Selagi ada kemanusiaan, begitu banyak dan ia cuba memahami struktur alam semesta. Ya, banyak yang mengatakan bahawa ini adalah "keributan yang tidak berguna", kita tidak benar-benar tahu apa-apa, dan kita tidak akan belajar apa-apa pada generasi akan datang, dan bahkan mungkin sebelum akhir peradaban manusia. Mungkin mereka betul, tapi mari kita berspekulasi …
Teori Big Bang telah menjadi model kosmologi yang diterima umum seperti putaran Bumi di sekitar Matahari. Menurut teori, sekitar 14 bilion tahun yang lalu, ayunan spontan dalam kekosongan mutlak menyebabkan kemunculan alam semesta. Sesuatu ukuran zarah subatomik berkembang menjadi ukuran yang tidak dapat dibayangkan dalam beberapa saat. Tetapi dalam teori ini terdapat banyak masalah di mana ahli fizik berjuang, mengemukakan hipotesis baru yang lebih banyak.
Jadi apa yang salah dengan teori Big Bang?
Apa yang salah dengan teori big bang
1. DARI TEORI menunjukkan bahawa semua planet dan bintang terbentuk dari debu yang tersebar di angkasa lepas akibat letupan. Tetapi apa yang mendahuluinya tidak jelas: di sini model matematik ruang-waktu kita berhenti berfungsi. Alam semesta muncul dari keadaan tunggal awal yang tidak dapat diterapkan fizik moden. Teori ini juga tidak mempertimbangkan sebab-sebab singulariti atau jirim dan tenaga untuk kejadiannya. Adalah dipercayai bahawa jawapan kepada persoalan tentang keberadaan dan asal usul singulariti awal akan diberikan oleh teori graviti kuantum.
Video promosi:
2. MODEL PALING KOSMOLOGI MENYAMPAIKAN bahawa seluruh alam semesta jauh lebih besar daripada bahagian yang dapat diperhatikan - kawasan sfera dengan diameter sekitar 90 bilion tahun cahaya. Kita hanya melihat bahagian Alam Semesta, cahaya yang berjaya sampai ke Bumi dalam 13.8 bilion tahun. Tetapi teleskop semakin baik, kita mengesan semakin banyak objek yang jauh, dan setakat ini tidak ada alasan untuk mempercayai bahawa proses ini akan berhenti.
3. DARI PAGI PENDEDAHAN YANG BESAR, UNIVERSE MENGEJUTKAN DENGAN PENCAPAIAN. Misteri fizik moden yang paling sukar adalah persoalan mengenai apa yang menyebabkan pecutan. Menurut hipotesis yang berfungsi, alam semesta mengandungi komponen yang tidak kelihatan yang disebut "tenaga gelap." Teori Big Bang tidak menjelaskan sama ada alam semesta akan berkembang tanpa batas waktu, dan jika demikian, apa yang akan menyebabkannya - sehingga ia hilang atau sesuatu yang lain.
4. MENGIKUT MEKANIK NEWTONIA YANG DITETAPKAN OLEH FIZIK RELATIVIS, ia tidak boleh disebut sebagai salah. Walau bagaimanapun, persepsi dunia dan model untuk menggambarkan alam semesta telah berubah sepenuhnya. Teori Big Bang meramalkan sejumlah perkara yang tidak diketahui sebelumnya. Oleh itu, jika teori lain muncul, ia harus serupa dan memperluas pemahaman dunia.
Kami akan memfokuskan pada teori yang paling menarik yang menggambarkan model Big Bang alternatif.
Alam semesta seperti fatamorgana lubang hitam
Alam semesta berasal dari kejatuhan bintang di alam semesta empat dimensi, kata para saintis dari Institut Perimeter untuk Fizik Teoretikal. Hasil penyelidikan mereka diterbitkan dalam Scientific American. Nyayesh Afshordi, Robert Mann dan Razi Purhasan mengatakan bahawa alam semesta tiga dimensi kita menjadi semacam "fatamorgana holografik" ketika bintang empat dimensi runtuh. Tidak seperti teori Big Bang, di mana alam semesta muncul dari ruang-waktu yang sangat panas dan padat, di mana undang-undang fizik standard tidak berlaku, hipotesis baru mengenai alam semesta empat dimensi menjelaskan kedua-dua sebab asal usul dan pengembangannya yang pesat
Menurut senario yang dirumuskan oleh Afshordi dan rakan-rakannya, alam semesta tiga dimensi kita adalah sejenis membran yang mengapung melalui alam semesta yang lebih besar lagi yang sudah ada dalam empat dimensi. Sekiranya bintang empat dimensi sendiri wujud di ruang empat dimensi ini, mereka juga akan meletup, sama seperti bintang tiga dimensi di Alam Semesta kita. Lapisan dalam akan menjadi lubang hitam, dan lapisan luar akan dilemparkan ke ruang angkasa.
Di alam semesta kita, lubang hitam dikelilingi oleh sfera yang disebut cakerawala peristiwa. Dan jika di ruang tiga dimensi batas ini dua dimensi (seperti membran), maka di alam semesta empat dimensi cakrawala peristiwa akan dibatasi oleh sfera yang ada dalam tiga dimensi. Simulasi komputer mengenai keruntuhan bintang empat dimensi telah menunjukkan bahawa cakerawala peristiwa tiga dimensi secara beransur-ansur akan berkembang. Inilah yang kita amati, menyebut pertumbuhan membran 3D sebagai pengembangan Alam Semesta, menurut para astrofisikawan.
Pembekuan besar
Alternatif untuk Big Bang ialah Big Freeze. Sekumpulan ahli fizik dari University of Melbourne, yang diketuai oleh James Kvatch, memaparkan model kelahiran Alam Semesta, yang lebih mirip proses bertahap membekukan tenaga amorf daripada percikan dan pengembangannya dalam tiga arah ruang.
Tenaga tanpa bentuk, menurut saintis, seperti air yang disejukkan hingga penghabluran, mewujudkan tiga dimensi ruang dan satu temporal yang biasa.
The Big Freeze Theory menimbulkan keraguan terhadap pernyataan Albert Einstein yang diterima sekarang mengenai kesinambungan dan kelancaran ruang dan waktu. Ada kemungkinan ruang mempunyai bahagian penyusunnya - blok bangunan yang tidak dapat dipisahkan seperti atom kecil atau piksel dalam grafik komputer. Blok-blok ini sangat kecil sehingga tidak dapat diperhatikan, namun, mengikuti teori baru, kecacatan dapat dikesan yang seharusnya membiaskan aliran zarah-zarah lain. Para saintis telah mengira kesan tersebut dengan menggunakan alat matematik, dan sekarang mereka akan berusaha mengesannya secara eksperimen.
Alam semesta tanpa permulaan atau akhir
Ahmed Farag Ali dari Universiti Benha di Mesir dan Sauria Das dari Universiti Lethbridge di Kanada telah mengusulkan penyelesaian baru untuk masalah singulariti dengan meninggalkan Big Bang. Mereka memperkenalkan idea ahli fizik terkenal David Bohm ke dalam persamaan Friedman yang menggambarkan pengembangan alam semesta dan Big Bang. "Sungguh mengagumkan bahawa pindaan kecil berpotensi menyelesaikan begitu banyak masalah," kata Das.
Model yang dihasilkan menggabungkan relativiti umum dan teori kuantum. Ini bukan sahaja menolak keunikan yang mendahului Big Bang, tetapi juga tidak membenarkan alam semesta kembali ke keadaan asalnya dari masa ke masa. Menurut data yang diperoleh, alam semesta mempunyai ukuran yang terbatas dan jangka hayat yang tidak terbatas. Dari segi fizikal, model menggambarkan Alam Semesta yang dipenuhi dengan cecair kuantum hipotesis, yang terdiri daripada graviton - zarah yang memberikan interaksi graviti.
Para saintis juga mendakwa bahawa penemuan mereka sesuai dengan ukuran terkini kepadatan alam semesta.
Inflasi huru-hara yang tidak berkesudahan
Istilah "inflasi" merujuk kepada pengembangan alam semesta yang pesat, yang berlaku secara eksponen pada saat-saat pertama setelah Big Bang. Dengan sendirinya, teori inflasi tidak membantah teori Big Bang, tetapi hanya menafsirkannya secara berbeza. Teori ini menyelesaikan beberapa masalah asas dalam fizik.
Menurut model inflasi, tidak lama setelah penubuhannya, Alam Semesta berkembang secara eksponensial untuk waktu yang sangat singkat: ukurannya meningkat dua kali ganda. Para saintis percaya bahawa dalam 10 hingga -36 darjah saat, alam semesta telah meningkat dalam ukuran sekurang-kurangnya 10 hingga 30-50 darjah, dan mungkin lebih banyak lagi. Pada akhir fasa inflasi, Alam Semesta dipenuhi dengan plasma superhot quark, gluon, lepton dan kuota tenaga tinggi.
Konsep ini menunjukkan bahawa terdapat banyak alam semesta terpencil di dunia dengan peranti yang berbeza.
Ahli fizik telah sampai pada kesimpulan bahawa logik model inflasi tidak bertentangan dengan idea kelahiran berulang alam semesta baru. Fluktuasi kuantum - sama dengan yang menyebabkan dunia kita - boleh berlaku dalam kuantiti apa pun, dengan syarat keadaannya betul. Sangat mungkin alam semesta kita muncul dari zon turun naik yang terbentuk di dunia pendahulunya. Juga dapat diasumsikan bahawa suatu ketika dan di suatu tempat di Alam Semesta kita akan terjadi turun naik, yang akan "meletupkan" alam semesta muda yang sama sekali berbeza. Dalam model ini, alam semesta kanak-kanak dapat terus hilang. Lebih-lebih lagi, tidak semestinya undang-undang fizikal yang sama dibentuk di dunia baru. Konsep ini menunjukkan bahawa terdapat banyak alam semesta terpencil di dunia dengan peranti yang berbeza.
Teori siklik
Paul Steinhardt, salah seorang ahli fizik yang meletakkan asas kosmologi inflasi, memutuskan untuk mengembangkan teori ini lebih jauh. Saintis yang mengetuai Pusat Fizik Teoretikal di Princeton, bersama dengan Neil Turok dari Institut Perimeter untuk Fizik Teoretikal, mengemukakan teori alternatif dalam buku Endless Universe: Beyond the Big Bang. Model mereka didasarkan pada generalisasi teori superstring kuantum yang dikenali sebagai teori-M. Menurutnya, dunia fizikal mempunyai 11 dimensi - sepuluh ruang dan satu temporal. Ruang dimensi yang lebih rendah "terapung" di dalamnya, yang disebut brane (kependekan dari "membran"). Alam semesta kita hanyalah satu kecerdasan seperti itu.
Model Steinhardt dan Turok berpendapat bahawa Big Bang berlaku akibat pertembungan brane kita dengan brane lain - alam semesta yang tidak diketahui. Dalam senario ini, perlanggaran berlaku tanpa henti. Menurut hipotesis Steinhardt dan Turok, bran tiga dimensi lain "terapung" di sebelah brane kami, dipisahkan dengan jarak yang kecil. Ia juga mengembang, merata dan mengosongkan, tetapi setelah satu trilion tahun, brane akan mulai berkumpul dan akhirnya bertembung. Ini akan mengeluarkan sejumlah besar tenaga, zarah dan radiasi. Bencana ini akan melancarkan satu lagi kitaran pengembangan dan penyejukan Alam Semesta. Berdasarkan model Steinhardt dan Turok, kitaran ini pada masa lalu dan pasti akan berulang pada masa akan datang. Bagaimana kitaran ini bermula, teori ini diam.
Alam semesta seperti komputer
Hipotesis lain mengenai struktur alam semesta mengatakan bahawa seluruh dunia kita tidak lebih daripada matriks atau program komputer. Idea bahawa alam semesta adalah komputer digital pertama kali dikemukakan oleh jurutera dan perintis komputer Jerman Konrad Zuse dalam bukunya Calculating Space. Di antara mereka yang juga melihat alam semesta sebagai komputer gergasi adalah ahli fizik Stephen Wolfram dan Gerard 't Hooft.
Ahli teori fizik digital menganggap bahawa alam semesta pada dasarnya adalah maklumat dan oleh itu dapat dikira. Ini berdasarkan anggapan bahawa Alam Semesta dapat dilihat sebagai hasil dari program komputer atau peranti pengkomputeran digital. Komputer ini mungkin, misalnya, automatik selular gergasi atau mesin Turing sejagat.
Prinsip ketidakpastian dalam mekanik kuantum disebut sebagai bukti tidak langsung mengenai sifat maya alam semesta.
Menurut teori, setiap objek dan peristiwa dunia fizikal berasal dari bertanya dan mendaftarkan jawapan "ya" atau "tidak". Maksudnya, di sebalik semua yang mengelilingi kita, kod tertentu tersembunyi, mirip dengan kod binari program komputer. Dan kami adalah sejenis antara muka di mana akses ke data "Internet sejagat" muncul. Prinsip ketidakpastian dalam mekanik kuantum disebut sebagai bukti tidak langsung mengenai sifat maya Alam Semesta: zarah-zarah jirim boleh wujud dalam bentuk yang tidak stabil, dan "tetap" dalam keadaan tertentu hanya ketika memerhatikannya.
Pengikut fizik digital John Archibald Wheeler menulis: “Tidak masuk akal untuk membayangkan bahawa maklumat adalah inti fizik dan juga inti komputer. Semuanya dari sedikit. Dengan kata lain, semua yang ada - setiap zarah, setiap medan kekuatan, bahkan kontinum ruang-waktu itu sendiri - mendapat fungsinya, maknanya dan, akhirnya, keberadaannya."
Penulis Lirik Artyom Luchko
