Är det sant att universum är för komplext och det är meningslöst att studera det: astrofysiker skingra populära myter

Många invånare på vår planet förstår inte varför det är nödvändigt att studera galaxer som är tiotals miljoner ljusår bort. De tror att det skulle vara mycket mer produktivt att ta itu med jordiska problem – till exempel diagnosen cancer.

Har dessa pragmatiker rätt och varför är det nödvändigt att studera universum överhuvudtaget, berättade på forumet "Forskare mot myter" astrofysiker Sergei Pilipenko. Forumarrangörer - ANTROPOGENESIS.RU - lade ut en inspelning av sin föreläsning på deras Youtube-kanal, och Lifehacker gjorde en sammanfattning.

Vanliga människor hör väldigt lite om astrofysikers nya upptäckter. Kanske är det därför det finns så många myter om universum och dess ursprung. Och också om forskarnas hjälplöshet inför det väldiga kosmos. Låt oss försöka skilja myterna från sanningen och prata om kosmologi - vetenskapen om universum.

Myt 1. Universum är för komplext för att människor ska kunna förstå hur det fungerar

Å ena sidan låter detta påstående logiskt. Människor har utforskat jorden i tusentals år och hade ingen aning om vad som hände borta från deras hemplanet.

Och sedan uppfann de teleskop. Och det visade sig att explosioner inträffar i universum, där mer energi frigörs än vad solen kan ge ut på tio miljarder år. Och att solsystemet är en liten del av galaxen med mer än 100 miljarder stjärnor. Det finns många sådana galaxer. Dessutom är de inte placerade slumpmässigt, utan bildar en tydlig cellstruktur, som på långt håll ser ut som skum. Och hela rymden är fylld med detta skum från miljarder galaxer.

Dessutom har människor lärt sig att universum ständigt förändras och utvecklas över tiden. Till exempel nu expanderar det. Det verkar som att det är svårt att formulera de lagar som bestämmer existensen och utvecklingen av enorma rymdvärldar. Men det är det faktiskt inte.

Det finns flera sätt att bevisa att fysiska lagar är desamma för hela universum. Låt oss överväga två av dem:

1. Låt oss jämföra hastigheten på klockor som fungerar enligt olika fysiska principer. Låt oss ta gamla vandrare med en svängande pendel. Perioden för dess oscillation beror på tyngdkraften. Det vill säga, här är den huvudsakliga verkande kraften gravitationen. Elektroniska armbandsur har också en pendel. Men det svänger på grund av fjäderns verkan. Tyngdkraften har ingenting med det att göra, och elektromagnetiska krafter verkar.

Hastigheten på alla dessa klockor bestäms av helt olika grundläggande fysiska lagar och olika grundkonstanter. Forskarna jämförde mekanismernas beteende under loppet av ett år för att se om de grundläggande fysiska konstanterna förändrades i förhållande till varandra. Det visade sig att de förblir desamma - upp till 16 decimaler. Det vill säga, fysiska lagar är inte beroende av tid. För att konsolidera resultatet undersökte forskare en naturlig kärnreaktor, som låg i Afrika och var aktiv för två miljarder år sedan.

2. Låt oss utforska spektrumet av avlägsna rymdobjekt. Varje atom i det periodiska systemet Mendelejev det finns ett spektrum genom vilket du exakt kan bestämma vilken typ av ämne det är. Det beror också på grundläggande fysiska konstanter.

För att utforska spektrumet av avlägsna kroppar har astronomer studerat kvasarer, några av de ljusaste objekten i universum. På ett avstånd av cirka 10 miljarder ljusår visade sig konstanterna vara desamma med hög noggrannhet som på jorden. Och eftersom ljuset från dessa kvasarer har färdats till oss i 10 miljarder år, har vetenskapsmän fått ytterligare ett bevis på att de grundläggande lagarna inte förändras med tiden.

Det visar sig att de kan bygga modeller av universums utveckling med tillräcklig noggrannhet. Varken enorma avstånd eller gigantiska tidsintervall kan förhindra detta.

Myt 2. The Big Bang Theory bekräftar eller tillbakavisar hypoteser om världens skapelse

När forskare upptäckte i början av 1900-talet att universum expanderade, föddes Big Bang-teorin. Hon hävdar att det i början av universums utveckling fanns ett visst nollmoment. Det vill säga, först komprimerades hela massan till en punkt, och sedan inträffade en explosion. Han började nedräkningen och saken började spridas. Så föddes universum, som fortsätter att expandera.

Många filosofer förklarade omedelbart: The Big Bang är skapelsens ögonblick! En allsmäktig skapare placerade en punkt med oändligt hög densitet och temperatur i rymden, och han gjorde också en explosion!

Bra teori. Men idag står det klart för forskarna att detta är en alltför förenklad modell. Om det visade sig vara sant och till en början bara fanns en punkt, så skulle universum idag visa sig vara homogent. Var som helst skulle den ha samma densitet.

Men i själva verket är saken i världen väldigt ojämnt fördelad. Till exempel skiljer sig tätheten hos vanligt vatten från universums genomsnitt med 28 storleksordningar. Det är för mycket.

Nåväl, nu om bevisen och vederläggningen av skapelseprocessen. Världsreligionerna säger att skaparen av vår värld är allsmäktig. Därför kunde han naturligtvis skapa ett universum där alla fysiska lagar som upptäckts av forskare verkar. Därför utvecklas det i strikt enlighet med vetenskapliga hypoteser.

Men faktum är att det är absolut omöjligt att verifiera skapandet, att vara i detta universum och titta på det från insidan. Det vill säga, forskare kan varken bekräfta detta faktum eller förneka det. Och en hypotes som inte kan testas med de metoder som är tillgängliga för forskare anses ovetenskaplig. Det är bortom forskning och slutsatser.

Det finns flera andra teorier om världens ursprung:

1. Dator. Enligt denna hypotes är hela vår värld en enorm simulering, och vi lever i en virtuell modell skapad av någon. Intressant nog visar det sig vara lite mer vetenskapligt. Det vill säga, vi kan åtminstone delvis kontrollera det. Faktum är att vilken dator som helst, oavsett hur kraftfull den är, har begränsningar. Till exempel har siffror i den en ändlig längd. Och vi kan leta efter dessa numeriska effekter i observationer. Så vi ska leta och kolla. Och ta reda på om detta är sant teori.

2. inflatorisk. En mycket populär hypotes. Hon hävdar att universum föddes i övergångsprocessen av det primära vakuumet till ett annat tillstånd. Denna process kallas ofta för inflation. Teorin förklarar varför universum inte är homogent, och parametrarna för ojämnheter är förvånansvärt lika de som observeras idag av fysiker och astronomer. Den beskriver exakt fördelningen av galaxer i form av skum. Förutsäger både födelsen av flera universum och förekomsten av gravitationsvågor i rymden. Forskare letar nu aktivt efter dessa vågor, och kanske kommer de att hitta dem under de kommande 30 åren. Så de kan testa denna hypotes.

3. Flerdimensionell. Den antar att universum föds när några flerdimensionella ytor kolliderar, som är nedsänkta i rymden med ett större antal dimensioner än våra. Till exempel i 11-dimensionell. Även i denna modell måste det finnas många universum.

Hypotesen kan testas genom att mäta gravitationen i mikroskopiska skalor. Forskare tror att extra dimensioner nödvändigtvis måste ändra gravitationsparametrarna, och de försöker hitta dessa avvikelser.

4. Teorin om universums födelse i svarta hål. hävdar att universum föds inuti objekt, gravitations fält som är så stark att inte ens ljus kan lämna den. Och denna teori kan testas. Om vi ​​lever inuti ett svart hål, så borde egenskaperna hos vårt universum ändras beroende på riktningen i rymden. Även dessa avvikelser kommer förr eller senare att upptäckas. Hittills har forskare inte hittat något liknande, men kanske är poängen noggrannheten hos moderna mätmetoder.

Myt 3. Vi kommer aldrig att veta om det finns andra universum

Många hypoteser förutspår uppkomsten av ett stort antal universum. Men skeptiker säger: vad är poängen med dessa teorier, om vi fortfarande aldrig kan veta säkert om flera världar verkligen existerar? Det visar sig att vi kan. De så kallade "maskhålen" kommer att hjälpa oss med detta.

Genom en så kort kurs kan du mycket snabbt ta dig från ena änden av universum till den andra. Forskare tror att sådana "hål" kan koppla samman två olika universum.

Teorin säger att för observatörer från sidan av hålet bör se väldigt lika ut svarta hål. Och forskare har redan lärt sig att upptäcka dessa föremål. Dessutom är bilderna tagna av radioteleskopet väldigt lika modeller som är byggda med teoretiska beräkningar.

Enligt forskare borde vi se koncentriska cirklar av ljus inuti svarta hål. De uppstår eftersom stark gravitation får ljuset att "slingra sig i cirklar" och beskriver andra komplexa banor.

Ungefär samma bild ska vara vid maskhålet. Inne i den mörka fläcken borde vi se ringar av ljus. Men de ska vara lite olika storlekar och annorlunda placerade än svarta hål.

De teleskop som astronomerna har idag tillåter oss ännu inte att se sådana ringar. Behöver mer detaljerade bilder. Ett nytt rymdteleskop, Millimetron, som nu utvecklas av ryska forskare, borde ta emot dem.

Myt 4. Att studera universum är meningslöst ur praktisk synvinkel

Skeptiker säger: ja, låt oss säga att vi fick reda på att det finns ett maskhål på ett avstånd av 60 miljoner ljusår, och det kan leda till ett annat universum. Men denna upptäckt kommer inte att förändra våra liv på något sätt, och för vanliga människor är den helt enkelt värdelös! Därför bör forskare inte ägna sig åt onödig forskning. Bättre att gå samman och fokusera på något som verkligen är värt det. Till exempel att leta efter ett botemedel mot cancer.

Faktum är att alla vetenskapsområden är sammanlänkade.

Kosmologi handlar egentligen om studiet av universum, inte jordiska angelägenheter. Men forskningsresultat astronomer och fysiker hitta tillämpning i vanliga människors liv.

Till exempel har forskare utvecklat och testat MUSE-spektrometern under lång tid. Det är mycket känsligt och låter dig studera spektrumet av ett stort område på himlen, där det finns dussintals galaxer. Och så vände sig läkare till dem och sa att de också verkligen behövde en högkänslig spektrometer. Det kommer att hjälpa till att få korrekta data om parametrarna för mänsklig hud, och detta är nödvändigt för diagnos av vissa typer av cancer.

Astronomer har tillsammans med läkare genomfört tester och nu utvecklar de, baserat på MUSE, en billigare och mer kompakt enhet som kan användas direkt på kliniker.

Det visar sig att livet är en mycket viktig faktor som förändras mycket i universum.

Forskare har beräknat den specifika kraften hos olika rymdobjekt. Solen har till exempel en kolossal ljusstyrka, men också en mycket solid massa. Därför är mängden energi som frigörs per massenhet liten. Det är inte mer än värmens energi, som i samma tidsenhet frigörs av ett gäng höstlöv som ruttnar.

Men om vi tar en levande växt visar det sig att den under fotosyntesen lagrar tio tusen gånger mer energi än solens specifika kraft.

Vi observerar dock det högsta värdet av denna parameter för hjärna djur och människor. Detta innebär att levande, och särskilt intelligenta varelser, mycket aktivt kan påverka den livlösa naturen. Vad vi ser på vår planet.