Потребителски вход

Запомни ме | Регистрация
Постинг
05.05.2012 13:17 - "Еретикът от Eвора, или изгубената ламбда"
Автор: aquilla Категория: Лични дневници   
Прочетен: 1442 Коментари: 0 Гласове:
3


Постингът е бил сред най-популярни в категория в Blog.bg

Битката между енергията и гравитацията е повсеместна във Вселената.

 
 Запознайте се с Жоао Магейжо- 45-годишен професор от Евора, Португалия.  Изследовател на Космоса. През 2000 година в Лондон, двамата с неговия съмишленик Анди Албрехт оповестяват нечувана дотогава /от момента на създаването на Теорията на относителността/ “ерес” в космологията- че “скоростта на светлината може да се променя в пространството и времето”. Ако е вярно, тогава нашите представи за физиката ще се променят драматично. Ако те са прави- тогава Айнщайн греши.

  Напоследък  астрономите започват да разбират, че Вселената не винаги се “държи” така както всички очакват- според Айнщайновата теория. От направени измервания е установено, че Вселената е запълнена с някакъв вид “енергийна плътност”. Тази плътност засега е тотално неразбираема. Тя не е нищо подобно на всичко познато досега във физиката. Изненадващ е също новоизвестния факт, че при разширяването си Вселената не забавя скоростта си, а се ускорява. Това е първата индикация, че законите на природата не винаги са били същите, каквито са днес.

 Да се върнем в зората на тази научна революция- началото на 20-и век- 1905 година- Берн, Швейцария. До този момент Нютоновата теория стои, подпряна здраво на своите нютонови “стълбове”- непроменливите Време и Пространство, както Соломоновия храм- на двата стълба Яхин и Воаз. Доказателството- времето може да се измери с часовников механизъм. Айнщайн- човекът подкопал Нютоновата пространствено-временна теория, по това време е неизвестен служител в патентното бюро. “Чукът”, с който разбива първият стълб- времето- е скоростта на светлината. Той знае, че от 20 години учените се “главоблъскат” над един експеримент, който предполага че има нещо “странно” по отношение скоростта на светлината- “ефектът на Морли”. Красотата на опита е че, с една дума, “не се случва нищо от очакваното, а това е показател, че се случва нещо важно”J. Опитът всъщност е доказателство, че не може нито да се добави, нито да се отнеме от скоростта на светлината. Това е в директно противоречие с Нютоновата “часовникова” Вселена, според която ако времето и пространството са “фиксирани и взаимосвързани величини”, то към тях винаги може да се добави факторът скорост, или ускорение. Което обаче, според Морли, не важи за скоростта на светлината. Това навежда Айнщайн на мисълта, че пространството и времето трябва да се разглеждат поотделно- “всяко за себе си”, и че ако скоростта на светлината е непроменлива, следствието е, че пространството и времето са променливи! Запомнете този повратен за науката извод. Така се ражда “Теорията на относителността”. По това време Айнщайн е безработен- никой работодател не го иска, мислят го за “мързелив”, който рефрен първоначално е лансиран на родителска среща от учителят на Айнщайн от детските години- даскал Херман Минковски: “Алберт е едно мързеливо куче.” Да, ама “мързеливото куче” променя съдбата си- и тя него- чрез три букви и една цифра- E= mc2. Обаче не е доволен от себе си. Проблемът е, че Теорията на относителността не работи, когато гравитацията влезе- като “слон в съкларски магазин”- в рамките на формулата, а гравитацията е доминиращата сила във Вселената- както слонът в саваната! :-). Разбрал, че трябва да доразвие представата си за гъвкавите “пространство-време” още по-далече. В неговата постановка, масата “казва” на пространство-времето как да се “изкривява”. Следващата стъпка- пространството “казва” на масата как да се “движи”, така че масата, движейки се през “пространство-времето”, следва извивките, индуцирани от присъствието на масата! Сигурно по това време си е задавал и въпросът: “След като живея срещу пражката лудница, дали вече не съм един от лудите?” След това стига до извода, че не само масата причинява гравитацията, а че и всяка форма на енергия /като топлината и налягането/- е във взаимовръзка с гравитационното поле. “Компресира” изводите си в нови три букви: G = 8 р T.  Претенцията- новата формула описва цялата Вселена. Комплиментите: “формулата е едно от най-големите постижения на човешката мисъл”. Студентите се прехласват по красотата и простотата на формулата. Цъкат с език- как, по дяволите, се е сетил??  Истинско чудо! Но Айнщайн отново не е доволен. Някои проблеми остават. Вселената, като “капризна мома”, отново отказва на новоизлъсканата теория в ролята на “кандидат-жених”. “Предложението за брак” е твърде напористо и се основава на смелото предположение, че звездите би трябвало да “изкривят” пространство- времето по сумарно сложни, трудни за изчисление начини- по подобие на молекули в облак газ. Така въвежда сватовническото понятие “космически флуид”- уж за да улесни и опрости “връзката” между Вселената и теорията му. Да, ама не. При новите изчисления стигнал до гаден извод- “статичната” /както мислели дотогава/ Вселена се оказала доста “шавлива”. Новия извод: гравитацията след време би трябвало да свие Вселената до огромна огнена топка, и за да предотврати това, Айнщайн въвел нов играч- т.нар. “космологична константа”- Ламбда: G + Л = 8 р T. Ламбдата, като “въжеиграч-балансьор”, компенсира разширението на Вселената с нейното гравитационно свиване. С това развалил красотата на формулата си, но не виждал друг начин да “стабилизира” Вселената. Обаче видял в това фалшива стабилност- все едно да изправиш молив на върха на писеца, и той да стои така дълго време. По-логично е “моливът да падне”, т.е. Вселената би трябвало много отдавна или да е експлодирала, или да е колабирала. Това е мистерия, която притеснява учените до ден-днешен.  

 И така, щафетно, приемайки- отхвърляйки, учените стигат до хипотезата, че всичко което виждаме около нас някога е било част от едно цяло- огромна огнена топка- теорията за Големия взрив- и това е “началото” на Вселената. Ако това е вярно обаче, гравитацията след време ще забави разширяването, и Вселената ще колабира и умре отново. Така би се решил Айнщайновия проблем по отношение стабилността на Вселената. Хабъл успял да убеди Айнщайн, че “Ламбдата” вече е излишна, който с облекчение я махнал отново от формулата. Но айнщайновият оптимизъм отново се оказал преждевременен. Теорията за Големият взрив всъщност не разрешил проблема със стабилността на Вселената. “Прът в колелото” се оказал новооткрития факт, че Вселената вместо да забавя скоростта си при разширяването- всъщност се ускорява! Дяволска плетеница, в който решаването на един проблем автоматически води до създаването на нов...  

  Да се върнем на “еретикът от Евора”- професор Жоао Магейжо. “Проблемът е”, казва той, “че ако теорията за Големия взрив е вярна, ние не би трябвало да сме тук!” 15 милиарда светлинни години разширяване – това е “лимитираното” за еволюиране време на звездите и планетите. “Експанзия- колапс”- в лимитирано време. Вече сме извън “лимита”, а все още не знаем докога ще се разширява, за да започне да колабира, и дали въобще ще започне да се свива!:-)  Новият ключов фактор е следният- количеството материя и енергия при Големия взрив. За да се получи бавно и постепенно разширяване, плътността на тази енергия трябва да е прецизно точна. Трябва да се въведе число със сто знака след десетичната запетая, което да описва точната плътност на материята във Вселената, и ако само една цифра е сгрешена- всичко влиза отново в дяволския кръг- а само при мисълта за това условно упражнение физиците получават стомашни колики по целия корем!:-) Кой, по дяволите, е тоя мистериозен процес, който гарантира, че материята и енергията имат навсякъде една и съща критична плътност, запазвайки целия космос в перфектен баланс? Учените го наричат- “Гладкия проблем”/помните ли молива?/- Вселената е “молив”, който стои на върха на писеца си 15 милиарда светлинни години! Даже по-лошо- сблъскват се с постулата, че “нищо не е по-бързо от скоростта на светлината”. А Вселената е мноого, много голяма. Повече, отколкото можем да видим и си представим. Виждаме само малка част- “хоризонт”, защото светлината от по-отдалечените обекти не е имала време да достигне до нас.  “Хоризонтът”, открай-докрай, обхваща 30 милиарда светлинни години.  Ранната Вселена обаче е била разделена на малки “острови”, изолирани в техните малки “хоризонти”. Това /отново!/ е в противоречие с балансиращата теория, необходима за решаване на  “Гладкия проблем”. Единствения логичен начин за заобикаляне на проблемът с хоризонтите е,  че цялата видима днес област от Вселената в началото е била толкова малка, че се е събирала в един-единствен хоризонт. Това е т.нар. “Теория за надуването”, или “инфлацията”. За да функционира, тя от своя страна изисква въвеждането на абсолютно нова форма на материя,  която е съществувала в “ранната” Вселена, и след това да е изчезнала. Пак дяволския кръг... И един ден Магейжо стига до извода, че трябва да има по- прост начин за решаване на проблема с “хоризонта”. Ако се наруши едно фундаментално правило- непроменливостта на скоростта на светлината- всъщност може да се реши “хоризонтния” проблем. Същият “чук”, разбил Нютоновата теория! Ако при “ранната” Вселена скоростта на светлината е била по- голяма- е възможен един- единствен “голям” хоризонт! Много смела идея, даваща началото на нова физика. Като бонус награда- опция за решаване и на “Гладкия проблем”, т.е. няма начин за запазване на енергията, ако скоростта на светлината варира! В конвенционалната физика- енергията се запазва. Тя може да преминава от една форма в друга, но не може да се създава или разрушава. Това означава, че общото количество на енергията във Вселената е фиксирано. Така че критичната енергийна плътност, от която се нуждае Вселената, е установена перфектно- още в началото. Новият извод е- Вселената е различна в различни периоди. “Насилието” върху запазването на енергията бута Вселената към критична енергийна плътност. Оттук и интересен извод- можеш да създадеш енергия ако имаш субкритична енергийна плътност  и обратното- да отнемеш енергия при надкритична такава. Според теорията на Магейжо,  по време на “ранната” Вселена скоростта на светлината е намалявала, което е позволило на Космоса да изгради вид “термостат”, създавал или разрушавал енергия така, че критичната плътност е била поддържана екзактно- в продължение на милиарди години!  Доказателствата на теорията все още се крият дълбоко във време-пространството. Но това, което астрономите са намерили там, би учудило всеки- предполагайки че скоростта на светлината е също така ключ към най-голямата мистерия в космологията- какво се е случило ПРЕДИ Големия взрив??  На помощ идват квазарите- най-отдалечените обекти в космоса, което ще рече- най-старите- може би примитивни галактики в процес на формиране. Но не самите те са интересните, а светлината идваща от тях и нейното поглъщане, преминавайки през газовите облаци. Резултатът показва, че преди 10 милиарда години или електроните са били различни, или светлината се е движила с по-голяма скорост. И тук “еретиците” изравят от скрина изхвърленото преди 70 години- космологичната константа, Ламбдата. Тя “бута” новата теория дори още по-далеч- може да е звеното, свързващо промяната в скоростта на светлината и произхода на самата Вселена. Когато Айнщайн “одобрил” изкривяването на време-пространството,  Ламбдата го динамизирала, давайки му собствена енергия, така че дори преди да поставим материята във време-пространството, а при наличието само на вакуум- в него има някаква енергийна плътност !!! Стигаме до възлово място- теорията за пулсиращата Вселена. Ламбдата като че ли произвежда гравитация, тя разграничава и раздалечава елементите, което изглежда се случва във Вселената. Нещо обърква деликатния вселенски баланс, което води до нейното ускорение, тласкайки галактиките все по-бързо и по-далече една от друга. Някаква нова “сила” в космическия вакуум, която е свързана със скоростта на светлината. Ако скоростта се забави- енергията във вакуума намалява. И обратното- промяната във вакуума може да причини забавяне светлинната скорост. Възможно ли е ТОВА да е Генезисът на Вселената? Какво се е случило преди Големия Взрив? Според един от сценариите на тази теория в началото НЕ Е ИМАЛО НИЩО- само вакуум... Но той не е “нищо”, а космологична константа /ламбдата на Айнщайн/- този “дърпач” на енергия във вакуума. Именно тази енергия, която предизвиква промени в скоростта на светлината,  и води до “спад в стойността- drop in value”. Това редуцира количеството енергия, съдържащо се във вакуума- гонейки я от него по посока обикновената материя и радиацията. Следователно, промяната в скоростта на светлината е причинила и “Големия взрив”!

   Извън чисто научните теории, на мен лично ми е малко трудно да схвана тази откровена критика към Лукрециевото “De (ех) nihilo nihil” – “нищо не възниква от нищото”.  Нататък ще продължа с един цитат от Книгата на Генезис /Битие/. На иврит книгата се нарича Bereishit, което означава "от самото начало": 

1:2 - In the beginning darkness was upon the face of the deep.- “В началото беше тъмнина- и тъмнината  покриваше бездната.”

1:3 - And God said, Let there be light: and there was light.- “И Бог каза: Да бъде светлина: и стана светлина.”

1:4 - And God saw the light, and it was good: and God divided the light from the darkness. – “И Бог видя светлината, и това беше добро: и Бог раздели светлината от тъмнината.”

 Представям си Айнщайн, подпрял с ръка брадичката си на прозорчето в квартирата срещу лудницата, задавайки си въпросът: “Можел ли е Бог да създаде по друг начин Вселената, или не е имал избор?” А ако сумираме теорията на Магейжо и “Книгата на Генезис”, ще се получи горе-долу следното:  

 “В началото беше празнина. Но тя не е “нищо”. И се появи светлина, и светлината се промени. И така празнината роди света. И светът е добър, защото издържа, докато хората  се опитват да го разберат. Но ще се сбъдне, че един ден енергията на празнотата ще отблъсне /отдалечи/ нещата, оставайки нищо, освен едната празнина. Но празнотата не е “нищо”...

 А сега погледнете през прозореца, с подпряна на ръката глава, към шестващата зеленина отвън. Защо ли? Защото с ръката си подпирате нещо, което е уникално и толкова рядко, че на фона на безкрайния Космос математически е невъзможно да се случи. Защото:

-Не винаги във Вселената е имало звезди. Хванали сме краткият “период на звездите”, който е последвал сгъстяването и самозапалването на космическия газ- създаването на “космически газови джобове”. Както цъфтежът на дървото обхваща една миниатюрна част от неговия живот. Слънцата светят, защото гравитацията разбива материята в тяхната сърцевина. Преди “периодът на звездите”, е безкрайната “ера на въглерода”. След него е безкрайната “ера на дегенерацията”- червени и бели джуджета, и обратно към въглерода.

-Не винаги около Слънцето е имало планети. Хванали сме кратичкият период от съществуването на Слънчевата система- когато астероидните парчета са се конгломерирали в планети. Преди “периодът на планетите” е дългия “период на астероидния прах”, а след него- поглъщане от Слънцето.

 -Не винаги на Земята е съществувал живот. Хванали сме миниатюрния период от няколкостотин милиона години, в които въглеродни и ДНК-вериги се самоорганизират и възпроизвеждат. Преди тях е пустош, след тях- също.

 -Не винаги сред формите на живот е съществувал Хомо сапиенс. Хванали сме микроскопичният период от няколко десетки хиляди години, когато една група атоми се е обособила като високоразвито съзнание- и се опитва да разбере другите атоми. Защото копнежът ни “да разберем”, е вечен.

  Все още ли не мислите, че сте невероятни щастливци, стъпили в красивото “СЕГА” в мимолетния отрязък на един-единствен човешки живот?  

                         *                 *                 *

image



Гласувай:
3
0



Няма коментари
Търсене

За този блог
Автор: aquilla
Категория: Лични дневници
Прочетен: 116105
Постинги: 33
Коментари: 60
Гласове: 527
Архив
Календар
«  Декември, 2017  
ПВСЧПСН
123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031