भौतिकी र भौतिक प्रयोगको सीमाहरू

सय वर्षअघि भौतिक विज्ञानको अवस्था आजभन्दा ठीक उल्टो थियो। वैज्ञानिकहरूको हातमा प्रमाणित प्रयोगहरूको नतिजाहरू थिए जुन धेरै पटक दोहोर्याइएको थियो, तथापि, प्रायः अवस्थित भौतिक सिद्धान्तहरू प्रयोग गरेर व्याख्या गर्न सकिँदैन। स्पष्ट रूपमा पूर्व सिद्धान्त अनुभव। सिद्धान्तकारहरू काममा लाग्नुपर्यो।

हाल, सन्तुलन सिद्धान्तवादीहरू तिर झुकेको छ जसका मोडेलहरू स्ट्रिङ थ्योरी जस्ता सम्भावित प्रयोगहरूबाट देखिएका भन्दा धेरै फरक छन्। र यस्तो देखिन्छ कि त्यहाँ भौतिक विज्ञानमा अधिक र अधिक अनसुलझे समस्याहरू छन् (1)।

1. भौतिक विज्ञान मा सबैभन्दा महत्त्वपूर्ण आधुनिक प्रवृत्ति र समस्याहरू - दृश्य

पोल्याण्डका प्रसिद्ध भौतिकशास्त्री प्रो. क्राकोको इग्नाटियानम एकेडेमीमा जुन २०१० मा "भौतिकशास्त्रमा ज्ञानको सीमा" बहसको क्रममा Andrzej Staruszkiewicz यसो भने: "विगत शताब्दीमा ज्ञानको क्षेत्र धेरै बढेको छ, तर अज्ञानताको क्षेत्र अझ बढेको छ। (...) सामान्य सापेक्षता र क्वान्टम मेकानिक्सको आविष्कार मानव विचारका महत्त्वपूर्ण उपलब्धिहरू हुन्, न्यूटनको तुलनामा, तर तिनीहरूले दुई संरचनाहरू बीचको सम्बन्धको प्रश्नलाई नेतृत्व गर्छन्, एउटा प्रश्न जसको जटिलताको मापन मात्र स्तब्ध पार्ने छ। यस अवस्थामा, प्रश्नहरू स्वाभाविक रूपमा उठ्छन्: के हामी यो गर्न सक्छौं? के सत्यको फेदमा पुग्ने हाम्रो दृढ संकल्प र इच्छा हामीले सामना गर्ने कठिनाइहरूसँग मिल्दोजुल्दो हुनेछ?”

प्रयोगात्मक गतिरोध

अब धेरै महिना देखि, भौतिक विज्ञान को दुनिया अधिक विवाद संग सामान्य भन्दा व्यस्त छ। नेचर जर्नलमा, जर्ज एलिस र जोसेफ सिल्कले भौतिक विज्ञानको अखण्डताको रक्षामा एउटा लेख प्रकाशित गरे, जसले नवीनतम ब्रह्माण्ड सम्बन्धी सिद्धान्तहरूको परीक्षण गर्न प्रयोगहरूलाई अनिश्चित कालसम्म "भोलि" सम्म स्थगित गर्न तयार भएकाहरूको आलोचना गरे। तिनीहरू "पर्याप्त भव्यता" र व्याख्यात्मक मूल्य द्वारा विशेषता हुनुपर्छ। "यसले शताब्दीयौं पुरानो वैज्ञानिक परम्परालाई तोडेको छ कि वैज्ञानिक ज्ञान प्रायोगिक रूपमा प्रमाणित ज्ञान हो," वैज्ञानिकहरू गर्जन्छन्। तथ्यहरूले स्पष्ट रूपमा आधुनिक भौतिक विज्ञानमा "प्रयोगात्मक गतिरोध" देखाउँछन्।

संसार र ब्रह्माण्डको प्रकृति र संरचनाको बारेमा नवीनतम सिद्धान्तहरू, एक नियमको रूपमा, मानवजातिको लागि उपलब्ध प्रयोगहरू द्वारा प्रमाणित गर्न सकिँदैन।

हिग्स बोसोन पत्ता लगाएर, वैज्ञानिकहरूले मानक मोडेल "पूर्ण" गरेका छन्। यद्यपि, भौतिक विज्ञानको संसार सन्तुष्ट हुनबाट टाढा छ। हामी सबै क्वार्क र लेप्टनहरू बारे जान्दछौं, तर हामीलाई आइन्स्टाइनको गुरुत्वाकर्षणको सिद्धान्तसँग यो कसरी मिलाउने भन्ने कुरा थाहा छैन। क्वान्टम गुरुत्वाकर्षणको काल्पनिक सिद्धान्त सिर्जना गर्न गुरुत्वाकर्षणसँग क्वान्टम मेकानिक्स कसरी संयोजन गर्ने भनेर हामीलाई थाहा छैन। हामीलाई बिग ब्याङ्ग के हो भनेर पनि थाहा छैन (वा यदि यो वास्तवमा भयो भने!) (2)।

वर्तमानमा, यसलाई शास्त्रीय भौतिकशास्त्रीहरू भनौं, मानक मोडेल पछि अर्को चरण सुपरसिमेट्री हो, जसले भविष्यवाणी गर्छ कि हामीलाई ज्ञात प्रत्येक प्राथमिक कणको "साझेदार" छ।

यसले पदार्थको बिल्डिंग ब्लकहरूको कुल संख्यालाई दोब्बर बनाउँछ, तर सिद्धान्त गणितीय समीकरणहरूमा पूर्ण रूपमा फिट हुन्छ र महत्त्वपूर्ण रूपमा, ब्रह्माण्डीय डार्क पदार्थको रहस्य खोल्ने मौका प्रदान गर्दछ। यो केवल ठूलो ह्याड्रन कोलाइडरमा प्रयोगहरूको नतिजाको लागि पर्खन बाँकी छ, जसले सुपरसिमेट्रिक कणहरूको अस्तित्व पुष्टि गर्नेछ।

तर, जेनेभाबाट अहिलेसम्म यस्तो कुनै पनि खोज सुनिएको छैन। निस्सन्देह, यो LHC को एक नयाँ संस्करण को शुरुवात मात्र हो, दुई पटक प्रभाव ऊर्जा संग (हालैको मर्मत र स्तरवृद्धि पछि)। केही महिनामा, तिनीहरू सुपरसिमेट्रीको उत्सवमा शैम्पेन कर्क्स शूट गर्दैछन्। यद्यपि, यदि यो भएन भने, धेरै भौतिकशास्त्रीहरू विश्वास गर्छन् कि सुपरसिमेट्रिक सिद्धान्तहरू क्रमशः फिर्ता लिनु पर्छ, साथै सुपरस्ट्रिङ, जुन सुपरसिमेट्रीमा आधारित छ। किनभने यदि ठूलो कोलाइडरले यी सिद्धान्तहरू पुष्टि गर्दैन भने, त्यसपछि के हुन्छ?

तर, त्यहाँ केही वैज्ञानिकहरू छन् जो त्यस्तो सोच्दैनन्। किनभने सुपरसिमेट्रीको सिद्धान्त धेरै "गलत हुन सुन्दर" छ।

तसर्थ, तिनीहरू सुपरसिमेट्रिक कणहरूको जनसमूह LHC को दायरा बाहिर मात्र छन् भनेर प्रमाणित गर्न तिनीहरूको समीकरणहरूको पुन: मूल्याङ्कन गर्न चाहन्छन्। सिद्धान्तकारहरु एकदम सहि छन्। तिनीहरूका मोडेलहरू घटनाको व्याख्या गर्नमा राम्रो छन् जुन मापन गर्न सकिन्छ र प्रयोगात्मक रूपमा प्रमाणित गर्न सकिन्छ। त्यसैले हामीले ती सिद्धान्तहरूको विकासलाई किन बहिष्कार गर्ने भनेर सोध्न सक्छ जुन हामीले (अझै) प्रायोगिक रूपमा जान्न सक्दैनौं। के यो व्यावहारिक र वैज्ञानिक दृष्टिकोण हो?

शून्यबाट ब्रह्माण्ड

प्राकृतिक विज्ञान, विशेष गरी भौतिक विज्ञान, प्रकृतिवादमा आधारित छ, अर्थात्, हामी प्रकृतिको शक्तिहरू प्रयोग गरेर सबै कुरा व्याख्या गर्न सक्छौं भन्ने विश्वासमा आधारित छ। विज्ञानको कार्य प्रकृतिमा अवस्थित घटना वा केही संरचनाहरू वर्णन गर्ने विभिन्न मात्राहरू बीचको सम्बन्धलाई विचार गर्नमा सीमित छ। भौतिकशास्त्रले गणितीय रूपमा वर्णन गर्न नसकिने, दोहोर्याउन नसकिने समस्याहरूको सामना गर्दैन। यो, अन्य चीजहरू बीच, यसको सफलताको कारण हो। प्राकृतिक घटनालाई मोडल गर्न प्रयोग गरिने गणितीय विवरण अत्यन्त प्रभावकारी साबित भएको छ। प्राकृतिक विज्ञानको उपलब्धिहरूले तिनीहरूको दार्शनिक सामान्यीकरणको परिणामस्वरूप। मेकानिस्टिक दर्शन वा वैज्ञानिक भौतिकवाद जस्ता दिशाहरू सिर्जना गरिएको थियो, जसले प्राकृतिक विज्ञानको नतिजाहरू, XNUMX औं शताब्दीको अन्त्य अघि प्राप्त गरेको, दर्शनको क्षेत्रमा स्थानान्तरण गर्‍यो।

यस्तो लाग्थ्यो कि हामीले सारा संसारलाई थाहा पाउन सक्छौं, प्रकृतिमा पूर्ण दृढतावाद छ, किनभने हामी ग्रहहरू लाखौं वर्षमा कसरी सर्छन्, वा तिनीहरू कसरी लाखौं वर्ष अघि सरेका थिए भनेर निर्धारण गर्न सक्छौं। यी उपलब्धिहरूले मानव दिमागलाई निरपेक्ष रूपमा गर्वको जन्म दियो। निर्णायक हदसम्म, पद्धतिगत प्रकृतिवादले आज पनि प्राकृतिक विज्ञानको विकासलाई उत्तेजित गर्छ। तथापि, त्यहाँ केही कट-अफ बिन्दुहरू छन् जुन प्राकृतिक पद्धतिको सीमितताहरूको संकेत देखिन्छ।

यदि ब्रह्माण्ड भोल्युममा सीमित छ र उर्जाको संरक्षणको नियमहरू उल्लङ्घन नगरी "केहीबाट बाहिर" (3) उत्पन्न भयो, उदाहरणका लागि, अस्थिरताको रूपमा, त्यसमा कुनै परिवर्तन हुनु हुँदैन। यस बीचमा, हामी तिनीहरूलाई हेरिरहेका छौं। क्वान्टम फिजिक्सको आधारमा यो समस्या समाधान गर्ने प्रयास गर्दै, हामी यो निष्कर्षमा पुग्छौं कि एक सचेत पर्यवेक्षकले मात्र यस्तो संसारको अस्तित्वको सम्भावनालाई वास्तविकता दिन्छ। यसैले हामी आश्चर्यचकित छौं कि हामी बस्ने विशेष एक धेरै फरक ब्रह्माण्डबाट किन सृष्टि गरिएको हो। त्यसोभए हामी निष्कर्षमा पुग्छौं कि जब एक व्यक्ति पृथ्वीमा देखा पर्यो, संसार - हामीले अवलोकन गरे जस्तै - वास्तवमा "बन्यो" ...

मापनले एक अरब वर्ष पहिले भएका घटनाहरूलाई कसरी असर गर्छ?

4. व्हीलर प्रयोग - दृश्य

आधुनिक भौतिकशास्त्रीहरू मध्ये एक, जोन आर्किबाल्ड व्हीलरले प्रसिद्ध डबल स्लिट प्रयोगको अन्तरिक्ष संस्करण प्रस्ताव गरे। उसको मानसिक डिजाइनमा, हामीबाट एक अरब प्रकाश वर्ष टाढा, क्वासारबाट प्रकाश, आकाशगंगाको दुई विपरीत दिशामा यात्रा गर्दछ (4)। यदि पर्यवेक्षकहरूले यी प्रत्येक मार्गलाई अलग-अलग अवलोकन गर्छन् भने, तिनीहरूले फोटनहरू देख्नेछन्। यदि दुबै एकैचोटि, तिनीहरूले लहर देख्नेछन्। त्यसोभए अवलोकन गर्ने कार्यले एक अरब वर्ष पहिले क्वासार छोडेको प्रकाशको प्रकृति परिवर्तन गर्दछ!

व्हीलरको लागि, माथिले प्रमाणित गर्छ कि ब्रह्माण्ड भौतिक अर्थमा अवस्थित हुन सक्दैन, कम्तिमा यस अर्थमा जसमा हामी "भौतिक अवस्था" बुझ्न अभ्यस्त छौं। यो विगतमा पनि हुन सक्दैन, जबसम्म... हामीले मापन गरेका छैनौं। यसरी, हाम्रो वर्तमान आयामले विगतलाई प्रभाव पार्छ। हाम्रा अवलोकनहरू, पत्ता लगाउने र मापनहरूद्वारा, हामी विगतका घटनाहरूलाई समयको गहिराइमा, ब्रह्माण्डको सुरुवातसम्म...

वाटरलू, क्यानाडाको पेरिमिटर इन्स्टिच्युटका नील टर्कले नयाँ वैज्ञानिकको जुलाई अंकमा भनेका छन्, "हामीले के फेला पार्छौं भनेर बुझ्न सक्दैनौं। सिद्धान्त थप जटिल र परिष्कृत हुन्छ। हामी आफैलाई क्रमिक क्षेत्रहरू, आयामहरू र सममितिहरूको साथ समस्यामा फ्याँक्छौं, रेन्चको साथ पनि, तर हामी सरल तथ्यहरू व्याख्या गर्न सक्दैनौं।" धेरै भौतिकशास्त्रीहरू यस तथ्यबाट स्पष्ट रूपमा रिसाउँछन् कि आधुनिक सिद्धान्तवादीहरूको मानसिक यात्राहरू, जस्तै माथिको विचार वा सुपरस्ट्रिंग सिद्धान्त, प्रयोगशालाहरूमा हाल गरिएका प्रयोगहरूसँग कुनै सरोकार छैन, र तिनीहरूलाई प्रयोगात्मक रूपमा परीक्षण गर्ने कुनै तरिका छैन।

क्वान्टम संसारमा, तपाईंले फराकिलो हेर्न आवश्यक छ

नोबेल पुरस्कार विजेता रिचर्ड फेनम्यानले एक पटक भनेका थिए, क्वान्टम संसारलाई वास्तवमा कसैले बुझ्दैन। राम्रो पुरानो न्युटोनियन संसारको विपरीत, जसमा निश्चित द्रव्यमानसँग दुईवटा शरीरको अन्तरक्रियालाई समीकरणहरूद्वारा गणना गरिन्छ, क्वान्टम मेकानिक्समा हामीसँग समीकरणहरू छन् जसबाट तिनीहरूले धेरै पछ्याउँदैनन्, तर प्रयोगहरूमा देखाइएको अनौठो व्यवहारको परिणाम हो। क्वान्टम भौतिकीका वस्तुहरू कुनै पनि "भौतिक" सँग सम्बन्धित हुनु हुँदैन, र तिनीहरूको व्यवहार हिल्बर्ट स्पेस भनिने अमूर्त बहु-आयामी ठाउँको डोमेन हो।

त्यहाँ Schrödinger समीकरण द्वारा वर्णित परिवर्तनहरू छन्, तर वास्तवमा किन अज्ञात छ। के यो परिवर्तन गर्न सकिन्छ? के भौतिकशास्त्रका सिद्धान्तहरूबाट क्वान्टम नियमहरू प्राप्त गर्न सम्भव छ, जस्तै दर्जनौं नियम र सिद्धान्तहरू, उदाहरणका लागि, बाह्य अन्तरिक्षमा शरीरहरूको आन्दोलनको बारेमा, न्यूटनका सिद्धान्तहरूबाट व्युत्पन्न भएका थिए? इटालीको पाभिया विश्वविद्यालयका वैज्ञानिकहरू जियाकोमो माउरो डी'आरियानो, जिउलियो सिरिबेला र पाओलो पेरिनोट्टी तर्क गर्छन् कि सामान्य ज्ञानको विपरीत क्वान्टम घटनाहरू पनि मापनयोग्य प्रयोगहरूमा पत्ता लगाउन सकिन्छ। तपाईलाई केवल सही दृष्टिकोण चाहिन्छ - सायद क्वान्टम प्रभावहरूको गलतफहमी तिनीहरूको अपर्याप्त रूपमा व्यापक दृष्टिकोणको कारण हो। न्यू साइन्टिस्टका माथि उल्लिखित वैज्ञानिकहरूका अनुसार क्वान्टम मेकानिक्समा अर्थपूर्ण र मापनयोग्य प्रयोगहरूले धेरै सर्तहरू पूरा गर्नुपर्छ। यो:

• कारण - भविष्यका घटनाहरूले विगतका घटनाहरूलाई असर गर्न सक्दैन;
• भिन्नता - राज्यहरू हामी एक अर्काबाट अलग रूपमा अलग हुन सक्षम हुनुपर्छ;
• रचना - यदि हामीलाई प्रक्रियाका सबै चरणहरू थाहा छ भने, हामीलाई सम्पूर्ण प्रक्रिया थाहा छ;
• कम्प्रेसन - सम्पूर्ण चिप हस्तान्तरण नगरीकन चिपको बारेमा महत्त्वपूर्ण जानकारी हस्तान्तरण गर्ने तरिकाहरू छन्;
• टोमोग्राफी - यदि हामीसँग धेरै भागहरू मिलेर प्रणाली छ भने, भागहरू द्वारा मापनको तथ्याङ्क सम्पूर्ण प्रणालीको अवस्था प्रकट गर्न पर्याप्त छ।

इटालियनहरू शुद्धिकरण, फराकिलो परिप्रेक्ष्य, र थर्मोडायनामिक घटनाहरूको अपरिवर्तनीयता र एन्ट्रोपी वृद्धिको सिद्धान्त समावेश गर्न अर्थपूर्ण प्रयोगहरू गर्नका लागि तिनीहरूको सिद्धान्तहरू विस्तार गर्न चाहन्छन्, जसले भौतिकशास्त्रीहरूलाई प्रभावित गर्दैन। सायद यहाँ पनि, अवलोकन र मापन एक दृष्टिकोण को कलाकृतिहरु द्वारा प्रभावित छन् जुन सम्पूर्ण प्रणाली बुझ्न धेरै साँघुरो छ। "क्वान्टम सिद्धान्तको आधारभूत सत्य यो हो कि वर्णनमा नयाँ लेआउट थपेर शोर, अपरिवर्तनीय परिवर्तनहरू उल्टाउन सकिन्छ," इटालियन वैज्ञानिक जिउलियो सिरिबेलाले नयाँ वैज्ञानिकसँगको अन्तर्वार्तामा भने।

दुर्भाग्यवश, संदिग्धहरू भन्छन्, प्रयोगहरूको "सफाई" र एक व्यापक मापन परिप्रेक्ष्यले धेरै-विश्व परिकल्पनालाई निम्त्याउन सक्छ जसमा कुनै पनि परिणाम सम्भव छ र जसमा वैज्ञानिकहरू, उनीहरूले घटनाहरूको सही पाठ्यक्रम मापन गरिरहेका छन् भन्ने सोच्दै, केवल "छनोट" गर्न सक्छ। तिनीहरूलाई मापन गरेर निश्चित निरन्तरता।

5. घडी हात को रूप मा समय हात

समय छैन?

तथाकथित एरोज अफ टाइम (५) को अवधारणा सन् १९२७ मा बेलायती खगोलविद् आर्थर एडिङ्टनले प्रस्तुत गरेका थिए। यो तीरले समयलाई संकेत गर्छ, जुन सधैं एउटै दिशामा बग्छ, अर्थात् विगतबाट भविष्यमा, र यो प्रक्रियालाई उल्टाउन सकिँदैन। स्टीफन हकिङले आफ्नो ए ब्रीफ हिस्ट्री अफ टाइममा लेखेका छन् कि समयसँगै विकार बढ्दै जान्छ किनभने हामी विकार कुन दिशामा बढ्छ त्यसमा समय नाप्छौं। यसको मतलब हामीसँग छनोट छ - उदाहरणका लागि, हामी पहिले भुइँमा छरिएका भाँचिएका गिलासका टुक्राहरू, त्यसपछि सिसा भुइँमा खस्ने क्षण, त्यसपछि हावामा गिलास, र अन्तमा हातमा छरपस्ट देख्न सक्छौं। राख्ने व्यक्तिको। त्यहाँ कुनै वैज्ञानिक नियम छैन कि "समयको मनोवैज्ञानिक तीर" थर्मोडायनामिक एरो जस्तै दिशामा जानुपर्छ, र प्रणालीको एन्ट्रोपी बढ्छ। यद्यपि, धेरै वैज्ञानिकहरू विश्वास गर्छन् कि यो किनभने मानव मस्तिष्कमा ऊर्जावान परिवर्तनहरू हुन्छन्, जुन हामीले प्रकृतिमा देख्छौं। मस्तिष्कसँग कार्य गर्ने, अवलोकन गर्ने र तर्क गर्ने ऊर्जा हुन्छ, किनभने मानव "इन्जिन" ले इन्धन-खाना जलाउँछ र, आन्तरिक दहन इन्जिनमा जस्तै, यो प्रक्रिया अपरिवर्तनीय हुन्छ।

यद्यपि, त्यहाँ अवस्थाहरू छन् जब, समयको मनोवैज्ञानिक तीरको एउटै दिशा कायम राख्दा, विभिन्न प्रणालीहरूमा एन्ट्रोपी बढ्छ र घट्छ। उदाहरणका लागि, कम्प्युटर मेमोरीमा डाटा बचत गर्दा। मेसिनमा रहेको मेमोरी मोड्युलहरू क्रमरहित अवस्थाबाट डिस्क राइट अर्डरमा जान्छन्। यसरी, कम्प्युटरमा एन्ट्रोपी कम हुन्छ। यद्यपि, कुनै पनि भौतिकशास्त्रीले भन्नुहुनेछ कि सम्पूर्ण ब्रह्माण्डको दृष्टिकोणबाट - यो बढ्दै छ, किनभने यसले डिस्कमा लेख्न ऊर्जा लिन्छ, र यो ऊर्जा मेसिनद्वारा उत्पन्न गर्मीको रूपमा फैलिएको छ। त्यसैले त्यहाँ भौतिक विज्ञान को स्थापित नियमहरु को लागी एक सानो "मनोवैज्ञानिक" प्रतिरोध छ। हाम्रो लागि यो विचार गर्न गाह्रो छ कि फ्यानबाट आवाजको साथ के आउँछ त्यो कामको रेकर्डिङ वा मेमोरीमा अन्य मूल्य भन्दा बढी महत्त्वपूर्ण छ। यदि कसैले आफ्नो पीसीमा आधुनिक भौतिकी, एकीकृत बल सिद्धान्त, वा सबै कुराको सिद्धान्तलाई उल्ट्याउन सक्ने तर्क लेख्छ भने के हुन्छ? यति हुँदाहुँदै पनि ब्रह्माण्डमा सामान्य विकार बढेको छ भन्ने धारणा स्वीकार गर्न हामीलाई गाह्रो हुनेछ।

1967 मा फिर्ता, Wheeler-DeWitt समीकरण देखा पर्‍यो, जसबाट यसले त्यस समयलाई पछ्याएको थियो किनकि यस्तो अवस्थित छैन। यो क्वान्टम मेकानिक्स र सामान्य सापेक्षताका विचारहरूलाई गणितीय रूपमा संयोजन गर्ने प्रयास थियो, क्वान्टम गुरुत्वाकर्षणको सिद्धान्ततर्फ एक कदम, अर्थात्। सबै वैज्ञानिकहरूले चाहेको सबै कुराको सिद्धान्त। यो 1983 सम्म थिएन कि भौतिकशास्त्री डन पेज र विलियम वुटर्सले क्वान्टम उलझनको अवधारणा प्रयोग गरेर समय समस्यालाई रोक्न सकिन्छ भन्ने व्याख्या प्रदान गरे। तिनीहरूको अवधारणा अनुसार, पहिले नै परिभाषित प्रणालीको गुण मात्र मापन गर्न सकिन्छ। गणितीय दृष्टिकोणबाट, यो प्रस्तावको मतलब यो थियो कि घडीले प्रणालीबाट अलग्गै काम गर्दैन र यो निश्चित ब्रह्माण्डसँग अल्झिएपछि मात्र सुरु हुन्छ। यद्यपि, यदि कसैले हामीलाई अर्को ब्रह्माण्डबाट हेर्यो भने, तिनीहरूले हामीलाई स्थिर वस्तुहरूको रूपमा देख्नेछन्, र तिनीहरूको हामीमा आगमनले मात्र क्वान्टम उलझन निम्त्याउँछ र शाब्दिक रूपमा हामीलाई समय बित्दै गएको महसुस गराउँदछ।

यो परिकल्पना इटालीको टुरिनमा रहेको अनुसन्धान संस्थानका वैज्ञानिकहरूको कामको आधार हो। भौतिकशास्त्री मार्को जेनोवेसले क्वान्टम उलझनको विशिष्टतालाई ध्यानमा राख्ने मोडेल निर्माण गर्ने निर्णय गरे। यो तर्क को शुद्धता संकेत एक भौतिक प्रभाव पुन: सिर्जना गर्न सम्भव थियो। ब्रह्माण्डको एउटा मोडेल बनाइएको छ, जसमा दुई फोटोनहरू छन्।

एउटा जोडी उन्मुख थियो - ठाडो ध्रुवीकृत, र अर्को तेर्सो। तिनीहरूको क्वान्टम अवस्था, र त्यसैले तिनीहरूको ध्रुवीकरण, त्यसपछि डिटेक्टरहरूको श्रृंखलाद्वारा पत्ता लगाइन्छ। यो बाहिर जान्छ कि अन्ततः सन्दर्भको फ्रेम निर्धारण गर्ने अवलोकन नपुग्दासम्म, फोटोनहरू शास्त्रीय क्वान्टम सुपरपोजिसनमा हुन्छन्, अर्थात्। तिनीहरू ठाडो र तेर्सो दुवै उन्मुख थिए। यसको मतलब यो हो कि घडी पढ्ने पर्यवेक्षकले क्वान्टम उलझन निर्धारण गर्दछ जसले ब्रह्माण्डलाई असर गर्छ जसको ऊ अंश बन्छ। यस्तो पर्यवेक्षकले क्वान्टम सम्भाव्यताको आधारमा क्रमिक फोटानको ध्रुवीकरण बुझ्न सक्षम हुन्छ।

यो अवधारणा धेरै लोभलाग्दो छ किनभने यसले धेरै समस्याहरू बताउँछ, तर यसले स्वाभाविक रूपमा "सुपर-पर्यवेक्षक" को आवश्यकता निम्त्याउँछ जो सबै निर्धारणवादहरू भन्दा माथि हुनेछ र सम्पूर्ण रूपमा सबैलाई नियन्त्रण गर्नेछ।

6. मल्टीवर्स - भिजुअलाइजेशन

हामीले के अवलोकन गर्छौं र हामीले व्यक्तिपरक रूपमा "समय" को रूपमा बुझ्छौं वास्तवमा हाम्रो वरपरको संसारमा मापनयोग्य विश्वव्यापी परिवर्तनहरूको उत्पादन हो। जब हामी परमाणु, प्रोटोन र फोटोनको संसारमा गहिरो खोजी गर्छौं, हामीले महसुस गर्छौं कि समयको अवधारणा कम र कम महत्त्वपूर्ण हुन्छ। वैज्ञानिकहरूका अनुसार, हरेक दिन हामीलाई साथ दिने घडीले भौतिक दृष्टिकोणबाट यसको मार्ग नाप्दैन, तर हामीलाई हाम्रो जीवन व्यवस्थित गर्न मद्दत गर्छ। सार्वभौमिक र सबै समावेशी समयको न्यूटोनियन अवधारणाहरूमा अभ्यस्त भएकाहरूका लागि यी अवधारणाहरू स्तब्ध छन्। तर वैज्ञानिक परम्परावादीहरूले मात्रै स्वीकार गर्दैनन्। प्रख्यात सैद्धान्तिक भौतिकशास्त्री ली स्मोलिन, यस वर्षको नोबेल पुरस्कारका सम्भावित विजेताहरू मध्ये एकको रूपमा हामीले पहिले उल्लेख गरेका थिए, विश्वास गर्छन् कि समय अवस्थित छ र एकदम वास्तविक छ। एक पटक - धेरै भौतिकशास्त्रीहरू जस्तै - उनले तर्क गरे कि समय एक व्यक्तिपरक भ्रम हो।

अब, आफ्नो पुस्तक पुनर्जन्म समय मा, उहाँले भौतिक विज्ञान को एक पूर्ण भिन्न दृष्टिकोण लिन्छ र वैज्ञानिक समुदाय मा लोकप्रिय स्ट्रिंग सिद्धान्त को आलोचना गर्दछ। उहाँका अनुसार, मल्टिभर्स अवस्थित छैन (6) किनभने हामी एउटै ब्रह्माण्डमा र एकै समयमा बस्छौं। उहाँ विश्वास गर्नुहुन्छ कि समय अत्यन्त महत्त्वपूर्ण छ र वर्तमान क्षणको वास्तविकताको हाम्रो अनुभव एक भ्रम होइन, तर वास्तविकताको आधारभूत प्रकृति बुझ्नको लागि कुञ्जी हो।

एन्ट्रोपी शून्य

Sandu Popescu, Tony Short, Noah Linden (7) र Andreas Winter ले सन् २००९ मा फिजिकल रिभ्यु ई जर्नलमा आफ्ना निष्कर्षहरू वर्णन गरे, जसले देखाएको थियो कि वस्तुहरूले सन्तुलन प्राप्त गर्दछ, अर्थात् ऊर्जाको समान वितरणको अवस्था, तिनीहरूको क्वान्टम उलझनको अवस्थाहरूमा प्रवेश गरेर। परिवेश। 2009 मा, टोनी शर्टले प्रमाणित गरे कि उलझनले सीमित समयको समानता निम्त्याउँछ। जब कुनै वस्तुले वातावरणसँग अन्तरक्रिया गर्छ, जस्तै कि कफीको कपमा भएका कणहरू हावासँग टक्कर हुँदा, तिनीहरूका गुणहरूको बारेमा जानकारी बाहिरबाट "लिक्स" हुन्छ र सम्पूर्ण वातावरणमा "धमिलो" हुन्छ। जानकारीको हानिले कफीको अवस्थालाई स्थिर बनाउँछ, यद्यपि सम्पूर्ण कोठाको सरसफाइको अवस्था परिवर्तन भइरहेको छ। पोपेस्कुका अनुसार उनको अवस्था समयसँगै परिवर्तन हुन छोड्छ।

7. नूह लिन्डेन, सान्डु पोपेस्कु र टोनी शर्ट

कोठाको सरसफाईको अवस्था परिवर्तन हुँदा, कफी अचानक हावासँग मिसिन बन्द गरी आफ्नै शुद्ध अवस्थामा प्रवेश गर्न सक्छ। जे होस्, त्यहाँ कफीको लागि उपलब्ध शुद्ध राज्यहरू भन्दा वातावरणमा मिसिएको धेरै राज्यहरू छन्, र त्यसैले लगभग कहिले पनि हुँदैन। यो सांख्यिकीय असम्भवताले समयको तीर अपरिवर्तनीय छ भन्ने धारणा दिन्छ। समयको तीरको समस्या क्वान्टम मेकानिक्सले धमिलो पार्छ, यसले प्रकृति निर्धारण गर्न गाह्रो बनाउँछ।

एक प्राथमिक कणमा सही भौतिक गुणहरू हुँदैनन् र विभिन्न अवस्थाहरूमा हुने सम्भावनाद्वारा मात्र निर्धारण गरिन्छ। उदाहरणका लागि, कुनै पनि समयमा, एक कणले घडीको दिशामा घुम्ने 50 प्रतिशत मौका र विपरीत दिशामा घुम्ने 50 प्रतिशत सम्भावना हुन सक्छ। प्रमेय, भौतिकशास्त्री जोन बेल को अनुभव द्वारा प्रबलित, बताउँछ कि कण को ​​वास्तविक अवस्था अवस्थित छैन र तिनीहरूलाई सम्भाव्यता द्वारा निर्देशित गर्न छोडिएको छ।

त्यसपछि क्वान्टम अनिश्चितताले भ्रम निम्त्याउँछ। जब दुई कणहरू अन्तरक्रिया गर्छन्, तिनीहरू आफैंमा परिभाषित गर्न सकिँदैन, स्वतन्त्र रूपमा विकास गर्ने सम्भाव्यताहरूलाई शुद्ध अवस्था भनिन्छ। बरु, तिनीहरू थप जटिल सम्भाव्यता वितरणको उलझाएका घटक बन्छन् जुन दुवै कणहरूले सँगै वर्णन गर्छन्। यो वितरणले निर्णय गर्न सक्छ, उदाहरणका लागि, कणहरू विपरित दिशामा घुम्छन् कि छैनन्। समग्र रूपमा प्रणाली शुद्ध अवस्थामा छ, तर व्यक्तिगत कणहरूको अवस्था अर्को कणसँग सम्बन्धित छ।

यसरी, दुबैले धेरै प्रकाश-वर्ष टाढा यात्रा गर्न सक्छन्, र प्रत्येकको परिक्रमा अर्कोसँग सम्बन्धित रहनेछ।

समयको तीरको नयाँ सिद्धान्तले यसलाई क्वान्टम उलझनको कारणले जानकारीको हानिको रूपमा वर्णन गर्दछ, जसले वरपरको कोठासँग सन्तुलनमा कफीको कप पठाउँछ। अन्ततः, कोठा यसको वातावरण संग सन्तुलनमा पुग्छ, र यो, बारीमा, बिस्तारै ब्रह्माण्डको बाँकी संग सन्तुलनमा पुग्छ। थर्मोडायनामिक्सको अध्ययन गर्ने पुरानो वैज्ञानिकहरूले यो प्रक्रियालाई ऊर्जाको क्रमिक अपव्ययको रूपमा हेरे, ब्रह्माण्डको एन्ट्रोपी बढ्दै गए।

आज, भौतिकशास्त्रीहरू विश्वास गर्छन् कि जानकारी अधिक र अधिक छरिएको छ, तर पूर्ण रूपमा हराउँदैन। यद्यपि एन्ट्रोपी स्थानीय रूपमा बढ्छ, तिनीहरू विश्वास गर्छन् कि ब्रह्माण्डको कुल एन्ट्रोपी शून्यमा स्थिर रहन्छ। यद्यपि, समयको तीरको एउटा पक्ष अनसुलझे छ। वैज्ञानिकहरूले तर्क गर्छन् कि एक व्यक्तिको अतीत सम्झने क्षमता, तर भविष्य होइन, अन्तरक्रियात्मक कणहरू बीचको सम्बन्धको गठनको रूपमा पनि बुझ्न सकिन्छ। जब हामी कागजको टुक्रामा सन्देश पढ्छौं, मस्तिष्कले फोटानहरू मार्फत आँखामा पुग्छ।

अब देखि मात्र हामीले यो सन्देश हामीलाई के भनिरहेको छ सम्झन सक्छौं। पोपेस्कुले नयाँ सिद्धान्तले ब्रह्माण्डको प्रारम्भिक अवस्था किन सन्तुलनबाट टाढा थियो भनेर व्याख्या गर्दैन, बिग ब्याङ्गको प्रकृति व्याख्या गरिनुपर्छ भन्ने विश्वास गर्छन्। केही शोधकर्ताहरूले यो नयाँ दृष्टिकोणको बारेमा शंका व्यक्त गरेका छन्, तर यस अवधारणाको विकास र नयाँ गणितीय औपचारिकताले अब थर्मोडायनामिक्सको सैद्धान्तिक समस्याहरू समाधान गर्न मद्दत गर्दछ।

अन्तरिक्ष-समयको दानाको लागि पुग्नुहोस्

ब्ल्याक होल फिजिक्सले संकेत गरेको देखिन्छ, जस्तै केहि गणितीय मोडेलले सुझाव दिन्छ, हाम्रो ब्रह्माण्ड कुनै पनि त्रि-आयामी छैन। हाम्रा इन्द्रियहरूले हामीलाई के भनेका भए तापनि, हाम्रो वरपरको वास्तविकता होलोग्राम हुन सक्छ - टाढाको विमानको प्रक्षेपण जुन वास्तवमा दुई-आयामी हो। यदि ब्रह्माण्डको यो तस्विर सही छ भने, स्पेसटाइमको त्रि-आयामी प्रकृतिको भ्रमलाई हाम्रो पहुँचमा रहेका अनुसन्धान उपकरणहरू पर्याप्त रूपमा संवेदनशील बन्ने बित्तिकै हटाउन सकिन्छ। ब्रह्माण्डको आधारभूत संरचनाको अध्ययन गर्न वर्षौं बिताएका फर्मिलाबका भौतिकशास्त्रका प्राध्यापक क्रेग होगनले यो स्तर भर्खरै पुगेको बताउँछन्।

8. GEO600 गुरुत्वाकर्षण वेभ डिटेक्टर

यदि ब्रह्माण्ड होलोग्राम हो भने, सायद हामी भर्खरै वास्तविकता संकल्पको सीमामा पुगेका छौं। केही भौतिकशास्त्रीहरूले चाखलाग्दो परिकल्पनालाई अगाडि बढाउँछन् कि हामी बाँचिरहेको अन्तरिक्ष-समय अन्ततः निरन्तर छैन, तर, डिजिटल फोटो जस्तै, यसको सबैभन्दा आधारभूत स्तरमा निश्चित "अनाज" वा "पिक्सेलहरू" मिलेर बनेको छ। यदि त्यसो हो भने, हाम्रो वास्तविकतामा केहि प्रकारको अन्तिम "रिजोल्युसन" हुनुपर्छ। यसरी केही शोधकर्ताहरूले GEO600 गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टर (8) को परिणामहरूमा देखा परेको "शोर" को व्याख्या गरे।

यो असाधारण परिकल्पना परीक्षण गर्न, क्रेग होगन, एक गुरुत्वाकर्षण तरंग भौतिकशास्त्री, उनले र उनको टोलीले संसारको सबैभन्दा सटीक इन्टरफेरोमिटर, होगन होलोमीटर भनिने विकास गरे, जुन सबैभन्दा सही तरिकामा अन्तरिक्ष-समयको सबैभन्दा आधारभूत सार मापन गर्न डिजाइन गरिएको हो। प्रयोग, कोडनाम फर्मिलाब ई-990, अरू धेरै मध्ये एक होइन। यसको उद्देश्य अन्तरिक्षको क्वान्टम प्रकृति र वैज्ञानिकहरूले "होलोग्राफिक शोर" भन्ने कुराको उपस्थिति देखाउनु हो।

होलोमिटरमा दुईवटा इन्टरफेरोमिटरहरू छेउमा राखिएको हुन्छ। तिनीहरूले एक-किलोवाट लेजर बीमहरूलाई यन्त्रमा निर्देशित गर्छन् जसले तिनीहरूलाई 40 मिटर लामो दुई लम्बवत बीमहरूमा विभाजित गर्दछ, जुन प्रतिबिम्बित हुन्छन् र विभाजित बिन्दुमा फर्किन्छन्, प्रकाश किरणहरूको चमकमा उतार-चढाव सिर्जना गर्दछ (9)। यदि तिनीहरूले विभाजन यन्त्रमा एक निश्चित आन्दोलनको कारण बनाउँछन् भने, यो अन्तरिक्षको कम्पनको प्रमाण हुनेछ।

9. होलोग्राफिक प्रयोगको ग्राफिक प्रतिनिधित्व

होगनको टोलीका लागि सबैभन्दा ठूलो चुनौती भनेको उनीहरूले पत्ता लगाएका प्रभावहरू प्रयोगात्मक सेटअप बाहिरका कारकहरूका कारण मात्र नभएर अन्तरिक्ष-समय कम्पनहरूको परिणाम हो भनेर प्रमाणित गर्नु हो। तसर्थ, इन्टरफेरोमिटरमा प्रयोग गरिएका मिररहरू उपकरण बाहिरबाट आउने सबै साना आवाजहरूको फ्रिक्वेन्सीहरूसँग सिङ्क्रोनाइज हुनेछन् र विशेष सेन्सरहरूद्वारा उठाइनेछन्।

एन्थ्रोपिक ब्रह्माण्ड

संसार र मानिस यसमा अवस्थित हुनको लागि, भौतिक विज्ञानको नियमहरू एक धेरै विशिष्ट रूप हुनुपर्छ, र भौतिक स्थिरताहरू निश्चित रूपमा चयन गरिएका मानहरू हुनुपर्छ ... र तिनीहरू छन्! किन?

ब्रह्माण्डमा चार प्रकारका अन्तरक्रियाहरू छन् भन्ने तथ्यबाट सुरु गरौं: गुरुत्वाकर्षण (पतन, ग्रह, आकाशगंगा), विद्युत चुम्बकीय (परमाणु, कण, घर्षण, लोच, प्रकाश), कमजोर आणविक (तारकीय ऊर्जाको स्रोत) र बलियो आणविक ( प्रोटोन र न्यूट्रोनलाई परमाणु केन्द्रमा बाँध्छ)। गुरुत्वाकर्षण विद्युत चुम्बकत्व भन्दा 1039 गुणा कमजोर छ। यदि यो थोरै कमजोर भएको भए, ताराहरू सूर्य भन्दा हल्का हुने थिए, सुपरनोभा विस्फोट हुने थिएन, भारी तत्वहरू बन्ने थिएनन्। यदि यो अलिकति बलियो भएको भए, ब्याक्टेरिया भन्दा ठूला प्राणीहरू कुचल्ने थिए, र ताराहरू प्रायः टक्कर हुने थिए, ग्रहहरू नष्ट गर्ने र आफैलाई धेरै छिटो जलाउने थिए।

ब्रह्माण्डको घनत्व आलोचनात्मक घनत्वको नजिक छ, अर्थात्, जसको तल पदार्थ आकाशगंगा वा ताराहरू नबनाइकन छिट्टै विघटन हुनेछ, र जसको माथि ब्रह्माण्ड धेरै लामो समयसम्म बाँच्ने थियो। त्यस्ता अवस्थाहरूको घटनाको लागि, बिग ब्याङ्गको प्यारामिटरहरूसँग मेल खाने शुद्धता ±10-60 भित्र हुनुपर्छ। युवा ब्रह्माण्डको प्रारम्भिक असमानताहरू 10-5 को स्केलमा थिए। यदि तिनीहरू साना थिए भने, आकाशगंगाहरू बन्ने थिएनन्। यदि तिनीहरू ठूला थिए भने, आकाशगंगाहरूको सट्टा ठूला ब्ल्याक होलहरू बन्ने थिए।

ब्रह्माण्डमा कणहरू र एन्टिपार्टिकल्सको सममिति टुटेको छ। र प्रत्येक ब्यारियोन (प्रोटोन, न्यूट्रोन) को लागी 109 फोटानहरू छन्। यदि त्यहाँ धेरै थियो भने, आकाशगंगाहरू बन्न सक्दैनन्। यदि तिनीहरूमध्ये कम भएमा, त्यहाँ कुनै ताराहरू हुने थिएनन्। साथै, हामी बस्ने आयामहरूको संख्या "सही" जस्तो देखिन्छ। जटिल संरचनाहरू दुई आयामहरूमा उत्पन्न हुन सक्दैनन्। चार भन्दा बढी (तीन आयामहरू थप समय) संग, स्थिर ग्रहको कक्षाको अस्तित्व र परमाणुहरूमा इलेक्ट्रोनहरूको ऊर्जा स्तर समस्याग्रस्त हुन्छ।

10. ब्रह्माण्डको केन्द्रको रूपमा मानिस

एन्थ्रोपिक सिद्धान्तको अवधारणा ब्रान्डन कार्टर द्वारा 1973 मा क्राकोमा कोपर्निकसको जन्मको 500 औं वार्षिकोत्सवमा समर्पित सम्मेलनमा पेश गरिएको थियो। सामान्य सर्तहरूमा, यो यस्तो तरिकाले तयार गर्न सकिन्छ कि अवलोकनयोग्य ब्रह्माण्डले हामीले अवलोकन गर्नको लागि यो पूरा गर्ने अवस्थाहरू पूरा गर्नुपर्छ। अहिले सम्म, त्यहाँ यसको विभिन्न संस्करणहरू छन्। कमजोर मानवशास्त्रीय सिद्धान्तले बताउँछ कि हामी केवल एक ब्रह्माण्डमा अवस्थित हुन सक्छौं जसले हाम्रो अस्तित्वलाई सम्भव बनाउँछ। यदि स्थिरांकको मान फरक हुने भए, हामीले यो कहिल्यै देख्ने थिएनौं, किनभने हामी त्यहाँ हुने थिएनौं। बलियो मानवशास्त्रीय सिद्धान्त (जानीबुझी व्याख्या) ले भन्छ कि ब्रह्माण्ड यस्तो छ कि हामी अस्तित्वमा रहन सक्छौं (10)।

क्वान्टम फिजिक्सको दृष्टिकोणबाट, कुनै पनि कारण बिना ब्रह्माण्डहरूको संख्या उत्पन्न हुन सक्छ। हामी एक विशिष्ट ब्रह्माण्डमा पुग्यौं, जसमा मानिस बस्नका लागि धेरै सूक्ष्म सर्तहरू पूरा गर्नुपर्ने थियो। त्यसपछि हामी मानव संसारको बारेमा कुरा गर्दैछौं। एक विश्वासीको लागि, उदाहरणका लागि, ईश्वरद्वारा सृजित एउटै मानवीय ब्रह्माण्ड पर्याप्त छ। भौतिकवादी विश्वदृष्टिले यसलाई स्वीकार गर्दैन र त्यहाँ धेरै ब्रह्माण्डहरू छन् वा वर्तमान ब्रह्माण्ड बहुविश्वको असीम विकासको एक चरण मात्र हो भनी मान्छ।

सिमुलेशनको रूपमा ब्रह्माण्डको परिकल्पनाको आधुनिक संस्करणको लेखक सिद्धान्तकार निकलस बोस्ट्रोम हो। उहाँका अनुसार हामीले बुझेको वास्तविकता हामीलाई थाहा नभएको सिमुलेशन मात्र हो । वैज्ञानिकले सुझाव दिए कि यदि पर्याप्त शक्तिशाली कम्प्युटर प्रयोग गरेर सम्पूर्ण सभ्यता वा सम्पूर्ण ब्रह्माण्डको भरपर्दो सिमुलेशन सिर्जना गर्न सम्भव छ, र सिमुलेटेड मानिसहरूले चेतना अनुभव गर्न सक्छन् भने, यो धेरै सम्भव छ कि उन्नत सभ्यताहरूले ठूलो संख्यामा मात्र सिर्जना गरेको छ। त्यस्ता सिमुलेशनहरूको, र हामी ती मध्ये एउटामा द म्याट्रिक्स (११) सँग मिल्दोजुल्दो कुरामा बस्छौं।

यहाँ "भगवान" र "म्याट्रिक्स" शब्दहरू बोलिन्थ्यो। यहाँ हामी विज्ञानको कुरा गर्ने सीमामा पुग्छौं। वैज्ञानिकहरू सहित धेरैले विश्वास गर्छन् कि प्रयोगात्मक भौतिक विज्ञानको असहायताले गर्दा विज्ञानले यथार्थवादको विपरीत, मेटाफिजिक्स र विज्ञान कथाको गन्धमा प्रवेश गर्न थाल्छ। यो आशा गर्न बाँकी छ कि भौतिक विज्ञानले यसको अनुभवजन्य संकटलाई पार गर्नेछ र पुन: प्रयोगात्मक रूपमा प्रमाणित विज्ञानको रूपमा आनन्दित हुने बाटो फेला पार्नेछ।