Naukowcy od setek lat próbują zrozumieć naturę kosmosu. Ostatnie postępy technologiczne pozwoliły naukowcom uzyskać większy wgląd w świat i doprowadziły do powstania nowych hipotez dotyczących tego, jak to wszystko działa.
Niektóre z nich wydają się wiarygodne, podczas gdy inne są szalone. Omówimy dwie najbardziej dziwaczne, ale intrygujące hipotezy dotyczące budowy naszego kosmosu. Jak to się dzieje, że kosmos jest tak zorganizowany?
Temat ten był badany przez naukowców przez lata. Zaproponowali oni wiele teorii mających na celu wyjaśnienie, jak działa i co jest przed nim. Wiadomo, że Wszechświat składa się z gromad galaktyk.
Każda galaktyka zawiera dziesiątki lub miliardy gwiazd, planety krążące wokół tych gwiazd oraz ogromny obłok gazu i pyłu.
Hipotezuje się, że odpowiedzialne za to są również ciemna materia i ciemna energia. Inni uważają, że wszechświat jest bardziej złożony niż się wydaje.
Wszechświat holograficzny
Koncepcja z 1993 roku mówi, że kosmos jest zasadniczo masywną holografią. Idea ta jest podobna do metafory jaskini Platona. Zasada holograficzna mówi, że cała materia zawarta w pewnym regionie przestrzeni może być reprezentowana jako "hologram" - informacja znajdująca się na granicy tego obszaru.
Koncepcja ta została po raz pierwszy zaproponowana przez Gerarda Hoofta, holenderskiego fizyka teoretycznego. Leonard Susskind, amerykański profesor fizyki fizycznej w Stanford, połączył swoje pomysły z Charlesem Thorne'em, profesorem matematyki Uniwersytetu Florydy, tworząc teorię strun.
Dyskusja nad termodynamiką czarnych dziur doprowadziła do powstania holograficznej idei Wszechświata. Leonard Susskind opisał to w swojej książce "The Black Hole War: My Battle With Stephen Hawking To Make the World Safe for Quantum Mechanics".
Idea jest taka, e wszystkie informacje, które kiedykolwiek dostały się do czarnej dziury (a powinno ich być du o, poniewa energia nie mo e po prostu wyparować zgodnie z równaniem zachowania) zostają odtworzone na horyzoncie zdarzeń.
Wszelkie dane, które są umieszczone w czarnej dziurze stają się nienaprawialne i pozostaną tam na zawsze. Wszystkie dane są wtedy zapisywane w nieczytelnym formacie. To twierdzenie opiera się na fundamentalnej zasadzie fizycznej.
Susskind jest odpowiedzialny (przynajmniej w kontekście teorii strun) za rozwiązanie problemu informacji w czarnej dziurze za pomocą zasady holograficznej. W ten sposób powstała holograficzna czarna dziura.
Zachowuje ona informacje o trójwymiarowych obiektach, które są do niej wrzucane przez dwuwymiarowy horyzont zdarzeń. Naukowcy poszli dalej i twierdzili, że każda informacja znajdująca się w dowolnej objętości może być zapisana na otaczającej ją powierzchni.Jeśli informacja jest z pudełka, to jest zapisana w jego ścianach. Jeśli jest to informacja o słońcu, to jest ona zapisana w wyobrażonej sferze otaczającej pudełko. Wszystkie dane, które występują we wszechświecie są zapisane na obwodzie.
Jest to idea teoretyczna i nie wymaga ona żadnych konkretnych granic. Stanowi ona, że wszelkie informacje lub działania zachodzące na danym kawałku przestrzeni są równoważne z każdym rodzajem zapisu na granicy objętości.
Holograficzna teoria wszechświata utrzymuje, że wszystkie rzeczy, które człowiek postrzega i słyszy są prawdziwe. Może to być zarówno rzeczywistość, jak i trójwymiarowa projekcja dwuwymiarowych zapisów na "ścianę otaczającą" Wszechświat. Człowiek obserwuje i czuje. Te cytaty są bardzo ważne w tym przypadku - Holografia nie jest tym, co jesteśmy przyzwyczajeni widzieć, ale opiera się na tej samej idei.
Oczywiście, Ziemia nie ma fizycznej granicy; zamiast tego jest zamknięta wyobrażoną ścianą podobną do równika na kuli ziemskiej. Może to brzmieć jak absurdalny pomysł, ale można go przetestować naukowo. Naukowcy przeprowadzili badania w 2017 roku.
Międzynarodowy zespół kosmologów reprezentujących Kanadę, Włochy i Wielką Brytanię przedstawił dowody wspierające ideę holograficznego wszechświata. Kosmolodzy zastosowali dwuwymiarowy model Wszechświata, który na podstawie wcześniej zgłoszonych cech był w stanie precyzyjnie powielić obraz mikrofalowego tła - promieniowania cieplnego wypełniającego równomiernie przestrzeń. Chociaż wyniki są zgodne z zasadą holograficzną, nie wspierają innych teorii kosmologicznych. Wszechświat jest nadpłynny.
Choć przestrzeń ma tylko trzy wymiary, czas ma również czwarty wymiar. Dlatego teoretycznie możliwe jest postrzeganie Wszechświata w czterech wymiarach przestrzeni i czasu.
Einstein, w swojej teorii względności z 1905 roku, jako pierwszy pokazał, że przestrzeń i czas mogą być połączone. Pojęcie "czasoprzestrzeni" stworzył również matematyk Herman Minkowski, zaledwie trzy lata później.
Na kolokwium w 1908 roku Minkowski oświadczył: "Odtąd czas i przestrzeń same w sobie stają się pustymi fikcjami, dopiero ich jedność podtrzymuje rzeczywistość."
Niektóre koncepcje, takie jak te przedstawione przez włoskich fizyków Stefano Liberati, i Luca Macchione twierdzą, że czasoprzestrzeń jest czymś więcej niż abstrakcyjną ramą zawierającą rzeczywiste obiekty, takie jak gwiazdy i galaktyki.
Według włoskich naukowców, jest ona sama w sobie substancją fizyczną, podobną do oceanu wody. Teoria ta mówi, że czasoprzestrzeń składa się z mikroskopijnych cząstek w głębszej warstwie rzeczywistości, podobnej do wody, która składa się z niezliczonych cząsteczek.
W ogóle najnowsza - teoria "nadpłynnej próżni" - postulowała ponad pół wieku temu, że czasoprzestrzeń zachowuje się jak ciecz. Włoscy eksperci zgłaszali jednak zastrzeżenia co do takiej lepkości. Kosmos jest jedną z najbardziej tajemniczych zagadek fizyki. Na przykład fale poruszają się po wodzie, wykorzystując medium.
Medium jest niezbędne do przekazywania energii. Ale jak fale elektromagnetyczne lub fotony mogą poruszać się w przestrzeni, w której pozornie nie ma nic? Liberati, Macchione i inni wymyślili teorię superfluidalnej przestrzeni. Twierdzi ona, że kosmos jest superpłynną cieczą, o zerowej lepkości, która zachowuje się jak jedna całość.
Superpłynna ciecz to taka, która może płynąć w nieskończoność bez utraty energii. To nie jest fantazja; superpłynne ciecze są prawdziwe. Superpłynność występuje, gdy ciecze lub gazy są poddawane spadkom temperatury poniżej zera absolutnego. W tym stanie atomy tracą swoje indywidualne cechy i stają się jednym superatomem.
Hel jest najbardziej znaną cieczą superfluidalną, jednak można go schłodzić tylko do temperatury 2 K (Kelvina) lub -271,15 °C. Superpłyny posiadają wiele charakterystycznych cech. Na przykład mogą wspinać się po ścianach, a następnie "uciekać" z otwartego naczynia. Nie można ich jednocześnie ogrzewać - doskonale przekazują ciepło. Superpłynna ciecz po podgrzaniu wyparowuje.
W idei czasoprzestrzeń można opisać jako superpłyn, który ma zerową lepkość. Ciecze te są wyjątkowe, ponieważ nie można ich zmusić do wirowania "luzem", tak jak zwykłe ciecze "pracują" przy mieszaniu.
Można je natomiast rozbić na mniejsze wiry. Naukowcy odkryli, że te "kwantowe tornada" są odpowiedzialne za powstawanie i ewolucję galaktyk. Przyszłość Wszechświata Wielu naukowców - fizyków, matematyków i astronomów - pracuje nad rozwojem tak rozległych i niezwykłych idei.
Kosmologia jest łącznikiem pomiędzy wszystkimi tymi naukami. Kosmologia jest stosunkowo nową nauką. Jednak wie już bardzo dużo o tym, jak działa Wszechświat. Rozumie, jak wszystko, od atomów i galaktyk, zaczęło się, jak się skończyło i jak będzie wyglądać w przyszłości.
Każda z nichheory has its own way of explaining the world. Maybe scientists will one day reach a consensus.
**
**Source
Brak komentarzy:
Prześlij komentarz