Daugėja įrodymų, kad kai kurios Visatos dalys gali būti ypatingos.Vienas iš šiuolaikinės astrofizikos kertinių akmenų yra kosmologinis principas. Pagal jį stebėtojai Žemėje mato tuos pačius dalykus kaip ir stebėtojai iš bet kurios kitos Visatos vietos, o fizikos dėsniai visur yra vienodi. Pavyzdžiui, Visata visomis kryptimis atrodo daugmaž vienodai, o galaktikos visose pusėse pasiskirsčiusios maždaug vienodai.
Tačiau pastaraisiais metais kai kurie kosmologai ėmė abejoti šiuo principu.
Jie atkreipia dėmesį į įrodymus, gautus tyrinėjant 1 tipo supernovas, kurios nuo mūsų tolsta vis didesniu greičiu, o tai rodo ne tik tai, kad Visata plečiasi, bet ir tai, kad šis plėtimasis spartėja.
Įdomu tai, kad greitėjimas nėra vienodas visomis kryptimis. Vienomis kryptimis Visata greitėja greičiau nei kitomis. Tačiau kiek galime pasitikėti šiais duomenimis? Gali būti, kad kai kuriomis kryptimis stebime statistinę paklaidą, kuri išnyktų, jei duomenys būtų tinkamai išanalizuoti.
Rong-Jen Cai ir Zhong-Liang Tuo iš Kinijos mokslų akademijos Teorinės fizikos instituto Pekine dar kartą patikrino duomenis, gautus iš 557 supernovų iš visų Visatos dalių, ir perskaičiavo. Šiandien jie patvirtino nehomogeniškumo buvimą. Jų skaičiavimais, didžiausias pagreitis vyksta Lapės žvaigždyne šiauriniame pusrutulyje. Šios išvados sutampa su kitais tyrimais, kad kosminėje mikrobangų foninėje spinduliuotėje egzistuoja nehomogeniškumas.
Tai gali paskatinti kosmologus padaryti drąsią išvadą: kosmologinis principas yra klaidingas.
Kyla kankinantis klausimas: kodėl visata yra nehomogeniška ir kaip tai paveiks esamus kosmoso modelius?
Pasiruoškite galaktikos persikėlimui
Pieno kelias
JAV ir Kanados mokslininkų grupė paskelbė tinkamų gyvybės formavimuisi vietų Mėlynbarzdžio kelyje žemėlapį. Mokslininkų straipsnis priimtas publikuoti žurnale „Astrobiology”, o jo preprintą galima rasti arXiv.org. pagal šiuolaikines koncepcijas gyvenamoji galaktikos zona (Galaktinė gyvenamoji zona – GZZ) apibrėžiama kaip regionas, kuriame, viena vertus, yra pakankamai sunkiųjų elementų planetoms formuotis ir, kita vertus, kurio neveikia kosminiai kataklizmai. Pagrindiniai tokie kataklizmai, pasak mokslininkų, yra supernovų sprogimai, kurie gali lengvai „sterilizuoti” visą planetą.
Atlikdami tyrimą mokslininkai sukūrė žvaigždžių formavimosi procesų kompiuterinį modelį, taip pat Ia (baltosios nykštukės dvigubose sistemose, vagiančios materiją iš kaimynės) ir II (didesnės nei 8 Saulės masės žvaigždės sprogimas) tipo supernovų kompiuterinį modelį. Dėl to astrofizikai sugebėjo išskirti Mėlynbarzdžio regionus, kurie teoriškai yra tinkami gyventi.
Be to, mokslininkai nustatė, kad maždaug 1,5 proc. visų galaktikos žvaigždžių (t. y. apie 4,5 mlrd. iš 3×1011 žvaigždės) įvairiais laikotarpiais galėjo egzistuoti gyvenamos planetos.
Kartu 75 proc. šių hipotetinių planetų turi būti potvynių ir atoslūgių sandūroje, t. y. nuolat „žiūrėti” į žvaigždę iš vienos pusės. Ar tokiose planetose įmanoma gyvybė – astrobiologų diskusijų objektas.
Apskaičiuodami GHZ mokslininkai taikė tą patį metodą, kuris naudojamas analizuojant gyvenamąsias zonas aplink žvaigždes. Tokia zona paprastai vadinamas regionas aplink žvaigždę, kuriame uolėtos planetos paviršiuje gali egzistuoti skystas vanduo.
Mūsų visata yra holograma. Ar egzistuoja tikroji tikrovė?
Paprastai tariant, holograma – tai trimatė nuotrauka, kurioje saugomi šviesos spinduliai, atsispindėję nuo objekto tuo metu, kai holograma įrašoma. Taigi brangakmenį galite matyti taip, tarsi jis gulėtų už stiklo, nors iš tikrųjų jo ten nėra, o tai tik jo holograma. Tokį stebuklą pasauliui 1948 m. atskleidė Denisas Gaboras ir už tai gavo Nobelio premiją.
Hologramos prigimtis – „visuma kiekvienoje dalelėje” – leidžia mums visiškai naujai suprasti daiktų struktūrą ir tvarką. Objektus, pavyzdžiui, elementariąsias daleles, matome atskirtus, nes matome tik dalį tikrovės.
Šios dalelės yra ne atskiros „dalys”, o gilesnės vienovės aspektai.
Kažkuriame gilesniame tikrovės lygmenyje tokios dalelės nėra atskiri objektai, bet yra tarsi kažko fundamentalesnio tęsinys.
Mokslininkai priėjo prie išvados, kad elementariosios dalelės gali sąveikauti tarpusavyje nepriklausomai nuo atstumo ne todėl, kad jos keičiasi kažkokiais paslaptingais signalais, bet todėl, kad jų atskirumas yra iliuzija.
Jei dalelių atskirumas yra iliuzija, tai gilesniu lygmeniu visi pasaulio daiktai yra be galo tarpusavyje susiję. Anglies atomų elektronai mūsų smegenyse yra susiję su kiekvienos plaukiojančios lašišos, kiekvienos plaukiojančios širdies ir kiekvienos danguje spindinčios žvaigždės elektronais.
Visata kaip holograma reiškia, kad mes neegzistuojame
Holograma mums sako, kad ir mes esame holograma. fermi laboratorijos astrofizinių tyrimų centro (Fermilab) mokslininkai šiuo metu kuria „holometro” (Holometer) prietaisą, kuriuo galės paneigti viską, ką žmonija šiuo metu žino apie visatą.
Naudodami prietaisą „Holometras” specialistai tikisi įrodyti arba paneigti beprotišką prielaidą, kad trimatė visata, kokią mes pažįstame, paprasčiausiai neegzistuoja, nes yra ne kas kita, o tik savotiška holograma. Kitaip tariant, mus supanti tikrovė yra iliuzija ir nieko daugiau …
Teorija, kad Visata yra holograma, remiasi ne taip seniai atsiradusia prielaida, kad erdvė ir laikas Visatoje nėra tolydūs. Jie esą susideda iš atskirų dalių, taškų – tarsi iš pikselių, dėl ko neįmanoma be galo didinti Visatos „vaizdo mastelio”, skverbtis vis giliau ir giliau į daiktų esmę. Pasiekus tam tikrą mastelio reikšmę, Visata pasirodo esanti kažkas panašaus į labai prastos kokybės skaitmeninį atvaizdą – neryški, neryški.
Įsivaizduokite paprastą žurnalo nuotrauką. Ji atrodo kaip vientisas vaizdas, bet nuo tam tikro didinimo lygio ji suskyla į taškus, kurie sudaro visumą. Panašiai ir mūsų pasaulis tariamai sudėliotas iš mikroskopinių taškelių į vientisą gražų, netgi išgaubtą vaizdą. Tai stulbinanti teorija! Ir dar visai neseniai į ją nebuvo žiūrima rimtai. Tik naujausi juodųjų skylių tyrimai daugumą mokslininkų įtikino, kad „holografinėje” teorijoje kažkas yra.
Esmė ta, kad astronomų atrastų juodųjų skylių laipsniškas garavimas laikui bėgant sukėlė informacinį paradoksą – visa juose esanti informacija apie skylės vidų šiuo atveju išnyktų.
O tai prieštarauja informacijos išsaugojimo principui.
Tačiau Nobelio fizikos premijos laureatas Gerardas t’Hooftas, remdamasis Jeruzalės universiteto profesoriaus Džeikobo Bekenšteino darbais, įrodė, kad visa trimačiame objekte esanti informacija gali būti išsaugota dvimatėse ribose, likusiose po jo sunaikinimo, – panašiai kaip trimačio objekto atvaizdas gali būti patalpintas dvimatėje hologramoje.
MOKSLININKAS KARTĄ TURĖJO FANTAZMĄ
Pirmą kartą „beprotiška” idėja apie iliuzinę visatą XX a. viduryje gimė Londono universiteto fizikui Davidui Bohmui, Alberto Einšteino bendradarbiui.
Remiantis jo teorija, visas pasaulis organizuotas maždaug kaip holograma.
Kaip bet kurioje, kad ir mažoje hologramos dalyje yra visas trimačio objekto atvaizdas, taip ir kiekvienas egzistuojantis objektas yra „investuotas” į kiekvieną jo sudedamąją dalį.
– Iš to išplaukia, kad objektyvios tikrovės nėra.” Tada profesorius Bohmas padarė stulbinančią išvadą. – Nors Visata yra akivaizdžiai tanki, iš esmės ji yra fantazmas, milžiniška, prabangiai detalizuota holograma.
Prisiminkime, kad holograma yra lazeriu padaryta trimatė nuotrauka. Norint ją padaryti, pirmiausia fotografuojamas objektas turi būti apšviestas lazerio šviesa. Tada antrasis lazerio spindulys, sudėtas su atsispindėjusia nuo objekto šviesa, sukuria interferencinį raštą (spindulių minimumų ir maksimumų kaitą), kurį galima įrašyti į juostelę.
Paruoštas vaizdas atrodo kaip beprasmis šviesių ir tamsių linijų persipynimas. Tačiau apšvietus vaizdą kitu lazerio spinduliu, iš karto atsiranda trimatis pradinio objekto atvaizdas.
Trimatis vaizdas nėra vienintelė išskirtinė hologramai būdinga savybė.
Jei holograma su, pavyzdžiui, medžio atvaizdu perpjaunama pusiau ir apšviečiama lazeriu, kiekvienoje pusėje bus visas to paties medžio atvaizdas, lygiai tokio paties dydžio. Jei toliau pjaustysime hologramą į mažesnes dalis, kiekvienoje iš jų vėl bus viso objekto atvaizdas.
Skirtingai nei įprastoje nuotraukoje, kiekvienoje hologramos dalyje yra informacija apie visą objektą, tačiau proporcingai atitinkamai sumažėja aiškumas.
– Hologramos principas „viskas kiekvienoje dalyje” leidžia mums visiškai naujai pažvelgti į tvarkingumo ir tvarkingumo klausimą”, – aiškino profesorius Bohmas. – Didžiąją savo istorijos dalį Vakarų mokslas vystėsi vadovaudamasis nuostata, kad geriausias būdas suprasti fizikinį reiškinį, ar tai būtų varlė, ar atomas, yra jį išpjaustyti ir ištirti jo dalis.
Holograma parodė, kad kai kurių visatos dalykų tokiu būdu tyrinėti neįmanoma. Jei išpjaustysime ką nors, sutvarkytą holografiniu būdu, negausime jį sudarančių dalių, o gausime tą patį dalyką, tik ne taip tiksliai.
IR TADA BUVO APŠVIEČIANTIS ASPEKTAS
prie „beprotiškos” Bohmo idėjos paskatino ir savo laiku sensacingas eksperimentas su elementariosiomis dalelėmis. Paryžiaus universiteto fizikas Alanas Aspektas 1982 m. atrado, kad tam tikromis sąlygomis elektronai gali akimirksniu bendrauti tarpusavyje, nepriklausomai nuo atstumo tarp jų.
Nesvarbu, ar juos skiria dešimt milimetrų, ar dešimt milijardų kilometrų. Kažkokiu būdu kiekviena dalelė visada žino, ką daro kita. Tik viena šio atradimo problema buvo nemaloni: jis pažeidžia Einšteino postulatą apie ribinį sąveikos greitį, lygų šviesos greičiui.
Kadangi keliauti greičiau už šviesos greitį tolygu įveikti laiko barjerą, ši bauginanti perspektyva privertė fizikus smarkiai suabejoti Aspekso darbu.
Tačiau Bohmas sugebėjo pateikti paaiškinimą. Pasak jo, elementariosios dalelės sąveikauja bet kokiu atstumu ne dėl to, kad jos keičiasi tarpusavyje kokiais nors paslaptingais signalais, bet dėl to, kad jų atskirumas yra iliuzinis. Jis aiškino, kad kažkuriame gilesniame tikrovės lygmenyje tokios dalelės yra ne atskiri objektai, o iš tikrųjų kažko fundamentalesnio tęsiniai.
„Kad geriau suprastumėte, profesorius savo sudėtingą teoriją iliustravo tokiu pavyzdžiu, – rašė Maiklas Talbotas (Michael Talbot), knygos The Holographic Universe (Holografinė visata) autorius. – Įsivaizduokite akvariumą. Taip pat įsivaizduokite, kad jūs negalite matyti akvariumo tiesiogiai, o galite stebėti tik du televizijos ekranus, kurie perduoda vaizdus iš kamerų, esančių po vieną akvariumo priekyje ir šone.
Žiūrėdami į ekranus galite daryti išvadą, kad kiekviename ekrane matomos žuvys yra atskiri objektai. Kadangi kameros perduoda vaizdus iš skirtingų kampų, žuvys atrodo skirtingai. Tačiau toliau stebėdami po kurio laiko pastebėsite, kad tarp skirtinguose ekranuose esančių žuvų yra ryšys.
Kai viena žuvis pasisuka, kita žuvis taip pat pakeičia kryptį, šiek tiek skirtingai, bet visada atitinkamai pirmajai. Kai matote vieną žuvį visu veidu, kita būtinai yra profiliu. Jei neturite pilno situacijos vaizdo, labiau tikėtina, kad padarysite išvadą, jog žuvys turi kažkaip akimirksniu bendrauti tarpusavyje, kad tai nėra atsitiktinumo faktas.”
– Akivaizdi viršgarsinė dalelių sąveika byloja, kad egzistuoja gilesnis nuo mūsų paslėptas tikrovės lygmuo, – aiškino Bohmas apie aspekto eksperimentų reiškinį, – aukštesnis už mūsų dimensiškumas, kaip ir akvariumo analogijoje. Mes matome šias daleles kaip atskiras tik todėl, kad matome tik dalį tikrovės.
O dalelės yra ne atskiros „dalys”, bet gilesnės vienovės, kuri galiausiai yra tokia pat holografinė ir nematoma kaip minėtas medis, aspektai.
O kadangi viskas fizinėje tikrovėje susideda iš šių „fantomų”, tai ir pati Visata, kurią stebime, yra projekcija, holograma.
Ką dar holograma gali nešti savyje, kol kas nežinoma.
Tarkime, kad tai, pavyzdžiui, yra matrica, duodanti pradžią viskam pasaulyje, bent jau joje yra visos elementariosios dalelės, įgijusios ar įgysiančios bet kokį įmanomą materijos ir energijos pavidalą – nuo snaigių iki kvazarų, nuo mėlynųjų banginių iki gama spindulių. Tai tarsi visuotinis prekybos centras, kuriame yra visko.
Nors Bohmas pripažino, kad mes negalime žinoti, ką dar talpina holograma, jis leido sau pasakyti, kad neturime pagrindo manyti, jog joje daugiau nieko nėra. Kitaip tariant, galbūt holografinis pasaulio lygmuo yra tik vienas begalinės evoliucijos etapas.
OPTIMISTO POŽIŪRIS
Psichologas Džekas Kornfildas (Jack Kornfield), pasakodamas apie savo pirmąjį susitikimą su dabar jau mirusiu Tibeto budizmo mokytoju Kalu Rinpoče (Kalu Rinpoche), prisimena, kad jų dialogas buvo toks:
– Ar galėtumėte keliais sakiniais išdėstyti pačią budizmo mokymo esmę?
– Galėčiau tai padaryti, bet jūs manimi nepatikėtumėte, ir jums prireiktų daugybės metų, kad suprastumėte, apie ką kalbu.
– Šiaip ar taip, paaiškinkite, norėčiau sužinoti. Rinpočės atsakymas buvo labai trumpas:
– Jūs iš tikrųjų neegzistuojate.
LAIKAS SUDARYTAS IŠ GRŪDELIŲ
Bet ar įmanoma „pajusti” šią iliuziją įrankiais? Kaip paaiškėjo, taip. Jau kelerius metus Vokietijoje, Hanoveryje (Vokietija), pastatytame gravitaciniame teleskope GEO600 atliekami tyrimai, kuriais siekiama aptikti gravitacines bangas – erdvėlaikio svyravimus, sukeliančius supermasyvius kosminius objektus.
Tačiau per tuos metus nebuvo aptikta nė viena banga. Viena iš priežasčių – keistas 300-1500 Hz dažnio triukšmas, kuris ilgą laiką fiksuoja detektorių. Jie iš tiesų trukdo jo darbui.
Tyrėjai veltui ieškojo triukšmo šaltinio, kol su jais atsitiktinai susisiekė Fermi laboratorijos Astrofizikinių tyrimų centro direktorius Kreigas Hoganas (Craig Hogan).
Jis pareiškė supratęs, kas vyksta. Pasak jo, iš holografinio principo išplaukia, kad erdvėlaikis nėra ištisinė linija ir greičiausiai yra mikrozonų, grūdelių, savotiškų erdvėlaikio kvantų, rinkinys.
– O GEO600 įrangos tikslumo šiandien pakanka, kad būtų galima fiksuoti vakuumo svyravimus, vykstančius ties erdvės kvantų ribomis, kurių grūdelius, jei holografinis principas teisingas, sudaro Visata, – aiškino profesorius Hoganas.
Pasak jo, GEO600 tiesiog ir susidūrė su esminiu erdvėlaikio apribojimu – pačiu „grūdeliu”, panašiu į žurnalo nuotraukos grūdėtumą. Ir suvokė šią kliūtį kaip „triukšmą”.
O Kreigas Hoganas, sekdamas Bohmu, įtikinamai kartoja:
– Jei GEO600 rezultatai atitinka mano lūkesčius, vadinasi, mes visi iš tiesų gyvename didžiulėje visuotinio masto hologramoje.
Kol kas detektoriaus rodmenys tiksliai atitinka jo skaičiavimus, ir atrodo, kad mokslo pasaulis stovi ant didžiojo atradimo slenksčio.
Ekspertai primena, kad kadaise pašaliniai garsai, 1964 m. per eksperimentus išgąsdinę Bell laboratorijos – didžiausio telekomunikacijų, elektroninių ir kompiuterinių sistemų tyrimų centro – mokslininkus, jau tapo pasaulinio mokslo paradigmos pokyčio pranašu: taip buvo aptikta reliktinė spinduliuotė, įrodanti Didžiojo sprogimo hipotezę.
O Visatos holografinės prigimties įrodymo mokslininkai laukia, kai prietaisas „Holometras” veiks visu pajėgumu. Mokslininkai tikisi, kad jis padidins praktinių duomenų ir žinių apie šį nepaprastą atradimą, vis dar priklausantį teorinės fizikos sričiai, kiekį.
Detektorius įrengtas taip: šviečia lazeriu per spindulio dalytuvą, iš jo du spinduliai praeina pro du statmenus kūnus, atsispindi, grįžta atgal, susijungia ir sukuria interferencinį modelį, kuriame bet koks iškraipymas praneša apie kūnų ilgių santykio pokytį, nes gravitacinė banga, praeidama pro kūnus, nevienodai suspaudžia arba ištempia erdvę skirtingomis kryptimis.
– „Holograma leis mums priartinti erdvėlaikį ir pažiūrėti, ar pasitvirtins vien matematinėmis išvadomis pagrįstos prielaidos apie dalinę visatos struktūrą”, – siūlo profesorius Hoganas.
Pirmieji naujojo aparato duomenys bus pradėti gauti šių metų viduryje.
PESIMISTŲ NUOMONĖ
Londono Karališkosios draugijos prezidentas, kosmologas ir astrofizikas Martinas Risas (Martin Rees): „Visatos gimimas mums amžinai liks paslaptis”.
– Visatos dėsnių niekada nesuprasime. Ir niekada nesužinosime, kaip Visata atsirado ir kas jos laukia ateityje. Hipotezės apie Didįjį sprogimą, neva pagimdžiusį mus supantį pasaulį, arba apie tai, kad lygiagrečiai su mūsų Visata gali egzistuoti daugybė kitų, arba apie holografinę pasaulio prigimtį – liks neįrodytomis prielaidomis.
Be abejo, viskam yra paaiškinimų, tačiau nėra genijų, kurie galėtų juos suprasti. Žmogaus protas yra ribotas. Ir jis jau pasiekė savo ribą. Net ir šiandien esame taip pat toli nuo to, kad suprastume, pavyzdžiui, vakuumo mikrostruktūrą, kaip ir žuvys akvariume, kurios visiškai neįsivaizduoja, kaip organizuota aplinka, kurioje jos gyvena.
Aš, pavyzdžiui, turiu pagrindo įtarti, kad erdvė turi ląstelinę struktūrą. O kiekviena ląstelė yra trilijonus trilijonų kartų mažesnė už atomą. Tačiau mes negalime to nei įrodyti, nei paneigti, nei suprasti, kaip tokia struktūra veikia. Ši užduotis per daug sudėtinga, per daug gąsdinanti žmogaus protą….
Galaktikos kompiuterinis modelis
Po devynis mėnesius trukusių skaičiavimų galingu superkompiuteriu astrofizikams pavyko sukurti gražios spiralinės galaktikos, kuri yra mūsų Pieno kelio kopija, kompiuterinį modelį.
Stebima mūsų galaktikos formavimosi ir evoliucijos fizika. Modelis, kurį sukūrė Kalifornijos universiteto ir Ciuricho teorinės fizikos instituto mokslininkai, išsprendžia mokslo problemą, iškilusią dėl vyraujančio kosmologinio Visatos modelio.
„Ankstesni bandymai sukurti masyvią diskinę galaktiką, panašią į Pieno kelią, žlugo, nes modelyje buvo per didelis, palyginti su disko dydžiu, balagenas (centrinis iškilimas), – sakė Kalifornijos universiteto (UCLA) astronomijos ir astrofizikos magistrantė Javiera Guedes, mokslinio straipsnio apie modelį, pavadintą Eris (angl. Eris), autorė. Tyrimas bus paskelbtas žurnale „Astrophysical Journal”.
Eris yra masyvi spiralinė galaktika, kurios centre yra branduolys, sudarytas iš ryškių žvaigždžių ir kitų struktūrinių objektų, būdingų tokioms galaktikoms kaip Pieno kelias. Pagal ryškumą, galaktikos centro pločio ir disko pločio santykį, žvaigždžių sudėtį ir kitas savybes ji atitinka Pieno kelią ir kitas tokio tipo galaktikas.
Kaip pranešė bendraautorius Piero Madau, Kalifornijos universiteto (UCLA) astronomijos ir astrofizikos profesorius, projektas kainavo daug pinigų, už kuriuos buvo nupirkta 1,4 mln. procesoriaus valandų skaičiavimo laiko NASA superkompiuteryje „Pleiades”.
Rezultatai padėjo patvirtinti „šaltosios tamsiosios medžiagos” teoriją, pagal kurią Visatos sandaros raidą lėmė gravitacinė tamsiosios šaltosios medžiagos sąveika („tamsioji”, nes jos nematyti, o „šaltoji”, nes dalelės juda labai lėtai).
„Šis modelis seka daugiau nei 60 milijonų tamsiosios medžiagos dalelių ir dujų sąveiką. Jo kodas apima tokių procesų kaip gravitacija ir hidrodinamika, žvaigždžių formavimasis ir supernovų sprogimai fiziką – ir visa tai yra didžiausios skiriamosios gebos iš visų pasaulyje egzistuojančių kosmologinių modelių”, – sakė Guedesas.
Patiko straipsnis? Pasidalykite su draugais „Facebook”:
