Este adevărat că Universul este prea complex și este inutil să-l studiem: astrofizicianul risipește miturile populare
Miscelaneu / / July 21, 2023
Există posibilitatea ca totul în jur să fie o simulare spațială și unde să căutați alte lumi.
Mulți locuitori ai planetei noastre nu înțeleg de ce este necesar să se studieze galaxiile aflate la zeci de milioane de ani lumină distanță. Ei cred că ar fi mult mai productiv să se ocupe de problemele pământești - de exemplu, diagnosticul de cancer.
Au dreptate acești pragmați și de ce este necesar să studiem Universul? spuse la forumul „Oamenii de știință împotriva miturilor” astrofizicianul Serghei Pilipenko. Organizatorii forumului - ANTROPOGENESIS.RU - a postat o înregistrare a prelegerii sale pe lor Canalul canalului YouTube, iar Lifehacker a făcut un rezumat.
Serghei Pilipenko
Candidat la științe fizice și matematice, cercetător principal la Departamentul de astrofizică teoretică și cosmologie al Centrului astrospațial al Institutului de fizică Lebedev, autor a 40 de articole științifice
Oamenii obișnuiți aud foarte puțin despre noile descoperiri ale astrofizicienilor. Poate de aceea există atât de multe mituri despre univers și originea lui. Și, de asemenea, despre neputința oamenilor de știință în fața vastului cosmos. Să încercăm să despărțim miturile de adevăr și să vorbim despre cosmologie - știința universului.
Mitul 1. Universul este prea complex pentru ca oamenii să-și dea seama cum funcționează
Pe de o parte, această afirmație sună logică. Oamenii au explorat Pământul de mii de ani și habar nu aveau ce se întâmplă departe de planeta lor natală.
Și apoi au inventat telescoapele. Și s-a dovedit că în Univers au loc explozii, în care se eliberează mai multă energie decât poate elibera Soarele în zece miliarde de ani. Și că sistemul solar este o mică parte a galaxiei cu peste 100 de miliarde de stele. Există multe astfel de galaxii. Mai mult, ele nu sunt localizate aleatoriu, ci formează o structură celulară clară, care de departe arată ca o spumă. Și întregul spațiu al spațiului este umplut cu această spumă din miliarde de galaxii.
Mai mult, oamenii au învățat că universul se schimbă și evoluează în mod constant în timp. De exemplu, acum se extinde. Se pare că este dificil de formulat legile care determină existența și dezvoltarea uriașelor lumi spațiale. Dar de fapt nu este.
Legile naturii pe care le cunoaștem aici pe Pământ funcționează și în alte locuri din Univers, în alte galaxii. Și au acționat în același mod în trecutul îndepărtat al acestui Univers. Aceasta nu este doar o afirmație nefondată de crezut. Acesta este un fapt care poate fi verificat experimental.
Serghei Pilipenko
Există mai multe moduri de a demonstra că legile fizice sunt aceleași pentru întregul univers. Să luăm în considerare două dintre ele:
1. Să comparăm viteza ceasurilor care funcționează pe diferite principii fizice. Să luăm bătrâni plimbători cu un pendul oscilant. Perioada de oscilație depinde de forța gravitației. Adică, aici principala forță care acționează este gravitația. Ceasurile de mână electronice au și pendul. Dar oscileaza datorita actiunii arcului. Gravitația nu are nimic de-a face cu ea, iar forțele electromagnetice acționează.
Viteza tuturor acestor ceasuri este determinată de legi fizice fundamentale complet diferite și constante de bază diferite. Oamenii de știință au comparat comportamentul mecanismelor pe parcursul unui an pentru a vedea dacă constantele fizice fundamentale s-au schimbat unele față de altele. S-a dovedit că rămân aceleași - până la 16 zecimale. Adică, legile fizice nu depind de timp. Pentru a consolida rezultatul, oamenii de știință au examinat un reactor nuclear natural, care se afla în Africa și era activ în urmă cu două miliarde de ani.
Când geologii, împreună cu fizicienii, au examinat rămășițele acestui reactor natural, au reușit să set: pentru ca acesta să funcționeze, valorile constantelor fundamentale trebuiau să fie aceleași cu Acum. Din nou, ipoteza a fost confirmată.
Serghei Pilipenko
2. Să explorăm spectrul obiectelor spațiale îndepărtate. Fiecare atom din sistemul periodic Mendeleev există un spectru prin care poți determina cu exactitate ce fel de substanță este. Depinde și de constantele fizice de bază.
Pentru a explora spectrul corpurilor îndepărtate, astronomii au studiat quasarii, unele dintre cele mai strălucitoare obiecte din univers. La o distanță de aproximativ 10 miliarde de ani lumină, constantele s-au dovedit a fi aceleași cu mare precizie ca pe Pământ. Și din moment ce lumina de la acești quasari călătorește către noi de 10 miliarde de ani, oamenii de știință au primit încă o dovadă că legile de bază nu se schimbă în timp.
Se pare că pot construi modele ale dezvoltării Universului cu suficientă acuratețe. Nici distanțele uriașe, nici intervalele de timp gigantice nu pot împiedica acest lucru.
Mitul 2. Teoria Big Bang confirmă sau infirmă ipotezele despre crearea lumii
Când oamenii de știință au descoperit la începutul secolului al XX-lea că universul se extinde, s-a născut teoria Big Bang. Ea susține că chiar la începutul dezvoltării Universului a existat un anumit moment zero. Adică, la început întreaga masă a fost comprimată într-un punct, apoi a avut loc o explozie. A început numărătoarea inversă, iar problema a început să se împrăștie. Astfel s-a născut universul, care continuă să se extindă.
Mulți filozofi au declarat imediat: Big Bang-ul este momentul creației! Un punct cu o densitate și o temperatură infinit de mare a fost plasat în spațiu de un creator atotputernic și a făcut și o explozie!
Frumoasa teorie. Dar astăzi este clar pentru oamenii de știință că acesta este un model suprasimplificat. Dacă s-a dovedit a fi adevărat și la început a existat un singur punct, atunci astăzi Universul s-ar dovedi a fi omogen. În orice loc ar avea aceeași densitate.
Dar, de fapt, problema în lume este distribuită foarte inegal. De exemplu, densitatea apei obișnuite diferă de media Universului cu 28 de ordine de mărime. E prea mult.
Un univers la fel peste tot ar fi foarte plictisitor. Știința modernă spune că înainte de Universul fierbinte a existat o altă etapă, pe care încă nu știm cu siguranță. Dar există o serie de ipoteze despre ceea ce ar putea fi.
Serghei Pilipenko
Ei bine, acum despre dovezile și infirmarea procesului de creație. Religiile lumii spun că creatorul lumii noastre este atotputernic. Prin urmare, el, desigur, ar putea crea un Univers în care să funcționeze toate legile fizice descoperite de oamenii de știință. Prin urmare, se dezvoltă în strictă conformitate cu ipotezele științifice.
Dar adevărul este că este absolut imposibil să verificăm faptul creației, a fi în acest Univers și privind-o din interior. Adică, cercetătorii nu pot nici să confirme acest fapt, nici să-l infirme. Iar o ipoteză care nu poate fi testată prin metodele disponibile oamenilor de știință este considerată neștiințifică. Este dincolo de cercetări și concluzii.
Există câteva alte teorii despre originea lumii:
1. Calculator. Conform acestei ipoteze, întreaga noastră lume este o simulare uriașă și trăim într-un model virtual creat de cineva. Interesant, se dovedește a fi puțin mai științific. Adică îl putem verifica cel puțin parțial. Faptul este că orice computer, oricât de puternic ar fi, are limitări. De exemplu, secvențele de cifre din el au o lungime finită. Și putem căuta aceste efecte numerice în observații. Deci, vom căuta și verifica. Și află dacă acest lucru este adevărat teorie.
2. inflaţionist. O ipoteză foarte populară. Ea susține că Universul s-a născut în procesul de tranziție a vidului primar într-o altă stare. Acest proces este adesea denumit inflație. Teoria explică de ce Universul nu este omogen, iar parametrii denivelărilor sunt surprinzător de similari cu cei observați astăzi de fizicieni și astronomi. Descrie cu exactitate distribuția galaxiilor sub formă de spumă. Prezice atât nașterea universurilor multiple, cât și existența undelor gravitaționale în spațiu. Oamenii de știință caută acum în mod activ aceste valuri și poate le vor găsi în următorii 30 de ani. Deci, ei pot testa această ipoteză.
3. Multidimensional. Se presupune că universurile se nasc atunci când se ciocnesc unele suprafețe multidimensionale, care sunt scufundate în spațiu cu un număr mai mare de dimensiuni decât al nostru. De exemplu, în 11-dimensionale. Și în acest model trebuie să existe multe universuri.
Ipoteza poate fi testată prin măsurarea gravitației la scale microscopice. Oamenii de știință cred că dimensiunile suplimentare trebuie să schimbe în mod necesar parametrii gravitaționali și încearcă să găsească aceste abateri.
4. Teoria nașterii universurilor în găurile negre. Afirmă că universurile se nasc în interiorul obiectelor, câmp gravitațional care este atât de puternic încât nici măcar lumina nu o poate părăsi. Și această teorie poate fi testată. Dacă trăim în interiorul unei găuri negre, atunci proprietățile universului nostru ar trebui să se schimbe în funcție de direcția în spațiu. Și aceste abateri vor fi detectate mai devreme sau mai târziu. Până acum, oamenii de știință nu au găsit așa ceva, dar poate că ideea este acuratețea metodelor moderne de măsurare.
Deci, știința este capabilă să explice apariția universului fără a recurge la ipoteza creației.
Serghei Pilipenko
Mitul 3. Nu vom ști niciodată dacă există alte universuri
Multe ipoteze prevăd apariția unui număr mare de universuri. Dar scepticii spun: ce rost au aceste teorii, dacă încă nu putem ști niciodată sigur dacă mai multe lumi există cu adevărat? Se pare că putem. Așa-numitele „găuri de vierme” ne vor ajuta în acest sens.
Cel mai simplu mod de a le imagina este să iei o coală de hârtie. De la un punct la altul pe această foaie, puteți merge în moduri diferite. Dar dacă îndoiți foaia în jumătate și o străpungeți, apar traiectorii noi care duc prin această gaură. Aceasta este gaura de vierme.
Serghei Pilipenko
Printr-un curs atât de scurt, poți trece foarte repede de la un capăt la altul al universului. Oamenii de știință cred că astfel de „găuri” pot conecta două universuri diferite.
Teoria spune că pentru observatorii din partea găurii ar trebui să arate foarte asemănător cu găuri negre. Și oamenii de știință au învățat deja să detecteze aceste obiecte. Mai mult, pozele realizate de radiotelescop sunt foarte asemănătoare cu modelele care sunt construite folosind calcule teoretice.
Potrivit oamenilor de știință, în interiorul găurilor negre ar trebui să vedem cercuri concentrice de lumină. Ele apar pentru că gravitația puternică face ca lumina să „vânte în cerc” și descrie alte traiectorii complexe.
Aproximativ aceeași imagine ar trebui să fie la gaura de vierme. În interiorul punctului întunecat, ar trebui să vedem inele de lumină. Dar ar trebui să aibă dimensiuni ușor diferite și să fie situate diferit față de găurile negre.
Telescoapele pe care le au astronomii astăzi nu ne permit încă să vedem astfel de inele. Am nevoie de poze mai detaliate. Un nou telescop spațial, Millimetron, care este acum dezvoltat de oamenii de știință ruși, ar trebui să le primească.
Deci, dacă avem noroc, vom afla dacă există și alte universuri.
Serghei Pilipenko
Mitul 4. Studierea Universului este inutilă din punct de vedere practic
Scepticii spun: ei bine, să presupunem că am aflat că există o gaură de vierme la o distanță de 60 de milioane de ani lumină și poate duce la alt univers. Dar această descoperire nu ne va schimba în niciun fel viața, iar pentru oamenii obișnuiți este pur și simplu inutilă! Prin urmare, oamenii de știință nu ar trebui să se angajeze în cercetări inutile. Mai bine să vă uniți forțele și să vă concentrați pe ceva care merită cu adevărat. De exemplu, în căutarea unui leac pentru cancer.
Faptul este că toate domeniile științei sunt interconectate.
Este imposibil să se dezvolte anumite zone fără a le dezvolta deloc pe altele. Atunci nu va fi niciun progres nicăieri.
Serghei Pilipenko
Cosmologia se ocupă cu adevărat de studiul universului, nu de treburile pământești. Dar rezultatele cercetării astronomi și fizicieni găsi aplicație în viața oamenilor obișnuiți.
De exemplu, oamenii de știință au dezvoltat și testat spectrometrul MUSE de mult timp. Este foarte sensibil și vă permite să studiați spectrul unei zone mari a cerului, unde există zeci de galaxii. Și apoi medicii s-au întors la ei și au spus că au nevoie și de un spectrometru foarte sensibil. Va ajuta la obținerea de date precise despre parametrii pielii umane, iar acest lucru este necesar pentru diagnosticarea anumitor tipuri de cancer.
Astronomii, împreună cu medici, au efectuat teste, iar acum, pe baza MUSE, dezvoltă un dispozitiv mai ieftin și mai compact, care poate fi folosit direct în clinici.
Și, în sfârșit, cel mai important lucru, după părerea mea: cosmologia ne oferă o idee despre locul nostru în Univers, locul planetei noastre.
Serghei Pilipenko
Se dovedește că viața este un factor foarte important care se schimbă foarte mult în Univers.
Oamenii de știință au calculat puterea specifică a diferitelor obiecte spațiale. De exemplu, Soarele are o luminozitate colosală, dar și o masă foarte solidă. Prin urmare, cantitatea de energie eliberată pe unitatea de masă este mică. Nu este mai mult decât energia căldurii, care în aceeași unitate de timp este eliberată de o grămadă de frunze de toamnă care se descompun.
Dar dacă luăm o plantă vie, se dovedește că în procesul de fotosinteză aceasta stochează de zece mii de ori mai multă energie decât puterea specifică a Soarelui.
Cu toate acestea, observăm cea mai mare valoare a acestui parametru pentru creier animale si oameni. Aceasta înseamnă că ființele vii și în special cele inteligente pot influența foarte activ natura neînsuflețită. Ceea ce vedem pe planeta noastră.
Și dacă vrem să ducem un stil de viață responsabil și să înțelegem consecințele tuturor acțiunilor și inacțiunilor noastre, atunci trebuie să ținem cont de toate legile care există în acest Univers. Trebuie să le înțelegem. Și să știm ce posibilități avem, adică de ce este capabilă viața în principiu și de ce putem fi capabili.
Serghei Pilipenko
Citeste si🧐
- 7 mituri despre universul nostru care sunt foarte populare pe web
- 10 cele mai ciudate obiecte din univers
- „Din anumite motive, universul are nevoie de creaturi capabile să-l înțeleagă”: neurologi - despre ce secrete ascunde creierul nostru