เราผิดพลาดตรงไหน?

ฟิสิกส์พบว่าตัวเองอยู่ในจุดจบอันไม่พึงประสงค์ แม้ว่าจะมีแบบจำลองมาตรฐานเป็นของตัวเอง ซึ่งเพิ่งเสริมด้วยอนุภาคฮิกส์ ความก้าวหน้าทั้งหมดนี้แทบไม่ช่วยอธิบายความลึกลับสมัยใหม่ พลังงานมืด สสารมืด แรงโน้มถ่วง ความไม่สมดุลของสสารกับปฏิสสาร และแม้แต่การสั่นของนิวตริโนเพียงเล็กน้อย

Roberto Unger และ Lee Smolin

ลี สโมลินนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงซึ่งได้รับการกล่าวขานว่าเป็นหนึ่งในผู้เสนอชื่อเข้าชิงรางวัลโนเบลอย่างจริงจัง ตีพิมพ์เมื่อเร็ว ๆ นี้พร้อมกับนักปรัชญา โรแบร์โต้ อุงเกเรมหนังสือ “เอกภพเอกภพและความเป็นจริงของเวลา”. ในนั้นผู้เขียนวิเคราะห์แต่ละคนจากมุมมองของระเบียบวินัยซึ่งเป็นสภาวะที่สับสนของฟิสิกส์สมัยใหม่ "วิทยาศาสตร์ล้มเหลวเมื่อออกจากขอบเขตของการตรวจสอบเชิงทดลองและมีความเป็นไปได้ที่จะปฏิเสธ" พวกเขาเขียน พวกเขากระตุ้นให้นักฟิสิกส์ย้อนเวลากลับไปและมองหาการเริ่มต้นใหม่

ข้อเสนอของพวกเขาค่อนข้างเฉพาะเจาะจง เช่น Smolin และ Unger อยากให้เรากลับมาที่แนวคิด หนึ่งจักรวาล. เหตุผลนั้นง่าย - เราประสบกับจักรวาลเพียงแห่งเดียว และหนึ่งในนั้นสามารถถูกตรวจสอบทางวิทยาศาสตร์ได้ ในขณะที่การอ้างสิทธิ์ของการมีอยู่ของจักรวาลจำนวนมากนั้นไม่สามารถพิสูจน์ได้เชิงประจักษ์. ข้อสันนิษฐานอีกประการหนึ่งที่ Smolin และ Unger เสนอให้ยอมรับมีดังนี้ ความเป็นจริงของเวลาไม่ให้นักทฤษฎีมีโอกาสที่จะหนีจากแก่นแท้ของความเป็นจริงและการเปลี่ยนแปลงของมัน และสุดท้าย ผู้เขียนขอให้ยับยั้งความหลงใหลในวิชาคณิตศาสตร์ ซึ่งในรูปแบบที่ "สวยงาม" และสง่างามของมัน ได้แยกตัวออกจากโลกที่มีประสบการณ์และเป็นไปได้อย่างแท้จริง ทดลองตรวจสอบ.

ใครรู้จัก "คณิตสวย" ทฤษฎีสตริงฝ่ายหลังจำคำวิจารณ์ได้อย่างง่ายดายในสมมุติฐานข้างต้น อย่างไรก็ตาม ปัญหาคือเรื่องทั่วๆ ไป แถลงการณ์และสิ่งพิมพ์จำนวนมากในปัจจุบันเชื่อว่าฟิสิกส์ได้มาถึงทางตันแล้ว นักวิจัยหลายคนยอมรับว่าเราต้องทำผิดพลาดที่ไหนสักแห่งระหว่างทาง

ดังนั้น Smolin และ Unger ไม่ได้อยู่คนเดียว หลายเดือนก่อนใน "ธรรมชาติ" George Ellis i โจเซฟ ซิลค์ ตีพิมพ์บทความเกี่ยวกับ ปกป้องความสมบูรณ์ของฟิสิกส์โดยการวิพากษ์วิจารณ์ผู้ที่มีแนวโน้มมากขึ้นที่จะเลื่อนไปสู่การทดลอง "พรุ่งนี้" ที่ไม่มีกำหนดเพื่อทดสอบทฤษฎีจักรวาลวิทยา "ทันสมัย" ต่างๆ พวกเขาควรมีลักษณะเป็น "ความสง่างามเพียงพอ" และคุณค่าที่อธิบายได้ “สิ่งนี้ทำลายประเพณีทางวิทยาศาสตร์ที่มีอายุหลายศตวรรษซึ่งความรู้ทางวิทยาศาสตร์คือความรู้ ยืนยันเชิงประจักษ์นักวิทยาศาสตร์เตือน ข้อเท็จจริงแสดงให้เห็นอย่างชัดเจนถึง "ทางตันของการทดลอง" ของฟิสิกส์สมัยใหม่. ทฤษฎีล่าสุดเกี่ยวกับธรรมชาติและโครงสร้างของโลกและจักรวาลไม่สามารถตรวจสอบได้โดยการทดลองที่มีให้สำหรับมนุษย์

อะนาล็อกของอนุภาคที่สมมาตรยิ่งยวด - การสร้างภาพ

โดยการค้นพบฮิกส์โบซอน นักวิทยาศาสตร์ได้ "บรรลุ" รุ่นมาตรฐาน. อย่างไรก็ตาม โลกของฟิสิกส์ยังห่างไกลจากความพึงพอใจ เรารู้เกี่ยวกับควาร์กและเลปตอนทั้งหมด แต่เราไม่รู้ว่าจะคืนดีกับทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ได้อย่างไร เราไม่รู้วิธีรวมกลศาสตร์ควอนตัมกับแรงโน้มถ่วงเพื่อสร้างทฤษฎีความโน้มถ่วงควอนตัมที่สอดคล้องกัน เรายังไม่รู้ว่าบิ๊กแบงคืออะไร (หรือมีอยู่จริง)

ปัจจุบันเรียกนักฟิสิกส์กระแสหลักว่าเห็นขั้นตอนต่อไปหลังจาก Standard Model ใน สมมาตรยิ่งยวด (SUSY) ซึ่งทำนายว่าอนุภาคมูลฐานทุกตัวที่เรารู้จักมี "พันธมิตร" ที่สมมาตร สิ่งนี้จะเพิ่มจำนวนการสร้างบล็อคสำหรับสสารเป็นสองเท่า แต่ทฤษฎีนี้เข้ากันได้ดีกับสมการทางคณิตศาสตร์ และที่สำคัญคือให้โอกาสในการไขความลึกลับของสสารมืดในจักรวาล เหลือเพียงรอผลการทดลองที่ Large Hadron Collider ซึ่งจะยืนยันการมีอยู่ของอนุภาคที่สมมาตรยิ่งยวด

อย่างไรก็ตาม ยังไม่มีการค้นพบดังกล่าวจากเจนีวา หากยังไม่มีอะไรใหม่เกิดขึ้นจากการทดลอง LHC นักฟิสิกส์หลายคนเชื่อว่าทฤษฎีสมมาตรยิ่งยวดควรถูกถอนออกไปอย่างเงียบๆ โครงสร้างส่วนบนซึ่งมีพื้นฐานมาจากสมมาตรยิ่งยวด มีนักวิทยาศาสตร์ที่พร้อมจะปกป้องมัน แม้ว่าจะไม่พบการยืนยันจากการทดลองก็ตาม เพราะทฤษฎีของ SUSA นั้น "สวยงามเกินกว่าจะเป็นเท็จ" หากจำเป็น พวกเขาตั้งใจที่จะประเมินสมการใหม่เพื่อพิสูจน์ว่ามวลอนุภาคสมมาตรยิ่งยวดอยู่นอกช่วงของ LHC

ความผิดปกตินอกรีต

ความประทับใจ - พูดง่าย! อย่างไรก็ตาม ตัวอย่างเช่น เมื่อนักฟิสิกส์ประสบความสำเร็จในการส่งมิวออนเข้าสู่วงโคจรรอบโปรตอน และโปรตอน "พองตัว" สิ่งแปลกประหลาดก็เริ่มเกิดขึ้นกับฟิสิกส์ที่เรารู้จัก อะตอมไฮโดรเจนรุ่นที่หนักกว่าถูกสร้างขึ้นและปรากฎว่านิวเคลียสนั่นคือ โปรตอนในอะตอมดังกล่าวมีขนาดใหญ่กว่า (เช่น มีรัศมีมากกว่า) กว่าโปรตอน "ธรรมดา"

ฟิสิกส์ที่เรารู้ว่าไม่สามารถอธิบายปรากฏการณ์นี้ได้ มิวออน ซึ่งเป็นเลปตอนที่มาแทนที่อิเล็กตรอนในอะตอม ควรจะทำตัวเหมือนอิเล็กตรอน และก็เป็นเช่นนั้น แต่ทำไมการเปลี่ยนแปลงนี้จึงส่งผลต่อขนาดของโปรตอน นักฟิสิกส์ไม่เข้าใจสิ่งนี้ บางทีพวกเขาอาจจะเอาชนะมันได้ แต่... เดี๋ยวก่อน ขนาดของโปรตอนสัมพันธ์กับทฤษฎีฟิสิกส์ในปัจจุบัน โดยเฉพาะแบบจำลองมาตรฐาน นักทฤษฎีเริ่มระบายปฏิสัมพันธ์ที่อธิบายไม่ได้นี้ ปฏิสัมพันธ์พื้นฐานรูปแบบใหม่. อย่างไรก็ตาม นี่เป็นเพียงการเก็งกำไรเท่านั้น ระหว่างทาง ได้ทำการทดลองกับอะตอมของดิวเทอเรียม โดยเชื่อว่านิวตรอนในนิวเคลียสสามารถมีอิทธิพลต่อผลกระทบได้ โปรตอนมีมิวออนใหญ่กว่าอิเล็กตรอน

ความแปลกประหลาดทางกายภาพที่ค่อนข้างใหม่อีกอย่างหนึ่งคือการดำรงอยู่ที่เกิดขึ้นจากการวิจัยโดยนักวิทยาศาสตร์จากวิทยาลัยทรินิตี้ดับลิน รูปแบบใหม่ของแสง. คุณลักษณะที่วัดได้อย่างหนึ่งของแสงคือโมเมนตัมเชิงมุม จนถึงปัจจุบันเชื่อกันว่าโมเมนตัมเชิงมุมเป็นพหุคูณของ ค่าคงที่ของพลังค์. ในขณะเดียวกัน ดร. Kyle Ballantyne และศาสตราจารย์ พอล อีสต์แฮม i John Donegan ค้นพบรูปแบบของแสงที่โมเมนตัมเชิงมุมของโฟตอนแต่ละโฟตอนมีค่าคงที่ครึ่งหนึ่งของพลังค์

การค้นพบที่น่าทึ่งนี้แสดงให้เห็นว่าแม้แต่คุณสมบัติพื้นฐานของแสงที่เราคิดว่าคงที่ก็สามารถเปลี่ยนแปลงได้ สิ่งนี้จะมีผลกระทบอย่างแท้จริงต่อการศึกษาธรรมชาติของแสง และจะพบการใช้งานจริง เช่น ในการสื่อสารด้วยแสงที่ปลอดภัย นับตั้งแต่ทศวรรษ 80 นักฟิสิกส์ได้สงสัยว่าอนุภาคมีพฤติกรรมอย่างไรเมื่อเคลื่อนที่ในพื้นที่สามมิติเพียงสองมิติ พวกเขาพบว่าเราจะจัดการกับปรากฏการณ์ที่ผิดปกติมากมาย รวมถึงอนุภาคที่มีค่าควอนตัมจะเป็นเศษส่วน ตอนนี้ได้รับการพิสูจน์แล้วสำหรับแสง สิ่งนี้น่าสนใจมาก แต่หมายความว่ายังมีอีกหลายทฤษฎีที่ยังต้องปรับปรุง และนี่เป็นเพียงจุดเริ่มต้นของการเชื่อมต่อกับการค้นพบใหม่ที่นำการหมักมาสู่ฟิสิกส์

ปีที่แล้ว ข้อมูลปรากฏในสื่อที่นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยคอร์เนลยืนยันในการทดลอง เอฟเฟกต์ควอนตัมซีโน – ความเป็นไปได้ในการหยุดระบบควอนตัมโดยการสังเกตการณ์อย่างต่อเนื่องเท่านั้น ตั้งชื่อตามนักปรัชญาชาวกรีกโบราณที่อ้างว่าการเคลื่อนไหวเป็นภาพลวงตาที่เป็นไปไม่ได้ในความเป็นจริง การเชื่อมโยงความคิดโบราณกับฟิสิกส์สมัยใหม่คือการทำงาน บัยทยานาถ มิสรี i George Sudarshan จากมหาวิทยาลัยเท็กซัส ซึ่งบรรยายถึงความขัดแย้งนี้ในปี 1977 เดวิด ไวน์แลนด์นักฟิสิกส์ชาวอเมริกันและผู้ชนะรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ ซึ่ง MT พูดในเดือนพฤศจิกายน 2012 ได้ทำการสังเกตการทดลองครั้งแรกของปรากฏการณ์ Zeno แต่นักวิทยาศาสตร์ไม่เห็นด้วยว่าการทดลองของเขายืนยันการมีอยู่ของปรากฏการณ์นี้หรือไม่

การแสดงภาพของการทดลอง Wheeler

ปีที่แล้วเขาได้ค้นพบสิ่งใหม่ Mukund Vengalattoreซึ่งร่วมกับทีมวิจัยได้ทำการทดลองที่ห้องปฏิบัติการ ultracold ที่ Cornell University นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างและทำให้ก๊าซที่มีอะตอมรูบิเดียมประมาณหนึ่งพันล้านอะตอมเย็นตัวลงในห้องสุญญากาศและระงับมวลระหว่างลำแสงเลเซอร์ อะตอมจัดระเบียบตัวเองและสร้างระบบขัดแตะ - พวกมันทำตัวราวกับว่าพวกมันอยู่ในร่างผลึก ในสภาพอากาศที่หนาวเย็นมาก พวกเขาสามารถเคลื่อนจากที่หนึ่งไปอีกที่หนึ่งด้วยความเร็วต่ำมาก นักฟิสิกส์สังเกตพวกมันภายใต้กล้องจุลทรรศน์และส่องสว่างด้วยระบบภาพเลเซอร์เพื่อให้มองเห็นได้ เมื่อปิดเลเซอร์หรือที่ระดับความเข้มต่ำ อะตอมจะลอดอุโมงค์ได้อย่างอิสระ แต่เมื่อลำแสงเลเซอร์สว่างขึ้นและทำการวัดค่าบ่อยขึ้น อัตราการเจาะลดลงอย่างรวดเร็ว.

Vengalatter สรุปการทดลองของเขาดังนี้: "ตอนนี้เรามีโอกาสพิเศษในการควบคุมพลวัตของควอนตัมผ่านการสังเกตเพียงอย่างเดียว" นักคิด "ในอุดมคติ" ตั้งแต่ Zeno ถึง Berkeley ถูกเย้ยหยันใน "ยุคแห่งเหตุผล" จริงหรือไม่ที่วัตถุมีอยู่เพียงเพราะเรามองดูพวกมันเท่านั้น?

เมื่อเร็ว ๆ นี้ ความผิดปกติและความไม่สอดคล้องกับทฤษฎี (เห็นได้ชัดว่า) ที่มีความเสถียรในช่วงหลายปีที่ผ่านมามักปรากฏขึ้น อีกตัวอย่างหนึ่งมาจากการสังเกตการณ์ทางดาราศาสตร์ เมื่อไม่กี่เดือนก่อนปรากฎว่าจักรวาลขยายตัวเร็วกว่าแบบจำลองทางกายภาพที่รู้จัก ตามบทความ Nature เดือนเมษายนปี 2016 การวัดโดยนักวิทยาศาสตร์ของมหาวิทยาลัย Johns Hopkins นั้นสูงกว่าที่ฟิสิกส์สมัยใหม่คาดไว้ 8% นักวิทยาศาสตร์ใช้วิธีการใหม่ การวิเคราะห์ที่เรียกว่าเทียนมาตรฐาน, เช่น. แหล่งกำเนิดแสงถือว่ามีเสถียรภาพ อีกครั้ง ความคิดเห็นจากชุมชนวิทยาศาสตร์กล่าวว่าผลลัพธ์เหล่านี้ชี้ให้เห็นถึงปัญหาร้ายแรงกับทฤษฎีปัจจุบัน

นักฟิสิกส์สมัยใหม่ที่โดดเด่นคนหนึ่ง จอห์น อาร์ชิบอลด์ วีลเลอร์เสนอรุ่นอวกาศของการทดลองแบบ double-slit ที่รู้จักในขณะนั้น ในการออกแบบจิตของเขา แสงจากควาซาร์ซึ่งอยู่ห่างออกไปหนึ่งพันล้านปีแสง ส่องผ่านสองด้านตรงข้ามของดาราจักร หากผู้สังเกตสังเกตแต่ละเส้นทางแยกกัน พวกเขาจะเห็นโฟตอน ถ้าทั้งสองอย่างพร้อมกันจะเห็นคลื่น เพราะเหตุนี้ แซม การสังเกตเปลี่ยนธรรมชาติของแสงซึ่งออกจากควาซาร์ไปเมื่อพันล้านปีก่อน

ตามที่ Wheeler กล่าวไว้ข้างต้นพิสูจน์ว่าจักรวาลไม่สามารถดำรงอยู่ในความรู้สึกทางกายภาพ อย่างน้อยก็ไม่ใช่ในแง่ที่เราคุ้นเคยกับการเข้าใจ "สถานะทางกายภาพ" มันเกิดขึ้นไม่ได้ในอดีตเช่นกัน จนกระทั่ง... เราได้ทำการวัดแล้ว ดังนั้นมิติปัจจุบันของเราจึงมีอิทธิพลต่ออดีต ดังนั้น ด้วยการสังเกต การตรวจจับ และการวัดของเรา เรากำหนดเหตุการณ์ในอดีต ย้อนเวลา จนถึง ... จุดเริ่มต้นของจักรวาล!

ความละเอียดโฮโลแกรมสิ้นสุดลง

ฟิสิกส์ของหลุมดำดูเหมือนจะบ่งชี้ อย่างน้อยแบบจำลองทางคณิตศาสตร์บางตัวแนะนำว่า จักรวาลของเราไม่ใช่สิ่งที่ประสาทสัมผัสของเราบอกให้เราเป็น นั่นคือสามมิติ (มิติที่สี่ เวลา รับรู้โดยจิตใจ) ความเป็นจริงที่อยู่รอบตัวเราอาจจะเป็น โฮโลแกรม เป็นการฉายภาพของระนาบไกลสองมิติ หากภาพจักรวาลนี้ถูกต้อง ภาพลวงตาของธรรมชาติสามมิติของกาลอวกาศจะถูกลบล้างทันทีที่เครื่องมือวิจัยที่เรามีอยู่มีความละเอียดอ่อนเพียงพอ Craig Hoganศาสตราจารย์วิชาฟิสิกส์ที่ Fermilab ซึ่งใช้เวลาหลายปีในการศึกษาโครงสร้างพื้นฐานของจักรวาล ชี้ให้เห็นว่าระดับนี้เพิ่งมาถึง หากจักรวาลเป็นโฮโลแกรม บางทีเราอาจถึงขีดจำกัดของการแก้ปัญหาความเป็นจริงแล้ว นักฟิสิกส์บางคนได้หยิบยกสมมติฐานที่น่าสนใจที่ว่ากาล-อวกาศที่เราอาศัยอยู่นั้นไม่ต่อเนื่องกันในท้ายที่สุด แต่เช่นเดียวกับรูปภาพในภาพถ่ายดิจิทัล ที่ระดับพื้นฐานที่สุดประกอบด้วย "เกรน" หรือ "พิกเซล" บางประเภท ถ้าเป็นเช่นนั้น ความเป็นจริงของเราต้องมี "การแก้ปัญหา" ขั้นสุดท้าย นี่คือวิธีที่นักวิจัยบางคนตีความ "เสียง" ที่ปรากฏในผลลัพธ์ของเครื่องตรวจจับคลื่นโน้มถ่วง Geo600 เมื่อไม่กี่ปีก่อน

เพื่อทดสอบสมมติฐานที่ไม่ธรรมดานี้ Craig Hogan และทีมของเขาได้พัฒนาอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์ที่แม่นยำที่สุดในโลก เรียกว่า โฮแกนโฮโลมิเตอร์ซึ่งจะทำให้เราสามารถวัดแก่นแท้ของกาล-อวกาศได้อย่างแม่นยำที่สุด การทดลองที่มีชื่อรหัสว่า Fermilab E-990 ไม่ใช่การทดลองอื่นๆ มันมีจุดมุ่งหมายเพื่อแสดงให้เห็นถึงธรรมชาติของควอนตัมของอวกาศและการมีอยู่ของสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า "เสียงโฮโลแกรม" โฮโลมิเตอร์ประกอบด้วยอินเตอร์เฟอโรมิเตอร์สองอันที่อยู่เคียงข้างกันซึ่งส่งลำแสงเลเซอร์ขนาดหนึ่งกิโลวัตต์ไปยังอุปกรณ์ที่แยกออกเป็นสองคานตั้งฉาก 40 เมตร พวกมันจะถูกสะท้อนและกลับสู่จุดที่แยกจากกัน ทำให้เกิดความผันผวนในความสว่างของรังสีแสง ถ้าพวกมันทำให้เกิดการเคลื่อนไหวบางอย่างในอุปกรณ์แบ่ง นี่จะเป็นหลักฐานของการสั่นสะเทือนของอวกาศเอง

จากมุมมองของฟิสิกส์ควอนตัม มันสามารถเกิดขึ้นได้โดยไม่มีเหตุผล จักรวาลจำนวนเท่าใดก็ได้. เราพบว่าตัวเองอยู่ในสถานการณ์นี้โดยเฉพาะ ซึ่งต้องเป็นไปตามเงื่อนไขที่ละเอียดอ่อนหลายประการเพื่อให้บุคคลหนึ่งสามารถดำรงชีวิตอยู่ในนั้นได้ แล้วเราจะพูดถึง โลกมานุษยวิทยา. สำหรับผู้เชื่อ จักรวาลมานุษยวิทยาหนึ่งจักรวาลที่พระเจ้าสร้างขึ้นก็เพียงพอแล้ว โลกทัศน์วัตถุนิยมไม่ยอมรับสิ่งนี้และถือว่ามีหลายจักรวาลหรือว่าจักรวาลปัจจุบันเป็นเพียงขั้นตอนในวิวัฒนาการที่ไม่มีที่สิ้นสุดของลิขสิทธิ์

ผู้แต่งเวอร์ชั่นทันสมัย สมมติฐานของจักรวาลเป็นแบบจำลอง (แนวคิดที่เกี่ยวข้องของโฮโลแกรม) เป็นนักทฤษฎี นิคลาส บอสทรัม. ระบุว่าความเป็นจริงที่เรารับรู้เป็นเพียงการจำลองที่เราไม่ทราบ นักวิทยาศาสตร์แนะนำว่าถ้าคุณสามารถสร้างแบบจำลองที่เชื่อถือได้ของอารยธรรมทั้งหมดหรือแม้แต่ทั้งจักรวาลโดยใช้คอมพิวเตอร์ที่มีพลังเพียงพอ และคนที่จำลองสามารถสัมผัสได้ถึงความรู้สึกตัว เป็นไปได้มากที่จะมีสิ่งมีชีวิตดังกล่าวจำนวนมาก การจำลองที่สร้างขึ้นโดยอารยธรรมขั้นสูง - และเราอาศัยอยู่ในหนึ่งในนั้น ในสิ่งที่คล้ายกับ "เมทริกซ์"

เวลาไม่มีสิ้นสุด

อาจถึงเวลาที่จะทำลายกระบวนทัศน์? การหักล้างของพวกเขาไม่มีอะไรใหม่โดยเฉพาะในประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์และฟิสิกส์ ท้ายที่สุดมันเป็นไปได้ที่จะล้มล้าง geocentrism แนวคิดของอวกาศในฐานะเวทีที่ไม่ใช้งานและเวลาสากลจากความเชื่อที่ว่าจักรวาลนั้นคงที่จากความเชื่อในความโหดเหี้ยมของการวัด ...

กระบวนทัศน์ท้องถิ่น เขาไม่มีข้อมูลที่ดีอีกต่อไป แต่เขาก็ตายเช่นกัน เออร์วินSchrödinger และผู้สร้างกลศาสตร์ควอนตัมคนอื่นๆ สังเกตว่าก่อนการวัด โฟตอนของเรา เช่นเดียวกับแมวที่มีชื่อเสียงที่วางในกล่อง ยังไม่อยู่ในสถานะที่แน่นอน โดยถูกโพลาไรซ์ในแนวตั้งและแนวนอนในเวลาเดียวกัน จะเกิดอะไรขึ้นถ้าเราวางโฟตอนที่พันกันสองอันห่างกันมาก และตรวจสอบสถานะของพวกมันแยกจากกัน? ตอนนี้เรารู้แล้วว่าถ้าโฟตอน A มีโพลาไรซ์ในแนวนอน โฟตอน B จะต้องถูกโพลาไรซ์ในแนวตั้ง แม้ว่าเราจะวางมันไว้เมื่อหนึ่งพันล้านปีก่อนแสงก็ตาม อนุภาคทั้งสองไม่มีสถานะที่แน่นอนก่อนการวัด แต่หลังจากเปิดกล่องใดกล่องหนึ่ง อีกกล่องหนึ่งจะ "รู้" ในทันทีว่าควรใช้คุณสมบัติใด เป็นการสื่อสารที่ไม่ธรรมดาที่เกิดขึ้นนอกเวลาและสถานที่ ตามทฤษฎีใหม่ของการพัวพัน ตำแหน่งนั้นไม่แน่นอนอีกต่อไป และอนุภาคที่ดูเหมือนแยกกันสองตัวสามารถทำหน้าที่เป็นกรอบอ้างอิงได้ โดยไม่สนใจรายละเอียด เช่น ระยะทาง

เนื่องจากวิทยาศาสตร์เกี่ยวข้องกับกระบวนทัศน์ที่แตกต่างกัน เหตุใดจึงไม่ควรทำลายมุมมองคงที่ที่ยังคงอยู่ในใจของนักฟิสิกส์และเกิดซ้ำในวงการวิจัย บางทีมันอาจจะเป็นสมมาตรยิ่งยวดดังกล่าว บางทีอาจเป็นความเชื่อในการมีอยู่ของพลังงานมืดและสสาร หรืออาจเป็นแนวคิดของบิกแบงและการขยายตัวของจักรวาล

จนถึงตอนนี้ มุมมองที่แพร่หลายก็คือว่าจักรวาลกำลังขยายตัวในอัตราที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ และอาจจะดำเนินต่อไปอย่างไม่มีกำหนด อย่างไรก็ตาม มีนักฟิสิกส์บางคนตั้งข้อสังเกตว่าทฤษฎีการขยายตัวชั่วนิรันดร์ของจักรวาล และโดยเฉพาะอย่างยิ่งข้อสรุปที่ว่าเวลานั้นไม่มีที่สิ้นสุด นำเสนอปัญหาในการคำนวณความน่าจะเป็นของเหตุการณ์ที่เกิดขึ้น นักวิทยาศาสตร์บางคนโต้แย้งว่าในอีก 5 พันล้านปีข้างหน้า เวลาอาจจะหมดลงเนื่องจากภัยพิบัติบางอย่าง

นักฟิสิกส์ ราฟาเอล บุสโซ จากมหาวิทยาลัยแห่งแคลิฟอร์เนียและคณะได้ตีพิมพ์บทความใน arXiv.org อธิบายว่าในจักรวาลอันเป็นนิรันดร์ แม้แต่เหตุการณ์อันน่าเหลือเชื่อที่สุดก็จะเกิดขึ้นไม่ช้าก็เร็ว และยิ่งไปกว่านั้น มันจะเกิดขึ้น นับครั้งไม่ถ้วน. เนื่องจากความน่าจะเป็นถูกกำหนดในแง่ของจำนวนเหตุการณ์สัมพัทธ์ จึงไม่สมเหตุสมผลที่จะระบุความน่าจะเป็นในนิรันดร เนื่องจากแต่ละเหตุการณ์จะมีโอกาสเท่าเทียมกัน “อัตราเงินเฟ้อแบบต่อเนื่องมีผลกระทบที่ลึกซึ้ง” Busso เขียน “เหตุการณ์ใด ๆ ที่มีความเป็นไปได้ที่ไม่เป็นศูนย์จะเกิดขึ้นหลายครั้งอย่างไม่สิ้นสุด ส่วนใหญ่มักจะอยู่ในพื้นที่ห่างไกลที่ไม่เคยสัมผัสมาก่อน” สิ่งนี้บ่อนทำลายพื้นฐานของการคาดการณ์ความน่าจะเป็นในการทดลองในท้องถิ่น: หากผู้สังเกตการณ์จำนวนนับไม่ถ้วนทั่วทั้งจักรวาลถูกลอตเตอรีชนะลอตเตอรี คุณจะพูดบนพื้นฐานใดว่าการถูกลอตเตอรีไม่น่าเป็นไปได้ แน่นอนว่ายังมีผู้ไม่ชนะอีกมากมายนับไม่ถ้วน แต่มีมากกว่านั้นในแง่ไหน?

นักฟิสิกส์อธิบายวิธีแก้ปัญหาหนึ่งคือสมมติว่าเวลาจะหมดลง จากนั้นจะมีเหตุการณ์จำนวนจำกัด และเหตุการณ์ที่ไม่น่าจะเกิดขึ้นได้บ่อยน้อยกว่าเหตุการณ์ที่มีโอกาสเกิดขึ้น

ช่วงเวลา "ตัด" นี้กำหนดชุดของเหตุการณ์ที่อนุญาตบางอย่าง นักฟิสิกส์จึงพยายามคำนวณความน่าจะเป็นที่เวลาจะหมดลง มีวิธีการสิ้นสุดเวลาที่ต่างกันห้าวิธี ในสองสถานการณ์นี้ มีโอกาส 50 เปอร์เซ็นต์ที่สิ่งนี้จะเกิดขึ้นใน 3,7 พันล้านปี อีกสองคนมีโอกาส 50% ภายใน 3,3 พันล้านปี มีเวลาเหลือน้อยมากในสถานการณ์ที่ห้า (เวลาพลังค์) ด้วยความน่าจะเป็นสูง เขาอาจจะอยู่ใน ... วินาทีถัดไป

ไม่ได้ผล?

โชคดีที่การคำนวณเหล่านี้ทำนายว่าผู้สังเกตการณ์ส่วนใหญ่เป็นเด็กที่เรียกว่า Boltzmann ซึ่งเกิดขึ้นจากความโกลาหลของความผันผวนของควอนตัมในเอกภพยุคแรก เนื่องจากพวกเราส่วนใหญ่ไม่เป็นเช่นนั้น นักฟิสิกส์จึงปฏิเสธสถานการณ์นี้

"ขอบเขตสามารถมองได้ว่าเป็นวัตถุที่มีคุณสมบัติทางกายภาพรวมถึงอุณหภูมิ" ผู้เขียนเขียนไว้ในบทความ “เมื่อพบกับจุดสิ้นสุดของเวลา สสารจะไปถึงสมดุลทางอุณหพลศาสตร์กับขอบฟ้า สิ่งนี้คล้ายกับคำอธิบายของสสารที่ตกลงสู่หลุมดำโดยผู้สังเกตการณ์ภายนอก”

อัตราเงินเฟ้อจักรวาลและลิขสิทธิ์

ข้อสันนิษฐานแรกคือ จักรวาลกำลังขยายไปสู่อนันต์อย่างต่อเนื่องซึ่งเป็นผลมาจากทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและได้รับการยืนยันอย่างดีจากข้อมูลการทดลอง สมมติฐานที่สองคือความน่าจะเป็นขึ้นอยู่กับ ความถี่เหตุการณ์สัมพัทธ์. สุดท้าย ข้อสันนิษฐานที่สามคือถ้ากาลอวกาศไม่มีที่สิ้นสุดจริง ๆ วิธีเดียวที่จะกำหนดความน่าจะเป็นของเหตุการณ์คือการจำกัดความสนใจของคุณ เซตย่อยจำกัดของลิขสิทธิ์อนันต์.

มันจะสมเหตุสมผลหรือไม่?

ข้อโต้แย้งของ Smolin และ Unger ซึ่งเป็นพื้นฐานของบทความนี้ ชี้ให้เห็นว่าเราสามารถสำรวจจักรวาลของเราได้ด้วยการทดลองเท่านั้น โดยปฏิเสธแนวคิดเรื่องลิขสิทธิ์ ในขณะเดียวกัน การวิเคราะห์ข้อมูลที่รวบรวมโดยกล้องโทรทรรศน์อวกาศยุโรปพลังค์ได้เปิดเผยการมีอยู่ของความผิดปกติที่อาจบ่งบอกถึงปฏิสัมพันธ์อันยาวนานระหว่างจักรวาลของเรากับอีกจักรวาลหนึ่ง ดังนั้น การสังเกตและการทดลองเพียงอย่างเดียวชี้ไปที่จักรวาลอื่น

ความผิดปกติที่ค้นพบโดยหอดูดาวพลังค์

นักฟิสิกส์บางคนคาดการณ์ว่าหากมีสิ่งที่เรียกว่า Multiverse และจักรวาลที่เป็นส่วนประกอบทั้งหมด เกิดขึ้นในบิกแบงเดียว ก็อาจเกิดขึ้นระหว่างพวกเขาได้ การปะทะกัน. จากการวิจัยของทีมหอดูดาวพลังค์ การชนกันเหล่านี้จะค่อนข้างคล้ายกับการชนกันของฟองสบู่สองฟอง โดยทิ้งร่องรอยไว้บนพื้นผิวด้านนอกของจักรวาล ซึ่งในทางทฤษฎีแล้วสามารถขึ้นทะเบียนเป็นความผิดปกติในการกระจายรังสีพื้นหลังไมโครเวฟได้ ที่น่าสนใจคือสัญญาณที่บันทึกโดยกล้องโทรทรรศน์พลังค์ดูเหมือนจะแนะนำว่าจักรวาลบางชนิดที่อยู่ใกล้เรานั้นแตกต่างจากของเราอย่างมากเพราะความแตกต่างระหว่างจำนวนอนุภาคย่อย (แบริออน) และโฟตอนในนั้นอาจมากกว่าสิบเท่า " ที่นี่". . นี่หมายความว่าหลักการทางกายภาพที่แฝงอยู่อาจแตกต่างจากที่เรารู้

สัญญาณที่ตรวจพบน่าจะมาจากยุคต้นของจักรวาล - ที่เรียกว่า การรวมตัวกันใหม่เมื่อโปรตอนและอิเล็กตรอนเริ่มรวมตัวกันเพื่อสร้างอะตอมไฮโดรเจน (ความน่าจะเป็นของสัญญาณจากแหล่งที่อยู่ใกล้เคียงคือ ประมาณ 30%) การปรากฏตัวของสัญญาณเหล่านี้อาจบ่งบอกถึงความเข้มข้นของกระบวนการรวมตัวกันใหม่หลังจากการชนกันของจักรวาลของเรากับอีกจักรวาลหนึ่งด้วยความหนาแน่นของสสารแบริออนที่สูงขึ้น

ในสถานการณ์ที่การคาดเดาเชิงทฤษฎีที่ขัดแย้งและส่วนใหญ่มักสะสม นักวิทยาศาสตร์บางคนหมดความอดทนอย่างเห็นได้ชัด นี่เป็นหลักฐานจากคำกล่าวที่ชัดเจนของ Neil Turok จาก Perimeter Institute ในเมืองวอเตอร์ลู ประเทศแคนาดา ซึ่งในการให้สัมภาษณ์กับ NewScientist ในปี 2015 รู้สึกรำคาญว่า "เราไม่สามารถเข้าใจสิ่งที่เรากำลังค้นพบได้" เขาเสริมว่า: “ทฤษฎีกำลังซับซ้อนและซับซ้อนมากขึ้นเรื่อยๆ เราโยนฟิลด์ การวัด และความสมมาตรที่ปัญหาอย่างต่อเนื่อง แม้จะใช้ประแจ แต่เราไม่สามารถอธิบายข้อเท็จจริงที่ง่ายที่สุดได้ นักฟิสิกส์หลายคนรู้สึกรำคาญอย่างเห็นได้ชัดว่าการเดินทางทางจิตใจของนักทฤษฎีสมัยใหม่ เช่น เหตุผลข้างต้นหรือทฤษฎี superstring ไม่มีส่วนเกี่ยวข้องกับการทดลองที่กำลังดำเนินการอยู่ในห้องปฏิบัติการ และไม่มีหลักฐานว่าสามารถทดสอบได้ ทดลอง .

มันเป็นทางตันจริง ๆ และจำเป็นต้องออกไปตามที่ Smolin และปราชญ์เพื่อนของเขาแนะนำหรือไม่? หรือบางทีเรากำลังพูดถึงความสับสนและความสับสนก่อนที่จะมีการค้นพบยุคที่จะรอเราอยู่ในไม่ช้า?

เราขอเชิญคุณทำความคุ้นเคยกับหัวข้อของปัญหาใน