Xadka fiisigiska iyo tijaabada jireed

Boqol sano ka hor, xaaladda fiisigiska waxay ahayd mid ka soo horjeeda maanta. Gacmaha saynisyahannadu waxay ahaayeen natiijooyinka tijaabooyin la xaqiijiyay oo marar badan lagu celceliyay, si kastaba ha ahaatee, inta badan aan lagu sharxi karin iyadoo la adeegsanayo aragtiyaha jireed ee jira. Waayo-aragnimadu waxay si cad u horraysa aragtida. Aragtiyahanadu waa inay shaqada galaan.

Waqtigan xaadirka ah, dheelitirka ayaa u janjeera dhanka aragtiyaha kuwaas oo qaabkoodu aad uga duwan yahay waxa laga arkay tijaabooyinka suurtagalka ah sida aragtida xargaha. Waxaadna mooddaa in ay aad iyo aad u badan yihiin mashaakilaadka aan la xallin ee fiisigiska (1).

1. Isbeddellada casriga ah ee ugu muhiimsan iyo dhibaatooyinka fiisigiska - muuqaalaynta

Fiisigiste caan ah oo u dhashay Poland, Prof. Andrzej Staruszkiewicz intii lagu guda jiray dooddii "Xadadka Aqoonta Fiisigiska" bishii Juun 2010 ee Akadeemiyada Ignatianum ee Krakow wuxuu yiri: “Xeerka aqoontu aad bay u kortay qarnigi u dambeeyay, laakiin cilmiga jahliga ayaa sii kordhay. (…) Daah-furka isku xirnaanta guud iyo makaanikada tirada waa guulo mug leh oo fikirka aadanaha, marka la barbar dhigo kuwa Newton, laakiin waxay horseedaan su'aasha xiriirka ka dhexeeya labada qaab, su'aal miisaankeeda kakanaanta ay tahay mid naxdin leh. Xaaladdan oo kale, su'aalo ayaa si dabiici ah u soo baxa: ma sameyn karnaa? Go’aankayaga iyo rabitaankayaga in aan xaqiiqada gunta u guntano miyay la jaanqaadi doonaan dhibaatooyinka ina soo food saara?

Ismariwaaga tijaabada ah

Muddo hadda laga joogo dhawr bilood, dunida fiisigiska waxa ay ahayd mid ka mashquul badan sidii caadiga ahayd iyada oo muran badani ka dhashay. Joornaalka Nature, George Ellis iyo Joseph Silk waxay daabaceen maqaal ay ku difaacayaan hufnaanta Fiisigiska, iyaga oo dhaleeceynaya kuwa sii kordhaya ee diyaarka u ah inay dib u dhigaan tijaabooyinka si ay u tijaabiyaan aragtiyihii ugu dambeeyay ee cosmological ilaa "berri" aan xad lahayn. Waa in lagu sifeeyaa " xarrago ku filan" iyo qiimo sharraxan. "Tani waxay jebisay dhaqankii sayniska ee qarniyo jiray ee ahaa in aqoonta sayniska ay tahay aqoon la xaqiijiyay," saynisyahannadu way onkodeen. Xaqiiqadu waxay si cad u tusinaysaa "xakamaynta tijaabada" ee fiisigiska casriga ah.

Fikradaha ugu dambeeyay ee ku saabsan dabeecadda iyo qaab-dhismeedka adduunka iyo koonka, sida caadiga ah, laguma xaqiijin karo tijaabooyinka ay heli karaan aadanaha.

Markay heleen Higgs boson, saynisyahannadu waxay "dhameysteen" Qaabka caadiga ah. Si kastaba ha ahaatee, adduunka fiisigiska waa ka fog yahay qanacsanaanta. Waan ognahay dhammaan quarks iyo lepton-yada, laakiin ma hayno wax fikrad ah si aan taas ula heshiiyo aragtida Einstein ee cufisjiidka. Ma garanayno sida loogu daro makaanikada quantum-ka iyo cuf-jiidadka si loo abuuro aragti mala awaal ah oo cufisjiid quantum ah. Sidoo kale ma naqaano waxa uu yahay Bangi Weyn (ama haddii ay dhab ahaantii dhacday!) (2).

Waqtigan xaadirka ah, aan ugu yeerno fiisigiska qadiimiga ah, tallaabada xigta ee ka dambeysa Habka Standard waa supersymmetry, taas oo saadaalisay in qayb kasta oo hoose ah oo nala yaqaan ay leedahay "lamaane".

Tani waxay labanlaabmaysaa tirada guud ee dhismaha walxaha, laakiin aragtidu waxay si fiican ugu habboon tahay isla'egyada xisaabta, muhiimad ahaan, waxay siinaysaa fursad ay ku daah-furto sirta madaw ee cosmic cosmic. Waxa kaliya oo ay tahay in la sugo natiijooyinka tijaabooyinka weyn ee Hadron Collider, kaas oo xaqiijin doona jiritaanka qaybo supersymmetric ah.

Si kastaba ha ahaatee, daahfurka noocaas ah weli lagama maqal Geneva. Dabcan, tani waa bilawga kaliya ee nooca cusub ee LHC, oo leh laba jeer tamarta saamaynta (ka dib dayactirka iyo hagaajinta dhow). Dhawr bilood gudahood, waxaa laga yaabaa inay toogtaan shaambooga shaambooga iyagoo u dabbaaldegaya astaanta sare. Si kastaba ha ahaatee, haddii aysan taasi dhicin, qaar badan oo ka mid ah physicists waxay aaminsan yihiin in aragtiyaha supersymmetric ay tahay in si tartiib tartiib ah looga saaro, iyo sidoo kale superstring, taas oo ku salaysan supersymmetry. Sababtoo ah haddii Collider-ka Weyn uusan xaqiijinin fikradahan, markaa waa maxay?

Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira qaar ka mid ah saynisyahano aan sidaas u malaynayn. Sababtoo ah aragtida supersymmetry aad ayey u "qurux badan tahay in la khaldamo."

Sidaa darteed, waxay ku talo jiraan inay dib u qiimeeyaan isla'egyadooda si ay u caddeeyaan in tirada badan ee walxaha supersymmetric ay si fudud uga baxsan yihiin xadka LHC. Aragtiyahanadu aad bay u saxan yihiin. Moodeladoodu waxay ku fiican yihiin sharraxaadda ifafaale la cabbiri karo oo si tijaabo ah loo xaqiijin karo. Sidaa darteed waxaa la is weydiin karaa sababta aan uga reebayno horumarinta aragtiyahaas oo aynaan (wali) garan karin si macquul ah. Tani ma hab macquul ah oo cilmiyaysan?

caalamka waxba

Cilmiga dabiiciga ah, gaar ahaan fiisigiska, wuxuu ku salaysan yahay dabeecadda, taas oo ah, aaminsan in aan sharxi karno wax kasta iyada oo la adeegsanayo xoogagga dabiiciga ah. Hawsha sayniska waxa lagu yareeyaa in la tixgeliyo xidhiidhka ka dhexeeya tirooyin kala duwan oo tilmaamaya ifafaale ama dhismooyin ka jira dabeecadda. Fiisigisku ma qabto dhibaatooyin aan xisaab ahaan lagu sifayn karin, oo aan lagu soo celin karin. Tani waa, waxyaabo kale, sababta guusha. Sharaxaada xisaabeed ee loo adeegsaday qaabaynta ifafaalaha dabiiciga ah ayaa la xaqiijiyay inay aad waxtar u leedahay. Guulaha sayniska dabiiciga ahi waxa ay keentay guud ahaan falsafadooda. Tilmaamaha sida falsafada makaanikada ama maadada sayniska ayaa la abuuray, taas oo u wareejisay natiijooyinka cilmiga dabiiciga ah, oo la helay ka hor dhammaadka qarnigii XNUMXaad, oo loo galay falsafada falsafada.

Waxay u muuqatay inaan ogaan karno adduunka oo dhan, in ay jirto go'aan dhammaystiran oo dabiiciga ah, sababtoo ah waxaan go'aamin karnaa sida meerayaashu u guuri doonaan malaayiin sano, ama sida ay u guureen malaayiin sano ka hor. Guulahaasi waxa ay dhaliyeen kibir ka soo baxay maskaxda bini’aadamka. Ilaa xad la taaban karo, dabeeciga hab-dhaqanku wuxuu kiciyaa horumarinta sayniska dabiiciga ah xitaa maanta. Waxaa jira, si kastaba ha ahaatee, qaar ka mid ah qodobbada gooyay oo u muuqda inay muujinayaan xaddidaadda habka dabiiciga ah.

Haddii Caalamku uu xaddidan yahay mugga oo uu ka kacay "waxba" (3), iyada oo aan ku xad-gudbin sharciyada ilaalinta tamarta, tusaale ahaan, sida isbeddelka, markaa waa in aysan jirin wax isbeddel ah. Dhanka kale, waanu daawanaynaa iyaga. Isku day in lagu xalliyo dhibaatadan iyada oo ku saleysan fiisigiska quantum, waxaan ku nimid gabagabada in kaliya kormeeraha miyir-qabka ah uu dhabeeyo suurtagalnimada jiritaanka adduun noocaas ah. Taasi waa sababta aan la yaabay sababta ka gaarka ah ee aan ku nool nahay looga abuuray caalamyo badan oo kala duwan. Markaa waxaan ku nimid gabagabada in kaliya markii qofku ka soo muuqday Earth, adduunka - sida aan u fiirsanno - runtii "wuxuu noqday" ...

Sidee ayay cabbiradu u saameeyaan dhacdooyinkii dhacay bilyan sano ka hor?

4. Tijaabada Wheeler - muuqaalaynta

Mid ka mid ah physicists-ka casriga ah, John Archibald Wheeler, ayaa soo jeediyay nooc ka mid ah tijaabada caanka ah ee caanka ah. Naqshaddiisa maskaxeed, iftiinka ka soo baxa quasar, oo bilyan oo iftiin ah oo naga jira, ayaa ku socda laba dhinac oo ka soo horjeeda galaxy (4). Haddii kormeerayaashu ay mid kasta oo ka mid ah waddooyinkan si gaar ah u eegaan, waxay arki doonaan sawiro. Haddii labadooduba hal mar, waxay arki doonaan mawjada. Markaa falkii indha-indheynta ayaa isbedelaya dabeecadda iftiinka ka tagay quasarka bilyan sano ka hor!

Wheeler, kor ku xusan waxay caddaynaysaa in caalamku uusan ku jiri karin dareenka jireed, ugu yaraan dareenka aan u barannay inaan fahamno "xaalad jireed." Mar horena ma dhici karto, ilaa... aan cabbirnay. Sidaa darteed, cabbirkeena hadda wuxuu saameeyaa hore. Iyadoo la eegayo, ogaanshaha iyo cabbiraadaha, waxaan qaabeyneynaa dhacdooyinkii hore, qoto dheer waqti, ilaa ... bilowgii Caalamka!

Neil Turk oo ka tirsan machadka Perimeter ee Waterloo, Canada, ayaa ku sheegay cadadkiisii ​​Julaay ee Saynisyahanka Cusub “Ma fahmi karno waxa aan helno. Aragtidu waxay noqotaa mid aad iyo aad u adag oo casri ah. Waxaan nafteena ku tuurnaa dhibaato la xiriirta beero isdaba joog ah, cabbirro iyo muuqaal-sameeyayaal, xiitaa furaha, laakiin ma sharixi karno xaqiiqooyinka ugu fudud." Dhaqaatiir badan oo cilmiga fiisigiska ah ayaa si cad uga cadhooday xaqiiqda ah in safarrada maskaxeed ee casriga ah, sida tixgalinta kor ku xusan ama aragtida sare, aysan wax lug ah ku lahayn tijaabooyinka hadda lagu sameeyo shaybaarada, mana jirto qaab lagu tijaabiyo si tijaabo ah.

Dunida quantum, waxaad u baahan tahay inaad eegto si ballaaran

Sida uu mar uu yiri Richard Feynman oo ku guuleystey abaalmarinta Nobel, ma jiro qof si dhab ah u fahmay adduunka tirada. Si ka duwan dunidii hore ee wanaagsanayd ee Newtonian, taas oo isdhexgalka laba jidh iyo tiro gaar ah lagu xisaabiyo isla'egyada, makaanikada quantum-ka waxaan leenahay isla'egyo kuwaas oo aysan aad u raacin, laakiin waa natiijada dabeecadaha qariibka ah ee lagu arkay tijaabooyinka. Walxaha fiisigiska quantum-ku maaha in lagu xidhiidhiyo wax "jismi ah", dhaqankooduna waa qayb ka mid ah meel bannaan oo cabbirro badan leh oo la yiraahdo Hilbert space.

Waxaa jira isbeddello lagu tilmaamay isla'egta Schrödinger, laakiin sababta dhabta ah ee aan loo garanayn. Tan ma la bedeli karaa? Xataa suurtagal ma tahay in sharciyada tirada laga soo saaro mabaadi'da fiisigiska, sida daraasiin sharci iyo mabaadi'da, tusaale ahaan, ku saabsan dhaqdhaqaaqa jirka ee bannaanka bannaanka, ayaa laga soo qaatay mabaadi'da Newton? Saynis yahano ka tirsan Jaamacadda Pavia ee dalka Talyaaniga Giacomo Mauro D'Ariano, Giulio Ciribella iyo Paolo Perinotti ayaa ku doodaya in xitaa ifafaale quantum ah oo si cad uga soo horjeeda caqliga guud lagu ogaan karo tijaabooyin la qiyaasi karo. Waxa kaliya ee aad u baahan tahay waa aragtida saxda ah - Waxaa laga yaabaa in fahamka khaldan ee saamaynta quantum ay sabab u tahay aragti aan ku filnayn oo iyaga ah. Sida laga soo xigtay saynisyahannada aan kor ku soo sheegnay ee Saynisyahanka Cusub, tijaabooyin macno leh oo la cabbiri karo ee makaanikada tirada waa in ay buuxiyaan shuruudo dhowr ah. Waa:

• sabab - dhacdooyinka mustaqbalka ma saameyn karaan dhacdooyin hore;
• kala saarid - waa in aan awoodnaa in aan kala go'no midba midka kale;
• halabuurka - Haddii aan ognahay dhammaan marxaladaha geedi socodka, waxaan ognahay habka oo dhan;
• cadaadis - waxaa jira siyaabo lagu wareejiyo macluumaadka muhiimka ah ee ku saabsan chip-ka iyada oo aan la wareejin dhammaan jajabka;
• sawir qaade - Haddii aan haysano nidaam ka kooban qaybo badan, tirakoobka cabbirada qaybo ayaa ku filan si loo muujiyo xaaladda nidaamka oo dhan.

Talyaanigu waxay rabaan inay balaadhiyaan mabaadi'dooda nadiifinta, aragti ballaadhan, iyo samaynta tijaabooyin macno leh si ay sidoo kale ugu daraan dib-u-noqoshada dhacdooyinka thermodynamic iyo mabda'a koritaanka entropy, kuwaas oo aan soo jiidan physicists. Waxaa laga yaabaa in halkan, sidoo kale, indho-indheynta iyo cabbiraadaha ay saameeyaan farshaxanimada aragtida oo aad u cidhiidhi ah si loo fahmo nidaamka oo dhan. "Xaqiiqda aasaasiga ah ee aragtida quantum waa in buuqa, isbeddellada aan la beddeli karin lagu sameyn karo dib-u-noqosho iyadoo lagu darayo qaab cusub oo sharraxaad ah," ayuu yiri saynisyahan Talyaani ah Giulio Ciribella oo wareysi siiyay Saynisyahanka Cusub.

Nasiib darro, shaki-qabayaashu waxay yiraahdaan, "nadiifinta" tijaabooyinka iyo aragtida ballaaran ee cabbirka waxay keeni kartaa fikrado badan oo adduunyo ah taas oo natiijo kasta oo suurtagal ah iyo taas oo saynisyahannadu, iyagoo u maleynaya inay cabbirayaan habka saxda ah ee dhacdooyinka, si fudud "dooro" a joogto ah oo gaar ah iyadoo la cabbirayo.

5. Gacmaha waqtiga oo ah qaabka gacmaha saacada

Waqti maya?

Fikradda waxa loogu yeero Arrows of time (5) waxaa soo bandhigay 1927-kii astrophysicist British Arthur Eddington. Falaadhtani waxay tilmaamaysaa wakhtiga, kaas oo had iyo jeer u qulqulaya hal jiho, i.. laga bilaabo hore ilaa mustaqbalka, habkanna lama beddeli karo. Stephen Hawking, ayaa buuggiisa A Brief History of Time, ku qoray in khalkhalku uu kordho wakhti ka dib sababtoo ah waxaynu wakhtiga ku cabbirnaa jihada uu xanuunka u kordho. Tani waxay la macno tahay in aan haysano doorasho - tusaale ahaan, waxaan marka hore fiirin karnaa qaybaha muraayadaha jaban ee ku firirsan dhulka, ka dibna xilliga marka muraayaddu ku dhacdo dhulka, ka dibna muraayadda hawada, iyo ugu dambeyntii gacanta ee qofka haya. Ma jiro xeer cilmi ah oo sheegaya in "Falaaraha nafsiga ah ee wakhtiga" ay tahay inay u socoto isla jihada ay ku jirto fallaadha thermodynamic, iyo entropy ee nidaamka ayaa kordha. Si kastaba ha ahaatee, saynisyahano badan ayaa aaminsan in tani ay sidaas tahay sababtoo ah isbeddellada tamarta ayaa ku dhaca maskaxda bini'aadamka, oo la mid ah kuwa aan ku aragno dabeecadda. Maskaxdu waxay leedahay tamar ay ku shaqeyso, wax ku eegto oo ay sababto, sababtoo ah "matoorka" bini'aadamka ayaa gubaya shidaalka-cuntada iyo, sida mashiinka gubashada gudaha, habkani waa mid aan la bedeli karin.

Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira kiisas marka, iyadoo la ilaalinayo isla jihada falaadha nafsiga ah ee waqtiga, entropy labaduba waxay kordhiyaan oo ay yareeyaan nidaamyada kala duwan. Tusaale ahaan, marka lagu kaydinayo xogta xusuusta kombiyuutarka. Qaybaha xusuusta ee mishiinku waxa ay ka tagaan xaalad aan la amar ku taagnayn oo ay u qoraan saxanka. Sidaa darteed, entropy-ka kombuyuutarku wuu yaraadaa. Si kastaba ha ahaatee, physicist kasta ayaa odhan doona marka laga eego aragtida caalamka guud ahaan - way koraysaa, sababtoo ah waxay u baahan tahay tamar si loo qoro diskka, tamartani waxay ku dhufataa qaabka kulaylka ee mashiinka. Markaa waxaa jira iska caabin yar oo "nafsiyeed" ah oo ka dhan ah sharciyada fiisigiska ee la aasaasay. Way adag tahay in aan ka fiirsanno in waxa ka soo baxa qaylada fandhaalku ay ka muhiimsan yihiin duubista shaqada ama qiimaha kale ee xusuusta. Ka waran haddii qof uu ku qoro kombuyutarkiisa dood ka rogi doonta fiisigiska casriga ah, aragtida xoogga midaysan, ama Aragtida Wax kasta? Way nagu adkaan lahayd inaan aqbalno fikradda ah, iyadoo ay taasi jirto, khalkhalka guud ee koonku wuu kordhay.

Dib ugu noqoshada 1967, isla'egta Wheeler-DeWitt ayaa soo muuqatay, kaas oo ay raacday wakhtigaas oo kale ma jiro. Waxay ahayd isku day xisaab ahaan la isugu geeyey fikradaha makaanikada quantum-ka iyo isku-xidhnaanta guud, tallaabo loo qaaday aragtida cuf-jiidadka, i.e. Aragtida Wax kasta oo ay rabaan dhammaan saynisyahannadu. Ma ahayn ilaa 1983kii in physicists Don Page iyo William Wutters ay bixiyeen sharraxaad ah in dhibaatada wakhtiga la hareermarin karo iyada oo la adeegsanayo fikradda isku-xidhka quntum-ka. Marka loo eego fikradooda, kaliya sifooyinka nidaam horay loo qeexay ayaa la qiyaasi karaa. Marka laga eego dhinaca xisaabta, soo jeedintan waxa ay ka dhigan tahay in saacaddu aanay shaqaynayn si gooni-gooni ah nidaamka oo ay bilaabato oo keliya marka ay ku dheggan tahay koon gaar ah. Si kastaba ha ahaatee, haddii qof naga soo eego caalam kale, waxay noo arki lahaayeen waxyaabo taagan, oo kaliya imaatinkooda annaga ayaa keenaya isugeyn quntum oo macno ahaan na dareensiiya socodka waqtiga.

Mala-awaalkani wuxuu asaasay shaqada saynisyahano ka socda machad cilmi-baaris oo ku yaal Turin, Italy. Fiisigiste Marco Genovese ayaa go'aansaday in uu dhiso qaab tixgalinaya waxyaabaha gaarka ah ee isugeynta quantum-ka. Waxaa suurtogal ah in dib loo abuuro saameyn jireed oo muujinaysa saxnaanta sababtan. Waxaa la sameeyay nooc ka mid ah caalamka, oo ka kooban laba sawir-qaade.

Mid ka mid ah lamaane ayaa u janjeedhsamay - toosan dabaylaha, iyo kan kale oo toosan. Xaaladooda tirada, iyo sidaas darteed polarization kooda, ayaa markaa lagu ogaanayaa taxaneyaal wax baadha. Waxaa soo baxday in ilaa fiirsashada ugu dambeyntii go'aamineysa qaabka tixraaca la gaaro, photons waxay ku jiraan heer sare oo quantum ah, i.e. waxay ahaayeen kuwo toosan iyo toosan labadaba. Taas macneheedu waxa weeye in goobjoogaha saacada akhriyaya uu go'aamiyo isku-xidhka quantum-ka ee saameeya caalamka uu ka mid noqdo. Kormeeraha noocan oo kale ah ayaa markaa awood u leh inuu garto polarization of photons taxane ah oo ku salaysan itimaalka quantum.

Fikradani waa mid aad u soo jiidasho leh sababtoo ah waxay sharraxaysaa dhibaatooyin badan, laakiin waxay si dabiici ah u horseedaa baahida loo qabo "observer" oo ka sarreeya dhammaan go'aaminta oo xakameyn doona wax walba guud ahaan.

6. Kala duwanaansho-Muuqaal

Waxa aynu dhawrno iyo waxa aynu si gaar ahaaneed u aragno "waqti" dhab ahaantii waa natiijada isbeddellada caalamiga ah ee la qiyaasi karo ee dunida inagu xeeran. Marka aynu si qoto dheer u sii dhex galno aduunka atamka, protons iyo photons, waxa aynu garwaaqsanahay in fikradda wakhtigu ay noqoto mid sii yaraanaysa oo muhiim ah. Sida ay saynis-yahannadu sheegeen, saacadda nala socota maalin kasta, marka laga eego dhinaca jidhka, ma cabbirayso marinkeeda, balse waxay naga caawisaa habaynta nolosheenna. Kuwa caadaystay fikradaha Newtonian ee wakhtiga caalamiga ah iyo kuwa dhan, fikradahani waa naxdin. Laakiin ma aha oo kaliya dhaqammada sayniska ma aqbalo iyaga. Cilmi-fiisigiste caan ah Lee Smolin, oo aan hore ugu sheegnay in uu yahay mid ka mid ah kuwa ku guulaystey abaalmarinta Nobel Prize ee sanadkan, ayaa aaminsan in wakhtigu jiro oo uu yahay mid dhab ah. Mar-sida culimo badan oo fiisigis- waxa uu ku dooday in wakhtigu yahay dhalanteed maskaxeed.

Hadda, buugiisa Reborn Time, wuxuu qaatay aragti gebi ahaanba ka duwan fiisigiska, wuxuuna naqdiyay aragtida string caanka ah ee bulshada sayniska. Sida uu sheegay, dhowr-geesoodka ma jiraan (6) sababtoo ah waxaynu ku noolnahay hal koon oo isku mar ah. Waxa uu aaminsan yahay in wakhtigu uu yahay midka ugu muhiimsan iyo in waayo-aragnimadeena dhabta ah ee xilligan xaadirka ah aysan ahayn dhalanteed, laakiin fure u ah fahamka dabeecadda asaasiga ah ee dhabta ah.

Entropy eber

Sandu Popescu, Tony Short, Noah Linden (7) iyo Andreas Winter waxay ku qeexeen natiijooyinkooda 2009 joornaalka Physical Review E, taas oo muujisay in walxuhu ay gaadhaan dheellitirka, ie. xaalad qaybinta lebbiska ah ee tamarta, iyagoo galaya dawlado isku dhafan oo isku dhafan hareeraha. Sannadkii 2012, Tony Short wuxuu caddeeyey in isku-duubnidu ay keento sinnaanta wakhtiga xaddidan. Marka shaygu uu la falgalo deegaanka, sida marka qayb ka mid ah koob kafee ah ay isku dhacaan hawada, macluumaadka ku saabsan hantidooda ayaa dibadda u "daadinaysa" oo waxay noqotaa "qaran" dhammaan deegaanka. Luminta macluumaadka waxay keentaa in xaaladda qaxwaha ay istaagto, xitaa iyada oo xaaladda nadaafadda qolka oo dhan ay sii socoto isbeddelka. Sida laga soo xigtay Popescu, xaaladdeedu way joogsatay inay is beddesho muddo ka dib.

7. Nuux Linden, Sandu Popescu iyo Tony Short

Marka xaalada nadaafadda qolka ay isbeddesho, qaxwada ayaa si lama filaan ah u joojin karta isku dhafka hawada oo ay gasho xaaladdeeda saafiga ah. Si kastaba ha noqotee, waxaa jira dawlado badan oo isku dhafan deegaanka marka loo eego gobollada saafiga ah ee loo heli karo kafeega, sidaas darteedna ku dhawaad ​​​​waligood ma dhicin. Macquul la'aantan xisaabeed waxay siinaysaa aragtida ah in falaarta wakhtigu tahay mid aan laga noqon karin. Dhibaatada falaarta wakhtiga waxaa ku dheehsoomay makaanikada quantum, taasoo adkeyneysa in la go'aamiyo dabeecadda.

Qaybta hoose ma laha sifooyin jireed oo sax ah waxaana lagu go'aamiyaa oo kaliya suurtagalnimada in lagu joogo gobolo kala duwan. Tusaale ahaan, wakhti kasta, qayb ka mid ah waxay yeelan kartaa boqolkiiba 50 fursad ah inay u leexato dhinaca saacadda iyo boqolkiiba 50 fursadda u leexashada jihada ka soo horjeeda. Aragtida, oo lagu xoojiyay waayo-aragnimada physicist John Bell, ayaa sheegaya in xaaladda dhabta ah ee qaybtu aysan jirin oo ay u daayaan inay hagaan ixtimaalka.

Markaa hubanti la'aanta tiradu waxay keentaa jahawareer. Marka ay laba qaybood is dhexgalaan, xitaa lama qeexi karo kaligood, iyaga oo si madax-banaan u kobcinaya itimaalka loo yaqaan dawlad saafi ah. Taa beddelkeeda, waxay noqonayaan qaybo isku xidhan oo qaybinta itimaalka kakan oo labada qayboodba si wada jir ah u qeexaan. Qaybintani waxay go'aamin kartaa, tusaale ahaan, in qaybuhu u wareegaan jihada ka soo horjeeda iyo in kale. Nidaamka guud ahaan wuxuu ku jiraa xaalad saafi ah, laakiin xaaladda qaybaha shakhsi ahaaneed waxay la xiriirtaa qayb kale.

Sidaa darteed, labaduba waxay u safri karaan sanado badan oo iftiin ah oo kala duwan, iyo wareegga mid kastaa wuxuu ahaan doonaa mid la xidhiidha kan kale.

Aragtida cusub ee fallaadha wakhtiga ayaa tan ku tilmaamaya luminta macluumaadka sababtoo ah isugeynta quantum, kaas oo u soo diraya koob kafee ah oo dheellitiran qolka ku hareeraysan. Ugu dambayntii, qolku wuxuu gaadhaa dheellitirka deegaanka, oo isna, si tartiib ah, wuxuu u soo dhawaadaa sinnaanta caalamka intiisa kale. Saynis yahanadii hore ee bartay thermodynamics waxay u arkeen habkan mid si tartiib tartiib ah u baabi'inaya tamarta, kordhinta entropy ee caalamka.

Maanta, physicists waxay aaminsan yihiin in macluumaadka uu noqdo mid aad u badan oo kala firidhsan, laakiin marnaba si buuxda uma baaba'o. Inkasta oo entropy uu kordho maxalli ahaan, waxay aaminsan yihiin in wadarta guud ee entropy ee caalamka ay weli tahay eber. Si kastaba ha ahaatee, hal dhinac oo ka mid ah fallaadha wakhtiga ayaa weli ah mid aan la xallin. Saynis yahanadu waxa ay ku doodaan in awoodda qofku u leeyahay in uu xasuusto wixii hore, balse aanu ahayn mustaqbalka, waxa kale oo loo fahmi karaa in ay tahay xidhiidhka ka dhexeeya qaybaha isdhexgalka. Marka aan akhrino farriin ku jirta warqad, maskaxdu waxay kula xiriirtaa sawir-qaadeyaal soo gaaraya indhaha.

Hadda wixii ka dambeeya uun baan xasuusan karnaa waxay farriintani noo sheegayso. Popescu waxa uu aaminsan yahay in aragtida cusubi aanay sharxaynin sababta xaaladdii hore ee caalamku ay uga fogaatay dheellitirka, isaga oo intaa ku daray in dabeecadda Bangi weyni ay tahay in la sharaxo. Cilmi-baadhayaasha qaarkood ayaa shaki ka muujiyay habkan cusub, laakiin horumarinta fikraddan iyo xisaabinta cusub ee xisaabta hadda waxay caawisaa xalinta dhibaatooyinka aragtiyaha ee thermodynamics.

Gaadhi miraha wakhtiga-space-time

Fiisigiska godka madow wuxuu u muuqdaa inuu tilmaamayo, sida moodooyinka xisaabeed qaarkood ay soo jeedinayaan, in koonkeenu aanu ahayn saddex-cabbir haba yaraatee. Inkasta oo ay dareemayaashayadu noo sheegaan, xaqiiqada inagu xeeran waxay noqon kartaa hologram-saadaasha diyaarad fog oo dhab ahaantii laba-geesood ah. Haddii sawirkan caalamku sax yahay, dhalanteedka dabeecadda saddex-geesoodka ah ee Spacetime waa la baabi'in karaa isla marka qalabka cilmi-baarista ee aan gacanta ku hayno ay noqdaan kuwo xasaasi ah. Craig Hogan, oo ah borofisar ku takhasusay cilmiga fiisigiska ee Fermilab oo sannado badan ku qaatay daraasaynta qaab dhismeedka aasaasiga ah ee caalamka, ayaa soo jeedinaya in heerkan hadda la gaadhay.

8. GEO600 Mawjada Cufisjiidadka

Haddii caalamku yahay hologram, markaa waxa laga yaabaa inaynu hadda soo gaadhnay xadka xallinta xaqiiqada. Dhakhaatiirta fiisigiska qaarkood waxay horumariyaan mala-awaalka soo jiidashada leh ee ah in wakhtiga bannaan ee aan ku noolnahay uusan ahayn mid sii socda, laakiin, sida sawirka dhijitaalka ah, heerka ugu hooseeya wuxuu ka kooban yahay "miro" ama "pixels." Hadday sidaas tahay, xaqiiqadeenu waa inay lahaataa nooc ka mid ah "xalka" kama dambaysta ah. Tani waa sida ay cilmi-baarayaasha qaarkood u fasirteen "qeylada" ka soo muuqday natiijooyinka GEO600 ee mowjadaha culeyska culeyska (8).

Si loo tijaabiyo mala-awaalkan aan caadiga ahayn, Craig Hogan, oo ah physicist mowjadda cuf-jiidadka, iyo kooxdiisu waxay soo saareen interferometer-ka ugu saxsan adduunka, oo loo yaqaan Hogan holometer, kaas oo loogu talagalay in lagu cabbiro nuxurka ugu muhiimsan ee wakhtiga-space-ka sida ugu saxsan ee suurtogalka ah. Tijaabada, oo loo bixiyay Fermilab E-990, maaha mid ka mid ah kuwa kale oo badan. Middaani waxay ujeedadeedu tahay inay muujiso dabeecadda quantum-ka ee bannaanka lafteeda iyo joogitaanka waxa ay saynisyahannadu ugu yeeraan "qeylada holographic".

Holometer-ku waxa uu ka kooban yahay laba interferometers oo la dhinac dhigo. Waxay ku toosiyaan laydhka hal kilowatt ah oo leh qalab u kala qaybiya laba alwaax oo siman oo dhererkiisu yahay 40 mitir, kuwaas oo soo muuqda oo ku soo noqda barta kala qaybsan, abuurista isbeddelka dhalaalka iftiinka iftiinka (9). Haddii ay keenaan dhaqdhaqaaq gaar ah oo ka mid ah qalabka qaybinta, markaa tani waxay caddayn u noqon doontaa gariirka booska laftiisa.

9. Sawirka sawirka tijaabada holographic

Caqabadda ugu weyn ee kooxda Hogan waa in ay caddeeyaan in saameynta ay ogaadeen aysan ahayn oo kaliya dhibatooyin ay sababaan arrimo ka baxsan habka tijaabada ah, laakiin natiijada gariirada waqtiga-meel bannaan. Sidaa darteed, muraayadaha loo isticmaalo interferometer-ka ayaa la jaanqaadi doona inta jeer ee dhammaan dhawaaqyada yaryar ee ka imanaya dibadda qalabka oo ay qaadaan dareemayaal gaar ah.

Caalamka Anthropic

Si dunida iyo dadkuba ugu jiraan, sharciyada fiisigiska waa inay lahaadaan qaab gaar ah, iyo joogteynta jireed waa inay lahaadaan qiyamka saxda ah ee la doortay ... waana ay yihiin! Waa maxay sababtu?

Aan ku bilowno xaqiiqda ah in ay jiraan afar nooc oo is dhexgalka caalamka: cufisjiidad (dhacitaanka, meerayaasha, galaxies), electromagnetic (atoms, particles, friction, elasticity, light), nukliyeer daciif ah ( isha tamarta xiddigaha) iyo nukliyeer xooggan ( wuxuu isku xiraa borotoonnada iyo neutron-yada nukleiyada atomiga). Cufisjiidku 1039 jeer ayuu ka daciifsan yahay electromagnetism. Haddii ay wax yar ka liidato, xiddiguhu way ka fududaan lahaayeen qoraxda, supernovae ma qarxi doonaan, walxo culusi ma samaysmeen. Haddii ay xitaa xoogaa ka xoog badan tahay, makhluuqa ka weyn bakteeriyada waa la jajabin lahaa, oo xiddiguhu inta badan way isku dhacaan, burburinta meerayaasha oo si degdeg ah isu gubi lahaa.

Cufnaanta Caalamku waxay u dhowdahay cufnaanta muhiimka ah, taas oo ah, taas oo ka hooseysa arrinku si dhakhso ah ayuu u baabi'in doonaa iyada oo aan la samaynin galaxies ama xiddigo, oo korkooda ay ku noolaan lahaayeen waqti dheer. Dhacdooyinka xaaladahan oo kale ah, saxnaanta is-barbardhigga cabbirrada Bangigga Weyn waa in ay ahaato gudaha ± 10-60. Ikhtiyaar la'aanta bilawga ah ee koonka da'da yar waxay ahaayeen miisaan 10-5 ah. Haddii ay yarayn lahaayeen, galaxies ma samaysmeen. Haddii ay weynaadaan, godad waaweyn oo madow ayaa sameysmi lahaa halkii ay ka ahaan lahaayeen galaxies.

Astaamaha walxaha iyo walxaha lidka ku ah koonku waa jabay. Oo baryon kasta (proton, neutron) waxaa jira 109 photons. Haddii ay jiraan wax badan, galaxies ma samaysan karaan. Haddii ay yaraan lahaayeen, xiddiguhu ma jiraan. Sidoo kale, tirada cabbirrada aan ku nool nahay waxay u muuqataa inay "sax tahay". Qaab-dhismeedyo adag kuma kici karaan laba cabbir. Iyadoo in ka badan afar (saddex cabbir iyo waqti), jiritaanka meeraha meeraha deggan iyo heerarka tamarta ee elektaroonigga atamka ayaa noqda dhibaato.

10. Nin oo udub dhexaad u ah caalamka

Fikradda mabda'a anthropic waxaa soo bandhigay Brandon Carter 1973 shir ka dhacay Krakow oo loogu talagalay sannad-guuradii 500 ee dhalashada Copernicus. Guud ahaan, waxa loo qaabayn karaa si koonka la daawado uu buuxiyo shuruudaha uu buuxinayo si aanu u ilaalino. Ilaa hadda, waxaa jira noocyo kala duwan oo ka mid ah. Mabda'a daciifka ah ee anthropic wuxuu dhigayaa in aan ku jiri karno koonka oo ka dhigaya jiritaankeena suurtagal. Haddii qiyamka joogtada ahi ay kala duwan yihiin, waligeen ma aragno tan, sababtoo ah ma joogi karno halkaas. Mabda'a xooggan ee anthropic (sharaxaad ula kac ah) ayaa sheegaya in koonku uu yahay sidaas oo aan jiri karno (10).

Marka laga eego aragtida fiisigiska quantum-ka, tiro kasta oo caalamka ka mid ah ayaa u kici kara sabab la'aan. Waxaynu ku dhamaynay koon gaar ah, kaas oo ay ahayd inuu buuxiyo shuruudo dhawr ah oo qarsoon oo qofku ku noolaan karo. Markaa waxaan ka hadlaynaa adduunka anthropic. Qofka mu'minka ah, tusaale ahaan, hal koon oo ah anthropic oo Eebbe abuuray ayaa ku filan. Aragtida maadiga ahi ma aqbalin tan oo waxay u malaynaysaa inay jiraan caalamyo badan ama in caalamka hadda jiraa uu yahay oo keliya marxalad ka mid ah horumarka aan dhammaadka lahayn ee noocyada badan.

Qoraaga nooca casriga ah ee mala-awaalka caalamka sida jilitaanka waa aragtiyaha Niklas Boström. Sida laga soo xigtay isaga, xaqiiqda ah in aan aragno waa kaliya jilitaanka oo aynaan ka warqabin. Saynis yahanku waxa uu soo jeediyay in haddii ay suurtogal tahay in la abuuro jilid la isku halayn karo oo ah ilbaxnimo dhan ama xataa caalamka oo dhan iyada oo la isticmaalayo kombuyuutar awood ku filan leh, dadka la jilayna ay la kulmi karaan miyir-qab, markaa waxa ay aad ugu dhowdahay in ilbaxnimooyinka horumaray ay abuureen tiro aad u badan. ee tusaalooyinkaas oo kale, waxaanan ku noolnahay mid iyaga ka mid ah wax la mid ah Matrixka (11).

Halkan waxaa lagaga hadlay ereyada "Ilaah" iyo "Matrix". Halkan waxaan ku nimid xadka ka hadalka sayniska. Qaar badan, oo ay ku jiraan saynisyahano, ayaa aaminsan in ay si sax ah u tahay caawimo la'aanta fiisigiska tijaabada ah in sayniska uu bilaabo inuu galo meelo ka soo horjeeda xaqiiqda, urinta metaphysics-ka iyo sayniska sayniska. Waxaa weli ah in la rajaynayo in fiisigisku uu ka adkaan doono qalalaasaha dhabta ah oo uu mar kale helo hab lagu farxo sida cilmi tijaabo ah oo la xaqiijin karo.