Je li istina da je svemir previše složen i da ga je beskorisno proučavati: astrofizičar razbija popularne mitove
Miscelanea / / July 21, 2023
Postoji li mogućnost da je sve okolo svemirska simulacija, i gdje tražiti druge svjetove.
Mnogi stanovnici našeg planeta ne razumiju zašto je potrebno proučavati galaksije koje su udaljene desetke milijuna svjetlosnih godina. Vjeruju da bi bilo puno produktivnije baviti se zemaljskim problemima - primjerice, dijagnozom raka.
Jesu li ti pragmatičari u pravu i zašto je uopće potrebno proučavati Svemir, ispričao na tribini "Znanstvenici protiv mitova" astrofizičar Sergej Pilipenko. Organizatori foruma - ANTROPOGENEZA.RU - objavio je snimku svog predavanja na njihovoj YouTube kanal, a Lifehacker je napravio sažetak.
Sergej Pilipenko
Kandidat fizičkih i matematičkih znanosti, viši znanstveni suradnik u Odjelu za teorijsku astrofiziku i kozmologiju Astrospace centra Fizičkog instituta Lebedev, autor 40 znanstvenih članaka
Obični ljudi vrlo malo čuju o novim otkrićima astrofizičara. Možda je to razlog zašto postoji toliko mnogo mitova o svemiru i njegovom nastanku. A također i o nemoći znanstvenika pred golemim kozmosom. Pokušajmo odvojiti mitove od istine i porazgovarajmo o kozmologiji – znanosti o svemiru.
Mit 1. Svemir je presložen da bi ljudi shvatili kako funkcionira
S jedne strane, ova izjava zvuči logično. Ljudi su istraživali Zemlju tisućama godina i nisu imali pojma što se događa daleko od njihovog matičnog planeta.
A onda su izmislili teleskope. I pokazalo se da se u Svemiru događaju eksplozije u kojima se oslobađa više energije nego što Sunce može dati u deset milijardi godina. I da je Sunčev sustav maleni dio galaksije s više od 100 milijardi zvijezda. Postoji mnogo takvih galaksija. Štoviše, nisu smješteni nasumično, već tvore jasnu staničnu strukturu, koja izdaleka izgleda poput pjene. I cijeli prostor svemira je ispunjen ovom pjenom od milijardi galaksija.
Štoviše, ljudi su naučili da se svemir neprestano mijenja i razvija tijekom vremena. Na primjer, sada se širi. Čini se da je teško formulirati zakone koji određuju postojanje i razvoj ogromnih svemirskih svjetova. Ali zapravo nije.
Zakoni prirode koje poznajemo ovdje na Zemlji također djeluju i na drugim mjestima u Svemiru, u drugim galaksijama. I oni su djelovali na isti način u dalekoj prošlosti ovog Svemira. Ovo nije samo neutemeljena tvrdnja kojoj treba vjerovati. To je činjenica koja se može eksperimentalno provjeriti.
Sergej Pilipenko
Postoji nekoliko načina da se dokaže da su fizikalni zakoni isti za cijeli svemir. Razmotrimo dva od njih:
1. Usporedimo brzinu satova koji rade na različitim fizikalnim principima. Uzmimo stare hodalice s njihajućim klatnom. Period njegovog titranja ovisi o sili gravitacije. Odnosno, ovdje je glavna sila koja djeluje gravitacija. Elektronički ručni satovi također imaju visak. Ali oscilira zbog djelovanja opruge. Gravitacija nema veze s tim, a elektromagnetske sile djeluju.
Brzina svih ovih satova određena je potpuno različitim temeljnim fizikalnim zakonima i različitim osnovnim konstantama. Znanstvenici su usporedili ponašanje mehanizama tijekom godine dana kako bi vidjeli mijenjaju li se temeljne fizičke konstante jedna u odnosu na drugu. Pokazalo se da ostaju isti – do 16 decimala. Odnosno, fizikalni zakoni ne ovise o vremenu. Kako bi konsolidirali rezultat, znanstvenici su ispitali prirodni nuklearni reaktor koji se nalazio u Africi i bio je aktivan prije dvije milijarde godina.
Kada su geolozi, zajedno s fizičarima, ispitali ostatke ovog prirodnog reaktora, mogli su set: da bi funkcionirao, vrijednosti temeljnih konstanti morale su biti iste kao Sada. Opet je hipoteza potvrđena.
Sergej Pilipenko
2. Istražimo spektar dalekih svemirskih objekata. Svaki atom periodnog sustava Mendeljejev postoji spektar po kojem možete točno odrediti o kakvoj se tvari radi. Također ovisi o osnovnim fizikalnim konstantama.
Kako bi istražili spektar udaljenih tijela, astronomi su proučavali kvazare, neke od najsvjetlijih objekata u svemiru. Na udaljenosti od oko 10 milijardi svjetlosnih godina, pokazalo se da su konstante iste s visokom točnošću kao na Zemlji. A kako svjetlost ovih kvazara do nas putuje 10 milijardi godina, znanstvenici su dobili još jedan dokaz da se osnovni zakoni ne mijenjaju s vremenom.
Ispada da oni mogu izgraditi modele razvoja svemira s dovoljnom točnošću. To ne mogu spriječiti ni ogromne udaljenosti ni gigantski vremenski razmaci.
Mit 2. Teorija velikog praska potvrđuje ili opovrgava hipoteze o nastanku svijeta
Kada su znanstvenici početkom 20. stoljeća otkrili da se svemir širi, rođena je teorija Velikog praska. Ona tvrdi da je na samom početku razvoja Svemira postojao određeni nulti trenutak. Odnosno, najprije je cijela masa bila sabijena u točku, a zatim je došlo do eksplozije. Počeo je odbrojavati, a materija se počela rasipati. Tako je rođen svemir koji se nastavlja širiti.
Mnogi su filozofi odmah izjavili: Veliki prasak je trenutak stvaranja! Svemogući stvoritelj postavio je u svemir točku beskrajno visoke gustoće i temperature, a napravio je i eksploziju!
Lijepa teorija. No danas je znanstvenicima jasno da se radi o previše pojednostavljenom modelu. Da se pokazalo točnim i da je isprva postojala samo jedna točka, danas bi se svemir pokazao homogenim. Na bilo kojem mjestu imao bi istu gustoću.
Ali zapravo je materija u svijetu vrlo neravnomjerno raspoređena. Na primjer, gustoća obične vode razlikuje se od prosjeka svemira za 28 redova veličine. To je previše.
Svemir svugdje isti bio bi vrlo dosadan. Moderna znanost kaže da je prije vrućeg Svemira postojao neki drugi stupanj, za koji još uvijek ne znamo pouzdano. Ali postoje brojne hipoteze o tome što bi to moglo biti.
Sergej Pilipenko
E, sad o dokazima i opovrgavanju procesa stvaranja. Svjetske religije kažu da je tvorac našeg svijeta svemoguć. Stoga bi on, naravno, mogao stvoriti svemir u kojem djeluju svi fizikalni zakoni koje su otkrili znanstvenici. Stoga se razvija u strogom skladu sa znanstvenim hipotezama.
Ali činjenica je da je apsolutno nemoguće provjeriti činjenicu stvaranja, biti u ovom Svemiru i gledati ga iznutra. Odnosno, istraživači ovu činjenicu ne mogu niti potvrditi niti demantirati. A hipoteza koja se ne može provjeriti metodama dostupnim znanstvenicima smatra se neznanstvenom. To je izvan istraživanja i zaključaka.
Postoji još nekoliko teorija o postanku svijeta:
1. Računalo. Prema ovoj hipotezi, cijeli naš svijet je ogromna simulacija, a mi živimo u virtualnom modelu koji je netko stvorio. Zanimljivo, ispada da je malo znanstveniji. Odnosno, možemo ga barem djelomično provjeriti. Činjenica je da svako računalo, koliko god snažno bilo, ima ograničenja. Na primjer, nizovi znamenki u njemu imaju konačnu duljinu. A te numeričke učinke možemo tražiti u promatranjima. Dakle, tražit ćemo i provjeriti. I saznajte je li to istina teorija.
2. inflacijski. Vrlo popularna hipoteza. Ona tvrdi da je Svemir nastao u procesu prijelaza primarnog vakuuma u drugo stanje. Taj se proces često naziva inflacija. Teorija objašnjava zašto Svemir nije homogen, a parametri nejednakosti su iznenađujuće slični onima koje danas promatraju fizičari i astronomi. Točno opisuje raspodjelu galaksija u obliku pjene. Predviđa i rađanje više svemira i postojanje gravitacijskih valova u svemiru. Znanstvenici sada aktivno traže te valove, a možda ih i nađu u sljedećih 30 godina. Dakle, oni mogu testirati ovu hipotezu.
3. Višedimenzionalno. Pretpostavlja da se svemiri rađaju kada se sudare neke višedimenzionalne površine, koje su uronjene u prostor s većim brojem dimenzija od našeg. Na primjer, u 11-dimenzionalnom. I u ovom modelu mora postojati mnogo svemira.
Hipoteza se može testirati mjerenjem gravitacije na mikroskopskim razmjerima. Znanstvenici vjeruju da dodatne dimenzije nužno moraju promijeniti gravitacijske parametre i pokušavaju pronaći ta odstupanja.
4. Teorija rađanja svemira u crnim rupama. Tvrdi da se svemiri rađaju unutar objekata, gravitacijsko polje koja je toliko jaka da je ni svjetlost ne može napustiti. I ova se teorija može provjeriti. Ako živimo unutar crne rupe, tada bi se svojstva našeg svemira trebala mijenjati ovisno o smjeru u svemiru. I ta će se odstupanja prije ili kasnije otkriti. Do sada znanstvenici nisu pronašli ništa slično, ali možda je stvar u točnosti modernih metoda mjerenja.
Dakle, znanost je u stanju objasniti pojavu svemira bez pribjegavanja hipotezi stvaranja.
Sergej Pilipenko
Mit 3. Nikada nećemo znati postoje li drugi svemiri
Mnoge hipoteze predviđaju nastanak velikog broja svemira. Ali skeptici kažu: koja je svrha ovih teorija, ako još uvijek ne možemo sa sigurnošću znati postoji li više svjetova? Ispostavilo se da možemo. U tome će nam pomoći takozvane "crvotočine".
Najlakši način da ih zamislite je da uzmete list papira. Od jedne točke do bilo koje druge na ovom listu možete ići na različite načine. Ali ako presavijete list na pola i probušite ga, pojavljuju se nove putanje koje vode kroz ovu rupu. Ovo je crvotočina.
Sergej Pilipenko
Tako kratkim tečajem možete vrlo brzo doći s jednog kraja svemira na drugi. Znanstvenici vjeruju da takve "rupe" mogu povezivati dva različita svemira.
Teorija kaže da bi promatračima sa strane rupa trebala izgledati vrlo slično Crne rupe. I znanstvenici su već naučili otkriti te objekte. Štoviše, slike snimljene radioteleskopom vrlo su slične modelima koji su izgrađeni pomoću teoretskih proračuna.
Prema znanstvenicima, unutar crnih rupa trebali bismo vidjeti koncentrične krugove svjetlosti. Pojavljuju se jer jaka gravitacija uzrokuje da se svjetlost "mota u krug" i opisuje druge složene putanje.
Otprilike ista slika bi trebala biti kod crvotočine. Unutar tamne mrlje trebali bismo vidjeti svjetlosne prstenove. Ali trebale bi biti malo drugačije veličine i drugačije locirane od crnih rupa.
Teleskopi koje danas imaju astronomi još nam ne omogućuju da vidimo takve prstenove. Trebaju detaljnije slike. Trebao bi ih dobiti novi svemirski teleskop Millimetron, koji sada razvijaju ruski znanstvenici.
Dakle, ako budemo imali sreće, saznat ćemo postoje li drugi svemiri.
Sergej Pilipenko
Mit 4. Proučavanje Svemira beskorisno je s praktične točke gledišta
Skeptici kažu: pa, recimo, otkrili smo da postoji crvotočina na udaljenosti od 60 milijuna svjetlosnih godina, a ona može voditi u drugi svemir. Ali ovo otkriće neće promijeniti naše živote ni na koji način, a za obične ljude jednostavno je beskorisno! Stoga se znanstvenici ne bi trebali baviti nepotrebnim istraživanjima. Bolje je udružiti snage i usredotočiti se na nešto stvarno vrijedno truda. Na primjer, traženje lijeka za rak.
Činjenica je da su sva područja znanosti međusobno povezana.
Nemoguće je razviti neka pojedina područja bez razvoja drugih. Onda nigdje neće biti napretka.
Sergej Pilipenko
Kozmologija se zapravo bavi proučavanjem svemira, a ne zemaljskim poslovima. Ali rezultati istraživanja astronomi i fizičari naći primjenu u životima običnih ljudi.
Na primjer, znanstvenici su dugo vremena razvijali i testirali spektrometar MUSE. Vrlo je osjetljiv i omogućuje vam proučavanje spektra velikog područja neba, gdje se nalaze deseci galaksija. A onda su im se liječnici obratili i rekli da im također treba vrlo osjetljiv spektrometar. Pomoći će u dobivanju točnih podataka o parametrima ljudske kože, a to je neophodno za dijagnozu određenih vrsta raka.
Astronomi su zajedno s liječnicima proveli testove, a sada na temelju MUSE razvijaju jeftiniji i kompaktniji uređaj koji se može koristiti izravno u klinikama.
I na kraju, ono najvažnije, po mom mišljenju: kozmologija nam daje ideju o našem mjestu u Svemiru, o mjestu našeg planeta.
Sergej Pilipenko
Ispostavilo se da je život vrlo važan čimbenik koji puno toga mijenja u Svemiru.
Znanstvenici su izračunali specifičnu snagu različitih svemirskih objekata. Na primjer, Sunce ima kolosalan sjaj, ali i vrlo solidnu masu. Stoga je količina oslobođene energije po jedinici mase mala. To nije više od energije topline, koju u istoj jedinici vremena oslobađa hrpa jesenskog trulog lišća.
Ali ako uzmemo živu biljku, ispada da ona u procesu fotosinteze pohranjuje deset tisuća puta više energije od specifične snage Sunca.
Međutim, najveću vrijednost ovog parametra promatramo za mozak životinje i ljudi. To znači da živa, a posebno inteligentna bića mogu vrlo aktivno utjecati na neživu prirodu. Ono što vidimo na našem planetu.
A ako želimo voditi odgovoran način života i razumjeti posljedice svih svojih postupaka i nedjelovanja, onda moramo uzeti u obzir sve zakone koji postoje u ovom Svemiru. Moramo ih razumjeti. I da znamo kakve mogućnosti imamo, odnosno za što je život u principu sposoban i za što mi možemo biti sposobni.
Sergej Pilipenko
Pročitajte također🧐
- 7 mitova o našem svemiru koji su vrlo popularni na webu
- 10 najčudnijih objekata u svemiru
- “Iz nekog razloga, svemir treba stvorenja koja ga mogu razumjeti”: neuroznanstvenici - o tome koje tajne skriva naš mozak