Θεωρίες από την άκρη. Στον ζωολογικό κήπο της επιστήμης

Η επιστήμη των συνόρων γίνεται κατανοητή με τουλάχιστον δύο τρόπους. Πρώτον, ως υγιής επιστήμη, αλλά εκτός του mainstream και του παραδείγματος. Δεύτερον, όπως όλες οι θεωρίες και υποθέσεις που ελάχιστη σχέση έχουν με την επιστήμη.

Η θεωρία του Big Bang ανήκε επίσης κάποτε στη σφαίρα της επιστήμης του περιθωρίου. Ήταν ο πρώτος που είπε τα λόγια του στη δεκαετία του '40. Φρεντ Χόιλ, ιδρυτής της θεωρίας της αστρικής εξέλιξης. Αυτό το έκανε σε ραδιοφωνική εκπομπή (1), αλλά ως κοροϊδία, με σκοπό να κοροϊδέψει το όλο κόνσεπτ. Και αυτό γεννήθηκε όταν ανακαλύφθηκε ότι οι γαλαξίες «φεύγουν μακριά» ο ένας από τον άλλο. Αυτό οδήγησε τους ερευνητές να πιστέψουν ότι αν το σύμπαν διαστέλλεται, θα πρέπει να είχε αρχίσει να διαστέλλεται κάποια στιγμή. Αυτή η πεποίθηση αποτέλεσε τη βάση της κυρίαρχης και παγκοσμίως αδιαμφισβήτητης θεωρίας του Big Bang. Ο μηχανισμός επέκτασης, με τη σειρά του, εξηγείται από κάτι άλλο, που επίσης δεν αμφισβητείται επί του παρόντος από τους περισσότερους επιστήμονες. θεωρία του πληθωρισμού. Στο Oxford Dictionary of Astronomy μπορούμε να διαβάσουμε ότι η θεωρία του Big Bang είναι: «Η πιο ευρέως αποδεκτή θεωρία που εξηγεί την προέλευση και την εξέλιξη του Σύμπαντος. Σύμφωνα με τη θεωρία του Big Bang, το Σύμπαν, το οποίο προέκυψε από μια ιδιομορφία (μια αρχική κατάσταση υψηλής θερμοκρασίας και πυκνότητας), διαστέλλεται από αυτό το σημείο».

Ενάντια στον «επιστημονικό αποκλεισμό»

Ωστόσο, δεν είναι όλοι, ακόμη και στην επιστημονική κοινότητα, ικανοποιημένοι με αυτή την κατάσταση. Σε μια επιστολή που υπογράφηκε πριν από λίγα χρόνια από περισσότερους από XNUMX επιστήμονες από όλο τον κόσμο, συμπεριλαμβανομένης της Πολωνίας, διαβάζουμε, συγκεκριμένα, ότι το "Big Bang βασίζεται" σε έναν συνεχώς αυξανόμενο αριθμό υποθετικών οντοτήτων: κοσμολογικός πληθωρισμός, μη -πολική ύλη. (σκοτεινή ύλη) και σκοτεινή ενέργεια. (…) Οι αντιφάσεις μεταξύ των παρατηρήσεων και των προβλέψεων της θεωρίας του Big Bang επιλύονται με την προσθήκη τέτοιων οντοτήτων. Πλάσματα που δεν μπορούν ή δεν έχουν παρατηρηθεί. Σε οποιονδήποτε άλλο κλάδο της επιστήμης, η επαναλαμβανόμενη ανάγκη για τέτοια αντικείμενα θα έθετε τουλάχιστον σοβαρά ερωτήματα σχετικά με την εγκυρότητα της υποκείμενης θεωρίας – εάν αυτή η θεωρία αποτύγχανε λόγω της ατέλειάς της. »

«Αυτή η θεωρία», γράφουν οι επιστήμονες, «απαιτεί μια παραβίαση δύο καλά καθιερωμένων νόμων της φυσικής: της αρχής της διατήρησης της ενέργειας και της διατήρησης του αριθμού του βαρυονίου (που δηλώνει ότι ίσες ποσότητες ύλης και αντιύλης αποτελούνται από ενέργεια). "

Συμπέρασμα? «(...) Η θεωρία του Big Bang δεν είναι η μόνη διαθέσιμη βάση για την περιγραφή της ιστορίας του Σύμπαντος. Υπάρχουν επίσης εναλλακτικές εξηγήσεις για θεμελιώδη φαινόμενα στο διάστημα., συμπεριλαμβανομένων: της αφθονίας των φωτεινών στοιχείων, του σχηματισμού γιγάντων δομών, της εξήγησης της ακτινοβολίας υποβάθρου και της σύνδεσης Hubble. Μέχρι σήμερα, τέτοια ζητήματα και εναλλακτικές λύσεις δεν μπορούν να συζητηθούν και να δοκιμαστούν ελεύθερα. Η ανοιχτή ανταλλαγή ιδεών είναι αυτό που λείπει περισσότερο στα μεγάλα συνέδρια. … Αυτό αντανακλά έναν αυξανόμενο δογματισμό της σκέψης, ξένο προς το πνεύμα της ελεύθερης επιστημονικής έρευνας. Αυτή δεν μπορεί να είναι μια υγιής κατάσταση».

Ίσως τότε οι θεωρίες που αμφισβητούν τη Μεγάλη Έκρηξη, αν και υποβιβάζονται στο περιθώριο, θα πρέπει να προστατεύονται από τον «επιστημονικό αποκλεισμό» για βάσιμους επιστημονικούς λόγους.

Τι σάρωσαν οι φυσικοί κάτω από το χαλί

Όλες οι κοσμολογικές θεωρίες που αποκλείουν τη Μεγάλη Έκρηξη τείνουν να εξαλείφουν το ενοχλητικό πρόβλημα της σκοτεινής ενέργειας, να μετατρέπουν σταθερές όπως η ταχύτητα του φωτός και του χρόνου σε μεταβλητές και να επιδιώκουν να ενοποιήσουν τις αλληλεπιδράσεις χρόνου και χώρου. Χαρακτηριστικό παράδειγμα τα τελευταία χρόνια είναι η πρόταση φυσικών από την Ταϊβάν. Στο μοντέλο τους, αυτό είναι αρκετά ενοχλητικό από την άποψη πολλών ερευνητών. η σκοτεινή ενέργεια εξαφανίζεται. Επομένως, δυστυχώς, πρέπει να πιστεύουμε ότι το Σύμπαν δεν έχει ούτε αρχή ούτε τέλος. Ο κύριος συγγραφέας αυτού του μοντέλου, ο Wung-Ji Szu του Εθνικού Πανεπιστημίου της Ταϊβάν, περιγράφει τον χρόνο και τον χώρο όχι ως ξεχωριστά, αλλά ως στενά συνδεδεμένα στοιχεία που μπορούν να ανταλλάσσονται μεταξύ τους. Ούτε η ταχύτητα του φωτός ούτε η σταθερά της βαρύτητας είναι σταθερές σε αυτό το μοντέλο, αλλά αποτελούν παράγοντες για τη μετατροπή του χρόνου και της μάζας σε μέγεθος και χώρο, που συμβαίνει καθώς το Σύμπαν διαστέλλεται.

Η θεωρία του Shu μπορεί να θεωρηθεί φαντασία, αλλά το μοντέλο ενός διαστελλόμενου σύμπαντος με υπερβολική σκοτεινή ενέργεια που προκαλεί τη διαστολή του εγείρει σοβαρά προβλήματα. Κάποιοι σημειώνουν ότι με αυτή τη θεωρία, οι επιστήμονες έχουν «μπουκώσει κάτω από το χαλί» τον φυσικό νόμο της διατήρησης της ενέργειας. Η ταϊβανέζικη ιδέα δεν παραβιάζει τις αρχές της διατήρησης της ενέργειας, αλλά με τη σειρά της έχει πρόβλημα με την ακτινοβολία υποβάθρου μικροκυμάτων, που θεωρείται λείψανο της Μεγάλης Έκρηξης.

Πέρυσι έγινε γνωστή μια ομιλία δύο φυσικών από την Αίγυπτο και τον Καναδά και με βάση νέους υπολογισμούς ανέπτυξαν μια άλλη, πολύ ενδιαφέρουσα θεωρία. Σύμφωνα με αυτούς Το σύμπαν υπήρχε πάντα - Δεν έγινε Big Bang. Βασισμένη στην κβαντική φυσική, αυτή η θεωρία φαίνεται ακόμη πιο ελκυστική επειδή λύνει το πρόβλημα της σκοτεινής ύλης και της σκοτεινής ενέργειας με μια πτώση.

2. Οπτικοποίηση κβαντικού υγρού

Ο Ahmed Farag Ali από το Science and Technology City Zewail και ο Saurya Das από το Πανεπιστήμιο του Lethbridge το δοκίμασαν. συνδυάζουν την κβαντομηχανική με τη γενική σχετικότητα. Χρησιμοποίησαν μια εξίσωση που αναπτύχθηκε από τον Prof. Amal Kumar Raychaudhuri από το Πανεπιστήμιο της Καλκούτας, το οποίο καθιστά δυνατή την πρόβλεψη της ανάπτυξης των μοναδικοτήτων στη γενική σχετικότητα. Ωστόσο, μετά από αρκετές αναθεωρήσεις, παρατήρησαν ότι στην πραγματικότητα περιέγραφε ένα «υγρό» που αποτελείται από αμέτρητα μικροσκοπικά σωματίδια που φαινόταν να γεμίζουν όλο το χώρο. Για πολύ καιρό, οι προσπάθειες επίλυσης του προβλήματος της βαρύτητας μας οδηγούν σε ένα υποθετικό γκραβιτόνια είναι τα σωματίδια που δημιουργούν αυτή την αλληλεπίδραση. Σύμφωνα με τους Das και Ali, είναι αυτά τα σωματίδια που μπορούν να σχηματίσουν αυτό το κβαντικό «ρευστό» (2). Με τη βοήθεια της εξίσωσής τους, οι φυσικοί εντόπισαν το μονοπάτι του «ρευστού» στο παρελθόν και αποδείχτηκε ότι δεν υπήρχε στην πραγματικότητα καμία ιδιαιτερότητα που να ήταν ενοχλητική για τη φυσική πριν από 13,8 εκατομμύρια χρόνια, αλλά Το σύμπαν φαίνεται να διαρκεί για πάντα. Στο παρελθόν ήταν ομολογουμένως μικρότερος, αλλά ποτέ δεν συμπιέστηκε στο προηγουμένως προτεινόμενο απειροελάχιστο σημείο στο διάστημα..

Το νέο μοντέλο θα μπορούσε επίσης να εξηγήσει την ύπαρξη της σκοτεινής ενέργειας, η οποία αναμένεται να τροφοδοτήσει τη διαστολή του Σύμπαντος δημιουργώντας αρνητική πίεση μέσα σε αυτό. Εδώ το ίδιο το «υγρό» δημιουργεί μια μικρή δύναμη που επεκτείνει το χώρο, κατευθυνόμενο προς τα έξω, στο Σύμπαν. Και δεν είναι το τέλος, γιατί ο προσδιορισμός της μάζας του βαρυτονίου σε αυτό το μοντέλο βοήθησε να εξηγηθεί ένα άλλο μυστήριο - η σκοτεινή ύλη - η οποία υποτίθεται ότι ασκεί βαρυτική επίδραση σε ολόκληρο το Σύμπαν, ενώ παραμένει αόρατη. Με απλά λόγια, το ίδιο το «κβαντικό υγρό» είναι σκοτεινή ύλη.

3. Εικόνα κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου από το WMAP

Έχουμε τεράστιο αριθμό μοντέλων

Στο δεύτερο μισό της περασμένης δεκαετίας, ο φιλόσοφος Michal Tempczyk δήλωσε με αποστροφή ότι «Το εμπειρικό περιεχόμενο των κοσμολογικών θεωριών είναι αραιό, προβλέπουν λίγα γεγονότα και βασίζονται σε μικρό αριθμό παρατηρητικών δεδομένων».. Κάθε κοσμολογικό μοντέλο είναι εμπειρικά ισοδύναμο, δηλαδή βασίζεται στα ίδια δεδομένα. Το κριτήριο πρέπει να είναι θεωρητικό. Επί του παρόντος, έχουμε περισσότερα δεδομένα παρατήρησης από πριν, αλλά η βάση των κοσμολογικών πληροφοριών δεν έχει αυξηθεί ριζικά - τα δεδομένα από τον δορυφόρο WMAP (3) και τον δορυφόρο τηλεσκοπίου Planck (4) μπορούν να αναφερθούν εδώ.

Οι Howard Robertson και Geoffrey Walker σχηματίστηκαν ανεξάρτητα μετρική για ένα διαστελλόμενο σύμπαν. Οι λύσεις της εξίσωσης Friedman μαζί με τη μέτρηση Robertson-Walker σχηματίζουν το λεγόμενο μοντέλο FLRW (μετρική Friedman-Lemaître-Robertson-Walker). Τροποποιημένο με την πάροδο του χρόνου και συμπληρωμένο, έχει την ιδιότητα ενός τυπικού μοντέλου κοσμολογίας. Αυτό το μοντέλο απέδωσε καλύτερα με τα επόμενα εμπειρικά δεδομένα.

Φυσικά, δημιουργήθηκαν πολλά ακόμη μοντέλα. Στη δεκαετία του '30 δημιουργήθηκε Το κοσμολογικό μοντέλο του Άρθουρ Μιλν, βασισμένος στην κινηματική θεωρία της σχετικότητας. Θεωρήθηκε ότι θα ανταγωνιζόταν τη γενική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν και τη σχετικιστική κοσμολογία, αλλά οι προβλέψεις του Milne αποδείχτηκαν ότι περιορίστηκαν σε μία από τις λύσεις των εξισώσεων πεδίου του Αϊνστάιν (EFE).

4. Διαστημικό τηλεσκόπιο Planck

Επίσης αυτή την εποχή, ο Richard Tolman, ο ιδρυτής της σχετικιστικής θερμοδυναμικής, παρουσίασε το μοντέλο του για το σύμπαν - αργότερα η προσέγγισή του γενικεύτηκε και το λεγόμενο μοντέλο LTB (Lemaitre-Tolman-Bondi). Ήταν ένα ετερογενές μοντέλο με μεγάλο αριθμό βαθμών ελευθερίας και, επομένως, χαμηλό βαθμό συμμετρίας.

Ισχυρός ανταγωνισμός για το μοντέλο FLRW και τώρα η επέκτασή του, μοντέλο LCM, που περιλαμβάνει επίσης το λάμδα, τη λεγόμενη κοσμολογική σταθερά, υπεύθυνη για την επιτάχυνση της διαστολής του Σύμπαντος και για την ψυχρή σκοτεινή ύλη. Αυτός είναι ένας τύπος μη-νευτώνειας κοσμολογίας που παρέμεινε στο ράφι λόγω της αδυναμίας να αντιμετωπίσει την ανακάλυψη της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου (CBR) και των κβάζαρ. Η ανάδυση της ύλης από το τίποτα, που προτάθηκε από αυτό το μοντέλο, ήταν επίσης αντίθετη, αν και υπήρχε μια μαθηματικά πειστική αιτιολόγηση.

Ίσως το πιο διάσημο μοντέλο της κβαντικής κοσμολογίας είναι Το μοντέλο του απεριόριστου σύμπαντος του Χόκινγκ και της Χάρτλ. Αυτό περιλάμβανε την αντιμετώπιση ολόκληρου του Κόσμου ως κάτι που θα μπορούσε να περιγραφεί από μια κυματική συνάρτηση. Με ανάπτυξη θεωρία υπερχορδών Έγιναν προσπάθειες να οικοδομηθεί ένα κοσμολογικό μοντέλο στη βάση του. Τα πιο διάσημα μοντέλα βασίστηκαν σε μια γενικότερη εκδοχή της θεωρίας χορδών, που ονομάζεται Οι θεωρίες μου. Για παράδειγμα, μπορείτε να αντικαταστήσετε μοντέλο Randall-Sandruma.

5. Πολυσύμπαν όραση

Πολυσύμπαν

Ένα άλλο παράδειγμα σε μια μακρά σειρά θεωριών ορίων είναι η έννοια του Πολυσύμπαντος (5), που βασίζεται στη σύγκρουση συμπάντων πίτουρου. Αυτή η σύγκρουση λέγεται ότι οδηγεί σε έκρηξη και η ενέργεια από την έκρηξη μετατρέπεται σε θερμή ακτινοβολία. Η συμπερίληψη της σκοτεινής ενέργειας σε αυτό το μοντέλο, που χρησιμοποιήθηκε επίσης για κάποιο διάστημα στη θεωρία του πληθωρισμού, κατέστησε δυνατή την κατασκευή ενός κυκλικού μοντέλου (6), οι ιδέες του οποίου, για παράδειγμα, με τη μορφή ενός παλλόμενου σύμπαντος, είχαν απορριφθεί επανειλημμένα νωρίτερα.

6. Οπτικοποίηση ενός ταλαντούμενου κυκλικού σύμπαντος

Οι συγγραφείς αυτής της θεωρίας, γνωστής και ως μοντέλο κοσμικής φωτιάς ή εκπυρωτικό μοντέλο (από το ελληνικό ekpyrosis - «παγκόσμια φωτιά»), ή Theory of the Great Crash, είναι επιστήμονες από τα πανεπιστήμια του Cambridge και του Princeton - Paul Steinhardt και Neil Turok. Σύμφωνα με αυτούς, στην αρχή ο χώρος ήταν ένα άδειο και κρύο μέρος. Δεν υπήρχε χρόνος, ενέργεια, καμία ύλη. Μόνο η σύγκρουση δύο επίπεδων συμπάντων που βρίσκονται το ένα δίπλα στο άλλο πυροδότησε τη «μεγάλη φωτιά». Η ενέργεια που αναδύθηκε τότε προκάλεσε το Big Bang. Οι συγγραφείς αυτής της θεωρίας εξηγούν επίσης την τρέχουσα διαστολή του Σύμπαντος. Η Θεωρία της Μεγάλης Συντριβής προτείνει ότι το Σύμπαν οφείλει τη σημερινή του μορφή στη σύγκρουση του λεγόμενου στο οποίο βρίσκεται με ένα άλλο, και στη μετατροπή της ενέργειας της σύγκρουσης σε ύλη. Ήταν αποτέλεσμα της σύγκρουσης του διπλανού διπλού με το δικό μας που σχηματίστηκε η γνωστή σε εμάς ύλη και το Σύμπαν μας άρχισε να διαστέλλεται.. Ίσως ο κύκλος τέτοιων συγκρούσεων να είναι ατελείωτος.

Η θεωρία του Great Crash έχει επικυρωθεί από μια ομάδα διάσημων κοσμολόγων, συμπεριλαμβανομένων των Stephen Hawking και Jim Peebles, ενός από τους ανακαλυπτές της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου μικροκυμάτων. Τα αποτελέσματα της αποστολής Planck είναι συνεπή με ορισμένες από τις προβλέψεις του κυκλικού μοντέλου.

Αν και παρόμοιες έννοιες υπήρχαν ήδη στην αρχαιότητα, ο όρος «Πολλαπλό Σύμπαν» που χρησιμοποιείται πιο συχνά σήμερα επινοήθηκε τον Δεκέμβριο του 1960 από τον Andy Nimmo, τότε αντιπρόεδρο του σκωτσέζικου κλάδου της Βρετανικής Διαπλανητικής Εταιρείας. Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται τόσο σωστά όσο και λανθασμένα εδώ και αρκετά χρόνια. Στα τέλη της δεκαετίας του '60, ο συγγραφέας επιστημονικής φαντασίας Michael Moorcock το ονόμασε μια συλλογή από όλους τους κόσμους. Αφού διάβασε ένα από τα μυθιστορήματά του, ο φυσικός David Deutch το χρησιμοποίησε με αυτή την έννοια στο επιστημονικό του έργο (συμπεριλαμβανομένης της ανάπτυξης της κβαντικής θεωρίας πολλών κόσμων του Hugh Everett) που ασχολείται με το σύνολο όλων των πιθανών συμπάντων - σε αντίθεση με τον αρχικό ορισμό του Andy Nimmo. Μετά τη δημοσίευση αυτής της εργασίας, η είδηση ​​διαδόθηκε μεταξύ άλλων επιστημόνων. Έτσι τώρα "σύμπαν" σημαίνει έναν κόσμο που διέπεται από ορισμένους νόμους και το "πολύσύμπαν" είναι μια υποθετική συλλογή όλων των συμπάντων.

7. Υποθετικός αριθμός συμπάντων που υπάρχουν στο πολυσύμπαν.

Στα σύμπαντα αυτού του «κβαντικού πολυσύμπαντος», μπορεί να ισχύουν εντελώς διαφορετικοί νόμοι της φυσικής. Σύμφωνα με υπολογισμούς κοσμολόγων και αστροφυσικών στο Πανεπιστήμιο Στάνφορντ στην Καλιφόρνια, ο αριθμός τέτοιων συμπάντων μπορεί να είναι 1010, με τη δύναμη του 10 να αυξάνεται στη δύναμη του 10, η οποία, με τη σειρά της, αυξάνεται στη δύναμη του 7 (7). . Και αυτός ο αριθμός δεν μπορεί να γραφτεί σε δεκαδική μορφή λόγω του αριθμού των μηδενικών που υπερβαίνει τον αριθμό των ατόμων στο παρατηρήσιμο Σύμπαν, που υπολογίζεται σε 1080.

Κενό αποσύνθεσης

Στις αρχές της δεκαετίας του '80 το λεγόμενο πληθωριστική κοσμολογία Alan Guth, Αμερικανός φυσικός, ειδικός στον τομέα των στοιχειωδών σωματιδίων. Για να εξηγήσει μερικές από τις δυσκολίες παρατήρησης στο μοντέλο FLRW, εισήγαγε στο τυπικό μοντέλο μια πρόσθετη περίοδο ταχείας επέκτασης μετά τη διέλευση του ορίου Planck (10–33 δευτερόλεπτα μετά τη Μεγάλη Έκρηξη). Ο Guth, το 1979, ενώ εργαζόταν σε εξισώσεις που περιγράφουν την πρώιμη ύπαρξη του Σύμπαντος, παρατήρησε κάτι περίεργο - ένα ψευδές κενό. Διέφερε από τις γνώσεις μας για το κενό στο ότι, για παράδειγμα, δεν ήταν άδειο. Μάλλον, ήταν ένα υλικό, μια ισχυρή δύναμη ικανή να ανάψει ολόκληρο το σύμπαν.

Φανταστείτε ένα στρογγυλό κομμάτι τυρί. Ας είναι δικό μας ψευδές κενό πριν από τη μεγάλη έκρηξη. Έχει την εκπληκτική ιδιότητα αυτού που ονομάζουμε «απωστική βαρύτητα». Είναι μια δύναμη τόσο ισχυρή που ένα κενό μπορεί να επεκταθεί από το μέγεθος ενός ατόμου στο μέγεθος ενός γαλαξία σε κλάσματα του δευτερολέπτου. Από την άλλη πλευρά, μπορεί να διασπαστεί σαν ραδιενεργό υλικό. Όταν ένα μέρος του κενού σπάσει, δημιουργεί μια διαστελλόμενη φούσκα, λίγο σαν τρύπες στο ελβετικό τυρί. Σε μια τέτοια τρύπα φυσαλίδων, δημιουργείται ένα ψεύτικο κενό - εξαιρετικά θερμά και πυκνά συσκευασμένα σωματίδια. Μετά εκρήγνυνται, που είναι η Μεγάλη Έκρηξη που δημιουργεί το σύμπαν μας.

Το σημαντικό πράγμα που συνειδητοποίησε ο ρωσικής καταγωγής φυσικός Alexander Vilenkin στις αρχές της δεκαετίας του 80 ήταν ότι δεν υπήρχε κενό που να υπόκειται στην εν λόγω αποσύνθεση. «Αυτές οι φυσαλίδες διαστέλλονται πολύ γρήγορα», λέει ο Vilenkin, «αλλά ο χώρος μεταξύ τους διαστέλλεται ακόμη πιο γρήγορα, αφήνοντας χώρο για νέες φυσαλίδες». Αυτό σημαίνει ότι Μόλις αρχίσει ο κοσμικός πληθωρισμός, δεν σταματά ποτέ και κάθε επόμενη φούσκα περιέχει την πρώτη ύλη για την επόμενη Μεγάλη Έκρηξη. Έτσι, το Σύμπαν μας μπορεί να είναι μόνο ένα από έναν άπειρο αριθμό συμπάντων που αναδύονται συνεχώς σε ένα συνεχώς διευρυνόμενο ψευδές κενό.. Με άλλα λόγια, θα μπορούσε να είναι αληθινό σεισμός των συμπάντων.

Πριν από λίγους μήνες, το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck της ESA παρατήρησε μυστηριώδη φωτεινότερα σημεία «στην άκρη του Σύμπαντος» που ορισμένοι επιστήμονες πιστεύουν ότι θα μπορούσαν να είναι ίχνη της αλληλεπίδρασής μας με ένα άλλο σύμπαν. Για παράδειγμα, λέει ο Ranga-Ram Chari, ένας από τους ερευνητές που αναλύουν δεδομένα που προέρχονται από το παρατηρητήριο στο κέντρο της Καλιφόρνια. Παρατήρησε παράξενα φωτεινά σημεία στο φως του κοσμικού φόντου (CMB) που χαρτογραφούσε το τηλεσκόπιο Planck. Η θεωρία είναι ότι υπάρχει ένα πολυσύμπαν στο οποίο οι «φυσαλίδες» των συμπάντων αυξάνονται ραγδαία, τροφοδοτούμενες από τον πληθωρισμό. Εάν οι φυσαλίδες σπόρων είναι γειτονικές, τότε στην αρχή της αλληλεπίδρασης διαστολής τους, είναι πιθανές υποθετικές «συγκρούσεις», τις συνέπειες των οποίων θα πρέπει να δούμε στα ίχνη της κοσμικής ακτινοβολίας υποβάθρου μικροκυμάτων του πρώιμου Σύμπαντος.

Ο Τσάρι νομίζει ότι έχει βρει τέτοια ίχνη. Μέσα από προσεκτική και μακροσκελή ανάλυση, ανακάλυψε περιοχές στο κοσμικό μικροκυματικό υπόβαθρο που είναι 4500 φορές φωτεινότερες από ό,τι υποδηλώνει η θεωρία της ακτινοβολίας υποβάθρου. Μια πιθανή εξήγηση για αυτή την περίσσεια πρωτονίων και ηλεκτρονίων είναι η επαφή με ένα άλλο σύμπαν. Φυσικά, αυτή η υπόθεση δεν έχει ακόμη επιβεβαιωθεί. Οι επιστήμονες είναι προσεκτικοί.

Υπάρχουν μόνο γωνίες

Ένα άλλο θέμα στο πρόγραμμά μας για επίσκεψη σε ένα είδος διαστημικού ζωολογικού κήπου, γεμάτο θεωρίες και συλλογισμούς για τη δημιουργία του Σύμπαντος, θα είναι η υπόθεση του εξαιρετικού Βρετανού φυσικού, μαθηματικού και φιλοσόφου Roger Penrose. Αυστηρά μιλώντας, δεν πρόκειται για κβαντική θεωρία, αλλά έχει κάποια από τα στοιχεία της. Το ίδιο το όνομα της θεωρίας σύμμορφη κυκλική κοσμολογία () - περιέχει τα κύρια συστατικά του κβαντικού. Αυτά περιλαμβάνουν τη σύμμορφη γεωμετρία, η οποία λειτουργεί αποκλειστικά με την έννοια της γωνίας, απορρίπτοντας το ερώτημα της απόστασης. Τα μεγάλα και τα μικρά τρίγωνα δεν διακρίνονται σε αυτό το σύστημα εάν έχουν τις ίδιες γωνίες μεταξύ των πλευρών. Οι ευθείες γραμμές δεν διακρίνονται από τους κύκλους.

Στον τετραδιάστατο χωροχρόνο του Αϊνστάιν, εκτός από τις τρεις διαστάσεις, υπάρχει και ο χρόνος. Η σύμμορφη γεωμετρία κάνει ακόμη και χωρίς αυτήν. Και αυτό ταιριάζει απόλυτα με την κβαντική θεωρία ότι ο χρόνος και ο χώρος μπορεί να είναι μια ψευδαίσθηση των αισθήσεών μας. Άρα έχουμε μόνο γωνίες, ή μάλλον ελαφρούς κώνους, δηλ. επιφάνειες κατά μήκος των οποίων διαδίδεται η ακτινοβολία. Η ταχύτητα του φωτός ορίζεται επίσης με ακρίβεια, γιατί μιλάμε για φωτόνια. Μαθηματικά, αυτή η περιορισμένη γεωμετρία είναι αρκετή για να περιγράψει τη φυσική εκτός και αν ασχολείται με αντικείμενα μάζας. Και το Σύμπαν μετά τη Μεγάλη Έκρηξη αποτελούνταν μόνο από σωματίδια υψηλής ενέργειας, τα οποία στην πραγματικότητα ήταν ακτινοβολία. Σχεδόν το 100% της μάζας τους μετατράπηκε σε ενέργεια σύμφωνα με τον βασικό τύπο του Αϊνστάιν E = mc².

Έτσι, παραμελώντας τη μάζα, χρησιμοποιώντας σύμμορφη γεωμετρία μπορούμε να δείξουμε την ίδια τη διαδικασία δημιουργίας του Σύμπαντος και ακόμη και κάποια περίοδο πριν από αυτή τη δημιουργία. Απλά πρέπει να λάβετε υπόψη τη βαρύτητα που εμφανίζεται σε κατάσταση ελάχιστης εντροπίας, δηλ. σε υψηλό βαθμό τάξης. Τότε το χαρακτηριστικό της Μεγάλης Έκρηξης εξαφανίζεται και η αρχή του Σύμπαντος εμφανίζεται απλώς ως ένα κανονικό όριο ενός συγκεκριμένου χωροχρόνου.

8. Όραμα μιας υποθετικής λευκής τρύπας

Από τρύπα σε τρύπα, ή Κοσμικός μεταβολισμός

Οι εξωτικές θεωρίες προβλέπουν την ύπαρξη εξωτικών αντικειμένων, δηλ. λευκές τρύπες (8) είναι υποθετικά αντίθετα των μαύρων τρυπών. Το πρώτο πρόβλημα αναφέρθηκε στην αρχή του βιβλίου του Fred Hoyle. Η θεωρία είναι ότι μια λευκή τρύπα πρέπει να είναι μια περιοχή όπου η ενέργεια και η ύλη ρέουν από μια ιδιομορφία. Προηγούμενες μελέτες δεν έχουν επιβεβαιώσει την ύπαρξη λευκών τρυπών, αν και ορισμένοι ερευνητές πιστεύουν ότι το παράδειγμα της εμφάνισης του σύμπαντος, δηλαδή η Μεγάλη Έκρηξη, θα μπορούσε στην πραγματικότητα να είναι ένα παράδειγμα ακριβώς τέτοιου φαινομένου.

Εξ ορισμού, μια λευκή τρύπα εκτοξεύει ό,τι απορροφά μια μαύρη τρύπα. Η μόνη προϋπόθεση θα ήταν να φέρουμε τις ασπρόμαυρες τρύπες πιο κοντά η μία στην άλλη και να δημιουργήσουμε ένα τούνελ ανάμεσά τους. Η ύπαρξη μιας τέτοιας σήραγγας θεωρήθηκε το 1921. Το έλεγαν γεφύρι, μετά το έλεγαν Γέφυρα Αϊνστάιν-Ρόζεν, μετά τα ονόματα των επιστημόνων που έκαναν τους μαθηματικούς υπολογισμούς που περιγράφουν αυτό το υποθετικό δημιούργημα. Τα επόμενα χρόνια κλήθηκε σκουληκότρυπα, γνωστό στα αγγλικά με το πιο περίεργο όνομα «wormhole».

Μετά την ανακάλυψη των κβάζαρ, προτάθηκε ότι η βίαιη εκπομπή ενέργειας που σχετίζεται με αυτά τα αντικείμενα θα μπορούσε να είναι το αποτέλεσμα μιας λευκής τρύπας. Παρά τις πολλές θεωρητικές εκτιμήσεις, οι περισσότεροι αστρονόμοι δεν πήραν αυτή τη θεωρία στα σοβαρά. Το κύριο μειονέκτημα όλων των μοντέλων λευκών τρυπών που έχουν αναπτυχθεί μέχρι τώρα είναι ότι πρέπει να υπάρχει κάποιο είδος σχηματισμού γύρω τους. πολύ ισχυρό βαρυτικό πεδίο. Οι υπολογισμοί δείχνουν ότι όταν κάτι πέφτει σε μια λευκή τρύπα, θα πρέπει να λάβει μια ισχυρή έκρηξη ενέργειας.

Ωστόσο, έξυπνοι υπολογισμοί των επιστημόνων υποστηρίζουν ότι ακόμη και αν υπήρχαν λευκές τρύπες, άρα και σκουληκότρυπες, θα ήταν εξαιρετικά ασταθείς. Αυστηρά μιλώντας, η ύλη δεν θα μπορούσε να περάσει μέσα από αυτή τη «σκουληκότρυπα» γιατί θα αποσυντεθεί γρήγορα. Και ακόμα κι αν το σώμα μπορούσε να μπει σε ένα άλλο, παράλληλο σύμπαν, θα έμπαινε σε αυτό με τη μορφή σωματιδίων, τα οποία, ίσως, θα μπορούσαν να γίνουν υλικό για έναν νέο, διαφορετικό κόσμο. Μερικοί επιστήμονες υποστηρίζουν μάλιστα ότι η Μεγάλη Έκρηξη, η οποία υποτίθεται ότι θα γεννούσε το Σύμπαν μας, ήταν ακριβώς το αποτέλεσμα της ανακάλυψης μιας λευκής τρύπας.

Κβαντικά ολογράμματα

Προσφέρει πολλές εξωτικές θεωρίες και υποθέσεις. η κβαντική φυσική. Από τη δημιουργία του, έχει παράσχει μια σειρά από εναλλακτικές ερμηνείες στη λεγόμενη Σχολή της Κοπεγχάγης. Η έννοια του πιλοτικού κύματος ή του κενού ως ενεργής ενεργειακής-πληροφοριακής μήτρας της πραγματικότητας, που παραμερίστηκε πριν από πολλά χρόνια, λειτουργούσε στην περιφέρεια της επιστήμης και μερικές φορές λίγο πέρα ​​από τα σύνορά της. Ωστόσο, πρόσφατα έχουν αποκτήσει μεγαλύτερη ζωντάνια.

Για παράδειγμα, δημιουργείτε εναλλακτικά σενάρια για την ανάπτυξη του Σύμπαντος, υποθέτοντας μια μεταβλητή ταχύτητα φωτός, την τιμή της σταθεράς του Planck, ή δημιουργείτε παραλλαγές στο θέμα της βαρύτητας. Ο νόμος της βαρύτητας φέρνει επανάσταση, για παράδειγμα, από τις υποψίες ότι οι εξισώσεις του Νεύτωνα δεν λειτουργούν σε μεγάλες αποστάσεις και ότι ο αριθμός των διαστάσεων θα πρέπει να εξαρτάται από το τρέχον μέγεθος του Σύμπαντος (και να αυξάνεται καθώς μεγαλώνει). Ο χρόνος αρνείται την πραγματικότητα σε ορισμένες έννοιες και ο πολυδιάστατος χώρος σε άλλες.

Οι πιο γνωστές κβαντικές εναλλακτικές είναι Οι έννοιες του David Bohm (9). Η θεωρία του υποθέτει ότι η κατάσταση ενός φυσικού συστήματος εξαρτάται από τη συνάρτηση κύματος που καθορίζεται στον χώρο διαμόρφωσης του συστήματος, και το ίδιο το σύστημα σε οποιαδήποτε στιγμή του χρόνου βρίσκεται σε μία από τις πιθανές διαμορφώσεις (που είναι οι θέσεις όλων των σωματιδίων στο σύστημα ή τις καταστάσεις όλων των φυσικών πεδίων). Η τελευταία υπόθεση δεν υπάρχει στην τυπική ερμηνεία της κβαντικής μηχανικής, η οποία υποθέτει ότι μέχρι τη στιγμή της μέτρησης η κατάσταση του συστήματος καθορίζεται μόνο από την κυματική συνάρτηση, η οποία οδηγεί σε ένα παράδοξο (το λεγόμενο παράδοξο της γάτας του Schrödinger). Η εξέλιξη της διαμόρφωσης του συστήματος εξαρτάται από τη συνάρτηση κύματος μέσω της λεγόμενης εξίσωσης πιλοτικού κύματος. Η θεωρία αναπτύχθηκε από τον Louis de Broglie και αργότερα ανακαλύφθηκε ξανά και βελτιώθηκε από τον Bohm. Η θεωρία de Broglie-Bohm είναι ειλικρινά μη τοπική, επειδή η εξίσωση του πιλοτικού κύματος δείχνει ότι η ταχύτητα κάθε σωματιδίου εξακολουθεί να εξαρτάται από τη θέση όλων των σωματιδίων στο Σύμπαν. Δεδομένου ότι άλλοι γνωστοί νόμοι της φυσικής είναι τοπικοί και οι μη τοπικές αλληλεπιδράσεις σε συνδυασμό με τη σχετικότητα οδηγούν σε παράδοξα αιτίου-αποτελέσματος, πολλοί φυσικοί το βρίσκουν απαράδεκτο.

10. Διαστημικό ολόγραμμα

Το 1970, ο Bohm εισήγαγε μεγάλης εμβέλειας όραση ολογράμματος του σύμπαντος (10), σύμφωνα με την οποία, όπως σε ένα ολόγραμμα, κάθε μέρος περιέχει πληροφορίες για το σύνολο. Σύμφωνα με αυτή την ιδέα, το κενό δεν είναι μόνο μια δεξαμενή ενέργειας, αλλά και ένα εξαιρετικά πολύπλοκο σύστημα πληροφοριών που περιέχει μια ολογραφική εγγραφή του υλικού κόσμου.

Το 1998, ο Harold Puthoff, μαζί με τους Bernard Heisch και Alphonse Rueda, εισήγαγαν έναν ανταγωνιστή στην κβαντική ηλεκτροδυναμική - στοχαστική ηλεκτροδυναμική (SED). Σε αυτήν την έννοια, το κενό είναι μια δεξαμενή τυρβώδους ενέργειας που παράγει εικονικά σωματίδια που συνεχώς εμφανίζονται και εξαφανίζονται. Συγκρούονται με πραγματικά σωματίδια, επιστρέφοντας ενέργεια σε αυτά, η οποία με τη σειρά της προκαλεί συνεχείς αλλαγές στη θέση και την ενέργειά τους, οι οποίες γίνονται αντιληπτές ως κβαντική αβεβαιότητα.

Η ερμηνεία των κυμάτων διατυπώθηκε το 1957 από τον ήδη αναφερόμενο Everett. Σε αυτή την ερμηνεία, είναι λογικό να μιλάμε διάνυσμα κατάστασης για ολόκληρο το σύμπαν. Αυτό το διάνυσμα δεν καταρρέει ποτέ, επομένως η πραγματικότητα παραμένει αυστηρά ντετερμινιστική. Ωστόσο, αυτή δεν είναι η πραγματικότητα που συνήθως σκεφτόμαστε, αλλά μια σύνθεση πολλών κόσμων. Το διάνυσμα κατάστασης χωρίζεται σε πολλές καταστάσεις που αντιπροσωπεύουν αμοιβαία μη παρατηρήσιμα σύμπαντα, με κάθε κόσμο να έχει μια συγκεκριμένη διάσταση και στατιστικό νόμο.

Οι βασικές παραδοχές στο σημείο εκκίνησης αυτής της ερμηνείας είναι:

• αξίωμα για τη μαθηματική φύση του κόσμου – ο πραγματικός κόσμος ή οποιοδήποτε απομονωμένο τμήμα του μπορεί να αναπαρασταθεί από ένα σύνολο μαθηματικών αντικειμένων.
• αξίωμα για την αποσύνθεση του κόσμου – ο κόσμος μπορεί να θεωρηθεί ως σύστημα συν συσκευή.

Να προστεθεί ότι το επίθετο «quantum» έχει εμφανιστεί εδώ και αρκετό καιρό στη λογοτεχνία της Νέας Εποχής και του σύγχρονου μυστικισμού.. Για παράδειγμα, ο διάσημος γιατρός Deepak Chopra (11) προώθησε μια ιδέα που αποκαλεί κβαντική θεραπεία, προτείνοντας ότι με αρκετή πνευματική δύναμη μπορούμε να θεραπεύσουμε όλες τις ασθένειες.

Σύμφωνα με τον Chopra, αυτό το βαθύ συμπέρασμα μπορεί να εξαχθεί από την κβαντική φυσική, η οποία λέει ότι έχει δείξει ότι ο φυσικός κόσμος, συμπεριλαμβανομένων των σωμάτων μας, είναι η απάντηση του παρατηρητή. Δημιουργούμε το σώμα μας όπως ακριβώς δημιουργούμε την εμπειρία του κόσμου μας. Η Chopra δηλώνει επίσης ότι «οι πεποιθήσεις, οι σκέψεις και τα συναισθήματα πυροδοτούν χημικές αντιδράσεις που διατηρούν τη ζωή σε κάθε κύτταρο» και ότι «ο κόσμος στον οποίο ζούμε, συμπεριλαμβανομένης της εμπειρίας του σώματός μας, καθορίζεται εξ ολοκλήρου από το πώς μαθαίνουμε να τον αντιλαμβανόμαστε». Άρα η αρρώστια και η γήρανση είναι απλώς μια ψευδαίσθηση. Μέσω της καθαρής δύναμης της συνείδησης, μπορούμε να πετύχουμε αυτό που ο Chopra αποκαλεί «για πάντα νέο σώμα, για πάντα νέο μυαλό».

Ωστόσο, δεν υπάρχει ακόμη κανένα πειστικό επιχείρημα ή απόδειξη ότι η κβαντική μηχανική παίζει κεντρικό ρόλο στην ανθρώπινη συνείδηση ​​ή ότι παρέχει άμεσες ολιστικές συνδέσεις σε όλο το σύμπαν. Η σύγχρονη φυσική, συμπεριλαμβανομένης της κβαντικής μηχανικής, παραμένει εντελώς υλιστική και αναγωγική, και ταυτόχρονα συμβατή με όλες τις επιστημονικές παρατηρήσεις.