Onko totta, että universumi on liian monimutkainen ja sen tutkiminen on turhaa: astrofyysikko kumoaa suosittuja myyttejä

Monet planeettamme asukkaat eivät ymmärrä, miksi on tarpeen tutkia galakseja, jotka ovat kymmenien miljoonien valovuosien päässä. He uskovat, että olisi paljon tuottavampaa käsitellä maallisia ongelmia - esimerkiksi syövän diagnosointia.

Ovatko nämä pragmaattikot oikeassa ja miksi on ylipäänsä tarpeen tutkia universumia? kertonut foorumilla "Tutkijat myyttejä vastaan" astrofyysikko Sergei Pilipenko. Foorumin järjestäjät - ANTROPOGENESIS.RU - julkaisi tallenteen luennostaan ​​heidän YouTube-kanava, ja Lifehacker teki yhteenvedon.

Tavalliset ihmiset kuulevat hyvin vähän astrofyysikkojen uusista löydöistä. Ehkä siksi maailmankaikkeudesta ja sen alkuperästä on niin monia myyttejä. Ja myös tiedemiesten avuttomuudesta valtavan kosmoksen edessä. Yritetään erottaa myytit totuudesta ja puhua kosmologiasta - maailmankaikkeuden tieteestä.

Myytti 1. Universumi on liian monimutkainen, jotta ihmiset ymmärtäisivät, miten se toimii

Toisaalta tämä väite kuulostaa loogiselta. Ihmiset ovat tutkineet maapalloa tuhansia vuosia, eivätkä he tienneet, mitä heidän kotiplaneettansa ulkopuolella tapahtuu.

Ja sitten he keksivät kaukoputket. Ja kävi ilmi, että maailmankaikkeudessa tapahtuu räjähdyksiä, joissa vapautuu enemmän energiaa kuin aurinko voi antaa kymmenessä miljardissa vuodessa. Ja että aurinkokunta on pieni osa galaksia, jossa on yli 100 miljardia tähteä. Tällaisia ​​galakseja on monia. Lisäksi ne eivät sijaitse satunnaisesti, vaan muodostavat selkeän solurakenteen, joka kaukaa katsottuna näyttää vaahdolta. Ja koko avaruuden tila on täynnä tätä miljardeista galakseista peräisin olevaa vaahtoa.

Lisäksi ihmiset ovat oppineet, että maailmankaikkeus muuttuu ja kehittyy jatkuvasti ajan myötä. Esimerkiksi nyt se laajenee. Vaikuttaa siltä, ​​että on vaikea muotoilla lakeja, jotka määräävät valtavien avaruusmaailmojen olemassaolon ja kehityksen. Mutta itse asiassa se ei ole.

On useita tapoja osoittaa, että fyysiset lait ovat samat koko maailmankaikkeudessa. Tarkastellaan kahta niistä:

1. Verrataan eri fysikaalisilla periaatteilla toimivien kellojen nopeuksia. Otetaan vanhat kävelijät heiluvalla heilurilla. Sen värähtelyjakso riippuu painovoimasta. Eli tässä tärkein vaikuttava voima on painovoima. Sähköisissä rannekelloissa on myös heiluri. Mutta se värähtelee jousen vaikutuksesta. Painovoimalla ei ole mitään tekemistä sen kanssa, ja sähkömagneettiset voimat vaikuttavat.

Kaikkien näiden kellojen nopeuden määräävät täysin erilaiset fysikaaliset peruslait ja erilaiset perusvakiot. Tutkijat vertailivat mekanismien käyttäytymistä vuoden aikana nähdäkseen, muuttuivatko perusfysikaaliset vakiot suhteessa toisiinsa. Kävi ilmi, että ne pysyvät samoina - jopa 16 desimaalin tarkkuudella. Eli fysikaaliset lait eivät riipu ajasta. Tuloksen vahvistamiseksi tutkijat tutkivat luonnollista ydinreaktoria, joka sijaitsi Afrikassa ja oli toiminnassa kaksi miljardia vuotta sitten.

2. Tutkitaan kaukaisten avaruusobjektien spektriä. Jokainen jaksollisen järjestelmän atomi Mendelejev on spektri, jonka avulla voit määrittää tarkasti, millainen aine se on. Se riippuu myös fysikaalisista perusvakioista.

Tutkiakseen kaukaisten kappaleiden spektriä tähtitieteilijät ovat tutkineet kvasaareita, joitain maailmankaikkeuden kirkkaimmista objekteista. Noin 10 miljardin valovuoden etäisyydellä vakiot osoittautuivat suurella tarkkuudella samoiksi kuin maan päällä. Ja koska näiden kvasaarien valo on kulkenut meille 10 miljardia vuotta, tiedemiehet ovat saaneet jälleen yhden todisteen siitä, että peruslait eivät muutu ajan myötä.

Osoittautuu, että he voivat rakentaa malleja universumin kehityksestä riittävän tarkasti. Valtavat etäisyydet tai jättimäiset aikavälit eivät voi estää tätä.

Myytti 2. Alkuräjähdysteoria vahvistaa tai kumoaa olettamukset maailman luomisesta

Kun tiedemiehet havaitsivat 1900-luvun alussa, että maailmankaikkeus oli laajentumassa, syntyi alkuräjähdyksen teoria. Hän väittää, että aivan universumin kehityksen alussa oli tietty nollahetki. Eli aluksi koko massa puristettiin pisteeksi ja sitten tapahtui räjähdys. Hän aloitti lähtölaskennan, ja asia alkoi hajaantua. Näin syntyi maailmankaikkeus, joka jatkaa laajentumistaan.

Monet filosofit julistivat välittömästi: Alkuräjähdys on luomisen hetki! Kaikkivaltias luoja asetti avaruuteen pisteen, jolla on äärettömän korkea tiheys ja lämpötila, ja hän teki myös räjähdyksen!

Hieno teoria. Mutta nykyään tiedemiehille on selvää, että tämä on liian yksinkertaistettu malli. Jos se osoittautuisi todeksi ja aluksi oli vain yksi piste, niin nykyään maailmankaikkeus osoittautuisi homogeeniseksi. Missä tahansa paikassa sillä olisi sama tiheys.

Mutta itse asiassa ainekset maailmassa jakautuvat hyvin epätasaisesti. Esimerkiksi tavallisen veden tiheys eroaa universumin keskiarvosta 28 suuruusluokkaa. Se on liikaa.

No, nyt luomisprosessin todisteista ja kumoamisesta. Maailman uskonnot sanovat, että maailmamme luoja on kaikkivaltias. Siksi hän tietysti voisi luoda maailmankaikkeuden, jossa kaikki tiedemiesten löytämät fyysiset lait toimivat. Siksi se kehittyy tiukasti tieteellisten hypoteesien mukaisesti.

Mutta tosiasia on, että on täysin mahdotonta varmistaa luomisasia, olla tässä universumissa ja katsoa sitä sisältäpäin. Eli tutkijat eivät voi vahvistaa eivätkä kiistää tätä tosiasiaa. Ja hypoteesia, jota ei voida testata tutkijoiden käytettävissä olevilla menetelmillä, pidetään epätieteellisenä. Se on tutkimuksen ja johtopäätösten ulkopuolella.

On olemassa useita muita teorioita maailman alkuperästä:

1. Tietokone. Tämän hypoteesin mukaan koko maailmamme on valtava simulaatio, ja elämme jonkun luomassa virtuaalisessa mallissa. Mielenkiintoista on, että se osoittautuu hieman tieteellisemmäksi. Eli voimme tarkistaa sen ainakin osittain. Tosiasia on, että kaikilla tietokoneilla, riippumatta siitä, kuinka tehokas se on, on rajoituksia. Esimerkiksi siinä olevilla numerosarjoilla on äärellinen pituus. Ja voimme etsiä näitä numeerisia vaikutuksia havainnoissa. Joten etsimme ja tarkistamme. Ja ota selvää, onko tämä totta teoria.

2. inflaatiota. Erittäin suosittu hypoteesi. Hän väittää, että maailmankaikkeus syntyi primäärityhjiön siirtymäprosessissa toiseen tilaan. Tätä prosessia kutsutaan usein inflaatioksi. Teoria selittää, miksi maailmankaikkeus ei ole homogeeninen ja epätasaisuusparametrit ovat yllättävän samanlaisia ​​kuin fyysikot ja tähtitieteilijät nykyään. Se kuvaa tarkasti galaksien jakautumista vaahdon muodossa. Ennustaa sekä useiden universumien syntymistä että gravitaatioaaltojen olemassaoloa avaruudessa. Tiedemiehet etsivät nyt aktiivisesti näitä aaltoja, ja ehkä he löytävät ne seuraavan 30 vuoden aikana. Joten he voivat testata tämän hypoteesin.

3. Moniulotteinen. Siinä oletetaan, että universumit syntyvät, kun jotkut moniulotteiset pinnat törmäävät, jotka ovat upotettuina avaruuteen, jossa on suurempi määrä ulottuvuuksia kuin meidän. Esimerkiksi 11-ulotteisena. Tässäkin mallissa täytyy olla monta universumia.

Hypoteesi voidaan testata mittaamalla painovoimaa mikroskooppisessa mittakaavassa. Tutkijat uskovat, että lisämittojen on välttämättä muutettava gravitaatioparametreja, ja he yrittävät löytää näitä poikkeamia.

4. Teoria universumien syntymisestä mustissa aukoissa. Väittää, että universumit syntyvät esineiden sisällä, gravitaatiokenttä joka on niin vahva, ettei edes valo pääse poistumaan siitä. Ja tämä teoria voidaan testata. Jos elämme mustan aukon sisällä, universumimme ominaisuuksien pitäisi muuttua avaruuden suunnan mukaan. Myös nämä poikkeamat havaitaan ennemmin tai myöhemmin. Toistaiseksi tutkijat eivät ole löytäneet mitään tällaista, mutta ehkä pointti on nykyaikaisten mittausmenetelmien tarkkuus.

Myytti 3. Emme koskaan saa tietää, onko muita universumeja

Monet hypoteesit ennustavat suuren määrän universumien syntymistä. Mutta skeptikot sanovat: mitä järkeä näissä teorioissa on, jos emme voi silti koskaan tietää varmasti, onko useita maailmoja todella olemassa? Osoittautuu, että voimme. Niin kutsutut "madonreiät" auttavat meitä tässä.

Näin lyhyen kurssin kautta pääset hyvin nopeasti universumin päästä toiseen. Tiedemiehet uskovat, että tällaiset "reiät" voivat yhdistää kaksi erilaista universumia.

Teoria sanoo, että tarkkailijoille reiän puolelta pitäisi näyttää hyvin samanlaiselta mustat aukot. Ja tutkijat ovat jo oppineet havaitsemaan nämä esineet. Lisäksi radioteleskoopin ottamat kuvat ovat hyvin samankaltaisia ​​kuin teoreettisilla laskelmilla rakennettuja malleja.

Tutkijoiden mukaan mustien aukkojen sisällä meidän pitäisi nähdä samankeskisiä valon ympyröitä. Ne näkyvät, koska voimakas painovoima saa valon "tuulentamaan ympyröitä" ja kuvaamaan muita monimutkaisia ​​lentoratoja.

Suunnilleen saman kuvan pitäisi olla madonreiässä. Pimeän pisteen sisällä meidän pitäisi nähdä valorenkaita. Mutta niiden pitäisi olla hieman eri kokoisia ja eri sijoituksia kuin mustien aukkojen.

Tähtitieteilijöiden nykyiset kaukoputket eivät vielä salli meidän nähdä tällaisia ​​renkaita. Tarkempia kuvia kaivataan. Uuden avaruusteleskoopin, Millimetronin, jota nyt venäläiset tutkijat kehittävät, pitäisi vastaanottaa.

Myytti 4. Universumin tutkiminen on hyödytöntä käytännön näkökulmasta

Skeptikot sanovat: no, sanotaan, että saimme selville, että 60 miljoonan valovuoden etäisyydellä on madonreikä, ja se voi johtaa toiseen universumiin. Mutta tämä löytö ei muuta elämäämme millään tavalla, ja tavallisille ihmisille se on yksinkertaisesti hyödytön! Siksi tutkijoiden ei pitäisi osallistua tarpeettomaan tutkimukseen. On parempi yhdistää voimat ja keskittyä johonkin todella arvokkaaseen. Esimerkiksi etsii parannuskeinoa syöpään.

Tosiasia on, että kaikki tieteenalat liittyvät toisiinsa.

Kosmologia todella keskittyy maailmankaikkeuden tutkimiseen, ei maallisiin asioihin. Mutta tutkimustuloksia tähtitieteilijät ja fyysikot löytää sovellusta tavallisten ihmisten elämään.

Tiedemiehet ovat esimerkiksi kehittäneet ja testaanneet MUSE-spektrometriä pitkään. Se on erittäin herkkä ja antaa sinun tutkia laajan taivaan alueen spektriä, jossa on kymmeniä galakseja. Ja sitten lääkärit kääntyivät heidän puoleensa ja sanoivat, että he todella tarvitsivat myös erittäin herkän spektrometrin. Se auttaa saamaan tarkkoja tietoja ihmisen ihon parametreista, ja tämä on välttämätöntä tiettyjen syöpien diagnosoimiseksi.

Tähtitieteilijät ovat yhdessä lääkäreiden kanssa tehneet testejä, ja nyt he kehittävät MUSE: n pohjalta halvempaa ja kompaktimpaa laitetta, jota voidaan käyttää suoraan klinikoilla.

Osoittautuu, että elämä on erittäin tärkeä tekijä, joka muuttaa paljon universumissa.

Tutkijat ovat laskeneet erilaisten avaruusobjektien ominaisvoiman. Esimerkiksi Auringolla on valtava kirkkaus, mutta myös erittäin kiinteä massa. Siksi vapautuvan energian määrä massayksikköä kohti on pieni. Se ei ole enempää kuin lämpöenergia, jonka samassa aikayksikössä vapauttaa nippu syksyn lahoavia lehtiä.

Mutta jos otamme elävän kasvin, käy ilmi, että se varastoi fotosynteesin aikana kymmenen tuhatta kertaa enemmän energiaa kuin Auringon ominaisvoima.

Havaitsemme kuitenkin tämän parametrin suurimman arvon aivot eläimet ja ihmiset. Tämä tarkoittaa, että elävät ja erityisesti älykkäät olennot voivat vaikuttaa erittäin aktiivisesti elottomaan luontoon. Mitä näemme planeetallamme.