Watesan fisika lan eksperimen fisik

Satus taun kepungkur, kahanan ing fisika pancen kebalikane saiki. Ing tangan para ilmuwan ana asil eksperimen sing wis kabukten sing diulang kaping pirang-pirang, nanging asring ora bisa diterangake nggunakake teori fisik sing wis ana. Pengalaman sing jelas sadurunge teori. Para ahli teori kudu kerja.

Saiki, imbangan condong menyang ahli teori sing modele beda banget karo sing katon saka eksperimen sing bisa ditindakake kayata teori string. Lan misale jek sing ana liyane lan liyane unsolved masalah ing fisika (1).

1. Tren lan masalah modern sing paling penting ing fisika - visualisasi

Fisikawan Polandia sing misuwur, prof. Andrzej Staruszkiewicz nalika debat "Watesan Kawruh ing Fisika" ing Juni 2010 ing Akademi Ignatianum ing Krakow ngandika: "Bidang kawruh saya tambah akeh sajrone abad kepungkur, nanging lapangan kebodohan saya tambah akeh. (…) Panemuan relativitas umum lan mekanika kuantum minangka prestasi monumental saka pamikiran manungsa, dibandhingake karo Newton, nanging ndadékaké pitakonan hubungan antarane rong struktur, pitakonan sing skala kerumitan mung gawe kaget. Ing kahanan iki, pitakonan alamiah muncul: apa kita bisa nindakake? Apa tekad lan kekarepan kita kanggo nggayuh kayekten bakal cocog karo kasusahan sing kita alami?

Stalemate eksperimental

Wis pirang-pirang wulan saiki, jagad fisika luwih rame tinimbang biasane kanthi kontroversi liyane. Ing jurnal Nature, George Ellis lan Joseph Silk nerbitake artikel kanggo mbela integritas fisika, ngritik wong-wong sing saya siap kanggo nundha eksperimen kanggo nguji téori kosmologi paling anyar nganti "sesuk" tanpa wates. Dheweke kudu ditondoi kanthi "keanggunan sing cukup" lan nilai panjelasan. "Iki ngilangi tradhisi ilmiah sing wis pirang-pirang abad yen kawruh ilmiah minangka kawruh sing wis kabukten kanthi empiris," ujare ilmuwan. Kasunyatan kasebut kanthi jelas nuduhake "kebuntuan eksperimen" ing fisika modern.

Teori paling anyar babagan alam lan struktur donya lan Semesta, minangka aturan, ora bisa diverifikasi dening eksperimen sing kasedhiya kanggo manungsa.

Kanthi nemokake boson Higgs, para ilmuwan wis "rampung" Model Standar. Nanging, donya fisika adoh saka wareg. Kita ngerti babagan kabeh quark lan lepton, nanging kita ora ngerti carane nyelarasake iki karo teori gravitasi Einstein. Kita ora ngerti carane nggabungake mekanika kuantum karo gravitasi kanggo nggawe teori hipotesis gravitasi kuantum. Kita uga ora ngerti apa Big Bang iku (utawa yen bener kedaden!) (2).

Saiki, ayo diarani fisikawan klasik, langkah sabanjure sawise Model Standar yaiku supersimetri, sing prédhiksi manawa saben partikel dhasar sing kita kenal duwe "mitra".

Iki tikel kaping pindho jumlah blok bangunan, nanging teori kasebut cocog karo persamaan matematika lan, sing penting, menehi kesempatan kanggo mbukak misteri materi peteng kosmik. Iku tetep mung ngenteni asil eksperimen ing Large Hadron Collider, sing bakal ngonfirmasi anané partikel supersymmetric.

Nanging, durung ana panemuan kaya ngono saka Jenewa. Mesthi, iki mung wiwitan saka versi anyar saka LHC, karo kaping pindho energi impact (sawise ndandani anyar lan upgrade). Ing sawetara sasi, dheweke bisa njupuk gabus sampanye ing perayaan supersimetri. Nanging, yen iki ora kelakon, akeh fisikawan pracaya sing teori supersymmetric kudu mboko sithik mundur, uga superstring, kang adhedhasar supersymmetry. Amarga yen Collider Gedhe ora ngonfirmasi teori kasebut, banjur apa?

Nanging, ana sawetara ilmuwan sing ora mikir. Amarga teori supersimetri banget "ayu dadi salah."

Mula, dheweke arep ngevaluasi maneh persamaane kanggo mbuktekake manawa massa partikel supersimetris mung ana ing njaba kisaran LHC. Para ahli teori bener banget. Modele apik kanggo nerangake fenomena sing bisa diukur lan diverifikasi kanthi eksperimen. Mula, siji bisa uga takon kenapa kita kudu ngilangi pangembangan teori-teori kasebut sing durung bisa dingerteni kanthi empiris. Apa iki pendekatan sing cukup lan ilmiah?

alam semesta saka ora ana

Ilmu alam, utamane fisika, adhedhasar naturalisme, yaiku, percaya yen kita bisa nerangake kabeh kanthi nggunakake kekuwatan alam. Tugas ilmu dikurangi kanggo nimbang hubungan antarane macem-macem jumlah sing nggambarake fenomena utawa sawetara struktur sing ana ing alam. Fisika ora ngatasi masalah sing ora bisa digambarake kanthi matematis, sing ora bisa dibaleni maneh. Iki, antarane liyane, alesan kanggo sukses. Katrangan matématika sing dipigunakaké kanggo modhèl fénoména alam wis kabukten efektif banget. Prestasi ilmu alam ngasilake generalisasi filosofis. Arah kayata filsafat mekanistik utawa materialisme ilmiah digawe, sing nransfer asil ilmu alam, sing dipikolehi sadurunge pungkasan abad kaping XNUMX, menyang bidang filsafat.

Iku ketoke sing kita bisa ngerti kabeh donya, sing ana determinisme lengkap ing alam, amarga kita bisa nemtokake carane planet bakal pindhah ing yuta taun, utawa carane padha dipindhah yuta taun kepungkur. Prestasi kasebut nuwuhake rasa bangga sing ngilangi pikiran manungsa. Kanggo ombone sing nemtokake, naturalisme metodologis ngrangsang pangembangan ilmu alam nganti saiki. Nanging, ana sawetara titik potong sing katon minangka indikasi watesan metodologi naturalistik.

Yen Semesta diwatesi ing volume lan muncul "saka ora ana apa-apa" (3), tanpa nglanggar hukum konservasi energi, contone, minangka fluktuasi, mula ora ana owah-owahan. Ing sawetoro wektu, kita nonton wong-wong mau. Nyoba kanggo ngatasi masalah iki ing basis saka fisika kuantum, kita teka menyang kesimpulan sing mung pengamat sadar actualizes kamungkinan saka eksistensi donya. Pramila kita kepingin weruh kenapa sing kita urip iki digawe saka macem-macem alam semesta. Dadi, kita nyimpulake yen mung nalika ana wong ing Bumi, jagad - kaya sing kita deleng - pancen "dadi" ...

Kepiye pangukuran mengaruhi kedadeyan sing kedadeyan milyar taun kepungkur?

4. Eksperimen Wheeler - visualisasi

Salah sawijining fisikawan modern, John Archibald Wheeler, ngusulake versi spasi saka eksperimen celah ganda sing misuwur. Ing desain mental, cahya saka quasar a, milyar taun cahya adoh saka kita, lelungan bebarengan loro sisih ngelawan saka galaksi (4). Yen pengamat mirsani saben jalur kasebut kanthi kapisah, dheweke bakal weruh foton. Yen loro bebarengan, padha bakal weruh ombak. Dadi, tumindak ngamati ngganti sifat cahya sing ninggalake quasar milyar taun kepungkur!

Kanggo Wheeler, ing ndhuwur mbuktekake manawa alam semesta ora bisa ana ing pangertèn fisik, paling ora ing pangertèn sing kita wis biasa ngerti "kahanan fisik." Ora bisa kedadeyan ing jaman kepungkur, nganti ... kita wis ngukur. Mangkono, dimensi kita saiki mengaruhi kepungkur. Kanthi pengamatan, deteksi lan pangukuran, kita mbentuk acara-acara kepungkur, ing wektu sing jero, nganti ... wiwitan Semesta!

Neil Turk saka Institut Perimeter ing Waterloo, Kanada, ujar ing edisi Juli New Scientist manawa "kita ora bisa ngerti apa sing ditemokake. Teori dadi luwih rumit lan canggih. Kita nggawe masalah karo lapangan, dimensi lan simetri sing berturut-turut, sanajan nganggo kunci, nanging kita ora bisa nerangake fakta sing paling gampang. Akeh fisikawan sing temenan pegel amarga lelungan mental para ahli teori modern, kayata pertimbangan ing ndhuwur utawa teori superstring, ora ana hubungane karo eksperimen sing saiki ditindakake ing laboratorium, lan ora ana cara kanggo nguji eksperimen kasebut.

Ing donya kuantum, sampeyan kudu katon luwih akeh

Minangka pamenang Nobel Richard Feynman nate ujar, ora ana sing ngerti jagad kuantum. Ora kaya donya Newtonian lawas sing apik, ing ngendi interaksi rong badan karo massa tartamtu diitung kanthi persamaan, ing mekanika kuantum kita duwe persamaan sing ora ditindakake, nanging minangka asil saka prilaku aneh sing diamati ing eksperimen. Obyek fisika kuantum ora kudu digandhengake karo apa wae "fisik", lan prilaku kasebut minangka domain ruang multi-dimensi abstrak sing diarani spasi Hilbert.

Ana owah-owahan sing diterangake dening persamaan Schrödinger, nanging kok persis ora dingerteni. Apa iki bisa diganti? Apa bisa uga kanggo nurunake hukum kuantum saka prinsip fisika, amarga puluhan hukum lan prinsip, contone, babagan obahe badan ing njaba angkasa, asale saka prinsip Newton? Ilmuwan saka Universitas Pavia ing Italia Giacomo Mauro D'Ariano, Giulio Ciribella lan Paolo Perinotti mbantah manawa fenomena kuantum sing jelas bertentangan karo akal sehat bisa dideteksi ing eksperimen sing bisa diukur. Kabeh sing sampeyan butuhake yaiku perspektif sing bener - Mbok menawa salah pangerten babagan efek kuantum amarga tampilan sing ora cukup jembar. Miturut ilmuwan sing kasebut ing New Scientist, eksperimen sing migunani lan bisa diukur ing mekanika kuantum kudu ketemu sawetara kondisi. Iki:

• kausalitas - acara mangsa ora bisa mengaruhi acara kepungkur;
• bisa dibedakake - nyatakake kita kudu bisa misahake saka siji liyane minangka kapisah;
• komposisi - yen kita ngerti kabeh tahapan proses, kita ngerti kabeh proses;
• komprèsi - ana cara kanggo nransfer informasi penting babagan chip tanpa kudu nransfer kabeh chip;
• tomografi - yen kita duwe sistem sing dumadi saka akeh bagean, statistik pangukuran kanthi bagean cukup kanggo mbukak kahanan kabeh sistem.

Wong Italia pengin nggedhekake prinsip pemurnian, perspektif sing luwih jembar, lan nggawe eksperimen sing migunani kanggo uga nyakup irreversibilitas fenomena termodinamika lan prinsip pertumbuhan entropi, sing ora nggumunake para fisikawan. Bisa uga ing kene, pengamatan lan pangukuran kena pengaruh artefak saka perspektif sing sempit banget kanggo ngerteni kabeh sistem. "Bebener dhasar teori kuantum yaiku owah-owahan sing rame lan ora bisa dibatalake bisa dibalik kanthi nambahake tata letak anyar ing deskripsi," ujare ilmuwan Italia Giulio Ciribella ing wawancara karo New Scientist.

Sayange, para skeptis ujar, "pembersihan" eksperimen lan perspektif pangukuran sing luwih jembar bisa nyebabake hipotesis akeh-donya sing bisa nyebabake asil apa wae lan para ilmuwan, mikir yen ngukur dalan sing bener, mung "milih" kontinum tartamtu kanthi ngukur.

5. Jam tangan awujud jam tangan

Ora ana wektu?

Konsep sing disebut Arrows of time (5) dikenalake ing taun 1927 dening ahli astrofisika Inggris Arthur Eddington. Panah iki nuduhake wektu, sing tansah mili ing siji arah, yaiku saka kepungkur menyang mangsa ngarep, lan proses iki ora bisa dibalik. Stephen Hawking, ing A Brief History of Time, wrote sing kelainan mundhak karo wektu amarga kita ngukur wektu ing arah kang kelainan mundhak. Iki tegese kita duwe pilihan - kita bisa, contone, pisanan mirsani potongan kaca pecah sing kasebar ing lantai, banjur wayahe nalika kaca tiba ing lantai, banjur kaca ing udhara, lan pungkasane ing tangan. saka wong sing nyekel. Ora ana aturan ilmiah yen "panah psikologis wektu" kudu pindhah menyang arah sing padha karo panah termodinamika, lan entropi sistem mundhak. Nanging, akeh ilmuwan percaya yen iki amarga owah-owahan energik dumadi ing otak manungsa, padha karo sing diamati ing alam. Otak nduweni energi kanggo tumindak, mirsani lan nalar, amarga "mesin" manungsa ngobong bahan bakar lan, kaya ing mesin pembakaran internal, proses iki ora bisa dibatalake.

Nanging, ana kasus nalika, nalika njaga arah panah psikologis wektu sing padha, entropi mundhak lan mudhun ing sistem sing beda. Contone, nalika nyimpen data ing memori komputer. Modul memori ing mesin pindhah saka negara unordered kanggo urutan nulis disk. Mangkono, entropi ing komputer wis suda. Nanging, fisikawan apa wae bakal ngomong yen saka sudut pandang alam semesta minangka sakabehe - saya tambah akeh, amarga butuh energi kanggo nulis menyang disk, lan energi iki dibuwang ing bentuk panas sing digawe dening mesin. Dadi ana resistensi "psikologis" cilik kanggo hukum fisika sing diadegake. Iku angel kanggo kita nimbang sing apa metu karo gangguan saka penggemar luwih penting saka ngrekam karya utawa nilai liyane ing memori. Kepiye yen ana wong nulis ing PC sawijining argumentasi sing bakal nggulingake fisika modern, téori pasukan gabungan, utawa Teori Kabeh? Iku bakal angel kanggo kita nampa idea sing, senadyan iki, kelainan umum ing alam semesta wis tambah.

Mbalik ing taun 1967, persamaan Wheeler-DeWitt muncul, saka ngendi wektu kasebut ora ana. Iki minangka upaya kanggo nggabungake ide mekanika kuantum lan relativitas umum kanthi matematis, minangka langkah menyang teori gravitasi kuantum, yaiku. Teori Kabeh sing dikarepake dening kabeh ilmuwan. Ora nganti taun 1983, fisikawan Don Page lan William Wutters menehi panjelasan manawa masalah wektu bisa diatasi kanthi nggunakake konsep entanglement kuantum. Miturut konsep kasebut, mung sifat sistem sing wis ditemtokake sing bisa diukur. Saka sudut pandang matematika, proposal iki tegese jam kasebut ora bisa diisolasi saka sistem kasebut lan diwiwiti mung nalika ana ing alam semesta tartamtu. Nanging, yen ana wong sing ndeleng kita saka alam semesta liyane, dheweke bakal ndeleng kita minangka obyek statis, lan mung tekane menyang kita bakal nyebabake keterlibatan kuantum lan secara harfiah nggawe kita ngrasakake wektu.

Hipotesis iki dadi dhasar karya para ilmuwan saka lembaga riset ing Turin, Italia. Fisikawan Marco Genovese mutusake kanggo mbangun model sing njupuk menyang akun spesifik entanglement kuantum. Sampeyan bisa nggawe maneh efek fisik sing nuduhake bener saka alesan iki. Model Universe wis digawe, sing dumadi saka rong foton.

Siji pasangan berorientasi - polarisasi vertikal, lan liyane horisontal. Negara kuantum, lan mulane polarisasi, banjur dideteksi dening seri detektor. Pranyata yen nganti pengamatan sing pungkasane nemtokake kerangka referensi tekan, foton ana ing superposisi kuantum klasik, yaiku. padha oriented loro vertikal lan horisontal. Iki tegese pengamat maca jam nemtokake entanglement kuantum sing mengaruhi alam semesta kang dadi bagéan. Pengamat kasebut banjur bisa ngerteni polarisasi foton berturut-turut adhedhasar probabilitas kuantum.

Konsep iki nggodho banget amarga nerangake akeh masalah, nanging kanthi alami ndadékaké kabutuhan "super-observer" sing bakal ngluwihi kabeh determinisme lan bakal ngontrol kabeh kanthi wutuh.

6. Multiverse - Visualisasi

Apa sing kita deleng lan apa sing dianggep subyektif minangka "wektu" nyatane minangka produk saka owah-owahan global sing bisa diukur ing donya ing saubengé. Nalika kita nyelidiki luwih jero babagan donya atom, proton lan foton, kita ngerti yen konsep wektu dadi saya kurang penting. Miturut para ilmuwan, jam sing ngiringi kita saben dina, saka sudut pandang fisik, ora ngukur dalane, nanging mbantu kita ngatur urip kita. Kanggo sing wis biasa karo konsep Newton babagan wektu universal lan kabeh-nyakup, konsep-konsep kasebut kaget banget. Nanging ora mung tradisionalis ilmiah sing ora nampa. Fisikawan teoretis sing misuwur Lee Smolin, sing sadurunge disebutake minangka salah sawijining pemenang Hadiah Nobel taun iki, percaya yen wektu ana lan cukup nyata. Sawise - kaya akeh fisikawan - dheweke ujar manawa wektu minangka ilusi subyektif.

Saiki, ing bukune Reborn Time, dheweke njupuk tampilan fisika sing beda banget lan ngritik teori string populer ing komunitas ilmiah. Miturut dheweke, multiverse ora ana (6) amarga kita manggon ing alam semesta sing padha lan ing wektu sing padha. Dheweke percaya yen wektu iku penting banget lan pengalaman kita babagan kasunyatan saiki dudu khayalan, nanging kunci kanggo mangerteni sifat dhasar kasunyatan.

Entropi nul

Sandu Popescu, Tony Short, Noah Linden (7) lan Andreas Winter njlèntrèhaké temuané ing taun 2009 ing jurnal Physical Review E, sing nuduhaké yèn obyek entuk keseimbangan, yaiku kahanan distribusi energi sing seragam, kanthi mlebu negara entanglement kuantum karo sing. sakcedhake. Ing 2012, Tony Short mbuktekaken yen entanglement nyebabake equanimity wektu winates. Nalika obyek berinteraksi karo lingkungan, kayata nalika partikel ing cangkir kopi tabrakan karo udara, informasi babagan sifat-sifat kasebut "bocor" metu lan dadi "kabur" ing saindhenging lingkungan. Kelangan informasi nyebabake kahanan kopi mandheg, sanajan kahanan karesikan kabeh ruangan terus owah. Miturut Popescu, kondisi dheweke ora owah saka wektu.

7. Noah Linden, Sandu Popescu lan Tony Short

Nalika kahanan karesikan kamar diganti, kopi bisa tiba-tiba mandheg nyampur karo hawa lan mlebu ing kahanan murni. Nanging, ana luwih akeh negara sing dicampur karo lingkungan tinimbang negara murni sing kasedhiya kanggo kopi, lan mulane meh ora nate kedadeyan. Kamungkinan statistik iki menehi kesan yen panah wektu ora bisa dibatalake. Masalah panah wektu kabur dening mekanika kuantum, dadi angel kanggo nemtokake alam.

Partikel dhasar ora nduweni sifat fisik sing tepat lan ditemtokake mung kanthi kemungkinan ana ing negara sing beda. Contone, ing sembarang wektu tartamtu, partikel bisa duwe 50 persen kasempatan kanggo ngowahi arah jarum jam lan 50 persen kasempatan kanggo ngowahi ing arah ngelawan. Teorema kasebut, dikuwatake dening pengalaman fisikawan John Bell, nyatakake yen kahanan sejatine partikel kasebut ora ana lan ditinggalake kanthi kemungkinan.

Banjur kahanan sing durung mesthi kuantum nyebabake kebingungan. Nalika rong partikel sesambungan, ora bisa ditetepake dhewe, kanthi bebas ngembangake kemungkinan sing dikenal minangka negara murni. Nanging, padha dadi komponen entangled saka distribusi kemungkinan luwih Komplek sing loro partikel diterangake bebarengan. Distribusi iki bisa nemtokake, contone, apa partikel bakal muter ing arah ngelawan. Sistem kasebut sacara sakabehe ana ing kahanan murni, nanging kahanan partikel individu digandhengake karo partikel liyane.

Mangkono, loro-lorone bisa lelungan pirang-pirang taun cahya, lan rotasi saben bakal tetep ana hubungane karo liyane.

Téori anyar panah wektu njlèntrèhaké iki minangka mundhut informasi amarga entanglement kuantum, kang ngirim tuwung saka warung menyang imbangan karo kamar lingkungan. Pungkasane, kamar kasebut tekan keseimbangan karo lingkungane, lan banjur alon-alon nyedhaki keseimbangan karo jagad liyane. Para ilmuwan lawas sing nyinaoni termodinamika nganggep proses iki minangka pambuangan energi sing bertahap, nambah entropi alam semesta.

Saiki, fisikawan percaya yen informasi dadi saya akeh, nanging ora bakal ilang. Sanajan entropi mundhak sacara lokal, dheweke percaya yen total entropi alam semesta tetep konstan ing nol. Nanging, siji aspek saka panah wektu tetep ora ditanggulangi. Ilmuwan argue sing kemampuan wong kanggo ngelingi kepungkur, nanging ora mangsa, uga bisa dimangertèni minangka tatanan hubungan antarane partikel interaksi. Nalika maca pesen ing selembar kertas, otak bisa komunikasi liwat foton sing tekan mata.

Mung wiwit saiki kita bisa ngelingi apa sing dikandhakake pesen iki. Popescu yakin teori anyar iki ora njlentrehake sebabe kahanan awal alam semesta adoh saka keseimbangan, nambahake yen alam Big Bang kudu diterangake. Sawetara peneliti wis nyatakake mamang babagan pendekatan anyar iki, nanging pangembangan konsep iki lan formalisme matematika anyar saiki mbantu ngatasi masalah teoretis termodinamika.

Tekan biji ruang-wektu

Fisika black hole misale jek nuduhake, minangka sawetara model matématika suggest, sing alam semesta kita ora telung dimensi. Senadyan apa sing dicritakake indra kita, kasunyatan sing ana ing sekitar kita bisa uga minangka hologram - proyeksi bidang sing adoh sing sejatine rong dimensi. Yen gambar alam semesta iki bener, ilusi saka alam telung dimensi saka spacetime bisa dibuwang sanalika piranti riset ing pembuangan kita dadi cukup sensitif. Craig Hogan, profesor fisika ing Fermilab sing wis pirang-pirang taun nyinaoni struktur dhasar alam semesta, nyaranake yen tingkat iki wis tekan.

8. Detektor Gelombang Gravitasi GEO600

Yen alam semesta minangka hologram, mula bisa uga kita wis tekan watesan resolusi kasunyatan. Sawetara ahli fisika ngusulake hipotesis sing nyenengake manawa ruang-wektu sing kita urip ing pungkasane ora terus-terusan, nanging, kaya foto digital, ing tingkat sing paling dhasar digawe saka "butir" utawa "piksel" tartamtu. Yen mangkono, kasunyatan kita kudu duwe "resolusi" pungkasan. Iki minangka cara sawetara peneliti napsirake "noise" sing katon ing asil detektor gelombang gravitasi GEO600 (8).

Kanggo nguji hipotesis sing luar biasa iki, Craig Hogan, ahli fisika gelombang gravitasi, lan timnya ngembangake interferometer paling akurat ing donya, sing diarani holometer Hogan, sing dirancang kanggo ngukur inti paling dhasar saka ruang-wektu kanthi cara sing paling akurat. Eksperimen kasebut, kanthi jeneng Fermilab E-990, dudu salah siji saka akeh liyane. Iki nduweni tujuan kanggo nduduhake sifat kuantum ruang kasebut lan anane sing diarani para ilmuwan "noise holografik".

Holometer kasusun saka rong interferometer sing diselehake ing sisih. Padha ngarahake sinar laser siji-kilowatt ing piranti sing dipérang dadi rong sinar jejeg dawane 40 meter, sing dibayangke lan bali menyang titik pamisah, nggawe fluktuasi ing padhang sinar (9). Yen nyebabake gerakan tartamtu ing piranti divisi, mula iki bakal dadi bukti saka getaran ruang kasebut.

9. Perwakilan grafis saka eksperimen holografik

Tantangan paling gedhe kanggo tim Hogan yaiku mbuktekake manawa efek sing ditemokake ora mung gangguan sing disebabake dening faktor ing njaba persiyapan eksperimen, nanging asil saka getaran ruang-wektu. Mulane, pangilon sing digunakake ing interferometer bakal disinkronake karo frekuensi kabeh swara paling cilik sing teka saka njaba piranti lan dijupuk dening sensor khusus.

Semesta antropik

Supaya jagad lan manungsa ana ing kono, hukum fisika kudu duwe bentuk sing spesifik, lan konstanta fisik kudu duwe nilai sing dipilih kanthi tepat ... Kenging punapa?

Ayo dadi miwiti karo kasunyatan sing ana papat jinis interaksi ing Semesta: gravitasi (mudhun, planet, galaksi), elektromagnetik (atom, partikel, gesekan, elastisitas, cahya), nuklir lemah (sumber energi lintang) lan nuklir kuwat ( ngiket proton lan neutron menyang inti atom). Gravitasi 1039 kaping luwih lemah tinimbang elektromagnetik. Yen rada ringkih, lintang-lintang bakal luwih entheng tinimbang Srengenge, supernova ora bakal njeblug, unsur abot ora bakal dibentuk. Yen malah luwih kuwat, makhluk sing luwih gedhe tinimbang bakteri bakal diremuk, lan lintang-lintang asring tabrakan, ngrusak planet lan ngobong awake dhewe kanthi cepet.

Kapadhetan Semesta cedhak karo kapadhetan kritis, yaiku, ing ngisor iki materi bakal cepet ilang tanpa pembentukan galaksi utawa lintang, lan ing sadhuwure Semesta bakal urip suwe banget. Kanggo kedadeyan kahanan kasebut, akurasi cocog parameter Big Bang kudu ana ing ± 10-60. Inhomogeneities awal saka Universe enom ana ing skala 10-5. Yen luwih cilik, galaksi ora bakal dibentuk. Yen padha luwih gedhe, bolongan ireng gedhe bakal mbentuk tinimbang galaksi.

Simetri partikel lan antipartikel ing Semesta rusak. Lan saben baryon (proton, neutron) ana 109 foton. Yen ana luwih akeh, galaksi ora bisa dibentuk. Yen kurang, mesthi ora ana lintang. Uga, jumlah dimensi sing kita urip kayane "bener". Struktur kompleks ora bisa muncul ing rong dimensi. Kanthi luwih saka papat (telung dimensi ditambah wektu), orane orbit planet sing stabil lan tingkat energi elektron ing atom dadi masalah.

10. Manungsa minangka punjering jagad raya

Konsep prinsip antropik dikenalake dening Brandon Carter ing taun 1973 ing konferensi ing Krakow sing darmabakti kanggo mengeti 500 taun lair Copernicus. Ing istilah umum, bisa dirumusake kanthi cara supaya Semesta sing bisa diamati kudu nyukupi syarat-syarat sing ditemoni supaya bisa diamati dening kita. Nganti saiki, ana macem-macem versi. Prinsip anthropic sing lemah nyatakake yen kita mung bisa ana ing alam semesta sing ndadekake eksistensi kita. Yen nilai konstanta beda, kita ora bakal bisa ndeleng iki, amarga kita ora bakal ana. Prinsip antropik sing kuat (panjelasan sing disengaja) ujar manawa jagad iki bisa urip (10).

Saka sudut pandang fisika kuantum, sawetara alam semesta bisa muncul tanpa alesan. We rampung munggah ing alam semesta tartamtu, kang kudu nepaki sawetara kahanan subtle kanggo wong kanggo manggon ing. Banjur kita ngomong babagan donya antropik. Kanggo wong sing percaya, contone, siji alam semesta antropik sing digawe dening Gusti Allah wis cukup. Pandangan donya materialistik ora nampa iki lan nganggep manawa ana akeh alam semesta utawa alam semesta saiki mung minangka tahap evolusi tanpa wates saka multiverse.

Penulis versi modern saka hipotesis alam semesta minangka simulasi yaiku teori Niklas Boström. Miturut dheweke, kasunyatan sing kita rasakake mung simulasi sing ora kita sadari. Ilmuwan kasebut nyaranake yen bisa nggawe simulasi sing bisa dipercaya saka kabeh peradaban utawa malah kabeh jagad kanthi nggunakake komputer sing cukup kuat, lan wong sing disimulasi bisa ngalami kesadaran, mula bisa uga peradaban maju mung nggawe jumlah gedhe. simulasi kuwi, lan kita manggon ing salah siji saka wong-wong mau ing soko padha The Matrix (11).

Ing kene tembung "Gusti Allah" lan "Matrix" diucapake. Ing kene kita teka ing watesan ngomong babagan ilmu. Akeh, kalebu ilmuwan, pracaya sing mung amarga saka helplessness fisika eksperimen sing ilmu wiwit mlebu ing wilayah sing nalisir saka realisme, mambu metafisika lan fiksi ilmiah. Sampeyan kudu ngarep-arep yen fisika bakal ngatasi krisis empiris lan maneh nemokake cara kanggo bungah minangka ilmu sing bisa diverifikasi kanthi eksperimen.