր, որը պետք է յոթանասուն անգամ ավելի զգայուն լինի, քան ներկայիսը:

Գիտությունը կասկածում է, թե արդյոք գոյություն ունի մութ մատերիա, սակայն աստղագետները վերջերս նկատեցին մի գալակտիկա, որը, չնայած իր զանգվածին, որը նման է Ծիր Կաթինին, 99,99% մութ մատերիա է: Հայտնաբերման մասին տեղեկություն է տրամադրել V.M. աստղադիտարանը: Կեկա. Խոսքը վերաբերում է գալակտիկա Dragonfly 44 (Ճպուռ 44): Դրա գոյությունը հաստատվել է միայն անցյալ տարի, երբ աստղադիտակների Dragonfly Telephoto Array ցանցը դիտել է երկնքի մի բեկորը Scythe Berenices համաստեղությունում: Պարզվեց, որ գալակտիկան պարունակում է շատ ավելին, քան տեսանելի է: Քանի որ այն պարունակում է քիչ աստղեր, այն արագորեն կփլուզվի, եթե ինչ-որ առեղծվածային բան չօգներ իր բաղկացուցիչ առարկաները միասին պահել: Մութ մատե՞ր:

Մոդելային?

Վարկած Տիեզերքը նման է հոլոգրամիՉնայած այն հանգամանքին, որ դրանով զբաղվում են լուրջ գիտական ​​կոչումներ ունեցող մարդիկ, այն դեռևս վերաբերվում է որպես գիտության սահմանագծում գտնվող մի մշուշոտ տարածք։ Միգուցե դա այն պատճառով է, որ գիտնականները մարդ են և դժվարությամբ են համակերպվում այս հարցում հետազոտության մտավոր հետևանքների հետ: Խուան ՄալդասենաՍկսելով լարերի տեսությունից՝ նա շարադրեց տիեզերքի տեսլականը, որտեղ իննաչափ տարածության մեջ թրթռացող լարերը ստեղծում են մեր իրականությունը, որն ընդամենը հոլոգրամ է՝ հարթ աշխարհի առանց ձգողության պրոյեկցիա:.

Ավստրիացի գիտնականների ուսումնասիրության արդյունքները, որոնք հրապարակվել են 2015 թվականին, ցույց են տալիս, որ Տիեզերքին ավելի քիչ չափեր են պետք, քան սպասվում էր: Եռաչափ տիեզերքը կարող է պարզապես երկչափ տեղեկատվական կառույց լինել տիեզերական հորիզոնում: Գիտնականներն այն համեմատում են վարկային քարտերի վրա հայտնաբերված հոլոգրամների հետ. դրանք իրականում երկչափ են, թեև մենք դրանք տեսնում ենք որպես եռաչափ: Համաձայն Դանիելա Գրումիլերա Վիեննայի տեխնոլոգիական համալսարանից, մեր Տիեզերքը բավականին հարթ է և ունի դրական կորություն: Գրումլերը բացատրեց Physical Review Letters-ում, որ եթե հարթ տարածության մեջ քվանտային գրավիտացիան կարելի է հոլոգրաֆիկորեն նկարագրել ստանդարտ քվանտային տեսության միջոցով, ապա պետք է լինեն նաև ֆիզիկական մեծություններ, որոնք կարող են հաշվարկվել երկու տեսություններում, և արդյունքները պետք է համապատասխանեն: Մասնավորապես, քվանտային մեխանիկայի հիմնական առանձնահատկություններից մեկը՝ քվանտային խճճվածությունը, պետք է հայտնվի գրավիտացիայի տեսության մեջ:

Ոմանք ավելի հեռուն են գնում՝ խոսելով ոչ թե հոլոգրաֆիկ պրոյեկցիայի, այլ նույնիսկ մասին համակարգչային մոդելավորում. Երկու տարի առաջ հայտնի աստղաֆիզիկոս, Նոբելյան մրցանակի դափնեկիր. Ջորջ Սմութ, ներկայացրեց փաստարկներ, որ մարդկությունն ապրում է նման համակարգչային սիմուլյացիայի ներսում։ Նա պնդում է, որ դա հնարավոր է, օրինակ, համակարգչային խաղերի զարգացման շնորհիվ, որոնք տեսականորեն կազմում են վիրտուալ իրականության կորիզը։ Արդյո՞ք մարդիկ երբևէ կստեղծեն իրատեսական սիմուլյացիաներ: Պատասխանը այո է»,- ասել է նա հարցազրույցներից մեկում: «Ակնհայտ է, որ այս հարցում զգալի առաջընթաց է գրանցվել։ Պարզապես նայեք առաջին «Պոնգին» ու այսօր արված խաղերին։ Մոտավորապես 2045 թվականին մենք շատ շուտով կկարողանանք մեր մտքերը փոխանցել համակարգիչներ»։

Տիեզերքը որպես հոլոգրաֆիկ պրոյեկցիա

Հաշվի առնելով, որ մագնիսական ռեզոնանսային տոմոգրաֆիայի կիրառման շնորհիվ մենք արդեն կարող ենք քարտեզագրել ուղեղի հատուկ նեյրոններ, այս տեխնոլոգիան այլ նպատակներով օգտագործելը խնդիր չպետք է լինի: Վիրտուալ իրականությունն այնուհետև կարող է աշխատել՝ թույլ տալով կապ հաստատել հազարավոր մարդկանց հետ և ապահովելով ուղեղի խթանման ձև: Ըստ Smoot-ի՝ դա կարող է տեղի ունենալ նախկինում, և մեր աշխարհը վիրտուալ սիմուլյացիաների առաջադեմ ցանց է։ Ավելին, դա կարող է պատահել անսահման թվով անգամներ: Այսպիսով, մենք կարող ենք ապրել սիմուլյացիայի մեջ, որը մեկ այլ սիմուլյացիայի մեջ է, որը պարունակվում է մեկ այլ սիմուլյացիայի մեջ, որը... և այլն, անվերջ:

Աշխարհը, և հատկապես Տիեզերքը, ցավոք, մեզ ափսեի մեջ չի տրվում։ Ավելի շուտ, մենք ինքներս մի մասը, շատ փոքր մասն ենք այն ուտեստների, որոնք, ինչպես երևում է որոշ վարկածներից, չէին կարող մեզ համար պատրաստել։

Տիեզերքի այն փոքր մասը, որը մենք ունենք, գոնե նյութապաշտական ​​իմաստով, երբևէ կկարողանա՞ հասկանալ ամբողջ կառուցվածքը: Արդյո՞ք մենք բավականաչափ խելացի ենք, որպեսզի հասկանանք և ըմբռնենք Տիեզերքի առեղծվածը: Հավանաբար ոչ։ Այնուամենայնիվ, եթե մենք երբևէ որոշեինք, որ ի վերջո ձախողվելու ենք, դժվար կլիներ չնկատել, որ սա նաև ինչ-որ առումով մի տեսակ վերջնական պատկերացում կլիներ ամեն ինչի էության մասին...