Най-големите неразгадани мистерии във физиката. Част III

Каква е съдбата на вселената?

Credit: Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported | Bjarmason

Съдбата на Вселената силно зависи от фактор с неизвестна стойност: Ω – мярка за плътността на материята и енергията в целия Космос. Ако Ω е по-голяма от 1, то пространствено-времевия континуум би бил „затворен”, като повърхността на гигантска сфера. Ако няма тъмна енергия, подобна Вселена в крайна сметка би спряла да се разширява и вместо това, би започнала да се свива, докато не настъпи т. нар. Голям срив или превръщането на Вселената в единствена по рода си голяма черна дупка. Ако Вселената е затворена, но съществува тъмна енергия, сферичната Вселена ще продължи да се разширява завинаги.

Ако пък Ω е по-малка от 1, то геометрията на Космоса ще бъде „отворена” и с форма на седло. В този случай, Вселената ще бъде обречена на Голямото замръзване, последвано от Големия разрив: първоначално, разширяването на Вселената ще раздалечи галактиките и звездите, оставяйки ги смразени и самотни. След това, с продължаване на процеса на разширяване, силите, които държат атомите заедно, ще бъдат превъзмогнати и всичко ще се разпадне.


РЕКЛАМА:

***

Ако Ω = 1, Вселената ще бъде плоска и ще се разширява във всички посоки, под формата на безкрайна равнина. Ако няма тъмна енергия, подобна Вселена би се разширявала завинаги, но с все по-ниска скорост, до достигане на застой. Ако има тъмна енергия, плоската Вселена ще се разширява до възникване на Големия разрив. Независимо от всичко, Вселената загива.

Как измерванията свиват квантовите вълнови функции?

Credit: John D. Norton

В странното царство на електроните, фотоните и други основни частици, квантовата механика е Законът. Частиците не се държат като малки топчета, а по-скоро като вълни, които се простират на голяма площ. Всяка частица се описва чрез вълнова функция или вероятностно разпределение, което показва какви най-вероятно са местоположението, скоростта и други свойства, но не и какви точно са. Всъщност, частицата притежава определен обхват от стойности за всички свойства, докато не измерите експериментално едно от тях – например, местоположението му – в този момент вълновата функция на частицата се свива и заема само едно местоположение.

Но как и защо измерването на свойствата на частицата кара вълновата му функция да се свие, възпроизвеждайки конкретната реалност, която ние възприемаме като съществуваща? Този въпрос е известен като „проблем на измерването” и изглежда езотеричен, но от отговора му зависи да разберем какво е реалност и дали изобщо съществува.

Има ли ред в хаоса?

Физиците не могат точно да решат набора от уравнения, които описват поведението на флуидите – от вода, през въздух, до всички останали течности и газове. В действителност, дори не се знае дали съществува общо решение на т. нар. уравнения на Навие-Стокс или, дори да има решение, дали то описва флуидите навсякъде или притежава присъщи непознаваеми точки, наречени сингулярности. В резултат, природата на хаоса остава неясна.

Превод: Росица Ташкова

Източник: Live Science

 


Европейска нощ на учените 2022 г.: