Най-големите неразгадани мистерии във физиката. Част III

Накратко: Статията разглежда съдбата на Вселената в зависимост от плътността на материята и наличието на тъмна енергия, изследвайки сценарии като Големия срив или Големия разрив. Тя изследва и квантовата мистерия относно механизма, чрез който измерването на частици причинява свиване на тяхната вълнова функция.

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.

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

 

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.