Британський фізик лорд Кельвін у 1900 році заявив: «У фізиці немає нічого нового, що підлягає відкриттю. Залишається лише виконувати все більш і більш точні вимірювання». Він дуже сильно помилявся, так як з тих пір зроблено величезну кількість нових відкриттів, а квантова механіка, яка виявилася несумісною з загальною теорією відносності, і зовсім поставила під сумнів наші знання у фізиці. Кожне нове відкриття породжує все більше питань, на які відповідей у вчених поки немає.
Чи існують паралельні Всесвіти?
Астрофізичні дані свідчать про те, що просторово-часовий континуум може бути «плоским», а не зігнутим, а значить, він триває нескінченно. Якщо це так, то наша Всесвіт – лише одна з нескінченно великою Мультивселенной. За розрахунками, проведеним у 2009 році фізиками Андрієм Лінде і Віталієм Ванчуриным, після Великого вибуху утворилася десять в десятій ступені в десятій ступені в сьомий ступеня (10^10^10^7) всесвітів. Багато. Дуже багато. Якщо паралельні Всесвіти існують, то як ми могли б коли-небудь виявити їх присутність?
Що таке темна енергія?
Всесвіт продовжує розширюватися все швидше, незважаючи на те, що основна діюча в ній сила – сила тяжіння, або гравітація, цьому протидіє. Враховуючи це, астрофізики припустили, що існує невидимий агент, який протидіє цій самій гравітації. Вони називають його темною енергією. У загальноприйнятому розумінні темна енергія – це «космологічна постійна», невід’ємне властивість самого простору, що має «негативний тиск». Чим більше розширюється простір, тим більше його (простору) створюється, а з ним і темної енергії. На підставі спостережуваних темпів зростання Всесвіту вчені зробили висновок, що темна енергія повинна складати не менше 70% від загального змісту Всесвіту. Але як і раніше незрозуміло, що це і де це шукати.
Що таке темна матерія?
Очевидно, що близько 84% матерії у Всесвіті не поглинає і не випромінює світло. Темна матерія не може бути безпосередньо побачить. Її існування і властивості фіксуються завдяки її гравітаційному впливу на видиму матерію, випромінювання та зміни структури Всесвіту. Ця темна субстанція пронизує околиці Галактики і складається з «слабо взаємодіючих масивних частинок». Досі ні один з детекторів не зміг виявити ці частинки.
Чому існує «стріла часу»?
Час рухається вперед. Цей висновок можна зробити на підставі властивості Всесвіту під назвою «ентропія», яке визначається як рівень збільшення безладу. Немає ніякого способу, щоб звернути назад зростання ентропії після того, як це вже сталося. «Стріла часу» – це концепція, що описує час як пряму, простягнуту з минулого в майбутнє. «У всіх процесах існує виділений напрям, в якому процеси йдуть самі собою від більш упорядкованого стану до менш упорядкованому». Але основне питання в наступному: чому ентропія перебувала на низькому рівні в момент зародження Всесвіту, коли порівняно невеликий простір переповнювалось колосальною енергією?
Чому матерії значно більше, ніж антиматерії?
Насправді, питання не в тому, чому речовини більше, ніж протилежно зарядженого антиречовини, а в тому, чому взагалі існує. Деякі вчені припускають, що після Великого вибуху матерія і антиматерія були симетричні. Якщо б це було так, то видимий нами світ був би одразу ж знищений – електрони вступили б в реакцію з антиэлектронами, протони – з антипротонами і так далі, залишаючи за собою лише величезне число «голих» фотонів. Проте з якоїсь причини матерії істотно більше, ніж антиматерії, що дозволяє нам усім існувати. Цього немає загальноприйнятого пояснення.
Яким чином виміряти колапс квантових хвильових функцій?
В дивному царстві фотонів, електронів і інших елементарних частинок квантова механіка є законом. Частинки не ведуть себе як крихітні кульки, вони діють як хвилі, які поширюються на величезні площі. Кожна частинка описується хвильовою функцією, яка говорить про її можливе розташування, швидкості та інших властивостях. Насправді, частка має діапазон значень для всіх властивостей до того часу, поки її експериментально не виміряли. У момент виявлення її хвильова функція «руйнується». Але як і чому вимірювання часток у тій реальності, яку ми сприймаємо, несуть крах для їх хвильової функції? Питання про проблему вимірювання може здатися езотеричним, але наблизитися до розуміння того, що таке наша реальність, та й чи існує вона взагалі, нам ще належить.
Звідси
