Физика

Уже много лет умы фантастов терзают мысли о том, как объяснить читателю или зрителю, что параллельные миры существуют. Также надо объяснить, как все это работает, почему там есть жизнь и почему она похожа или не похожа на нашу. Все эти рассуждения на тему параллельных Вселенных редко приводят к каким-то конкретным ответам. Если бы все было так просто, лучшие ученые-физики не ломали бы головы на тему квантовых состояний и того, как электроны могут существовать в двух местах одновременно. Пока они продолжают это делать и обмениваются только теориями и рассуждениями, не давая конкретных фактов и доказательств, у нас с вами есть отличная возможность самим порассуждать на тему будоражащих умы параллельных миров. В конце концов, рассуждения ученых не более подкреплены фактами, чем наши.

Что такое параллельные миры

Четкого определения этого понятия нет, так как согласно разным теориям, одни подразумевают под этим одно, а другие говорят совсем о другом. Если постараться как-то обобщить все теории, то параллельными мирами являются другие реальности, в которых живем другие мы, а возможно, и кто-то другой.

В любом случае, это, если можно так сказать, другой мир, в который мы едва ли сможем попасть. Впрочем, одна из теорий гласит, что эти миры периодически сталкиваются и оказывают гравитационное воздействие друг на друга. Это даже накладывает свой отпечаток на реликтовое излучение. Впрочем, об этом поговорим чуть ниже.

Существуют разные теории о параллельных мирах. Одни объясняют это явление с точки зрения религии, другие — с точки зрения магии, а третьи — с точки зрения физики. Именно о физическом объяснении мы сегодня и поговорим.

Конечно, параллельные миры могут выглядеть и так, но только в кино

Как доказать существование параллельных миров

Одна их теорий гласит, что параллельные миры существуют. Да, вот так просто. Если верить этой теории, впервые предложенной американским физиком Хью Эверетом, существует, как минимум, один мир, параллельный нашему.

Он назвал свои рассуждения теорией о вероятном множестве миров. Она опирается на заявления ученых из области квантовой физики. Согласно этим заявлениям, электрон может существовать в двух местах пространства одновременно. Такое его свойство называется суперпозицией двух состояний.

Интересной особенностью этой суперпозиции является то, что как только мы попробуем понять, где находится этот электрон, например, окажем на него воздействие, он сразу переместится. При этом хоть они и являются копией друг друга, но если попытаться определить их положение, то окажется, что мы увидим только один. На самом деле, все это больше похоже на какой-то развод, мол вы не видите, но он есть, однако это является частью квантовой физики. Той частью квантовой физики, которая имеет ряд допущений и основных правил, без которых просто невозможно объяснить все происходящее в мире. Такие правила подходят ко многим явлениям, поэтому они и являются законами квантовой физики. Нам остается только поверить в них.

Теория Хью Эверета берет за основу доказательства существования параллельных миров именно такое поведение квантовых частиц. То есть, если мы попробуем идентифицировать электрон в пространстве и понять, где он находится, то сами станем квантовым объектом и окажемся в двух состояниях. В одном из них нам будет доступен один электрон, а во втором — другой. То есть это и есть параллельные миры, основанные на суперпозиции состояний.

Хью Эверет

Так же и со знаменитым котом Шредингера, которого, согласно гипотетическому эксперименту, погружали в ящик с ядом и он был жив и мертв одновременно. Просто когда мы открывали ящик и видели бедного кота в одном состоянии, в параллельном мире кто-то видел его в другом состоянии. Это и есть еще одно важное правило параллельных миров — в них происходят противоположные события.

Возможно ли создание квантового компьютера? Ученые говорят, что нет

При этом количество таких миров может быть больше двух. Ограничено оно только количество вероятных исходов какого-либо события. Но говорить, что события происходят в другой Вселенной, которая просто связана с нашей на квантовом уровне, не приходится. Согласно теории, Вселенная всего одна, а приведенные примеры параллельных миров являются только слоями этой единой Вселенной, которые образуются каждый раз, когда происходит какое-то событие, имеющее несколько разных исходов.

То, что мы не создаем отдельную Вселенную, объясняет, почему мы не можем попасть в параллельные миры. Мы не можем перейти на другой слой. Там есть другие мы, которые принимают противоположные решения и идут своим путем. Для них наш мир параллельный.

Готовы ли вы к посещению параллельных миров? Нет, ведь это не возможно.

В реальности такая теория просто увязывает квантовые понятия о суперпозициях с реальным миром и пытается на основании этого объяснить существование параллельных миров.

Параллельные миры с точки зрения теории струн

В мире существует две основные теории для объяснения всего — общая теория относительности и квантовая теория поля. Первая объясняет взаимодействие в макромире, а вторая — в микромире. Проблема в том, что если представить оба мира в одном масштабе, то есть просто представить наш мир, то обе эти теории противоречат друг другу.

Как только не пытаются визуализировать теорию струн, но получается не очень.

Для того, чтобы объяснить все в мире одной общей теорией, ученые в 1970-годах активно зацепились за теорию струн. Струны были чем-то условным, что должно было объяснить физические характеристики самых мелких частиц и их взаимодействие с другими частицами в любом масштабе, но позже выяснилось, что эта теория работает не всегда и надо искать что-то другое.

Само по себе это не доказывает наличие параллельных миров, но в 1998 году космолог Макс Тегмар выдвинул теорию, которая дает повод задуматься о существовании других Вселенных с другими физическими константами, отличными от наших.

Пока мы тут сидим, ученые приблизились к пониманию того, почему существует Вселенная.

Многие ученые зацепились за эту теорию и предположили, что эти Вселенные и есть наши параллельные миры. Теоретически до них даже можно добраться, особенно, если пройти через черную дыру, которая, по идее, и связывает нашу Вселенную с другими.

В ответ тем, кто опровергает существование других Вселенных, сторонники теории приводят доводы, что наше представление о Вселенных сводится только к тому, что мы видим. То есть к тому пространству вокруг нас, которое соответствует расстоянию, преодолеваемому светом за 13,8 миллиардов лет. Именно столько прошло со времени Большого взрыва и мы видим только те звезды, галактики и миры, свет от которых успел дойти до нас. Возможно, через миллиард другой лет до нас дойдет свет от других Вселенных

Вселенные после Большого взрыва могут существовать как угодно и где угодно.

Отрицать существование других Вселенных в рамках этой теории все равно, что стоять на берегу моря и говорить, что другого берега не существует. Мы же его не видим.

Многие ученые так же утверждают, что эти Вселенные и являются нашими параллельными мирами. Некоторые даже опираются на изменения в реликтовом излучении, утверждая, что изменения его поведения являются следствием столкновения Вселенных, которые как бы плавают в большом океане и периодически сталкиваются друг с другом.

Реликтовое излучение - тепловое излучение, которое возникло в эпоху первичного формирования водорода и равномерно заполняет Вселенную. За его открытие в 1978 году Арно Пензиас и Роберт Вудроу Вильсон получили Нобелевскую премию.

Является ли наш мир единственным

Большая часть ученых сходится во мнении, что считать наш мир единственным, как минимум, глупо. Да и предполагать, что миров существует огромное множество, куда проще, чем утверждать, что он всего один. Если у вас есть четко сформированное мнение по этому поводу, нипиште в нашем Telegram-чате — обсудим.

Тем более, квантовая физика и законы взаимодействия всего в мире постоянно вносят еще большую смуту в рассуждения и споры физиков. Нам же остается только верить или не верить в рассуждения ученых. Нам все равно не дано понять всех тайн мироздания и того, как все устроено. Ученым тоже этого не дано и не будет дано еще очень много лет. Но они посвящают этому жизни и находятся на пару шагов ближе к разгадке, чем мы. Вот только до этой разгадки несколько сотен километров. А до ее понимания и того больше.

Существование параллельных миров не доказано, но и не опровергнуто.

Как думаете, законы физики во всей Вселенной работают одинаково и было ли так всегда? Результаты нового исследования предполагают, что в первые эпохи жизни Вселенной значение одной из важнейших фундаментальных констант константы тонкой структуры числом, которое, как считается, остается неизменным и описывает, как субатомные частицы взаимодействуют друг с другом в далеких уголках космоса было несколько иным. Полученное число, утверждают исследователи, меняется в зоне самых удаленных квазаров класса наиболее ярких астрономических объектов во Вселенной, которые считаются ее внешней границей. Звучит довольно запутанно, так что давайте попробуем разобраться в чем дело и почему это открытие может в корне изменить наше понимание пространства.

Смелое утверждение

Итак, ученые из университета Нового Южного Уэльса обнаружили несоответствия в константе тонкой структуры в удаленных уголках Вселенной. Постоянная тонкой структуры описывает силу, которая воздействует на субатомные частицы с электрическим зарядом, подобно тому, как протоны и электроны внутри атома притягиваются друг к другу. Исследование, опубликованное в журнале Science Advances, показало, что число меняется, когда исследователи анализируют максимально удаленные квазары, правда, только тогда, когда смотрят в определенных направлениях. Это означает, что на краях Вселенной законы физики могут нарушаться.

Мало того, что универсальная константа кажется раздражающе непостоянной на внешних границах космоса, она возникает только в одном направлении. Но вернемся к квазарам: детально изучая свет от далеких квазаров, ученые, тем самым, изучают свойства Вселенной, какой она была миллиард лет назад. Да, ранние звезды тогда сформировались, но галактик не было, как и популяции звезд в ночном небе, не говоря уже о планетах. Наблюдая за квазаром J1120+0641, астрономы пытались отследить различия в значении постоянной тонкой структуры.

О том, почему звездное небо меняется, а некоторые источники света исчезли за последние 70 лет, я писала в предыдущем материале.

Свету от квазара J1120+0641 нужно целых 12,9 миллиардов лет, чтобы достигнуть нашей планеты

На самом деле ученых уже давно волнует вопрос о том, были ли законы физики во Вселенной всегда такими, какими мы их знаем. Ведь в первые моменты существования мироздания, Вселенная расширялась необъяснимо быстро. Логично предположить, что законы физики юной Вселенной могли отличаться от современных, а узнать это можно только отслеживая постоянную тонкой структуры.

Еще больше увлекательных статей о нашей Вселенной читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте

Проанализировав расположение определенных «темных» линий в спектре J1120+0641, авторы исследования пришли к выводу, что линии показывают устройство энергетического уровня в разных типах атомов. С их помощью можно вычислить значение связанной с ними фундаментальной константы с высокой точностью.
Измерить ее значение удалось с помощью высокочувствительного спектрографа X-SHOOTER, установленного на оптическом телескопе VLT. С помощью этого инструмента астрономы смогли измерить значение постоянной тонкой структуры в четырех максимально удаленных от нас уголках космоса, через которые проходил свет от J1120+0641. Оказалось, что в ранней Вселенной значение этой фундаментальной константы действительно было другим. Но о чем это говорит?

Странная Вселенная

Как пишет Scitech Daily, кажется, полученные результаты подтверждают идею о том, что во Вселенной может существовать направленность. Это очень странно если во Вселенной есть какое-то направление или предпочтительное направление, в котором меняются законы физики.

Считается, что Большой взрыв положил начало Вселенной и с тех пор она расширяется с ускорением

Мы можем оглянуться назад на 12 миллиардов световых лет и измерить электромагнетизм, когда Вселенная была очень молода. Если сложить все эти данные вместе, то окажется, что электромагнетизм увеличивается по мере того, как мы смотрим все дальше, в то время как в противоположном направлении он постепенно уменьшается. В других направлениях космоса постоянная тонкой структуры остается именно такой постоянной. Эти новые, очень далекие измерения продвинули наши наблюдения дальше, чем когда-либо прежде.

Профессор UNSW Science Джон Уэбб

Если во Вселенной существует направленность, утверждает профессор Уэбб, и если в некоторых областях космоса электромагнетизм проявляется очень слабо, то наиболее фундаментальные концепции, лежащие в основе большей части современной физики, нуждаются в пересмотре. Чтобы всегда быть в курсе последних новостей из мира науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Тем не менее, с уверенностью утверждать о том, что постоянная тонкой структуры действительно разная в разных областях Вселенной, нельзя. По мнению авторов исследования, если данные других научных работ покажут те же выводы, то это поможет объяснить, почему наша Вселенная такая, какая она есть, и почему в ней вообще существует жизнь. Команда профессора Уэбба считает, что это первый шаг к гораздо более масштабному исследованию, в котором рассматриваются многие направления во Вселенной.

Наша Вселенная очень странная

2020 год начался, мягко говоря, так себе, а уж продолжился сами знаете как. И мне вот что интересно если существуют параллельные вселенные, хотя бы одна, то там есть пандемия? Или может, уже была? Ответов мы, разумеется, не узнаем, но сила воображения, вооруженная научным методом, творит чудеса. И если вы думаете, что все эти разговоры про параллельные вселенные глупости, то вам будет интересно узнать, что многие физики всерьез размышляют об их существовании. Считается, что мультивселенная состоит из нашей наблюдаемой Вселенной и пространства за ее пределами то есть всего, что находится «снаружи». Но если все действительно так и параллельные вселенные существуют, то сталкиваются ли они между собой и почему ученые считают, что да?

Параллельные миры существуют?

В сериале По ту сторону (Counterpart), главный герой (Дж. К. Симмонс) встречает свое отражение себя из параллельной вселенной. Оказалось, 50 лет назад после окончания холодной войны в ходе научного эксперимента что-то пошло не так и открылся переход дверь в мир, идентичный нашему, за одним исключением: в какой-то момент одна реальность разделилась на две и с тех пор в каждой все по-своему. Знаете чем еще интересен сериал? В параллельной вселенной, дверь в которую открыли ученые, бушевала пандемия, уничтожившая миллионы. Согласитесь, довольно интересная пища для размышлений.

Тем временем физики считают, что наша Вселенная одна из бесконечного числа вселенных. Так, согласно результатам исследования 2017 года, на ранних стадиях своего развития наша Вселенная могла столкнуться с одним из этих миров, о чем свидетельствует таинственное «холодное пятно», которое растет как пузырь из вакуума. В 2015 году в одной статье утверждалось, что наиболее вероятным объяснением существования холодного пятна является огромный войд диаметром в миллиарды световых лет, в котором содержится относительно мало галактик. Но это предположение оказалось ложным, так как супервойд обнаружить не удалось.

Войд это обширные области между галактическими нитями, в которых отсутствуют или почти отсутствуют галактики и скопления. Подробнее о том, что такое галактические нити и космическая паутина, читайте в нашем материале.

Тонкие галактические нити образуют собой космическую паутину

Таким образом, исследователи доказали, что супервойд и холодное пятно не одно и то же, а вопрос о том, почему оно существует остается открытым. Как рассказали ученые из Даремского университета изданию WIRED, наиболее вероятным объяснением является то, что наша Вселенная была вовлечена в столкновение с другой Вселенной на ранних стадиях своего развития.

Но как ученые об этом узнали? Начнем с того, что огромное пространство, которое мы называем нашей Вселенной, может быть просто маленьким пятнышком в ткани, усеянной другими вселенными, так что мы вполне можем жить в том, что физики называют мультивселенной.

Примерно так выглядит холодное пятно

Но давайте немного вернемся назад и посмотрим, почему физики вообще думают, что могут существовать вселенные за пределами нашей собственной. Еще больше новостей о самых разных открытиях из мира науки вы найдете на нашем канале в Яндекс.Дзен.

Ткань пространства-времени

Считается, что через доли секунды после Большого взрыва наша Вселенная экспоненциально расширилась в фазе, называемой инфляцией. Вскоре после того, как физик Алан Гут предложил теорию инфляции, другие физики, включая Андрея Линде из Стэнфордского университета и Алекса Виленкина из университета Тафтса, поняли, что если инфляция началась, то она никогда не прекратится. Согласно этой идее, теперь называемой «вечной хаотической инфляцией», то, что мы считаем вакуумом, на самом деле не пустое пространство.

Вакуум содержит энергию, которая делает его неустойчивым и склонным к образованию новых пузырчатых вакуумов, очень похожих на пузырьки воздуха, которые возникают в кипящей воде. Каждый пузырь надувается по очереди, и внутри него могут образовываться новые пузырьки. С этой точки зрения наша Вселенная всего лишь один пузырь из огромного и постоянно растущего числа пузырьков, каждый из которых способен породить новую вселенную.

Реликтовое излучение. Белым кругом обведено холодное пятно

Как думаете, мы правда живем в мультивселенной? Присоединяйтесь к обсуждению в нашем Telegram-чате, где вы точно найдете единомышленников и узнаете много нового.

Ученые считают, что лучший шанс доказать существование мультивселенной найти доказательства столкновения вселенных. Все потому, что оно создало бы возмущения в структуре пространства-времени, которые оставили бы отпечаток на космическом микроволновом фоновом излучении (реликтовом излучении).

Реликтовое излучение (CMB) это первый свет во Вселенной, состоящий из фотонов, которые распределились по всей Вселенной спустя 370 000 лет после Большого взрыва. По сути, CMB это температура на 2,73 градуса по Цельсию выше абсолютного нуля, но с некоторыми аномалиями. Они включают в себя холодное пятно область, охватывающую 1,8 миллиарда световых лет в поперечнике, которая была обнаружена в 2004 году. Она холоднее примерно на 0,00015 градусов по Цельсию, чем ее окружение.

Два сценария: трехмерное распределение галактик на переднем плане холодного пятна CMB (черного), где каждая точка является галактикой, по сравнению со сценарием без холодного пятна (красного). Количество точек в каждой из них одинаковое, что говорит об отсутствии «пустот»

Вам будет интересно: По мнению физиков существует два способа путешествий во времени

Фотоны, как полагают ученые, содержат информацию о состоянии ранней Вселенной, на которое могли бы повлиять такие события, как инфляция или столкновение с другой вселенной в пузыре. Согласно математическим расчетам, столкновение оставит отчетливый дискообразный отпечаток на фоновом излучении, а температура внутри отпечатка всегда будет немного отличаться от температуры снаружи диска. И холодное пятно может оказаться тем самым отпечатком. Как полагают исследователи, оно может служить доказательством дефекта текстуры пространства-времени, созданным нарушением симметрии в ранней Вселенной.

Однако точный ответ мы узнаем лишь продолжив изучать реликтовое излучение. А пока единственным объяснением существования холодного пятна служит теория о столкновении двух пузырьков вселенных. Как думаете, так и есть?

Не исключено, что наша Вселенная одна из бесконечного числа вселенных

Молекула воды содержит 1 атом кислорода и 2 атома водорода

Каждый раз, когда два атома соединяются вместе, они образуют молекулу. На самом деле все, что нас окружает да и мы сами состоит из триллионов различных типов молекул. Понятие молекулы было принято в 1860 году на международном съезде химиков в Карлсруэ. Согласно принятому определению молекула это наименьшая частица химического вещества, которая обладает всеми его химическими свойствами (растворимость, вкус, способность вступать в соединения и пр). Введение понятия молекулы подтолкнуло развитие физики, химии и других естественных наук. В более общем понимании молекулой называют частицу, образованную из двух или более атомов, соединенных между собой ковалентными связями.

Атом мельчайшая частица вещества, которая обладает всеми его физическими свойствами (цвет, твердость, плотность и пр.)

Когда атомы различных типов элементов соединяются вместе, они образуют молекулы, называемые соединениями. Так, вода состоит из сложных молекул, состоящих из 2 атомов водорода и 1 атома кислорода. Вот почему она называется H2O: у молекулы воды всегда будет в 2 раза больше атомов водорода, чем атомов кислорода. Существует чуть более 100 типов атомов, но типов различных веществ миллионы. Причина такого неравенства кроется в том, что они состоят из различных типов молекул.

Важно понимать, что молекулы состоят не только из различных типов атомов, но и из различных соотношений. Как и в приведенном выше примере с водой, молекула воды состоит из двух атома водорода и одного атома кислорода, что записывается как H2O. Другими примерами являются углекислый газ (C02), аммиак (NH3) и сахар или глюкоза (C6H12O6). Некоторые молекулярные формулы могут получиться довольно длинными и сложными. Давайте посмотрим на молекулу сахара:

• С6 — 6 атомов углерода
• H12 — 12 атомов водорода
• Атом кислорода O6 — 6

Чтобы она получилась, нужны определенные атомы в определенном количестве. Но молекулы могут быть гораздо больше. Одна молекула витамина С состоит из 20 атомов (6 атомов углерода, 8 атомов водорода и 6 атомов кислорода C6H8O6). Если взять эти 20 атомов витамина С и смешать, соединяя их вместе в другом порядке, то получится совершенно другая молекула, которая не только выглядит по-другому, но и действует иначе.

Молекула витамина С выглядит так

Читайте также: Обнаружены новые химические соединения, способные объяснить возникновение жизни на Земле.

Некоторые молекулы, особенно некоторые белки, содержат сотни или даже тысячи атомов, которые соединяются вместе в цепи, которые могут достигать значительной длины. Жидкости, содержащие такие молекулы, иногда ведут себя странно. Например, жидкость может продолжать вытекать из колбы, из которой была вылита некоторая ее часть, даже после того, как колба будет возвращена в вертикальное положение.

Факты о молекулах

• Газообразный кислород обычно представляет собой молекулу O2, но это может быть и O3, который мы называем озоном.
• Молекулы могут иметь различную форму. Некоторые из них представляют собой длинные спирали, а другие могут иметь форму пирамиды.
• Идеальный алмаз — это единственная молекула, состоящая из атомов углерода.
• ДНК это сверхдлинная молекула, которая обладает информацией, описывающей каждого человека.
• 66% массы человеческого тела состоит из атомов кислорода

Чтобы всегда быть в курсе последних научных открытий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram

Химические связи

Молекулы и соединения удерживаются вместе силами, называемыми химическими связями. Существует четыре типа химических связей, которые удерживают большинство соединений вместе: ковалентные связи, ионные связи, водородные и металлические, однако в качестве основных выделяют ковалентные и ионные, так как они связаны с электронами. Как известно, электроны вращаются вокруг атомов в оболочках. Эти оболочки хотят быть «полными» электронов. Когда они не заполнены, то будут пытаться соединиться с другими атомами, чтобы получить нужное количество электронов и заполнить их оболочки.

Ковалентные связи делят электроны между атомами. Это происходит, когда получается, что атомы делятся своими электронами, чтобы заполнить свои внешние оболочки. В свою очередь ионные связи образуются, когда один электрон передается другому. Это происходит, когда один атом отдает электрон другому, чтобы сформировать баланс и, следовательно, молекулу или соединение.

Еще больше увлекательных статей о том, как ученые дробят реальность на атомы, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там выходят статьи, которых нет на сайте!

Знания о свойствах и строении молекул легли в основу современной науки и нашего понимания Вселенной

Немаловажным также является тот факт, что молекулы всегда находятся в движении. В твердых телах и жидкостях они находятся очень близко друг к другу, а их движение можно сравнить с быстрой вибрацией. В жидкостях молекулы могут свободно перемещаться между собой, как бы скользя. В газе плотность молекул обычно меньше, чем в жидкости или твердом теле того же химического соединения, а потому молекулы движутся даже более свободно, чем в жидкости. Для конкретного соединения в данном состоянии (твердом, жидком или газообразном) скорость молекулярного движения возрастает с увеличением абсолютной температуры.

Теория Большого взрыва свидетельствует о том, что у Вселенной было начало

Первое, о чем необходимо помнить рассуждая о теории Большого взрыва, является принятие того факта, что это очень сложная для понимания концепция. Мы представляем себе начало всего как мощный взрыв, который произошел из одной точки. Однако космологи подразумевают под этим событием нечто иное. Большой Взрыв это взрыв пространства, а не взрыв в космосе. У взрыва нет ни центра, ни края. Ученые полагают, что за пределами Большого Взрыва не было места, поэтому Вселенная ни во что не расширялась. Скорее, расширялось пространство повсюду. Вот почему кажется, что галактики удаляются от нас во всех направлениях. Любой наблюдатель, где бы он ни находился, увидел бы то же самое. Но как Вселенная могла образоваться в результате взрыва в одной точке пространства? Некоторые исследователи полагают, что ответ на этот вопрос звучит следующим образом никак.

Вселенная из ничего

Если подумать о Большом Взрыве как о метафоре человеческой психологии, то в каком-то смысле можно счесть себя центром Вселенной, поскольку именно так она выглядит для всех наблюдателей. Однако в более глубоком смысле никто не находится в центре, так как экспансия повсюду, а все мы находимся в одной и той же ситуации. Важно понимать, что Большой взрыв это описание того, как возникла Вселенная, а не объяснение почему она возникла. Теория Большого взрыва не предполагает ничего о том, было ли что-то до взрыва и что послужило причиной его возникновения.

Как пишет издание Discover, для современных космологов Большой Взрыв это модель, описывающая, как Вселенная расширялась из чрезвычайно горячего, плотного раннего состояния в реальность, которую мы видим сегодня. Доказательства такой интерпретации просто ошеломляют. За последние 50 лет наши знания о Вселенной чрезвычайно возросли.

Хотите узнать еще больше интересных теорий о возникновении нашей Вселенной? Подписывайтесь на наш канал в Google News!

Фоновое микроволновое космическое излучение прямое доказательство Большого Взрыва

Самое известное доказательство Большого Взрыва исходит из «красного смещения» наблюдаемого распространения света от далеких галактик, но это едва ли единственное доказательство. Спектр и распределение космического микроволнового фона точно соответствуют последствиям Большого Взрыва; эволюция галактик свидетельствует о конечном возрасте Вселенной, а возраст наблюдаемых звезд точно совпадает с возрастом Вселенной; крупномасштабное распределение галактик показывает тонкие космические нити, а наблюдаемое количество водорода, гелия, дейтерия и лития во Вселенной точно соответствует моделям ядерных реакций. Но может ли вся эта система интерпретации Большого Взрыва быть неправильной?

Возможно ли немыслимое?

Одним из последних серьезных противников теории Большого Взрыва был ныне покойный космолог Джеффри Бербидж, который в начале своей карьеры отстаивал космологию стационарных состояний и не захотел отказаться от своей любимой теории даже после того, как ее опровергли. Позже он придумал сложную модель осциллирующей Вселенной, которая эффективно включает в себя множество маленьких больших взрывов. Так что на самом деле Бербидж принял теорию Большого взрыва, просто не сказал об этом.

Как думаете, что такое Большой взрыв и узнаем ли мы это когда-нибудь? Поделитесь ответом в комментариях а также с участниками нашего Telegram-чата.

Следующей идеей, отрицающей главенствующую космологическую теорию, является плазменно-космологическая модель Эрика Лернера, физика плазмы, который создал культ, следуя собственной точке зрения о том, что Большого Взрыва никогда не было. Неудивительно, что его модель совершенно не согласуется с данными наблюдений. Таким образом, является очевидным один-единственный факт: наше понимание Большого взрыва является неполным.

Вселенная непостижима для человеческого разума, но мы оставляем попыток

Широко распространенной теорий о том, что произошло в течение первой доли секунды во время Большого взрыва является теория космической инфляции, но она не доказана. Нынешний спор о скорости космического расширения может быть отражением нашего невежества относительно той ранней эпохи. Почему и как произошел Большой Взрыв сплошная загадка. Все мы слышали рассуждения космологов о «мультивселенной», или об идее Вселенной с множеством начал, или о столкновении двух реальностей, создавших нашу Вселенную. Истина заключается в том, что никто не знает, какая из этих идей верна, если вообще верна. Но у них есть кое-что общее все они принимают доказательства того, что наша нынешняя Вселенная возникла из интенсивно горячего, плотного раннего состояния то есть все они принимают за отправную точку Большой взрыв.

Вам будет интересно: Может ли Вселенная осознанно имитировать собственное существование?

Но существовало ли время до Большого Взрыва? Будет ли Вселенная расширяться вечно? Будет ли еще один Большой взрыв? Является ли Вселенная конечной или бесконечной? Существуют ли другие вселенные? Все эти волнующие, открытые вопросы еще долго останутся без ответа. Нам еще многое предстоит узнать о нашем месте в великом замысле природы. Но мы можем быть совершенно уверены, что, куда бы ни привели нас будущие теории и открытия, Большой Взрыв будет частью общей картины.

Возможно, в нашей галактике есть цивилизация, обуздавшая энергию черных дыр

В 1969 году английский физик сэр Роджер Пенроуз впервые предположил, что из черной дыры можно извлечь бесконечную энергию. Ученый полагал, что только высокоразвитая инопланетная цивилизация сможет добыть энергию в эргосфере черной дыры внешнем слое ее горизонта событий, где, чтобы оставаться неподвижным, объект должен двигаться быстрее скорости света. Два года спустя другой физик по имени Яков Зельдович предположил, что теорию Пенроуза можно проверить с помощью эксперимента на Земле, а совсем недавно это удалось исследователям из университета Глазго. Ученые доказали, что способ получить энергию черной дыры действительно работает в реальной жизни с помощью эффекта Доплера и звуковых волн.

Эргосфера область пространства-времени вблизи черной дыры, расположенная между горизонтом событий и пределом статичности.

Точка невозврата

Пенроуз считал, что если поместить объект в эргосферу черной дыры, то в этой необычной области пространства он приобретет отрицательную энергию. Но чтобы это сработало, объект должен двигаться быстрее скорости света. Пенроуз представил себе механизм, который разделит предмет, упавший в черную дыру, на две части, причем одна часть упадет в дыру, а другая будет извлечена. Как поясняется в официальном пресс-релизе исследования на сайте университета Глазго, отдача, генерируемая этим процессом, приведет к тому, что извлеченная половина получит энергию от вращения черной дыры. Звучит все очень сложно (и это действительно так), вот почему в 1969 году британский физик пришел к выводу о том, что изобрести такие технологии под силу только высокотехнологичной цивилизации.

В основе работы, опубликованной в журнале Nature Physics, лежит идея предложенная Зельдовичем, согласно которой энергию можно получить с помощью «скрученных» световых волн, которые создают энергию, ударяясь о вращающийся металлический цилиндр, что происходит при помощи вращательного эффекта Доплера. Это значит, если излучающая (или поглощающая) фотон молекула вращается сама, то энергия излученного (или поглощенного) ею фотона может отличаться от энергии в неподвижном случае.

Еще больше увлекательных статей о тайнах Вселенной и удивительных открытиях в физике, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен.

Черная дыра может обеспечить нашу планету бесконечной энергией

Однако исследователи из школы физики и астрономии университета Глазго решили «скрутить» вместо света звук. Все потому, что звуковые волны это источник гораздо более низких частот, и, следовательно, гораздо более практичны для демонстрации в лаборатории. В ходе работы физики разработали специальную установку, которая использует небольшое кольцо динамиков, завихряющих звуковые волны. Завихрение происходит так же, как должны были быть скручены волны света в теории Зельдевича.

Световые волны и эффект Доплера

Физики описывают свою работу следующим образом: скрученные звуковые волны были направлены к вращающемуся поглотителю звука из пенопластового диска. Микрофоны, расположенные в задней части диска, улавливали звук из динамиков, когда он проходил через диск. Это увеличивало скорость его вращения. Авторы исследования обнаружили, что благодаря необычному поведению эффекта Доплера, этот процесс вызвал явные изменения частоты и амплитуды звуковых волн.

Напомню, что согласно эффекту Доплера, высота звука автомобиля, направляющегося к вам, кажется нам выше, а удаляющегося ниже. Это происходит потому, что звуковые волны приходят к нам с большей частотой, когда машина приближается, но с меньшей, когда она проезжает мимо.

Постановка эксперимента.

Как рассказала изданию Big Think ведущий автор исследования Мэрион Кромб, аспирантка физико-астрономической школы университета Глазго, вращательный эффект Доплера ограничен круговым пространством. Это значит, что скрученные звуковые волны изменяют шаг, если измерять их с точки зрения вращающейся поверхности. Если поверхность вращается достаточно быстро, то звуковая частота может сделать чтото очень странное например, перейти от положительной частоты к отрицательной, при этом забирая энергию от вращения поверхности.

В общем и целом авторы новой работы смогли показать, что по мере увеличения скорости вращающегося диска высота звука продолжала падать до тех пор, пока не исчезала а затем возвращалась на 30% громче, чем раньше. Ученые называют услышанное во время эксперимента «экстраординарным», добавив, что «волны отрицательной частоты способны забирать часть энергии из вращающегося пенопластового диска, становясь при этом громче точно так же, как и предложил в 1971 году Зельдович.»

Вам будет интересно: Может ли галактическая цивилизация пережить конец Вселенной?

Конечно, трудно сказать, используют ли инопланетяне этот подход для получения энергии из черных дыр, но ученые намерены выяснить, распространяется ли данный эффект на электромагнитные волны и другие источники. И все же, в данный момент люди не в состоянии изобрести технологии, которые позволили бы нам заполучить бесконечную энергию черной дыры. Как думаете, в будущем у нас получится? Ответ будем ждать в нашем Telegram-чате.

Есть такие вопросы, ответы на которые величайшие умы планеты ищут не первое столетие. Так, вопрос о том, что такое сознание будоражит не только философов, но и физиков, однако единого определения сознания до сих пор нет, а подходы к его изучению и изучению тех, кто этим самым сознанием обладает, постоянно меняются, ведь ученые до сих пор не уверены в том, наделены ли сознанием все животные или только представители Homo Sapiens. Результаты нового исследования предлагают пойти еще дальше, ведь физикам впервые в истории удалось… измерить сознание у плодовой мушки! Авторы научной работы утверждают, что обнаружили способ количественного измерения сознания. Звучит как научная фантастика, так что давайте разбираться.

Насекомые обладают сознанием?

Если вы, как и я, не очень-то любите насекомых, это может показаться несколько жутким: согласно результатам исследования 2016 года, опубликованном в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences, насекомые обладают сознанием. По мнению группы исследователей из университета Маккуори в Австралии, мухи и блохи способны на «субъективные переживания», которые являются одной из основных форм сознания.

К такому выводу ученые пришли изучив снимки мозга мух, сделанные в области среднего мозга, которая расположена внутри складок коры головного мозга. Используя эти изображения, они сравнили мозг мухи с мозгом других животных и обнаружили, что мозг мухи имеет схожие структуры с человеческим мозгом. Это, пишут авторы статьи, позволяет им моделировать мир так же, как это делаем мы. Что ж, недаром главный герой фильма «Муха» был так воодушевлен своим гм… перерождением.

У людей и других позвоночных есть веские доказательства того, что средний мозг отвечает за способность к субъективному опыту. Кора головного мозга определяет многое из того, что мы осознаем, но в первую очередь это происходит благодаря среднему мозгу. Он делает это очень грубо, формируя единую целостную картину мира с единой точки зрения.

Ведущий автор исследования Колин Клейн в интервью Discovery News.

Оказывается, базовые нейронные сигналы плодовых мушек схожи с человеческими

Более того, Клейн и его команда пришли к выводу, что мухи также эгоцентричны, потому что они избирательно обращают внимание на определенные вещи это помогает им выжить. Согласитесь, на этом фоне новость о записи сознания мух выглядит не так удивительно.

Исследование, опубликованное в журнале Physical Review Research, привела к появлению нового подхода к измерению сознания, что потенциально меняет наше понимание сложных неврологических проблем. Работа описывает, как с помощью физики ученым удалось измерить уровень сознания у плодовых мушек. Мухи, которые обычно используются в биологических исследованиях, по-видимому, имели различные, поддающиеся количественному измерению уровни сознания, которые можно было уловить в нейронных записях.

Еще больше увлекательных статей о том, что такое сознание и как его изучают, читайте на нашем канале в Яндекс.Дзен. Там регулярно выходят статьи, которых нет на сайте!

Новый подход в изучении сознания

Исследовательская группа из университета Монаша НАО Цучия нашла способ измерить уровень сознательного возбуждения у плодовых мушек с помощью сложных сигналов, производимых мозгом. Новая методика позволяет различать мух, которые были под наркозом, и тех, которые не были, вычисляя временную сложность сигналов, сообщают исследователи в официальном пресс-релизе.

«Это очень важное исследование, поскольку оно подчеркивает объективный способ измерения сознательного возбуждения, подключаясь к небольшой области мозга, а не ко многим его частям,» пишут авторы научной статьи. Это также говорит о том, что в мозге существует четкий признак сознательного возбуждения, который не зависит от конкретных внешних стимулов. Исследователи также пришли к выводу, что применение аналогичного анализа к другим наборам данных, в частности к данным ЭЭГ человека, может привести к новым открытиям, касающимся сознания.

Даже эти ребята обладают сознанием, что уж говорить про других животных

Потенциально, новая методика применима к людям и отражает растущий интерес к новым теориям сознания, которые сегодня можно проверить экспериментально.

В ходе работы исследовательская группа изучила мозговые сигналы, производимые 13 плодовыми мушками во время бодрствования и под наркозом. Затем они проанализировали полученные сигналы, чтобы понять, насколько они сложны. По существу, сложность нейронных сигналов мух была связана с уровнем их сознательного возбуждения. У бодрствующих мух мозговая активность была сложнее, чем у тех, кто находился под наркозом и эти сигналы могут послужить основой для будущих исследований.

Измерить человеческое сознание значительно сложнее в мозгу мухи примерно 100 000 клеток, а в человеческом 86 миллиардов. Тем не менее, исследователи надеются, что в будущем их работа позволит продвинуться и в исследованиях сознания и мозга человека. А как вы думаете, что такое сознание и можно ли его измерить? Ответ будем ждать здесь!

Читайте также: Что такое сознание и как оно появилось?

Как отмечает портал Futurism.com, одной из главных проблем неврологии является различие невосприимчивых вегетативных пациентов и тех, кто страдает от состояния, названного «синдромом запертого человека» когда человнек все осознает, но не может двигаться или общаться вербально из-за полного паралича почти всех мышц в теле.

Ох уж эти плодовые мушки: то у них сознание запишут, то циркадные ритмы откроют

Время есть у всех. Но только что такое время?

Время — оно как воздух. Мы живем в нем и даже не задумываемся над тем, что это такое и как им пользоваться. Тем не менее, это очень сложная вещь, которая лежит в основе всего. Не зря же есть словосочетание пространство и время. С пространством все понятно — вот оно. До работы 10 километров на машине, а до магазина 300 метров пешком. Вот только время в этом пути будет очень относительным. Но что это вообще такое и справедливо ли говорить о том, что время бесконечно и оно было всегда? Можно ли потрогать время? Может быть его можно остановить или повернуть вспять? Все эти вопросы люди часто задают друг другу и сами себе. Давайте попробуем ответить хоть на какие-то из них.

Что такое время?

Обычно под временем мы понимаем то, что отсчитывается стрелками часов и чего нам всегда не хватает. При этом, считается, что время делится на прошлое, настоящее и будущее. С первым и последним понятно, но существует ли настоящее?

Любая микроскопическая доля времени, про которую мы постараемся сказать, как про настоящее, уже будет прошлым. Получается, что настоящего, как такового, не существует. Оно является только тем, что мы привыкли так называть, то есть очень широкое понятие в духе наши дни. Оно может включать периоды от нескольких месяцев до нескольких лет и даже тысяч лет, если мы говорим, к примеру, о существовании Вселенной или формировании нашей планеты.

Одно из определений времени гласит, что это то, заставляет все события происходить неодновременно.

При этом многие ученые все же воспринимают время, как прогрессию, в которой будущее становится настоящим, а настоящее — прошлым, и этот процесс непрерывен. Даже если взорвется наше Солнце, время все равно не остановится и продолжит существовать. Просто уже не для нас.

Почему во время карантина время идет быстрее?

Что дает понимание времени

А еще время является основной для понимания того, что такое динамика. Только имея представления о времени, можно говорить о событиях, которые развиваются с определенной скоростью. Ведь совершенно нормальным считается спросить, когда что-то произошло и сколько продлилось то или иное явление. Получается, что время похоже на пространство — это координаты, но не точки на карте того, когда это было. Отличие только одно. По карте можно ходить куда угодно, а по времени — только в одну сторону. Именно это свойство времени является главной загадкой, над которой бьются ученые и строят свои гипотезы фантасты.

Фантасты часто поднимают тему времени, так как полет фантазии в этом направлении невозможно остановить.

Люди воспринимают время более менее одинаково, так как привычные нам часы тикают с одной скорость. Однако, это справедливо только для классической физики. Квантовая же физика утверждает обратное и говорит о том, что система становится активной только в тот момент, когда за ней наблюдают. То есть, в некотором роде именно квантовая физика не исключает возможности движения времени вспять.

Немного юмора от физики, который кое-что объясняет.

Могут ли сразу две черные дыры вращаться в центре Млечного Пути?

Теория относительности Альберта Эйнштейна

В свое время Альберт Эйнштейн явил миру теорию относительности, о которой вы наверняка слышали. Она полностью меняет типичное представление о времени и взгляд на него. Согласно этой теории, прогрессия времени не универсальна. Если говорить совсем просто, то по этой теории часы идут с разной скоростью в зависимости от того, на чьей руке они надеты.

Если обладатель часов окажется в непривычной для него ситуации, например, будет перемещаться со скоростью света или окажется рядом с сильным источником гравитационных волн — например, рядом с черной дырой — время для него пойдет иначе. В некоторых ситуациях оно может даже остановиться или и вовсе повернутся вспять.

Теория относительности предполагает, что любые события могут влиять только на те события, которые происходят после них. Но это не противоречит движению времени, как вектора физической величины, в обратном направлении. В этом случае уже события будущего будут находится в прошлом относительно того, кто носит часы.

Проще говоря, в такой ситуации восприятие привычных физических процессов меняется и человек оказавшийся в таком месте может не только наблюдать время, но и двигаться по нему как в обычном пространстве — влево, вправо, вперед, назад и так далее. То есть, относительность уравнивает время и пространство, наделяя их одними и теми же свойствами.

Величайшие умы мира бьются над разгадкой тайны времени, но они ничего пока так и не добились.

Возможно ли путешествие во времени

Есть еще понятие T-симметрии, когда явления и величины, коими они представлены, не зависят от шкалы координат, и при изменении положительного значения на отрицательное кривая на графике становится зеркальной. В теории относительности, несмотря на такие отличие от привычного мира, это правило тоже сохраняется.

Общая теория относительности Эйнштейна: четыре шага, предпринятых гением.

Интересно, что в споры о возможности путешествия во времени в обратном направлении вмешивается термодинамика, которая говорит, что все процессы в мире стремятся из упорядоченной системы к хаосу, то есть увеличению энтропии. Этот процесс нельзя повернуться вспять. То есть, взорвавшиеся звезды нельзя склеить обратно, а сгнивший лист железа превратить в новый. Проще говоря, фарш невозможно провернуть назад и мяса из него не восстановишь.

Если они смогли, может и мы когда-то сможем?

В итоге, грубо можно сказать, что время для нас это то время, которое есть на Земле. Если мы начнем путешествовать в пространстве дальше ближайших планет, нам придется понимать, что такое время и как оно меняется. Хотя, формально, на незначительные доли секунд отклонения есть и на Земле. Это даже учитывается при создании некоторых сверхточных систем и атомных часов.

Понимаем ли мы время

Вообще, человечество пока плохо понимает, что такое время на самом деле и все сказанное является только теориями и гипотезами. Мы пока так и не смогли достичь источников гравитационных волн, хотя смогли зафиксировать их.

Как только люди научатся путешествовать во времени, очень не хотелось бы это пропустить. Поверьте, прежде чем бежать покупать билеты, мы напишем об этом в нашем новостном канале в Telegram. Присоединяйтесь, чтобы ничего не пропустить.

Пока о времени мы знам только то, что это геометрический параметр, характеризующий длительность процессов. Он является частью пространственно-временного континуума и четвертой осью привычного нам трехмерного мира. Ах да Еще то, что это чертовски интересная и непонятная штука. Как у нас говорят — ничего непонятно, но очень интересно.

Если аксионы действительно удалось обнаружить, это самый настоящий научный прорыв

Физики говорят, что нашли доказательства существования неуловимой элементарной частицы аксион, которая может входить в состав загадочной темной материи. Исследовательский проект по изучению темной материи XENON1T, расположенный в подземной лаборатории Гран Сассо в Италии, возможно, только что положил начало новой эры в физике. Как пишет The New York Times, подробно описывая научный эксперимент, международная команда ученых установила две тонны сверхчистого сжиженного ксенона в чане под итальянской горой. Ксенон это благородный газ без цвета, вкуса и запаха, который чрезвычайно стабилен. Инертность делает его идеальным кандидатом для обнаружения любых частиц, которые проходят через него. Неужели новое открытие самая настоящая революция в физике?

Темная материя это гипотетическая форма материи, которая не участвует в электромагнитном взаимодействии, а потому недоступная прямому наблюдению.

Аксион неуловимая частица

Как утверждают авторы исследования в официальном пресс-релизе, возможно, они обнаружили доказательства существования давно предсказанного типа субатомной частицы аксиона. Впервые существование аксиона было предложено в 1977 году для объяснения расхождений в физике элементарных частиц. Со временем аксионы также стали популярным способом объяснить существование темной материи таинственной субстанции, составляющей 85 процентов массы Вселенной. Примечательно, что на сегодняшний день нет прямых доказательств ее существования.

В рамках эксперимента XENON1T, исследователи установили две тонны сверхчистого сжиженного ксенона в чане под итальянской горой. В поисках участвуют полторы сотни ученых, которые производят сверхточные замеры элементарных частиц, сталкивающихся между собой. В ходе последнего исследования, физики зарегистрировали аномально много событий, что может свидетельствовать как о существовании новых частиц солнечных аксионов, так и о новых свойствах нейтрино, о чем я рассказывала в одной из предыдущих статей.

Чтобы всегда быть в крусе послдених научных открытий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram!

В работе, которая пока что не прошла экспертную оценку и опубликована на сайте университета Пердью, исследователи пишут об обнаружении «удивительного превышения событий», взаимодействующих с частицами ксенона эти события нельзя объяснить с помощью стандартной модели физики. Напомню, что по мнению ученых темная материя состоит из частиц, свободно проходящих сквозь обычные детекторы (они не отличаются сильной чувствительностью), но при этом суммарно их масса достаточно большая, чтобы макроскопически оказывать влияние на вещество путем гравитационного взаимодействия.

Вот так выглядят поиски таинственной темной материи

Гравитационное взаимодействие элементарных частиц это самое слабое из всех фундаментальных взаимодействий, которое характеризуется участием во взаимодействии гравитационного поля или поля тяготения. Избыток выявленных взаимодействий на момент написания этой статьи имеет три объяснения. Согласно первому, наиболее простому объяснению, причиной огромного количества событий является загрязнение в резервуаре. Второе возможное объяснение предполагает, избыток событий может быть вызван нейтрино.

А вот третье объяснение является самым смелым и, по мнению ученых, может иметь серьезные последствия для физики. Как вы, вероятно, догадались, именно последнее объяснение предполагает существование аксионов. Если все действительно так, то это первое наблюдение неуловимой субатомной частицы. Необходимо отметить о чем также пишет Futurist.com что существование аксионов не является прямым объяснением темной материи, однако авторы научной работы полагают, что они могли бы подготовить почву для создания темной материи на ранних стадиях нашей Вселенной.

Это интересно: Может ли темная материя быть старше Большого взрыва?

Тайны Вселенной и темной материи

Ученые, несомненно, взволнованы третьем возможным объяснением, хотя призывают общественность к сдержанности, так как есть два других потенциальных объяснения. Но что, если команда XENON1T действительно обнаружила гипотетическую субатомную частицу?

Чан с благородным газом ксеноном в подземной лаборатории в Италии

Как написала в электронном письме Live Science Чанда Прескод-Вайнштейн, физик из университета Нью-Гэмпшира, которая не участвовала в исследовании, в случае подтверждения, это будет самым значимым открытием в физике со времен обнаружения космического ускорения.

Тем не менее, праздновать еще очень рано. Дело в том, что время от времени ученые ошибаются помните историю про открытие такой большой черной дыры, что ее существование не возможно? Спустя всего несколько месяцев после публикации исследования, сразу две независимых команды ученых выпустили опровержение, согласно которому обнаружение невозможной черной дыры оказалось ошибкой. Так что нам с вами остается ждать результатов рецензирования исследования и постараться узнать о таинственной темной материи как можно больше. Как думаете, это научный прорыв или простое загрязнение чана с ксеноном? Ответ будем ждать здесь!

Последние комментарии