1800-luvun lopulla näytti siltä, että kaiken kaikkiaan luonnon rakenteen ja sen lakien kanssa oli jo selvää. Se jäi käsittelemään pieniä yksityiskohtia ja ärsyttäviä ongelmia, kuten jostain syystä avointa elektronia ja pieniä eroja elohopean todellisten ja laskettujen kiertoratojen välillä. Kukaan ei kuvitellut, että tieteellinen vallankumous on tulossa ja että suhteellisuusteoria, kvanttimekaniikka ja atomifysiikka ilmestyvät. 2000-luvun alussa historia näyttää toistuvan.
Viimeisen 10 vuoden aikana tiede on jo kerännyt riittävästi arvoituksia, joiden ratkaisu voi johtaa toiseen tieteelliseen vallankumoukseen. Tähtitieteen, fysiikan ja maatieteiden löytämät ilmiöt, samoin kuin jotkut, joita ei ole vielä löydetty (kuten monopoli), eivät siis sovi nykyaikaisiin luontoideoihin, jotka edellyttävät, jos he eivät löydä hyväksyttäviä selityksiä olemassa olevien teorioiden puitteissa, muutokset näihin teorioihin.
”Chaskor” päätti aloittaa valitsemalla seitsemän ilmiötä, joiden selityksen etsiminen voisi tulla kohtalokkaksi maailmankaikkeuden tieteiden - astrofysiikan ja kosmologian - kannalta.
1. Pahan akseli
Viime vuosisadan puolivälissä kosmologit (yksi ensimmäisistä, jotka ajattelivat tätä ajatusta oli Georgy Gamow) ehdotti, että maailmankaikkeuden synnyttäneen suuren räjähdyksen jälkeen heikon jäännössäteilyn tulisi pysyä. Se oli hän, jonka amerikkalaiset tutkijat Penzias ja Wilson löysivät vuonna 1965 (ja he saivat siitä 1978 Nobelin fysiikan palkinnon). Ja yleensä, tällä jäännössäteilyllä ei ollut erityisiä ongelmia, kunnes instrumenttien tarkkuus saavutti tietyn kynnyksen, jonka ylittyessä vuonna 2005 brittiläiset astrofysiikot löysivät hämmästyttävän ilmiön. CMB: n jakauman malli osoittautui tilattuksi tiettyyn suuntaan sen sijaan, että odotettaisiin satunnaisesti jakautuneena hiukan enemmän ja hieman vähemmän "kuumia" alueita, jotka ovat hajautetut mielivaltaisessa järjestyksessä maailmankaikkeuden ympäri. Tämä kuva sai kuuluvan lempinimen "pahan akseli", vaikka tietystijos se aiheutti jotain ongelmia, se oli vain avaruuden isotroopian perusperiaate tai yksinkertaisemmin ajatus siitä, että maailmankaikkeus on pohjimmiltaan sama, mihin suuntaan katsot. Jos kosmisella säteilyllä on jonkinlainen suuntautuminen, tämän periaatteen ohella on tarpeen päästä eroon ajatuksista maailmankaikkeuden historiasta, joita modernilla kosmologialla on.
Ehkä se ei ole niin paha. On mahdollista, että jokin galaksiklusteri, joka ei ole kovin kaukana meistä, häiritsee säteilyn homogeenisuutta. Loppujen lopuksi voimme tarkkailla toistaiseksi maailmankaikkeutta yksinomaan aurinkokunnan läheisyydestä, toisin sanoen oman galaksiamme sisältä. Ehkä tiedot, jotka astrofysiikot saavat vuoden 2012 loppuun mennessä NASA: n käynnistämän Planck-satelliitin välineistä, tuovat selkeyttä kuvan tausta säteilystä.
Mainosvideo:
2. Galaktiset kuplat
Jopa galaksissamme on paljon mielenkiintoisempia ja käsittämättömiä asioita. Uusimmat tiedot toiselta NASA-satelliitilta, Fermiltä, ovat hämmentäneet tähtitieteilijöitä. Röntgen-kaukoputki on löytänyt kaksi jättiläismäistä (ei, ei niin - GIANT) pallomaisia muodostelmia galaksiamme keskipisteen vierestä. Niiden halkaisija on noin 25 tuhatta valovuotta, toisin sanoen niiden kaksi halkaisijaa on suunnilleen yhtä suuri kuin puoli tai kolmasosa Linnunradan halkaisijasta. Nämä molemmat "kuplat" säteilevät aktiivisesti kovan gammasäteilyn alueella. Jos voisimme nähdä tällä alueella,”kuplat” miehittäisivät puolet taivaasta. Kunkin "kuplan" säteilyenergia on suunnilleen yhtä suuri kuin 100 tuhannen supernovan räjähdys kerralla.
Mistä nämä "kuplat" ovat peräisin, astrofysiikot eivät voi sanoa varovaisesti olettaen toistaiseksi, että ne muodostuivat supervoimien päästöjen seurauksena galaksin keskustassa sijaitsevasta valtavasta mustasta reiästä. Totta, tähtitieteilijät eivät ole koskaan ennen nähneet mitään tällaista. Ja kuvitellaan, millainen kataklusmi voisi jättää jälkeensä sellaiset elävät seuraukset, he eivät todellakaan voi.
3. Tumma virta
Jos pystyisimme löytämään omituisessa galaksissamme omituisia kuplia, niin mitä voimme odottaa noilta maailmankaikkeuden paikoilta, joita emme vieläkään näe ja joita seuraavien useiden miljardien vuosien aikana emme näe - yksinkertaisesti siksi, että ne sijaitsevat liian kaukana meistä. Jos luotamme samaan isotroopian periaatteeseen, mitään liian yllättävää ei ole odotettavissa. Mutta sinun täytyy.
Vuonna 2008 Alexander Kashlinskyn johtama tutkijaryhmä työskenteli NASA: n tutkimuskeskuksessa. Goddard, huomasi, että useat galaksiklusterit liikkuvat epätavallisen suurella nopeudella (noin 1000 km / s) kohti pientä taivaanosaa Kentauruksen ja Paruksen tähdistöjen välillä. Tätä galaktista virtaa Kashlinsky kutsui "tummaksi" salaperäisen pimeän aineen ja pimeän energian kunniaksi.
Tästä liikkeestä on epätavallista, että osoitetulla avaruusalueella ei ole mitään, joka voisi houkutella näitä jättiläisiä tähtiryhmiä. Tai ei näkyvissä. On mahdollista, että se, mikä houkuttelee heitä, sijaitsee näkyvän maailmankaikkeuden horisontin ulkopuolella. Mutta mitä? Ilmeisesti jotain erittäin suurta. Ainoa ongelma on, että tämän "jotain erittäin suurta" on oltava erittäin iso. Niin suuri, että sen pitäisi ylittää koko, mitä moderni tähtitiede on pystynyt havaitsemaan avaruudessa toistaiseksi.
Mutta vaikka ei vieläkään ole tiedossa mikä se on, kosmologialla on jo ongelma. Jos tällainen kosminen Leviathan esiintyy jossain siellä, niin sellaisten Leviatanien on törmännyt muualle. Mutta en näe niitä.
Oli jopa epäilyjä siitä, että ehkä tämä uskomaton jotain ei ole lainkaan universumistamme. Ehkä tämä on vahvistus yhdelle vaihtoehtoisesta kosmologisesta teoriasta, jonka mukaan maailmankaikkeus ei ole lainkaan yksin, vaan sen vieressä (vaikka ei ole kovin selvää missä mielessä - sen vieressä) on muita, ja jonkinlainen naapuri houkuttelee tuhansia metagalaxy?
4. Muuttuva vakio
Ilmeisesti emme todellakaan tiedä jotain luonnosta. Epäsuora vahvistus siitä, että maailmankaikkeutta ei ole järjestetty tasaisesti, on Australian astrofysiikkojen saamat viimeisimmät tiedot, jotka keksivät ajatuksen verrata spektrianalyysitietoja, jotka on saatu teleskoopeilla, jotka tarkkailevat avaruuden eri alueita. Jos heidän laskelmansa ovat oikeat (ja ensimmäisestä julkaisemisesta kuluneen 10 vuoden aikana kukaan ei ole pystynyt kumota päätelmäänsä), niin fyysisiä perusvakiota - hienorakennevakio, joka vastaa yhtä kolmesta aineen vuorovaikutustyypistä (sähkövirta) - ei ole ollenkaan on vakio ja sähkön varauksen suhde valon nopeuteen muuttuu paikasta riippuen maailmankaikkeudessa. Lisäksi vakion muutoksen "akselin" sijaintikartta osoittaa suunnilleen samaan suuntaan kuin Kashlinskyn "pimeän virran" metagalaksiat.
Astrofysiikot vaativat jo australialaisten laskelmien selventämistä, ja fyysikot ovat välinpitämättömiä, koska vakioiden muuttuvuuteen sopiminen on kuin pakotettaisiin keksimään uutta nykyaikaista fysiikkaa. Ja samaan aikaan myöntää, että ihmiskunta todella ilmestyi johonkin omituiseen paikkaan maailmankaikkeudessa (tai johonkin outoon maailmankaikkeuteen), missä oli sopivimmat olosuhteet tähän.
5. Epäsymmetrinen painovoima
Vakioiden poikkeavuuksien vuoksi ei myöskään tarvitse matkustaa maailman loppuun (kaikki ei kuitenkaan ole selvää valon kanssa, vaan enemmän alla olevasta). Useita vuosia sitten saman amerikkalaisen NASA: n työntekijät kiinnittivät huomiota siihen, että heidän avaruusaluksensa eivät lentäneet aurinkojärjestelmässä tarkalleen suunnitellusti.
Insinöörit, jotka aikovat käynnistää avaruusaluksen kaukaisille planeetoille, ovat jo kauan ymmärtäneet, että moottoriensa auttamisessa on mahdollista auttaa, jos he hyödyntävät lähellä olevien planeettojen tai Auringon vetovoimaa: lentäminen niiden ohi oikealla radalla voi antaa avaruusalukselle lisäkiihtyvyyden ja vähentää merkittävästi avaruusmatkojen kestoa ja säästää polttoainetta.
Tarkka vertailu laskettuihin ja todellisiin suuntauksiin kuitenkin osoitti, että ajoneuvot voivat saada suunnittelemattoman kiihtyvyyden. Joulukuussa 1990 Galileo-avaruusalus käytti maata itse kiihtymään ennen kuin meni Jupiterille. Ja seurauksena hän sai aikataulussa ennakoimattoman ylimääräisen kiihtyvyyden, joka oli 3,9 mm / s. Toinen laite, joka lähetettiin vuonna 1998 Shoemaker-komeetalle, sai vielä suuremman kiihtyvyyden - 13,5 mm / s.
Nämä poikkeamat ovat pieniä eivätkä onneksi vaikuttaneet tutkimusmatkojen tuloksiin, mutta tutkijat eivät osaa vielä selittää niitä, ainakaan tavallisen fysiikan näkökulmasta. Vaihtoehtoiset selitykset kuitenkin riittävät - gravitaatiokentän mahdollisesta epäsymmetrisyydestä ja tumman aineen vaikutuksesta tarpeeseen muuttaa suhteellisuusteoriaa tai jopa muuttaa näkökulmaa valon nopeuden vakiokykyyn.
6. Hidas valo
Vuonna 2005 tähtitieteilijät, jotka työskentelivät MAGIC-röntgen-kaukoputken kanssa Kanariansaarten observatoriossa ja havaitsivat röntgensäteiden purskeen Markarian 501-galaksin keskustasta, joka sijaitsee 500 miljoonan valovuoden päässä, kiinnittivät huomiota käsittämättömään poikkeavuuteen. Korkean energian gamma-kvantit havaittiin kaukoputkella 4 minuuttia myöhemmin kuin pienemmät energian kvantit. Tässä tapauksessa nämä fotonit ilmestyivät samanaikaisesti.
Jos noudatamme suhteellisuusteoriaa, niin se ei voi olla. Koska sähkömagneettisen säteilyn on leviävä tyhjiössä samalla nopeudella - valon nopeudella. Riippumatta tämän säteilyn energiasta. Jos uskot havaintojen tuloksiin, valon nopeus ei ole ollenkaan vakio ja riippuu valon fotonien energiasta.
Maan havainnot vahvistivat myös Fermi-röntgen-kaukoputken tiedot, jotka tallensivat 20 minuutin kovan gammasäteen viiveen, joka säteilyi samanaikaisesti pienemmän energian fotonien kanssa jonkinlaisen kosmisen kataklysmin seurauksena, joka tapahtui 12 miljardin valovuoden etäisyydellä.
Ennen kaikkea kvanttivoiman teorian kehittäjät olivat ilahtuneita näistä tuloksista, jotka toisin kuin Einsteinin yleinen suhteellisuusteoria, säätelevät tällaisia muutoksia. Ehkä jälleen kerran, se ei ollut ilman pimeää energiaa. Tai ilman holografiaa.
7. Gravitaatioääni
Yksi yleisen suhteellisuusteorian (se on myös nykyaikainen painovoiman teoria) seurauksista on gravitaatioaaltojen läsnäolo, joiden pitäisi taivuttaa avaruus-ajan jatkumoa esimerkiksi joidenkin suurten (okei, erittäin suuri) avaruusobjektien törmäyksen seurauksena, esimerkiksi massiivinen musta reikiä.
Toistaiseksi kukaan ei kuitenkaan ole rekisteröinyt näitä aaltoja. Ehkä se epäonnistui: loppujen lopuksi näiden aaltojen ilmaisimien on oltava yksinkertaisesti erittäin suuria. Yksi näistä ilmaisimista - GEO600 - rakennettiin useita vuosia sitten Ison-Britannian ja Saksan tutkijoiden yhteisiin kokeisiin Hanoverin lähellä. Tämäkin ilmaisin ei ole vielä havainnut painovoima-aaltoja. Mutta on mahdollista, että hän sai vahingossa todistuksen toisesta painovoiman teoriasta.
Vuonna 2008 fyysikko Craig Hogan kansallisesta laboratoriosta. Fermi (USA) muotoili käsitteen siitä, että fyysinen todellisuutemme on seurausta maailmankaikkeuden rajojen projektiosta. Hän kutsui sitä holografiseksi periaatteeksi. Tietoja, jotka keskittyvät maailmankaikkeuden rajoihin, ei jaeta jatkuvasti sen yli, vaan se koostuu "biteistä", joiden koot vastaavat ns. Avaruuden kvantteja. Hogan ei pysähtynyt teoreettiseen kehitykseen, vaan yritti ennustaa, kuinka hänen teoriansa voidaan vahvistaa kokeella: Painovoima-aaltojen ilmaisimien tulisi tallentaa avaruus-ajan "melu". Ja hän lähetti nämä laskelmat GEO600-tiimille.
Sattumalta (tai ei niin paljon) Hannoverin tutkijaryhmä yritti vain käsitellä melua, jota ilmaisin jatkuvasti tallensi. Yllättäen tämän melun parametrit vastasivat Hoganin ennustamia parametrejä. On mahdollista tarkistaa, onko ilmaisimen melu todella itse aika-ajan aiheuttama, vai onko sen syy jonkin verran proosaisempaa, se on mahdollista vasta, kun laitteiden hienosäätö, jonka pitäisi olla valmis vuonna 2011, on saatu päätökseen. Sillä välin melu ei ole mennyt minnekään, eikä tutkijoilla ole ymmärrettävää selitystä - paitsi holografista periaatetta.
PS Jos kiinnitit huomiota, suurten asteikkojen arvoituksia liittyy usein pienimpien asteikkojen ilmiöihin - alkuainehiukkasten tasoon. Tietoja siitä, mitä nykyaikainen hiukkasfysiikka yrittää selvittää seuraavassa artikkelissa.
Kirjoittaja: Vladimir Kharitonov