I 1900 sagde den britiske fysiker Lord Kelvin:”Der er intet nyt i fysik, der kan opdages. Det eneste, der er tilbage, er at foretage mere og mere nøjagtige målinger. Fra 1900, over tre årtier, udviklede forskere imidlertid kvantemekanik, hvilket viste sig at være uforenelig med generel relativitet, hvilket gav anledning til en af de dybeste modsigelser i fysikken.
I dag ville ingen videnskabsmænd vove at hævde, at vores fysiske viden om universet er ved at være færdig. Tværtimod ser det ud til, at hver nye opdagelse kun er mere uafklarede problemer. Naked Science præsenterer et udvalg af de største uløste mysterier inden for fysik.
Hvad er mørk energi?
Universet fortsætter med at ekspandere hurtigere og hurtigere, på trods af at hovedkraften, der virker i det - tiltrækningskraften eller tyngdekraften - modvirkes. I betragtning af dette har astrofysikere antydet, at der er et usynligt middel, der modvirker netop denne tyngdekraft. De kalder det mørk energi. I den almindeligt accepterede forståelse er mørk energi en "kosmologisk konstant", en umistelig egenskab ved rummet i sig selv, som har "negativt pres". Jo mere plads udvides, desto mere skabes det (plads), og med det mørk energi. Baseret på universets observerede vækstrater har forskere konkluderet, at mørk energi skal udgøre mindst 70% af universets samlede indhold. Men det er stadig ikke klart, hvad det er, og hvor man skal kigge efter det.
Foto: livescience.com
Salgsfremmende video:
Hvad er mørkt stof?
Det er klart, at omkring 84% af stoffet i universet ikke absorberer eller udsender lys. Mørk stof kan ikke ses direkte. Dets eksistens og egenskaber er faste på grund af dens gravitationseffekt på synligt stof, stråling og ændringer i universets struktur. Dette mørke stof gennemsyrer udkanten af galaksen og består af "svagt interagerende massive partikler." Indtil nu har ingen af detektorerne været i stand til at detektere disse partikler.
Foto: livescience.com
Hvorfor findes”tidens pil”? Tiden bevæger sig fremad. Denne konklusion kan drages baseret på en egenskab i universet kaldet "entropi", som er defineret som niveauet for stigende forstyrrelse. Der er ingen måde at vende stigningen i entropi efter, at den allerede er sket. "Tidens pil" er et koncept, der beskriver tiden som en lige linje fra fortiden til fremtiden. "I alle processer er der en dedikeret retning, hvor processerne i sig selv går fra en mere ordnet tilstand til en mindre ordnet." Men det vigtigste spørgsmål er dette: hvorfor var entropi på et lavt niveau på universets fødsel, da et relativt lille rum blev fyldt med kolossal energi?
Foto: livescience.com
Er der parallelle universer?
Astrofysisk bevis tyder på, at rum-tid kontinuum kan være "fladt" snarere end krummet, hvilket betyder, at det fortsætter på ubestemt tid. Hvis dette er tilfældet, er vores univers bare et af de uendeligt store Multivers. I henhold til beregninger udført i 2009 af fysikerne Andrei Linde og Vitaly Vanchurin efter Big Bang blev ti til den tiende magt til den tiende magt til den syvende magt (10 ^ 10 ^ 10 ^ 7) universer dannet. Masse. Masser af. Hvis der findes parallelle universer, hvordan kunne vi nogensinde opdage deres tilstedeværelse?
Foto: livescience.com
Hvorfor er der meget mere stof end antimateriale?
Faktisk er spørgsmålet ikke, hvorfor der er mere substans end modsat ladet antimaterie, men hvorfor der overhovedet findes noget. Nogle forskere spekulerer i, at stof og antimaterie efter Big Bang var symmetriske. Hvis dette var tilfældet, ville den verden, vi ser, øjeblikkeligt blive ødelagt - elektroner ville reagere med anti-elektroner, protoner - med antiprotoner, og så videre, og kun efterlade et stort antal "nøgne" fotoner. Af en eller anden grund er der imidlertid væsentligt mere stof end antimaterie, som tillader os alle at eksistere. Der er ingen almindeligt accepteret forklaring på dette.
Foto: livescience.com
Hvordan måles sammenbruddet af kvantebølgefunktioner?
I den underlige verden af fotoner, elektroner og andre elementære partikler er kvantemekanik en lov. Partikler opfører sig ikke som små kugler, de fungerer som bølger, der rejser over store områder. Hver partikel er beskrevet af en bølgefunktion, der angiver dens mulige placering, hastighed og andre egenskaber. Faktisk har en partikel et interval af værdier for alle egenskaber, indtil den blev eksperimentelt målt. På tidspunktet for detektion, kollapser dens bølgefunktion. Men hvordan og hvorfor sammenbrud målinger af partikler i den virkelighed, som vi opfatter, for deres bølgefunktion? Spørgsmålet om måleproblemet kan virke esoterisk, men vi er stadig nødt til at forstå, hvad vores virkelighed er, og om det overhovedet eksisterer.
Foto: livescience.com