Sînorên fizîkî û ceribandina laşî

Sed sal berê, rewşa fîzîkê tam berevajiyê îro bû. Di destên zanyaran de encamên ceribandinên îsbatkirî hebûn ku gelek caran hatin dubare kirin, lêbelê, pir caran bi karanîna teoriyên laşî yên heyî nedihatin ravekirin. Ezmûn bi eşkere pêşî li teoriyê girtiye. Teorîsyen diviyabû dest bi kar bikirana.

Heya nuha, hevseng ber bi teorîsyenên ku modelên wan ji ceribandinên muhtemel ên wekî teoriya rêzikê têne dîtin pir cûdatir dibe. Û dixuye ku di fizîkê de pirsgirêkên bêçareser her ku diçe zêdetir dibin (1).

1. Meyl û pirsgirêkên nûjen ên herî girîng di fîzîkê de - dîtbarî

Fîzîknasê navdar ê Polonî, prof. Andrzej Staruszkiewicz di dema nîqaşa "Sînorên Zanînê di Fîzîkê de" di Hezîran 2010 de li Akademiya Ignatianum li Krakow got: “Qada zanînê di sedsala borî de pir mezin bûye, lê qada nezaniyê hê zêdetir mezin bûye. (…) Vedîtina nîsbetiya giştî û mekanîka kuantûmê destkeftiyên bîrmendî yên ramana mirovî ne, ku bi yên Newton re têne berhev kirin, lê ew dibin sedema pirsa têkiliya di navbera her du avahiyan de, pirsek ku pîvana tevliheviya wê tenê şok e. Di vê rewşê de, pirs bi xwezayî derdikevin: em dikarin wiya bikin? Gelo biryardarî û îradeya me ya ji bo gihandina rastiyan wê li gorî zehmetiyên ku em pê re rû bi rû dimînin be?”

Astengiya ezmûnî

Ev çend meh in ku cîhana fîzîkê ji her demê bêhtir bi gengeşeyên zêdetir mijûl e. Di kovara Nature de, George Ellis û Joseph Silk gotarek ji bo parastina yekrêziya fizîkê weşandin, rexne li kesên ku her ku diçe amade ne ku ceribandinan paşde bixin da ku teoriyên herî dawî yên kozmolojîkî biceribînin heya "sibeyek" nediyar. Pêdivî ye ku ew bi "zerafeta têr" û nirxa raveker ve bêne diyar kirin. "Ev kevneşopiya zanistî ya bi sedsalan dişkîne ku zanîna zanistî zanîna ampîrîkî ye îsbatkirî ye," zanyar dibêjin. Rastî di fîzîka nûjen de "bêçalakiya ceribandinê" bi zelalî destnîşan dikin.

Teoriyên herî dawî yên li ser xweza û avahiya cîhan û gerdûnê, wekî qaîdeyek, bi ceribandinên ku ji bo mirovahiyê têne peyda kirin, nayên piştrast kirin.

Bi vedîtina bozona Higgs, zanyaran Modela Standard "temam kirin". Lêbelê, cîhana fîzîkê ji razîbûnê dûr e. Em li ser hemî quark û leptonan dizanin, lê em nizanin ka meriv çawa vê yekê bi teoriya gravîteyê ya Einstein re li hev bike. Em nizanin ka meriv çawa mekanîka kuantûmê bi gravîteyê re bike yek ku teoriyek hîpotezîkî ya gravîteya kuantûmê biafirîne. Em jî nizanin Big Bang çi ye (an gelo ew bi rastî qewimî!) (2).

Heya nuha, em jê re bibêjin fîzîknasên klasîk, gava din a piştî Modela Standard supersymmetry ye, ku pêşbînî dike ku her perçeyek bingehîn ku ji me re tê zanîn "hevkarek" heye.

Ev jimara giştî ya blokên avahîsaziyê yên madeyê duqat dike, lê teorî bi tevahî di hevkêşeyên matematîkî de cîh digire û ya girîng, şansek peydakirina sira madeya tarî ya kozmîk pêşkêşî dike. Tenê dimîne ku em li benda encamên ceribandinên li Kolîdera Mezin a Hadronê bin, ku dê hebûna keriyên supersymmetric piştrast bike.

Lê heta niha ji Cenevreyê ti vedîtinên wiha nehatine bihîstin. Bê guman, ev tenê destpêka guhertoyek nû ya LHC-ê ye, bi du caran enerjiya bandorê (piştî tamîrkirin û nûvekirinek vê dawiyê). Di nav çend mehan de, dibe ku ew di pîrozbahiya supersymmetry de korkên şampanyayê biteqînin. Lêbelê, heke ev yek neqewime, gelek fîzîknas bawer dikin ku teoriyên supersimetrîk dê gav bi gav werin derxistin, û hem jî superstring, ku li ser bingeha supersymmetryê ye. Ji ber ku ger Lihevkera Mezin van teoriyan piştrast neke, wê demê çi?

Lêbelê, hin zanyar hene ku wusa nafikirin. Ji ber ku teoriya supersymmetry pir "xweş e ku xelet be."

Ji ber vê yekê, ew dixwazin hevkêşeyên xwe ji nû ve binirxînin da ku îspat bikin ku girseyên pirçikên supersimetrîk bi tenê li derveyî rêza LHC ne. Teorîsyen pir rast dibêjin. Modelên wan di ravekirina fenomenên ku dikarin bi ceribandinê werin pîvandin û verast kirin baş in. Ji ber vê yekê mirov dikare bipirse ka çima divê em pêşkeftina wan teoriyên ku em (hê jî) nekarin bi awayekî ampîrîkî zanibin ji holê rakin. Gelo ev nêzîkatiyeke maqûl û zanistî ye?

gerdûn ji tiştekî

Zanistên xwezayê, bi taybetî fîzîk, xwezaparêziyê esas digirin, ango li ser wê baweriyê ku em dikarin her tiştî bi bikaranîna hêzên xwezayê rave bikin. Erka zanistê bi berçavgirtina têkiliya di navbera çendînên cihêreng ên ku diyardeyan an jî hin pêkhateyên ku di xwezayê de hene vedibêje kêm dibe. Fîzîk bi pirsgirêkên ku bi matematîkî nayên vegotin, nayên dubare kirin re mijûl nabe. Di nav tiştên din de, sedema serkeftina wê jî ev e. Danasîna matematîkî ya ku ji bo modelkirina diyardeyên xwezayî tê bikar anîn îsbat kiriye ku pir bi bandor e. Serkeftinên zanista xwezayî bi giştîkirina wan a felsefî encam dan. Rêvebirên wekî felsefeya mekanîzmayî an materyalîzma zanistî hatin afirandin, ku encamên zanistên xwezayî, ku beriya dawiya sedsala XNUMX-an hatine bidestxistin, veguheztin qada felsefeyê.

Wusa dixuye ku em dikarin hemî cîhanê nas bikin, ku di xwezayê de determinîzmek bêkêmasî heye, ji ber ku em dikarin diyar bikin ka gerstêr dê di mîlyonan salan de çawa tevbigerin, an jî bi mîlyonan sal berê çawa tevgeriyan. Van destkeftiyan şanazîyek ku hişê mirovî mutleq dike derxist holê. Heta radeyekî diyarker, xwezaparêziya metodolojîk îro jî pêşveçûna zanista xwezayî teşwîq dike. Lêbelê, hin xalên qutkirî hene ku xuya dikin ku sînorên metodolojiya xwezayî nîşan didin.

Ger Gerdûn bi hecmê xwe sînordar be û "ji tunebûnê" (3) derketibe, bêyî ku zagonên parastina enerjiyê, mînakî, wekî guheztinê binpê bike, wê gavê divê di wê de ti guhertin çênebin. Di vê navberê de em li wan temaşe dikin. Hewl didin ku vê pirsgirêkê li ser bingeha fîzîka kuantûmê çareser bikin, em digihîjin wê encamê ku tenê çavdêrek hişmend îhtîmala hebûna cîhanek wusa aktîf dike. Ji ber vê yekê em meraq dikin ka çima ya taybetî ya ku em tê de dijîn ji gelek gerdûnên cihê hatiye afirandin. Ji ber vê yekê em digihîjin wê encamê ku tenê gava ku kesek li ser rûyê erdê xuya bû, cîhan - wekî ku em temaşe dikin - bi rastî "bû" ...

Pîvandin çawa bandorê li bûyerên ku mîlyar sal berê qewimîne dike?

4. Ezmûna Wheeler - dîtbarî

Yek ji fîzîknasên nûjen, John Archibald Wheeler, guhertoyek fezayê ya ceribandina dubendî ya navdar pêşniyar kir. Di sêwirana wî ya derûnî de, ronahiya ji quazarê, mîlyar sal ronahiyê ji me dûr, li du aliyên dijber ên galaksiyê digere (4). Ger çavdêr her yek ji van rêyan cuda bişopînin, ew ê fotonan bibînin. Ger herdu bi yekcarî, ew ê pêlê bibînin. Ji ber vê yekê çalakiya çavdêriya xwezayê xwezaya ronahiya ku mîlyar sal berê ji quasar derket diguherîne!

Ji bo Wheeler, ya li jor îspat dike ku gerdûn nikare di wateya fizîkî de hebe, bi kêmanî di wateya ku em tê de fêrî "rewşek laşî" ne. Di dema borî de jî çênabe, heta ku... me pîvanek negirt. Ji ber vê yekê, pîvana meya heyî bandorê li paşerojê dike. Bi çavdêrî, tespît û pîvandinên xwe, em bûyerên rabirdûyê, di kûrahiya demê de, heya ... destpêka Gerdûnê şekil didin!

Neil Turk ji Enstîtuya Perimeter li Waterloo, Kanada, di hejmara Tîrmehê ya New Scientist de got ku "em nikarin tiştê ku em dibînin fam bikin. Teorî her ku diçe tevlihevtir û tevlihevtir dibe. Em xwe davêjin nav pirsgirêkek bi qad, pîvan û simetrîkên li pey hev, heta bi kulmekê, lê em nikarin rastiyên herî hêsan rave bikin.” Gelek fîzîknas eşkere ji wê yekê aciz in ku rêwîtiyên derûnî yên teorîsyenên nûjen, wek nihêrînên jorîn an teoriya superstringê, ti têkiliya wan bi ceribandinên ku niha li laboratuaran têne kirin re tune, û rêyek tune ku wan bi ceribandinê ceribandin.

Di cîhana quantum de, hûn hewce ne ku hûn berfirehtir binêrin

Weke ku xwediyê xelata Nobelê Richard Feynman carekê gotibû, kes bi rastî ji cîhana quantum fam nake. Berevajî cîhana kevnar a Newtonî, ku tê de danûstendinên du laşan bi hin girseyan re bi hevkêşeyan têne hesibandin, di mekanîka kuantûmê de hevkêşeyên me hene ku ew ewqasî jê nagerin, lê encama tevgerên ecêb in ku di ceribandinan de têne dîtin. Tiştên fîzîka kuantûmê ne hewce ye ku bi tiştek "fizîkî" re têkildar bin, û tevgera wan qada cîhek pir-alî ya razber e ku jê re cîhê Hilbert tê gotin.

Guhertinên ku ji hêla hevkêşeya Schrödinger ve têne vegotin hene, lê çima tam nayê zanîn. Ma ev dikare were guhertin? Ma gelo meriv qanûnên kuantumê ji prensîbên fizîkê derdixîne jî, ji ber ku bi dehan zagon û prensîb, wek nimûne, li ser tevgera laşan li fezayê, ji prensîbên Newton hatine wergirtin? Zanyarên ji Zanîngeha Pavia ya li Îtalyayê Giacomo Mauro D'Ariano, Giulio Ciribella û Paolo Perinotti amaje dikin ku heta diyardeyên kuantûmê yên ku eşkere li dijî aqilê hevpar in jî dikarin di ceribandinên pîvandî de werin tespît kirin. Tiştê ku hûn hewce ne perspektîfa rast e - Dibe ku şaş têgihîştina bandorên kuantumê ji ber nerînek têra xwe berfireh a wan be. Li gorî zanyarên navborî di New Scientist de, ceribandinên watedar û pîvandî yên di mekanîka quantum de divê çend şertan bicîh bînin. Eve heye:

• sedemîtî - Bûyerên pêşerojê nikarin bandorê li bûyerên berê bikin;
• cudabûn - dewletên ku divê em karibin ji hev cuda cuda cuda;
• pêkhatin - eger em hemû qonaxên pêvajoyê bizanin, em hemû pêvajoyê jî dizanin;
• compression - awayên veguheztina agahdariya girîng li ser çîpê hene bêyî ku hewce bike ku tevahiya çîpê veguhezîne;
• tomography - Ger pergalek me ji gelek beşan pêk tê hebe, statîstîkên pîvandinê li gorî beşan bes e ku rewşa tevahî pergalê eşkere bike.

Îtalî dixwazin prensîbên xwe yên paqijkirinê, perspektîfa berfireh, û ceribandinên watedar berfireh bikin da ku nevegerandina fenomenên termodinamîk û prensîba mezinbûna entropiyê, ku bandorê li fîzîknasan nakin jî bi nav bikin. Dibe ku li vir jî, çavdêrî û pîvandin ji hêla hunerên perspektîfek ku ji bo têgihîştina tevahî pergalê pir teng e bandor dibin. Zanyarê Îtalî Giulio Ciribella di hevpeyvînekê de bi New Scientist re dibêje: "Rastiya bingehîn a teoriya kuantumê ev e ku guhertinên bi deng û neveger dikarin bi lêzêdekirina nexşeyek nû li ravekê vegere."

Mixabin, gumanbar dibêjin, "paqijkirina" ceribandinan û perspektîfek pîvandinê ya berfireh dikare bibe sedema hîpotezek pir cîhan ku tê de her encamek mimkun e û tê de zanyar, difikirin ku ew riya rast a bûyeran dipîvin, bi tenê "hilbijêrin" bi pîvandina wan hin berdewamî.

5. Demjimêr di şiklê destikên saetê de

Wext tune?

Têgîna bi navê Tîrên Demê (5) di sala 1927an de ji aliyê stêrnasê Brîtanî Arthur Eddington ve hatiye danîn. Ev tîr dema ku her dem di yek alî de, ango ji paşerojê ber bi pêşerojê ve diherike, nîşan dide û ev pêvajo nayê paşvegerandin. Stephen Hawking, di A Brief History of Time de, nivîsand ku nexweşî bi demê re zêde dibe ji ber ku em dem li gorî rêgeza ku nexweşî lê zêde dibe dipîvin. Ev tê wê maneyê ku bijartek me heye - wek nimûne, em dikarin pêşî li perçeyên cama şikestî yên ku li erdê belav bûne temaşe bikin, dûv re gava ku cam dikeve erdê, dûv re cama li hewayê, û di dawiyê de di destê kesê ku wê digire. Rêgezek zanistî tune ye ku "tîra psîkolojîk a demê" di heman alî de bi tîra termodinamîk re biçe û entropiya pergalê zêde dibe. Lêbelê, gelek zanyar bawer dikin ku ev wusa ye ji ber ku di mejiyê mirovan de guherînên enerjîk çêdibin, mîna yên ku em di xwezayê de dibînin. Enerjiya mejî heye ku tevbigere, çavdêrî û aqil bike, ji ber ku "motora" mirov sotemenî-xwarinê dişewitîne û, mîna motora şewata navxweyî, ev pêvajo nayê vegerandin.

Lêbelê, rewş hene ku dema ku heman rêgeza tîra psîkolojîk a demê diparêze, entropî di pergalên cûda de hem zêde dibe û hem jî kêm dibe. Mînakî, dema ku daneyan di bîra kompîturê de tomar dike. Modulên bîranînê yên di makîneyê de ji rewşa nerêkûpêk diçin fermana nivîsandina dîskê. Bi vî awayî, entropy di komputerê de kêm dibe. Lêbelê, her fîzîknasek dê bêje ku ji hêla gerdûnê ve bi tevahî - ew mezin dibe, ji ber ku ji bo nivîsandina dîskê enerjiyê digire, û ev enerjî di forma germa ku ji hêla makîneyek ve hatî hilberandin de tê belav kirin. Ji ber vê yekê berxwedanek piçûk "psîkolojîk" li hember qanûnên sazkirî yên fizîkê heye. Zehmet e ku em bihesibînin ku tiştê ku bi dengê fanosê derdikeve ji tomarkirina xebatek an nirxek din di bîranînê de girîngtir e. Ger kesek li ser PC-ya xwe argumanek binivîse ku dê fîzîka nûjen, teoriya hêza yekbûyî, an Teoriya Her tiştî hilweşîne? Ji bo me zehmet e ku em vê ramanê qebûl bikin ku, tevî vê yekê, tevliheviya gelemperî li gerdûnê zêde bûye.

Di sala 1967-an de, hevkêşana Wheeler-DeWitt xuya bû, ku jê peyda bû ku dem wekî wusa tune. Ew hewldanek bû ku ji hêla matematîkî ve ramanên mekanîka kuantûmê û nisbeten giştî, gavek ber bi teoriya gravîteya kuantûmê ve, yanî. Teoriya Her tiştî ku ji hêla hemî zanyaran ve tê xwestin. Heya sala 1983-an bû ku fîzîknas Don Page û William Wutters ravekirinek pêşkêş kirin ku pirsgirêka demê dikare bi karanîna têgîna tevlihevbûna quantumê were dorpêç kirin. Li gorî têgîna wan, tenê taybetmendiyên pergalek jixwe diyarkirî dikare were pîvandin. Ji hêla matematîkî ve, ev pêşniyar tê vê wateyê ku demjimêr ji pergalê veqetandî naxebite û tenê dema ku bi gerdûnek diyarkirî re têkildar be dest pê dike. Lêbelê, heke kesek ji gerdûnek din li me binihêre, ew ê me wekî tiştên statîk bidîta, û tenê hatina wan dê bibe sedema tevliheviya kuantumê û bi rastî me bi derbasbûna demê ve hîs bike.

Vê hîpotezê bingeha xebata zanyarên enstîtûyek lêkolînê ya li Torino, Italytalya, çêkir. Fîzîknas Marco Genovese biryar da ku modelek ava bike ku taybetmendiyên tevlihevbûna quantumê li ber çavan digire. Mimkun bû ku bandorek laşî ji nû ve biafirîne ku rastbûna vê ramanê destnîşan dike. Modela Gerdûnê ku ji du fotonan pêk tê hatiye afirandin.

Yek cotek arastekirî bû - vertîkal polarîzekirî, û ya din jî horizontal. Rewşa wan a kuantûmê, û ji ber vê yekê polarîzasyona wan, paşê ji hêla rêzek detektoran ve tê dîtin. Derdikeve holê ku heta ku çavdêriya ku di dawiyê de çarçoweya referansê diyar dike negihîje, foton di superpozîsyonek quantumê ya klasîk de ne, yanî. ew hem vertîkal û hem jî horîzontal hatine arastekirin. Ev tê wê wateyê ku çavdêrê ku demjimêrê dixwîne, tevlihevbûna kuantûmê ya ku bandorê li gerdûna ku ew parçeyek jê dibe, destnîşan dike. Dûv re çavdêrek wusa dikare polarîzasyona fotonên li pey hev li ser bingeha îhtîmala kuantûmê fam bike.

Ev têgeh pir ceribandî ye ji ber ku ew gelek pirsgirêkan rave dike, lê bi xwezayî dibe sedema hewcedariya "super-çavdêrek" ku di ser her determînîzmê re be û her tiştî bi tevahî kontrol bike.

6. Pirrengî - Visualization

Tiştê ku em temaşe dikin û tiştê ku em bi subjektîf wekî "dem" dihesibînin di rastiyê de hilbera guheztinên gerdûnî yên pîvandî yên li cîhana li dora me ye. Her ku em li cîhana atom, proton û fotonan kûrtir dikolin, em pê dihesin ku têgeha demê her ku diçe girîngtir dibe. Li gorî zanyariyan, saeta ku her roj bi me re tê, ji hêla fizîkî ve derbasbûna xwe napîve, lê alîkariya me dike ku jiyana xwe birêxistin bikin. Ji bo kesên ku bi têgînên Newtonî yên dema gerdûnî û her tiştî re fêr bûne, ev têgîn şok in. Lê ne tenê kevneperestên zanistî wan qebûl nakin. Fîzîknasê teorîk ê navdar Lee Smolin, ku berê ji hêla me ve wekî yek ji xelatgirên muhtemel ên Xelata Nobelê ya îsal hate binav kirin, bawer dike ku dem heye û pir rast e. Carekê - mîna gelek fîzîknasan - wî got ku dem xeyalek subjektîf e.

Naha, di pirtûka xwe Demjimêra Reborn de, ew nêrînek bi tevahî cûda li ser fizîkê digire û teoriya têl a populer di civata zanistî de rexne dike. Li gor wî pir-gerdûn tune (6) ji ber ku em di heman gerdûnê de û di heman demê de dijîn. Ew bawer dike ku dem pir girîng e û ku ezmûna me ya rastiya dema niha ne xeyalek e, lê mifteya têgihîştina xwezaya bingehîn a rastiyê ye.

Entropî sifir

Sandu Popescu, Tony Short, Noah Linden (7) û Andreas Winter di sala 2009-an de di kovara Physical Review E de vedîtinên xwe diyar kirin, ku nîşan didin ku tiştên hevsengî, ango rewşek dabeşkirina yekreng a enerjiyê, bi ketina halên têkelbûna quantumê bi wan re vedibêjin. dorhalî. Di 2012-an de, Tony Short îsbat kir ku tevlihevbûn dibe sedema bêdawîbûna demê. Dema ku heyberek bi hawîrdorê re têkiliyek dike, wek mînak dema ku pariyên di fincanek qehweyê de bi hewayê re li hev dikevin, agahdariya li ser taybetmendiyên wan li derve "diherikin" û li seranserê hawîrdorê "temir" dibin. Wendabûna agahiyê dibe sedem ku rewşa qehweyê raweste, her çendî ku rewşa paqijiya tevahiya odeyê berdewam dike. Li gorî Popescu, rewşa wê bi demê re namîne.

7. Noah Linden, Sandu Popescu û Tony Short

Ji ber ku rewşa paqijiya jûreyê diguhere, dibe ku qehwe ji nişka ve bi hewayê re raweste û bikeve rewşa xweya pak. Lêbelê, ji dewletên safî yên ku ji qehweyê re peyda dibin pir zêdetir dewletên ku bi hawîrdorê re tevlihev in hene, û ji ber vê yekê hema hema qet çênabe. Ev îhtîmala îstatîstîkî dide xuya kirin ku tîra demê nayê vegerandin. Pirsgirêka tîra zeman ji hêla mekanîka kuantûmê ve tê xemilandin, lewra destnîşankirina xwezayê dijwar dike.

Parçeyek bingehîn xwedan taybetmendiyên fizîkî yên tam nîn e û tenê bi îhtîmala ku di rewşên cihêreng de be tê destnîşankirin. Mînakî, di her kêliyê de, dibe ku şansê 50 ji sedî 50 şansê zivirîna berevajiyê demjimêrê û ji sedî XNUMX şansê zivirîna berevajî wê hebe. Teorema ku bi ezmûna fîzîknas John Bell hatiye xurtkirin, diyar dike ku rewşa rastîn a parçikê tune ye û ew ji hêla îhtimalê ve têne rêve kirin.

Dûv re nezelaliya kuantûmê dibe sedema tevliheviyê. Dema ku du pirtik bi hev re bikevin, ew nekarin bi tena serê xwe bêne pênase kirin, îhtîmalên ku wekî rewşek paqij têne zanîn bi rengek serbixwe pêşve diçin. Di şûna wê de, ew dibin hêmanên tevlihev ên dabeşkirina îhtîmalek tevlihev a ku her du pirç bi hev re diyar dikin. Ev dabeşkirin dikare biryarê bide, bo nimûne, ka dê parçikan berevajî wê bizivirin. Pergal bi tevahî di rewşek paqij de ye, lê rewşa perçeyên takekesî bi perçeyek din ve girêdayî ye.

Ji ber vê yekê, herdu dikarin gelek salên ronahiyê ji hev dûr bigerin, û zivirîna her yekê dê bi ya din re têkildar bimîne.

Teoriya nû ya tîra demê vê yekê wekî windabûna agahdariyê ji ber tevlihevbûna kuantumê, ku fîncanek qehwe bi jûreya derdorê re dişîne nav hevsengiyê. Di dawiyê de, odeyek bi hawîrdora xwe re digihîje hevsengiyê û ew, hêdî hêdî bi gerdûnê re hêdî hêdî nêzîk dibe. Zanyarên kevn ên ku li ser termodinamîk lêkolîn kirin, ev pêvajo wekî hilweşîna gav bi gav enerjiyê, zêdekirina entropiya gerdûnê didîtin.

Îro, fîzîknas bawer dikin ku agahdarî her ku diçe bêtir belav dibe, lê tu carî bi tevahî winda nabe. Her çend entropî li herêmê zêde dibe jî, ew bawer dikin ku entropiya gerdûnê di sifirê de domdar dimîne. Lêbelê, aliyekî tîra demê bêçareser dimîne. Zanyar îdia dikin ku şiyana kesek ku paşerojê bi bîr bîne, lê ne paşerojê, di heman demê de dikare wekî pêkhatina têkiliyên di navbera pirçikên hevberdanê de were fam kirin. Dema ku em li ser kaxezekê peyamekê dixwînin, mejî bi fotonên ku digihêjin çavan pê re diaxive.

Tenê ji niha û pê ve em dikarin bi bîr bînin ku ev peyam ji me re çi dibêje. Popescu bawer dike ku teoriya nû rave nake ka çima rewşa destpêkê ya gerdûnê ji hevsengiyê dûr bû û got ku divê xwezaya Teqîna Mezin were ravekirin. Hin lêkolîner gumanên xwe li ser vê nêzîkatiya nû anîne ziman, lê pêşkeftina vê têgehê û formalîzmek nû ya matematîkî naha alîkariya çareserkirina pirsgirêkên teorîkî yên termodinamîkê dike.

Gihîştina gewherên feza-demê

Wekî ku hin modelên matematîkî destnîşan dikin, fîzîka çala reş diyar dike ku gerdûna me qet ne sê-alî ye. Tevî tiştê ku hestên me ji me re vedibêjin, dibe ku rastiya li dora me hologramek be - projeyek balafirek dûr a ku bi rastî du-alî ye. Ger ev wêneya gerdûnê rast be, gava ku amûrên lêkolînê yên li ber destê me bi têra xwe hesas bibin, xeyala xwezaya sê-alî ya feza-demê dikare ji holê rabe. Craig Hogan, profesorê fîzîkê li Fermilabê ku bi salan li ser strukturên bingehîn ên gerdûnê lêkolîn kiriye, pêşniyar dike ku ev ast nû gihîştiye.

8. Detektora pêlên gravîtasyonel GEO600

Ger gerdûn hologramek be, wê hingê dibe ku em nû gihîştine sînorên çareseriya rastiyê. Hin fîzîknas vê hîpoteza balkêş derdixin pêş ku feza-dema ku em tê de dijîn ne di dawîyê de domdar e, lê, mîna wêneyek dîjîtal, di asta xwe ya herî bingehîn de ji hin "genim" an "pixel" pêk tê. Ger wisa be, divê rastiya me bi rengekî "çareseriyeke dawî" hebe. Bi vî rengî hin lêkolîner "deng"a ku di encamên detektora pêlên gravîtasyonel GEO600 de derketibû şîrove kirin (8).

Ji bo ceribandina vê hîpoteza awarte, Craig Hogan, fîzîknasek pêlên gravîtasyonê, wî û ekîba xwe interferometreya herî rast a cîhanê, bi navê holometer Hogan, çêkir, ku ji bo pîvandina cewhera herî bingehîn a feza-demê bi awayê herî rast hatî çêkirin. Ezmûna bi kodnavê Fermilab E-990 ne yek ji gelekên din e. Armanca vê yekê ew e ku xwezaya kuantûmî ya fezayê bixwe û hebûna tiştê ku zanyar jê re dibêjin "dengê holografîk" nîşan bide.

Holometer ji du interferometreyên ku li kêleka hev hatine danîn pêk tê. Ew tîrêjên lazerê yên yek kîlovatî arasteyî amûrekê dikin ku wan dike du tîrêjên perpendîkular ên dirêjahiya wan 40 metre, ku têne xuyang kirin û vedigerin nuqteya perçebûnê, û di ronahiya tîrêjên ronahiyê de guheztinan çêdike (9). Ger ew di cîhaza dabeşkirinê de bibin sedema tevgerek diyarkirî, wê hingê ev ê bibe delîlek lerizîna cîhê bixwe.

9. Nûnertiya grafîkî ya ceribandina holografîk

Pirsgirêka herî mezin a tîmê Hogan ev e ku îsbat bike ku bandorên ku wan keşf kirine ne tenê tevliheviyên ku ji hêla faktorên derveyî sazûmana ceribandinê ve têne çêkirin, lê encama vibrasyonên feza-dem in. Ji ber vê yekê, neynikên ku di interferometreyê de têne bikar anîn dê bi frekansên hemî dengên piçûk ên ku ji derveyî cîhazê têne re bêne hevdem kirin û ji hêla senzorên taybetî ve têne hildan.

Gerdûna Antropîk

Ji bo ku cîhan û mirov tê de hebin, divê zagonên fizîkê xwedî formek pir taybetî bin, û domdarên laşî jî divê xwedan nirxên bijartî yên rast bin… û ew in! Çima?

Werin em bi vê rastiyê dest pê bikin ku li Gerdûnê çar cûreyên danûstendinan hene: gravîtasyon (ketina, gerstêrk, galaksiyan), elektromagnetîk (atom, perçe, kêşe, elasticity, ronahî), navokî qels (çavkaniya enerjiya stêrkan) û nukleerî ya bihêz ( proton û notronan bi navokên atomê ve girêdide). Gravît 1039 qatî ji elektromagnetîzmê qelstir e. Heger piçekî qels bûna, stêrk dê ji Rojê siviktir bûna, supernova dê neteqiyana, hêmanên giran çê nedibûn. Heger piçekî bihêztir bûya, dê mexlûqên ji bakteriyan mezintir bihatana perçiqandin, û stêrk bi gelemperî li hev bihatana, gerstêrkan hilweşînin û xwe zû bişewitînin.

Tîrêjiya Gerdûnê nêzikî dendika krîtîk e, ango di binê wê de bêyî pêkhatina galaksiyan an stêrkan madde zû belav bibûya û li jora wê Gerdûn dê pir dirêj bijiya. Ji bo rûdana şert û mercên weha, diviyabû rastbûna lihevhatina pîvanên Teqîna Mezin di nav ±10-60 de bûya. Nehomojeniyên destpêkê yên Gerdûna ciwan li ser pîvana 10-5 bûn. Ger ew piçûktir bûna, galaksî çênabin. Ger ew mezintir bûna, wê çalên reş ên mezin li şûna galaksiyan çêbibin.

Simetrîya pirtik û dijparçeyên li Gerdûnê şikestiye. Û ji bo her baryonek (proton, notron) 109 foton hene. Heger zêdetir bûna, galaksiyên nikarîbûn çêbibin. Ger ji wan kêmtir bûna, stêrk tunebûn. Di heman demê de, hejmara pîvanên ku em tê de dijîn "rast" xuya dike. Strukturên tevlihev nikarin di du pîvanan de çêbibin. Bi zêdetirî çaran (sê pîvan zêdeyî demê), hebûna gerstêrkên stabîl û astên enerjiyê yên elektronan di atoman de pirsgirêk dibe.

10. Mirov wek navenda gerdûnê

Têgeha prensîba antropîk ji hêla Brandon Carter ve di sala 1973-an de di konferansek li Krakow de ku ji bo 500 saliya jidayikbûna Kopernicus ve hatî veqetandin hate destnîşan kirin. Bi awayekî giştî, ew dikare wisa were formulekirin ku Gerdûna çavderbar divê şert û mercên ku tê de bi cih bîne da ku ji hêla me ve were şopandin. Heta niha versiyonên wê yên cuda hene. Prensîba qels a antropîk dibêje ku em tenê dikarin di gerdûnek ku hebûna me gengaz dike de hebin. Ger nirxên domdar cûda bûn, em ê çu carî vê nebînin, ji ber ku em ê ne li wir bin. Prensîba xurt a antropîk (ravekirina bi mebest) dibêje ku gerdûn wisa ye ku em dikarin hebin (10).

Ji nihêrîna fîzîka kuantûmê, her jimarek gerdûn dikaribû bê sedem derketiba. Em gihîştin gerdûnek taybetî, ku diviyabû çend şert û mercên nazik bicîh bîne da ku mirov tê de bijî. Wê demê em behsa cîhana antropîk dikin. Mînak ji bo bawermendek gerdûnek antropîk a ku ji hêla Xwedê ve hatî afirandin bes e. Nêrîna cîhanê ya materyalîst vê yekê qebûl nake û texmîn dike ku gelek gerdûn hene an jî gerdûna heyî tenê qonaxek e di pêşveçûna bêdawî ya pir gerdûnî de.

Nivîskarê guhertoya nûjen a hîpoteza gerdûnê ya wekî sîmulasyonê teorîsyen Niklas Boström e. Li gorî wî, rastiya ku em têdigihin tenê simulasyonek e ku em jê nizanin. Zanyar pêşnîyar kir ku heke bi karanîna komputerek têra xwe hêzdar bikaribe simulasyonek pêbawer a tevahî şaristanî an jî tevahiya gerdûnê biafirîne, û mirovên simulkirî karibin hişmendiyê biceribînin, wê hingê îhtîmalek mezin e ku şaristaniyên pêşkeftî tenê hejmareke mezin afirandine. ji van simulasyonên weha, û em di yek ji wan de di tiştek mîna Matrix (11) de dijîn.

Li vir gotinên "Xwedê" û "Matrix" hatin gotin. Li vir em hatin ser sînorê bahsa zanistê. Pir kes, di nav wan de zanyar, bawer dikin ku tam ji ber bêçaretiya fîzîka ceribandinê ye ku zanyarî dest pê dike ku têkeve qadên ku berevajî realîzmê ne, bêhna metafizîk û çîroka zanistî tê. Hêvîdar e ku fîzîk dê krîza xwe ya ampîrîkî derbas bike û dîsa rêyek ji şabûnê bibîne wekî zanistek bi ceribandinê verastkirî.