Evrenin çok karmaşık olduğu ve onu incelemenin faydasız olduğu doğru mu: astrofizikçi popüler mitleri ortadan kaldırıyor
Miscellanea / / July 21, 2023
Etraftaki her şeyin bir uzay simülasyonu olması ve diğer dünyaların nerede aranacağı olasılığı var mı?
Gezegenimizin pek çok sakini, on milyonlarca ışıkyılı uzaklıktaki galaksileri incelemenin neden gerekli olduğunu anlamıyor. Dünyevi sorunlarla, örneğin kanser teşhisiyle uğraşmanın çok daha verimli olacağına inanıyorlar.
Bu pragmatistler haklı mı ve Evreni incelemek neden gerekli? söylenmiş astrofizikçi Sergei Pilipenko "Mitlere Karşı Bilim Adamları" forumunda. Forum organizatörleri - ANTROPOGENEZ.RU - konuşmasının kaydını kendi sitesinde yayınladı Youtube kanalıve Lifehacker bir özet yaptı.
Sergey Pilipenko
Fiziksel ve Matematiksel Bilimler Adayı, Lebedev Fizik Enstitüsü Astrospace Merkezi Teorik Astrofizik ve Kozmoloji Bölümü Kıdemli Araştırmacısı, 40 bilimsel makalenin yazarı
Sıradan insanlar, astrofizikçilerin yeni keşifleri hakkında çok az şey duyarlar. Belki de bu yüzden evren ve kökeni hakkında bu kadar çok efsane var. Ve ayrıca bilim adamlarının uçsuz bucaksız kozmosun önündeki çaresizliği hakkında. Efsaneleri gerçeklerden ayırmaya çalışalım ve evren bilimi olan kozmoloji hakkında konuşalım.
Efsane 1. Evren, insanların nasıl çalıştığını anlaması için çok karmaşık
Bir yandan, bu ifade mantıklı geliyor. İnsanlar binlerce yıldır Dünya'yı keşfediyor ve ana gezegenlerinden uzakta neler olup bittiğine dair hiçbir fikirleri yoktu.
Ve sonra teleskopları icat ettiler. Ve Evren'de, Güneş'in on milyar yılda verebileceğinden daha fazla enerjinin salındığı patlamaların meydana geldiği ortaya çıktı. Ve güneş sisteminin 100 milyardan fazla yıldızla galaksinin küçücük bir parçası olduğunu. Böyle birçok galaksi var. Dahası, rastgele yerleştirilmezler, ancak uzaktan köpük gibi görünen net bir hücresel yapı oluştururlar. Ve tüm uzay alanı milyarlarca galaksiden gelen bu köpükle dolu.
Üstelik insanlar, evrenin zaman içinde sürekli değiştiğini ve geliştiğini öğrenmiştir. Örneğin, şimdi genişliyor. Görünüşe göre devasa uzay dünyalarının varlığını ve gelişimini belirleyen yasaları formüle etmek zor. Ama aslında öyle değil.
Burada Dünya'da bildiğimiz doğa kanunları, Evren'in başka yerlerinde, başka galaksilerde de işliyor. Ve bu Evrenin uzak geçmişinde de aynı şekilde hareket ettiler. Bu sadece inanılması gereken asılsız bir iddia değildir. Bu deneysel olarak doğrulanabilecek bir gerçektir.
Sergey Pilipenko
Fizik yasalarının tüm evren için aynı olduğunu kanıtlamanın birkaç yolu vardır. Bunlardan ikisini ele alalım:
1. Farklı fiziksel prensiplere göre çalışan saatlerin hızlarını karşılaştıralım. Sallanan sarkaçlı yaşlı yürüyüşçüleri ele alalım. Salınım süresi yerçekimi kuvvetine bağlıdır. Yani, burada ana etki eden kuvvet yerçekimidir. Elektronik kol saatlerinde ayrıca bir sarkaç bulunur. Ancak yayın hareketi nedeniyle salınır. Yerçekiminin bununla hiçbir ilgisi yoktur ve elektromanyetik kuvvetler hareket eder.
Tüm bu saatlerin hızı tamamen farklı temel fizik yasaları ve farklı temel sabitler tarafından belirlenir. Bilim adamları, temel fiziksel sabitlerin birbirine göre değişip değişmediğini görmek için mekanizmaların davranışını bir yıl boyunca karşılaştırdı. Aynı kaldıkları ortaya çıktı - 16 ondalık basamağa kadar. Yani fizik kanunları zamana bağlı değildir. Sonucu pekiştirmek için bilim adamları, Afrika'da bulunan ve iki milyar yıl önce aktif olan doğal bir nükleer reaktörü incelediler.
Jeologlar, fizikçilerle birlikte bu doğal reaktörün kalıntılarını incelediklerinde, set: çalışabilmesi için temel sabitlerin değerlerinin aynı olması gerekiyordu. Şimdi. Yine, hipotez doğrulandı.
Sergey Pilipenko
2. Uzak uzay nesnelerinin spektrumunu keşfedelim. Periyodik sistemin her bir atomu Mendeleyev ne tür bir madde olduğunu doğru bir şekilde belirleyebileceğiniz bir spektrum var. Aynı zamanda temel fiziksel sabitlere de bağlıdır.
Uzak cisimlerin spektrumunu keşfetmek için gökbilimciler, evrendeki en parlak nesnelerden bazıları olan kuasarları incelediler. Yaklaşık 10 milyar ışıkyılı uzaklıkta, sabitlerin Dünya'daki ile yüksek doğrulukla aynı olduğu ortaya çıktı. Ve bu kuasarlardan gelen ışık 10 milyar yıldır bize doğru yol aldığından, bilim adamları temel yasaların zamanla değişmediğine dair bir kanıt daha elde ettiler.
Evrenin gelişim modellerini yeterli doğrulukla oluşturabilecekleri ortaya çıktı. Ne büyük mesafeler ne de devasa zaman aralıkları buna engel olamaz.
Efsane 2. Big Bang Teorisi, dünyanın yaratılışıyla ilgili hipotezleri doğrular veya reddeder.
Bilim adamları 20. yüzyılın başlarında evrenin genişlediğini keşfettiklerinde, Big Bang teorisi doğdu. Evrenin gelişiminin en başında belirli bir sıfır anı olduğunu iddia ediyor. Yani, önce tüm kütle bir noktaya sıkıştırıldı ve ardından bir patlama meydana geldi. Geri sayımı başlattı ve madde dağılmaya başladı. Böylece genişlemeye devam eden evren doğdu.
Pek çok filozof hemen ilan etti: Big Bang, yaratılış anıdır! Sonsuz derecede yüksek yoğunluk ve sıcaklığa sahip bir noktayı, kudretli bir yaratıcı uzaya yerleştirdi ve o da bir patlama yaptı!
Güzel teori. Ancak bugün bilim adamları için bunun aşırı basitleştirilmiş bir model olduğu açıktır. Doğru olduğu ortaya çıkarsa ve ilk başta tek bir nokta varsa, o zaman bugün Evren homojen hale gelirdi. Herhangi bir yerde aynı yoğunluğa sahip olacaktır.
Ama aslında, dünyadaki madde çok dengesiz bir şekilde dağılmıştır. Örneğin, sıradan suyun yoğunluğu, Evrenin ortalamasından 28 büyüklük sırasına göre farklılık gösterir. Bu çok fazla.
Her yerde aynı olan bir evren çok sıkıcı olurdu. Modern bilim, sıcak Evren'den önce hala kesin olarak bilmediğimiz başka bir aşama olduğunu söylüyor. Ancak ne olabileceğine dair bir takım hipotezler var.
Sergey Pilipenko
Peki, şimdi yaratma sürecinin kanıtı ve çürütülmesi hakkında. Dünya dinleri, dünyamızın yaratıcısının her şeye kadir olduğunu söyler. Bu nedenle, elbette bilim adamları tarafından keşfedilen tüm fiziksel yasaların işlediği bir Evren yaratabilirdi. Bu nedenle, bilimsel hipotezlere sıkı sıkıya bağlı olarak gelişir.
Ama gerçek şu ki, bu Evren'de bulunup ona içeriden bakarak yaratılış gerçeğini doğrulamak kesinlikle imkansızdır. Yani araştırmacılar bu gerçeği ne doğrulayabilir ne de inkar edebilir. Ve bilim adamlarının elindeki yöntemlerle test edilemeyen bir hipotez, bilim dışı kabul edilir. Araştırma ve sonuçların ötesindedir.
Dünyanın kökenine dair başka teoriler de var:
1. Bilgisayar. Bu hipoteze göre tüm dünyamız devasa bir simülasyon ve birilerinin yarattığı sanal bir modelin içinde yaşıyoruz. İlginç bir şekilde, biraz daha bilimsel olduğu ortaya çıktı. Yani, en azından kısmen kontrol edebiliriz. Gerçek şu ki, ne kadar güçlü olursa olsun, herhangi bir bilgisayarın sınırlamaları vardır. Örneğin, içindeki rakam dizilerinin sonlu bir uzunluğu vardır. Ve bu sayısal etkileri gözlemlerde arayabiliriz. Yani, araştıracağız ve kontrol edeceğiz. Ve bunun doğru olup olmadığını öğrenin teori.
2. enflasyonist Çok popüler bir hipotez. Evrenin, birincil boşluğun başka bir duruma geçiş sürecinde doğduğunu iddia ediyor. Bu süreç genellikle enflasyon olarak adlandırılır. Teori, Evrenin neden homojen olmadığını ve düzensizlik parametrelerinin bugün fizikçiler ve astronomlar tarafından gözlemlenenlere şaşırtıcı bir şekilde benzer olduğunu açıklıyor. Galaksilerin köpük şeklindeki dağılımını doğru bir şekilde tanımlar. Hem çoklu evrenlerin doğuşunu hem de uzayda yerçekimi dalgalarının varlığını tahmin eder. Bilim adamları artık aktif olarak bu dalgaları arıyorlar ve belki de önümüzdeki 30 yıl içinde bulacaklar. Böylece bu hipotezi test edebilirler.
3. Çok boyutlu. Evrenlerin, bizimkinden daha fazla sayıda boyutla uzaya dalmış bazı çok boyutlu yüzeylerin çarpışmasıyla doğduğunu varsayar. Örneğin, 11 boyutlu. Bu modelde de birçok evren olmalıdır.
Hipotez, yerçekimi mikroskobik ölçeklerde ölçülerek test edilebilir. Bilim adamları, ekstra boyutların yerçekimi parametrelerini mutlaka değiştirmesi gerektiğine inanıyor ve bu sapmaları bulmaya çalışıyorlar.
4. Kara deliklerde evrenlerin doğuşu teorisi. Evrenlerin nesnelerin içinde doğduğunu iddia eder, yerçekimi alanı o kadar güçlü ki ışık bile ondan ayrılamaz. Ve bu teori test edilebilir. Bir kara deliğin içinde yaşıyorsak, evrenimizin özellikleri uzaydaki yöne bağlı olarak değişmelidir. Bu sapmalar da er ya da geç tespit edilecektir. Şimdiye kadar bilim adamları böyle bir şey bulamadılar ama belki de mesele modern ölçüm yöntemlerinin doğruluğu.
Böylece bilim, yaratılış hipotezine başvurmadan evrenin görünümünü açıklayabilmektedir.
Sergey Pilipenko
Efsane 3. Başka evrenler olup olmadığını asla bilemeyeceğiz
Pek çok hipotez, çok sayıda evrenin ortaya çıkacağını tahmin ediyor. Ancak şüpheciler şunu söylüyor: Birden fazla dünyanın gerçekten var olup olmadığından hala emin olamıyorsak, bu teorilerin ne anlamı var? Yapabileceğimiz ortaya çıktı. Sözde "solucan delikleri" bu konuda bize yardımcı olacaktır.
Onları hayal etmenin en kolay yolu bir kağıt almaktır. Bu sayfada bir noktadan diğerine farklı şekillerde gidebilirsiniz. Ancak sayfayı ikiye katlar ve delerseniz, bu delikten geçen yeni yörüngeler belirir. Bu solucan deliği.
Sergey Pilipenko
Bu kadar kısa bir rota ile evrenin bir ucundan diğer ucuna çok hızlı bir şekilde gidebilirsiniz. Bilim adamları, bu tür "deliklerin" iki farklı evreni birbirine bağlayabileceğine inanıyor.
Teori, deliğin kenarından gözlemcilere çok benzer görünmesi gerektiğini söylüyor. Kara delikler. Ve bilim adamları bu nesneleri tespit etmeyi çoktan öğrendiler. Üstelik radyo teleskobu tarafından çekilen resimler, teorik hesaplamalar kullanılarak oluşturulmuş modellere çok benziyor.
Bilim adamlarına göre, kara deliklerin içinde eşmerkezli ışık çemberleri görmeliyiz. Güçlü yerçekimi ışığın "daireler halinde sarılmasına" ve diğer karmaşık yörüngeleri tanımlamasına neden olduğu için ortaya çıkarlar.
Yaklaşık olarak aynı resim solucan deliğinde olmalıdır. Karanlık noktanın içinde ışık halkaları görmeliyiz. Ancak karadeliklerden biraz farklı boyutlarda ve farklı konumlarda olmalıdırlar.
Gökbilimcilerin bugün sahip olduğu teleskoplar henüz bu tür halkaları görmemize izin vermiyor. Daha detaylı resimlere ihtiyaç var. Şu anda Rus bilim adamları tarafından geliştirilmekte olan yeni bir uzay teleskopu olan Millimetron onları almalıdır.
Yani, eğer şanslıysak, başka evrenler olup olmadığını öğreneceğiz.
Sergey Pilipenko
Efsane 4. Evreni incelemek pratik bir bakış açısıyla işe yaramaz
Şüpheciler şöyle der: Pekala, diyelim ki 60 milyon ışıkyılı uzaklıkta bir solucan deliği olduğunu bulduk ve bu bizi başka bir evrene götürebilir. Ancak bu keşif hayatımızı hiçbir şekilde değiştirmeyecek ve sıradan insanlar için kesinlikle işe yaramaz! Bu nedenle bilim insanları gereksiz araştırmalara girişmemelidir. Güçleri birleştirmek ve gerçekten değerli bir şeye odaklanmak daha iyidir. Örneğin, kansere çare aramak.
Gerçek şu ki, bilimin tüm alanları birbirine bağlıdır.
Bazı belirli alanları geliştirmek, diğerlerini geliştirmeden imkansızdır. O zaman hiçbir yerde ilerleme olmaz.
Sergey Pilipenko
Kozmoloji, dünyevi meselelerle değil, gerçekten evrenin incelenmesiyle ilgilenir. Ama araştırma sonuçları gökbilimciler ve fizikçiler sıradan insanların hayatlarında uygulama bulmak.
Örneğin, bilim adamları uzun süredir MUSE spektrometresini geliştiriyor ve test ediyorlar. Oldukça hassastır ve düzinelerce galaksinin bulunduğu geniş bir gökyüzü alanının tayfını incelemenizi sağlar. Sonra doktorlar onlara döndü ve onların da gerçekten çok hassas bir spektrometreye ihtiyaçları olduğunu söylediler. İnsan derisinin parametreleri hakkında doğru verilerin elde edilmesine yardımcı olacaktır ve bu, belirli kanser türlerinin teşhisi için gereklidir.
Astronomlar, doktorlarla birlikte testler yaptılar ve şimdi MUSE'yi temel alarak, doğrudan kliniklerde kullanılabilecek daha ucuz ve daha kompakt bir cihaz geliştiriyorlar.
Ve son olarak, bence en önemli şey: kozmoloji bize Evrendeki yerimiz, gezegenimizin yeri hakkında bir fikir veriyor.
Sergey Pilipenko
Meğer hayat evrende çok şey değiştiren çok önemli bir faktör.
Bilim adamları, çeşitli uzay nesnelerinin özgül gücünü hesapladılar. Örneğin, Güneş muazzam bir parlaklığa sahiptir, ancak aynı zamanda çok katı bir kütleye sahiptir. Bu nedenle, birim kütle başına salınan enerji miktarı azdır. Aynı zaman biriminde bir grup sonbaharda çürüyen yaprak tarafından salınan ısı enerjisinden daha fazla değildir.
Ancak canlı bir bitkiyi ele alırsak, fotosentez sürecinde Güneş'in özgül gücünün on bin katı kadar enerji depoladığı ortaya çıkar.
Ancak, bu parametrenin en yüksek değerini için gözlemliyoruz. beyin hayvanlar ve insanlar. Bu, yaşayan ve özellikle zeki varlıkların cansız doğayı çok aktif bir şekilde etkileyebileceği anlamına gelir. Gezegenimizde gördüklerimiz.
Ve sorumlu bir yaşam tarzı sürdürmek ve tüm eylemlerimizin ve eylemsizliklerimizin sonuçlarını anlamak istiyorsak, o zaman bu Evrende var olan tüm yasaları hesaba katmamız gerekir. Onları anlamamız gerekiyor. Ve hangi olasılıklara sahip olduğumuzu, yani hayatın prensipte neler yapabileceğini ve bizim neler yapabileceğimizi bilmek.
Sergey Pilipenko
Ayrıca oku🧐
- Evrenimiz hakkında internette çok popüler olan 7 efsane
- Evrendeki En Tuhaf 10 Nesne
- "Nedense, evrenin onu anlayabilen yaratıklara ihtiyacı var": sinirbilimciler - beynimizin hangi sırları sakladığı hakkında