Подкрепете ни!

Ако харесвате Свежа Наука и редовно четете публикациите ни, оценявате работата ни и искате да продължаваме все така, подкрепете ни! :)

На този етап от съществуването си Свежа Наука има нужда от вашата помощ! Последвайте ни в социалните мрежи Facebook, Google+ и Twitter, за да подкрепите нашата кауза - разпространяване на наука и познание.

За повече информация, обмяна на идеи или публикуване на материали, се свържете с нас.

Границите на физиката като наука обясняваща реалността

Home/Препоръчано, Физика/Границите на физиката като наука обясняваща реалността

Две от най-опасните силови стойности във Вселената може би предричат края на физиката като наука обясняваща реалността. Запознайте се с най-противоречивите теоретични предсказания в историята на науката.

В последно време в научните среди се наблюдава един дълбоко обезпокоителен и противоречив модел на мислене. Идеята, че достигаме крайният предел на това, което можем да обясним за реалността чрез науката каквато я познаваме днес. Също толкова опасна за науката според Клиф е и познатата ни фраза: „Защото законите на физиката не го позволяват.“

„Следващите няколко години ще ни разкрият, дали ще сме в състояние да продължим да увеличаваме знанията за природата или може би, за първи път в историята на науката, ще срещнем въпрос на който не можем да отговорим,“ – споделя Хари Клиф /Harry Cliff/, ядрен физик от CERN.

Основните аргументи на Клиф са, както той ги нарича, двете най-опасни числа във Вселената. Тези числа са отговорни за всичките материя, структури, и живота като цяло, които наблюдаваме навсякъде из космоса. Ако стойностите на тези числа бяха съвсем малко по-различни, Вселената би била пуста, едно празно пространство без живот.

Силата на Хигс полето

Силата на Хигс полето

Първото опасно число е стойността на Хигс, или по-скоро това, което учените наричат полето Хигс, невидимо силово поле, не по-различно от останалите енергийни полета пронизващи пространството.

Когато частиците се носят из Хигс полето, те трупат маса докато евентуално станат протони, неутрони, и електрони, които от своя страна съставляват атомите изграждащи нас и всичко около нас. Без него, ние нямаше да сме тук.

Знаем, почти със сигурност, че Хигс полето съществува благодарение на сензационното откритие през 2012, когато физиците от CERN засякоха „нова“ масивна скаларна частица наречена Хигс бозон. Според теорията, Хигс бозон не може да съществува без наличието на Хигс полето. Но има нещо мистериозно около полето Хигс, което и до днес продължава да притеснява физиците.

Според Теорията на относителността и квантовата механика – двете фундаментални теории във физиката, благодарение на които успяваме да си обясним до известна степен материята, макрообектите и съответно микрообектите – полето Хигс би трябвало да изиграе важна роля поне в един от следните случаи:

Силата на Хигс полето2

Или не съществува, съответно стойността му трябва да е нула, което означава, че то няма да работи като нещото даващо маса на частиците, или съществува, и както теорията гласи, дадената му стойност ще е невъобразимо голяма. Но не това наблюдават учените.

Вместо това, Хигс полето съществува частично, всъщност то е съвсем слабо. Не е нула, но е десет хиляди трилиона пъти по-слабо от колкото трябва да бъде, за да се впише в модела на елементарните частици. И тази стойност е от огромно ключово значение. Ако беше съвсем малко по-различна, Вселената нямаше да има физична структура.

Защо полето Хигс е толкова абсурдно слабо? За сега физиците нямат отговор, но се надяват да намерят такъв като открият чисто нова частица, благодарение на усъвършенствания ускорител в CERN. До тук – още нищо.

Силата на Тъмната енергия

Силата на Тъмната енергия

Другото опасно число лежи дълбоко в открития космос и е част от сложен космически феномен, който учените наричат с мистериозното име тъмна енергия. Тъмната енергия е отблъскваща сила, която е отговорна за увеличаване пространството между материята във Вселената.

Все още нямаме представа какво точно е тъмната енергия, но най-доброто обяснение до тук е, че може би това е самата сила на празното пространство – енергията на вакума.

Ако горното твърдение е правилно, би трябвало при събиране на всичките стойности представляващи празното пространство в космоса, да получим резултат изразяващ силата на тъмната енергия. И въпреки, че учените вече са направили тази калкулация, на лице е огромен проблем в следствието от всичко това.

Силата на Тъмната енергия-2

Стойността на силата на тъмната енергия би трябвало да възлиза на 10 120 пъти повече от стойността, която астрономите наблюдават.

„Това число е толкова голямо и объркващо, че не може да излезе от главата ти […] числото е по-голямо от всяко друго такова число в астрономията – то представлява стойност хиляди милиарди милиарди милиарди пъти повече от броя на атомите във Вселената! Това е доста смущаващ резултат.“ – Споделя Клиф

От една страна сме късметлии, че тъмната енергия не е със стойността предвидена от астрономията. Ако следваме тази хипотеза, силите на отблъскване на тъмната енергия би трябвало да са толкова големи, че буквално да разкъсат Вселената на парчета. Фундаменталната сила, която привлича атомите ще бъде безсилна срещу тъмната енергия и нищо не би могло да се формира – галактики, звезди, планети, животът какъвто го познаваме не би съществувал.

От друга страна е крайно притеснително, че не можем да използваме сегашната теория за Вселената за да разработим по-добри методи за измерване на тъмната енергия, така, че да се вписва в реалността на това, което наблюдаваме. Дори повече, да намерим начин да разберем защо силата на тъмната енергия и Хигс полето са такива, каквито са.

Намиране на отговора?

Все пак има един възможен начин за достигане до отговор, но може би никога няма да го докажем.

Може би, намирането на отговора е невъзможно

Ако някак успеем да потвърдим, че нашата Вселена е една от многото, или по-скоро, че е част от тъканта на мултивселената, тогава ще можем да си „обясним“ странните стойности на тези две страховити числа. Макар, че думата обясним, не е най-правилната в случая, защото реално просто ще прехвърлим неизвестните отвъд границите на нашите разбирания, извън теориите, които познаваме.

На места в мултивселената, тъмната енергия може да е толкова силна, че да разкъсва време-пространството, или Хигс полето да е толкова слабо, че да не е възможно да се сформират атоми. Като се има предвид фракталността на действителността, това е и най-логичното заключение, но как ще го докажем?

Физиката се нуждае от ново фундаментално откритие, частица, която може да издържи нова радикална теория, като струнната теория, предвиждаща съществуването на мултивселената. В момента има само едно място, където може да се „произведе“ такава частици, ако въобще съществува, и това е Големият адронен колайдер /LHC/на CERN.

Границите на физиката като наука обясняваща реалността

А физиците имат на разположение едва две или три години преди CERN да спре LHC за поредния ъпгрейд. Ако до тогава не открием нищо, много е вероятно това да се окаже знак за края на физиката, такава, каквото я познаваме днес.

Може би навлизаме в нова ера във физиката. Ера, където Вселената е пълна със странности и загадки, които не можем да разберем и обясним. Ера, в която ще прозрем, че живеем в мултивселена разпростираща се много отвъд границите на нашето въображение. Ера, в която няма да можем да отговорим на въпроса, защо съществува всичко това.

Добави коментар