我们有足够的智慧去了解宇宙吗?
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我们有足够的智慧去了解宇宙吗?

可观测的宇宙有时可以放在盘子上,就像音乐家巴勃罗·卡洛斯·布达西最近所做的那样,他将普林斯顿大学和美国宇航局的对数图组合成一个色盘。 这是一个地心模型——地球在板块的中心,大爆炸等离子体在边缘。

可视化与其他任何方法一样好,甚至比其他方法更好,因为它接近人类的观点。 关于宇宙的结构、动力学和命运的理论有很多,而被接受了几十年的宇宙学范式最近似乎有点崩溃了。 例如,越来越多的声音否认大爆炸理论。

宇宙是一个奇特的花园,多年来被描绘在物理学和宇宙学的“主流”中,充满了奇异的现象,例如 巨型类星体 以惊人的速度飞离我们, 暗物质没有人发现它,也没有显示出加速器的迹象,但对于解释银河系过快的旋转是“必要的”,最后, 大爆炸这注定了所有的物理学都与莫名其妙的东西作斗争,至少目前是这样, 特征.

没有烟花

大爆炸的原创性直接且不可避免地来自广义相对论的数学。 然而,一些科学家认为这是一个有问题的现象,因为数学只能解释紧随其后发生的事情...... - 但它不知道在那个非常特殊的时刻发生了什么,在大烟花之前(2).

许多科学家回避这个特性。 如果只是因为,正如他最近所说的那样 阿里·艾哈迈德·法拉赫 来自埃及本大学,“物理定律在那里不再起作用。” 法拉格与同事 蜥蜴 来自加拿大莱斯布里奇大学,发表在 2015 年物理快报 B 上的一篇文章中,提出了一个模型,其中宇宙没有开始也没有结束,因此没有奇点。

两位物理学家都受到他们工作的启发。 大卫·博姆 自 50 年代以来。 他考虑了用量子轨迹代替广义相对论中已知的测地线(连接两点的最短线)的可能性。 在他们的论文中,法拉格和达斯将这些玻姆轨迹应用于物理学家在 1950 年开发的方程 致 Amala Kumara Raychaudhury 来自加尔各答大学。 Raychaudhuri 也是达斯 90 岁时的老师。利用 Raychaudhuri 方程,阿里和达斯得到了量子校正 弗里德曼方程反过来,它在广义相对论的背景下描述了宇宙的演化(包括大爆炸)。 虽然这个模型不是真正的量子引力理论,但它包含了量子理论和广义相对论的元素。 即使最终制定了完整的量子引力理论,法拉格和达斯也希望他们的结果能够成立。

Farag-Das 理论既不预测大爆炸,也不预测大爆炸 大崩溃 回归奇异点. Farag 和 Das 使用的量子轨迹永远不会连接,因此永远不会形成一个奇点。 科学家们解释说,从宇宙学的角度来看,量子校正可以看作是一个宇宙学常数,不需要引入暗能量。 宇宙常数导致了这样一个事实,即爱因斯坦方程的解可以是一个大小有限、年龄无限的世界。

这不是近来唯一破坏大爆炸概念的理论。 例如,有假设说,当时间和空间出现时,它起源于 第二宇宙在其中时间倒流。 这一愿景由一个国际物理学家小组提出,包括: 蒂姆·科兹洛夫斯基 来自新不伦瑞克大学, 弗拉维奥市场 理论物理研究所周边和 朱利安·巴伯. 在这个理论中,大爆炸期间形成的两个宇宙应该是它们自己的镜像(3),因此它们具有不同的物理定律和不同的时间流动感。 也许他们互相渗透。 时间是向前流动还是向后流动,决定了高熵和低熵的对比。

反过来,关于万物模型的另一个新提案的作者, 黄子舒 来自台大,将时间和空间描述为不是独立的事物,而是密切相关的事物,可以相互转化。 在这个模型中,光速和引力常数都不是不变的,而是随着宇宙膨胀,时间和质量转化为大小和空间的因素。 蜀学说,和学术界的许多其他概念一样,当然可以被视为一种幻想,但导致膨胀的68%暗能量的宇宙膨胀模型也存在问题。 有人指出,在这一理论的帮助下,科学家们“掩盖了”能量守恒定律的物理定律。 台湾的理论不违反能量守恒定律,但反过来微波背景辐射有问题,被认为是大爆炸的残余。 为某事做某事。

你看不到黑暗和一切

荣誉提名人 暗物质 很多。 弱相互作用的大质量粒子、强相互作用的大质量粒子、无菌中微子、中微子、轴子——这些只是迄今为止理论家提出的宇宙中“不可见”物质之谜的一些解决方案。

几十年来,最受欢迎的候选者一直是假设的、重的(比质子重十倍)弱相互作用 称为WIMP的粒子. 假设它们在宇宙存在的初始阶段是活跃的,但随着它的冷却和粒子的分散,它们的相互作用减弱了。 计算表明,WIMP 的总质量应该是普通物质的五倍,这与估计的暗物质一样多。

然而,没有发现 WIMP 的踪迹。 所以现在更流行谈论搜索 无菌中微子,假设的暗物质粒子,电荷为零,质量很小。 有时无菌中微子被认为是第四代中微子(与电子、μ子和τ中微子一起)。 它的特点是只在重力作用下才与物质相互作用。 用符号 ν 表示s.

理论上,中微子振荡可以使μ子中微子无菌,这将减少它们在探测器中的数量。 在中微子束穿过地核等高密度物质区域后,这种情况尤其可能发生。 因此,南极冰立方探测器用于观测来自北半球的能量范围为 320 GeV 至 20 TeV 的中微子,预计在存在无菌中微子的情况下会出现强信号。 不幸的是,对观测事件数据的分析使得排除在参数空间的可接近区域中存在无菌中微子成为可能,即所谓的。 99% 的置信水平。

2016 年 XNUMX 月,在对大型地下氙气 (LUX) 探测器进行了 XNUMX 个月的试验后,科学家们无话可说,除了……他们什么也没发现。 同样,国际空间站实验室的科学家和欧洲核子研究中心的物理学家指望在大型强子对撞机的第二部分产生暗物质,他们对暗物质只字未提。

所以我们需要看得更远。 科学家们说,也许暗物质与 WIMP 和中微子或其他什么东西完全不同,他们正在建造 LUX-ZEPLIN,这是一种新的探测器,其灵敏度应该是目前探测器的 XNUMX 倍。

科学界怀疑是否存在暗物质,但天文学家最近观察到一个星系,尽管其质量与银河系相似,但 99,99% 是暗物质。 有关这一发现的信息由天文台 V.M. 提供。 凯卡。 这是关于 星系 蜻蜓 44 (蜻蜓44)。 它的存在仅在去年才被证实,当时蜻蜓长焦阵列观测到了 Berenices Spit 星座的一片天空。 事实证明,银河系包含的东西比乍看之下要多得多。 由于里面的星星很少,如果不是有什么神秘的东西帮助把组成它的物体粘在一起,它很快就会解体。 暗物质?

造型?

假设 作为全息图的宇宙尽管拥有严肃科学学位的人都在从事这项工作,但它仍然被视为科学边界上的迷雾地带。 也许是因为科学家也是人,他们很难接受这方面研究的心理后果。 胡安·马尔达塞纳从弦理论开始,他勾勒出宇宙的愿景,其中弦在九维空间中振动创造了我们的现实,这只是一个全息图——一个没有引力的平面世界的投影。.

奥地利科学家于 2015 年发表的一项研究结果表明,宇宙需要的维度比预期的要少。 XNUMXD 宇宙可能只是宇宙视界上的 XNUMXD 信息结构。 科学家们将其与信用卡上的全息图进行比较——它们实际上是二维的,尽管我们认为它们是三维的。 根据 丹妮拉·格鲁米拉拉 来自维也纳科技大学,我们的宇宙非常平坦,曲率是正的。 格鲁米勒在《物理评论快报》中解释说,如果平面空间中的量子引力可以用标准的量子理论进行全息描述,那么这两种理论中肯定也存在可以计算的物理量,并且结果必须匹配。 特别是,量子力学的一个关键特征,量子纠缠,应该出现在引力理论中。

有些人走得更远,不是说全息投影,而是说 计算机建模. 两年前,一位著名的天体物理学家、诺贝尔奖获得者, 乔治·斯穆特, 提出了人类生活在这样的计算机模拟中的论点。 他声称这是可能的,例如,这要归功于计算机游戏的发展,这在理论上构成了虚拟现实的核心。 人类会创造逼真的模拟吗? 答案是肯定的,”他在接受采访时说。 “显然,在这个问题上已经取得了重大进展。 只要看看第一个“Pong”和今天制作的游戏就知道了。 大约在 2045 年,我们很快就能将我们的思想转移到计算机中。”

作为全息投影的宇宙

鉴于我们已经可以通过使用磁共振成像来绘制大脑中的某些神经元,将这项技术用于其他目的应该不成问题。 然后虚拟现实就可以发挥作用,它可以与成千上万的人接触,并提供一种大脑刺激形式。 斯穆特说,这可能在过去发生过,我们的世界是一个先进的虚拟模拟网络。 而且,它可能会发生无数次! 所以我们可以生活在另一个模拟中的模拟中,包含在另一个模拟中……等等。

不幸的是,世界,更何况宇宙,并没有放在盘子里给我们。 相反,正如一些假设所表明的那样,我们自己只是可能没有为我们准备好的菜肴的一部分,非常小。

我们——至少在唯物主义意义上——会知道宇宙的那一小部分吗? 我们是否足够聪明,能够理解和领悟宇宙的奥秘? 可能没有。 但是,如果我们曾经决定我们最终会失败,那么很难不注意到这在某种意义上也是对万物本质的一种最终洞察……

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