गडद पदार्थ. सहा वैश्विक समस्या
कॉस्मिक स्केलवरील वस्तूंच्या हालचाली चांगल्या जुन्या न्यूटनच्या सिद्धांताचे पालन करतात. तथापि, 30 च्या दशकात फ्रिट्झ झ्विकीचा शोध आणि त्यानंतरच्या दूरवरच्या आकाशगंगांची असंख्य निरीक्षणे जे त्यांच्या स्पष्ट वस्तुमानापेक्षा वेगाने फिरतात ते सूचित करतात, खगोलशास्त्रज्ञ आणि भौतिकशास्त्रज्ञांना गडद पदार्थाचे वस्तुमान मोजण्यास प्रवृत्त केले, जे निरीक्षणाच्या उपलब्ध श्रेणीमध्ये थेट निर्धारित केले जाऊ शकत नाही. . आमच्या साधनांना. बिल खूप जास्त निघाले - आता असा अंदाज आहे की विश्वाच्या वस्तुमानाच्या जवळजवळ 27% गडद पदार्थ आहे. हे आमच्या निरीक्षणांसाठी उपलब्ध असलेल्या "सामान्य" बाबीपेक्षा पाचपट जास्त आहे.
दुर्दैवाने, प्राथमिक कण हे गूढ वस्तुमान बनवणाऱ्या कणांच्या अस्तित्वाचा अंदाज घेत नाहीत. आत्तापर्यंत, आम्ही ते शोधू शकलो नाही किंवा टक्कर होणाऱ्या प्रवेगकांमध्ये उच्च-ऊर्जा बीम निर्माण करू शकलो नाही. शास्त्रज्ञांची शेवटची आशा "निर्जंतुक" न्यूट्रिनोचा शोध होती, ज्यामुळे गडद पदार्थ बनू शकतात. मात्र, त्यांचा शोध घेण्याचे आतापर्यंतचे प्रयत्नही अयशस्वी ठरले आहेत.
गडद ऊर्जा
90 च्या दशकात हे शोधून काढले गेले की विश्वाचा विस्तार स्थिर नसून वेगवान आहे, या वेळी विश्वातील उर्जेसह गणनामध्ये आणखी एक जोड आवश्यक आहे. असे दिसून आले की या प्रवेगाचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी, अतिरिक्त ऊर्जा (म्हणजे वस्तुमान, कारण सापेक्षतेच्या विशेष सिद्धांतानुसार ते समान आहेत) - म्हणजे. गडद ऊर्जा - विश्वाचा सुमारे 68% भाग असावा.
याचा अर्थ असा होईल की विश्वाचा दोन तृतीयांश पेक्षा जास्त भाग बनलेला आहे... देवाला काय माहीत! कारण, गडद पदार्थाच्या बाबतीत, आपण त्याचे स्वरूप पकडू किंवा शोधू शकलो नाही. काहींचा असा विश्वास आहे की ही व्हॅक्यूमची ऊर्जा आहे, तीच ऊर्जा ज्यावर क्वांटम प्रभावांच्या परिणामी कण "शक्याबाहेर" दिसतात. इतर सुचवितात की ते "गुणवत्ता", निसर्गाची पाचवी शक्ती आहे.
असाही एक गृहितक आहे की वैश्विक तत्त्व अजिबात कार्य करत नाही, विश्व एकसंध आहे, वेगवेगळ्या भागात वेगवेगळ्या घनता आहेत आणि हे चढ-उतार वेगवान विस्ताराचा भ्रम निर्माण करतात. या आवृत्तीमध्ये, गडद उर्जेची समस्या केवळ एक भ्रम असेल.
आईन्स्टाईनने त्याच्या सिद्धांतांमध्ये परिचय करून दिला - आणि नंतर काढला - संकल्पना वैश्विक स्थिरांकगडद उर्जेशी संबंधित. ही संकल्पना क्वांटम मेकॅनिक्स सिद्धांतवाद्यांनी चालू ठेवली होती ज्यांनी कॉस्मॉलॉजिकल कॉन्स्टंटची कल्पना बदलण्याचा प्रयत्न केला. क्वांटम व्हॅक्यूम फील्ड ऊर्जा. तथापि, या सिद्धांताने 10 दिले120 आपल्याला माहित असलेल्या दराने विश्वाचा विस्तार करण्यासाठी आवश्यकतेपेक्षा जास्त ऊर्जा...
महागाई
सिद्धांत जागा चलनवाढ हे बरेच समाधानकारकपणे स्पष्ट करते, परंतु एक लहान (चांगली, प्रत्येकासाठी लहान नाही) समस्या सादर करते - हे सूचित करते की त्याच्या अस्तित्वाच्या सुरुवातीच्या काळात, त्याचा विस्तार दर प्रकाशाच्या वेगापेक्षा वेगवान होता. यावरून अवकाशातील वस्तूंची सध्या दिसणारी रचना, त्यांचे तापमान, ऊर्जा इ. स्पष्ट होईल. तथापि, मुद्दा हा आहे की, या प्राचीन घटनेच्या कोणत्याही खुणा आतापर्यंत सापडलेल्या नाहीत.
इंपीरियल कॉलेज लंडन, लंडन आणि हेलसिंकी आणि कोपनहेगन विद्यापीठातील संशोधकांनी 2014 मध्ये भौतिक पुनरावलोकन पत्रांमध्ये वर्णन केले आहे की गुरुत्वाकर्षणाने विश्वाला त्याच्या विकासाच्या सुरुवातीस तीव्र चलनवाढ अनुभवण्यासाठी आवश्यक स्थिरता कशी दिली. संघाने विश्लेषण केले हिग्ज कण आणि गुरुत्वाकर्षण यांच्यातील परस्परसंवाद. शास्त्रज्ञांनी हे दाखवून दिले आहे की या प्रकारचा एक छोटासा संवाद देखील विश्वाला स्थिर करू शकतो आणि आपत्तीपासून वाचवू शकतो.
सर्पिल आकाशगंगा M33 च्या फिरण्याच्या गतीचा आलेख
"प्राथमिक कण भौतिकशास्त्राचे मानक मॉडेल, जे शास्त्रज्ञ प्राथमिक कणांचे स्वरूप आणि त्यांच्या परस्परसंवादाचे स्पष्टीकरण देण्यासाठी वापरतात, अद्याप महास्फोटानंतर विश्व का कोसळले नाही या प्रश्नाचे उत्तर दिलेले नाही," प्राध्यापक म्हणाले. अर्तु राजंती इम्पीरियल कॉलेजच्या भौतिकशास्त्र विभागातून. “आमच्या अभ्यासात, आम्ही मानक मॉडेलच्या अज्ञात पॅरामीटरवर लक्ष केंद्रित केले, म्हणजेच हिग्ज कण आणि गुरुत्वाकर्षण यांच्यातील परस्परसंवादावर. हे पॅरामीटर कण प्रवेगक प्रयोगांमध्ये मोजले जाऊ शकत नाही, परंतु महागाईच्या टप्प्यात हिग्ज कणांच्या अस्थिरतेवर त्याचा जोरदार प्रभाव आहे. या पॅरामीटरचे एक लहान मूल्य देखील जगण्याचा दर स्पष्ट करण्यासाठी पुरेसे आहे.
क्वासारने प्रकाशित केलेले गडद पदार्थाचे जाळे
काही अभ्यासकांच्या मते महागाई एकदा सुरू झाली की ती थांबवणे कठीण असते. ते असा निष्कर्ष काढतात की त्याचा परिणाम म्हणजे नवीन विश्वांची निर्मिती, भौतिकदृष्ट्या आपल्यापासून वेगळे झाले. आणि ही प्रक्रिया आजपर्यंत सुरू राहणार आहे. महागाईच्या गर्दीत मल्टीव्हर्स अजूनही नवीन विश्व निर्माण करत आहेत.
प्रकाश तत्त्वाच्या स्थिर गतीकडे परत येताना, काही चलनवाढ सिद्धांतकार असे सुचवतात की प्रकाशाचा वेग होय, एक कठोर मर्यादा आहे, परंतु स्थिर नाही. सुरुवातीच्या काळात ते जास्त होते, ज्यामुळे चलनवाढ होते. आता ते पडणे सुरूच आहे, परंतु इतके हळू की आपण ते लक्षात घेऊ शकत नाही.
परस्परसंवाद एकत्र करणे
सामान्य पदार्थ, गडद पदार्थ आणि गडद ऊर्जा यांचे सध्याचे संतुलन
मानक मॉडेल, निसर्गाच्या तीन प्रकारच्या शक्तींचे एकत्रीकरण करताना, सर्व शास्त्रज्ञांच्या समाधानासाठी कमकुवत आणि मजबूत परस्परसंवादांना एकत्र करत नाही. गुरुत्वाकर्षण बाजूला आहे आणि अद्याप प्राथमिक कणांच्या जगासह सामान्य मॉडेलमध्ये समाविष्ट केले जाऊ शकत नाही. क्वांटम मेकॅनिक्ससह गुरुत्वाकर्षणाचा ताळमेळ साधण्याचा कोणताही प्रयत्न गणनेमध्ये इतकी अनंतता आणतो की समीकरणे त्यांचे मूल्य गमावतात.
गुरुत्वाकर्षणाचा क्वांटम सिद्धांत गुरुत्वीय वस्तुमान आणि जडत्व वस्तुमान यांच्यातील संबंधात ब्रेक आवश्यक आहे, जो समतुल्यतेच्या तत्त्वावरून ओळखला जातो (लेख पहा: "विश्वाची सहा तत्त्वे"). या तत्त्वाचे उल्लंघन आधुनिक भौतिकशास्त्राच्या इमारतीला कमजोर करते. अशा प्रकारे, असा सिद्धांत, जो प्रत्येक गोष्टीबद्दल स्वप्नांच्या सिद्धांताचा मार्ग उघडतो, आतापर्यंत ज्ञात भौतिकशास्त्र देखील नष्ट करू शकतो.
जरी गुरुत्वाकर्षण हे क्वांटम परस्परसंवादाच्या लहान स्केलवर लक्षात येण्यासारखे खूप कमकुवत असले तरी, असे स्थान आहे जिथे ते क्वांटम घटनेच्या यांत्रिकीमध्ये फरक करण्यासाठी पुरेसे मजबूत होते. या ब्लॅक होल. तथापि, त्यांच्या आत आणि बाहेरील घटनांचा अजूनही अभ्यास आणि अभ्यास फारसा कमी आहे.
विश्वाची स्थापना करणे
स्टँडर्ड मॉडेल कणांच्या जगात निर्माण होणाऱ्या शक्ती आणि वस्तुमानाच्या विशालतेचा अंदाज लावू शकत नाही. आम्ही मोजमाप करून आणि सिद्धांतामध्ये डेटा जोडून या प्रमाणांबद्दल शिकतो. शास्त्रज्ञ सतत शोधत आहेत की मोजलेल्या मूल्यांमधील एक छोटासा फरक हे विश्व पूर्णपणे भिन्न दिसण्यासाठी पुरेसे आहे.
उदाहरणार्थ, आपल्याला माहित असलेल्या प्रत्येक गोष्टीच्या स्थिर पदार्थाला समर्थन देण्यासाठी आवश्यक असलेले सर्वात लहान वस्तुमान आहे. आकाशगंगा तयार करण्यासाठी गडद पदार्थ आणि उर्जेचे प्रमाण काळजीपूर्वक संतुलित केले जाते.
विश्वाच्या पॅरामीटर्स ट्यूनिंगसह सर्वात गोंधळात टाकणारी समस्या आहे प्रतिपदार्थापेक्षा पदार्थाचा फायदाजे सर्व काही स्थिरपणे अस्तित्वात राहू देते. स्टँडर्ड मॉडेलनुसार, समान प्रमाणात पदार्थ आणि प्रतिपदार्थ तयार केले पाहिजेत. अर्थात, आमच्या दृष्टिकोनातून, हे चांगले आहे की पदार्थाचा एक फायदा आहे, कारण समान प्रमाणात विश्वाची अस्थिरता सूचित होते, दोन्ही प्रकारच्या पदार्थांच्या उच्चाटनाच्या हिंसक उद्रेकाने हादरली.
विस्तारणाऱ्या आणि आकुंचन पावणाऱ्या विश्वांसह मल्टीव्हर्सचे व्हिज्युअलायझेशन
मापन समस्या
निर्णय परिमाण क्वांटम वस्तू म्हणजे वेव्ह फंक्शनचे संकुचित होणे, म्हणजे त्यांची स्थिती दोन वरून "बदलणे" (श्रोडिंगरची मांजर "जिवंत किंवा मृत" च्या अनिश्चित अवस्थेत) एक (मांजरीचे काय झाले हे आम्हाला माहित आहे).
मोजमापाच्या समस्येशी संबंधित एक धाडसी गृहितक म्हणजे "अनेक जग" ची संकल्पना - मोजमाप करताना आपण ज्या शक्यता निवडतो. जग प्रत्येक क्षणाला वेगळे होत आहे. तर, आपल्याकडे एक जग आहे ज्यामध्ये आपण मांजर असलेल्या बॉक्समध्ये पाहतो आणि एक जग ज्यामध्ये आपण मांजर असलेल्या बॉक्समध्ये पाहत नाही ... प्रथम - ते जग ज्यामध्ये मांजर राहते किंवा एक ज्यामध्ये तो राहत नाही, इ. d.
त्याचा असा विश्वास होता की क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये काहीतरी गंभीरपणे चुकीचे आहे आणि त्याचे मत हलके घेतले जाऊ नये.
चार मुख्य संवाद
