Järjest enam on tõendeid selle kohta, et mõned universumi osad võivad olla erilised. Kaasaegse astrofüüsika nurgakiviks on kosmoloogiline printsiip, mille kohaselt näevad Maal tegutsevad vaatlejad sama asja nagu universumi mis tahes muu punkti vaatlejad ja et füüsikaseadused on kõikjal ühesugused.
Paljud tähelepanekud toetavad seda ideed. Näiteks näeb universum kõikides suundades enam-vähem ühesugust, galaktikate jaotumine kõigil külgedel on peaaegu ühesugune.
Kuid viimastel aastatel on mõned kosmoloogid hakanud kahtlema selle põhimõtte paikapidavuses.
Nad osutavad 1. tüübi supernoovade uurimise andmetele, mis taanduvad meist üha suureneva kiirusega, mis näitab mitte ainult seda, et universum laieneb, vaid ka selle laienemise üha kiirenevat kiirenemist.
Kummalisel kombel pole kiirendus kõigis suundades ühtlane. Mõnes suunas kiireneb universum kiiremini kui teistes.
Kuid kui palju võite neid andmeid usaldada? Võimalik, et täheldame mõnes suunas statistilist viga, mis kaob saadud andmete õige analüüsi korral.
Reklaamvideo:
Rong-Jen Kai ja Zhong-Liang Tuo Pekingi Hiina Teaduste Akadeemia Teoreetilise Füüsika Instituudist kontrollisid veelkord andmeid, mis saadi 557 supernoova kohta kõigist universumi osadest ja tegid korduvaid arvutusi.
Täna kinnitasid nad heterogeensuse olemasolu. Nende arvutuste kohaselt toimub kiireim kiirendus põhjapoolkera kukeseente tähtkujus. Need andmed on kooskõlas teiste uuringute andmetega, mille kohaselt on kosmilise mikrolaine taustkiirgus ebahomogeensus.
See võib viia kosmoloogide julge järelduseni, et kosmoloogiline põhimõte on vale.
Tekib põnev küsimus: miks on universum heterogeenne ja kuidas see mõjutab olemasolevaid kosmose mudeleid?
Valmistuge galaktiliseks liikumiseks
Rühm teadlasi Ameerika Ühendriikidest ja Kanadast on avaldanud Linnutee asustatavate tsoonide kaardi. Teadlaste artikkel võeti vastu avaldamiseks ajakirjas Astrobiology ja selle eeltrükk on saadaval arXiv.org.
Linnutee
Kaasaegsete kontseptsioonide kohaselt määratletakse galaktiline eluala (GHZ) piirkonnana, kus on ühelt poolt planeetide moodustamiseks piisavalt raskeid elemente ja mida teiselt poolt ei mõjuta kosmilised kataklüsmid. Peamised sellised kataklüsmid on teadlaste sõnul supernoova plahvatused, mis võivad hõlpsalt "steriliseerida" kogu planeedi.
Uuringu osana on teadlased ehitanud tähtede moodustumise arvutimudeli, aga ka Ia tüüpi supernoovad (naabrist ainet varastavad binaarsüsteemides valged kääbused) ja II tüüpi (tähe plahvatus üle 8 päikese massi). Selle tulemusel suutsid astrofüüsikud tuvastada Linnutee piirkonnad, mis teoreetiliselt sobivad asustamiseks.
Lisaks on teadlased leidnud, et umbes 1,5 protsenti kõigist galaktika tähtedest (see tähendab umbes 4,5 miljardit 3 × 1011 tähte) asustatud planeetidest võiks eksisteerida erinevatel aegadel.
Veelgi enam, 75 protsenti neist hüpoteetilistest planeetidest peaks olema loodete püüdmises, see tähendab, et pidevalt "vaadake" tähte ühe küljega. Kas elu on sellistel planeetidel võimalik, on astrobioloogide seas vaidluse all.
GHZ arvutamiseks kasutasid teadlased sama lähenemisviisi, mida kasutatakse tähtede ümber elavate tsoonide analüüsimisel. Sellist vööndit nimetatakse tavaliselt tähe ümbritsevaks piirkonnaks, kus kivise planeedi pinnal võib esineda vedelat vett.
Meie Universum on hologramm. Kas on olemas reaalne reaalsus?
Hologrammi olemus - "tervikuna igas osakesena" - annab meile täiesti uue viisi asjade struktuuri ja korra mõistmiseks. Näeme objekte, näiteks elementaarseid osakesi, eraldatuna, kuna näeme ainult osa reaalsusest.
Need osakesed ei ole eraldi "osad", vaid sügavama ühtsuse tahud
Reaalsuse mõnel sügavamal tasandil ei ole sellised osakesed eraldiseisvad objektid, vaid justkui jätkamine millelegi põhimõttelisemale.
Teadlased on jõudnud järeldusele, et elementaarosakesed suudavad üksteisega suhelda sõltumata vahemaast, mitte seetõttu, et nad vahetaksid mõnda salapärast signaali, vaid seetõttu, et nende eraldamine on illusioon.
Kui osakeste eraldamine on illusioon, siis sügavamal tasandil on kõik maailma objektid omavahel lõputult ühendatud.
Meie aju süsinikuaatomites olevad elektronid on seotud iga ujuva lõhe, iga südame, mis lööb, ja iga taevas särava tähe elektronidega.
Universum kui hologramm tähendab, et me ei ole
Hologramm ütleb meile, et oleme hologramm.
Fermilabi astrofüüsikaliste uuringute keskuse teadlased töötavad praegu Holomeetri seadme kallal, mis lükkaks ümber kõik, mida inimkond nüüd universumi kohta teab.
Seadme "Holomeeter" abil loodavad eksperdid tõestada või ümber lükata hullumeelse oletuse, et kolmemõõtmelist universumit, nagu me seda teame, lihtsalt ei eksisteeri, kuna see pole midagi muud kui omamoodi hologramm. Teisisõnu, ümbritsev reaalsus on illusioon ja ei midagi muud.
… Teooria, et Universum on hologramm, põhineb mitte nii kaua aega tagasi oletusel, et ruum ja aeg Universumis ei ole pidevad.
Need koosnevad väidetavalt eraldi osadest, punktidest - justkui pikslitest, mille tõttu on võimatu lõputult suurendada Universumi "pildiskaalat", tungides sügavamale ja sügavamale asjade olemusesse. Teatud skaalaväärtuse saavutamisel osutub Universum midagi väga halva kvaliteediga digitaalkujutise taolist - hägune, udune.
Kujutage ette tavalist fotot ajakirjast. See näeb välja nagu pidev pilt, kuid alates teatud suurendustasemest laguneb see punktideks, mis moodustavad ühtse terviku. Ja ka meie maailm on väidetavalt mikroskoopilistest punktidest koondatud üheks ilusaks, isegi kumeraks pildiks.
Hämmastav teooria! Ja alles hiljuti ei võetud teda tõsiselt. Ainult hiljutised mustade aukude uuringud on veennud enamikku uurijaid, et "holograafilises" teoorias on midagi.
Fakt on see, et astronoomide avastatud mustade aukude järkjärguline aurustumine aja möödudes viis teabeparadoksini - kogu teave augu sisemuse kohta kaob sel juhul.
Ja see on vastuolus teabe säilitamise põhimõttega
Nobeli füüsika laureaat Gerard t'Hooft tõestas Jeruusalemma ülikooli professori Jacob Bekensteini loomingule tuginedes, et kogu kolmemõõtmelises objektis sisalduvat teavet saab hoida kahemõõtmelistes piirides, mis jäävad pärast selle hävitamist, täpselt nagu kolmemõõtmelise pildi pilt. objekti saab paigutada kahemõõtmelisse hologrammi.
TEADLIK ON KORD FANTASM
Esmakordselt sündis universaalse illusiooni "hull" idee Londoni ülikooli füüsiku David Bohmi, Albert Einsteini kolleegi poolt, XX sajandi keskel.
Tema teooria kohaselt töötab kogu maailm samamoodi nagu hologramm.
Kuna hologrammi suvaliselt väike osa sisaldab kogu kolmemõõtmelise objekti kujutist, on iga olemasolev objekt "manustatud" selle igasse ossa.
"Sellest järeldub, et objektiivset reaalsust ei eksisteeri," tegi professor Bohm toona vapustava järelduse. “Isegi oma näilise tihedusega on universum põhimõtteliselt fantastiline, hiiglaslik, luksuslikult detailne hologramm.
Tuletage meelde, et hologramm on kolmemõõtmeline foto, mis on tehtud laseriga. Selle tegemiseks tuleb esmalt pildistatud objekti valgustada laservalgustusega. Seejärel annab teine laserkiir, mis lisab objekti peegeldunud valguse, häirete mustri (kiirte miinimumide ja maksimumide vaheldumine), mida saab filmile salvestada.
Valmis võte näeb välja nagu kergete ja tumedate joonte mõttetu vahekiht. Kuid tasub pilti valgustada mõne teise laserkiirega, kuna kohe ilmub originaalesemendi kolmemõõtmeline pilt.
Kolmemõõtmelisus pole ainus hologrammile omane imeline omadus
Kui näiteks hologramm koos puu kujutisega lõigatakse pooleks ja valgustatakse laseriga, sisaldab iga pool sama puu tervet kujutist, täpselt sama suurusega. Kui jätkame hologrammi tükeldamist väiksemateks tükkideks, leiame igaühe peal jälle kogu objekti pildi tervikuna.
Erinevalt tavapärasest fotograafiast sisaldab hologrammi iga osa teavet kogu objekti kohta, kuid selgus on proportsionaalselt vähendatud.
“Hologrammi põhimõte“kõik igas osas”võimaldab meil läheneda korralduse ja korra küsimusele täiesti uuel viisil,” selgitas professor Bohm. „Läbi suurema osa oma ajaloost on lääne teadus arenenud mõttega, et parim viis füüsikalise nähtuse, olgu see konn või aatom, mõistmiseks on selle eraldamine ja selle koostisosade uurimine.
Hologramm näitas meile, et mõned universumi asjad ei võimalda end sel viisil uurida. Kui me lahkame midagi, mis on holograafiliselt korrastatud, ei saa me detaile, millest see koosneb, vaid saaksime sama asja, kuid väiksema täpsusega.
JA SIIS TULEB SELGITADA KÕIK SELGITAVAT ASPEKTI
Bohmile ajendas "hullu" ideed ka sensatsiooniline eksperiment elementaarsete osakestega. Pariisi ülikooli füüsik Alan Aspect avastas 1982. aastal, et teatud tingimustel suudavad elektronid üksteisega koheselt suhelda, sõltumata nendevahelisest kaugusest.
Pole vahet, kas nende vahel on kümme millimeetrit või kümme miljardit kilomeetrit. Millegipärast teab iga osake alati, mida teine teeb. Selle avastuse segi ainult üks probleem: see rikub Einsteini postulaati interaktsiooni levimise maksimaalse kiiruse kohta, mis on võrdne valguse kiirusega.
Kuna valgusekiirusest kiirem reisimine võrdub ajabarjääri ületamisega, on see hirmutav väljavaade jätnud füüsikud Aspetsi töö suhtes sügavas kahtluses.
Kuid Bohmil õnnestus leida seletus. Tema sõnul suhtlevad elementaarosakesed suvalise vahemaa tagant mitte seetõttu, et nad omavahel omavahel müstilisi signaale vahetaksid, vaid seetõttu, et nende eraldamine on illusoorne. Ta selgitas, et mingil reaalsuse sügavamal tasemel pole sellised osakesed eraldi objektid, vaid tegelikult millegi põhimõttelisema laiendid.
"Professor illustreeris oma keerulist teooriat parema mõistmise jaoks järgmise näitega," kirjutas ajakirja The Holographic Universe autor Michael Talbot. - Kujutage ette akvaariumi kaladega. Kujutage ka ette, et te ei näe otse akvaariumi, vaid saate vaadata ainult kahte teleekraani, mis edastavad pilte kaameratest, mis asuvad nii akvaariumi ees kui ka teisel küljel.
Ekraane vaadates võib järeldada, et kalad igal ekraanil on eraldi objektid. Kuna kaamerad edastavad pilte erinevate nurkade alt, näevad kalad välja erinevad. Kuid jälgides jätkuvalt, näete mõne aja pärast, et erinevatel ekraanidel on kahe kala vahel suhe.
Kui üks kala pöördub, muudab ka teine suunda, pisut teisiti, kuid vastab alati esimesele. Kui näete ühte kala eestpoolt, on teine kindlasti profiilis. Kui teil pole olukorrast täielikku pilti, järeldaksite pigem, et kalad peavad kuidagi kohe omavahel suhelda, et see pole juhus."
- Osakeste vaheline selges superluminaalne vastasmõju ütleb meile, et meie eest on peidus sügavam reaalsuse tase, - selgitas Bohm Aspekti eksperimentide fenomeni, - meie omast kõrgema mõõtmega, nagu analoogias akvaariumiga. Me näeme neid osakesi eraldi ainult seetõttu, et näeme ainult osa reaalsusest.
Ja osakesed ei ole eraldi "osad", vaid sügavama ühtsuse tahud, mis on lõppkokkuvõttes sama holograafilised ja nähtamatud kui ülalmainitud puu.
Ja kuna kõik füüsilises reaalsuses koosneb neist "fantoomidest", on meie vaadeldav universum iseenesest projektsioon, hologramm.
Mida veel hologramm kanda võib, pole veel teada
Oletame näiteks, et maatriks loob kõik, mis maailmas toimub, vähemalt sisaldab see kõiki elementaarseid osakesi, mis on võtnud või hakkavad kunagi võtma ainet ja energiat mis tahes võimalikul kujul - lumehelvestest kvaasariteni, sinistest vaaladest kuni gammakiired. See on nagu universaalne supermarket, kus on kõik olemas.
Ehkki Bohm tunnistas, et meil pole kuidagi võimalik teada saada, mis selles hologrammis veel on, võttis ta endale vabaduse väita, et meil pole põhjust eeldada, et selles pole midagi muud. Teisisõnu on võimalik, et maailma holograafiline tase on vaid üks lõputu evolutsiooni etappe.
OPTIMISTI ARVAMUS
Psühholoog Jack Kornfield, rääkides oma esimesest kohtumisest Tiibeti budismi nüüdse hilineja õpetaja Kalu Rinpochega, meenutab, et nende vahel toimus järgmine dialoog:
- Kas saaksite mulle mõne lausega selgitada budistlike õpetuste olemust?
„Ma oleksin võinud seda teha, kuid te ei usu mind ja mõistmiseks, millest ma räägin, kulub palju aastaid.
- Igatahes palun selgitage, nii et ma tahan teada. Rinpoche vastus oli äärmiselt lühike:
- Teid pole tegelikult olemas.
GRANULIDE AJAKOHALDAMINE
Kuid kas on võimalik seda illusiooni instrumentidega "tunda"? Selgus jah. Juba mitu aastat Saksamaal Hannoveris (Saksamaa) ehitatud gravitatsioonilise teleskoobiga GEO600 on tehtud uuringuid gravitatsiooniliste lainete, kosmose-aja võnkumiste tuvastamiseks, mis loovad supermassiivseid kosmoseobjekte.
Kuid aastate jooksul pole leitud ühtki lainet. Üks põhjusi on kummalised mürad sagedusel 300–1500 Hz, mida detektor pikka aega salvestab. Need segavad tema tööd tõesti.
Teadlased otsisid müraallikat asjata, kuni Fermi labori astrofüüsikaliste uuringute keskuse direktor Craig Hogan nendega kogemata ühendust võttis.
Ta väitis, et saab aru, milles asi. Tema sõnul tuleneb holograafilisest põhimõttest, et ruum-aeg ei ole pidev joon ja suure tõenäosusega on see mikrosoonide, terade kogum, omamoodi ruumi-aja kvantid.
- Ja GEO600 seadmete täpsus on tänapäeval piisav, et registreerida vaakumikõikumised, mis esinevad kosmose kvantide piiridel ja mille teradest koosneb hingraafilise printsiibi korral universum, - selgitas professor Hogan.
Tema sõnul komistas GEO600 lihtsalt ruumi-aja põhimõttelise piirangu - väga “teravilja”, nagu ajakirjade pildistamise tera. Ja ta tajus seda takistust mürana.
Ja Craig Hogan kordab Bohmi järgides veenvalt:
- Kui GEO600 tulemused vastavad minu ootustele, siis elame tõesti tohutult universaalsete mõõtmetega hologrammis.
Siiani vastavad detektori näidud täpselt tema arvutustele ja tundub, et teadusmaailm on suurejoonelise avastuse äärel.
Eksperdid tuletavad meelde, et kord 1964. aastal tehtud katsete ajal Belli labori - telekommunikatsiooni, elektrooniliste ja arvutisüsteemide valdkonna suure uurimiskeskuse - teadlaste ärritunud kõrvaline müra sai juba teadusliku paradigma globaalsete muutuste esilekutsujaks: just nii avastati reliiktsiooni kiirgus, mis tõestas hüpoteesi. Suure Paugu kohta.
Ja kui Holomeetri seade hakkab täisvõimsusel tööle, ootavad teadlased tõestust Universumi holograafilisest olemusest. Teadlased loodavad, et ta suurendab selle erakordse avastuse, mis on endiselt seotud teoreetilise füüsika valdkonnaga, praktiliste andmete ja teadmiste hulka.
Detektor on paigutatud nii: nad lasevad laserkiire läbi kiirte jaoturi, sealt lähevad kaks tala läbi kahe risti asetseva kere, peegelduvad, tulevad tagasi, liituvad kokku ja tekitavad häirete mustri, kus kõik moonutused annavad teada keha pikkuse suhte muutumisest, kuna gravitatsiooniline laine läbib kehasid ja surub kokku või venib ruumi eri suundades ebaühtlaselt.
"Holomeeter võimaldab meil suurendada ruumi-aja skaalat ja vaadata, kas puhtalt matemaatilistele järeldustele tuginevad oletused Universumi fraktsionaalse struktuuri kohta kinnituvad," soovitab professor Hogan.
Esimesed uue aparaadiga saadud andmed hakkavad saabuma selle aasta keskel.
PESSIMISTI ARVAMUS
Londoni Kuningliku Seltsi president, kosmoloog ja astrofüüsik Martin Rees: "Universumi sünd jääb meile igavesti saladuseks"
- Me ei mõista universumi seadusi. Ja te ei saa kunagi teada, kuidas Universum ilmus ja mis seda ootab. Hüpoteesid Suure Paugu kohta, mis väidetavalt sünnitas meid ümbritsevat maailma, või selle kohta, et ka paljud teised võivad eksisteerida paralleelselt meie Universumiga, või maailma holograafilise olemuse kohta - jäävad tõestamata eeldusteks.
Kahtlemata on kõige jaoks seletusi, kuid pole ühtegi geeniust, kes neist aru saaks. Inimese mõistus on piiratud. Ja ta jõudis oma piirini. Isegi tänapäeval pole meil näiteks vaakumi mikrostruktuurist aru saada nagu akvaariumi kaladele, kes pole täiesti teadlikud sellest, kuidas keskkond, kus nad elavad, toimib.
Näiteks on mul põhjust kahtlustada, et kosmosel on rakuline struktuur. Ja iga selle rakk on triljoneid triljoneid kordi väiksem kui aatom. Kuid me ei saa seda tõestada ega ümber lükata ega mõista, kuidas selline ehitus töötab. Ülesanne on liiga keeruline, ületades inimese mõistuse.
Galaktika arvutimudel
Pärast üheksa kuud kestnud arvuti kasutamist võimsal superarvutil on astrofüüsikud loonud ilusa spiraalgalaktika arvutimudeli, mis on meie Linnutee koopia.
Samal ajal jälgitakse meie galaktika kujunemise ja evolutsiooni füüsikat. See mudel, mille lõid California ülikooli ja Zürichi teoreetilise füüsika instituudi teadlased, võimaldab teil lahendada teaduse ees seisva probleemi, mis tulenes valitsevast universumi kosmoloogilisest mudelist.
„Varasemad katsed luua Linnutee moodi massiivne kettagalaktika ebaõnnestusid, kuna mudelil oli ketta jaoks liiga suur punn (tsentraalne punn),“ütles Javiera Guedes, California ülikooli astronoomia ja astrofüüsika magistrant ja uurimistöö autor see mudel nimega Eris (inglise keeles "Eris"). Uuring avaldatakse ajakirjas Astrophysical Journal.
Eris on massiivne spiraalgalaktika, mille keskmes on tuum, koosnedes eredatest tähtedest ja muudest galaktikates, näiteks Linnuteel leiduvatest struktuuriobjektidest. Selliste parameetrite osas nagu heledus, galaktika keskpunkti laiuse suhe ketta laiusesse, tähekoostis ja muud omadused, langeb see kokku Linnutee ja teiste seda tüüpi galaktikatega.
Kaasautori, California ülikooli astronoomia- ja astrofüüsikaprofessori Piero Madau sõnul kulus projekti elluviimiseks arvestatavaid rahalisi vahendeid, mille käigus osteti NASA Pleiadide arvutis superarvuti 1,4 miljonit protsessoritundi arvutusaega.
Saadud tulemused võimaldasid kinnitada "külma tumeda aine" teooriat, mille kohaselt Universumi struktuuri areng toimus tumeda külma aine gravitatsiooniliste vastasmõjude mõjul ("tume", sest seda ei saa näha, ja "külm", mis on tingitud asjaolust, et osakesed) liikuge väga aeglaselt).
„See mudel jälgib enam kui 60 miljoni tumeda aine ja gaasi osakeste koostoimet. Selle kood sisaldab selliste protsesside füüsikat nagu gravitatsioon ja hüdrodünaamika, tähtede moodustumine ja supernoova plahvatused - kõik maailma kosmoloogilise mudeli kõrgeimal eraldusvõimel, “ütles Guedes.
