Er det sant at universet er for komplekst og det er nytteløst å studere det: astrofysiker fjerner populære myter
Miscellanea / / July 21, 2023
Er det en mulighet for at alt rundt er en romsimulering, og hvor man kan lete etter andre verdener.
Mange innbyggere på planeten vår forstår ikke hvorfor det er nødvendig å studere galakser som er titalls millioner lysår unna. De mener at det ville vært mye mer produktivt å håndtere jordiske problemer – for eksempel diagnosen kreft.
Har disse pragmatikere rett og hvorfor er det nødvendig å studere universet i det hele tatt, fortalte på forumet "Scientists against myths" astrofysiker Sergei Pilipenko. Forumarrangører - ANTROPOGENESIS.RU - la ut et opptak av forelesningen hans på deres YouTube-kanal, og Lifehacker laget en oppsummering.
Sergei Pilipenko
Kandidat for fysiske og matematiske vitenskaper, seniorforsker ved Institutt for teoretisk astrofysikk og kosmologi ved Astrospace Center ved Lebedev Physical Institute, forfatter av 40 vitenskapelige artikler
Vanlige mennesker hører veldig lite om astrofysikernes nye oppdagelser. Kanskje det er derfor det er så mange myter om universet og dets opprinnelse. Og også om hjelpeløsheten til forskere foran det enorme kosmos. La oss prøve å skille mytene fra sannheten og snakke om kosmologi - vitenskapen om universet.
Myte 1. Universet er for komplekst til at mennesker kan finne ut hvordan det fungerer
På den ene siden høres dette utsagnet logisk ut. Folk har utforsket jorden i tusenvis av år og hadde ingen anelse om hva som skjedde borte fra hjemmeplaneten deres.
Og så oppfant de teleskoper. Og det viste seg at det skjer eksplosjoner i universet, der det frigjøres mer energi enn solen kan gi ut på ti milliarder år. Og at solsystemet er en bitteliten del av galaksen med mer enn 100 milliarder stjerner. Det er mange slike galakser. Dessuten er de ikke tilfeldig plassert, men danner en klar cellulær struktur, som langveisfra ser ut som skum. Og hele rommet er fylt med dette skummet fra milliarder av galakser.
Dessuten har folk lært at universet er i konstant endring og utvikling over tid. Nå utvides det for eksempel. Det ser ut til at det er vanskelig å formulere lovene som bestemmer eksistensen og utviklingen av enorme romverdener. Men det er det faktisk ikke.
Naturlovene som vi kjenner her på jorden, fungerer også andre steder i universet, i andre galakser. Og de handlet på samme måte i dette universets fjerne fortid. Dette er ikke bare en ubegrunnet påstand å tro. Dette er et faktum som kan verifiseres eksperimentelt.
Sergei Pilipenko
Det er flere måter å bevise at fysiske lover er like for hele universet. La oss vurdere to av dem:
1. La oss sammenligne hastigheten til klokker som opererer på forskjellige fysiske prinsipper. La oss ta gamle rullatorer med en svingende pendel. Perioden for dens oscillasjon avhenger av tyngdekraften. Det vil si at her er den viktigste virkekraften tyngdekraften. Elektroniske armbåndsur har også en pendel. Men den svinger på grunn av vårens virkning. Tyngdekraften har ingenting med det å gjøre, og elektromagnetiske krefter virker.
Hastigheten til alle disse klokkene bestemmes av helt forskjellige grunnleggende fysiske lover og forskjellige grunnkonstanter. Forskerne sammenlignet oppførselen til mekanismene i løpet av et år for å se om de grunnleggende fysiske konstantene endret seg i forhold til hverandre. Det viste seg at de forblir de samme - opptil 16 desimaler. Det vil si at fysiske lover ikke er avhengige av tid. For å konsolidere resultatet undersøkte forskerne en naturlig atomreaktor, som lå i Afrika og var aktiv for to milliarder år siden.
Da geologer sammen med fysikere undersøkte restene av denne naturlige reaktoren, var de i stand til å sett: for at det skal fungere, måtte verdiene til de grunnleggende konstantene være de samme som Nå. Igjen ble hypotesen bekreftet.
Sergei Pilipenko
2. La oss utforske spekteret av fjerne romobjekter. Hvert atom i det periodiske systemet Mendeleev det er et spektrum som du nøyaktig kan bestemme hva slags stoff det er. Det avhenger også av grunnleggende fysiske konstanter.
For å utforske spekteret av fjerne kropper har astronomer studert kvasarer, noen av de lyseste objektene i universet. I en avstand på rundt 10 milliarder lysår viste konstantene seg å være de samme med høy nøyaktighet som på jorden. Og siden lyset fra disse kvasarene har reist til oss i 10 milliarder år, har forskerne fått enda et bevis på at de grunnleggende lovene ikke endres med tiden.
Det viser seg at de kan bygge modeller for utviklingen av universet med tilstrekkelig nøyaktighet. Verken enorme avstander eller gigantiske tidsintervaller kan forhindre dette.
Myte 2. The Big Bang Theory bekrefter eller avkrefter hypoteser om skapelsen av verden
Da forskere tidlig på 1900-tallet oppdaget at universet utvidet seg, ble Big Bang-teorien født. Hun hevder at helt i begynnelsen av universets utvikling var det et visst null øyeblikk. Det vil si at først ble hele massen komprimert til et punkt, og deretter skjedde en eksplosjon. Han startet nedtellingen, og saken begynte å spre seg. Dermed ble universet født, som fortsetter å utvide seg.
Mange filosofer erklærte umiddelbart: The Big Bang er skapelsens øyeblikk! Et punkt med uendelig høy tetthet og temperatur ble plassert i rommet av en allmektig skaper, og han gjorde også en eksplosjon!
Fin teori. Men i dag er det klart for forskere at dette er en forenklet modell. Hvis det viste seg å være sant og først var det bare ett poeng, ville universet i dag vise seg å være homogent. Hvor som helst ville den ha samme tetthet.
Men faktisk er saken i verden veldig ujevnt fordelt. For eksempel avviker tettheten til vanlig vann fra gjennomsnittet av universet med 28 størrelsesordener. Det er for mye.
Et univers likt overalt ville vært veldig kjedelig. Moderne vitenskap sier at før det varme universet var det et annet stadium, som vi fortsatt ikke vet sikkert. Men det er en rekke hypoteser om hva det kan være.
Sergei Pilipenko
Vel, nå om bevisene og tilbakevisningen av skapelsesprosessen. Verdensreligioner sier at skaperen av vår verden er allmektig. Derfor kunne han selvfølgelig skape et univers der alle de fysiske lovene oppdaget av forskere fungerer. Derfor utvikler den seg i strengt samsvar med vitenskapelige hypoteser.
Men faktum er at det er absolutt umulig å verifisere skapelsen, å være i dette universet og se på det fra innsiden. Det vil si at forskere verken kan bekrefte dette faktum eller avkrefte det. Og en hypotese som ikke kan testes med metoder tilgjengelig for forskere, anses som uvitenskapelig. Det er hinsides forskning og konklusjoner.
Det er flere andre teorier om verdens opprinnelse:
1. Datamaskin. I følge denne hypotesen er hele verden en enorm simulering, og vi lever i en virtuell modell laget av noen. Interessant nok viser det seg å være litt mer vitenskapelig. Det vil si at vi i det minste delvis kan sjekke det. Faktum er at enhver datamaskin, uansett hvor kraftig den er, har begrensninger. For eksempel har sekvenser av sifre i den en endelig lengde. Og vi kan se etter disse numeriske effektene i observasjoner. Så vi vil søke og sjekke. Og finn ut om dette er sant teori.
2. inflasjonspreget. En veldig populær hypotese. Hun hevder at universet ble født i prosessen med overgang av det primære vakuumet til en annen tilstand. Denne prosessen blir ofte referert til som inflasjon. Teorien forklarer hvorfor universet ikke er homogent, og parametrene for ujevnheter er overraskende like de som er observert i dag av fysikere og astronomer. Den beskriver nøyaktig fordelingen av galakser i form av skum. Forutsier både fødselen av flere universer og eksistensen av gravitasjonsbølger i rommet. Forskere leter nå aktivt etter disse bølgene, og kanskje vil de finne dem i løpet av de neste 30 årene. Så de kan teste denne hypotesen.
3. Flerdimensjonal. Den antar at universer blir født når noen flerdimensjonale overflater kolliderer, som er nedsenket i rommet med et større antall dimensjoner enn våre. For eksempel i 11-dimensjonal. Også i denne modellen må det være mange universer.
Hypotesen kan testes ved å måle tyngdekraften på mikroskopiske skalaer. Forskere mener at ekstra dimensjoner nødvendigvis må endre gravitasjonsparameterne, og de prøver å finne disse avvikene.
4. Teorien om fødselen av universer i sorte hull. Påstår at universer er født inne i objekter, gravitasjonsfelt som er så sterk at selv lys ikke kan forlate den. Og denne teorien kan testes. Hvis vi bor inne i et sort hull, bør egenskapene til universet vårt endre seg avhengig av retningen i rommet. Også disse avvikene vil før eller siden bli oppdaget. Foreløpig har ikke forskere funnet noe lignende, men kanskje poenget er nøyaktigheten til moderne målemetoder.
Så vitenskapen er i stand til å forklare universets utseende uten å ty til hypotesen om skapelsen.
Sergei Pilipenko
Myte 3. Vi vil aldri vite om det finnes andre universer
Mange hypoteser forutsier fremveksten av et stort antall universer. Men skeptikere sier: hva er vitsen med disse teoriene, hvis vi fortsatt aldri kan vite sikkert om flere verdener virkelig eksisterer? Det viser seg at vi kan. De såkalte «ormehullene» vil hjelpe oss med dette.
Den enkleste måten å forestille seg dem er å ta et ark. Fra ett punkt til et annet på dette arket kan du gå på forskjellige måter. Men hvis du bretter arket i to og gjennomborer det, dukker det opp nye baner som fører gjennom dette hullet. Dette er ormehullet.
Sergei Pilipenko
Gjennom et så kort kurs kan du veldig raskt komme deg fra den ene enden av universet til den andre. Forskere tror at slike «hull» kan forbinde to forskjellige universer.
Teorien sier at til observatører fra siden av hullet bør se veldig lik ut svarte hull. Og forskere har allerede lært å oppdage disse objektene. Dessuten ligner bildene tatt av radioteleskopet veldig på modeller som er bygget ved hjelp av teoretiske beregninger.
I følge forskere bør vi se konsentriske lyssirkler inne i sorte hull. De vises fordi sterk tyngdekraft får lys til å "slynge seg i sirkler" og beskriver andre komplekse baner.
Omtrent det samme bildet skal være ved ormehullet. Inne i den mørke flekken bør vi se ringer av lys. Men de bør være litt forskjellige størrelser og annerledes plassert enn sorte hull.
Teleskopene som astronomene har i dag, lar oss ennå ikke se slike ringer. Trenger mer detaljerte bilder. Et nytt romteleskop, Millimetron, som nå utvikles av russiske forskere, bør ta imot dem.
Så hvis vi er heldige, finner vi ut om det finnes andre universer.
Sergei Pilipenko
Myte 4. Å studere universet er ubrukelig fra et praktisk synspunkt
Skeptikere sier: vel, la oss si at vi fant ut at det er et ormehull i en avstand på 60 millioner lysår, og det kan føre til et annet univers. Men denne oppdagelsen vil ikke endre livene våre på noen måte, og for vanlige mennesker er den rett og slett ubrukelig! Derfor bør ikke forskere engasjere seg i unødvendig forskning. Bedre å slå seg sammen og fokusere på noe som virkelig er verdt. For eksempel å lete etter en kur mot kreft.
Faktum er at alle områder av vitenskapen henger sammen.
Det er umulig å utvikle noen spesielle områder uten å utvikle andre i det hele tatt. Da blir det ingen fremgang noe sted.
Sergei Pilipenko
Kosmologi er egentlig opptatt av studiet av universet, ikke jordiske forhold. Men forskningsresultater astronomer og fysikere finne anvendelse i vanlige menneskers liv.
For eksempel har forskere utviklet og testet MUSE-spektrometeret i lang tid. Den er svært følsom og lar deg studere spekteret til et stort område av himmelen, hvor det er dusinvis av galakser. Og så henvendte legene seg til dem og sa at de også virkelig trengte et høysensitivt spektrometer. Det vil bidra til å få nøyaktige data om parametrene til menneskelig hud, og dette er nødvendig for diagnostisering av visse typer kreft.
Astronomer har sammen med leger utført tester, og nå, basert på MUSE, utvikler de et billigere og mer kompakt apparat som kan brukes direkte i klinikker.
Og til slutt, det viktigste, etter min mening: kosmologi gir oss en ide om vår plass i universet, stedet for planeten vår.
Sergei Pilipenko
Det viser seg at livet er en veldig viktig faktor som endrer seg mye i universet.
Forskere har beregnet den spesifikke kraften til forskjellige romobjekter. Sola har for eksempel en kolossal lysstyrke, men også en veldig solid masse. Derfor er mengden energi som frigjøres per masseenhet liten. Det er ikke mer enn varmeenergien, som i samme tidsenhet frigjøres av en haug med høstblader som råtner.
Men hvis vi tar en levende plante, viser det seg at i prosessen med fotosyntese lagrer den ti tusen ganger mer energi enn den spesifikke kraften til Solen.
Imidlertid observerer vi den høyeste verdien av denne parameteren for hjerne dyr og mennesker. Dette betyr at levende, og spesielt intelligente vesener, veldig aktivt kan påvirke den livløse naturen. Det vi ser på planeten vår.
Og hvis vi ønsker å føre en ansvarlig livsstil og forstå konsekvensene av alle våre handlinger og passiviteter, må vi ta hensyn til alle lovene som eksisterer i dette universet. Vi må forstå dem. Og å vite hvilke muligheter vi har, altså hva livet i prinsippet er i stand til og hva vi kan være i stand til.
Sergei Pilipenko
Les også🧐
- 7 myter om universet vårt som er veldig populære på nettet
- 10 merkeligste objekter i universet
- "Av en eller annen grunn trenger universet skapninger som er i stand til å forstå det": nevrovitenskapsmenn - om hvilke hemmeligheter hjernen vår skjuler