Det finns växande bevis för att vissa delar av universum kan vara speciella. En av hörnstenarna i modern astrofysik är den kosmologiska principen, enligt vilken observatörer på jorden ser samma sak som observatörer från någon annanstans i universum, och att fysikens lagar är desamma överallt.
Många observationer stöder denna idé. Till exempel ser universum mer eller mindre lika ut i alla riktningar, med ungefär samma fördelning av galaxer på alla sidor.
Men de senaste åren har vissa kosmologer börjat ifrågasätta giltigheten av denna princip.
De pekar på data från studien av supernovaer av typ 1, som avtar från oss med en allt högre hastighet, vilket indikerar inte bara att universum expanderar, utan också en ständigt ökande acceleration av denna expansion.
Konstigt nog är accelerationen inte enhetlig i alla riktningar. I vissa riktningar accelererar universum snabbare än i andra.
Men hur mycket kan du lita på den här informationen? Det är möjligt att vi i vissa riktningar observerar ett statistiskt fel som försvinner med korrekt analys av de erhållna uppgifterna.
Kampanjvideo:
Rong-Jen Kai och Zhong-Liang Tuo från Institutet för teoretisk fysik vid den kinesiska vetenskapsakademin i Peking, kontrollerade än en gång uppgifterna från 557 supernovaer från alla delar av universum och utförde upprepade beräkningar.
I dag bekräftade de förekomsten av heterogenitet. Enligt deras beräkningar sker den snabbaste accelerationen i konstellationen Kantareller på norra halvklotet. Dessa data överensstämmer med data från andra studier, enligt vilka det finns en inhomogenitet i den kosmiska mikrovågsbakgrundsstrålningen.
Detta skulle kunna leda kosmologer till den djärva slutsatsen att den kosmologiska principen är fel.
En spännande fråga uppstår: varför är universum heterogent och hur kommer det att påverka de befintliga modellerna av kosmos?
Förbered dig för ett galaktiskt drag
En grupp forskare från Förenta staterna och Kanada har publicerat en karta över Vintergatan's beboeliga zoner. Forskarnas artikel accepterades för publicering i tidskriften Astrobiology, och dess förtryck finns tillgänglig på arXiv.org.
Vintergatan
Enligt moderna begrepp definieras Galactic Habitable Zone (GHZ) som ett område där det finns tillräckligt tunga element för att bilda planeter å ena sidan och som inte påverkas av kosmiska katastrofer å andra sidan. De största katastroferna enligt forskare är supernovaexplosioner, som lätt kan "sterilisera" en hel planet.
Som en del av studien har forskare byggt en datormodell för bildandet av stjärnor, liksom supernovor av typ Ia (vita dvärgar i binära system som stjäl materia från en granne) och typ II (explosion av en stjärna över 8 solmassor). Som ett resultat kunde astrofysiker identifiera regioner på Vintergatan som i teorin är lämpliga för bebyggelse.
Dessutom har forskare funnit att cirka 1,5 procent av alla stjärnor i galaxen (det vill säga cirka 4,5 miljarder av 3 × 1011 stjärnor) bebodde planeter kan existera vid olika tidpunkter.
Dessutom borde 75 procent av dessa hypotetiska planeter befinna sig i tidvattensfångst, det vill säga ständigt "titta" på stjärnan med en sida. Huruvida livet är möjligt på sådana planeter är en fråga om tvist bland astrobiologer.
För att beräkna GHZ använde forskare samma tillvägagångssätt som används för att analysera de beboeliga zonerna runt stjärnor. En sådan zon kallas vanligtvis ett område runt en stjärna där flytande vatten kan existera på ytan av en stenig planet.
Vårt universum är ett hologram. Finns det verklig verklighet?
Hologrammets natur - "hel i varje partikel" - ger oss ett helt nytt sätt att förstå strukturen och ordningen på saker. Vi ser föremål, till exempel elementära partiklar, separerade eftersom vi bara ser en del av verkligheten.
Dessa partiklar är inte separata "delar", utan fasetter av en djupare enhet
På någon djupare verklighetsnivå är sådana partiklar inte separata föremål, utan som en fortsättning på något mer grundläggande.
Forskare har kommit fram till att elementära partiklar kan interagera med varandra oavsett avstånd, inte för att de utbyter några mystiska signaler, utan för att deras separering är en illusion.
Om separationen av partiklar är en illusion, är alla objekt i världen oändligt sammankopplade på en djupare nivå.
Elektronerna i kolatomerna i våra hjärnor är associerade med elektronerna från varje lax som simmar, varje hjärta som slår och varje stjärna som lyser på himlen.
Universum som ett hologram betyder att vi inte är det
Hologrammet säger att vi är ett hologram.
Forskare vid Center for Astrophysical Research vid Fermilab arbetar för närvarande med en Holometer-enhet som kommer att motbevisa allt som mänskligheten nu vet om universum.
Med hjälp av Holometer-enheten hoppas experter att bevisa eller motbevisa det galna antagandet att det tredimensionella universum som vi känner det helt enkelt inte existerar, eftersom det inte är något annat än ett slags hologram. Med andra ord, den omgivande verkligheten är en illusion och inget mer.
… Teorin om att universum är ett hologram bygger på antagandet om att rum och tid i universum inte är kontinuerliga.
De består förmodligen av separata delar, prickar - som från pixlar, varför det är omöjligt att öka universums "bildskala" oändligt och tränga djupare och djupare in i saker och ting. När universum har uppnått ett visst skalvärde, visar det sig att universum är något som en digital bild av mycket dålig kvalitet - suddig, oskarp.
Föreställ dig ett vanligt foto från en tidning. Det ser ut som en kontinuerlig bild, men från en viss förstoringsnivå sönderdelas den till punkter som utgör en enda helhet. Och även vår värld är förmodligen sammansatt från mikroskopiska punkter till en enda vacker, till och med konvex bild.
En fantastisk teori! Och tills nyligen togs hon inte på allvar. Endast nya studier av svarta hål har övertygat de flesta forskare om att det finns något i den "holografiska" teorin.
Faktum är att gradvis avdunstning av svarta hål som upptäckts av astronomer med tiden ledde till en informationsparadox - all information innehållande hålets inre i detta fall skulle försvinna.
Och detta strider mot principen om att bevara information
Men Nobelpristagaren i fysik Gerard t'Hooft, som bygger på det arbete som professor vid universitetet i Jerusalem, Jacob Bekenstein, visade att all information som finns i ett tredimensionellt objekt kan lagras i tvådimensionella gränser som återstår efter dess förstörelse, precis som en bild av ett tredimensionellt objekt objekt kan placeras i ett tvådimensionellt hologram.
VETENSKAPARE HAR EN FANTASM
För första gången föddes den "galna" idén om universell illusion av fysikern vid University of London David Bohm, en kollega av Albert Einstein, i mitten av XX-talet.
Enligt hans teori fungerar hela världen på ungefär samma sätt som ett hologram.
Eftersom varje godtyckligt litet avsnitt i hologrammet innehåller hela bilden av ett tredimensionellt objekt, så är varje befintligt objekt "inbäddat" i var och en av dess komponentdelar.
"Av detta följer att objektiv verklighet inte existerar," gjorde professor Bohm en fantastisk slutsats då.”Även med sin uppenbara densitet är universum i grunden fantasi, ett gigantiskt, lyxigt detaljerat hologram.
Kom ihåg att ett hologram är ett tredimensionellt fotografi taget med en laser. För att göra det måste först det fotograferade objektet lysas med laserljus. Sedan ger den andra laserstrålen, med det reflekterade ljuset från objektet, ett interferensmönster (växling av strålarnas minima och maxima), som kan spelas in på filmen.
Det färdiga skottet ser ut som ett meningslöst mellanlägg av ljusa och mörka linjer. Men det är värt att belysa bilden med en annan laserstråle, eftersom en tredimensionell bild av det ursprungliga objektet omedelbart visas.
Tre-dimensionellitet är inte den enda underbara egenskapen som ingår i ett hologram
Om ett hologram med en bild av till exempel ett träd skärs i hälften och tänds med en laser, kommer varje hälft att innehålla en hel bild av samma träd, exakt samma storlek. Om vi fortsätter att skära hologrammet i mindre bitar, kommer vi på var och en igen att hitta bilden av hela objektet som helhet.
Till skillnad från konventionell fotografering innehåller varje sektion i hologrammet information om hela ämnet, men med en proportionell minskning av tydligheten.
"Hologrammets princip" allt i alla delar "gör det möjligt för oss att närma oss frågan om organisation och ordning på ett helt nytt sätt," förklarade professor Bohm.”Under större delen av sin historia har västländsk vetenskap utvecklats med tanken att det bästa sättet att förstå ett fysiskt fenomen, vare sig det är en groda eller en atom, är att dissekera den och studera dess beståndsdelar.
Hologrammet visade oss att vissa saker i universum inte lämpar sig för utforskning på detta sätt. Om vi dissekerar något som är holografiskt arrangerat kommer vi inte att få de delar som utgör det, utan vi får samma sak, men med mindre precision.
OCH HÄR UPPANDE ALLT FÖRKLARANDE ASPEKT
Bohm uppmanades också till den "galna" idén av det sensationella experimentet med elementära partiklar. Fysiker från University of Paris, Alan Aspect, upptäckte 1982 att under vissa förhållanden kan elektroner direkt kommunicera med varandra, oavsett avståndet mellan dem.
Det spelar ingen roll om det finns tio millimeter mellan dem eller tio miljarder kilometer. På något sätt vet varje partikel alltid vad den andra gör. Förvirrad bara ett problem av denna upptäckt: det bryter med Einsteins postulat om den maximala hastigheten för utbredning av interaktion, lika med ljusets hastighet.
Eftersom att resa snabbare än ljusets hastighet är likadant som att bryta en tidsbarriär, har detta skrämmande perspektiv lämnat fysiker djupt i tvivel om Aspects arbete.
Men Bohm lyckades hitta en förklaring. Enligt honom samverkar elementära partiklar på vilket avstånd som helst, inte för att de utbyter några mystiska signaler med varandra, utan för att deras separering är illusorisk. Han förklarade att sådana partiklar på någon djupare verklighetsnivå inte är separata objekt, utan i själva verket förlängningar av något mer grundläggande.
"Professorn illustrerade sin intrikata teori med följande exempel för bättre förståelse," skrev Michael Talbot, författare till The Holographic Universe. - Föreställ dig ett akvarium med fisk. Föreställ dig också att du inte kan se akvariet direkt, men att du bara kan titta på två tv-skärmar, som överför bilder från kameror som ligger en framför och den andra på sidan av akvariet.
När du tittar på skärmarna kan du dra slutsatsen att fisken på varje skärm är separata objekt. Eftersom kameror överför bilder från olika vinklar ser fisk annorlunda ut. Men när du fortsätter att observera, efter ett tag kommer du att upptäcka att det finns en relation mellan de två fiskarna på olika skärmar.
När en fisk vänder ändrar den andra också riktning, något annorlunda, men alltid motsvarande den första. När du ser en fisk framifrån är den andra säkert i profil. Om du inte har en fullständig bild av situationen, kommer du hellre att dra slutsatsen att fisken på något sätt måste omedelbart kommunicera med varandra, att detta inte är en slump."
- Explicit superluminal interaktion mellan partiklar berättar för oss att det finns en djupare verklighetsnivå dold för oss, - Bohm förklarade fenomenet Aspects experiment, - av en högre dimension än vår, som i analogin med akvariet. Vi ser dessa partiklar separata bara för att vi bara ser en del av verkligheten.
Och partiklarna är inte separata "delar", utan fasetter av en djupare enhet, som i slutändan är lika holografisk och osynlig som trädet som nämns ovan.
Och eftersom allt i fysisk verklighet består av dessa "fantom", är universum som vi observerar i sig själv ett projektion, ett hologram.
Vad annat ett hologram kan bära är ännu inte känt
Anta till exempel att det är matrisen som ger upphov till allt i världen, åtminstone innehåller det alla elementära partiklar som har tagit eller en gång kommer att ta någon form av materia och energi - från snöflingor till kvasarer, från blåvalar till gammastrålar. Det är som en universell stormarknad som har allt.
Medan Bohm medgav att vi inte har något sätt att veta vad hologrammet innehåller, tog han sig friheten att hävda att vi inte hade någon anledning att anta att det inte fanns något annat i det. Med andra ord är det möjligt att världens holografiska nivå bara är ett av stadierna i den oändliga utvecklingen.
OPTIMISTENS YTTRANDE
Psykolog Jack Kornfield, som talade om sitt första möte med den nu sena läraren i tibetansk buddism Kalu Rinpoche, påminner om att följande dialog ägde rum mellan dem:
- Kan du förklara för mig i några fraser själva kärnan i buddhistiska läror?
”Jag kunde ha gjort det, men du kommer inte att tro mig, och det kommer att ta dig många år att förstå vad jag pratar om.
- Hur som helst, förklara, så jag vill veta. Rinpochees svar var extremt kort:
- Du existerar inte riktigt.
TIDBESTÄMMELSER AV GRANULER
Men är det möjligt att "känna" denna illusion med instrument? Det visade sig ja. Under flera år i Tyskland har GEO600 gravitationsteleskop byggt i Hannover (Tyskland) forskat för att upptäcka gravitationsvågor, svängningar i rymden och tid som skapar supermassiva rymdobjekt.
Men ingen enda våg har hittats under åren. En av orsakerna är konstiga ljud i intervallet 300 till 1500 Hz, som detektorn registrerar under lång tid. De stör verkligen hans arbete.
Forskare sökte förgäves efter källan till bullret tills Craig Hogan, chef för Center for Astrophysical Research vid Fermi Laboratory, oavsiktligt kontaktade dem.
Han uppgav att han förstod vad som var frågan. Enligt honom följer det av den holografiska principen att rymdtid inte är en kontinuerlig linje och, troligtvis, är en samling av mikrozoner, korn, ett slags kvantat av rymdtid.
- Och noggrannheten i GEO600-utrustningen idag är tillräcklig för att registrera vakuumfluktuationerna som uppstår vid gränserna för kvantiteten av rymden, vars korn, om universumets holografiska princip är korrekt, består universum - förklarade professor Hogan.
Enligt honom snubblade GEO600 bara över en grundläggande begränsning av rymdtiden - själva "kornet", liksom kornet från tidningsfotografering. Och han uppfattade detta hinder som "brus".
Och Craig Hogan, efter Bohm, upprepar med övertygelse:
- Om resultaten från GEO600 uppfyller mina förväntningar, lever vi alla verkligen i ett enormt hologram av universella proportioner.
Hittills matchar detektorns läsningar exakt sina beräkningar, och det verkar som om den vetenskapliga världen är på gränsen till en grandios upptäckt.
Experter påminner om att när det främmande bruset som förargade forskare vid Bell Laboratory - ett stort forskningscenter inom området för telekommunikation, elektroniska och datorsystem - under experiment 1964 redan blev en föregångare till en global förändring i det vetenskapliga paradigmet: det var så att relikstrålningen upptäcktes, vilket bevisade hypotesen om Big Bang.
Och forskare förväntar sig bevis på universums holografiska natur när Holometer-enheten kommer att börja arbeta med full effekt. Forskare hoppas att han kommer att öka mängden praktisk information och kunskap om denna extraordinära upptäckt, som fortfarande är relaterad till området teoretisk fysik.
Detektorn är utformad så här: de lyser en laser genom en stråldelare, därifrån passerar två balkar genom två vinkelräta kroppar, reflekteras, kommer tillbaka, smälter samman och skapar ett interferensmönster, där varje snedvridning informerar om en förändring i förhållandet mellan kroppslängderna, eftersom gravitationsvågen passerar genom kropparna och komprimerar. eller sträcker utrymmet ojämnt i olika riktningar.
- "Holometer" kommer att göra det möjligt att öka skalutrymmet och se om antagandena om universums bråkstruktur, enbart baserat på matematiska slutsatser, kommer att bekräftas, - föreslår professor Hogan.
De första uppgifterna som erhållits med den nya apparaten kommer att börja anlända i mitten av detta år.
PESSIMISTENS YTTRANDE
President för Royal Society of London, kosmolog och astrofysiker Martin Rees: "Universets födelse kommer för alltid att förbli ett mysterium för oss"
- Vi förstår inte universums lagar. Och du kommer aldrig att veta hur universum verkade och vad som väntar på det. Hypoteser om Big Bang, som påstås föda världen omkring oss, eller om det faktum att många andra kan existera parallellt med vårt universum, eller om världens holografiska natur - kommer att förbli obevisade antaganden.
Det finns utan tvekan förklaringar till allt, men det finns inga sådana genier som kunde förstå dem. Det mänskliga sinnet är begränsat. Och han nådde sin gräns. Till och med idag är vi lika långt ifrån att förstå, till exempel, mikrostrukturen i ett vakuum som fisk i ett akvarium, som är helt omedvetna om hur miljön de lever i fungerar.
Till exempel har jag anledning att misstänka att rymden har en cellulär struktur. Och var och en av dess celler är biljoner biljoner gånger mindre än en atom. Men vi kan inte bevisa eller motbevisa detta eller förstå hur en sådan konstruktion fungerar. Uppgiften är för svår, bortom det mänskliga sinnet.
Datormodell av galaxen
Efter nio månaders beräkning av en kraftfull superdator har astrofysiker skapat en datormodell av en vacker spiralgalax som är en kopia av vår Vintergatan.
Samtidigt observeras fysiken för bildandet och utvecklingen av vår galax. Denna modell, som skapades av forskare vid University of California och Institute for Theoretical Physics i Zürich, låter dig lösa det problem som vetenskapen står inför, som uppstod från den rådande kosmologiska modellen för universum.
"Tidigare försök att skapa en massiv diskgalax som Vintergatan misslyckades eftersom modellen hade en utbuktning (central utbuktning) för stor jämfört med storleken på skivan," sade Javiera Guedes, en doktorand i astronomi och astrofysik vid University of California och författare till ett vetenskapligt papper om denna modell, kallad Eris (engelska "Eris"). Studien kommer att publiceras i Astrophysical Journal.
Eris är en massiv spiralgalax med en kärna i mitten som består av ljusa stjärnor och andra strukturella föremål som finns i galaxer som Vintergatan. När det gäller sådana parametrar som ljusstyrka, förhållandet mellan bredden av galaxens centrum och bredden på skivan, stjärnkompositionen och andra egenskaper, sammanfaller det med Vintergatan och andra galaxer av denna typ.
Enligt medförfattaren, Piero Madau, professor i astronomi och astrofysik vid University of California, användes avsevärda medel på genomförandet av projektet, som gick för att köpa 1,4 miljoner processortimmar beräkningstid på en superdator på en NASA Pleiades-dator.
De erhållna resultaten gjorde det möjligt att bekräfta teorin om "kall mörk materia", enligt vilken utvecklingen av universums struktur fortsatte under påverkan av gravitationsinteraktioner mellan mörk kall materia ("mörk" på grund av att det inte kan ses, och "kallt" på grund av det faktum att partiklar rör sig väldigt långsamt).
”Den här modellen spårar samspelet mellan mer än 60 miljoner mörka ämnen och gaspartiklar. Dess kod innehåller fysiken i processer som tyngdkraft och hydrodynamik, stjärnbildning och supernovaexplosioner - allt i den högsta upplösningen av någon kosmologisk modell i världen,”sade Guedes.
