V roce 1900 britský fyzik Lord Kelvin řekl: „Ve fyzice není nic nového. Zbývá pouze provést více a přesnější měření. “Počínaje rokem 1900 však vědci během tří desetiletí vyvinuli kvantovou mechaniku, která se ukázala jako neslučitelná s obecnou relativitou, která vedla k jednomu z nejhlubších rozporů ve fyzice.
Dnes by se žádný vědec neodvážil tvrdit, že naše fyzické znalosti vesmíru se blíží ke konci. Naopak, s každým novým objevem se zdá, že existuje pouze více nevyřešených problémů. Naked Science představuje výběr největších nevyřešených záhad ve fyzice.
Co je temná energie?
Vesmír se dále rozšiřuje rychleji a rychleji, a to i přesto, že hlavní síla, která v něm působí - síla přitažlivosti nebo gravitace - je potlačena. Vzhledem k tomu astrofyzici navrhli, že existuje neviditelný agent, který působí proti této velmi gravitaci. Říkají tomu temná energie. V obecně přijímaném chápání je temná energie „kosmologickou konstantou“, nezcizitelnou vlastností samotného vesmíru, která má „negativní tlak“. Čím více prostoru se rozšiřuje, tím více se vytváří (prostor) as ním i temná energie. Na základě pozorovaných temp růstu vesmíru vědci dospěli k závěru, že temná energie musí představovat nejméně 70% celkového obsahu vesmíru. Stále však není jasné, co to je a kde je hledat.
Foto: livescience.com
Propagační video:
Co je temná hmota?
Zjevně asi 84% hmoty ve vesmíru neabsorbuje ani nevyzařuje světlo. Temnou hmotu nelze přímo vidět. Její existence a vlastnosti jsou fixovány kvůli jeho gravitačnímu účinku na viditelnou hmotu, záření a změny ve struktuře vesmíru. Tato temná látka prostupuje na okraji Galaxie a skládá se ze „slabě interagujících masivních částic“. Až dosud nebyl žádný z detektorů schopen tyto částice detekovat.
Foto: livescience.com
Proč existuje „šipka času“? Čas se pohybuje vpřed. Tento závěr lze vyvodit na základě vlastnosti vesmíru zvané „entropie“, která je definována jako úroveň rostoucí poruchy. Poté, co se to již stalo, není možné zvrátit nárůst entropie. „Šipka času“je koncept, který popisuje čas jako přímou linii od minulosti k budoucnosti. „Ve všech procesech existuje vyhrazený směr, kterým procesy přecházejí samy od uspořádaného stavu k méně uspořádanému.“Ale hlavní otázkou je toto: Proč byla entropie na nízké úrovni v době zrození vesmíru, když byl relativně malý prostor zaplněn kolosální energií?
Foto: livescience.com
Existují paralelní vesmíry?
Astrofyzikální důkazy naznačují, že vesmírno-časové kontinuum může být spíše „ploché“než zakřivené, což znamená, že pokračuje neurčitě. Pokud ano, pak je náš vesmír jen jedním z nekonečně velkých Multiverse. Podle výpočtů, které v roce 2009 provedli fyzici Andrei Linde a Vitaly Vanchurin, vzniklo po Velkém třesku deset až desátá síla až desátá síla až sedmá síla (10 ^ 10 ^ 10 ^ 7) vesmírů. Lot. Hodně. Pokud existují paralelní vesmíry, jak bychom mohli vůbec zjistit jejich přítomnost?
Foto: livescience.com
Proč je mnohem více hmoty než antihmota?
Ve skutečnosti není otázkou, proč existuje více podstaty než opačně nabitá antihmota, ale proč vůbec něco existuje. Někteří vědci spekulují, že po Velkém třesku byla hmota a antihmota symetrické. Pokud by tomu tak bylo, svět, který vidíme, by byl okamžitě zničen - elektrony by reagovaly s anti-elektrony, protony - s anti-protony atd. A zanechaly za sebou jen obrovské množství „nahých“fotonů. Z nějakého důvodu je však podstatně více hmoty než antihmota, což nám všem umožňuje existovat. Neexistuje obecně přijímané vysvětlení.
Foto: livescience.com
Jak měřit kolaps funkcí kvantové vlny?
V podivné říši fotonů, elektronů a dalších elementárních částic je kvantová mechanika zákonem. Částice se nechovají jako malé kuličky, působí jako vlny, které putují po obrovských oblastech. Každá částice je popsána vlnovou funkcí, která označuje její možné umístění, rychlost a další vlastnosti. Ve skutečnosti má částice rozsah hodnot pro všechny vlastnosti, dokud nebyla experimentálně změřena. V okamžiku detekce se její vlnová funkce „zhroutí“. Jak a proč tedy měření částic v realitě, kterou vnímáme kolaps pro jejich vlnovou funkci? Otázka problému s měřením se může jevit jako ezoterická, ale stále se musíme přiblížit k pochopení toho, co je naše realita a zda vůbec existuje.
Foto: livescience.com