Tá gach duine ag fanacht lena teoiric

In The Hitchhiker's Guide to the Galaxy, cuireadh an hypercomputer Deep Thought (1) "an cheist mhór." Tar éis seacht go leith milliún bliain de ríomhaireachtaí casta, thug sé an freagra maidir leis an saol, na cruinne agus gach rud eile. Bhí "42" scríofa air.

I mí Lúnasa, d'fhoilsigh fisiceoir Dúlra Mostafa Ahmadi páipéar lena chomhpháirtithe faoina gcuid taighde, a léirigh go bhfuil líne astaíochta na n-adamh frith-hidrigine mar an gcéanna le líne astaíochta na n-adamh hidrigine ar fad de 21 cm.Mar sin, le chéile, na tonnta a astaíonn hidrigin agus tá fad 42 cm ag frith-hidrigine!

Imríonn an comhartha exclamation ról sách greannmhar anseo. Mar sin féin, níl an “seicheamh comhlach” thuas chomh fada sin ó chuid den smaointeoireacht atá ar siúl i réimse na fisice nua-aimseartha. Is fada na taighdeoirí ag smaoineamh an bhfuil na patrúin agus na coigeartuithe a fheicimid sa chruinne ina bpróiseas intinne amháin, seachas mar léiriú ar fheiniméin oibiachtúla ar bith. Ó thaobh áirithe de, d'fhéadfadh aon líon cruinne a bheith tagtha chun cinn gan chúis. Fuair ​​​​muid sinn féin i gceann acu, ceann nithiúil, inar comhlíonadh roinnt coinníollacha subtle maidir le cuma duine a bheith ann. Glaoimid air an tAthair. domhan antraipeach (2), is é sin, ceann ina bhfuil gach rud dírithe ar theacht chun cinn na beatha mar is eol dúinn é.

Theastaigh ar feadh na mblianta Teoiric de gach rud d'fhéadfadh go mbeadh an uimhir "42" ann freisin, a eascraíonn as torthaí breathnóireachta, turgnaimh, ríomhanna, conclúidí - agus go deimhin ní bheidh a fhios agat cad a dhéanfaidh tú leis.

Díreach mar nach bhfuil a fhios agat cad atá le déanamh leis Múnla caighdeánach. Uirlis thuairisciúil den scoth atá ann don fhisic nua-aimseartha. Is í an fhadhb, áfach, ná nach dtugaim isteach é go fóill, gan trácht ar an fuinneamh a bheith agam. Agus tá ceist chothromaíocht hipitéiseach ábhar agus frithábhar sa Cruinne ag déanamh imní do bheagnach gach duine cheana féin. Admhaíonn go leor fisiceoirí go socair nach é fíorchuspóir na dturgnaimh ag an imbhuailteoir hadrón cáiliúil LHC agus ionaid eile den chineál seo an tsamhail seo a dhearbhú i bhfad, ach ... an bonn a bhaint de! Ansin, is dóigh liom, bhogfadh an eolaíocht ar aghaidh, ag sárú an leamhsháinn reatha.

Go sonrach, is teoiric fhisiciúil hipitéiseach í Teoiric Gach Rud a chuireann síos go comhleanúnach ar gach feiniméin fhisiceach agus a ligeann do dhuine toradh aon turgnaimh fhisicigh a thuar.

Sa lá atá inniu ann, úsáidtear an téarma de ghnáth chun cur síos a dhéanamh ar choincheapa turgnamhacha, ach go dtí seo, níor deimhníodh go turgnamhach aon cheann de na smaointe seo. An fhadhb is mó iompaigh amach a bheith difríochtaí dosháraithe i foirmlithe an dá teoiricí. Chomh maith leis sin, tá go leor fadhbanna ann nach réitíonn aon cheann de na teoiricí seo, mar sin fiú má chuireann tú le chéile iad, ní thabharfaidh siad Teoiric Gach Rud duit.

Aontú tuirseach

An chéad feistiú nua-aimseartha san fhisic, Múnla imtharraingteach Newton, bhí roinnt míbhuntáistí ann. Beagnach dhá chéad bliain ina dhiaidh sin, chinn an tAlbanach gur cheart leictreachas agus maighnéadas a mheas mar réimsí fórsa idir-treáite. Is féidir smaoineamh air seo mar thonn a chruthaíonn a suaitheantas réimse leictreach, a chruthaíonn, trína ascalaithe, réimse maighnéadach, a chruthaíonn réimse leictreach arís.

Rinne an fisiceoir Albanach neamhbhásmhaireacht ar idirnascadh leictreachais agus maighnéadas le cabhair ó cheithre chothromóid cháiliúla. Mar sin, comhcheanglaíodh an dá fhórsa i gceann amháin, i.e. leictreamaighnéadas. Níor cheart dearmad a dhéanamh freisin go ndearna Maxwell fionnachtain eile ar an ócáid ​​​​seo, a bhuíochas leis an sainmhíniú a bhí ar an solas ar deireadh tonn leictreamaighnéadach. Mar sin féin, bhí fadhb shuntasach ann nár tugadh aird uirthi ag an am. Luas an tsolais, i.e. ní bhraitheann iomadú na tonnta leictreamaighnéadacha seo ar an luas ag a ngluaiseann foinse a radaíochta, rud a chiallaíonn go bhfanann an luas seo mar a chéile do bhreathnadóirí éagsúla. Mar sin, ó chothromóidí Maxwell, leanann sé gur chóir go mbeadh an t-am ag moilliú i gcás réad atá ag gluaiseacht ar luas gar do luas toinne solais.

Níor mhothaigh fisic thraidisiúnta Isaac Newton an-chompordach leis na nochtadh seo. Ní raibh sé ar intinn ag cruthaitheoir na dinimic go mbeadh aon bhrí ag an am - ba cheart go mbeadh sé gan athrú agus comhionann le gach duine. Ghlac Maxwell an chéad chéim bheag chun dúshlán a thabhairt don chreideamh seo, ach bhí gá le figiúr a thug dúshlán radacach dó trína léiriú go bhfuil domhantarraingt agus solas ann ar phrionsabail atá beagán difriúil ná mar a ceapadh roimhe seo. Carachtar mhaith Albert Einstein.

Sna hamanna dóchasacha sin, ba chosúil gur síneadh agus ginearálú ar chothromóidí Maxwell a bhí i dTeoiric an Chách. Glacadh leis go mbeadh foirmle galánta amháin ann a d’oirfeadh d’fhisic iomlán na Cruinne le hidirghníomhaíochtaí aitheanta eile a chur leis.

Bhí smaoineamh Einstein ar an gcaoi a mbaineann am agus spás, fuinneamh agus ábhar lena chéile réabhlóideach. Tar éis coibhneasacht speisialta agus ansin fógraíodh go ginearálta, chinn an genius go raibh sé in am teacht ar an Teoiric de gach rud, a chreid sé a bhí laistigh dá bhaint amach. Bhí Einstein cinnte go raibh sé gar dá sprioc agus ba leor bealach a fháil chun a theoiric choibhneasachta a chomhcheangal le leictreamaighnéadas Maxwell chun foirmle a dhíorthú a mhínigh na próisis ar fad is díol spéise do na fisiceoirí.

Ar an drochuair, beagnach díreach tar éis an rath is mó a bhí ag Einstein, tháinig brainse nua fisice chun cinn: meicnic chandamach. Nó b’fhéidir “ar an dea-uair,” mar gan feiniméin mhicreadhomhan na gcáithníní bunúsacha a chuireann sé síos a chur san áireamh, ní bheadh ​​teoiric hipitéiseach Einstein mar Theoiric Gach Rud. Ach thosaigh rudaí a raibh cuma sách simplí orthu ar dtús ag éirí níos casta.

Faoi dheireadh, agus an dá theoiric san áireamh, rinne fisiceoirí, ní hamháin Einstein, iarracht aontú. Bhí ceann de na chéad tar éis obair Einstein Teoiric Kaluzi-Klein  molta i 1919 Theodora Kaluzen agus athraíodh é i 1926 Oscar Klein. Chomhcheangail sí teoiric na coibhneasachta le leictreamaighnéadas Maxwell, agus leathnaigh sí spás-am ceithrethoiseach le leagan hipitéiseach breise. an cúigiú Toise. Ba é seo an chéad teoiric ar a dtugtar go forleathan bunaithe ar an gcoincheap nua hipearspás.

Mar a léirigh an chéad ghlúin eile fisiceoirí, bogtar an t-adamh ag fórsaí anaithnide roimhe seo seachas domhantarraingthe nó leictreamaighnéadas. Bhí an chéad cheann idirghníomhaíocht láidir, atá freagrach as prótóin agus neodrón a chuimsiú taobh istigh den núicléas adamhach. Dara - idirghníomhaíocht lag, is cúis le meath adamhach agus radaighníomhaíocht ghaolmhar.

Tháinig an smaoineamh ar aontú le feiceáil arís. Mar sin féin, an uair seo, chun súil le teoiric deiridh, bhí sé riachtanach chun nascadh ní dhá, ach ceithre fórsaí a rialaíonn gach rud atá thart timpeall orainn. Cé gur fhoghlaim an chine daonna leas a bhaint as acmhainneacht an adaimh, bhog sé ó nádúr gach ní. Thosaigh fisiceoirí ag tógáil áiseanna taighde chun cáithníní adamhacha a imbhualadh lena chéile. Thaispeáin turgnaimh luasaire go tapa go bhféadfaí na buncháithníní ar a dtugaimid a bhriseadh síos i bpíosaí níos lú. Mar sin, saoradh an “ZOO” ar fad cáithníní fo-adamhach, agus thosaigh eolaithe ag iarraidh a fháil amach cad é bunchloch tógála an ábhair.

Blianta ina dhiaidh sin tháinig genius eile, Richard Feynman. Tharraing sé teoiric nua - leictridinimic chandamach (QED). Bhain sé seo le hidirghníomhú fótóin le cáithníní fo-adamhacha, go háirithe an leictreon.

ansin Abdus Salam agus Steven Weinberg bhainistiú a mhíniú ar an tionchar lag. Tá eolaithe tar éis a thuar go mbeidh oiread agus trí cháithnín ann atá freagrach as an gcineál seo fórsa: W (+), W (-) agus Z (0). Thug siad faoi deara go n-iompraíonn na cáithníní seo ar an mbealach céanna le fuinneamh ard go leor.

Rinne na heolaithe monatóireacht ar an tionchar agus chóireáil siad leictreoin agus neodríonón ar an mbealach céanna—le dhá thaobh an bhoinn chéanna. Ar an mbonn seo, tá sé tuartha go bhfuil sa chéad chuimhneacháin den Big Bang, i.e. tráth a raibh déine fuinnimh ollmhór, idirghníomhaíocht lag agus leictreamaighnéadas aontaithe (3). Ba é seo an chéad chumasc nuálach ó James Maxwell. Salam agus Weinberg aitheanta idirghníomhaíocht electrolag.

3. Léiriú ar bhunús coiteann gach idirghníomhaíochta

Thug na fionnachtana seo fuinneamh d'fhisiceoirí oibriú leis an bhfórsa láidir. Ós rud é go n-iompraíonn fótóin idirghníomhaíocht leictreamaighnéadach, agus go bhfuil na cáithníní W(+), W(-) agus Z(0) lag, ansin de réir analaí caithfidh roinnt cáithníní a bheith freagrach as an idirghníomhú láidir. Tugadh na cáithníní seo, a shintéisíonn prótóin agus neodrón ó chuarc mol dom. Tagann an t-ainm as an bhfíric go ngníomhaíonn gluons cosúil le gliú do cháithníní fo-adamhacha.

Sa lá atá inniu ann beagnach idirmhalartaithe le coincheap an Teoiric de Gach rud dá dtagraítear mar an teoiric aontaithe mhór, ar a dtugtar freisin mar GUT (). Mar sin féin, is grúpa teoiricí é a dhéanann iarracht crómodinimic chandamach (idirghníomhaíochtaí láidre) agus teoiric na n-idirghníomhaíochtaí leictrilíteachta a chomhcheangal.

Déanann siad cur síos ar na fórsaí láidre, laga agus leictreamaighnéadacha mar léiriú ar fhórsa amháin. Mar sin féin, níl deimhniú turgnamhach faighte ag aon cheann de na teoiricí móra maidir le haontú. Díríonn siad ar shiméadracht nua idir buncháithníní, rud a fhágann gur féidir iad a chóireáil mar léirithe éagsúla de cháithnín amháin. Dearbhaíonn formhór na dteoiricí go bhfuil cáithníní nua ann (nár thángthas orthu go fóill), mar shampla, agus próisis nua ag tarlú lena rannpháirtíocht. Gné choitianta den teoiric mhór aontaithe is ea an meath ar phrótón a thuar. Mar sin féin, níor breathnaíodh an próiseas seo fós. Leanann sé go gcaithfidh saolré an phrótóin a bheith 10 ar a laghad³² leisciúil.

Is í an fhadhb is tromchúisí fós ná teoiric ghinearálta na coibhneasachta a aontú, a chuireann síos ar dhomhantarraingt ag an macraileibhéal, z, a chuireann síos ar na hidirghníomhaíochtaí bunúsacha ag an leibhéal subatomic. Go dtí seo níorbh fhéidir teoiric chomhleanúnach lánfheidhmiúil a chruthú. domhantarraingthe chandamachrud a thuar feiniméin nua a d’fhéadfaí a thástáil go turgnamhach.

In ainneoin na réabhlóide gan shéanadh a tharla mar gheall ar aontú lag, láidir agus leictreamaighnéadas, tá an tSamhail Chaighdeánach, a chuimsíonn an t-aontú thuas, fós ag streachailt le meath aisteach neamhshuntasach tar éis Newton agus Einstein. Agus ní domhantarraingt an t-aon fhadhb atá aige ...

Níor seinneadh an siansa riamh

Déanann an tSamhail Chaighdeánach achoimre ar an eolas atá againn faoi láthair ar fhisic na gcáithníní. Rinneadh é a thástáil i go leor turgnaimh agus d'éirigh leis a thuar go bhfuil cáithníní anaithnid ann roimhe seo. Mar sin féin, ní sholáthraíonn sé cur síos aontaithe ar na fórsaí bunúsacha go léir, ós rud é go bhfuil sé deacair fós teoiric domhantarraingthe a chruthú cosúil le teoiric fórsaí eile. Agus fiú forlíonta ag Fr. cáithnín Higgs Is beag a mhíníonn sé seo na rúndiamhra móra nua-aimseartha a bhaineann le fuinneamh dorcha, domhantarraingt, neamhshiméadracht ábhar-antimatter, agus fiú ascaluithe neodríonó.

Go dtí le déanaí, bhí dóchas ann go bhféadfaí an Múnla Caighdeánach a fhorbairt go cruthaitheach sa treo forshiméadracht (SUSY), a thuar go bhfuil comhpháirtí siméadrach ag gach buncháithnín ar a dtugtar dúinn - mar a thugtar air s-cháithnín (4). Méadaíonn sé seo líon iomlán na mbloic tógála ábhair, ach luíonn an teoiric go foirfe leis na cothromóidí matamaitice agus, níos tábhachtaí, tugann sé deis réiteach a fháil ar rúndiamhra an ábhair chosmaí dorcha. Ní raibh fágtha ach fanacht ar thorthaí na dturgnamh ag an Imbhuailteoir Mór Hadrón, a dheimhneodh go raibh cáithníní forshiméadracha ann. Ar an drochuair, níl sé aimsithe ag eolaithe fós, agus mar thoradh air sin, tá SUSY fós ina chomhartha ceiste mór.

4. Cáithníní bunúla agus siméadracha

Tá tuairim sách forleathan ann go fóill gurb é teoiric, nó in áit, teoiric teaghrán an príomh-iarrthóir, nó an t-aon iarrthóir tromchúiseach do Theoiric Gach Rud. Is é an toimhde bhunúsach anseo go bhfuil réad bunúsach ann, ar "teaghrán" aontoiseach é - oscailte (le foircinn saor in aisce) nó dúnta (má tá na foircinn ceangailte). Is féidir le sreang den sórt sin ascalú, agus tugann na cineálacha éagsúla ascaluithe seo, i gciall chandamach an fhocail, na buncháithníní ar eolas dúinn ón Múnla Caighdeánach (fótóin, leictreoin, cuarc, gravitons, etc.). Mar shampla, iompraíonn na creathadh is simplí de theaghrán oscailte cosúil le fótóin nó glúin. Tá airíonna ar nós imtharraingt ag na creathadh is simplí de theaghráin dhúnta, a bheadh ​​quanta den réimse imtharraingteach, arb iad na príomhchuspóirí i teoiric chandamach na domhantarraingthe.

Is é an t-aontú mór postulated agus an cosán díreach chuig Teoiric Gach Rud a laghdódh na cáithníní is lú a bhfuil aithne againn ar chreathadh teaghrán. Mar sin tá an-tóir ar theoiric teaghrán. Mar sin féin, ní mór coincheapa, mar a éilíonn an eolaíocht, a thástáil, go turgnamhach más féidir. Agus anseo críochnaíonn charm na siansa teaghrán láithreach, toisc nach bhfuil aon duine tagtha suas le modh fíoraithe eimpíreach intuartha. I bhfocail eile, ní dhearnadh an comhdhéanamh teaghrán ar fhíorionstraimí riamh.

Níor chuir sé seo isteach ar theoireoirí, a shocraigh leanúint ar aghaidh ag taifeadadh nótaí an téadcheoil seo nár athchruthaíodh riamh, ag cuardach toin agus fuaimeanna nua i bhfoirmlí matamaitice. Cruthaithe san áireamh. teoiric teaghrán forshiméadrach Oraz M-teoiric - mar ghinearálú ar theoiric na sreinge, a éilíonn go bhfuil gné bhreise, aonú déag, curtha leis na deich gcinn a thuar roimhe seo. Is é an príomhréad i M-teoiric ná an scairt déthoiseach, a laghdaítear go dtí an príomhtheaghrán tríd an toise bhreise seo a laghdú. Leagann teoiriceoirí béim freisin nár cheart an dá smaoineamh a rangú mar theoiricí neamhspleácha - go bunúsach is léiriú iad ar choincheap amháin, is ginearálta.

Lúba domhantarraingthe chandamach

Ceann de na hiarrachtaí a rinneadh le déanaí chun teoiricí na meicnic chandamach a réiteach le coibhneas ginearálta. lúb domhantarraingthe chandamach (PGK), ar a dtugtar freisin domhantarraingthe lúb nó céimseata chandamach. Tá PGK ag iarraidh teoiric chandamach na domhantarraingthe a chruthú ina ndéantar an spás féin a chainníochtú. Ciallaíonn an téarma “candamach” gur leagan chandamach de theoiric chlasaiceach é an coincheap—sa chás seo, coibhneasacht ghinearálta, arb ionann domhantarraingt agus céimseata an spáis ama (5).

I dteoiric ghinearálta na coibhneasachta, is féidir méadracht agus naisc a mheas mar fheidhmeanna áirithe arna sainiú ag aon phointe den spás-am, atá in ann aon luach a ghlacadh ag pointe ar bith. Ar an láimh eile, i meáchanlár lúb, ní gnáth “feidhmeanna” iad méadrach agus cúpláil, ach lean rialacha áirithe meicnic chandamach - mar shampla, ní féidir leo aon luachanna a ghlacadh (is féidir iad a athrú go mór) agus an méadrach agus an cúpláil. ní féidir é a chinneadh go comhuaineach le haon chruinneas.

Mar sin féin, tá fadhbanna suntasacha le sárú ag teoiric PGK. Is deacair a áireamh inti, seachas an chéimseata féin, an t-ábhar as a bhfuilimid comhdhéanta agus atá mórthimpeall orainn. Níl sé an-soiléir freisin conas na cothromóidí clasaiceacha Einstein a fháil sa leagan chandamach leis an teorainn chuí.

Ar imeall réitigh

Is bealach speisialta, bunaidh agus mhothúchánach é teoiric gach rud hipitéis holografach, fadhbanna cognaíocha a thógáil go leibhéal beagán difriúil. Is cosúil go dtugann fisic na bpoll dubh le fios nach ionann ár gcruinne mar a shamhlaíonn ár gcéadfaí é. Is féidir leis an réaltacht atá thart timpeall orainn a bheith ina holagram - teilgean ar eitleán déthoiseach (6).

6. An Cruinne mar holagram

Craig Ó hÓgáin, tOllamh. Tugann fisiceoir Fermilab le fios go léiríonn go leor de na torthaí ó thurgnaimh, mar iad siúd a rinneadh ag an LHC, go bhfuil leibhéal buntaifeach holagram bainte amach againn. Mar sin, más holagram é na cruinne, b'fhéidir go bhfuil teorainneacha réiteach na réaltachta bainte amach againn. Tá an hipitéis shuimiúil curtha chun cinn ag roinnt fisiceoirí nach bhfuil an spás-am ina mairimid leanúnach ar deireadh thiar, ach, cosúil le híomhá a fhaightear ó ghrianghraf digiteach, go bhfuil sé comhdhéanta de "gráinní" nó de "phicteilíní" áirithe ar an leibhéal is bunúsaí.

Thóg Hogan trasnamhéadar ar a dtugtar Hogan holaiméadara bhfuil sé mar aidhm aige nádúr chandamach an spáis féin a bhaint amach agus láithreacht na rudaí a dtugann eolaithe "torann holografach" orthu. Is éard atá sa holometer ná dhá idirferometer suite taobh le taobh. Treoraíonn siad bíomaí léasair aon-chileavata chuig gléas a scoilteann iad ina dhá léas ingearach 40 méadar ar fad, a léirítear agus a chuirtear ar ais go dtí an pointe scoilte, rud a chruthaíonn luaineachtaí i gile na léasacha solais. Má chuireann siad faoi deara gluaiseacht áirithe sa gléas roinnte, ansin beidh sé seo ina fhianaise ar chreathadh an spáis féin.

Creideann cuid acu gurb é teoiric na cruinne holografach is féidir teoiric na coibhneasachta a réiteach ar deireadh le meicnic chandamach. Fanann an hipitéis gar don phrionsabal holografach Cruinne mar insamhaltaa bhfuil sé ar an gcosantóir is cáiliúla Niklas Boström. Molann an t-eolaí, le cabhair ó ríomhaire sách cumhachtach, gur féidir insamhalta iontaofa a chruthú ar an tsibhialtacht iomlán nó fiú na cruinne ar fad.

Deir saineolaithe ó Ollscoil Southampton, ag obair le comhghleacaithe ó Cheanada agus an Iodáil, go bhfuil fianaise nithiúil ann go bhféadfadh seachmall éigin a bheith sa chruinne. Tá roinnt aimhrialtachtaí cosmacha ann radaíocht chúlra micreathonn, ar a dtugtar radaíocht chúlrach MICREATHONNACH Cosmaí nó CMB (). Rinne foireann fisiceoirí teoiriciúla ón ollscoil seo, agus iad sa tóir ar theoiric faoi nádúr holografach na Cruinne a dhearbhú, anailís ar mhéid ollmhór sonraí, ag iarraidh teacht ar inhomogeneities sa radaíocht chúlrach MICREATHONNACH Cosmaí. Rinne na heolaithe tástáil ar roinnt samhlacha holagrafacha éagsúla agus chuir siad a gcuid tuartha i gcomparáid le breathnuithe ar dháileadh ábhair sa Cruinne an-luath, díorthaithe ó thomhais ón satailít Planck. Ar an mbealach seo, cuireadh as an áireamh roinnt samhlacha, ach fuarthas amach go raibh samhlacha eile ag teacht go mór leis na breathnuithe.

I bhfocail eile, tugann na taighdeoirí le fios go ndearbhaíonn an méid a fuair siad go bhfuil cónaí orainn i holagram, agus go n-aithneofaí an fhíric seo go dtiocfadh aontú na fisice isteach i dteoiric áirithe de gach rud. Dá nglacfaí leis an múnla fisiciúil seo, bheadh ​​deireadh le teoiric nó le coincheapa an Bhlascaoid Mhóir ar nós boilsciú na Cruinne. Ar an láimh eile, mhíneodh sé freisin, mar shampla, paradacsa an bhreathnóra san fhisic chandamach, is é sin, an dearcadh go mbíonn tionchar ag fíorfhíric breathnóireacht ar fheiniméan ar thoradh an bhreathnaithe, díreach mar a dhéantar íomhánna cáiliúla holagrafacha. faoi ​​deara tionchar a gcuma.

Arbh é seo Teoiric Gach Rud a theastaigh uainn? Deacair a rá. Tar éis an tsaoil, níl aon cheann acu ar eolas againn go fóill ...

An multiverse, is é sin, cailleann gach rud a bhrí

Thar na Cruinne mar holagram agus/nó ionsamhladh ar dhuine eile, magadh olc éigin ónár n-iarrachtaí Teoiric Gach Rud a aimsiú hipitéis ilghnéitheach. Dar leis an teoiric chandamach go leor saol Aodh Everett III, a dtugann sé an "léirmhíniú iolrach ar mheicnic chandamach", is cinnte go dtarlaíonn gach rud a d'fhéadfadh tarlú i gceann de bhrainsí na réaltachta. I gcás Everett, tá gach staid fhorshuíomh cothrom fíor agus réadaítear é i Cruinne comhthreomhar eile. Tá an multiverse chandamach cosúil le crann brainseach gan teorainn.

De réir léirmhíniú amháin ar mheicnic chandamach, tá cruinneanna sa spás seo a eascraíonn as ár gcruinne. Ó am go chéile, cruthaítear cruinneanna nua sa spás seo. Tarlaíonn sé seo aon uair a bhíonn rogha sa chruinne - mar shampla, is féidir le cáithnín tugtha bogadh ar feadh roinnt cosán, agus ansin cruthaítear an oiread cruinneanna nua mar go bhfuil cosáin féideartha ann, agus i ngach ceann acu bogann an móilín feadh cosáin éagsúla. Déantar cur síos ar chineál eile multiverse sa M-teoiric a luadh cheana. Dar leis, d'eascair ár gcruinne agus cruinne eile mar thoradh ar imbhuailtí membrane i spás aontoiseach déag. Murab ionann agus na cruinne sa “ilchúinse chandamach,” d’fhéadfadh go mbeadh dlíthe fisice go hiomlán difriúil acu.

Réitíonn coincheap an ilsiollaí nó an ilsiollaigh go leor fadhbanna, amhail ailíniú foirfe, ach is cosúil gur deireadh marbh é sa chiall eolaíoch. Mar a dhéanann sé seo go léir an "cén fáth?" gan tábhacht. Ina theannta sin, is cosúil go bhfuil iniúchadh cruinne eile doshamhlaithe go hiomlán. Agus cailleann an coincheap an-an Teoiric de Gach rud a bhrí anseo.

Neart sa chúigiú

B'fhéidir nár cheart dúinn aistriú chuig teoiricí móra uaillmhianacha? B'fhéidir gur leor aird a thabhairt ar fhionnachtana a bhfuil an chuma orthu go dtí seo do-airithe, ach is féidir go dtiocfaidh torthaí iontacha orthu?

Lúnasa seo caite, d'fhoilsigh fisiceoirí teoiriciúla ó Ollscoil California, Irvine, páipéar san iris Physical Review Letters a thaispeánann gur dócha go mbeidh idirghníomhaíocht eile ann chomh maith le hidirghníomhaíochtaí imtharraingteach, leictreamaighnéadacha, lag agus láidir...

In 2015, bhí eolaithe ó Acadamh Eolaíochtaí na hUngáire ag cuardach an t-iompróir hipitéiseach mar a thugtar air de chúigiú fórsa an dúlra. Nuair a d'imbhuail siad iseatóp litiam - 7Li - le prótóin, fuair siad amach go raibh bosón nua (7) i láthair, a bhí thart ar tríocha huaire níos troime ná an leictreon. Mar sin féin, ní fhéadfadh siad a rá an raibh sé ina iompróir tionchair. Rinne eolaithe ó Ollscoil California, Irvine staidéar ar shonraí ó thaighdeoirí Ungáiris agus rinne siad anailís ar thurgnaimh go dtí seo sa réimse seo. Mar thoradh air sin, chuir siad teoiric nua i láthair. Comhcheanglaíonn sé na sonraí go léir atá ann cheana agus léiríonn sé go bhfuarthas amach dóchúil. cúigiú fórsa an nádúir. Ina dtuairim, b'fhéidir gurb é an cáithnín mistéireach seo mar a thugtar air boson X, ar a dtugtar "prótónafóbach" - mar gheall ar an easpa idirghníomhaíochta leis an buncháithnín seo. Creideann eolaithe freisin go bhféadfadh cúigiú fórsa an dúlra, in éineacht le hidirghníomhaíochtaí eile, a bheith mar ghnéithe éagsúla de bhunphrionsabal eile nó gur rian é a leanann as. damhna dorcha.

7. Múnla foirmiú X-boson

Cuid dorcha den bhille

Meastar go bhfuil suas le 27% d'ábhar na cruinne fós dofheicthe, agus anuas air sin, níl ach 4,9% den ábhar i gceist le gach rud is féidir a "fheiceáil" - ó do cheapaire go cuasáir. Is fuinneamh dorcha an chuid eile.

Tá réalteolaithe ag déanamh a ndíchill míniú a thabhairt ar cén fáth a bhfuil ábhar dorcha ann, cén fáth go bhfuil an oiread sin de ann, agus cén fáth go bhfanann sé i bhfolach. Gan aon fhuinneamh infheicthe a astú, tá sé láidir go leor chun réaltraí a shealbhú i mbraislí, rud a chosc ó scaipeadh go mall tríd an spás. Cad is ábhar dorcha ann? Axion, WIMP, graviton nó supermatter ó theoiric Kaluza-Klein?

Agus is í an cheist is tábhachtaí ná conas is féidir leat smaoineamh ar Theoiric Gach Rud gan míniú a thabhairt ar fhadhb ábhar dorcha (agus, ar ndóigh, fuinneamh dorcha)?

I teoiric nua domhantarraingthe atá molta ag fisiceoir teoiriciúil Erica Verlinde ó Ollscoil Amstardam, d'aimsigh sé bealach chun fáil réidh leis an bhfadhb annoying seo. Murab ionann agus an cur chuige traidisiúnta i leith domhantarraingthe mar fhórsa bunúsach an dúlra, féachann Verlinde air mar fhórsa chun cinn maoin an spáis. Is é an teacht chun cinn seo an próiseas trína gcruthaíonn nádúr rud éigin cumhachtach ag baint úsáide as eilimintí beaga simplí. Mar thoradh air sin, taispeánann an cruthú deiridh airíonna nach bhfuil cáithníní níos lú acu.

Ag teacht chun cinn nó domhantarraingthe eantrópachta, mar a deir an teoiric nua é, atá freagrach as éagsúlachtaí agus aimhrialtachtaí i rothlú réaltraí atá nasctha anois le gníomhaíocht ábhar dorcha. I gcoincheap Verlinde, feictear domhantarraingt mar thoradh ar athruithe ar aonaid bhunúsacha faisnéise. I mbeagán focal, is iarmhairt eantrópachta a bheadh ​​i dhomhantarraingt, ní fórsa bunúsach sa spás. Is éard a bheadh ​​i gceist le spás-am ná trí thoise aitheanta agus chuirfí am leis. Bheadh ​​sé solúbtha.

Ar ndóigh, is féidir leat fáil réidh leis an bhfadhb le fuinneamh dorcha freisin trí theoiric eile a lorg a deir nach bhfuil fadhb ar bith ann toisc nach bhfuil a leithéid de rud ann agus fuinneamh dorcha. De réir thorthaí insamhalta ríomhaireachta nua a d'fhoilsigh foireann eolaithe Ungáiris-Mheiriceánach i mí an Mhárta 2017, níl 68% den chruinne a ghlac an tsamhail níos sine, ar a dtugtar Lambda-CDM i mbeagán focal, ann.

Ghlac an domhan eolaíoch le coincheap an fhuinnimh dhorcha, a tháinig chun cinn sna 90í tar éis breathnú ar sholas ó ollnóvae Cineál Ia, ar a dtugtar “coinnle caighdeánacha” freisin. Is é toradh an bhreathnaithe freisin teoiric dlús a chur le leathnú na cruinne, bronnadh Duais Nobel 2011 san Fhisic air.

Idir an dá linn, d’fhógair taighdeoirí ó Ollscoileanna Eötvös Loránd san Ungáir agus ó Ollscoil Haváí sna SA le déanaí gur “aireagán” é fuinneamh dorcha mar thoradh ar shimpliú na ríomhanna. Sa mhúnla nua, ar a dtugtar Abhar, Tá na cruinne ag leathnú cosúil le suds gallúnach. Tá an ráta leathnaithe cosúil leis an méid a breathnaíodh, agus tá an luasghéarú ceart, go léir de réir teoiricí Einstein. Mar sin féin, cuireann coincheap na hUngáire-Mheiriceánach deireadh leis an ngá atá le fuinneamh dorcha a chur san áireamh. Foilsíodh cur síos ar an taighde i Nótaí Míosúla an Chumainn Réalteolaíoch Ríoga.

Is féidir le gach rud oibriú gan teoiric

I bhfealsúnacht na heolaíochta tá seasamh contrártha le réalachas, ar a dtugtar uirlise. Dar leis, níl sna réada go léir nach féidir a fheiceáil le cabhair ó na céadfaí ach “ficsean úsáideacha”. Níl siad ann i ndáiríre - nó ar a laghad níl sé soiléir an bhfuil siad ann. Mar sin féin, tá siad úsáideach sa mhéid is go, a bhuíochas dóibh is féidir linn feiniméin a thuar agus a mhíniú laistigh de chreat teoiricí fisiceacha, arna gceapadh, ar ndóigh, i dteanga na matamaitice.

Aithníonn eolaithe nach féidir an Cruinne a aontú i dteoiric amháin, i bhfad níos lú i gcothromóid matamaitice. Ní féidir le gach siméadracht agus tuar ach aireagáin na matamaitice agus de ghnáth is toradh iad ar ár riachtanais shíceolaíocha, mar an fonn chun freagraí críochnaitheacha agus cinntitheacha a fháil. Aonair Mar sin féin, b'fhéidir nach gá don Cruinne aontú ar chor ar bith chun a bheith ann agus feidhmiú go réidh.

Leanann an carbhán Nobel

Díreach chomh réidh leis an Cruinne, feidhmíonn an mheicníocht chun Duais Nobel a bhronnadh ar éachtaí fisiceacha, rud a thugann beagán nó rud ar bith níos gaire dúinn do Theoiric Gach Rud. Ina theannta sin, tá feistí éagsúla agus aireagáin theicniúla atá bunaithe ar fhionnachtana eolaíocha Nobel ag fáil fréamhaithe go maith inár saol. Is leor a thabhairt chun cuimhne an taighde bronnta ar soilse gorm roinnt blianta ó shin, nach bhfuil gá le míniú ar na prionsabail bhunúsacha na cruinne chun freastal orainn ag beagnach gach céim.

Is dócha, i mbliana, arís eile, bronnfar éacht eolaíoch, nach bhfreagróidh na ceisteanna go léir agus nach dtabharfaidh tuiscint iomlán ar gach rud, ach is féidir a bheith an-úsáideach - más rud é nach praiticiúil, ansin i saol na teicneolaíochta feidhmeach - ar a laghad le haghaidh céim ar chéim chun ár n-eolas ar an réaltacht a leathnú. Mar atá an cás, mar shampla, le ina dhiaidh sin tonnta imtharraingthe a bhrath.

Is é ceann de na hiarrthóirí a luaitear go minic do Dhuais Nobel na bliana seo An tOllamh Rainer "Rai" Weiss (8). Tá sé ina chomhúdar ar an teicníc interferometer léasair, a úsáidtear i LIGO () - brathadóir tonnta imtharraingthe, le trí thaifead imtharraingthe deimhnithe. Is comhfhiontar é LIGO idir eolaithe ó MIT, Caltech agus go leor coláistí eile. Tá an tionscadal urraithe ag an bhFondúireacht Eolaíochta Náisiúnta. Rugadh an smaoineamh brathadóir a chruthú i 1992, agus bhí a údair Kip Thorne i Ronald Drever ó Institiúid Teicneolaíochta California agus go háirithe Rainer Weiss ó Institiúid Teicneolaíochta Massachusetts. Fuair ​​Drever bás go brónach i Márta na bliana seo, ach d’fhéadfadh beirt eile a bheith ar liosta na n-onóir i mí Dheireadh Fómhair.

I mí na Nollag 2015, bhraith an dá bhrathadóir tonnta imtharraingthe ag réadlann LIGO, atá lonnaithe i Livingston, Louisiana, agus Hanford, Washington. Tharla an chéad bhrath stairiúil i mí Mheán Fómhair 2015 agus tuairiscíodh é i mí Feabhra 2016. Tá an chéad imbhualadh poll dubh a braitheadh ​​tonnta imtharraingteach léirithe ag an siombail GW150914. Fionnachtain ar Lá Nollag 2015 GW151226, agus tháinig faisnéis faoi i mí an Mheithimh 2016. D’fhoghlaimíomar faoin tríú fionnachtain bliain ina dhiaidh sin.

Déanann réalteolaithe na teagmhais imtharraingthe a tharla le déanaí a chur i gcomparáid leis an ardú ar bhrat do-thruaillithe roimhe seo agus an deis chun spléachadh a fháil ar deireadh thiar ar conas a oibríonn na cruinne i ndáiríre. I bhfocail eile, is creathadh i meán spásúil iad tonnta leictreamaighnéadacha, agus is creathadh den mheán féin iad tonnta imtharraingthe.

Bhí sé ina iarrthóir ironclad don Duais Nobel ar feadh blianta fada. Anton Zeilinger (9), fisiceoir Ostarach ag speisialú i trasnamhaireacht chandamach, ollamh le fisic thurgnamhach in Ollscoil Vín. Buíochas le comhar Eorpach le hionaid taighde na Síne, tá an Ostair nasctha leis na turgnaimh fithise cáiliúla le déanaí. teleportation chandamach. Is féidir go mbeidh sé ina measc siúd a bronnadh mar aon le heolaithe Síneacha atá ag obair ar thionscadail teileachumarsáide chandamach agus teileachumarsáide.

Déanann Zeilinger taighde ar fheiniméin bhunúsacha an mhicreadhomhan (go háirithe stáit atá i bhfostú). Sna 80í, rinne sé sraith turgnamh ar chur isteach neodrón. Sa bhliain 1989, mar aon le Daniel Greenberger i Michael Hornhamgo dtugann gabháil trí cháithnín nó níos mó comhghaolta candamach nach bhfuil ag luí go hiomlán le haon phictiúr atá bunaithe ar choincheapa na fisice coibhneasachta clasaiceach. Ba é an turgnamh is cáiliúla a rinne Zeilinger an chéad teleportation chandamach idir dhá fhótón a cruthaíodh in dhá ghníomh radaíochta ar leith (1997).

Le roinnt blianta anuas tá caint ann freisin faoin ngá atá le Coiste Nobel meastóireacht a dhéanamh ar avalanche fionnachtana. pláinéid extrasolar. Luaite den chéad uair sa tuairimíocht Jeffrey W. Marcy, réalteolaí Meiriceánach a, i gcomhar le Paul Butler i Debra Fisher páirt i bhfionnachtain seachtó de na chéad pláinéid extrasolar aitheanta.

Mar sin féin, má chloíonn eolaithe na Sualainne le dul chun cinn a bhfuil tábhacht phraiticiúil níos mó acu agus acmhainneacht teicneolaíochta níos mó, féadfaidh siad creidiúint a thabhairt do thaighdeoirí atá ag tástáil leis na héifeachtaí a bhaineann le nanoire fótóiniclena n-áirítear cruthú an chéad léasair nanowire. Féadfaidh siad a bheith i bhfithis a leasa freisin Yoshinori Tokura, Ramamurthy Ramesh i Séamas Scott – le haghaidh taighde ar mheán stórála ferroelectric (Scott) agus ábhair nua ferroelectric (an dá cheann eile).

I measc na n-iarratas a luadh le blianta beaga anuas bhí eolaithe ag forbairt teicneolaíochtaí meitea-ábhair le hinnéacs athraonta diúltach, i.e. ainmneacha mar: Victor Veselago (Victor Vecielago), Seán Pendry, David Smith, Xiang Zhang, Sheldon Schultz nó Ulf Leonhardt. B’fhéidir go gcuimhneoidh an Coiste Nobel ar chruthaitheoirí agus ar thaighdeoirí na gcriostal fótónach, i.e. eolaithe mar Eli Yablonovich, Seán Lín nó Eoin Ioannopoulos.

Gach bronnadh go dtí seo agus uaisle "beag" amach anseo - i.e. luach saothair do choincheapa ilroinnte as a dtiocfaidh aireagáin theicniúla ar leith - ba chóir go dtiocfadh deireadh leo go teoiriciúil nuair a fhorbraítear Teoiric Gach Rud. Tá sé seo amhlaidh toisc go gcaithfidh sé gach freagra agus réiteach féideartha a sholáthar do gach ceist.

Go teoiriciúil, is ceist spéisiúil é seo - an gciallaíonn Teoiric Gach Rud deireadh na heolaíochta, an gá atá le triail agus cuardach a dhéanamh? Go teoiriciúil amháin ...