Вярно ли е, че Вселената е твърде сложна и е безполезно да се изучава: астрофизик разсейва популярните митове

Много жители на нашата планета не разбират защо е необходимо да се изучават галактики, които са на десетки милиони светлинни години. Те вярват, че би било много по-продуктивно да се справят със земните проблеми - например диагнозата рак.

Прави ли са тези прагматици и защо изобщо е необходимо да се изучава Вселената, каза на форума "Учените срещу митовете" астрофизикът Сергей Пилипенко. Организатори на форума - ANTROPOGENESIS.RU - публикува запис от лекцията си на техния YouTube канал, а Lifehacker направи обобщение.

Обикновените хора чуват много малко за новите открития на астрофизиците. Може би затова има толкова много митове за Вселената и нейния произход. А също и за безсилието на учените пред необятния космос. Нека се опитаме да разделим митовете от истината и да поговорим за космологията - науката за Вселената.

Мит 1. Вселената е твърде сложна, за да могат хората да разберат как работи

От една страна това твърдение звучи логично. Хората са изследвали Земята от хиляди години и не са имали представа какво се случва далеч от родната им планета.

И тогава изобретиха телескопите. И се оказа, че във Вселената се случват експлозии, при които се отделя повече енергия, отколкото Слънцето може да даде за десет милиарда години. И че Слънчевата система е малка част от галактиката с повече от 100 милиарда звезди. Има много такива галактики. Освен това те не са разположени произволно, а образуват ясна клетъчна структура, която отдалеч изглежда като пяна. И цялото пространство на космоса е изпълнено с тази пяна от милиарди галактики.

Освен това хората са научили, че Вселената непрекъснато се променя и еволюира във времето. Например сега се разширява. Изглежда, че е трудно да се формулират законите, които определят съществуването и развитието на огромни космически светове. Но всъщност не е така.

Има няколко начина да се докаже, че физическите закони са еднакви за цялата вселена. Нека разгледаме две от тях:

1. Нека сравним скоростта на часовниците, които работят на различни физически принципи. Да вземем стари проходилки с люлеещо се махало. Периодът на неговото трептене зависи от силата на гравитацията. Тоест тук основната действаща сила е гравитацията. Електронните ръчни часовници също имат махало. Но той се колебае поради действието на пружината. Гравитацията няма нищо общо с това и действат електромагнитните сили.

Скоростта на всички тези часовници се определя от напълно различни фундаментални физични закони и различни основни константи. Учените сравняват поведението на механизмите в продължение на една година, за да видят дали основните физически константи се променят една спрямо друга. Оказа се, че те остават същите – до 16 знака след десетичната запетая. Тоест физическите закони не зависят от времето. За да консолидират резултата, учените изследваха естествен ядрен реактор, който се намираше в Африка и беше активен преди два милиарда години.

2. Нека проучим спектъра на далечните космически обекти. Всеки атом от периодичната система Менделеев има спектър, по който можете точно да определите за какво вещество става въпрос. Зависи и от основните физически константи.

За да изследват спектъра на далечни тела, астрономите са изследвали квазари, едни от най-ярките обекти във Вселената. На разстояние от около 10 милиарда светлинни години константите се оказаха същите с висока точност като на Земята. И тъй като светлината от тези квазари пътува до нас в продължение на 10 милиарда години, учените са получили още едно доказателство, че основните закони не се променят с времето.

Оказва се, че те могат да изграждат модели на развитието на Вселената с достатъчна точност. Нито огромните разстояния, нито гигантските интервали от време могат да предотвратят това.

Мит 2. Теорията за Големия взрив потвърждава или опровергава хипотезите за създаването на света

Когато в началото на 20 век учените откриват, че Вселената се разширява, се ражда теорията за Големия взрив. Тя твърди, че в самото начало на развитието на Вселената е имало определен нулев момент. Тоест, първоначално цялата маса беше компресирана в точка, а след това настъпи експлозия. Той започна обратното броене и материята започна да се разпръсква. Така се ражда вселената, която продължава да се разширява.

Много философи веднага заявяват: Големият взрив е моментът на сътворението! Точка с безкрайно висока плътност и температура беше поставена в космоса от всемогъщ създател и той също направи експлозия!

Хубава теория. Но днес на учените е ясно, че това е прекалено опростен модел. Ако се окажеше вярно и първоначално имаше само една точка, то днес Вселената щеше да се окаже хомогенна. На всяко място ще има еднаква плътност.

Но всъщност материята в света е разпределена много неравномерно. Например, плътността на обикновената вода се различава от средната за Вселената с 28 порядъка. Твърде много е.

Е, сега за доказателствата и опровержението на процеса на създаване. Световните религии казват, че създателят на нашия свят е всемогъщ. Следователно той, разбира се, би могъл да създаде Вселена, в която действат всички физически закони, открити от учените. Следователно тя се развива в строго съответствие с научните хипотези.

Но факт е, че е абсолютно невъзможно да се провери фактът на сътворението, намирайки се в тази Вселена и гледайки я отвътре. Тоест изследователите не могат нито да потвърдят този факт, нито да го отрекат. А хипотеза, която не може да бъде проверена с методите, достъпни за учените, се счита за ненаучна. Това е отвъд изследванията и заключенията.

Има няколко други теории за произхода на света:

1. компютър. Според тази хипотеза целият ни свят е огромна симулация и ние живеем във виртуален модел, създаден от някого. Интересното е, че се оказва малко по-научен. Тоест можем поне отчасти да го проверим. Факт е, че всеки компютър, колкото и мощен да е, има ограничения. Например последователностите от цифри в него имат крайна дължина. И можем да търсим тези числени ефекти в наблюденията. Така че ще търсим и ще проверяваме. И разберете дали това е вярно теория.

2. инфлационен. Много популярна хипотеза. Тя твърди, че Вселената се е родила в процеса на преминаване на първичния вакуум в друго състояние. Този процес често се нарича инфлация. Теорията обяснява защо Вселената не е хомогенна и параметрите на неравностите са изненадващо подобни на тези, наблюдавани днес от физици и астрономи. Той точно описва разпределението на галактиките под формата на пяна. Предсказва както раждането на множество вселени, така и съществуването на гравитационни вълни в космоса. Сега учените активно търсят тези вълни и може би ще ги намерят през следващите 30 години. Така че те могат да тестват тази хипотеза.

3. Многоизмерен. Предполага се, че вселените се раждат, когато се сблъскат някои многоизмерни повърхности, които са потопени в пространството с по-голям брой измерения от нашето. Например в 11-измерен. В този модел също трябва да има много вселени.

Хипотезата може да бъде тествана чрез измерване на гравитацията в микроскопични мащаби. Учените смятат, че допълнителните измерения трябва непременно да променят гравитационните параметри и се опитват да намерят тези отклонения.

4. Теорията за раждането на вселени в черни дупки. Твърди, че вселените се раждат вътре в обектите, гравитационно поле който е толкова силен, че дори светлината не може да го напусне. И тази теория може да бъде тествана. Ако живеем в черна дупка, тогава свойствата на нашата вселена трябва да се променят в зависимост от посоката в пространството. Тези отклонения също рано или късно ще бъдат открити. Досега учените не са открили нищо подобно, но може би въпросът е в точността на съвременните методи за измерване.

Мит 3. Никога няма да разберем дали има други вселени

Много хипотези предсказват появата на голям брой вселени. Но скептиците казват: какъв е смисълът от тези теории, ако все още никога не можем да знаем със сигурност дали множество светове наистина съществуват? Оказва се, че можем. За това ще ни помогнат така наречените „червееви дупки“.

Чрез такъв кратък курс можете много бързо да стигнете от единия до другия край на Вселената. Учените смятат, че подобни "дупки" могат да свързват две различни вселени.

Теорията казва, че за наблюдателите от страната на дупката трябва да изглежда много подобно на черни дупки. И учените вече са се научили да откриват тези обекти. Освен това снимките, направени от радиотелескопа, са много подобни на модели, които са изградени с помощта на теоретични изчисления.

Според учените вътре в черните дупки трябва да виждаме концентрични кръгове от светлина. Те се появяват, защото силната гравитация кара светлината да се "върти в кръгове" и да описва други сложни траектории.

Приблизително същата картина трябва да бъде и при дупката. Вътре в тъмното петно ​​трябва да видим пръстени от светлина. Но те трябва да са с малко по-различни размери и различно местоположение от черните дупки.

Телескопите, с които астрономите разполагат днес, все още не ни позволяват да видим такива пръстени. Трябват по-подробни снимки. Трябва да ги получи нов космически телескоп Милиметрон, който сега се разработва от руски учени.

Мит 4. Изучаването на Вселената е безполезно от практическа гледна точка

Скептиците казват: добре, да кажем, че сме открили, че на разстояние 60 милиона светлинни години има червеева дупка и тя може да доведе до друга вселена. Но това откритие няма да промени живота ни по никакъв начин, а за обикновените хора е просто безполезно! Следователно учените не трябва да се занимават с ненужни изследвания. По-добре да обединим усилията си и да се съсредоточим върху нещо, което наистина си заслужава. Например, търсене на лек за рак.

Факт е, че всички области на науката са взаимосвързани.

Космологията наистина се занимава с изучаването на Вселената, а не със земните дела. Но резултатите от изследванията астрономи и физици намират приложение в живота на обикновените хора.

Например, учените разработват и тестват спектрометъра MUSE от дълго време. Той е силно чувствителен и ви позволява да изучавате спектъра на голяма част от небето, където има десетки галактики. И тогава лекарите се обърнаха към тях и казаха, че те също наистина се нуждаят от високочувствителен спектрометър. Той ще помогне да се получат точни данни за параметрите на човешката кожа, а това е необходимо за диагностицирането на някои видове рак.

Астрономите, заедно с лекарите, са провели тестове и сега, базирайки се на MUSE, те разработват по-евтино и по-компактно устройство, което може да се използва директно в клиники.

Оказва се, че животът е много важен фактор, който променя много във Вселената.

Учените са изчислили специфичната мощност на различни космически обекти. Например Слънцето има колосална светимост, но и много солидна маса. Следователно количеството енергия, отделена на единица маса, е малко. Това не е повече от енергията на топлината, която за същата единица време се освобождава от куп разлагащи се през есента листа.

Но ако вземем живо растение, се оказва, че в процеса на фотосинтеза то съхранява десет хиляди пъти повече енергия от специфичната мощност на Слънцето.

Ние обаче наблюдаваме най-високата стойност на този параметър за мозък животни и хора. Това означава, че живите и особено разумните същества могат много активно да влияят върху неживата природа. Какво виждаме на нашата планета.