我們是否有足夠的智慧去了解宇宙?
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我們是否有足夠的智慧去了解宇宙?

可觀測的宇宙有時可以放在盤子上,就像音樂家巴勃羅·卡洛斯·布達西最近所做的那樣,將普林斯頓大學和美國宇航局的對數地圖組合成一個彩色圓盤。 這是一個地心模型 - 地球位於板塊的中心,大爆炸等離子體位於邊緣。

可視化與其他方法一樣好,甚至比其他方法更好,因為它接近人類的觀點。 關於宇宙的結構、動力學和命運有許多理論,而幾十年來被接受的宇宙學範式最近似乎有點崩潰。 例如,越來越多的人聽到否認大爆炸理論的聲音。

宇宙是一個奇怪的花園,多年來被「主流」物理學和宇宙學描繪,充滿了奇異的現象,例如 巨型類星體 以驚人的速度從我們身邊飛走 暗物質沒有人發現它,也沒有顯示出加速器的跡象,但它是解釋銀河系過快旋轉的“必要”,最後, 大爆炸這注定了所有物理學都必須與無法解釋的事物作鬥爭,至少目前是如此, 特色.

沒有煙火

大爆炸的原創性直接且不可避免地來自廣義相對論的數學。 然而,一些科學家認為這是一個有問題的現象,因為數學只能解釋緊隨其後發生的事情...... - 但它不知道在那個非常特殊的時刻發生了什麼,在大煙花之前(2).

許多科學家迴避這個特徵。 如果只是因為,正如他最近所說 阿里·艾哈邁德·法拉赫 埃及本大學的教授表示,“物理定律在那裡不再起作用。” 法拉格與同事 薩烏裡亞·達塞姆 來自加拿大萊斯布里奇大學的博士生在 2015 年發表在《Physics Letters B》上的一篇論文中提出了一個模型,其中宇宙既沒有開始也沒有結束,因此沒有奇點。

兩位物理學家都受到他們的工作的啟發。 大衛·博姆 自50年代以來。 他考慮了用量子軌跡取代廣義相對論中已知的測地線(連接兩點的最短線)的可能性。 在他們的論文中,Farag 和 Das 將這些玻姆軌跡應用到物理學家 1950 年提出的方程式中 致阿瑪拉·庫馬拉·雷喬杜里 來自加爾各答大學。 Raychaudhuri也是Das在90年代閱讀時的老師。利用Raychaudhuri的方程,Ali和Das得到了量子校正 弗里德曼方程反過來,它描述了廣義相對論背景下宇宙(包括大爆炸)的演化。 儘管這個模型不是真正的量子重力理論,但它包含了量子理論和廣義相對論的要素。 法拉格和達斯也預計,即使最終制定了完整的量子重力理論,他們的結果也能成立。

法拉格-達斯理論既沒有預測宇宙大爆炸,也沒有預測宇宙大爆炸。 大崩潰 返回奇點狀態。 法拉格和達斯所使用的量子軌跡永遠不會連接,因此永遠不會形成奇點。 科學家解釋說,從宇宙學的角度來看,量子修正可以被認為是宇宙學常數,不需要引入暗能量。 宇宙常數導致愛因斯坦方程式的解可以是一個大小有限、年齡無限的世界。

這並不是最近唯一一個破壞大爆炸觀念的理論。 例如,有假設認為,當時間和空間出現時,它就起源並存在。 第二宇宙時間倒流。 這個願景是由一個國際物理學家小組提出的,其中包括: 提姆·科茲羅斯基 來自新不倫瑞克大學, 市場 弗拉維奧 理論物理研究所周邊 朱利安·巴布拉。 在這個理論中,大爆炸期間形成的兩個宇宙應該是它們自己的鏡像(3),所以他們有不同的物理定律和不同的時間流逝感。 也許他們互相滲透。 時間在其中向前或向後流動決定了熵的高低對比。

反過來,另一項萬物模型新提案的作者, 黃子樹 來自國立台灣大學的博士將時間和空間描述為不是獨立的事物,而是緊密相關、可以相互轉化的事物。 在這個模型中,光速和重力常數都不是不變的,而是隨著宇宙膨脹,時間和質量轉化為尺寸和空間的因素。 Shue的理論和學術界的許多其他概念一樣,當然可以被視為幻想,但68%暗能量導致膨脹的宇宙膨脹模型也是有問題的。 有些人指出,透過這個理論,科學家已經「掩蓋」了能量守恆定律的物理定律。 台灣的理論並不違反能量守恆定律,但反過來又有微波背景輻射的問題,微波背景輻射被認為是大爆炸的遺跡。 為了某事而某事。

你看不到黑暗,僅此而已

榮譽稱號候選人 暗物質 很多。 弱相互作用的大質量粒子、強相互作用的大質量粒子、惰性中微子、中微子、軸子只是理論學家迄今為止提出的宇宙中「不可見」物質之謎的一些解決方案。

幾十年來,最受歡迎的候選人一直是假設的、重的(比質子重十倍)、弱相互作用的 稱為 WIMP 的粒子。 人們認為它們在宇宙存在的初始階段是活躍的,但隨著宇宙冷卻和粒子分散,它們的相互作用逐漸消失。 計算表明,WIMP 的總質量應該是普通物質的五倍,這與暗物質的估計質量完全一樣。

然而,並沒有發現WIMP的蹤跡。 所以現在更流行談搜索 惰性中微子,假設的暗物質粒子具有零電荷和非常低的質量。 有時惰性中微子被認為是第四代中微子(僅次於電子中微子、μ子中微子和τ中微子)。 其特徵是僅在重力的影響下與物質相互作用。 用符號ν表示s.

理論上,中微子振盪可以使μ子中微子變得無菌,從而減少偵測器中它們的數量。 當中微子束穿過地核等高密度物質區域後,這種情況尤其可能發生。 因此,南極的IceCube探測器被用來觀測來自北半球的能量範圍為320 GeV至20 TeV的中微子,在存在惰性中微子的情況下預計會發出強烈的信號。 不幸的是,對觀測事件資料的分析使得排除參數空間可存取區域(即所謂的)惰性中微子的存在成為可能。 99% 的置信度。

2016 年 XNUMX 月,在大型地下氙氣探測器 (LUX) 進行了二十個月的實驗後,科學家們無話可說,除了…他們什麼也沒發現。 同樣,國際太空站實驗室的科學家和歐洲核子研究中心的物理學家指望大型強子對撞機第二部分產生暗物質,但他們對暗物質隻字不提。

所以我們需要看得更遠。 科學家表示,也許暗物質與 WIMP 和中微子等完全不同,他們正在建造 LUX-ZEPLIN,這是一種新探測器,其靈敏度應該是現有探測器的 XNUMX 倍。

科學懷疑是否存在暗物質這種東西,但天文學家最近觀察到一個星系,儘管其質量與銀河系相似,但 99,99% 是暗物質。 有關此發現的資訊由 V.M. 天文台提供。 凱卡。 是關於 星系 蜻蜓 44 (蜻蜓44)。 它的存在直到去年才被證實,當時蜻蜓長焦陣列望遠鏡網絡觀測到了鐮刀座的天空碎片。 事實證明,這個星系所包含的東西遠比我們看到的要多得多。 因為它包含的恆星很少,如果某些神秘的東西不能幫助將其組成物體結合在一起,它很快就會崩潰。 暗物質?

造型?

假設 宇宙就像全息圖儘管擁有嚴肅科學學位的人們都在從事它,但它仍然被視為科學前沿的模糊領域。 也許是因為科學家也是人,很難接受這方面研究的心理影響。 胡安·馬爾達塞納從弦理論開始,他提出了一個宇宙願景,在九維空間中振動的弦創造了我們的現實,這只是一個全息圖——一個沒有重力的平坦世界的投影。.

奧地利科學家在 2015 年發表的一項研究結果表明,宇宙所需的維度比預期的要少。 三維宇宙可能只是宇宙視界上的二維訊息結構。 科學家將其與信用卡上的全息圖進行比較——它們實際上是二維的,儘管我們將它們視為三維的。 根據 丹妮拉·格魯米拉 來自維也納科技大學的研究表明,我們的宇宙非常平坦,並且具有正曲率。 格魯米勒在《物理評論快報》中解釋說,如果平坦空間中的量子重力可以用標準量子理論全像地描述,那麼也應該存在可以在兩種理論中計算的物理量,並且結果應該匹配。 特別是,量子力學的關鍵特徵——量子糾纏——應該出現在重力理論中。

有些人走得更遠,不談論全息投影,甚至談論 電腦建模。 兩年前,著名天文物理學家、諾貝爾獎得主, 喬治·斯穆特, 提出了人類生活在這樣的計算機模擬中的論點。 他聲稱這是可能的,例如,這要歸功於計算機遊戲的發展,這在理論上構成了虛擬現實的核心。 人類會創造逼真的模擬嗎? 答案是肯定的,”他在接受采訪時說。 “顯然,在這個問題上已經取得了重大進展。 只要看看第一個“Pong”和今天製作的遊戲就知道了。 大約在 2045 年,我們很快就能將我們的思想轉移到計算機中。”

宇宙作為全息投影

考慮到透過使用磁振造影,我們已經可以繪製大腦中特定神經元的圖譜,將該技術用於其他目的應該不成問題。 然後虛擬實境就可以發揮作用,允許與數千人接觸並提供某種形式的大腦刺激。 根據斯穆特的說法,這可能在過去發生過,而我們的世界是一個先進的虛擬模擬網路。 而且,這種情況可能會發生無數次! 所以我們可以生活在一個模擬中,這個模擬存在於另一個模擬中,又包含在另一個模擬中,等等,無窮無盡。

不幸的是,世界,尤其是宇宙,並不是在盤子裡提供給我們的。 相反,我們自己是菜餚的一部分,很小的一部分,從一些假設可以看出,這些菜餚不可能為我們準備。

我們所擁有的宇宙的一小部分——至少在物質主義意義上——能夠理解整個結構嗎? 我們是否有足夠的智慧來理解和理解宇宙的奧秘? 可能不會。 然而,如果我們決定我們最終會失敗,那麼很難不注意到,從某種意義上說,這也是對萬物本質的一種最終洞察…

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