Evreni anlayacak kadar zeki miyiz?

Müzisyen Pablo Carlos Budassi'nin yakın zamanda Princeton Üniversitesi ve NASA'nın logaritmik haritalarını tek renkli bir diskte birleştirerek yaptığı gibi, gözlemlenebilir evren bazen bir tabakta servis edilebilir. Bu yer merkezli bir modeldir; Dünya plakanın merkezindedir ve Büyük Patlama plazması kenarlardadır.

Görselleştirme diğerleri kadar iyidir, hatta diğerlerinden daha iyidir çünkü insanın bakış açısına yakındır. Evrenin yapısı, dinamiği ve kaderi hakkında pek çok teori mevcut ve onlarca yıldır kabul edilen kozmolojik paradigma, son zamanlarda biraz çöküyor gibi görünüyor. Örneğin Big Bang teorisini reddeden sesler giderek artıyor.

Evren, yıllar boyunca "ana akım" fizik ve kozmoloji tarafından boyanmış, aşağıdaki gibi tuhaf fenomenlerle dolu bir tuhaflıklar bahçesidir: dev kuasarlar baş döndürücü bir hızla bizden uzaklaşıyor, karanlık maddekimsenin keşfetmediği ve hızlandırıcılara dair hiçbir işaret göstermeyen ancak galaksinin çok hızlı dönüşünü açıklamak için "gerekli" olan ve son olarak, Büyük patlamatüm fiziği en azından şimdilik açıklanamaz olanla mücadele etmeye mahkum eden, özellik.

havai fişek yoktu

Büyük Patlama'nın benzersizliği doğrudan ve kaçınılmaz olarak genel görelilik matematiğinden kaynaklanmaktadır. Ancak bazı bilim insanları bunu problemli bir olgu olarak görüyor çünkü matematik ancak hemen sonra ne olduğunu açıklayabilir... - ancak o çok tuhaf anda, büyük havai fişek gösterisinden önce ne olduğunu bilmiyor (2).

Pek çok bilim adamı bu özellikten çekiniyor. Keşke yakın zamanda söylediği gibi Ama Ahmed Farah Mısır'daki Ben Üniversitesi'nden "fizik yasaları orada işlemeyi bırakıyor." Farag bir meslektaşıyla Saurya Dasem Kanada'daki Lethbridge Üniversitesi'nden Physics Letters B'de 2015 yılında yayınlanan bir makalede evrenin ne başlangıcı ne de sonu olan, dolayısıyla tekilliği olmayan bir model sunuldu.

Her iki fizikçi de çalışmalarından ilham aldı. David Bohm 50'li yıllardan beri. Genel görelilik teorisinden bilinen jeodezik çizgileri (iki noktayı birleştiren en kısa çizgiler) kuantum yörüngeleriyle değiştirme olasılığını düşündü. Farag ve Das makalelerinde bu Bohm yörüngelerini 1950'de fizikçi tarafından geliştirilen bir denkleme uyguladılar. Amala Kumara Raychaudhury'ye Kalküta Üniversitesi'nden. Raychaudhuri, Das 90 yılında okurken Das'ın da öğretmeniydi. Ali ve Das, Raychaudhuri denklemini kullanarak kuantum düzeltmesini elde etti Friedman denklemibu da genel görelilik bağlamında Evrenin (Büyük Patlama dahil) evrimini açıklar. Bu model gerçek bir kuantum yerçekimi teorisi olmasa da hem kuantum teorisinin hem de genel göreliliğin unsurlarını içerir. Farag ve Das ayrıca, kuantum kütleçekiminin eksiksiz bir teorisi nihayet formüle edildiğinde bile sonuçlarının doğru olmasını bekliyorlar.

Farag-Das teorisi ne Büyük Patlamayı ne de büyük kaza tekillik durumuna dönüş. Farag ve Das'ın kullandığı kuantum yörüngeleri hiçbir zaman birbirine bağlanmaz ve dolayısıyla hiçbir zaman tekil bir nokta oluşturmaz. Bilim insanları, kozmolojik açıdan bakıldığında, kuantum düzeltmelerinin kozmolojik bir sabit olarak kabul edilebileceğini ve karanlık enerjinin devreye sokulmasına gerek olmadığını açıklıyor. Kozmolojik sabit, Einstein'ın denklemlerinin çözümünün sonlu boyutta ve sonsuz yaşta bir dünya olabileceği gerçeğine yol açmaktadır.

Son zamanlarda Büyük Patlama hakkındaki fikirleri çürüten tek teori bu değil. Örneğin, zamanın ve uzayın ortaya çıktığı zaman ortaya çıktığına ve ortaya çıktığına dair hipotezler var. ikinci evrenzamanın geriye doğru aktığı bir dönem. Bu vizyon aşağıdakilerden oluşan uluslararası bir fizikçiler grubu tarafından sunulmaktadır: Tim Kozlovski New Brunswick Üniversitesi'nden, Piyasalar Flavio Teorik Fizik Enstitüsü Çevresi ve Julian Barboura. Bu teoriye göre Büyük Patlama sırasında oluşan iki evren kendilerinin ayna görüntüleri olmalıdır (3), dolayısıyla farklı fizik yasalarına ve farklı bir zaman geçişine sahipler. Belki birbirlerine nüfuz ederler. Zamanın ileri mi yoksa geri mi aktığı, yüksek ve düşük entropi arasındaki karşıtlığı belirler.

Buna karşılık, her şeyin modeli için başka bir yeni önerinin yazarı, Wong Tzu Shu Ulusal Tayvan Üniversitesi'nden Dr., zaman ve mekanı ayrı şeyler olarak değil, birbirine dönüşebilen, yakından ilişkili şeyler olarak tanımlıyor. Bu modelde ne ışık hızı ne de yer çekimi sabiti değişmez, ancak Evren genişledikçe zaman ve kütlenin boyut ve uzaya dönüşmesinde rol oynayan faktörlerdir. Shue'nun teorisi, akademik dünyadaki diğer birçok kavram gibi elbette bir fantezi olarak görülebilir, ancak genişlemeye neden olan %68 karanlık enerjiye sahip genişleyen bir evren modeli de sorunludur. Bazıları, bilim adamlarının bu teoriyle enerjinin korunumuna ilişkin fiziksel yasayı "halı altına süpürdüklerini" belirtiyor. Tayvan teorisi enerjinin korunumu ilkelerini ihlal etmiyor, ancak Büyük Patlama'nın bir kalıntısı olarak kabul edilen mikrodalga arka plan radyasyonuyla ilgili bir sorunu var. Bir şey için bir şey.

Karanlığı göremezsin ve hepsi bu

Onursal unvan adayları karanlık madde Birçok. Zayıf etkileşime giren büyük kütleli parçacıklar, güçlü etkileşen büyük kütleli parçacıklar, kısır nötrinolar, nötrinolar, eksenler, teorisyenlerin şimdiye kadar Evrendeki “görünmez” maddenin gizemine yönelik önerdiği çözümlerden sadece birkaçıdır.

Onlarca yıldır en popüler adaylar varsayımsal, ağır (bir protondan on kat daha ağır), zayıf etkileşime giren adaylardı. WIMP adı verilen parçacıklar. Evrenin varlığının ilk aşamasında aktif oldukları varsayıldı, ancak soğudukça ve parçacıklar dağıldıkça etkileşimleri de azaldı. Hesaplamalar, WIMP'lerin toplam kütlesinin sıradan maddenin beş katı olması gerektiğini gösterdi; bu da tam olarak karanlık maddenin sahip olduğu tahmin edilen miktar kadardır.

Ancak WIMP'lerin izine rastlanmadı. Artık arama hakkında konuşmak daha popüler steril nötrinolarsıfır elektrik yüküne ve çok düşük kütleye sahip varsayımsal karanlık madde parçacıkları. Bazen steril nötrinolar dördüncü nesil nötrinolar olarak kabul edilir (elektron, müon ve tau nötrinolarının yanında). Karakteristik özelliği, madde ile yalnızca yerçekiminin etkisi altında etkileşime girmesidir. ν sembolüyle gösterilir_s.

Nötrino salınımları teorik olarak müon nötrinolarını kısır hale getirebilir ve dedektördeki sayılarını azaltabilir. Bu özellikle bir nötrino ışınının Dünya'nın çekirdeği gibi yüksek yoğunluklu maddeden oluşan bir bölgeden geçmesinden sonra olasıdır. Bu nedenle, steril nötrinoların varlığında güçlü bir sinyalin beklendiği Kuzey Yarımküre'den gelen 320 GeV ila 20 TeV enerji aralığındaki nötrinoları gözlemlemek için Güney Kutbu'ndaki IceCube dedektörü kullanıldı. Ne yazık ki, gözlemlenen olaylardan elde edilen verilerin analizi, sözde parametre uzayının erişilebilir bölgesinde steril nötrinoların varlığının hariç tutulmasını mümkün kıldı. %99 güven seviyesi.

Temmuz 2016'da, Büyük Yeraltı Xenon (LUX) dedektöründe yapılan yirmi aylık deneylerden sonra, bilim adamlarının söyleyecek hiçbir şeyi yoktu; hiçbir şey bulamadılar. Aynı şekilde, Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'nın ikinci bölümünde karanlık madde üretimine güvenen Uluslararası Uzay İstasyonu laboratuvarındaki bilim adamları ve CERN'deki fizikçiler de karanlık madde hakkında hiçbir şey söylemiyor.

Bu yüzden daha ileriye bakmamız gerekiyor. Bilim insanları, karanlık maddenin belki de WIMP'lerden, nötrinolardan falan tamamen farklı bir şey olduğunu söylüyorlar ve mevcut dedektörden 70 kat daha hassas olması gereken yeni bir dedektör olan LUX-ZEPLIN'i geliştiriyorlar.

Bilim, karanlık madde diye bir şeyin var olup olmadığından şüphe ediyor, ancak gökbilimciler yakın zamanda Samanyolu'na benzer kütlesine rağmen %99,99'u karanlık madde olan bir galaksiyi gözlemlediler. Keşifle ilgili bilgiler V.M. Gözlemevi tarafından sağlandı. Keka. Hakkında galaksi yusufçuk 44 (Yusufçuk 44). Varlığı ancak geçen yıl Dragonfly Telephoto Array teleskop ağının Tırpan Berenices takımyıldızında gökyüzünün bir parçasını gözlemlemesiyle doğrulandı. Galaksinin göründüğünden çok daha fazlasını içerdiği ortaya çıktı. Çok az yıldız içerdiğinden, gizemli bir şey onu oluşturan nesneleri bir arada tutmaya yardımcı olmazsa hızla parçalanırdı. Karanlık madde?

Modellik mi?

Hipotez Evren bir hologram gibidirCiddi bilimsel derecelere sahip kişilerin bu konuyla meşgul olmasına rağmen, hala bilimin sınırında belirsiz bir alan olarak değerlendiriliyor. Belki de bunun nedeni bilim adamlarının insan olması ve bu bağlamda araştırmanın zihinsel sonuçlarını kabul etmekte zorlanmalarıdır. Juan MaldasenaSicim teorisinden başlayarak, dokuz boyutlu uzayda titreşen sicimlerin gerçekliğimizi yarattığı, yani sadece bir hologram olan, yer çekimi olmayan düz bir dünyanın projeksiyonu olan bir evren vizyonunu ortaya koydu..

Avusturyalı bilim adamlarının 2015 yılında yayınlanan bir çalışmasının sonuçları, Evrenin beklenenden daha az boyuta ihtiyacı olduğunu gösteriyor. Üç boyutlu evren, kozmolojik ufukta basitçe iki boyutlu bir bilgi yapısı olabilir. Bilim insanları bunu kredi kartlarında bulunan hologramlara benzetiyor; biz onları üç boyutlu olarak görsek de bunlar aslında iki boyutludur. Buna göre Daniela Grumillera Viyana Teknoloji Üniversitesi'nden alınan bilgiye göre, Evrenimiz oldukça düz ve pozitif bir eğriliğe sahip. Grumiller, Physical Review Letters'da, eğer düz uzaydaki kuantum yerçekimi holografik olarak standart kuantum teorisiyle tanımlanabiliyorsa, o zaman her iki teoride de hesaplanabilen fiziksel niceliklerin olması gerektiğini ve sonuçların eşleşmesi gerektiğini açıkladı. Özellikle kuantum mekaniğinin temel özelliklerinden biri olan kuantum dolaşıklığı yerçekimi teorisinde ortaya çıkmalıdır.

Bazıları daha da ileri giderek holografik projeksiyondan değil, hatta bilgisayar modelleme. İki yıl önce, Nobel Ödülü sahibi ünlü astrofizikçi, George Smoot, insanlığın böyle bir bilgisayar simülasyonunun içinde yaşadığına dair argümanlar sundu. Bunun, örneğin teorik olarak sanal gerçekliğin çekirdeğini oluşturan bilgisayar oyunlarının gelişmesi sayesinde mümkün olabileceğini savunuyor. İnsanlar gerçekçi simülasyonlar yaratabilecek mi? Cevap evet” dedi bir röportajda. "Bu konuda önemli ilerlemeler kaydedildiği açıktır. İlk “Pong”a ve bugün yapılan oyunlara bakın. 2045 yılı civarında çok yakında düşüncelerimizi bilgisayarlara aktarabileceğiz.”

Holografik Bir Projeksiyon Olarak Evren

Manyetik rezonans görüntüleme sayesinde beyindeki belirli nöronların haritasını zaten çıkarabildiğimiz göz önüne alındığında, bu teknolojinin başka amaçlarla kullanılmasının bir sorun teşkil etmemesi gerekir. Sanal gerçeklik daha sonra işe yarayabilir, binlerce insanla temasa izin verebilir ve bir tür beyin uyarımı sağlayabilir. Smoot'a göre bu geçmişte gerçekleşmiş olabilir ve dünyamız gelişmiş bir sanal simülasyon ağıdır. Üstelik bu sonsuz sayıda gerçekleşebilir! Yani başka bir simülasyonun içinde olan, başka bir simülasyonun içerdiği bir simülasyonun içinde yaşayabiliriz ve bu sonsuza kadar böyle devam eder.

Dünya ve özellikle Evren ne yazık ki bize bir tabakta sunulmuyor. Aksine, biz kendimiz, bazı hipotezlerden de görülebileceği gibi bizim için hazırlanamayacak yemeklerin çok küçük bir parçasıyız.

Evrenin sahip olduğumuz küçük kısmı -en azından materyalist anlamda- bir gün tüm yapıyı anlayabilecek mi? Evrenin gizemini anlayacak ve kavrayacak kadar akıllı mıyız? Muhtemelen hayır. Ancak, eğer eninde sonunda başarısız olacağımıza karar verirsek, bunun aynı zamanda bir bakıma her şeyin doğasına dair bir tür nihai içgörü olacağını fark etmemek zor olurdu...