V roku 1900 britský fyzik Lord Kelvin povedal: „Vo fyzike nie je nič nové. Zostáva už len vykonať viac a presnejšie merania. ““Avšak od roku 1900, počas troch desaťročí, vedci vyvinuli kvantovú mechaniku, ktorá sa ukázala byť nezlučiteľná so všeobecnou relativitou, ktorá viedla k jednému z najhlbších rozporov vo fyzike.
Dnes by sa žiaden vedec neodvážil tvrdiť, že naše fyzikálne znalosti vesmíru sa blížia ku koncu. Naopak, s každým novým objavom sa zdá, že existuje iba viac nevyriešených problémov. Naked Science predstavuje výber z najväčších nevyriešených záhad vo fyzike.
Čo je temná energia?
Vesmír sa naďalej rozširuje rýchlejšie a rýchlejšie, napriek tomu, že pôsobia proti nemu hlavné sily, ktoré naň pôsobia - sila príťažlivosti alebo gravitácie. Vzhľadom na to astrofyzici navrhli, že existuje neviditeľný agent, ktorý pôsobí proti tejto veľmi závažnosti. Hovoria tomu temná energia. Vo všeobecne akceptovanom chápaní je temná energia „kozmologickou konštantou“, neodcudziteľnou vlastnosťou priestoru samotného, ktorý má „negatívny tlak“. Čím viac priestoru sa rozširuje, tým viac sa vytvára (priestor) as ním aj temná energia. Na základe pozorovaných rýchlostí rastu vesmíru vedci dospeli k záveru, že temná energia musí predstavovať najmenej 70% celkového obsahu vesmíru. Stále však nie je jasné, čo to je a kde to hľadať.
Foto: livescience.com
Propagačné video:
Čo je temná hmota?
Je zrejmé, že asi 84% hmoty vo vesmíre neabsorbuje ani nevyžaruje svetlo. Temnú hmotu nemožno priamo vidieť. Jeho existencia a vlastnosti sú stanovené kvôli jeho gravitačným účinkom na viditeľnú hmotu, žiarenie a zmeny v štruktúre vesmíru. Táto temná látka preniká do okrajov galaxie a pozostáva z „slabo interagujúcich masívnych častíc“. Až doteraz žiadny z detektorov nebol schopný tieto častice detegovať.
Foto: livescience.com
Prečo existuje „šípka času“? Čas sa pohybuje vpred. Tento záver je možné vyvodiť na základe vlastnosti vesmíru nazývanej „entropia“, ktorá je definovaná ako úroveň rastúcej poruchy. Po tom, ako sa to už stalo, nie je možné zvrátiť nárast entropie. „Šípka času“je koncept, ktorý opisuje čas ako priamku z minulosti do budúcnosti. „Vo všetkých procesoch existuje osobitný smer, ktorým procesy prechádzajú samy od usporiadanejšieho stavu k menej usporiadanému.“Hlavná otázka však znie: prečo bola entropia na nízkej úrovni v čase narodenia vesmíru, keď bol relatívne malý priestor naplnený kolosálnou energiou?
Foto: livescience.com
Existujú paralelné vesmíry?
Astrofyzikálne dôkazy naznačujú, že vesmírno-časové kontinuum môže byť skôr „ploché“ako zakrivené, čo znamená, že pokračuje donekonečna. Ak je to tak, potom je náš vesmír iba jedným z nekonečne veľkého Multiverse. Podľa výpočtov, ktoré v roku 2009 urobili fyzici Andrei Linde a Vitaly Vanchurin, vzniklo po Veľkom tresku desať až desiata moc až desiata moc až siedma mocenská (10 ^ 10 ^ 10 ^ 7) vesmír. Lot. Veľa. Ak existujú paralelné vesmíry, ako by sme mohli kedykoľvek zistiť ich prítomnosť?
Foto: livescience.com
Prečo je omnoho viac hmoty ako antihmota?
V skutočnosti nejde o to, prečo existuje viac podstaty ako opačne nabitá antihmota, ale prečo vôbec niečo existuje. Niektorí vedci špekulujú, že po Veľkom tresku boli hmota a antihmota symetrické. Keby to tak bolo, svet, ktorý vidíme, by sa okamžite zničil - elektróny by reagovali s anti-elektrónmi, protónmi - s anti-protónmi atď., Pričom by zostalo len veľké množstvo „nahých“fotónov. Z nejakého dôvodu však existuje podstatne viac hmoty ako antihmota, ktorá nám všetkým umožňuje existovať. Neexistuje všeobecne akceptované vysvetlenie.
Foto: livescience.com
Ako merať kolaps funkcií kvantovej vlny?
Kvantová mechanika je v podivnej oblasti fotónov, elektrónov a ďalších elementárnych častíc zákon. Častice sa nechovajú ako malé gule, pôsobia ako vlny, ktoré cestujú po veľkých oblastiach. Každá častica je opísaná vlnovou funkciou, ktorá označuje jej možné umiestnenie, rýchlosť a ďalšie vlastnosti. V skutočnosti má častica rozsah hodnôt pre všetky vlastnosti, až kým nebola experimentálne meraná. V okamihu detekcie sa jej vlnová funkcia „zrúti“. Ale ako a prečo merania častíc v skutočnosti, ktorú vnímame ako kolaps pre svoju vlnovú funkciu? Otázka problému merania sa môže zdať ezoterická, stále sa však musíme priblížiť k pochopeniu toho, čo je naša realita a či vôbec existuje.
Foto: livescience.com