Είναι αλήθεια ότι το σύμπαν είναι πολύ περίπλοκο και είναι άχρηστο να το μελετήσουμε: αστροφυσικός καταρρίπτει δημοφιλείς μύθους
μικροαντικείμενα / / July 21, 2023
Υπάρχει πιθανότητα τα πάντα γύρω να είναι προσομοίωση του διαστήματος και πού να ψάξουμε για άλλους κόσμους.
Πολλοί κάτοικοι του πλανήτη μας δεν καταλαβαίνουν γιατί είναι απαραίτητο να μελετήσουμε γαλαξίες που απέχουν δεκάδες εκατομμύρια έτη φωτός. Πιστεύουν ότι θα ήταν πολύ πιο παραγωγικό να αντιμετωπίσουν τα επίγεια προβλήματα - για παράδειγμα, τη διάγνωση του καρκίνου.
Έχουν δίκιο αυτοί οι πραγματιστές και γιατί είναι απαραίτητο να μελετήσουμε καθόλου το Σύμπαν, είπε στο φόρουμ «Επιστήμονες ενάντια στους μύθους» ο αστροφυσικός Σεργκέι Πιλιπένκο. Διοργανωτές φόρουμ - ANTROPOGENESIS.RU - δημοσίευσε μια ηχογράφηση της διάλεξής του στο δικό τους Κανάλι YouTube, και το Lifehacker έκανε μια περίληψη.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Υποψήφιος Φυσικομαθηματικών Επιστημών, Ανώτερος Ερευνητής στο Τμήμα Θεωρητικής Αστροφυσικής και Κοσμολογίας του Αστροδιαστημικού Κέντρου του Ινστιτούτου Φυσικής Λέμπεντεφ, συγγραφέας 40 επιστημονικών άρθρων
Οι απλοί άνθρωποι ακούνε πολύ λίγα για τις νέες ανακαλύψεις των αστροφυσικών. Ίσως γι' αυτό υπάρχουν τόσοι πολλοί μύθοι για το σύμπαν και την προέλευσή του. Και επίσης για την αδυναμία των επιστημόνων μπροστά στον απέραντο σύμπαν. Ας προσπαθήσουμε να διαχωρίσουμε τους μύθους από την αλήθεια και να μιλήσουμε για την κοσμολογία - την επιστήμη του σύμπαντος.
Μύθος 1. Το σύμπαν είναι πολύ περίπλοκο για να καταλάβουν οι άνθρωποι πώς λειτουργεί
Από τη μια πλευρά, αυτή η δήλωση ακούγεται λογική. Οι άνθρωποι εξερευνούσαν τη Γη για χιλιάδες χρόνια και δεν είχαν ιδέα τι συνέβαινε μακριά από τον πλανήτη τους.
Και μετά εφηύραν τηλεσκόπια. Και αποδείχθηκε ότι στο Σύμπαν συμβαίνουν εκρήξεις, στις οποίες απελευθερώνεται περισσότερη ενέργεια από αυτή που μπορεί να δώσει ο Ήλιος σε δέκα δισεκατομμύρια χρόνια. Και ότι το ηλιακό σύστημα είναι ένα μικροσκοπικό τμήμα του γαλαξία με περισσότερα από 100 δισεκατομμύρια αστέρια. Υπάρχουν πολλοί τέτοιοι γαλαξίες. Επιπλέον, δεν εντοπίζονται τυχαία, αλλά σχηματίζουν μια σαφή κυτταρική δομή, η οποία από μακριά μοιάζει με αφρό. Και ολόκληρος ο χώρος του διαστήματος είναι γεμάτος με αυτόν τον αφρό από δισεκατομμύρια γαλαξίες.
Επιπλέον, οι άνθρωποι έχουν μάθει ότι το σύμπαν αλλάζει και εξελίσσεται συνεχώς με την πάροδο του χρόνου. Για παράδειγμα, τώρα επεκτείνεται. Φαίνεται ότι είναι δύσκολο να διατυπωθούν οι νόμοι που καθορίζουν την ύπαρξη και την ανάπτυξη τεράστιων διαστημικών κόσμων. Αλλά στην πραγματικότητα δεν είναι.
Οι νόμοι της φύσης που γνωρίζουμε εδώ στη Γη λειτουργούν και σε άλλα μέρη στο Σύμπαν, σε άλλους γαλαξίες. Και έδρασαν με τον ίδιο τρόπο στο μακρινό παρελθόν αυτού του Σύμπαντος. Αυτό δεν είναι απλώς ένας αβάσιμος ισχυρισμός που πρέπει να γίνει πιστευτός. Αυτό είναι ένα γεγονός που μπορεί να επαληθευτεί πειραματικά.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Υπάρχουν διάφοροι τρόποι για να αποδειχθεί ότι οι φυσικοί νόμοι είναι ίδιοι για ολόκληρο το σύμπαν. Ας εξετάσουμε δύο από αυτές:
1. Ας συγκρίνουμε την ταχύτητα των ρολογιών που λειτουργούν με διαφορετικές φυσικές αρχές. Ας πάρουμε παλιούς περιπατητές με ένα αιωρούμενο εκκρεμές. Η περίοδος της ταλάντωσής του εξαρτάται από τη δύναμη της βαρύτητας. Δηλαδή, εδώ η κύρια ενεργούσα δύναμη είναι η βαρύτητα. Τα ηλεκτρονικά ρολόγια χειρός έχουν και εκκρεμές. Αλλά ταλαντώνεται λόγω της δράσης του ελατηρίου. Η βαρύτητα δεν έχει καμία σχέση με αυτό και ενεργούν ηλεκτρομαγνητικές δυνάμεις.
Η ταχύτητα όλων αυτών των ρολογιών καθορίζεται από εντελώς διαφορετικούς θεμελιώδεις φυσικούς νόμους και διαφορετικές βασικές σταθερές. Οι επιστήμονες συνέκριναν τη συμπεριφορά των μηχανισμών κατά τη διάρκεια ενός έτους για να δουν αν οι θεμελιώδεις φυσικές σταθερές άλλαζαν η μία σε σχέση με την άλλη. Αποδείχθηκε ότι παραμένουν τα ίδια - έως και 16 δεκαδικά ψηφία. Δηλαδή, οι φυσικοί νόμοι δεν εξαρτώνται από το χρόνο. Για να εδραιώσουν το αποτέλεσμα, οι επιστήμονες εξέτασαν έναν φυσικό πυρηνικό αντιδραστήρα, ο οποίος βρισκόταν στην Αφρική και ήταν ενεργός πριν από δύο δισεκατομμύρια χρόνια.
Όταν οι γεωλόγοι, μαζί με φυσικούς, εξέτασαν τα υπολείμματα αυτού του φυσικού αντιδραστήρα, κατάφεραν να σύνολο: για να λειτουργήσει, οι τιμές των θεμελιωδών σταθερών έπρεπε να είναι ίδιες με Τώρα. Και πάλι, η υπόθεση επιβεβαιώθηκε.
Σεργκέι Πιλιπένκο
2. Ας εξερευνήσουμε το φάσμα των μακρινών διαστημικών αντικειμένων. Κάθε άτομο του περιοδικού συστήματος Μεντελέεφ υπάρχει ένα φάσμα με το οποίο μπορείτε να προσδιορίσετε με ακρίβεια τι είδους ουσία είναι. Εξαρτάται επίσης από βασικές φυσικές σταθερές.
Για να εξερευνήσουν το φάσμα των μακρινών σωμάτων, οι αστρονόμοι μελέτησαν τα κβάζαρ, μερικά από τα φωτεινότερα αντικείμενα στο σύμπαν. Σε απόσταση περίπου 10 δισεκατομμυρίων ετών φωτός, οι σταθερές αποδείχτηκαν ίδιες με υψηλή ακρίβεια όπως στη Γη. Και αφού το φως από αυτά τα κβάζαρ ταξιδεύει σε εμάς εδώ και 10 δισεκατομμύρια χρόνια, οι επιστήμονες έλαβαν μια ακόμη απόδειξη ότι οι βασικοί νόμοι δεν αλλάζουν με το χρόνο.
Αποδεικνύεται ότι μπορούν να δημιουργήσουν μοντέλα ανάπτυξης του Σύμπαντος με επαρκή ακρίβεια. Ούτε τεράστιες αποστάσεις ούτε γιγάντια χρονικά διαστήματα μπορούν να το αποτρέψουν αυτό.
Μύθος 2. Η Θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης επιβεβαιώνει ή διαψεύδει υποθέσεις για τη δημιουργία του κόσμου
Όταν οι επιστήμονες ανακάλυψαν στις αρχές του 20ου αιώνα ότι το σύμπαν διαστέλλεται, γεννήθηκε η θεωρία της Μεγάλης Έκρηξης. Ισχυρίζεται ότι στην αρχή της ανάπτυξης του Σύμπαντος υπήρχε μια ορισμένη μηδενική στιγμή. Δηλαδή στην αρχή όλη η μάζα συμπιέστηκε σε ένα σημείο και μετά έγινε έκρηξη. Άρχισε την αντίστροφη μέτρηση και το θέμα άρχισε να σκορπίζεται. Έτσι γεννήθηκε το σύμπαν, το οποίο συνεχίζει να διαστέλλεται.
Πολλοί φιλόσοφοι δήλωσαν αμέσως: Η Μεγάλη Έκρηξη είναι η στιγμή της δημιουργίας! Ένας παντοδύναμος δημιουργός τοποθέτησε ένα σημείο με απείρως υψηλή πυκνότητα και θερμοκρασία στο διάστημα, και έκανε και μια έκρηξη!
Ωραία θεωρία. Αλλά σήμερα είναι ξεκάθαρο στους επιστήμονες ότι αυτό είναι ένα υπεραπλουστευμένο μοντέλο. Αν αποδεικνυόταν ότι ήταν αλήθεια και στην αρχή υπήρχε μόνο ένα σημείο, τότε σήμερα το Σύμπαν θα αποδεικνυόταν ομοιογενές. Σε οποιοδήποτε μέρος θα είχε την ίδια πυκνότητα.
Αλλά στην πραγματικότητα, η ύλη στον κόσμο κατανέμεται πολύ άνισα. Για παράδειγμα, η πυκνότητα του συνηθισμένου νερού διαφέρει από τον μέσο όρο του Σύμπαντος κατά 28 τάξεις μεγέθους. Είναι υπερβολικό.
Ένα σύμπαν το ίδιο παντού θα ήταν πολύ βαρετό. Η σύγχρονη επιστήμη λέει ότι πριν από το καυτό Σύμπαν υπήρχε κάποιο άλλο στάδιο, το οποίο ακόμα δεν γνωρίζουμε με βεβαιότητα. Αλλά υπάρχουν πολλές υποθέσεις για το τι θα μπορούσε να είναι.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Λοιπόν, τώρα για τα στοιχεία και τη διάψευση της διαδικασίας δημιουργίας. Οι παγκόσμιες θρησκείες λένε ότι ο δημιουργός του κόσμου μας είναι παντοδύναμος. Ως εκ τούτου, φυσικά, θα μπορούσε να δημιουργήσει ένα Σύμπαν στο οποίο λειτουργούν όλοι οι φυσικοί νόμοι που ανακάλυψαν οι επιστήμονες. Ως εκ τούτου, αναπτύσσεται σε αυστηρή συμφωνία με τις επιστημονικές υποθέσεις.
Αλλά το γεγονός είναι ότι είναι απολύτως αδύνατο να επαληθευτεί το γεγονός της δημιουργίας, να είσαι σε αυτό το Σύμπαν και να το κοιτάς από μέσα. Δηλαδή, οι ερευνητές δεν μπορούν ούτε να επιβεβαιώσουν αυτό το γεγονός ούτε να το αρνηθούν. Και μια υπόθεση που δεν μπορεί να ελεγχθεί με τις μεθόδους που έχουν στη διάθεσή τους οι επιστήμονες θεωρείται αντιεπιστημονική. Είναι πέρα από έρευνες και συμπεράσματα.
Υπάρχουν πολλές άλλες θεωρίες για την προέλευση του κόσμου:
1. Υπολογιστή. Σύμφωνα με αυτή την υπόθεση, ολόκληρος ο κόσμος μας είναι μια τεράστια προσομοίωση και ζούμε σε ένα εικονικό μοντέλο που δημιουργήθηκε από κάποιον. Είναι ενδιαφέρον ότι αποδεικνύεται λίγο πιο επιστημονικό. Δηλαδή μπορούμε να το ελέγξουμε τουλάχιστον εν μέρει. Γεγονός είναι ότι κάθε υπολογιστής, όσο ισχυρός κι αν είναι, έχει περιορισμούς. Για παράδειγμα, οι ακολουθίες ψηφίων σε αυτό έχουν πεπερασμένο μήκος. Και μπορούμε να αναζητήσουμε αυτά τα αριθμητικά αποτελέσματα στις παρατηρήσεις. Έτσι, θα ψάξουμε και θα ελέγξουμε. Και μάθετε αν αυτό είναι αλήθεια θεωρία.
2. πληθωριστικός. Μια πολύ δημοφιλής υπόθεση. Ισχυρίζεται ότι το Σύμπαν γεννήθηκε στη διαδικασία μετάβασης του πρωτεύοντος κενού σε μια άλλη κατάσταση. Αυτή η διαδικασία αναφέρεται συχνά ως πληθωρισμός. Η θεωρία εξηγεί γιατί το Σύμπαν δεν είναι ομοιογενές και οι παράμετροι της ανομοιομορφίας είναι εκπληκτικά παρόμοιες με αυτές που παρατηρούνται σήμερα από φυσικούς και αστρονόμους. Περιγράφει με ακρίβεια την κατανομή των γαλαξιών με τη μορφή αφρού. Προβλέπει τόσο τη γέννηση πολλαπλών συμπάντων όσο και την ύπαρξη βαρυτικών κυμάτων στο διάστημα. Οι επιστήμονες τώρα αναζητούν ενεργά αυτά τα κύματα και ίσως τα βρουν τα επόμενα 30 χρόνια. Έτσι, μπορούν να δοκιμάσουν αυτήν την υπόθεση.
3. Πολυδιάστατο. Υποθέτει ότι τα σύμπαντα γεννιούνται όταν συγκρούονται ορισμένες πολυδιάστατες επιφάνειες, οι οποίες βυθίζονται στο χώρο με μεγαλύτερο αριθμό διαστάσεων από τη δική μας. Για παράδειγμα, σε 11-διάστατο. Και σε αυτό το μοντέλο πρέπει να υπάρχουν πολλά σύμπαντα.
Η υπόθεση μπορεί να ελεγχθεί με τη μέτρηση της βαρύτητας σε μικροσκοπικές κλίμακες. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι οι επιπλέον διαστάσεις πρέπει απαραίτητα να αλλάξουν τις παραμέτρους της βαρύτητας και προσπαθούν να βρουν αυτές τις αποκλίσεις.
4. Η θεωρία της γέννησης συμπάντων σε μαύρες τρύπες. Ισχυρίζεται ότι τα σύμπαντα γεννιούνται μέσα σε αντικείμενα, βαρυτικό πεδίο που είναι τόσο δυνατό που ούτε το φως δεν μπορεί να το αφήσει. Και αυτή η θεωρία μπορεί να δοκιμαστεί. Εάν ζούμε μέσα σε μια μαύρη τρύπα, τότε οι ιδιότητες του σύμπαντός μας θα πρέπει να αλλάξουν ανάλογα με την κατεύθυνση στο διάστημα. Αυτές οι αποκλίσεις, επίσης, αργά ή γρήγορα θα εντοπιστούν. Μέχρι στιγμής, οι επιστήμονες δεν έχουν βρει κάτι τέτοιο, αλλά ίσως το θέμα είναι η ακρίβεια των σύγχρονων μεθόδων μέτρησης.
Έτσι, η επιστήμη είναι σε θέση να εξηγήσει την εμφάνιση του σύμπαντος χωρίς να καταφύγει στην υπόθεση της δημιουργίας.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Μύθος 3. Δεν θα μάθουμε ποτέ αν υπάρχουν άλλα σύμπαντα
Πολλές υποθέσεις προβλέπουν την εμφάνιση ενός μεγάλου αριθμού συμπάντων. Αλλά οι σκεπτικιστές λένε: ποιο είναι το νόημα σε αυτές τις θεωρίες, αν ακόμα δεν μπορούμε ποτέ να μάθουμε με βεβαιότητα αν υπάρχουν πραγματικά πολλοί κόσμοι; Αποδεικνύεται ότι μπορούμε. Σε αυτό θα μας βοηθήσουν οι λεγόμενες «σκουληκότρυπες».
Ο ευκολότερος τρόπος για να τα φανταστείτε είναι να πάρετε ένα κομμάτι χαρτί. Από το ένα σημείο στο άλλο σε αυτό το φύλλο, μπορείτε να πάτε με διαφορετικούς τρόπους. Αλλά αν διπλώσετε το φύλλο στη μέση και το τρυπήσετε, εμφανίζονται νέες τροχιές που οδηγούν μέσα από αυτήν την τρύπα. Αυτή είναι η σκουληκότρυπα.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Μέσα από μια τόσο σύντομη πορεία, μπορείτε πολύ γρήγορα να φτάσετε από τη μια άκρη του σύμπαντος στην άλλη. Οι επιστήμονες πιστεύουν ότι τέτοιες «τρύπες» μπορούν να συνδέσουν δύο διαφορετικά σύμπαντα.
Η θεωρία λέει ότι στους παρατηρητές από την πλευρά της τρύπας θα πρέπει να μοιάζει πολύ με μαύρες τρύπες. Και οι επιστήμονες έχουν ήδη μάθει να ανιχνεύουν αυτά τα αντικείμενα. Επιπλέον, οι εικόνες που λαμβάνονται από το ραδιοτηλεσκόπιο μοιάζουν πολύ με μοντέλα που κατασκευάζονται με θεωρητικούς υπολογισμούς.
Σύμφωνα με τους επιστήμονες, μέσα στις μαύρες τρύπες θα πρέπει να βλέπουμε ομόκεντρους κύκλους φωτός. Εμφανίζονται επειδή η ισχυρή βαρύτητα προκαλεί το φως να «τυλίγει κυκλικά» και να περιγράφουν άλλες πολύπλοκες τροχιές.
Περίπου η ίδια εικόνα θα πρέπει να είναι και στη σκουληκότρυπα. Μέσα στο σκοτεινό σημείο, θα πρέπει να δούμε δακτυλίους φωτός. Αλλά θα πρέπει να έχουν ελαφρώς διαφορετικά μεγέθη και να βρίσκονται διαφορετικά από τις μαύρες τρύπες.
Τα τηλεσκόπια που διαθέτουν σήμερα οι αστρονόμοι δεν μας επιτρέπουν ακόμη να δούμε τέτοιους δακτυλίους. Χρειάζεστε πιο λεπτομερείς φωτογραφίες. Ένα νέο διαστημικό τηλεσκόπιο, το Millimetron, που τώρα αναπτύσσεται από Ρώσους επιστήμονες, θα πρέπει να τα λάβει.
Έτσι, αν είμαστε τυχεροί, θα μάθουμε αν υπάρχουν άλλα σύμπαντα.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Μύθος 4. Η μελέτη του Σύμπαντος είναι άχρηστη από πρακτική άποψη
Οι σκεπτικιστές λένε: Λοιπόν, ας πούμε ότι ανακαλύψαμε ότι υπάρχει μια σκουληκότρυπα σε απόσταση 60 εκατομμυρίων ετών φωτός και μπορεί να οδηγήσει σε ένα άλλο σύμπαν. Αλλά αυτή η ανακάλυψη δεν θα αλλάξει τη ζωή μας με κανέναν τρόπο, και για τους απλούς ανθρώπους είναι απλά άχρηστη! Επομένως, οι επιστήμονες δεν πρέπει να συμμετέχουν σε περιττές έρευνες. Καλύτερα να ενώσουμε τις δυνάμεις μας και να επικεντρωθούμε σε κάτι που πραγματικά αξίζει τον κόπο. Για παράδειγμα, αναζητώντας μια θεραπεία για τον καρκίνο.
Γεγονός είναι ότι όλοι οι τομείς της επιστήμης είναι αλληλένδετοι.
Είναι αδύνατο να αναπτυχθούν ορισμένοι συγκεκριμένοι τομείς χωρίς να αναπτυχθούν καθόλου άλλοι. Τότε δεν θα υπάρξει πουθενά πρόοδος.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Η κοσμολογία ασχολείται πραγματικά με τη μελέτη του σύμπαντος, όχι με τις γήινες υποθέσεις. Τα αποτελέσματα της έρευνας όμως αστρονόμοι και φυσικοί βρίσκουν εφαρμογή στη ζωή των απλών ανθρώπων.
Για παράδειγμα, οι επιστήμονες αναπτύσσουν και δοκιμάζουν το φασματόμετρο MUSE εδώ και πολύ καιρό. Είναι πολύ ευαίσθητο και σας επιτρέπει να μελετήσετε το φάσμα μιας μεγάλης περιοχής του ουρανού, όπου υπάρχουν δεκάδες γαλαξίες. Και τότε οι γιατροί στράφηκαν σε αυτούς και είπαν ότι χρειάζονταν επίσης ένα εξαιρετικά ευαίσθητο φασματόμετρο. Θα βοηθήσει στη λήψη ακριβών δεδομένων σχετικά με τις παραμέτρους του ανθρώπινου δέρματος και αυτό είναι απαραίτητο για τη διάγνωση ορισμένων τύπων καρκίνου.
Οι αστρονόμοι, μαζί με τους γιατρούς, έχουν πραγματοποιήσει δοκιμές και τώρα, με βάση το MUSE, αναπτύσσουν μια φθηνότερη και πιο συμπαγή συσκευή που μπορεί να χρησιμοποιηθεί απευθείας σε κλινικές.
Και τέλος, το πιο σημαντικό, κατά τη γνώμη μου: η κοσμολογία μας δίνει μια ιδέα για τη θέση μας στο Σύμπαν, τη θέση του πλανήτη μας.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Αποδεικνύεται ότι η ζωή είναι ένας πολύ σημαντικός παράγοντας που αλλάζει πολύ στο Σύμπαν.
Οι επιστήμονες έχουν υπολογίσει την ειδική ισχύ διαφόρων διαστημικών αντικειμένων. Για παράδειγμα, ο Ήλιος έχει κολοσσιαία φωτεινότητα, αλλά και πολύ συμπαγή μάζα. Επομένως, η ποσότητα ενέργειας που απελευθερώνεται ανά μονάδα μάζας είναι μικρή. Δεν είναι παραπάνω από την ενέργεια της θερμότητας, η οποία στην ίδια μονάδα χρόνου απελευθερώνεται από ένα μάτσο φθινοπωρινά φύλλα σε αποσύνθεση.
Αλλά αν πάρουμε ένα ζωντανό φυτό, αποδεικνύεται ότι στη διαδικασία της φωτοσύνθεσης αποθηκεύει δέκα χιλιάδες φορές περισσότερη ενέργεια από τη συγκεκριμένη δύναμη του Ήλιου.
Ωστόσο, παρατηρούμε την υψηλότερη τιμή αυτής της παραμέτρου για εγκέφαλος ζώα και ανθρώπους. Αυτό σημαίνει ότι τα ζωντανά, και ιδιαίτερα τα ευφυή όντα μπορούν πολύ ενεργά να επηρεάσουν την άψυχη φύση. Τι βλέπουμε στον πλανήτη μας.
Και αν θέλουμε να ακολουθήσουμε έναν υπεύθυνο τρόπο ζωής και να κατανοήσουμε τις συνέπειες όλων των πράξεων και των αδράνειών μας, τότε πρέπει να λάβουμε υπόψη όλους τους νόμους που υπάρχουν σε αυτό το Σύμπαν. Πρέπει να τους καταλάβουμε. Και να ξέρουμε τι δυνατότητες έχουμε, δηλαδή για τι είναι ικανή η ζωή καταρχήν και για τι μπορούμε εμείς.
Σεργκέι Πιλιπένκο
Διαβάστε επίσης🧐
- 7 μύθοι για το σύμπαν μας που είναι πολύ δημοφιλείς στο διαδίκτυο
- 10 πιο παράξενα αντικείμενα στο σύμπαν
- "Για κάποιο λόγο, το σύμπαν χρειάζεται πλάσματα που να μπορούν να το καταλάβουν": νευροεπιστήμονες - για το ποια μυστικά κρύβει ο εγκέφαλός μας