Kuinka universumi luotiin

Tuhansien vuosien ajan esi-isämme ovat katsoneet taivaalle ymmällään. Siitä, kuinka sato kasvaa, miksi olemme olemassa tässä maailmassa ja mitä tapahtuu, kun lähdemme. Yksi suosituimmista metafyysisistä kysymyksistä on, kuka tai mikä kaiken aloitti, ts. miten maailmankaikkeus luotiin. Ajan myötä tieteellinen menetelmä on antanut meille mahdollisuuden käsitellä joitain näistä kysymyksistä. Viljelykasvit kasvavat, koska ne saavat riittävästi auringonvaloa ja ravinteita maaperästä ja vedestä. Taivas on sininen, koska aallot kulkevat ilmakehän läpi, ja me sairastumme, koska mikrobit hyökkäävät meihin. Mutta miten universumi luotiin?

Tässä artikkelissa kerromme sinulle, kuinka universumi luotiin ja mikä oli kaiken alkuperä.

Kuinka universumi luotiin: Alkuräjähdysteoria

Suosituin ja laajalti hyväksytty tieteellinen teoria on Big Bang -teoria. Kuten olet ehkä lukenut tai kuullut, Alkuräjähdys on nimi ilmiölle, joka sai alkunsa kaiken olemassa olevasta. Tämän teorian mukaan maailmankaikkeus laajeni nopeasti hyvin pienestä ja puristetusta alkutilasta. Mutta todellista räjähdystä ei ole, kuten sana "räjähtää" vihjaisi.

Aivosi räjähtävät, kun luet: Maailmankaikkeudella ei ole keskustaa, koska tilaa tai aikaa ei ollut olemassa ennen alkuräjähdystä, siksi alkuperä ei voi olla tietyssä kohdassa. Tiedämme vain, että universumi jatkaa laajentumistaan ​​ja jäähtymistä. Lisäksi tiedämme, että galaksit etääntyvät toisistaan, ja ne liikkuvat yhä nopeammin (löysimme juuri tähän mennessä kaukaisimman tunnetun galaksin). Tämä tarkoittaa, että jokin (näkymätön ja havaitsematon) "työntää" niitä, jonka tunnemme pimeänä aineena. Itse asiassa vain 5 % maailmankaikkeudesta on tavallista ainetta (mikä muodostaa sinut, maapallon ja kaikki maailmankaikkeuden näkyvät rakenteet), mutta 85% on pimeää ainetta ja loput 10% on pimeää energiaa. Eli suurin osa maailmankaikkeudesta koostuu asioista, joita emme voi nähdä tai ymmärtää.

Kosminen mikroaaltouunin taustasäteily on todiste alkuräjähdyksen olemassaolosta. Se löydettiin vuonna 1965, ja se juontaa maailmankaikkeudesta "vain 380.000 13.800 vuotta". Mittaamalla tämän säteilyn tunnusmerkkiä, alkuräjähdyksen jäänteitä, voimme laskea maailmankaikkeuden likimääräisen iän (XNUMX miljardia vuotta).

Kuinka universumi luotiin: Big Bounce -teoria

Kosmologien yllätykseksi universumi on yllättävän tasainen ja yhtenäinen. Toisin sanoen aineen ja energian kaoottisen jakautumisen sijaan kaikki näyttää tasoittuvan ja jakautuvan tasaisesti, mikä tarkoittaa, että jokin ilmiö siihen vaikuttaa. Tässä tulee esiin se, mitä fyysikot kutsuvat inflaatiokausiksi, ajanjakso, jonka aikana tämä aineen ja energian yhdistyminen voi tapahtua ja homogenisoida koko maailmankaikkeuden.

Alan Guth ehdotti inflaatioteoriaa vuonna 1981 yrittääkseen selittää, mitkä ilmiöt aiheuttivat alkuräjähdyksen ja sitä seuranneen aineen jakautumisen. Mutta inflaatiolla on myös heikkoutensa, ja joidenkin tiedemiesten mielestä se ei riitä selittämään maailmankaikkeuden yhtenäisyyttä.

Toinen vaihtoehto inflaatiolle, jota Princetonin yliopiston fyysikko ja professori Paul Steinhardt ehdotti, on niin kutsuttu "Big Bounce", joka on samanlainen kuin "Big Bounce". UAM/CSIC:n teoreettisen fysiikan instituutin haastattelussa Steinhardt selitti, että ennen alkuräjähdystä oli aikaisempi systolinen ajanjakso. Universumi taittuu takaisin itsensä päälle ja laajenee jälleen, mikä selittää täydellisesti ominaisuuksia, jotka aiemmin selitettiin vain inflaatiolla.

Kiertävän tai värähtelevän maailmankaikkeuden teoria

Roger Penrosen nimi saattaa olla sinulle tuttu, sillä hän voitti fysiikan Nobel-palkinnon vuonna 2020. Penrose on tällä hetkellä yksi tutkituimmista maailmankaikkeuden syntyteorian tutkijoista. Hän ehdotti teoriaa, jonka mukaan maailmankaikkeus käy läpi laajenemis- ja supistumisjaksoja syklisesti. Joten nyt käymme läpi laajennusta. Kuten tässä The Conversationin artikkelissa selitettiin, äärimmäistä supistumista kutsutaan suureksi supistukseksi ja se on "matemaattisesti identtinen alkuräjähdyksen kanssa", joka tapahtuu ennen uutta laajennusta.

multiversumi teoria

Yksi fyysikkojen suurimmista ongelmista universumin alkuperän selittämisessä on se, että meillä ei ole kvanttipainoteoriaa, "kaiken teoriaa". Lyhyesti sanottuna aine käyttäytyy eri tavalla kvanttiasteikoissa (atomit, alkuainehiukkaset) kuin korkeammissa asteikoissa, emmekä silti pysty selittämään, miksi näin tapahtuu. Kvanttimittakaavassa fyysinen järjestelmä on olemassa useiden eri tilojen superpositiossa samanaikaisesti, ja vain yksi niistä näkyy satunnaisesti, kun sitä mitataan. Kuuluisa Schrödingerin kissadilemma selittää sen erittäin hyvin.

Multiversumiteoria voi selittää muita ongelmia, jotka kosmologit ovat havainneet selittääkseen maailmankaikkeuden alkuperän. Tämän teorian mukaan olisi olemassa erilainen joukko universumeja, ja meidän universumimme on vain pieni osa multiversumia. Jotta multiversumiteoria toimisi, meidän on oletettava vähintään kuusi ulottuvuutta (koemme vain kolme), mutta jotkin fyysiset teoriat, kuten merkkijonoteoria, joka on ehdokas "kaiken teoriaksi", viittaavat siihen, että on olemassa ainakin kymmenen ulottuvuutta samaan aikaan.

elää simulaatiossa

Lopuksi on olemassa teoria, jota tiedeyhteisö ei ole täysin sulkenut pois, että hän voisi elää eräänlaisessa Matrixissa.

Esimerkiksi MIT:n kosmologi Max Tegmark väitti Isaac Asimovin kunniaksi pidetyssä 2016 luennossa, että maailmankaikkeutta hallitsevat matemaattiset lait voivat itse asiassa määrätä itsemme, muiden tekijöiden luomien algoritmien tuloksena tai jopa aivosi yllätyksenä. ihmiset itse loivat simulaatioita jossain vaiheessa tulevaisuudessa luodakseen uudelleen menneisyyden.

On myös mahdollista, että muut älykkäät sivilisaatiot loivat tämän simuloidun universumin tutkimusobjektiksi tai vain huvin vuoksi. Tämä viimeinen teoria on luultavasti kiistanalaisin kaikista, eikä meillä ole todisteita siitä, että se voi olla totta, vaikka sitä ei voida täysin sulkea pois.

Toivon, että näiden tietojen avulla voit oppia lisää maailmankaikkeuden luomisesta ja sen teorioista.