Парадоксы путешествий во времени
В теории относительности Эйнштейна нет ничего, что исключало бы возможность путешествия в прошлое, но само возможное существование кнопки, которая могла бы вернуть вас во вчерашний день, нарушает закон причинности, или причины и следствия. Когда во Вселенной что-то происходит, событие порождает новую бесконечную цепочку событий. Причина всегда рождается раньше следствия. Просто представьте себе мир, где жертва бы умирала до того, как пуля попадет ей в голову. Это нарушение действительности, но, несмотря на это, многие ученые не исключают возможности путешествий в прошлое.
Например, полагают, что движение быстрее скорости света может отправить назад в прошлое. Если время замедляется по мере того, как объект приближается к скорости света, то может преодоление этого барьера повернет время вспять? Конечно, при приближении к скорости света растет и релятивистская масса объекта, то есть приближается к бесконечности. Ускорить бесконечную массу представляется невозможным. Теоретически, варп-скорость, то есть деформация скорости как таковой, может обмануть универсальный закон, но даже это потребует колоссальных затрат энергии. Как мы уже сказали, идея путешествия в прошлое слегка омрачается второй частью закона причинности. Причина следует перед следствием, как минимум в нашей Вселенной, а значит может испортить даже самые продуманные планы путешествий во времени.
Для начала представьте: если вы отправитесь в прошлое на 200 лет, вы появитесь задолго до своего рождения. Подумайте об этом секунду. В течение какого-то времени следствие (вы) будет существовать прежде причины (ваше рождение).
Чтобы лучше понять, с чем мы имеем дело, рассмотрим известный парадокс деда. Вы - убийца, который путешествует во времени, ваша цель - ваш собственный дедушка. Вы проникаете сквозь ближайшую кротовую нору и подходите к живой 18-летней версии отца вашего отца. Вы поднимаете пистолет, но что происходит, когда вы нажимаете на спусковой крючок?
Подумайте. Вы еще не родились. Даже ваш отец еще не родился. Если вы убьете деда, у него не будет сына. Этот сын никогда не родит вас, и вы не сможете отправиться в прошлое, выполняя кровавую задачу. И ваше отсутствие никак не нажмет на курок, тем самым отрицая всю цепочку событий. Мы называем это петлей несовместимых причин.
С другой стороны, можно рассмотреть идею последовательной причинной петли. Она, хоть и заставляет задуматься, теоретически избавляет от временных парадоксов. По мнению физика Пола Дэвиса, подобная петля выглядит следующим образом: профессор математики отправляется в будущее и похищает сложнейшую математическую теорему. После этого выдает ее самому блестящему студенту. После этого перспективный студент растет и учится с тем, чтобы однажды стать человеком, у которого профессор однажды спер теорему.
Кроме того, есть еще одна модель путешествий во времени, которая включает в себя искажение вероятности при приближении к возможности парадоксального события. Что это означает? Давайте вернемся в шкуру убийцы вашего дедушки. Эта модель путешествия во времени может убить вашего дедушку виртуально. Вы можете нажать на курок, но пистолет не сработает. Птичка чирикнет в нужный момент или произойдет еще что-нибудь: квантовая флуктуация не даст парадоксальной ситуации состояться.
И, наконец, самое интересное. Будущее или прошлое, в которое вы отправитесь, попросту может существовать в параллельной Вселенной. Представим это как парадокс разделения. Вы можете уничтожить все, что угодно, но на ваш домашний мирок это никак не повлияет. Вы убьете деда, но не исчезнете - исчезнет, возможно, другой «вы» в параллельном мире, ну или сценарий пойдет по уже рассмотренным нами схемам парадокса. Однако, вполне возможно, что такое путешествие во времени будет одноразовым и вы никогда не сможете вернуться домой.
Совсем запутались? Добро пожаловать в мир путешествий во времени.
Конечна ли вселенная
Есть два варианта: либо Вселенная конечна и обладает размером, либо бесконечна и тянется вечно. Оба варианта заставляют хорошенько задуматься. Насколько велика наша Вселенная? Все зависит от ответа на вышеуказанные вопросы. Пытались астрономы понять это? Конечно пытались. Можно сказать, они одержимы поиском ответов на эти вопросы, и благодаря их поискам мы строим чувствительные космические телескопы и спутники. Астрономы вглядываются в космический микроволновый фон, реликтовое излучение, оставшееся со времен Большого Взрыва. Каким образом можно проверить эту идею, просто наблюдая за небом?
Ученые пытались найти доказательства того, что особенности на одном конце неба связаны с особенностями на другом, вроде того, как края обертки на бутылке соединяются друг с другом. До сих пор не найдено никаких доказательств, что края неба могут быть связаны.
Если говорить по-человечески, это означает, что на протяжении 13,8 миллиарда световых лет во всех направлениях Вселенная не повторяется. Свет проходит туда-сюда-обратно через все 13,8 миллиарда световых лет и только потом покидает Вселенную. Расширение Вселенной отодвинуло границы покидания светом вселенной на 47,5 миллиарда лет. Можно сказать, наша Вселенная 93 миллиарда световых лет в поперечнике. И это минимум. Возможно, это число 100 миллиардов световых лет или даже триллион. Мы не знаем. Возможно, и не узнаем. Также Вселенная вполне может быть бесконечной.
Если Вселенная действительно бесконечна, то мы получим крайне интересный результат, который заставит вас серьезно поломать голову.
Итак, представьте себе. В одном кубометре космоса (просто расставьте руки пошире) есть конечное число частиц, которое может существовать в этом регионе, и у этих частиц может быть конечное число конфигураций с учетом их спина, заряда, положения, скорости
Тони Падилья из Numberphile подсчитал, что это число должно быть десять в десятой в семидесятой степени. Это настолько большое число, что его нельзя записать всеми карандашами во Вселенной. Если предположить, конечно, что другие формы жизни не изобрели вечные карандаши или не существует дополнительного измерения, заполненного сплошь карандашами. И все равно, наверное, карандашей не хватит.
В наблюдаемой Вселенной есть только 1080 частиц. И этого намного меньше, чем возможных конфигураций материи в одном кубометре. Если Вселенная действительно бесконечна, то удаляясь от Земли вы в конце концов найдете место с точным дубликатом нашего кубометра космоса. И чем дальше, тем больше дубликатов.
Подумаешь, скажете вы. Одно облако водорода выглядит так же, как и другое. Но вы должны знать, что проходя по местам, которые будут выглядеть знакомыми все больше и больше, вы в конечном итоге дойдете до места, где найдете себя. А найти копию себя - это, пожалуй, самое странное, что может произойти в бесконечной Вселенной.
Продолжая, вы будете обнаруживать целые дубликаты наблюдаемой Вселенной с точными и неточными копиями вас. Что дальше? Возможно, бесконечное число дубликатов наблюдаемых Вселенной. Даже не придется приплетать мультивселенную, чтобы найти их. Это повторяющиеся Вселенные внутри нашей собственной бесконечной Вселенной.
Ответить на вопрос, конечна или бесконечна Вселенная, крайне важно, потому что любой из ответов будет умопомрачительным. Пока астрономы не знают ответа. Но не теряют надежды.
Голографические дисплеи становятся еще на один шаг ближе к реальности
Голографические дисплеи, способные отображать динамические изображения, изменяющиеся в режиме реального времени, долго были и являются пока еще лишь одним из предметов научной фантастики. Но, благодаря работе различных групп ученых и инженеров, появление таких дисплеев в реальности становится все ближе и ближе буквально с каждым днем. И одной из таких групп является группа из Кембриджского университета, разработавшая пиксель нового типа, оптический элемент, обеспечивающий намного больший уровень контроля над потоком света, нежели другие подобные элементы, созданные ранее другими группами исследователей.
В отличие от технологий создания обычных плоских изображений, голограммы создаются при помощи лучей отраженного света с определенными параметрами, фокусирующихся в определенных точках пространства, что позволяет воссоздать изображение, находящееся на некотором удалении от проецирующей поверхности. Глядя на голографическое изображение, зритель получает точно такие же впечатления, как и при рассматривании обычного предмета, находящегося непосредственно перед ним.
В настоящее время развитие технологий создания голографических изображений ограничивается технологиями, позволяющими контролировать сразу несколько различных свойств потока света на уровне отдельных пикселей. При создании статической голограммы в одном пикселе кодируется достаточно значительное количество оптической информации, а создание динамичного голографического изображения требует того, чтобы еще большее количество информации было смодулировано устройством отображения.
Обычно такой высокий уровень функциональности и контроля над светом на относительно большой площади голографического дисплея обеспечивается путем создания упорядоченных массивов наноструктур (оптических наноантенн). Однако, кембриджские исследователи пошли совершенно иным путем, они использовали в своих целях явления и эффекты так называемой плазмоники, которая описывает все происходящее при взаимодействии света с металлическими поверхностями на наноразмерном уровне и позволяет исследователям выйти за пределы обычных оптических технологий.
В большинстве случаем устройства, использующие плазмонные оптические антенны, являются пассивными. Это, в свою очередь означает, что оптические свойства таких устройств не могут быть изменены после изготовления этих устройств. Однако, это ограничение было преодолено путем интеграции плазмонной технологии с обычными жидкими кристаллами, сформированными в виде традиционных пикселей, которые используются в обычных дисплеях. Управляя жидкими кристаллами, исследователи получили возможность управлять степенью возбуждения поверхностных плазмонов, их формой и размерами и, следовательно, потоками света, которые формируют голографическое изображение.
«Плазмонные оптические наноантенны обеспечивают весьма сильное взаимодействие со светом, зависящее от их геометрии» - рассказывает Юнуен Монтелонго (Yunuen Montelongo), студент-выпускник из Кембриджского университета, - «А при помощи традиционных жидких кристаллов мы получили возможность управлять наноантеннами и регулировать уровень из взаимодействия со светом».
Созданная кембриджскими исследователями технология позволяет достаточно простым способом эффективно управлять амплитудой, длиной волны и фазой поляризации потока света. Далее исследователи собираются разработать структуру и попытаться изготовить опытные образцы матриц плазмонных оптических наноантенн, которые могут стать прототипами высококачественных голографических дисплеев будущего поколения.Америка.
Ученые пытаются разбудить спящего на комете Philae
В ноябре космический аппарат совершил легендарное первое в истории приземление на комету - трижды. После того как спускаемый аппарат Philae («Филы») приземлился на комету 67P/Чурюмова - Герасименко, гарпуны, которые должны были пристегнуть его к поверхности, не сработали, и космический корабль отскочил обратно в космос, прежде чем вернуться к комете снова. Другой прыжок посадил его на нынешнее тенистое место.
С тех пор посадочный модуль «Филы» погрузился в холод и тьму в 450 миллионах километрах от Земли, и единственный шанс подзарядить его батареи - солнечный свет. Но впереди теплые и яркие дни, и «Филы» проснется и будет готов вернуться к работе. Правда, случится это не скоро.
Впервые с момента погружения в анабиоз инженеры миссии начали пытаться связаться с Philae, батареи которого иссякли вскоре после посадки. Спустя четыре месяца орбита аппарата «Розетта» Европейского космического агентства, который кружит вокруг кометы 67P, выровнялась с «Филы» так, что они могут поговорить. «Не думаем, что мы сможем услышать что-то в скором времени, но точно услышим», - говорит Коэн Гертс, технический менеджер команды «Филы».
Не имея связи с Philae, ученые до сих пор точно не знают, где он находится и что его окружает. Инженеры использовали камеры «Розетты», чтобы сузить диапазон поиска, но орбита аппарата пролегает слишком далеко от точки посадки модуля. «Розетта» подойдет ближе в июле, но инженеры оценивают, что сейчас «Филы» получает только 1,3 часа солнечного света за световой день в 12,4 часа. Чтобы модуль проснулся, его солнечные панели должны превратить эти скудные часы в 5,5 ватт электроэнергии. Чтобы отправлять и получать сигналы от «Розетты», ему нужно 19 ватт. «Филы» также должен быть теплее 9 градусов по Цельсию, чтобы работать. «Мы думаем, что Philae по-прежнему холодный», - говорит Гертс. В темной берлоге температура «Филы» может падать до -65 градусов по Цельсию, и даже если комета подойдет ближе к Солнцу и будет получать в два раза больше энергии, чем в ноябре, космическому аппарату понадобится больше времени, чтобы проснуться.
Но поскольку «Филы» по-прежнему находится вне зоны видимости, он может оказаться в солнечном месте, зарядиться и приготовиться к работе. Когда и если он проснется, инженерам понадобится несколько недель, чтобы убедиться, что он все еще работает. Кроме того, может быть слишком холодно для полной зарядки батарей, что, в свою очередь, ограничит научно-исследовательские возможности аппарата. «Без батареи научная деятельность аппарата ограничивается длиной светового дня», - говорит Гертс. Это значит, что Philae не сможет сверлить ледяную комету и выяснить, из чего она состоит. Но он сможет делать снимки, измерять магнитное поле кометы и сейсмическую активность, «нюхать» окружающие газы.
Теперь, когда «Розетта» и «Филы» вышли на открытые линии связи, контроллеры миссии посылают сигналы с орбитального аппарата, начиная с 12 утра по местному времени. Они будут пытаться связаться с «Филы» до 20 марта, когда «Розетта» сменит орбиту при передислокации. «Если мы ничего не вынесем из этой попытки, будем ждать следующей», - говорит Гертс. Следующее окно для попыток связаться откроется между 13 и 20 апреля. Если снова ничего, то несколько коротких окон появится в мае, а затем длительный период в июне.
13 августа комета достигнет ближайшей точки к Солнцу - и если Европейское космическое агентство ничего не услышит от нее, комета просто улетит. При этом, вместе с увеличением объема и интенсивности солнечного света, лед будет сублимировать в газ, создавая струи и газовые потоки, которые выбьют «Филы».
«Если мы ничего не услышим к концу июля или началу августа, маловероятно, что мы услышим что-то еще раз, - говорит Гертс. - Либо Philae не переживет низкие температуры, выйдут из строя критические системы, либо „Филы“ упадет из-за активности кометы».
Шансы на то, что аппарат проснется снова, скорее всего, в апреле или мае, весьма высоки. «И если он проснется завтра, я буду очень рад», - говорит Гертс.
Актуальные проблемы современной физики.
- Физики знают свойства-факты (факт во времени - это есть прошлое событие) существования свойств и явлений (считая сам факт наличия за ответы), но не знают самих ответов (признает профессор Нью-Йоркского университета Морис Клайн в своих книгах): - не знают почему фотоны обладают свойствами дуализма (-а потому что это факт и всё, точка), почему корона в 1000 раз горячее Солнца. Зная что атом внутри (между ядром и электронами) пуст, но не могут объяснить почему тела обладают твёрдостью, почему склеиваются и каким глюоновым клеем намазаны кварки в протонах (поэтому никак не получается их склеить в ТОКАМАКе). Факт спонтанного распада радиоактивных элементов не объясняет вызывающую причину их распада. Не знают, почему при недостаточном пробивном напряжении (кВольт/мм) образуются грозовые молнии. Каким это магическим образом излучённый веществом фотон может сразу стартовать со скоростью света. Имея физико-математическое описание эмпирического свойства (следствие), они думают что знают что такое электромагнетизм, но не могут объяснить - что внутри электрона (и протона) порождает их заряд, не знают почему магнитных монополей не существует (факт это не причина этого факта). Не знают что такое Тёмная Энергия и Тёмная Материя (неких вимпов) в космосе вселенной, не знают - что порождает гравитацию (оттого что многие ученые не понимают физику хода времени и это игнорируют, потому и не могут понять происхождение гравитации), поэтому ОТО (Общая Теория Относительности А. Эйнштейна) у них куцая-недоделанная. Поэтому, из-за неубедительных у ОТО аргументов, всё также по-прежнему в пространстве камень падает на Землю под действием закона всемирного тяготения, движения небесных тел определяются действиями сил гравитации (небесной механики Ньютона), а не под действием кривизны континуума пространства ОТО.
-А нет ответов потому что во всех разделах физики отсутствует понятие динамики хода времени, (ход) формирующий причинно-следственные события.
«Бог не играет в кости со Вселенной" - этим афоризмом А. Эйнштейн оппонирует что природа состоит не из хаоса случайностей. Все процессы в природе, проистекают в виде последовательности веменны’х событий, однако «время» совершенно непознанное, неизученное и неизвестное свойство природы. Причинно-следственный закон (закон причины и следствия) хоть и признаётся неукоснительным, в нынешней физике физико-математического вида не имеет, поэтому носит сугубо декларативный характер философского толкования детерминизма - философское учение о всеобщей закономерной взаимосвязи явлений материального мира, что все явления связаны взаимообусловленной причинной связью с более ранними явлениями.
В математической физике не скрыть, если неизвестных больше чем их уравнений, но, отнеся некоторые определения понятий в область философских наук, тогда это делается неосознанно, незаметно и легко. Например, если время это некая мера движения, тогда задавая себе вопросы, и отвечая на них (что есть расстояние, преодоление расстояния, интервал, скорость
Хотя понятие времени (интервалы часов t) применяются всюду, но в известных физических законах нет ответа как сделано время (следовательно, не видится, поэтому существование материально- физического времени не признаётся, и физики нарочито всех убеждают что они не стареют по законам физики), нет ответа что такое физический ход времени (поэтому избавившись, феномен времени отнесен к философской категории), откуда оно истекает (постоянно берётся), и что тогда применяется под понятием «время», при этом в формулах физических законов опираясь использовать то, неведомо чего (т.к. философия это не материя - как можно в формулах законов применять не’что, и противореча этот феномен не признавать материально существующим).
Незнание сущности природы времени породило иллюзорное общее мнение что время и пространство в физике объединены в «пространство-время». Но машина времени (если пространство и время едины как это возможно) - предательский аргумент несоответствия, свидетельствующий что в физике время и пространство раздельны - время само по себе и пространство само по себе, а объединёны только внушенным догматическим словосочетанием «пространство-время».
Надо честно признаться (хотя бы себе), все «аргументы» называемые свойствами времени в причинности событий (каузальности) для точной науки не убедительны, а являются пораженческими устраивающими небезуспешными попытками выдать желаемое за действительное. Напрасно считается, что все законы уже открыты, желая подменить их отсутствие имеющимися (занимаясь модификацией функций их разновидностей); - в физике неизвестны те законы, которые объясняли бы истинную картину происходящего в природе. Игнорируя основу природы (ход времени), нельзя найти истинные ответы на неразгаданные «тайны» природы вопросов мироздания (втискивая непознанные явления, невероятные артефакты и прочие неведомые чудеса в имеющиеся открытые законы - в результате получая ворох «новостей" - паранормальных парадоксов с новыми безответными вопросами).
В отсутствии физико-математического описания каузальности (детерминации), в современной физике, физическую материю вещества в будущее её состояние приводит не ход времени, а в физике нынче функцию времени в детерминизме выполняет человеческое мыслительное ощущение и желание предвидения, таким образом сфера прерогативной деятельности физики с лёгкостью отдана философам, астрологам и психологам (если физики утверждают что они это объяснили, тогда почему всюду снова и снова звучит этот вопрос ото всех и только физики безмолвствуя избегают этой темы?). Что такое время, каким образом, посредством чего события упорядочены во времени, ни философия, ни физика, и без неубедительных оговорок никто внятно не объяснил (порой, некоторые не понимают о чём идёт речь, поэтому всё отвергая априори и не утруждаются познать, поскольку эта тема в физике фактически на нуле (табу от бессилия консервативных зашоренных взглядов), присутствует только в неоднозначной расплывчатой философской форме метаморфоз замкнутых в круги необъяснённых перевоплощений). В физике время и пространство в разных источниках (авторов) - у кого-то относительны, у кого-то не существуют как сущности, у кого-то объединены, у кого-то виртуальны, у кого-то реальны (порой у одного и того же автора от случая к случаю это метаморфоза понятий),
На вопрос что такое «время» уже через три фразы даже физик отвечая, уведёт тему в психолого-логическую область философии. Научный метод это объективность исключающая субъективное толкование логики, а философия не бывает не субъективной. Не физика должна опираться на философию, а философия опирающаяся на физику будет логичной, потому что - Homo Sapiens состоит из атомов, а не атомы (материя) состоят из философии.
Даже когда набьёшь руку, не переставай оттачивать ум.;)
Учёные, оспорившие теорию Эйнштейна о гравитации
По мере развития квантовой физики учёные узнают больше о чёрных дырах, тёмной материи, тёмной энергии и других космических явлениях. Новые открытия всё труднее вписываются в понятие гравитации.
Ниже приводятся альтернативные взгляды на гравитацию девяти учёных.
1. Томас Таунсенд Браун и устройство, бросающее вызов гравитации
Физик Томас Таунсенд Браун (1905−1985) проводил исследования для американского военно-морского флота и министерства обороны. Позднее он работал консультантом в авиационной промышленности.
Он создал устройство, которое было запатентовано под названием «гравитатор». По его словам, его изобретение опровергало гравитацию, и некоторые учёные согласны с этим утверждением. Под влиянием высоковольтного заряда оно двигалось таким образом, что это невозможно объяснить, исходя из современного понимания гравитации.
В заявке на патент Браун написал, что гравиатор действует в состоянии покоя по отношению к Вселенной. Это противоречит специальной теории относительности Альберта Эйнштейна, согласно которой сила должна действовать одинаково по отношению к любой системе отчёта. Гравитатор также опровергал третий закон Ньютона, гласящий, что любому действию есть равное и противоположное противодействие.
В 1930 г. полковник Эдвард Дидс писал: «Часть учёных видели гравитатор, и они были поражены его действием, честно сказав, что движения гравитатора совершенно невозможно объяснить известными законами физики».
Некоторые говорили, что движения гравитатора управляются ионным ветром, то есть ионизированные частицы создают силу. Пол А. ЛаВиолетт был среди тех, которые не согласились с подобным объяснением.
«Измерения силы тяги показали, что сила, поднимающая электрифицированный диск Брауна, почти в 100 миллионов раз больше, чем мог бы создать ионный ветер», - писал ЛаВиолетт в своей книге «Секреты антигравитационного движения».
2. Пол А. ЛаВиолетт: Правительство секретно строит антигравитационный корабль?
ЛаВиолетт получил степень доктора в Университете Портланда, в настоящее время он является президентом Starburst Foundation, научно-исследовательского института в междисциплинарных областях. Он пишет в своей книге: «На протяжении нескольких прошедших десятилетий по засекреченным аэрокосмическим программам в США и других странах занимались созданием летательного аппарата, способного преодолеть гравитацию. Эти экзотические технологии относится к сравнительно мало известной области исследований под названием электрогравитика».
ЛаВиолетт проследил развитие этой отрасли, начиная с эпохи Теслы и заканчивая Брауном в первой половине XX века. Согласно теориям Брауна, электростатическое и гравитационное поля объединены, объясняет ЛаВиолетт.
Электрогравитационный эффект игнорируется, потому что «подобный феномен не предполагается классической электростатикой или общей теорией относительности, пишет ЛаВиолетт.
3. NASA о тёмной материи
На этом изображении показано распределение тёмной материи, галактик и горячего газа в центре скопления галактик Abell 520, образовавшегося в результате массивного столкновения галактик. Фото: NASA, ESA, CFHT, CXO, M.J. Jee at the University of California, and A. Mahdavi at San Francisco State University
Учёные знают, что Вселенная расширяется с возрастающей скоростью. Они полагают, что причиной этого расширения является тёмная материя, но не знают точно, что она из себя представляет. Предполагается, что она может опровергнуть теорию гравитации Эйнштейна.
В докладе NASA о тёмной материи говорится, что существует вероятность, что «теория Эйнштейна о гравитации неверна».
«Она не только влияет на расширение Вселенной, но и определяет поведение обычной материи в галактиках и скоплениях галактик, - говорится в отчёте. - Возможно, новая теория гравитации могла бы стать решением проблемы чёрной материи. Мы можем наблюдать, как галактики образуют скопления. Но если окажется, что необходима новая теория гравитации, неизвестно, какой вид она примет».
4. Том ванн Фландерн о проблеме скорости гравитации
Том ван Фландерн (1940−2009) получил степень доктора астрономии в Йельском университете в 1969 г. Он не полностью отвергал общую теорию относительности, однако считал, что в ней есть проблемы. Теория Эйнштейна, скорее, была «неполной, нежели ошибочной», написал он в статье «Скорость гравитации. Что говорят эксперименты?», опубликованной в Physics Letter A в 1998 г.
Он затронул вопрос о скорости гравитации. В классической теории тяготения Ньютона скорость гравитации не определена. А в общей теории относительности гравитация имеет скорость света, объясняет Ван Фландерн. Он говорит, что в академических кругах предпочитают обходить это противоречие.
«Точно такая же дилемма возникает во многих вопросах, - пишет он. - Почему фотоны от солнца движутся в направлении, которое не параллельно направлению гравитационного ускорения Земли по отношению к Солнцу? Почему полное затмение Солнца Луной достигает пика до выравнивания гравитационных сил Солнца и Луны? Каким образом двойные пульсары предугадывают своё будущее положение, скорость и ускорение быстрее, чем позволяет световое время между ними? Почему чёрные дыры обладают гравитацией, несмотря на то, что ничто не может преодолеть их, потому что для этого потребовалась бы скорость выше скорости света?»
5. Вильян Х. Кантрелл: теория Эйнштейна не выходит за пределы логического круга
Д-р. Вильям Х. Кантрелл - член технического персонала в лаборатории Линкольна Массачусетского технологического института. В прошлом он занимал должность адъюнкт-профессора на факультете электронной инженерии Техасского университета.
Он изложил нетрадиционный взгляд на теорию относительности в журнале Infinite Energy, публикуемом некоммерческой организацией New Energy Foundation (NEF).
Широко рекламируемый успех теории Эйнштейна, например, ядерный распад в атомной бомбе, на самом деле не основан на его теориях, считает Кантрелл. Атомную бомбу можно было создать и без теории относительности.
Кантрелл пишет: «Теория относительности оказала огромное влияние на физику XX века, это неоспоримый факт. Теорией Эйнштейна восхищаются во всём мире за блестящие открытия, к которым она привела. Тем не менее, существуют группы учёных-диссидентов, которые открыто отвергают её, и ещё большие группы исследователей, которые испытывают к ней неприязнь, хотя и не в курсе альтернативных подходов».
«Причина этой неприязни состоит в том, что Эйнштейн заимствовал математику Лоренца и Пуанкаре, и это позволило ему модифицировать систему измерения длины и времени, заставив скорость света быть постоянной для всех наблюдателей».
«В такой ситуации рациональные мыслители должны были бы броситься на поиски альтернативных идей. Но зачем пытаться опровергнуть настолько успешную теорию? Ну, во-первых, для того, чтобы понять и описать, как же на самом деле работает природа. А во-вторых, чтобы совершить новый прорыв, после того, как непредумышленный барьер убран».
Кантрелл и подобные ему учёные считают, что теория Эйнштейна не выходит за пределы логического круга. Он пояснил это следующим примером: «Некто может выдвинуть гипотезу, что у Земли есть вторая Луна, сделанная из специального зелёного сыра, который прозрачен для освещения».
«Разумеется, это звучит как глупость, однако это утверждение невозможно опровергнуть опытным путём. С теорией относительности Эйнштейна та же самая проблема».
6. Руджеро Мария Сантилли: теория относительности противоречит квантовой электродинамике
Руджеро Мария Сантилли обучался в университетах Неаполя и Турина, он работал приглашённым преподавателем в Гарварде, затем основал институт теоретических исследований. Сантилли приводит девять несоответствий между общей теорией относительности Эйнштейна и теперешними научными знаниями. Некоторые из них создают проблемы для классического понимания гравитации.
Одно из главных противоречий - что объяснение Эйнштейна гравитации не согласуется с квантовой электродинамикой, пишет Сантилли в своём докладе 2006 г. «Девять теорем о несоответствии общей теории относительности».
«Следует помнить о том, что квантовая электродинамика - это одна из самых значительных и экспериментально доказанных научных теорий в истории. Очевидно, что широко распространённая точка зрения, рассматривающая взгляд Эйнштейна на гравитацию как окончательный - это ненаучный подход», - пишет он.
Доклад Сантилли был опубликован в журнале Galilean Electrodynamics, основанным д-ром Петром Бэкманом, который в 1987 г. дал новую трактовку относительности в своей книге «Эйнштейн плюс два».
В журнале публикуются статьи, которые ставят под сомнение общую и специальную теорию относительности Эйнштейна. Редакционная политика журнала сформулирована следующим образом: «Журнал уделяет внимание докладам, которые подтверждают, что теории Эйнштейна чрезмерно усложнены, подтверждены только в узких областях физики и ведут к логическим противоречиям».
Том Бэтхэлл
Том Бэтхэлл не учёный, но он исследовал альтернативные теории, будучи старшим редактором журнала American Spectator. В статье «Переосмысление относительности» он пишет: «При выборе приемлемых теорий часто главным критерием служит простота. Птолемеева система мира в усложнённом варианте может точно предсказать положение планет. Однако гелиоцентрическая система мира намного проще, поэтому мы предпочитаем её».
Он цитировал Клиффорда М. Вилла из Вашингтонского университета, ведущего сторонника относительности. «Сложно представить жизнь без специальной теории относительности… Просто представьте все явления в нашем мире, в которых она занимает большое место. Атомная энергия, знаменитое уравнение Emc2, показывающее, как масса преобразуется в колоссальное количество энергии».
Бэтхэлл говорит о том, что ограничения «играют свою роль». Бэтхэлл пишет: «Если новая теория будет выглядеть „незаменимой“, её сразу же окрестят ошибочной».
7. Джозеф Полчински: сомнения и вопросы
Джозеф Полчински, физик-теоретик института теоретической физики Кавли Калифорнийского университета в Санта-Барбаре, обсуждает идею гравитации и в связи с чёрными дырами. Согласно теории Эйнтейна, чёрные дыры должны иметь огромную силу притяжения.
Знаменитый учёный Стивен Хокинг заявил в 70-е годы, что материя может просачиваться из чёрных дыр, что является парадоксом.
Как упоминалось в первой части статьи, ван Фландерн задавался вопросом: «Каким образом чёрные дыры обладают гравитацией, несмотря на то, что ничто не может преодолеть их, потому что для этого потребовалась бы скорость выше скорости света?».
Полчински заявил PBS после того, как Хокинг обсудил некоторые новые теории о чёрных дырах: «Возможно, что некоторые наши взгляды о квантовой механике и гравитации ошибочны, и мы пытаемся выяснить, какие именно».
«Это затруднение, но мы надеемся, что это затруднение позволит нам продвинуться вперёд», - сказал он.
8.Эрик Верлинде: теория «день неправильных волос»
Профессор Эрик Верлинде - физик-теоретик в области теории струн и профессор института теоретической физики при Амстердамском университете.
Он рассматривает гравитацию как следствие законов термодинамики и влияния таких факторов как температура, давление и структура. Восприятие гравитации, например, яблоко, падающее с дерева, связано со свойством природы максимизировать беспорядок.
Статья New York Times 2010 г. описывает его идею как теорию «дня неправильных волос». Волосы становятся кудрявыми при жаре и влажности, для волос существует больше возможностей сделать волосы кудрявыми, чем сделать их прямыми, и природа любит вариации. Схожие принципы действуют и при распределении объектов в космосе, считает Верлинде.
«Мы уже давно знаем, что гравитации не существует, - заявил Верлинде в интервью New York Times. - Пришло время объявить об этом во всеуслышание».
9. Хуан Малдасена: «Теорию Эйнштейна следует заменить чем-то квантомеханическим»
В 1997 г. физик-теоретик Хуан Малдасена, который в настоящее время занимает должность профессора в принстонском Институте передовых исследований, разработал теорию, которая рассматривает Вселенную как совокупность очень тонких вибрирующих струн. Именно эти струны и создают гравитацию. Струны представляют собой своего рода голограмму, проецируемую из более низкоразмерной космической системы, которая проще, более плоская и не имеет гравитации.
В интервью, размещённом на образовательном ресурсе Learner.org, Малдасена сказал: «Мы считаем, что общую теорию относительности Эйнштейна следует заменять чем-то квантомеханическим, когда затрагиваются такие темы, как начало Большого Взрыва, или строение чёрных дыр, где распад материи происходят в очень маленькой области времени-пространства, и вещи, происходящие там, нельзя описывать, используя классические теории. В таких случаях следует использовать квантовую мезанику. Теория струн находятся в процессе развития, она была создана для описания квантомеханического времени-пространства».
Проблематичная сингулярность
Как гласит теория большого взрыва, Вселенная возникла из точки с нулевым объемом и бесконечно высокими плотностью и температурой. Это состояние, называемое сингулярностью, не поддается математическому описанию.
Пытаясь объяснить происхождение Вселенной, сторонники теории большого взрыва сталкиваются с серьезной проблемой, поскольку исходное состояние Вселенной в разработанной ими модели не поддается математическому описанию. Согласно всем существующим теориям большого взрыва, вначале Вселенная представляла собой точку пространства бесконечно малого объема, имевшую бесконечно большую плотность и температуру. Такое начальное состояние в принципе не может быть описано математически. Об этом состоянии ровным счетом ничего нельзя сказать. Все расчеты заходят в тупик. Это все равно что заниматься делением какого-то числа на ноль - что получится? 1? 5? 5 триллионов?.. Ответа на этот вопрос не существует. На языке науки это явление называют «сингулярностью».
Профессор радиоастрономии Манчестерского университета Б. Лоувел писал о сингулярностях следующее: «В попытке физически описать исходное состояние Вселенной мы натыкаемся на препятствие. Вопрос в том, является ли это препятствие преодолимым. Может быть, все наши попытки научно описать исходное состояние Вселенной заранее обречены на неудачу? Этот вопрос, а также концептуальные трудности, связанные с описанием сингулярной точки в исходный момент времени, являются одной из основных проблем современной научной мысли». Пока что это препятствие не смогли преодолеть даже самые выдающиеся ученые, разрабатывающие теории большого взрыва.
Нобелевский лауреат С. Вайнберг отмечал: «К сожалению, я не могу начать фильм [рассматривать сценарий события. - А.М.] с нулевой точки отсчета, когда времени еще не существовало, а температура была бесконечно велика». Таким образом, теория большого взрыва вообще не описывает происхождение Вселенной, так как исходная сингулярность, по определению, не поддается описанию.
Итак, теория большого взрыва сталкивается с непреодолимыми проблемами буквально с самого начала. В научно-популярных изложениях теории большого взрыва сложности, связанные с исходной сингулярностью, либо замалчиваются, либо упоминаются вскользь, но в специальных статьях ученые, делающие попытки подвести математическую базу под эту теорию, признают их главным препятствием. Профессора математики С. Хоукинг из Кембриджа и Г. Эллис из Кейптауна отмечают в своей монографии «Крупномасштабная структура пространства-времени»: «На наш взгляд, вполне оправданно считать физическую теорию, которая предсказывает сингулярность, несостоявшейся». И далее: «результаты наших наблюдений подтверждают предположение о том, что Вселенная возникла в определенный момент времени. Однако сам момент начала творения, сингулярность, не подчиняется ни одному из известных законов физики».
Понятно, что любая гипотеза о происхождении Вселенной, которая постулирует, что исходное состояние Вселенной не поддается физическому описанию, выглядит довольно подозрительно. Но это еще полбеды. Следующий вопрос: откуда взялась сама сингулярность? И ученые вынуждены объявить математически неописуемую точку бесконечной плотности и бесконечно малых размеров, существующую вне пространства и времени, безначальной причиной всех причин.
Попытки решения проблемы сингулярности
Не желая мириться с подобной перспективой, теоретики разработали несколько вариантов теории большого взрыва, в которых пытаются обойти проблему сингулярности. Один из возможных подходов - постулировать, что сингулярность при зарождении Вселенной была не совершенной. Б. Лоувел утверждает, что сингулярность в теории большого взрыва «часто представлялась как математическая проблема, возникшая из постулата об однородности Вселенной». Все классические модели Вселенной, появившейся в результате большого взрыва, обладают идеальной математической симметрией, и некоторые физики сочли это причиной появления сингулярных корней уравнений, описывающих исходное состояние Вселенной.
Чтобы скорректировать это, теоретики стали вводить в свои модели асимметрию, аналогичную той, которую можно видеть в наблюдаемой Вселенной. Таким образом, они надеялись внести в исходное состояние Вселенной достаточную неупорядоченность, необходимую для того, чтобы оно не сводилось к точке. Однако все их надежды были разрушены Хоукингом и Эллисом, которые утверждают, что, согласно их расчетам, модель большого взрыва с асимметричным распределением материи в любом случае должна иметь сингулярность в исходной точке".
Откуда появилась Вселенная?
Проблема сингулярности является лишь частью более общей проблемы, проблемы возникновения Вселенной (независимо от того, каким было ее начальное состояние). Если какая-либо модель Вселенной постулирует сингулярность, это, несомненно, создает очень большие теоретические трудности. Но даже если сингулярности можно избежать, то основной вопрос по-прежнему остается без ответа: откуда, собственно, появилась Вселенная? Надеясь уклониться от ответа на этот вопрос, некоторые ученые предложили теорию так называемой «бесконечно пульсирующей Вселенной». В соответствии с этой теорией, Вселенная расширяется, а затем сжимается до сингулярности, затем вновь расширяется и снова сжимается. У нее нет ни начала, ни конца. Это снимает вопрос о происхождении Вселенной - она ниоткуда не возникает, а существует вечно.
Но и эта модель не лишена серьезных недостатков. Прежде всего, до сих пор никто не смог удовлетворительно объяснить механизм пульсирования. Далее, в своей работе «Первые три минуты» С. Вайнберг утверждает, что каждый цикл расширения и сжатия должен приводить к определенным прогрессирующим изменениям во Вселенной, а это значит, что у Вселенной должно быть начало, иначе вся история Вселенной будет регрессом, растянувшимся на вечность. Таким образом, перед нами вновь встает вопрос о происхождении Вселенной.
Другой попыткой уйти от вопроса о происхождении Вселенной была предложенная английским астрофизиком П. Дэвисом модель «пульсирующей Вселенной с обращением хода времени». Согласно этой теории, Вселенная сначала расширяется, а затем сжимается до сингулярности, причем в начале каждого следующего цикла расширения-сжатия время поворачивает вспять, приводя, в конце концов, к сингулярности, с которой начинался предыдущий цикл. Согласно этой модели, прошлое становится будущим, а будущее - прошлым, так что понятие «начало Вселенной» лишается смысла. Этот сценарий дает некоторое представление о том, на какие ухищрения вынуждены пускаться ученые-космологи, чтобы как-то объяснить происхождение Вселенной.
Математики доказали, что есть скорости выше световой
Австралийские математики вопреки теории Эйнштейна доказали, что движение на скоростях, превышающих скорость света, возможно.
Согласно специальной теории относительности (СТО) Эйнштейна, ни один из «обычных» объектов не способен двигаться быстрее скорости света. Однако ученые разработали новые формулы, расширяющие СТО до значений выше скорости света, пишет ZN.ua со ссылкой на The Daily Mail.
Единственный на данный момент практический результат был получен в Европейском центре ядерных исследований (CERN) в Швейцарии. Там в ходе экспериментов с субатомными частицами направляемые пучки нейтрино прибывали к месту назначения на несколько миллиардных долей секунды раньше, чем если бы передвигались со скоростью света. Нынешним летом исследователи заявили о технической ошибке. Но австралийские математики Джим Хилл и Барри Кокс признаются, что именно на основании этих результатов они взялись за научные изыскания.
«Наш подход - естественное и логическое расширение СТО Эйнштейна и разработка формул без необходимости использовать комплексные числа или сложную физику», - говорит профессор Хилл.
«Мы математики, а не физики, так что подходим к этой проблеме с теоретической математической точки зрения», - добавил Барри Кокс.
Ученые не пытаются своими разработками объяснить, каким именно способом можно достичь и превысить скорость света. Их задача - понять, как уравнения и формулы могли бы действовать применительно к таким скоростям. Вместе с тем Кокс отмечает, что если удастся хотя бы теоретически доказать, что более быстрое движение, чем скорость света, возможно в принципе, то это бы в корне все изменило.
Из знаменитого уравнения Эйнштейна Emc2 (эквивалентность массы и энергии) следует, что имеющие массу частицы обладают тем большей энергией, чем выше их скорость. Для разгона до скорости света любой частице, имеющей массу, потребовалось бы сообщить бесконечное количество энергии. А в работе австралийских ученых превышение скорости света рассматривается как математически возможное и непротиворечивое событие.
В то же время, профессор Джим Хилл и доктор Барри Кокс предупреждают, что мечтающим о подобных путешествиях радоваться рано: пока нет никаких существенных предпосылок к тому, чтобы достичь запредельных скоростей с помощью ныне известных механизмов транспортировки.
А БЫЛ ЛИ БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ?
В наше время существуют две основных «научных» теории возникновения нашей Вселенной. Согласно Теории стабильного состояния, материя/энергия, пространство и время существовали всегда. Но тут же возникает логичный вопрос - почему сейчас никому не удается создать материю и энергию? Это утверждает Первый Закон Термодинамики, ни одного исключения из которого не удалось обнаружить. Напротив, все стремится к распаду и разрушению, энергия иссякает, становясь все менее способной к совершению работы (это называют Вторым Законом Термодинамики). Бесконечно старая Вселенная должна быть полностью лишена полезной энергии и каких-либо изменений - достигнуть состояния, называемого тепловой смертью.
Самая популярная теория происхождения Вселенной, поддерживаемая большинством теоретиков - Теория Большого Взрыва. Подобно библейскому повествованию о Сотворении она утверждает, что Вселенная возникла внезапно, но это было случайное событие, случившееся миллиарды лет назад. Оценка возраста Вселенной последнее время колебалась в пределах 8−20 миллиардов лет; в настоящее время речь ведется о 12 миллиардах лет.
Теорию Большого Взрыва предложили в 20-х годах нашего века ученые Фридман и Леметр, в сороковых годах ее дополнил и переработал Гамов. Согласно этой теории, когда-то давным-давно наша Вселенная представляла собой бесконечно малый сгусток, сверхплотный и раскаленный до немыслимых температур. Это нестабильное образование внезапно взорвалось, пространство быстро расширилось, а температура разлетающихся частиц, обладающих высокой энергией, начала снижаться. Примерно после первого миллиона лет атомы двух самых легких элементов, водорода и гелия, стали стабильными. Под действием сил притяжения начали концентрироваться облака материи. В результате сформировались галактики, звезды и другие небесные тела. Звезды старели, взрывались сверхновые, после чего появлялись более тяжелые элементы. Они формировали звезды более позднего поколения, такие, как наше Солнце. В качестве доказательств того, что в свое время произошел Большой Взрыв, говорят о красном смещении света от объектов, расположенных на больших расстояниях, и микроволновом фоновом излучении.
Красное смещение
Наблюдаемый спектр элементов, находящихся от нас на очень большом расстоянии, в общем таков же, как и на Земле, но спектральные линии сдвинуты в низкочастотную область - к большей длине волны. Это явление называют красным смещением. Его пытаются объяснить тем, что Земля и объект разлетаются с большой скоростью в разные стороны. Следуя этой теории, если проследить этот процесс в прошлое, все должно было начаться из одной точки - Большого Взрыва.
Вполне возможно, что красное смещение в спектре дальних галактик происходит из-за того, что они удаляются от нас. Библия говорит о том, что Господь распростер небеса. Действие этого движения противоположно действию сил притяжения, что стабилизирует всю систему. Однако если небеса были созданы с этой «встроенной» кинетической энергией только несколько тысяч лет тому назад, то при попытке заглянуть в более древнее время мы можем прийти к ложным заключениям. Положение, сложившееся в обозримой Вселенной к нашему времени может дать нам некоторое понимание того, что происходило в прошлом, но утверждать что-либо с полной уверенностью мы не можем.
Еще одно возможное объяснение красного смещения - гравитационное притяжение света, исходящего от галактики или звезды. Крайним случаем этого эффекта может быть черная дыра, в которой свет вовсе не может преодолеть гравитационное притяжение (В соответствии с теорией, черные дыры возникли в результате гравитационного свертывания (коллапса) старых, истощенных звезд-гигантов. Из-за особенностей строения и функционирования черных дыр обнаружить их чрезвычайно трудно. К нынешнему дню мы не можем с уверенностью утверждать, обнаружена ли хоть одна из них).
Советские ученые предположили, что красное смещение может происходить из-за снижения со временем скорости света. (Troitskii, Astrophysics and Space Science, 139, (1987) 389). Такой эффект способен породить и фоновое излучение.
Фоновое излучение
Теоретики предположили, что «эхо» первичного Большого Взрыва тоже претерпело красное смещение, и искать его теперь нужно в микроволновом диапазоне спектра. В 1965 году Пенциас и Уилсон (Penzias, Wilson) обнаружили микроволновое фоновое излучение с температурой всего 3 выше абсолютного нуля. Может ли это быть доказательством большого взрыва?
Фоновое излучение приблизительно в 3К совершенно одинаково во всех направлениях,
Нечто из ничего
Астроном Дэвид Дарлинг (Darling) в статье в New Scientist (14 сентября 1996 г., с. 49) предостерегает: «Не позволяйте толкователям космологии одурачить вас. У них тоже нет ответов на вопросы - хотя они хорошенько поработали над тем, чтобы убедить всех, и себя в том числе, в том, что им все ясно… На самом же деле объяснение того, как и откуда все началось - до сих пор серьезная проблема. Не помогает даже обращение к квантовой механике. Либо не существовало ничего, с чего все могло бы начаться - ни квантового вакуума, ни прегеометрической пыли, ни времени, в котором могло происходить что-либо, ни каких бы то ни было физических законов, в соответствии с которыми ничто могло превратиться в нечто. Либо же существовало нечто, и в этом случае оно требует объяснения».
Первый Закон, о котором мы уже говорили, гласит: нельзя получить что-либо из ничего.
Порядок из взрыва? Согласно Второму Закону термодинамики порядок, наблюдаемый в нашей Солнечной системе, не может быть следствием взрыва. Взрыв не ведет к порядку. Для того, чтобы получить некий порядок, необходимо введение не только энергии, но и информации.
Скрытая холодная темная материя
Огромная проблема теории большого взрыва в том, как предполагаемое изначальное излучение высокой энергии, якобы разлетаясь в разные стороны, могло объединиться в такие структуры как звезды, галактики и скопления галактик. Такая теория предполагает наличие дополнительных источников массы, обеспечивающих соответствующие значения силы притяжения. Эта материя, обнаружить которую так и не удалось, была названа Холодной Темной Материей (CDM - Cold Dark Matter). Подсчитали, что для образования галактик необходимо, чтобы такая материя составляла 95−99% Вселенной. Эта материя сродни новому наряду короля из сказки Андерсена - все говорят о нем, но никто его не видел. Какие только источники CDM ни изобретались! М. Хокинс (Hawkins) в книге Hunting down the Universe (1997) предположил, что 99% всей массы Вселенной составляют мини-черные дыры, каждая размером с двуспальную кровать. Но если эти таинственные черные дырочки образовались в результате свертывания звезд, как предполагает теория, они вряд ли бы могли быть причиной образования звезд - звезды образуются только из звезд. Еще один претендент на потерянный источник притяжения - «извивающиеся полосы волокнистого вещества, простирающиеся в космосе на миллионы километров, а также сверхтяжелые сгустки энергии, имеющие форму кренделя» (New Scientist, 27 сентября 1997 г., с. 30). Имеют ли красные карлики какое-то отношение к искомой гравитации? Нет, отвечают специалисты по космологии, их слишком мало, и их плотность не настолько высока. К августу 1997 года были зарегистрированы только шесть коричневых карликов, вернее, только о шести можно говорить с уверенностью. 30 апреля 1992 года журнал Nature написал: «Вне области космологии, для которой они и были изобретены, ни темная материя, ни расширение вселенной не имеют заслуживающей доверия поддержки».
Утерянная антиматерия
Если материя возникла благодаря излучению высокой энергии, порожденному большим взрывом, то одновременно с ней должно было образоваться такое же количество антиматерии. Но не образовалось. Если бы это произошло, материя и антиматерия аннигилировали бы друг друга.
Рождение и смерть звезд
В Библии сказано, что Создатель завершил Свою работу в шесть дней. По теории же большого взрыва звезды рождаются и умирают попеременно. Считается, что звезды формируются при сгущении пылевых облаков. Поскольку утверждается, что процесс этот занимает миллионы лет, никто не видел, как родилась хотя бы одна звезда. Астрономы могут показать на любую туманность и заявить, что это и есть протозвезда. Но так ли это? Со временем звезда сгорает и начинает сжиматься собственной гравитацией. В результате происходит взрыв сверхновой. Подобное зрелище можно было наблюдать в 1987 году, причем в течении нескольких месяцев. 4 июля 1054 года, согласно китайским летописям, такое же явление наблюдали в том районе неба, где сейчас находится Крабовидная туманность. Смерть и разрушение постигнет все существующее, об этом говорит Второй закон термодинамики. Звезды подразделяются на три основных категории: главная последовательность (как наше Солнце), красные гиганты и белые карлики. Считается, что звезда за миллионы лет своей жизни должна пройти все три этих стадии. Диаграммы, отражающие яркость звезд в зависимости от их температуры, ясно показывают существование трех типов звезд.
Звезда Сириус - самая яркая из видимых нами звезд и пятая из ближайших к Земле. Вокруг нее вращается тусклая белая звезда-карлик. Но судя по записям хроник, всего полторы тысячи лет тому назад эта звезда-спутник была красным гигантом. Смерть и разрушение звезд, очевидно, процесс не такой уж и медленный.
Размер и возраст Вселенной
Расстояния в космосе оцениваются по постоянной Хаббла, соотносящей расстояние и скорость удаления. То есть, чтобы узнать расстояние, мы используем то же самое расстояние! Говоря о неопределенности значения этой константы, редактор журнала Nature (27 июля 1995 г., с. 291), отметил: «Досадно, что пока сохраняются расхождения, специалисты по космологии не будут знать, как же относиться к таким вопросам, как, например, был ли большой взрыв на самом деле».
Магнитные поля, обнаруженные у Ганимеда, Марса и других планет, не поддаются объяснению, если исчислять их возраст миллионами лет. Несмотря на то, что вопрос о времени накоплении пыли на Луне был кардинально пересмотрен, до сих пор не решена проблема - почему все-таки на Луне так мало пыли? Не решен вопрос и о нестабильности колец Сатурна.
Антропный принцип
Ядро атома любого химического элемента состоит из протонов и нейтронов. По величине протоны чуть больше нейтронов. Если бы протон весил на 0,2% больше, он был бы нестабилен и распался бы на нейтрон, позитрон и нейтрино. В ядре атомов водорода - один протон, так что если бы протон был нестабилен, не существовали бы ни звезды, ни вода, ни органические молекулы. Стабильность протона не является предметом естественного отбора, значит, он должен быть именно таким с самого начала.
Притягивающая сила гравитации обратно пропорциональна квадрату расстояния R между массами, точнее - R-2.0. Если бы это соотношение не было таким сверхточным, Вселенная не была бы единым целым.
Земля находится от Солнца на расстоянии, оптимальном для существования на нашей планете жизни. Скорость вращения Земли; ее океаны и атмосфера; Луна; массивный Юпитер, отклоняющий кометы, угрожающие нашей планете (как комета Шумейкера-Леви) своим притяжением - все это служит поддержанию жизни на Земле.
Похоже, что и Вселенная, и Солнечная система, и Земля - все это было создано специально для человека. Наука признает этот факт и называет его антропным принципом.
То, что Создателя нельзя обнаружить и измерить с помощью научных инструментов, отнюдь не значит, что Его нет. Но это толкает ученых на поиски альтернативных объяснений. Один астроном предположил, что наша Вселенная была создана невесть откуда взявшимися разумными существами! А другой считает, что наша Вселенная - одна из миллиардов вселенных, единственная, имеющая все условия для существования жизни…
Разумная Вселенная
Сэр Фред Хойл (Hoyle), известный астроном, как-то написал: «Картина Вселенной, образования галактик и звезд, по крайней мере как она предстает в астрономии, удивительно нечетка, как пейзаж, видимый в тумане… Очевидно, что в изучении космологии упущен один компонент - тот, что предполагает разумный замысел».
Так был ли большой взрыв? Красное смещение и фоновое излучение не могут служить убедительными доказательствами этому. Законы термодинамики, гравитации и теория информации, тем не менее, дают достаточно однозначный ответ. Никакого взрыва не было.
Фундаментальный тупик
Речь пойдет о фундаментальной физике. Когда я был еще розовощеким юношей, лет сорок назад, я уже интересовался наукой. Почитывал разные журналы. И прекрасно помню (а это было время славы физиков и лириков, время большого энтузиазма!) подробные статьи о фундаментальной физике. Заканчивалось открытие основного набора микрочастиц. С большой помпой объявлялось об очередном великом открытии советских физиков. До сих пор помню, это была частица «анти-сигма-минус-гиперон». Физики с вдохновением и энтузиазмом говорили, что ещё чуть-чуть, и таблица элементарных частиц приобретет законченных вид, характерный для таблицы Менделеева, а физика элементарных частиц приобретет вид классической законченности.
Ещё немного, ещё чуть-чуть.
Прошло сорок лет. Каковы же результаты. Открыты некоторые резонансы, выяснены некоторые особенности взаимодействий, разработаны диаграммы Фейнмана, сконструированы некоторые теоретические модели - адроны, кварки. Потрачены огромные деньги на все более мощные ускорители, написаны горы статей, диссертаций и монографий. А в принципе, общее понимание микромира осталось на уровне сорокалетней давности.
В чём же проблема. А в том, что основная методология исследования остаётся той же, что и во времена Резерфорда! А именно, берётся некая мишень и по этой мишени бьём некоторой элементарной частицей с как можно большей энергией. Причем полагается, что чем большую энергию приобретет частица, тем в большую глубину микромира мы приникнем. И всё. Дальше вариации: циклотроны, синхрофазотроны, линейные ускорители, космические частицы, разные ускоряемые частицы, разные мишени, все более и более точные и дорогие датчики, разные способы обработки результатов измерений и их интерпретации
Я вам не лгу. Недавно была передача «Очевидное - невероятное». Там принимали участие крупнейшие специалисты (А мелочёвку туда и не приглашают). Так они честно и сказали. Де запустим, отладим, нарастим мощность до проектной, а потом будем смотреть, что из этого получится. Никаких особых планов и нет.
Представим себе, что некоторая группа занимается следующим: исследует устройство жидкости. Для этого из пипетки бросает капли окрашенной жидкости (чернил) на бумагу. Получаются кляксы. Меняем высоту, сорт бумаги (картон, стекло
Да, от физиков ждут многого, дают им деньги. Но уже ясно, физика элементарных частиц, как и вообще фундаментальная физика в тупике!
Конечно ещё будут говорить о каких то их достижениях, новых анти-дельта-минус-гиперкварковом резонансе, введут новую характеристику «вонь», потребуют деньги на строительство нового синхрофазотрона диаметром в тысячу километров, а в целом результат будет тот же - нулевой. Не пора ли этот бег на месте заканчивать. Нужны совершенно новые подходы, принципиально новые идеи.
Из стабильных частиц с послевоенных времён не прибавилось ничего. Нейтрон, позитрон, электрон, нейтрино да фотон. Собственно и всё. Остальные частицы, о которых говорят физики, это короткоживущие переходные образования. Их, по времени жизни, лукаво делят на две группы: частицы, хотя и короткоживущие, и резонансы, которые как бы не совсем частицы. Деление это весьма условно. Весь сыр-бор в том, что вот-вот физики сделают грандиозное открытие. А если не сделают, то скажут, что 7 ТэВ мало. Дайте 200 миллиардов долларов, что бы построить коллайдер на 70 ТэВ. Вот тогда…
По существу физики, в значительной мере спекулируют на нашем незнании. Так же, как те, кто ищет инопланетян из программы SETI, недавно запустили в космос спутник, который будет искать инопланетян.
А ведь когда-то Беккерель открыл радиоактивность очень дёшево. Просто забыл ампулу с солью урана на фотопластинке. Может ли что-то произойти, что бы физика вышла из тупика? Думаю да. Например, если физики задумаются над тем, что является основой информационных связей живых организмов. Например подумают о том, что процессы в микромире не ограничиваются моделью трёхмерного пространства. Могут быть и другие пути, которые дадут новые, причём дешёвые методологии. А ускорить их процесс мышления надо тем, чтобы денег на их затеи больше не давать.
Не подражай, не восхищайся, а просто превосходи.
Пять самых захватывающих космических экспедиций будущего
В прошедшем году человечество успешно посадило спускаемый аппарат на комету. Какие новые достижения космической науки ждут нас впереди? Корреспондент BBC Future рассказывает о пяти наиболее захватывающих экспедициях, реализация которых возможна в обозримом будущем.
Посадка европейского аппарата «Филы» на поверхность кометы, летящей со скоростью 135 000 км/ч, ознаменовала начало новой главы в исследованиях космического пространства. Пройдет немало лет, прежде чем мы сможем осознать масштаб тех открытий, которые будут сделаны в ходе этой экспедиции. Тем временем ученые задают неизбежный вопрос - что дальше?
BBC Future предлагает вашему вниманию описание пяти самых невероятных экспедиций, осуществить которые надеются мировые космические агентства - включая план по поимке астероида, погружение в скованный льдом океан на спутнике Юпитера и даже, возможно, полет к дальней звезде.
Дрейфующие поселения в венерианской атмосфере
Венеру часто называют зловещей сестрой-близнецом Земли. Планета схожа с нашей по размерам, но имеет токсичную атмосферу, проливающуюся кислотными дождями. Тем не менее, научная команда американского космического агентства НАСА под руководством Джефри Лэндиса исследует возможность отправки на орбиту Венеры астронавтов для дистанционного управления планетоходами на ее поверхности. Планы Лэндиса этим не ограничиваются - по его мнению, люди могли бы обитать внутри воздушных шаров, дрейфующих в верхних слоях венерианской атмосферы, над ядовитыми облаками. На высоте около 50 км от поверхности Венеры атмосферное давление и температура очень похожи на те, что наблюдаются в приземных слоях атмосферы на Земле. Гигантский шар, заполненный воздухом, пригодным для дыхания, будет свободно плавать на этой высоте, не снижаясь, за счет перепада давлений в атмосфере Венеры.
Путешествие по морю на Титане
Погода на Титане - крупнейшем спутнике Сатурна - весьма похожа на земную, за исключением того, что облака состоят из метана, который, выпадая на поверхность в виде дождя, формирует озера и моря. НАСА и Европейский конгресс планетарных исследований (European Planetary Science Congress) независимо друг от друга рассматривают возможность высадить на поверхность одного из таких морей плавучий исследовательский аппарат. Для этого необходимо решить несколько сложных технических задач. Во-первых, Титан покрыт толстым слоем облаков, что исключает возможность применения двигателей на солнечных батареях. Соответственно, придется использовать ядерное топливо. Во-вторых, для передвижения по вязкой поверхности моря на Титане потребуется нетрадиционный двигатель. Возможно, выбор будет сделан в пользу червячного винта (наподобие винта в мясорубке), «бурящего» жидкую среду. Правда, НАСА приостановило работу над своей программой, а европейский проект пока находится на ранней стадии.
Подледные исследования на Европе
Более многообещающие открытия могут таиться под ледяной коркой Европы - спутника Юпитера. Из-за большой удаленности от Солнца Европа получает очень мало тепла, но не исключено, что подо льдом находится вода в жидком состоянии, подогреваемая тектонической активностью в недрах планеты. Чтобы до нее добраться, потребуется «криобот» - аппарат, способный при помощи теплового воздействия проложить себе путь сквозь лед толщиной в несколько километров. НАСА уже работает над таким аппаратом, который назвали «Валькирией». Аппарат нагревает воду при помощи бортового ядерного источника энергии и направляет струю на лед, растапливая его. Затем «Валькирия» собирает талую воду и повторяет процедуру, постепенно продвигаясь вперед. В ходе испытаний на Аляске малоразмерный опытный образец преодолел восьмикилометровую толщу льда в течение года. В результате программа получила серьезный приток финансирования для дальнейшего развития технологии. Если экспедиция состоится, ученые надеются впервые обнаружить жизнь за пределами Земли - по их мнению, теплый океан Европы может быть обитаем.
Поймать астероид
Если посадка на комету представляла собой чрезвычайно сложную задачу, то программа НАСА под названием «Миссия по перенаправлению астероидов» (Asteroid Redirect Mission) является рекордсменом по амбициозности. Идея заключается в том, чтобы захватить астероид и отбуксировать его на лунную орбиту, где на него высадятся астронавты, чтобы взять пробы грунта. Как и в случае с аппаратом «Филы», анализ грунта с астероида поможет получить новую информацию о происхождении Солнечной системы. Кроме того, в рамках программы планируется разработать технологию защиты от метеоритной угрозы Земле. У НАСА есть список из шести астероидов, потенциально пригодных для целей миссии. Как именно будет происходить захват небесного тела, пока не решили; среди рассматриваемых вариантов - использование гигантского надувного контейнера, в который поместят астероид. Если все пойдет по плану, прогнозирует НАСА, программа будет реализована в течение ближайших 15 лет.
Межзвездный полет
Если же экспедиции в пределах Солнечной системы не слишком вас впечатляют, то как насчет полета к Альфе Центавра? Если «Столетний космический корабль» (100 Year Starship) - совместный проект НАСА и Агентства по перспективным оборонным научно-исследовательским разработкам США (DARPA) получит зеленый свет, возможно, человечество отправится к самой близкой к нам звезде вне пределов Солнечной системы еще при жизни нынешних новорожденных. По крайней мере, руководители проекта рассчитывают на создание необходимых для межзвездного перелета технологий в течение ближайших 100 лет - таких как двигатель, работающий на антиматерии. Необходимо будет также подумать о мерах по предотвращению последствий длительного пребывания в космосе для человеческого организма. Учитывая современный уровень науки, шансы на успех миссии представляются ничтожными. С другой стороны, 150 лет назад роман Жюля Верна, повествующий о полете на Луну, тоже, должно быть, казался его современникам лишь фантазией - в те времена не было даже летательных аппаратов тяжелее воздуха. Так что сюжет свежего фантастического фильма Кристофера Нолана «Интерстеллар» может оказаться не таким далеким от реальности.
Математика универсальная наука, она с одинаковым изяществом описывает как реалии так и иллюзии.