Som prou intel·ligents per entendre l'univers?
L'univers observable de vegades es pot servir en un plat, com va fer recentment el músic Pablo Carlos Budassi quan va combinar els mapes logarítmics de la Universitat de Princeton i la NASA en un sol disc de color. Aquest és un model geocèntric: la Terra es troba al centre de la placa i el plasma del Big Bang es troba a les vores.
La visualització és tan bona com qualsevol altra, i fins i tot millor que altres, perquè s'acosta al punt de vista humà. Hi ha moltes teories sobre l'estructura, la dinàmica i el destí de l'univers, i el paradigma cosmològic que s'ha acceptat durant dècades sembla que s'està trencant una mica últimament. Per exemple, cada cop s'escolten més veus que neguen la teoria del Big Bang.
L'univers és un jardí de rareses, pintat al llarg dels anys en el "mainstream" de la física i la cosmologia, ple de fenòmens estranys com ara quàsars gegants vola lluny de nosaltres a una velocitat vertiginosa, matèria foscaque ningú ha descobert i que no mostra signes d'acceleradors, però que és "necessari" per explicar la massa ràpida rotació de la galàxia, i, finalment, Gran explosióque condemna tota la física a una lluita amb l'inexplicable, almenys de moment, peculiaritat.
no hi havia focs artificials
L'originalitat del Big Bang es deriva directament i inevitablement de les matemàtiques de la teoria general de la relativitat. Tanmateix, alguns científics veuen això com un fenomen problemàtic, perquè les matemàtiques només poden explicar el que va passar immediatament després... - però no sap què va passar en aquell moment tan peculiar, abans dels grans focs artificials (2).
Molts científics defugen aquesta característica. Si fos només perquè, com va dir fa poc Ali Ahmed Farah de la Universitat de Ben a Egipte, "les lleis de la física deixen de funcionar allà". Farag amb un company Saurya Dasem de la Universitat de Lethbridge al Canadà, presentat en un article publicat l'any 2015 a Physics Letters B, un model en què l'univers no té principi ni final, i per tant, no té singularitat.
Tots dos físics es van inspirar en el seu treball. David Bohm des dels anys 50. Va considerar la possibilitat de substituir les línies geodèsiques conegudes a partir de la teoria general de la relativitat (les línies més curtes que connecten dos punts) per trajectòries quàntiques. En el seu article, Farag i Das van aplicar aquestes trajectòries de Bohm a una equació desenvolupada el 1950 pel físic Amala Kumara Raychaudhuryego de la Universitat de Calcuta. Raychaudhuri també va ser el professor de Das quan tenia 90 anys. Utilitzant l'equació de Raychaudhuri, Ali i Das van obtenir la correcció quàntica Equació de Friedmanque, al seu torn, descriu l'evolució de l'Univers (inclòs el Big Bang) en el context de la relativitat general. Tot i que aquest model no és una veritable teoria de la gravetat quàntica, inclou elements tant de la teoria quàntica com de la relativitat general. Farag i Das també esperen que els seus resultats siguin certs fins i tot quan finalment es formuli una teoria completa de la gravetat quàntica.
La teoria de Farag-Das no prediu ni el Big Bang ni gran accident tornar a la singularitat. Les trajectòries quàntiques utilitzades per Farag i Das mai es connecten i, per tant, mai formen un punt singular. Des del punt de vista cosmològica, expliquen els científics, les correccions quàntiques es poden veure com una constant cosmològica i no cal introduir energia fosca. La constant cosmològica porta al fet que la solució de les equacions d'Einstein pot ser un món de mida finita i edat infinita.
Aquesta no és l'única teoria dels últims temps que soscava el concepte del Big Bang. Per exemple, hi ha hipòtesis que quan va aparèixer el temps i l'espai, es va originar i segon universen què el temps flueix cap enrere. Aquesta visió és presentada per un grup internacional de físics, format per: Tim Kozlowski de la Universitat de New Brunswick, Mercats Flavio Perímetre de l'Institut de Física Teòrica i Julian Barbour. Els dos universos formats durant el Big Bang, en aquesta teoria, haurien de ser imatges mirall d'ells mateixos (3), de manera que tenen diferents lleis de la física i un sentit diferent del flux del temps. Potser es penetren mútuament. Si el temps flueix cap endavant o cap enrere determina el contrast entre l'entropia alta i la baixa.
Al seu torn, l'autor d'una altra nova proposta sobre el model de tot, Wun-Ji Shu de la Universitat Nacional de Taiwan, descriu el temps i l'espai no com a coses separades, sinó com a coses estretament relacionades que es poden convertir les unes en les altres. Ni la velocitat de la llum ni la constant gravitatòria són invariants en aquest model, sinó que són factors en la transformació del temps i la massa en mida i espai a mesura que l'univers s'expandeix. La teoria Shu, com molts altres conceptes del món acadèmic, es pot veure, per descomptat, com una fantasia, però el model d'un univers en expansió amb un 68% d'energia fosca que provoca l'expansió també és problemàtic. Alguns assenyalen que amb l'ajuda d'aquesta teoria, els científics van "substituir sota la catifa" la llei física de conservació de l'energia. La teoria de Taiwan no viola els principis de conservació de l'energia, però al seu torn té un problema amb la radiació de fons de microones, que es considera un romanent del Big Bang. Alguna cosa per alguna cosa.
No pots veure la foscor i tot
Nominats honorífics matèria fosca Lot. Partícules massives que interaccionen dèbilment, partícules massives que interaccionen fortament, neutrins estèrils, neutrins, axions: aquestes són només algunes de les solucions al misteri de la matèria "invisible" a l'Univers que han proposat els teòrics fins ara.
Durant dècades, els candidats més populars han estat hipotètics, pesats (deu vegades més pesats que un protó), interactuant dèbilment partícules anomenades WIMP. Es va suposar que estaven actius en la fase inicial de l'existència de l'Univers, però a mesura que es va refredar i les partícules es van dispersar, la seva interacció es va esvair. Els càlculs van demostrar que la massa total de WIMP hauria d'haver estat cinc vegades la de la matèria ordinària, que és exactament tant com s'ha estimat la matèria fosca.
Tanmateix, no es van trobar rastres de WIMP. Així que ara és més popular parlar de cerca neutrins estèrils, hipotètiques partícules de matèria fosca amb càrrega elèctrica nul·la i molt poca massa. De vegades, els neutrins estèrils es consideren la quarta generació de neutrins (juntament amb els neutrins d'electrons, muons i tau). La seva característica és que interacciona amb la matèria només sota la influència de la gravetat. Denotada pel símbol νs.
Les oscil·lacions de neutrins podrien, teòricament, fer que els neutrins muònics siguin estèrils, cosa que reduiria el seu nombre al detector. Això és especialment probable després que el feix de neutrins hagi passat per una regió de matèria d'alta densitat com el nucli de la Terra. Per tant, es va utilitzar el detector IceCube al pol sud per observar neutrins procedents de l'hemisferi nord en el rang d'energia de 320 GeV a 20 TeV, on s'esperava un senyal fort en presència de neutrins estèrils. Malauradament, l'anàlisi de les dades dels esdeveniments observats va permetre excloure l'existència de neutrins estèrils a la regió accessible de l'espai de paràmetres, l'anomenat. Nivell de confiança del 99%.
El juliol de 2016, després de vint mesos d'experimentar amb el detector de xenó subterrani gran (LUX), els científics no van tenir res a dir, excepte que... no van trobar res. De la mateixa manera, els científics del laboratori de l'Estació Espacial Internacional i els físics del CERN, que comptaven amb la producció de matèria fosca a la segona part del Gran Col·lisionador d'Hadrons, no diuen res sobre la matèria fosca.
Per tant, hem de mirar més enllà. Els científics diuen que potser la matèria fosca és una cosa completament diferent dels WIMP i neutrins o el que sigui, i estan construint LUX-ZEPLIN, un nou detector que hauria de ser setanta vegades més sensible que l'actual.
La ciència dubta de si existeix una cosa com la matèria fosca, i tanmateix els astrònoms van observar recentment una galàxia que, tot i tenir una massa semblant a la Via Làctia, és un 99,99% de matèria fosca. La informació sobre el descobriment va ser proporcionada per l'observatori V.M. Keka. Això és sobre galàxia Libèl.lula 44 (Libèl·lula 44). La seva existència només es va confirmar l'any passat quan el Dragonfly Telephoto Array va observar un pegat de cel a la constel·lació de Berenices Spit. Va resultar que la galàxia conté molt més del que sembla a primera vista. Com que hi ha poques estrelles, es desintegraria ràpidament si alguna cosa misteriosa no ajudés a mantenir units els objectes que la formen. Matèria fosca?
Modelatge?
Hipòtesi L'univers com a hologramamalgrat que s'hi dediquen persones amb estudis científics seriosos, encara es tracta com una zona de boira a la frontera de la ciència. Potser perquè els científics també són persones, i és difícil que acceptin les conseqüències mentals de la investigació en aquest sentit. Juan MaldasenaA partir de la teoria de cordes, va exposar una visió de l'univers en què les cordes que vibren en un espai de nou dimensions creen la nostra realitat, que és només un holograma: una projecció d'un món pla sense gravetat..
Els resultats d'un estudi de científics austríacs, publicat el 2015, indiquen que l'univers necessita menys dimensions de les previstes. L'univers XNUMXD pot ser només una estructura d'informació XNUMXD a l'horitzó cosmològic. Els científics ho comparen amb els hologrames que es troben a les targetes de crèdit: en realitat són bidimensionals, tot i que els veiem com a tridimensionals. Segons Daniela Grumillera de la Universitat Tecnològica de Viena, el nostre univers és força pla i té una curvatura positiva. Grumiller va explicar a Physical Review Letters que si la gravetat quàntica a l'espai pla es pot descriure hologràficament mitjançant la teoria quàntica estàndard, també hi ha d'haver magnituds físiques que es puguin calcular en ambdues teories i els resultats han de coincidir. En particular, una característica clau de la mecànica quàntica, l'entrellat quàntic, hauria de mostrar-se a la teoria de la gravetat.
Alguns van més enllà, parlant no de projecció hologràfica, sinó fins i tot de modelatge per ordinador. Fa dos anys, un famós astrofísic, premi Nobel, George Smoot, va presentar arguments que la humanitat viu dins d'aquesta simulació per ordinador. Afirma que això és possible, per exemple, gràcies al desenvolupament dels jocs d'ordinador, que teòricament formen el nucli de la realitat virtual. Els humans crearan mai simulacions realistes? La resposta és sí”, va dir en una entrevista. "Òbviament, s'han fet avenços importants en aquest tema. Només cal mirar el primer "Pong" i els jocs fets avui. Al voltant del 2045, podrem transferir els nostres pensaments als ordinadors molt aviat".
L'Univers com a projecció hologràfica
Tenint en compte que ja podem cartografiar determinades neurones del cervell mitjançant l'ús de la ressonància magnètica, utilitzar aquesta tecnologia per a altres finalitats no hauria de ser un problema. Aleshores pot funcionar la realitat virtual, que permet el contacte amb milers de persones i proporciona una forma d'estimulació cerebral. Això pot haver passat en el passat, diu Smoot, i el nostre món és una xarxa avançada de simulacions virtuals. A més, això podria passar un nombre infinit de vegades! Així podem viure en una simulació que està en una altra simulació, continguda en una altra simulació que és... i així successivament a l'infinit.
El món, i més encara l'Univers, malauradament, no ens és donat en un plat. Més aviat, nosaltres mateixos formem part, molt petites, d'uns plats que, com mostren algunes hipòtesis, potser no estaven preparats per a nosaltres.
Aquesta petita part de l'univers que nosaltres, almenys en un sentit materialista, coneixerà mai tota l'estructura? Som prou intel·ligents per entendre i comprendre el misteri de l'univers? Probablement no. Tanmateix, si alguna vegada decidim que finalment fracassaríem, seria difícil no notar que això també seria, en cert sentit, una mena de visió final de la naturalesa de totes les coses...
