Ali je res, da je vesolje preveč zapleteno in ga je neuporabno preučevati: astrofizik razbija priljubljene mite
Miscellanea / / July 21, 2023
Ali obstaja možnost, da je vse naokoli vesoljska simulacija, in kje iskati druge svetove.
Mnogi prebivalci našega planeta ne razumejo, zakaj je treba preučevati galaksije, ki so oddaljene več deset milijonov svetlobnih let. Menijo, da bi bilo veliko bolj produktivno ukvarjati se z zemeljskimi težavami - na primer z diagnozo raka.
Ali imajo ti pragmatiki prav in zakaj je vesolje sploh potrebno preučevati, povedal na forumu "Znanstveniki proti mitom" astrofizik Sergej Pilipenko. Organizatorji foruma - ANTROPOGENEZA.RU – objavila posnetek njegovega predavanja o njihovi YouTube kanal, Lifehacker pa je naredil povzetek.
Sergej Pilipenko
Kandidat fizikalnih in matematičnih znanosti, višji raziskovalec na Oddelku za teoretično astrofiziko in kozmologijo Astrospace centra Fizičnega inštituta Lebedev, avtor 40 znanstvenih člankov
Navadni ljudje zelo malo slišijo o novih odkritjih astrofizikov. Morda je zato toliko mitov o vesolju in njegovem nastanku. In tudi o nemoči znanstvenikov pred prostranim kozmosom. Poskusimo ločiti mite od resnice in se pogovoriti o kozmologiji – znanosti o vesolju.
Mit 1. Vesolje je preveč zapleteno, da bi ljudje ugotovili, kako deluje
Po eni strani se ta izjava sliši logično. Ljudje že tisoče let raziskujejo Zemljo in niso vedeli, kaj se dogaja stran od njihovega domačega planeta.
In potem so izumili teleskope. In izkazalo se je, da v vesolju prihaja do eksplozij, pri katerih se sprosti več energije, kot jo Sonce lahko odda v desetih milijardah let. In da je sončni sistem majhen del galaksije z več kot 100 milijardami zvezd. Takih galaksij je veliko. Poleg tega se ne nahajajo naključno, ampak tvorijo jasno celično strukturo, ki je od daleč videti kot pena. In ves prostor vesolja je napolnjen s to peno iz milijard galaksij.
Poleg tega so se ljudje naučili, da se vesolje nenehno spreminja in razvija skozi čas. Na primer, zdaj se širi. Zdi se, da je težko oblikovati zakone, ki določajo obstoj in razvoj ogromnih vesoljskih svetov. Ampak dejansko ni.
Naravni zakoni, ki jih poznamo tukaj na Zemlji, delujejo tudi drugje v vesolju, v drugih galaksijah. In na enak način so ravnali v daljni preteklosti tega vesolja. To ni samo neutemeljena trditev, ki ji je treba verjeti. To je dejstvo, ki ga je mogoče eksperimentalno preveriti.
Sergej Pilipenko
Obstaja več načinov, kako dokazati, da so fizikalni zakoni enaki za celotno vesolje. Razmislimo o dveh od njih:
1. Primerjajmo hitrost ur, ki delujejo na različnih fizikalnih principih. Vzemimo stare hojice z nihajnim nihalom. Obdobje njegovega nihanja je odvisno od sile gravitacije. To pomeni, da je tukaj glavna delujoča sila gravitacija. Tudi elektronske ročne ure imajo nihalo. Niha pa zaradi delovanja vzmeti. Gravitacija nima nič s tem, delujejo pa elektromagnetne sile.
Hitrost vseh teh ur določajo popolnoma različni temeljni fizikalni zakoni in različne osnovne konstante. Znanstveniki so primerjali obnašanje mehanizmov v teku enega leta, da bi ugotovili, ali se temeljne fizikalne konstante med seboj spreminjajo. Izkazalo se je, da ostajajo enaki – do 16 decimalnih mest. To pomeni, da fizikalni zakoni niso odvisni od časa. Da bi utrdili rezultat, so znanstveniki pregledali naravni jedrski reaktor, ki je bil v Afriki in je deloval pred dvema milijardama let.
Ko so geologi skupaj s fiziki pregledali ostanke tega naravnega reaktorja, so lahko set: da bi lahko deloval, so morale biti vrednosti temeljnih konstant enake zdaj. Spet je bila hipoteza potrjena.
Sergej Pilipenko
2. Raziščimo spekter oddaljenih vesoljskih objektov. Vsak atom periodnega sistema Mendelejev obstaja spekter, po katerem lahko natančno določite, za kakšno snov gre. Odvisno je tudi od osnovnih fizikalnih konstant.
Da bi raziskali spekter oddaljenih teles, so astronomi preučevali kvazarje, nekatere najsvetlejše predmete v vesolju. Na razdalji približno 10 milijard svetlobnih let so se konstante izkazale za enake z visoko natančnostjo kot na Zemlji. In ker svetloba teh kvazarjev do nas potuje že 10 milijard let, so znanstveniki dobili še en dokaz več, da se osnovne zakonitosti s časom ne spreminjajo.
Izkazalo se je, da lahko zgradijo modele razvoja vesolja z dovolj natančnostjo. Tega ne morejo preprečiti niti ogromne razdalje niti velikanski časovni intervali.
Mit 2. Teorija velikega poka potrjuje ali ovrže hipoteze o nastanku sveta
Ko so znanstveniki v začetku 20. stoletja odkrili, da se vesolje širi, se je rodila teorija velikega poka. Trdi, da je bil na samem začetku razvoja vesolja določen ničelni trenutek. To pomeni, da je bila sprva celotna masa stisnjena v točko, nato pa je prišlo do eksplozije. Začel je z odštevanjem, zadeva pa se je začela razsipavati. Tako se je rodilo vesolje, ki se še naprej širi.
Številni filozofi so takoj izjavili: Veliki pok je trenutek stvarjenja! Točko z neskončno visoko gostoto in temperaturo je vsemogočni stvarnik postavil v vesolje in poskrbel za eksplozijo!
Lepa teorija. Danes pa je znanstvenikom jasno, da je to preveč poenostavljen model. Če bi se izkazalo za res in bi bila sprva samo ena točka, bi se danes vesolje izkazalo za homogeno. Na katerem koli mestu bi imela enako gostoto.
Toda v resnici je materija v svetu porazdeljena zelo neenakomerno. Na primer, gostota navadne vode se od povprečja vesolja razlikuje za 28 velikosti. Preveč je.
Vesolje, ki je povsod enako, bi bilo zelo dolgočasno. Sodobna znanost pravi, da je pred vročim vesoljem obstajala neka druga stopnja, za katero še vedno ne vemo zagotovo. Obstajajo pa številne hipoteze o tem, kaj bi lahko bilo.
Sergej Pilipenko
No, zdaj pa o dokazih in ovržbi procesa ustvarjanja. Svetovne religije pravijo, da je stvarnik našega sveta vsemogočen. Zato bi seveda lahko ustvaril vesolje, v katerem bi delovali vsi fizikalni zakoni, ki so jih odkrili znanstveniki. Zato se razvija v strogem skladu z znanstvenimi hipotezami.
Toda dejstvo je, da je absolutno nemogoče preveriti dejstvo stvarjenja, biti v tem vesolju in ga gledati od znotraj. To pomeni, da raziskovalci tega dejstva ne morejo niti potrditi niti zanikati. In hipoteza, ki je ni mogoče preveriti z metodami, ki so na voljo znanstvenikom, velja za neznanstveno. To presega raziskave in zaključke.
Obstaja več drugih teorij o nastanku sveta:
1. Računalnik. Po tej hipotezi je naš ves svet ogromna simulacija, mi pa živimo v virtualnem modelu, ki ga je nekdo ustvaril. Zanimivo je, da se izkaže za malo bolj znanstveno. Se pravi, da ga lahko vsaj delno preverimo. Dejstvo je, da ima vsak računalnik, ne glede na to, kako močan je, omejitve. Na primer, zaporedja števk v njem imajo končno dolžino. In te numerične učinke lahko iščemo v opazovanjih. Torej bomo iskali in preverjali. In ugotovite, ali je to res teorija.
2. inflacijski. Zelo priljubljena hipoteza. Trdi, da se je vesolje rodilo v procesu prehoda primarnega vakuuma v drugo stanje. Ta proces se pogosto imenuje inflacija. Teorija pojasnjuje, zakaj vesolje ni homogeno, parametri neenakosti pa so presenetljivo podobni tistim, ki jih danes opažajo fiziki in astronomi. Natančno opisuje razporeditev galaksij v obliki pene. Napoveduje rojstvo več vesolj in obstoj gravitacijskih valov v vesolju. Znanstveniki zdaj aktivno iščejo te valove in morda jih bodo našli v naslednjih 30 letih. Torej lahko preizkusijo to hipotezo.
3. Večdimenzionalno. Predpostavlja, da se vesolja rodijo, ko trčijo nekatere večdimenzionalne površine, ki so potopljene v prostor z večjim številom dimenzij od našega. Na primer v 11-dimenzionalnem. Tudi v tem modelu mora biti veliko vesolj.
Hipotezo je mogoče preveriti z merjenjem gravitacije na mikroskopskih lestvicah. Znanstveniki verjamejo, da morajo dodatne dimenzije nujno spremeniti gravitacijske parametre, in poskušajo najti ta odstopanja.
4. Teorija rojstva vesolja v črnih luknjah. Trdi, da se vesolja rodijo znotraj predmetov, gravitacijsko polje ki je tako močan, da ga niti svetloba ne more zapustiti. In to teorijo je mogoče preizkusiti. Če živimo v črni luknji, bi se morale lastnosti našega vesolja spreminjati glede na smer v vesolju. Tudi ta odstopanja bodo prej ali slej odkrita. Česa takega znanstveniki doslej še niso odkrili, morda pa je bistvo v natančnosti sodobnih merilnih metod.
Torej znanost lahko pojasni nastanek vesolja, ne da bi se zatekla k hipotezi stvarjenja.
Sergej Pilipenko
Mit 3. Nikoli ne bomo vedeli, ali obstajajo druga vesolja
Številne hipoteze napovedujejo nastanek velikega števila vesolj. Toda skeptiki pravijo: kakšen smisel imajo te teorije, če še vedno nikoli ne moremo zagotovo vedeti, ali več svetov res obstaja? Izkazalo se je, da lahko. Pri tem nam bodo pomagale tako imenovane »črvine«.
Najlažje si jih predstavljamo tako, da vzamemo kos papirja. Od ene točke do katere koli druge na tem listu lahko greste na različne načine. Če pa list prepognete na pol in ga preluknjate, se pojavijo nove trajektorije, ki vodijo skozi to luknjo. To je črvina luknja.
Sergej Pilipenko
S tako kratkim tečajem lahko zelo hitro prideš z enega konca vesolja na drugega. Znanstveniki verjamejo, da lahko takšne "luknje" povezujejo dve različni vesolji.
Teorija pravi, da bi moralo biti opazovalcem s strani luknje videti zelo podobno črne luknje. In znanstveniki so se že naučili zaznati te predmete. Poleg tega so slike, ki jih posname radijski teleskop, zelo podobne modelom, izdelanim s teoretičnimi izračuni.
Po mnenju znanstvenikov bi morali znotraj črnih lukenj videti koncentrične kroge svetlobe. Pojavijo se, ker močna gravitacija povzroči, da se svetloba "vije v krogih" in opisuje druge kompleksne trajektorije.
Približno enaka slika bi morala biti pri črvini. Znotraj temne lise bi morali videti svetlobne obroče. Vendar bi morale biti nekoliko drugačne velikosti in drugačne lokacije kot črne luknje.
Teleskopi, ki jih imajo danes astronomi, nam še ne omogočajo, da bi videli takšne obroče. Potrebujem podrobnejše slike. Prejel naj bi jih nov vesoljski teleskop Millimetron, ki ga zdaj razvijajo ruski znanstveniki.
Torej, če bomo imeli srečo, bomo ugotovili, ali obstajajo druga vesolja.
Sergej Pilipenko
Mit 4. Preučevanje vesolja je s praktičnega vidika neuporabno
Skeptiki pravijo: no, recimo, da smo ugotovili, da je na razdalji 60 milijonov svetlobnih let črvina in lahko vodi v drugo vesolje. Toda to odkritje ne bo v ničemer spremenilo naših življenj in za navadne ljudi je preprosto neuporabno! Zato se znanstveniki ne bi smeli ukvarjati z nepotrebnimi raziskavami. Bolje je združiti moči in se osredotočiti na nekaj res vrednega. Na primer iskanje zdravila za raka.
Dejstvo je, da so vsa področja znanosti med seboj povezana.
Nemogoče je razvijati določena področja brez razvoja drugih. Potem ne bo napredka nikjer.
Sergej Pilipenko
Kozmologija se v resnici ukvarja s preučevanjem vesolja, ne z zemeljskimi zadevami. Toda rezultati raziskav astronomi in fiziki našli uporabo v življenju navadnih ljudi.
Na primer, znanstveniki že dolgo razvijajo in testirajo spektrometer MUSE. Je zelo občutljiv in vam omogoča preučevanje spektra velikega območja neba, kjer je na desetine galaksij. In potem so se zdravniki obrnili k njim in rekli, da tudi oni resnično potrebujejo zelo občutljiv spektrometer. Pomagal bo pridobiti natančne podatke o parametrih človeške kože, kar je potrebno za diagnozo nekaterih vrst raka.
Astronomi so skupaj z zdravniki opravili teste in zdaj na podlagi MUSE razvijajo cenejšo in kompaktnejšo napravo, ki jo je mogoče uporabljati neposredno v klinikah.
In končno, po mojem mnenju najpomembnejša stvar: kozmologija nam daje predstavo o našem mestu v vesolju, o mestu našega planeta.
Sergej Pilipenko
Izkazalo se je, da je življenje zelo pomemben dejavnik, ki v vesolju zelo spreminja.
Znanstveniki so izračunali specifično moč različnih vesoljskih objektov. Na primer, Sonce ima gromozanski sijaj, a tudi zelo trdno maso. Zato je količina sproščene energije na enoto mase majhna. Ni več kot energija toplote, ki jo v isti časovni enoti sprosti šop jeseni razpadlega listja.
Če pa vzamemo živo rastlino, se izkaže, da v procesu fotosinteze shrani desettisočkrat več energije od specifične moči Sonca.
Vendar opazimo najvišjo vrednost tega parametra za možgani živali in ljudje. To pomeni, da lahko živa, predvsem pa inteligentna bitja zelo aktivno vplivajo na neživo naravo. Kaj vidimo na našem planetu.
In če želimo voditi odgovoren življenjski slog in razumeti posledice vseh svojih dejanj in nedejavnosti, potem moramo upoštevati vse zakone, ki obstajajo v tem vesolju. Moramo jih razumeti. In da vemo, kakšne možnosti imamo, se pravi, česa je življenje načeloma zmožno in česa smo mi sposobni.
Sergej Pilipenko
Preberite tudi🧐
- 7 mitov o našem vesolju, ki so zelo priljubljeni na spletu
- 10 najbolj čudnih predmetov v vesolju
- "Vesolje iz neznanega razloga potrebuje bitja, ki ga lahko razumejo": nevroznanstveniki - o tem, kakšne skrivnosti skrivajo naši možgani