Материяи сиёҳ. Шаш проблемам космологй
Ҳаракатҳои ашёҳо дар миқёси кайҳонӣ ба назарияи хуби Нютон итоат мекунанд. Бо вуҷуди ин, кашфи Фритс Звикӣ дар солҳои 30 ва мушоҳидаҳои сершумори галактикаҳои дур, ки аз массаи зоҳирии онҳо тезтар гардиш мекунанд, нишон медиҳанд, ки астрономҳо ва физикҳоро водор кард, ки массаи материяи торикро ҳисоб кунанд, ки онро мустақиман дар ҳама гуна доираи мушоҳидаҳо муайян кардан мумкин нест. . ба асбобхои мо. Ин ҳисоб хеле баланд шуд - ҳоло ҳисоб карда мешавад, ки қариб 27% массаи коинот материяи торик аст. Ин назар ба моддаи «оддй», ки мушохидахои мо мавчуданд, бештар аз панч баробар зиёд аст.
Мутаассифона, заррачаҳои элементарӣ мавҷудияти зарраҳоеро, ки ин массаи пурасрорро ташкил медиҳанд, пешбинӣ намекунанд. То ба ҳол мо натавонистем онҳоро ошкор созем ва ё нурҳои энергияи баландро дар суръатбахшҳои бархӯрд тавлид кунем. Охирин умеди олимон кашфи нейтриноҳои «стерилӣ» буд, ки метавонад материяи торикро ташкил диҳад. Аммо то кунун талошҳо барои ошкор кардани онҳо низ бенатиҷа будааст.
Энергияи торик
Азбаски дар солҳои 90-ум кашф шуд, ки тавсеаи коинот доимӣ нест, балки суръатбахш аст, ин дафъа бо энергия дар коинот иловаи дигар ба ҳисобҳо лозим буд. Маълум шуд, ки барои шарх додани ин шитоб энергияи иловагй (яъне массахо, зеро аз руи назарияи махсуси нисбият онхо якхелаанд) — яъне. энергияи торик - бояд тақрибан 68% коинотро ташкил диҳад.
Ин маънои онро дорад, ки зиёда аз се ду ҳиссаи коинот аз... худо медонад, чӣ аст! Зеро, чун дар мавриди материяи торик, мо табиати онро гирифта ва ё кашф карда натавонистем. Баъзеҳо боварӣ доранд, ки ин энергияи вакуум аст, ҳамон энергияест, ки дар он зарраҳо "аз ҳеҷ чиз" дар натиҷаи таъсири квантӣ пайдо мешаванд. Дигарон мегӯянд, ки он "квинтэссенсия", қувваи панҷуми табиат аст.
Гипотеза низ вучуд дорад, ки принципи космологи тамоман кор намекунад, Коинот якхела аст, дар минтакахои гуногун зичии гуногун дорад ва ин ларзишхо хаёли тезшавии васеъшавиро ба вучуд меоранд. Дар ин версия, мушкилоти энергияи торик танҳо як хаёл хоҳад буд.
Эйнштейн ин консепсияро ба назарияҳои худ ворид кард ва сипас хориҷ кард доимии космологйбо энергияи торик алоқаманд аст. Консепсияро назариячиёни механикаи квантӣ идома доданд, ки кӯшиш мекарданд мафҳуми доимии космологиро иваз кунанд. энергияи майдони вакууми квантӣ. Аммо, ин назария 10 дод120 энергияи бештар аз он ки барои васеъ кардани коинот бо суръати ба мо маълум лозим аст ...
таваррум
Теория инфляциям кайхонй бисьёр чизхоро ба таври каноатбахш шарх медихад, вале як масъалаи хурдро (хуб, на барои хама хурд) ба миён мегузорад — аз он бармеояд, ки дар давраи аввали мавчудияти худ суръати васеъшавии он назар ба суръати рушнои тезтар буд. Ин сохтори ҳозираи намоёни объектҳои кайҳонӣ, ҳарорат, энергия ва ғайраро шарҳ медиҳад. Аммо гап дар он аст, ки то ҳол осори ин ҳодисаи қадимӣ пайдо нашудааст.
Муҳаққиқони Коллеҷи Империалии Лондон, Лондон ва донишгоҳҳои Ҳелсинки ва Копенҳаген дар соли 2014 дар Мактубҳои Тафсири физикӣ тавсиф карданд, ки чӣ гуна ҷозиба устувории заруриро барои аз сар гирифтани таваррум шадиди коинот дар аввали рушди худ таъмин кардааст. Коллектив тахлил кард таъсири мутақобилаи байни зарраҳои Ҳиггс ва ҷозиба. Олимон исбот карданд, ки хатто як хамкории хурди ин намуд коинотро муътадил гардонда, онро аз фалокат начот дода метавонад.
Графики суръати гардиши галактикаи спирали M33
"Модели стандартии физикаи зарраҳои элементарӣ, ки олимон барои шарҳ додани табиати зарраҳои элементарӣ ва таъсири мутақобилаи онҳо истифода мебаранд, то ҳол ба саволи он ки чаро коинот пас аз таркиши Калон фавран фурӯ нарафтааст", гуфт профессор. Арту Ражанти аз шӯъбаи физикаи Коллеҷи Империалӣ. “Дар омӯзиши худ мо ба параметри номаълуми Модели Стандарт, яъне таъсири мутақобилаи зарраҳои Ҳиггс ва ҷозиба таваҷҷӯҳ кардем. Ин параметрро дар таҷрибаҳои суръатбахшии зарраҳо чен кардан мумкин нест, аммо он ба ноустувории заррачаҳои Хиггс дар марҳилаи таваррум таъсири сахт мерасонад. Ҳатто як арзиши хурди ин параметр барои шарҳ додани сатҳи зиндамонӣ кифоя аст."
Шабакаи материяи торик, ки аз ҷониби квазар равшан карда шудааст
Бархе аз олимон бар ин назаранд, ки таваррум пас аз сар шудани он, боздоштани он душвор аст. Онҳо ба хулосае омаданд, ки оқибати он офариниши оламҳои нав буд, ки аз ҷиҳати ҷисмонӣ аз олами мо ҷудо шудаанд. Ва ин раванд то имрӯз идома хоҳад кард. Дар бисёр олам ҳоло ҳам дар як шитоби таваррум оламҳои нав тавлид мекунад.
Ба суръати доимии принсипи рӯшноӣ баргашта, баъзе назариячиёни таваррум тахмин мезананд, ки суръати рӯшноӣ ҳа, маҳдудияти қатъӣ аст, аммо доимӣ нест. Дар давраи аввал он баландтар буд, ки ба таваррум имкон дод. Ҳоло он афтоданро идома медиҳад, аммо чунон оҳиста, ки мо онро пайхас карда наметавонем.
Омезиши мутақобила
Тавозуни кунунии материяи оддӣ, материяи торик ва энергияи торик
Модели стандартӣ дар ҳоле ки се навъи қувваҳои табиатро муттаҳид мекунад, таъсири мутақобилаи заиф ва пурқувватро муттаҳид намекунад, ки ҳама олимонро қаноатманд мекунанд. Гравитация дар канор меистад ва ҳоло наметавонад ба модели умумӣ бо ҷаҳони зарраҳои элементарӣ дохил карда шавад. Ҳар як кӯшиши мувофиқ кардани қувваи ҷозиба бо механикаи квантӣ ба ҳисобҳо он қадар беохириро ворид мекунад, ки муодилаҳо арзиши худро гум мекунанд.
назарияи квантии ҷозиба вайрон кардани алокаи массаи гравитационй ва массаи инерциалй, ки аз принципи эквивалентй маълум аст, талаб мекунад (ниг. ба маколаи «Шаш принципи коинот»). Вайрон кардани ин принцип ба сохти физикаи хозиразамон халал мерасонад. Хамин тавр, чунин назария, ки ба назарияи хаёл дар бораи хама чиз рох мекушояд, физикаи то хол маълумро низ вайрон карда метавонад.
Гарчанде ки вазнинӣ хеле заиф аст, ки дар миқёси хурди мутақобилаи квантӣ намоён шавад, ҷойе мавҷуд аст, ки он барои тағир додани механикаи падидаҳои квантӣ кофӣ қавӣ мешавад. Ин сӯрохиҳои сиёҳ. Аммо ходисахое, ки дар дохил ва канори онхо ба амал меоянд, хануз кам омухта ва омухта мешаванд.
Таъмини коинот
Модели стандартӣ бузургии қувваҳо ва массаҳоеро, ки дар олами зарраҳо ба вуҷуд меоянд, пешгӯӣ карда наметавонад. Мо дар бораи ин миқдорҳо тавассути чен кардан ва илова кардани маълумот ба назария меомӯзем. Олимон пайваста кашф мекунанд, ки танҳо як фарқияти ночиз дар арзишҳои ченшуда кофӣ аст, то коинот комилан фарқ кунад.
Масалан, он хурдтарин масса дорад, ки барои нигоҳ доштани материяи устувори ҳама чизе, ки мо медонем, лозим аст. Миқдори материяи торик ва энергия барои ташаккули галактикаҳо бодиққат мутавозин карда мешавад.
Яке аз мушкилињои мубрамтарини танзими параметрњои коинот мебошад бартарии материя нисбат ба антиматерияки хама чиз муътадил вучуд дорад. Тибқи модели стандартӣ, бояд ҳамон миқдор материя ва антиматерия истеҳсол карда шавад. Албатта, аз нуқтаи назари мо, хуб аст, ки материя бартарӣ дорад, зеро миқдори баробар ноустувории коинотро дар назар дорад, ки аз таркишҳои шадиди нестшавии ҳарду намуди материя ба ларза меафтад.
Визуалии бисёрҷанбаҳо бо оламҳои васеъ ва коҳишёбанда
Масъалаи андозагирӣ
ҳалли андоза объектҳои квантӣ маънои шикастани функсияи мавҷӣ, яъне «тағйир додани» ҳолати онҳо аз ду (гурбаи Шредингер дар ҳолати номуайяни «зинда ё мурда») ба як ҳолати ягона (мо медонем, ки бо гурба чӣ шуд).
Яке аз фарзияҳои ҷасораттаре, ки бо мушкилоти андозагирӣ алоқаманданд, мафҳуми «ҷаҳонҳои зиёд» - имкониятҳое мебошад, ки мо ҳангоми ченкунӣ аз онҳо интихоб мекунем. Ҷаҳонҳо ҳар лаҳза ҷудо мешаванд. Пас, мо дунёе дорем, ки дар он ба қуттии гурба менигарем ва дунёе дорем, ки дар он ба қуттии гурба нигоҳ намекунем... Дар аввал – дунёе, ки дар он гурба зиндагӣ мекунад ё як ки дар он у зиндагй намекунад ва гайра д.
вай боварй дошт, ки дар механикаи квантй ягон чиз хеле нодуруст аст ва акидаи вай набояд сабук бошад.
Чаҳор муносибатҳои асосӣ
