2157
4
1
Недавно ученые реализовали довольно простую компьютерную симуляцию. На экране было около 1000 частиц, существующих в своем цифровом мире, управляемом физикой Ньютона. В варианте с самой высокой сложностью частицы были распределены далеко друг от друга, как будто любопытно исследуя границы их искусственного пейзажа, возможно, надеясь найти один из его обрывистых краев.
Они взаимодействовали под управлением гравитации. Некоторые из частиц будут объединяться в хорошо знакомые скопления, напоминающие галактики или звезды. Симуляция была представлением нашей Вселенной; Великолепные и сложные небесные тела были уменьшены до плоских гладких точек на экране. При самой низкой сложности точки соединялись вместе, образуя плотно упакованную область, мало чем отличающуюся от поразительно плотного состояния ранней Вселенной.
Самое интересное наблюдение возникло в момент симуляции Большого Взрыва: частицы были близко друг к другу в одной центральной перенасыщенной точке, а затем они стали расширяться вовне не по одному, а по двум отдельным путям. Они уплывают, группируются в системы планет и образуют галактики. Точки запятнали экран как элементарное, но захватывающее представление нашего реального мира. За исключением того, что в реальном мире не было двух путей. Был только один ... верно?
Самое интересное наблюдение возникло в момент симуляции Большого Взрыва: частицы были близко друг к другу в одной центральной перенасыщенной точке, а затем они стали расширяться вовне не по одному, а по двум отдельным путям. Они уплывают, группируются в системы планет и образуют галактики. Точки запятнали экран как элементарное, но захватывающее представление нашего реального мира. За исключением того, что в реальном мире не было двух путей. Был только один ... верно?
Из-за того, что симуляция Большого Взрыва привела к двум отдельным путям, подразумевалось, что образовались две отдельные вселенные, каждая из которых является зеркальным отражением другой. Эксперимент сам по себе был попыткой лучше понять время - точнее, это была попытка понять стрелу времени. Почему мы чувствуем, что жизнь разворачивается в одном направлении, а не в другом? События происходят, и мы затем создаем воспоминания о них, у нас нет сначала воспоминаний, а затем опыта этого события. Стрела времени является неразрешимой загадкой в физике. Ни один из самых известных законов, таких как теория относительности или электродинамика, не имеет в этом отношении особенных предпочтений. Для них не важно и они не диктуют, в каком направлении время должно течь.
До сих пор самым популярным объяснением этого явления была энтропия. Время движется вперед, потому что второй закон термодинамики требует, чтобы Вселенная постоянно приходила в состояние все большей дезорганизации. Эта дезорганизация и называется энтропией. Но она же и является именно тем, чему стремилась бросить вызов эта имитация из 1000 точек. Вместо того, чтобы полагаться на параметры точной настройки и энтропию, физики, стоящие за экспериментом, показали, что только гравитация может привести к тому, что мы воспринимаем определенное направление времени.
До сих пор самым популярным объяснением этого явления была энтропия. Время движется вперед, потому что второй закон термодинамики требует, чтобы Вселенная постоянно приходила в состояние все большей дезорганизации. Эта дезорганизация и называется энтропией. Но она же и является именно тем, чему стремилась бросить вызов эта имитация из 1000 точек. Вместо того, чтобы полагаться на параметры точной настройки и энтропию, физики, стоящие за экспериментом, показали, что только гравитация может привести к тому, что мы воспринимаем определенное направление времени.
Но это также показало, что мы не единственные наблюдатели. Время будет двигаться назад по второму пути (или то, что мы будем воспринимать как обратное, хотя для наблюдателей в той вселенной время будет двигаться вперед). Это второе будущее Вселенной. Зеркальный мир, возникающий в тот же момент рождения, что и наш.
Моделирование, однако, не включает квантовую механику или относительность в модель. Его простота - это то, что делает его таким привлекательным, и то, что ставит под сомнение, насколько точным он может быть. Мы можем видеть две вселенные, развивающиеся из центрального состояния в симуляции, но означает ли это, что так и произошло в реальном мире?
Идея зеркального отражения действительно зародилась в 50-х годах с удивительных результатов «эксперимента Ву» ("Wu experiment" - эксперимент 1956 года американского физика китайского происхождения Ву Цзяньсюн).
Физика имеет три вида симметрии. Отражение, вращение и перенос. Симметрия отражения также известна как четность и проявляется как в левой стороне, так и в правой стороне. Из четырех фундаментальных сил природы - электромагнетизма, гравитации, сильной ядерной силы и слабой ядерной силы - только слабая ядерная сила демонстрирует нарушение четности. Когда частицы взаимодействуют в квантово-механическом масштабе, их взаимодействия чаще всего левосторонние, поэтому Вселенная, в которой мы живем, в целом предпочитает левосторонность. У нас отсутствует симметрия направления с лева на право.
Это похоже на проблему стрелы времени. В этой Вселенной мы испытываем что-то, что не имеет причин в ней быть. Точно так же, как нет причины, по которой время должно двигаться вперед, нет причины, по которой левша одержит верх над правшой. Таким образом, чтобы объяснить разрыв в этом паритете, вступила в игру идея зеркального мира.
Моделирование, однако, не включает квантовую механику или относительность в модель. Его простота - это то, что делает его таким привлекательным, и то, что ставит под сомнение, насколько точным он может быть. Мы можем видеть две вселенные, развивающиеся из центрального состояния в симуляции, но означает ли это, что так и произошло в реальном мире?
Идея зеркального отражения действительно зародилась в 50-х годах с удивительных результатов «эксперимента Ву» ("Wu experiment" - эксперимент 1956 года американского физика китайского происхождения Ву Цзяньсюн).
Физика имеет три вида симметрии. Отражение, вращение и перенос. Симметрия отражения также известна как четность и проявляется как в левой стороне, так и в правой стороне. Из четырех фундаментальных сил природы - электромагнетизма, гравитации, сильной ядерной силы и слабой ядерной силы - только слабая ядерная сила демонстрирует нарушение четности. Когда частицы взаимодействуют в квантово-механическом масштабе, их взаимодействия чаще всего левосторонние, поэтому Вселенная, в которой мы живем, в целом предпочитает левосторонность. У нас отсутствует симметрия направления с лева на право.
Это похоже на проблему стрелы времени. В этой Вселенной мы испытываем что-то, что не имеет причин в ней быть. Точно так же, как нет причины, по которой время должно двигаться вперед, нет причины, по которой левша одержит верх над правшой. Таким образом, чтобы объяснить разрыв в этом паритете, вступила в игру идея зеркального мира.
Мы знаем, что темная материя существует из-за ее гравитационных эффектов. Видимое здесь объективирование показывает, как темная материя манипулирует светом от далеких галактик.
Это простое решение. Если бы существовал Зеркальный Мир, недосягаемый для нас, то его Вселенная испытала бы предпочтение праворукости, и к тому же был бы баланс к картине в общем масштабе. Материя этого мира известна как зеркальная материя. Зеркальные частицы были бы идентичны нашим - с одинаковыми силами - но взаимодействовали бы с нашим миром только самым слабым и быстрым способом. Зеркальная материя даже создавала бы свет, но любое взаимодействие между материей этого мира и того мира было бы чрезвычайно трудно обнаружить. На протяжении многих лет зеркальная материя поднималась как возможное объяснение этого вездесущего и все же неоднозначного призрака, который мы называем темной материей.
Некоторые ученые считают, что неуловимая, привередливая зеркальная материя - это темная материя. Нам так трудно понять темную материю, потому что большая ее часть скрыта в зеркальном мире, где она проявляется для наших телескопов только в действии гравитации. Если это правда, то это означает, что Зеркальный Мир в 5 раз больше нашего, поскольку темной материи в 5 раз больше, чем обычной материи. Их космос был бы не только неуловимым, но и впечатляющим.
Некоторые ученые считают, что неуловимая, привередливая зеркальная материя - это темная материя. Нам так трудно понять темную материю, потому что большая ее часть скрыта в зеркальном мире, где она проявляется для наших телескопов только в действии гравитации. Если это правда, то это означает, что Зеркальный Мир в 5 раз больше нашего, поскольку темной материи в 5 раз больше, чем обычной материи. Их космос был бы не только неуловимым, но и впечатляющим.
И все же самая захватывающая тайна, указывающая на Зеркальный Мир, - это распад нейтрона.
Нейтроны являются частью ядер атомов. Если их изъять из атомных ядер, эти нейтроны распадаются на протоны, электроны и антинейтрино. Поскольку все нейтроны одинаковы, все они должны распадаться одинаково и в один и тот же промежуток времени. Вот где возникает загадка.
Было проведено два эксперимента. Первый должен был выяснить, сколько времени требуется для нейтронного распада. Это дало ученым время 14 минут и 48 секунд. Второй эксперимент включал помещение нейтронов в специальную научную ёмкость, в результате чего время затухания составляло 14 минут и 38 секунд. Разница 10 секунд. Не было никакой причины для разницы между тем, как один нейтрон распался по сравнению с другим. Независимо от настройки, все нейтроны должны были стать протонами за одинаковое количество времени.
Сначала это связали с ошибкой эксперимента. Было конкретное количество параметров, которые могли быть неправильными. Интенсивность нейтронного пучка и эффективность детектора - всего два. Но испытание повторялось на протяжении многих лет, каждый раз с усовершенствованными инструментами и усовершенствованными методами наблюдения. Одно из самых точных измерений, когда-либо сделанных, все еще показало разницу в 9 секунд между нейтронными распадами в пучке и в ёмкости. Если существует такая страна, как зеркальная, она может повлиять на наши наблюдения распада нейтрона, поглощая некоторые частицы из нашего мира. Например, в эксперименте с ёмкостями нейтроны попадут в Зеркальный Мир и станут зеркальным веществом. Поскольку их больше нельзя обнаружить в нашем мире, это повлияет на то, что мы считаем временем распада нейтрона.
Зеркальное царство было бы ответом на многие из наших современных загадок. Это не та страна, где наши зеркальные версии будут жить зеркальными жизнями, спать в копиях наших домов и в копиях нашей семьи. Вместо этого зеркальное отражение является родным братом нашего мира. Отраженные частицы, возможно, образуют свои крупномасштабные структуры. Эти планеты и звезды придерживаются представления о времени, привязанного к небу всеобъемлющей вселенной, отрезанной от нашей.
Наш мир искажен. Под микроскопом частицы того мира, возможно, выглядят даже так же как частицы на Земле. И именно поэтому зеркальное отражение преследует нас - мы можем видеть следы его истечения в нашем космосе, необъяснимые любым нормальным способом. Тем не менее, он по-прежнему не желает полностью показать себя или быть тронутым нами. Он существует там. Призрачный и знакомый, близкий и все же непроходимый.
Нейтроны являются частью ядер атомов. Если их изъять из атомных ядер, эти нейтроны распадаются на протоны, электроны и антинейтрино. Поскольку все нейтроны одинаковы, все они должны распадаться одинаково и в один и тот же промежуток времени. Вот где возникает загадка.
Было проведено два эксперимента. Первый должен был выяснить, сколько времени требуется для нейтронного распада. Это дало ученым время 14 минут и 48 секунд. Второй эксперимент включал помещение нейтронов в специальную научную ёмкость, в результате чего время затухания составляло 14 минут и 38 секунд. Разница 10 секунд. Не было никакой причины для разницы между тем, как один нейтрон распался по сравнению с другим. Независимо от настройки, все нейтроны должны были стать протонами за одинаковое количество времени.
Сначала это связали с ошибкой эксперимента. Было конкретное количество параметров, которые могли быть неправильными. Интенсивность нейтронного пучка и эффективность детектора - всего два. Но испытание повторялось на протяжении многих лет, каждый раз с усовершенствованными инструментами и усовершенствованными методами наблюдения. Одно из самых точных измерений, когда-либо сделанных, все еще показало разницу в 9 секунд между нейтронными распадами в пучке и в ёмкости. Если существует такая страна, как зеркальная, она может повлиять на наши наблюдения распада нейтрона, поглощая некоторые частицы из нашего мира. Например, в эксперименте с ёмкостями нейтроны попадут в Зеркальный Мир и станут зеркальным веществом. Поскольку их больше нельзя обнаружить в нашем мире, это повлияет на то, что мы считаем временем распада нейтрона.
Зеркальное царство было бы ответом на многие из наших современных загадок. Это не та страна, где наши зеркальные версии будут жить зеркальными жизнями, спать в копиях наших домов и в копиях нашей семьи. Вместо этого зеркальное отражение является родным братом нашего мира. Отраженные частицы, возможно, образуют свои крупномасштабные структуры. Эти планеты и звезды придерживаются представления о времени, привязанного к небу всеобъемлющей вселенной, отрезанной от нашей.
Наш мир искажен. Под микроскопом частицы того мира, возможно, выглядят даже так же как частицы на Земле. И именно поэтому зеркальное отражение преследует нас - мы можем видеть следы его истечения в нашем космосе, необъяснимые любым нормальным способом. Тем не менее, он по-прежнему не желает полностью показать себя или быть тронутым нами. Он существует там. Призрачный и знакомый, близкий и все же непроходимый.
Источник:
Ссылки по теме:
- Студенты из ЮАР делают кирпичи из мочи
- Что говорит человек науки о фантастических блокбастерах
- Шах и мат, веганы!
- Причины затухания свободных колебаний
- Физики заявили: пирамида Хеопса фокусирует электромагнитную энергию
Метки: зеркальный мир квантовая механика мультиверсум мультивселенная наука параллельная вселенная физика
Новости партнёров
реклама
