fetran'ny fizika sy andrana ara-batana
Nifanohitra tanteraka tamin’ny ankehitriny ny zava-misy eo amin’ny fizika, zato taona lasa izay. Eo am-pelatanan'ny mpahay siansa ny vokatry ny fanandramana voaporofo izay naverina imbetsaka, izay matetika tsy azo hazavaina amin'ny fampiasana ireo teoria ara-batana efa misy. Experience mazava tsara mialoha ny teoria. Tsy maintsy niasa ny teorista.
Amin'izao fotoana izao, ny fifandanjana dia mirona amin'ny teorista izay ny modely dia tsy mitovy amin'ny zavatra hita amin'ny fanandramana azo atao toy ny théorie string. Ary toa mihamitombo hatrany ny olana tsy voavaha amin'ny fizika (1).
1. Ny fironana maoderina sy olana lehibe indrindra amin'ny fizika - sary
Ilay mpahay fizika poloney malaza, prof. Andrzej Staruszkiewicz nandritra ny adihevitra momba ny "Limits of Knowledge in Physics" tamin'ny Jona 2010 tao amin'ny Akademia Ignatianum any Krakow dia nilaza hoe: “Nitombo be ny sehatry ny fahalalana nandritra ny taonjato farany, saingy vao mainka nitombo ny sehatry ny tsy fahalalana. (…) Ny fahitana ny relativité ankapobe sy ny mekanika quantum dia zava-bita lehibe eo amin'ny fisainan'olombelona, azo ampitahaina amin'ny an'i Newton, saingy mitarika ho amin'ny fanontaniana ny amin'ny fifandraisan'ireo rafitra roa ireo, fanontaniana izay manafintohina tsotra izao ny haavon'ny fahasarotana. Amin'ity toe-javatra ity, dia mipoitra ho azy ny fanontaniana: afaka manao izany ve isika? Mifanaraka amin’ny zava-tsarotra atrehintsika ve ny fahatapahan-kevitsika sy ny finiavantsika hidina any amin’ny faran’ny fahamarinana?”
Fahatapahan'ny fanandramana
Nandritra ny volana maromaro izao, ny tontolon'ny fizika dia sahirana kokoa noho ny mahazatra miaraka amin'ny resabe. Tao amin'ny diary Nature, George Ellis sy Joseph Silk dia namoaka lahatsoratra ho fiarovana ny fahamendrehan'ny fizika, manakiana ireo izay maniry ny hanemotra ny andrana mba hitsapana ireo teoria kosmôlôjika farany mandra-pahatongan'ny "rahampitso" tsy misy fetra. Izy ireo dia tokony ho marihina amin'ny "kanto ampy" sy ny sanda manazava. “Izany dia manapaka ny fomban-drazana siantifika efa hatramin'ny taonjato maro fa ny fahalalana siantifika dia fahalalana voaporofo ara-tsiansa”, hoy ny kotroka ny mpahay siansa. Ny zava-misy dia mampiseho mazava tsara ny "fanandramana" amin'ny fizika maoderina.
Ny teoria farany momba ny natiora sy ny firafitry ny izao tontolo izao sy izao rehetra izao, amin'ny ankapobeny, dia tsy azo hamarinina amin'ny alalan'ny fanandramana misy ny olombelona.
Tamin'ny fahitana ny Higgs boson, ny mpahay siansa dia "namita" ny Modely Standard. Tsy afa-po anefa ny tontolon’ny fizika. Fantatsika ny momba ny quark sy lepton rehetra, saingy tsy fantatsika ny fomba hampifanaraka izany amin'ny teorian'i Einstein momba ny sinton'ny tany. Tsy fantatsika ny fomba fampifangaroana ny mekanika quantum amin'ny gravité mba hamoronana teoria petra-kevitra momba ny gravity quantum. Tsy fantatsika koa ny atao hoe Big Bang (na raha tena nisy tokoa izany!) (2).
Amin'izao fotoana izao, aleo atao hoe fizika klasika, ny dingana manaraka aorian'ny Model Standard dia ny supersymmetry, izay maminavina fa ny singa fototra rehetra fantatsika dia manana "mpiara-miasa".
Izany dia mampitombo avo roa heny ny fitambaran'ny fitambaran'ny zavatra, fa ny teoria dia mifanaraka tsara amin'ny matematika equations ary, ny zava-dehibe, dia manome fahafahana hamaha ny zava-miafina ny cosmic zava-maizina. Mbola miandry ny vokatry ny andrana amin'ny Large Hadron Collider, izay hanamafy ny fisian'ny singa supersymmetric.
Na izany aza, tsy mbola nisy zavatra hita toy izany avy any Genève. Mazava ho azy fa vao fiandohan'ny dikan-teny vaovao an'ny LHC io, miaraka amin'ny angovo indroa miantraika (taorian'ny fanamboarana sy fanavaozana vao haingana). Afaka volana vitsivitsy dia mety hitifitra bosoa champagne izy ireo ho fankalazana ny supersymmetry. Na izany aza, raha tsy mitranga izany, dia maro ny mpahay fizika mino fa ny teoria supersymmetric dia tsy maintsy esorina tsikelikely, ary koa ny superstring, izay mifototra amin'ny supersymmetry. Satria raha tsy manamarina ireo teoria ireo ny Large Collider dia ahoana?
Misy anefa ny mpahay siansa sasany tsy mihevitra izany. Satria ny teoria momba ny supersymmétrie dia "tsara tarehy tsy mety diso".
Noho izany, mikasa ny hamerina handinika ny equation izy ireo mba hanaporofoana fa ny habetsaky ny singa supersymmetric dia ivelan'ny faritry ny LHC. Tena marina ny teoria. Ny maodelin'izy ireo dia mahay manazava ny trangan-javatra azo refesina sy hamarinina amin'ny alalan'ny fanandramana. Mety hisy hanontany àry hoe nahoana isika no tokony hanilika ny fivoaran'ireo teoria izay (mbola) tsy fantatsika ara-pitsipika. Fomba ara-dalàna sy ara-tsiansa ve izany?
izao rehetra izao avy amin'ny tsy misy
Ny siansa voajanahary, indrindra ny fizika, dia mifototra amin'ny naturalisme, izany hoe amin'ny finoana fa afaka manazava ny zava-drehetra isika amin'ny fampiasana ny herin'ny natiora. Ny asan'ny siansa dia ahena amin'ny fiheverana ny fifandraisan'ny habetsahana samihafa izay mamaritra ny trangan-javatra na ny rafitra misy eo amin'ny natiora. Ny fizika dia tsy miatrika olana izay tsy azo faritana amin'ny matematika, izay tsy azo averina. Izany, ankoatra ny zavatra hafa, no anton’ny fahombiazany. Ny famaritana matematika ampiasaina amin'ny fandrafetana ny tranga voajanahary dia hita fa tena mandaitra. Ny zava-bita teo amin'ny siansa voajanahary dia niteraka ny jeneraly filozofika. Ny torolàlana toy ny filozofia mekanika na materialisma siantifika dia noforonina, izay namindra ny vokatry ny siansa voajanahary, azo talohan'ny faran'ny taonjato faha-XNUMX, ho any amin'ny sehatry ny filozofia.
Toa azonay fantarina izao tontolo izao, fa misy ny determinisma tanteraka eo amin'ny natiora, satria azontsika atao ny mamaritra hoe ahoana no hihetsehan'ny planeta ao anatin'ny an-tapitrisany taona, na ny fomba nifindrany an-tapitrisany taona lasa izay. Ireo zava-bita ireo dia niteraka hambom-po nanafoana ny sain'olombelona. Amin'ny ankapobeny, ny naturalisme metodolojika dia manentana ny fivoaran'ny siansa voajanahary na dia amin'izao fotoana izao aza. Na izany aza, misy ireo teboka tapaka izay toa manondro ny fetran'ny metodolojia voajanahary.
Raha voafetra ny habetsaky ny Universe ary nipoitra "avy amin'ny tsy misy" (3), nefa tsy mandika ny lalàna momba ny fiarovana ny angovo, ohatra, amin'ny fiovaovan'ny toetr'andro, dia tsy tokony hisy fiovana ao. Mandra-piandry izany dia mijery azy ireo izahay. Miezaka ny hamaha ity olana ity amin'ny fototry ny fizika quantum, dia tonga amin'ny fanatsoahan-kevitra fa ny mpanara-maso mahatsiaro tena ihany no manatanteraka ny mety hisian'ny tontolo toy izany. Izany no mahatonga antsika hanontany tena hoe nahoana no noforonina avy amin'ny universe maro samihafa ilay zavatra iainantsika manokana. Noho izany dia tonga amin'ny fanatsoahan-kevitra isika fa rehefa niseho teto an-tany ny olona iray, izao tontolo izao - araka ny hitantsika - dia tena "lasa" ...
Inona no fiantraikan'ny fandrefesana amin'ny zava-nitranga iray tapitrisa taona lasa izay?
4. Andrana Wheeler - sary
Iray amin'ireo mpahay fizika maoderina, John Archibald Wheeler, dia nanolotra dika an'habakabaka an'ilay andrana slit malaza malaza. Amin’ny endriny ara-tsaina, ny hazavana avy amin’ny quasar, iray lavitrisa taona hazavàna miala amintsika, dia mandeha amin’ny lafiny roa mifanohitra amin’ny vahindanitra (4). Raha mandinika ny tsirairay amin'ireo lalana ireo ny mpandinika dia hahita fotona izy ireo. Raha samy miaraka izy ireo dia hahita ny onja. Noho izany, ny asa fandinihana dia manova ny toetran'ny hazavana nandao ny quasar arivo tapitrisa taona lasa izay!
Ho an’i Wheeler, io voalaza etsy ambony io dia manaporofo fa tsy afaka misy amin’ny heviny ara-batana izao rehetra izao, fara faharatsiny, amin’ny heviny izay mahazatra antsika ny mahazo ny “fanjakana ara-batana”. Tsy mety ho nisy teo aloha ihany koa, raha tsy... nanao fandrefesana. Noho izany, ny refy misy antsika ankehitriny dia misy fiantraikany amin'ny lasa. Miaraka amin'ny fandinihantsika, ny fandrefesana ary ny fandrefesana, dia mamolavola ny zava-nitranga tamin'ny lasa, lalina ao anatin'ny fotoana, hatramin'ny ... niandohan'izao rehetra izao!
Nilaza i Neil Turk ao amin’ny Institut Perimeter any Waterloo, Kanada, tao amin’ny New Scientist nomerao tamin’ny Jolay, fa “tsy azonay ny zavatra hitanay. Lasa be pitsiny sy be pitsiny ny teoria. Mampiditra ny tenantsika amin'ny olana amin'ny sehatra, ny refy ary ny asymmetrika, na dia amin'ny fanenoman-damba aza, saingy tsy afaka manazava ny zava-misy tsotra indrindra izahay. " Maro amin'ireo fizika no miharihary fa sosotra amin'ny hoe tsy misy ifandraisany amin'ny andrana atao any amin'ny laboratoara amin'izao fotoana izao ny dia ara-tsaina ataon'ireo teorista maoderina, toy ireo fiheverana etsy ambony na teoria superstring, ary tsy misy fomba hitsapana azy ireo amin'ny andrana.
Ao amin'ny tontolon'ny quantum dia mila mijery malalaka kokoa ianao
Araka ny voalazan'i Richard Feynman, nahazo ny loka Nobel, dia tsy misy olona tena mahatakatra ny tontolon'ny quantum. Tsy toy ny tontolo Newtoniana taloha tsara, izay ny fifandraisan'ny vatana roa miaraka amin'ny faobe sasany dia kajy amin'ny alàlan'ny equations, ao amin'ny mekanika quantum dia manana equations izay tsy dia arahana loatra, fa vokatry ny fihetsika hafahafa hita tamin'ny fanandramana. Ny zavatra momba ny fizika quantum dia tsy voatery ampifandraisina amin'ny zavatra "fizika", ary ny fitondran-tenany dia sehatra iray amin'ny habaka misy dimensional abstract antsoina hoe Hilbert space.
Misy fiovana nofaritan'ny equation Schrödinger, fa nahoana no tsy fantatra marina. Azo ovaina ve izany? Azo atao ve ny maka lalàna quantum avy amin'ny foto-kevitry ny fizika, satria ny lalàna sy fitsipika am-polony, ohatra, momba ny fihetsehan'ny vatana eny amin'ny habakabaka, dia avy amin'ny fitsipiky ny Newton? Ireo mpahay siansa avy ao amin'ny Oniversiten'i Pavia any Italia Giacomo Mauro D'Ariano, Giulio Ciribella ary Paolo Perinotti dia milaza fa na dia ireo trangan-javatra miharihary izay mifanohitra amin'ny saina mahazatra aza dia azo jerena amin'ny fanandramana azo refesina. Ny hany ilainao dia ny fomba fijery marina - Angamba ny tsy fahatakarana ny vokatry ny quantum dia noho ny tsy fahampian'ny fomba fijery azy ireo. Araka ny voalazan'ireo mpahay siansa ao amin'ny New Scientist, ny fanandramana manan-danja sy azo refesina amin'ny mekanika quantum dia tsy maintsy mahafeno fepetra maromaro. Ity dia:
- anton'ny - ny zava-mitranga amin'ny ho avy dia tsy afaka miantraika amin'ny zava-mitranga taloha;
- fanavahana - milaza fa tsy maintsy afaka misaraka amin'ny tsirairay isika;
- fifehezan - raha fantatsika ny dingana rehetra amin'ny dingana, dia fantatsika ny dingana manontolo;
- famatrarana - misy fomba ahafahana mamindra vaovao manan-danja momba ny puce nefa tsy mila mamindra ny puce manontolo;
- tomographie - raha manana rafitra misy ampahany maro isika, ny antontan'isa momba ny fandrefesana amin'ny ampahany dia ampy hanehoana ny toetry ny rafitra manontolo.
Ny Italiana dia te-hanitatra ny foto-kevitry ny fanadiovana, fomba fijery midadasika kokoa, ary fanandramana manan-danja mba hampidirana ihany koa ny tsy fiovaovan'ny toe-javatra thermodynamika sy ny fitsipiky ny fitomboan'ny entropy, izay tsy mampiaiky ny mpahay fizika. Angamba eto koa, ny fandinihana sy ny fandrefesana dia misy fiantraikany amin'ny artifact amin'ny fomba fijery izay tery loatra ka tsy takatra ny rafitra iray manontolo. "Ny fahamarinana fototra amin'ny teoria quantum dia ny hoe ny fiovana mitabataba sy tsy azo ovaina dia azo averina amin'ny alàlan'ny fampidirana drafitra vaovao amin'ny famaritana", hoy i Giulio Ciribella, mpahay siansa italiana, tao amin'ny resadresaka nifanaovana tamin'ny New Scientist.
Indrisy anefa, hoy ireo misalasala, ny "fanadiovana" ny andrana sy ny fomba fijery mivelatra kokoa dia mety hitarika ho amin'ny petra-kevitra manerana izao tontolo izao izay mety hisy vokany ary izay ny mpahay siansa, mihevitra fa mandrefy ny fizotry ny zava-mitranga marina, dia "mifidy" fotsiny. continuum sasany amin'ny fandrefesana azy ireo.
5. Ny tanana amin'ny endriky ny famantaranandro
Tsy misy fotoana?
Ny foto-kevitry ny antsoina hoe Arrows of Time (5) dia nampidirin'ilay Britanika astrofizika Arthur Eddington tamin'ny 1927. Ity zana-tsipìka ity dia manondro ny fotoana, izay mikoriana amin'ny lalana iray foana, izany hoe avy amin'ny lasa mankany amin'ny ho avy, ary tsy azo averina io dingana io. Stephen Hawking, ao amin'ny A Brief History of Time, dia nanoratra fa mitombo ny fikorontanana rehefa mandeha ny fotoana satria mandrefy ny fotoana amin'ny firongatry ny aretina isika. Midika izany fa manana safidy isika - azontsika atao, ohatra, ny mijery ireo tapa-fitaratra tapaka miparitaka amin'ny tany, avy eo ny fotoana hianjeran'ny vera amin'ny tany, avy eo ny fitaratra eny amin'ny rivotra, ary farany eo an-tanan'ny ilay olona mitazona azy. Tsy misy fitsipika ara-tsiansa fa ny "zana-tsipìka ara-psikolojikan'ny fotoana" dia tsy maintsy mandeha amin'ny lalana mitovy amin'ny zana-tsipìka thermodynamic, ary mitombo ny entropy ny rafitra. Na izany aza, mpahay siansa maro no mino fa izany no izy, satria misy fiovana mahery vaika ao amin'ny atidohan'olombelona, mitovitovy amin'ireo hitantsika eo amin'ny natiora. Ny atidoha dia manana hery miasa, mandinika ary misaina, satria ny "motera" olombelona dia mandoro sakafo-tsakafo ary, toy ny amin'ny motera fandoroana anatiny, ity dingana ity dia tsy azo ovaina.
Na izany aza, misy ny toe-javatra izay, raha mitazona ny tondrozotra mitovy amin'ny zana-tsipìka ara-tsaina momba ny fotoana, ny entropy dia mitombo sy mihena amin'ny rafitra samihafa. Ohatra, rehefa mitahiry data amin'ny fitadidiana solosaina. Ny maody fitadidiana ao amin'ny milina dia mandeha avy amin'ny fanjakana tsy mirindra mankany amin'ny filaharana fanoratana kapila. Noho izany dia mihena ny entropy ao amin'ny ordinatera. Na izany aza, ny mpahay fizika rehetra dia hilaza fa avy amin'ny fomba fijerin'izao rehetra izao amin'ny ankapobeny - dia mitombo, satria mila angovo ny fanoratana amin'ny kapila, ary io angovo io dia miparitaka amin'ny endrika hafanana vokarin'ny milina. Noho izany dia misy fanoherana kely "psycholojika" amin'ny lalàna napetraka momba ny fizika. Sarotra amintsika ny mihevitra fa ny zavatra mivoaka miaraka amin'ny tabataba avy amin'ny mpankafy dia zava-dehibe kokoa noho ny firaketana ny asa na ny sanda hafa ho fahatsiarovana. Ahoana raha misy manoratra ao amin'ny PC-ny hevitra iray izay hanodina ny fizika maoderina, ny teoria hery mitambatra, na ny Theory of Everything? Ho sarotra amintsika ny hanaiky ilay hevitra hoe, na dia eo aza izany, dia nitombo ny fikorontanana ankapobeny eo amin’izao rehetra izao.
Tamin'ny 1967 dia niseho ny equation Wheeler-DeWitt, izay nanaraka izany fotoana izany fa tsy misy izany. Fiezahana hanambatra ara-matematika ny hevitra momba ny mekanika quantum sy ny relativité ankapobeny, dingana iray mankany amin'ny teoria momba ny gravité quantum, i.e. ny Theory of Everything irin'ny mpahay siansa rehetra. Tamin'ny taona 1983 no nanazavan'i Don Page sy William Wutters, mpahay fizika, fa ny olana amin'ny fotoana dia mety ho voahodina amin'ny fampiasana ny foto-kevitry ny fikorontanan'ny quantum. Araka ny hevitr'izy ireo dia ny toetran'ny rafitra efa voafaritra ihany no azo refesina. Avy amin'ny fomba fijery matematika, io soso-kevitra io dia midika fa ny famantaranandro dia tsy mandeha mitokana amin'ny rafitra ary manomboka rehefa voafandrika amin'ny tontolo iray. Na izany aza, raha misy olona mijery antsika avy amin'ny tontolo hafa, dia hahita antsika ho toy ny zavatra static, ary ny fahatongavany eto amintsika ihany no hiteraka fikorontanana ary hahatonga antsika hahatsapa ara-bakiteny ny fandehan'ny fotoana.
Io petra-kevitra io no fototry ny asan'ny mpahay siansa avy amin'ny andrim-pikarohana iray any Turin, Italia. Ilay mpahay fizika Marco Genovese dia nanapa-kevitra ny hanorina modely iray izay mandinika ny mari-pamantarana momba ny fikorontanan'ny quantum. Azo natao ny namerina ny fiantraikany ara-batana manondro ny fahamarinan'io hevitra io. Modely iray an'izao rehetra izao no noforonina, misy fotony roa.
Ny mpivady iray dia nitodika - mitsangana polarized, ary ny iray mitsivalana. Ny toetry ny quantum, ary noho izany ny polarization azy, dia hitan'ny andian-tsarimihetsika maromaro avy eo. Raha ny fandehany fa mandra-pahatongan'ny fandinihana izay mamaritra amin'ny farany ny frame of reference, ny foton dia ao anaty superposition quantum klasika, i.e. izy ireo dia samy mitsangana sy mitsivalana. Midika izany fa ny mpandinika mamaky ny famantaranandro dia mamaritra ny fikorontanan'ny quantum izay misy fiantraikany amin'izao rehetra izao izay iasany. Ny mpanara-maso toy izany dia afaka mahita ny polarization ny photons nifandimby mifototra amin'ny quantum probability.
Tena maka fanahy io foto-kevitra io satria manazava olana maro, saingy mitarika ho amin'ny filana "super-observer" izay ho ambonin'ny fanapahan-kevitra rehetra ary hifehy ny zava-drehetra amin'ny ankapobeny.
6. Multiverse - Visualization
Ny zavatra tsikaritra sy izay heverintsika ho "fotoana" dia vokatry ny fiovana maneran-tany azo refesina amin'ny tontolo manodidina antsika. Rehefa miditra lalindalina kokoa amin'ny tontolon'ny atôma, ny proton ary ny fotony isika, dia mahatsapa fa mihamalemy ny foto-kevitry ny fotoana. Araka ny voalazan'ny mpahay siansa, ny famantaranandro izay miaraka amintsika isan'andro, raha jerena ny lafiny ara-batana, dia tsy mandrefy ny fandehany, fa manampy antsika handamina ny fiainantsika. Ho an'ireo zatra ny foto-kevitra Newtoniana momba ny fotoana manerantany sy mahafaoka rehetra, dia manafintohina ireo hevitra ireo. Saingy tsy ireo mpandala ny nentim-paharazana siantifika ihany no tsy manaiky izany. Ilay mpahay fizika teorika malaza Lee Smolin, izay voalazanay teo aloha ho iray amin'ireo mety hahazo ny loka Nobel amin'ity taona ity, dia mino fa misy ny fotoana ary tena misy tokoa. Indray mandeha - tahaka ny mpahay fizika maro - dia nilaza izy fa ny fotoana dia illusion subjective.
Ankehitriny, ao amin'ny bokiny Reborn Time, dia maka fomba fijery hafa tanteraka momba ny fizika izy ary manakiana ny teorian'ny tady malaza ao amin'ny fiarahamonina siantifika. Araka ny filazany dia tsy misy ny multiverse (6) satria miaina ao amin'ny tontolo iray sy amin'ny fotoana iray ihany isika. Mino izy fa ny fotoana no zava-dehibe indrindra ary ny traikefantsika momba ny zava-misy amin'izao fotoana izao dia tsy illusion, fa ny fanalahidin'ny fahatakarana ny fototry ny zava-misy.
Entropy zero
Sandu Popescu, Tony Short, Noah Linden (7) ary Andreas Winter dia nanoritsoritra ny zavatra hitany tamin'ny 2009 tao amin'ny diary Physical Review E, izay nampiseho fa ny zavatra dia mahatratra ny equilibrium, izany hoe ny toetry ny fizarana angovo mitovy, amin'ny alàlan'ny fidirana amin'ny toetry ny fikorontanan'ny quantum miaraka amin'izy ireo. manodidina. Tamin'ny taona 2012, i Tony Short dia nanaporofo fa ny fifandonana dia miteraka fitoniana amin'ny fotoana voafetra. Rehefa mifandray amin'ny tontolo iainana ny zavatra iray, toy ny rehefa mifandona amin'ny rivotra ny poti-javatra ao anaty kaopy kafe, dia "mivoaka" any ivelany ny fampahalalana momba ny fananany ary lasa "manjavozavo" manerana ny tontolo iainana. Ny fahaverezan'ny fampahalalam-baovao dia miteraka ny toetry ny kafe, na dia tsy mitsaha-miova aza ny fahadiovan'ny efitrano iray manontolo. Araka ny voalazan'i Popescu, tsy miova ny toe-pahasalamany rehefa mandeha ny fotoana.
7. Noah Linden, Sandu Popescu ary Tony Short
Rehefa miova ny fahadiovan'ny efitrano, dia mety hijanona tampoka tsy hifangaro amin'ny rivotra ny kafe ary hiditra amin'ny toetrany madio. Na izany aza, betsaka lavitra ny fanjakana mifangaro amin'ny tontolo iainana noho ny fanjakana madio azo ampiasaina amin'ny kafe, ary noho izany dia saika tsy hitranga mihitsy. Ity tsy mety amin'ny statistika ity dia manome fahatsapana fa tsy azo ovaina ny zana-tsipìkan'ny fotoana. Ny olan'ny zana-tsipìkan'ny fotoana dia manjavozavo noho ny mekanika quantum, ka sarotra ny mamaritra ny natiora.
Ny singa fototra dia tsy manana toetra ara-batana marina ary tsy voafaritra afa-tsy amin'ny mety ho ao amin'ny fanjakana samihafa. Ohatra, amin'ny fotoana rehetra, ny singa iray dia mety manana 50 isan-jato ny mety hihodina amin'ny famantaranandro ary 50 isan-jato ny mety hihodina amin'ny lalana mifanohitra. Ny theorem, izay nohamafisin'ny zavatra niainan'i John Bell, mpahay fizika, dia milaza fa tsy misy ny tena toetry ny singa ary avela hotarihin'ny mety ho izy.
Avy eo ny tsy fahazoana antoka ny quantum dia miteraka fisavoritahana. Rehefa mifandray ny singa roa, dia tsy azo faritana ho azy manokana akory izy ireo, tsy miankina amin'ny fivoaran'ny probabilité fantatra amin'ny hoe fanjakana madio. Izy ireo kosa dia lasa singa voasaringotra ao amin'ny fizarana mety ho sarotra kokoa izay iarahan'ireo singa roa. Ity fizarana ity dia afaka manapa-kevitra, ohatra, raha hihodina amin'ny lalana mifanohitra ny singa. Ny rafitra amin'ny ankapobeny dia ao anaty fanjakana madio, fa ny toetry ny singa tsirairay dia mifandray amin'ny singa hafa.
Noho izany, izy roa dia afaka mandeha amin'ny taona maivana maro, ary ny fihodinan'ny tsirairay dia hifanaraka amin'ny iray hafa.
Ny teoria vaovao momba ny zana-tsipìka ny fotoana dia mamaritra izany ho toy ny fahaverezan'ny vaovao noho ny quantum entanglement, izay mandefa ny kaopy kafe ho fifandanjana amin'ny efitra manodidina. Amin'ny farany, ny efitrano dia tonga amin'ny equilibrium miaraka amin'ny tontolo iainany, ary izy indray dia manatona tsikelikely ny equilibrium miaraka amin'ny sisa amin'izao rehetra izao. Ireo mpahay siansa taloha nianatra momba ny thermodynamika dia nihevitra an'io dingana io ho toy ny fivoahana tsikelikely ny angovo, izay mampitombo ny entropy an'izao rehetra izao.
Amin'izao fotoana izao, mino ny mpahay fizika fa mihamiparitaka ny fampahalalana, saingy tsy manjavona tanteraka. Na dia mitombo aza ny entropy eo an-toerana, dia mino izy ireo fa ny totalin'ny entropy an'izao rehetra izao dia mijanona ho aotra. Na izany aza, mbola tsy voavaha ny lafiny iray amin'ny zana-tsipìkan'ny fotoana. Milaza ny mpahay siansa fa ny fahaizan'ny olona iray mitadidy ny lasa, fa tsy ny ho avy, dia azo raisina ho toy ny fiforonan'ny fifandraisana misy eo amin'ireo singa mifandray. Rehefa mamaky hafatra amin’ny taratasy iray isika, dia mifandray amin’izany ny atidoha amin’ny alalan’ny fotona tonga any amin’ny maso.
Manomboka izao vao afaka mahatsiaro izay ambaran’io hafatra io amintsika isika. Mino i Popescu fa ny teoria vaovao dia tsy manazava ny antony nahatonga ny toetry ny tontolo voalohany ho lavitry ny equilibrium, ary nampiany fa tokony hazavaina ny toetry ny Big Bang. Ny mpikaroka sasany dia naneho fisalasalana momba ity fomba fiasa vaovao ity, fa ny fampivoarana ity hevitra ity sy ny formalisma matematika vaovao dia manampy amin'ny famahana ny olana ara-teorika momba ny thermodynamika.
Tohizo ny fatran'ny habaka-potoana
Toa manondro ny fizika black hole, araka ny soso-kevitry ny modely matematika sasany, fa tsy misy lafiny telo mihitsy izao rehetra izao. Na dia eo aza ny zavatra lazain'ny saintsika amintsika, ny zava-misy manodidina antsika dia mety ho holograma — tondron'ny fiaramanidina lavitra iray izay tena misy lafiny roa. Raha marina io sarin'izao rehetra izao, dia azo esorina ny fiheverana ny toetran'ny habakabaka telo amin'ny lafiny telo raha vantany vao saro-pady ny fitaovana fikarohana eo am-pelatanantsika. Craig Hogan, profesora momba ny fizika ao amin'ny Fermilab izay nandany taona maro nianarana ny firafitry ny tontolo ifotony, dia nanoro hevitra fa vao tonga io ambaratonga io.
8. GEO600 Gravitational Wave Detector
Raha holograma izao rehetra izao, dia mety ho tonga amin'ny fetran'ny famahana ny zava-misy isika. Ny mpahay fizika sasany dia nandroso ny petra-kevitra manitikitika fa tsy mitohy amin'ny farany ny fotoana iainantsika, fa, toy ny sary nomerika, dia eo amin'ny ambaratonga fototra indrindra voaforon'ny "voa" na "piksel" sasany. Raha izany no izy, dia tsy maintsy manana karazana "fanapahan-kevitra" farany ny zava-misy iainantsika. Izany no fomba nandikana ny mpikaroka sasany ny "tabataba" izay niseho tamin'ny valin'ny GEO600 gravitational wave detector (8).
Mba hitsapana an'io petra-kevitra miavaka io, Craig Hogan, mpahay fizika onja misintona, izy sy ny ekipany dia namolavola interferometer marina indrindra eran'izao tontolo izao, antsoina hoe holometer Hogan, izay natao handrefesana ny maha-zava-dehibe indrindra amin'ny habakabaka-fotoana amin'ny fomba marina indrindra. Ny fanandramana, antsoina hoe Fermilab E-990, dia tsy iray amin'ireo maro hafa. Ity iray ity dia mikendry ny hampiseho ny toetoetran'ny habaka sy ny fisian'ny antsoin'ny mpahay siansa hoe "noise holographic".
Ny holometer dia misy interferometer roa napetraka mifanila. Izy ireo dia mitarika taratra laser iray kilowatt amin'ny fitaovana iray izay mampisaraka azy ireo ho taratra roa mirefy 40 metatra ny halavany, izay hita taratra ary miverina amin'ny teboka fisarahana, ka miteraka fiovaovan'ny famirapiratry ny hazavana (9). Raha miteraka hetsika sasany ao amin'ny fitaovana fizarana izy ireo, dia ho porofon'ny fihovitrovitra ny habakabaka izany.
9. Fanehoan-tsary momba ny fanandramana holografika
Ny fanamby lehibe indrindra ho an'ny ekipan'i Hogan dia ny hanaporofoana fa ny vokatra hitan'izy ireo dia tsy fikorontanana nateraky ny anton-javatra ivelan'ny fanamboarana andrana ihany, fa vokatry ny fihovitrovitry ny habakabaka. Noho izany, ny fitaratra ampiasaina ao amin'ny interferometer dia ho synchronize amin'ny hafainganan'ny ny kely indrindra tabataba avy any ivelan'ny fitaovana sy naka ny sensor manokana.
universe antropique
Mba hisian'izao tontolo izao sy ny olona ao aminy, ny lalàn'ny fizika dia tsy maintsy manana endrika voafaritra tsara, ary ny tsy miovaova ara-batana dia tsy maintsy manana soatoavina voafantina tsara ... ary izy ireo! Nahoana?
Andeha isika hanomboka amin'ny zava-misy fa misy karazany efatra ny fifaneraserana eo amin'izao rehetra izao: gravitational (milatsaka, planeta, vahindanitra), electromagnetic (atôma, singa, friction, elasticité, hazavana), nokleary malemy (loharanon'ny angovo kintana) ary nokleary matanjaka ( mamatotra ny proton sy ny neutron ao amin'ny nuclei atomika). Ny gravity dia 1039 heny noho ny electromagnetism. Raha malemy kely izy, dia maivana kokoa noho ny Masoandro ny kintana, tsy hipoaka ny supernova, tsy hisy singa mavesatra. Raha mbola matanjaka kokoa aza izy io, dia ho potipotika ireo zavaboary lehibe kokoa noho ny bakteria, ary matetika no mifandona ny kintana, ka manimba planeta ary mandoro tena haingana loatra.
Ny hakitroky ny Universe dia mifanakaiky amin'ny hakitroky mitsikera, izany hoe eo ambanin'izay ny zavatra dia miparitaka haingana raha tsy misy ny fiforonan'ny vahindanitra na kintana, ary ambonin'izany rehetra izany dia ho ela loatra no niainan'izao rehetra izao. Ho an'ny fisehoan-javatra toy izany dia tokony ho ao anatin'ny ± 10-60 ny fahamarinan'ny fampifanarahana ny mari-pamantarana ny Big Bang. Ny tsy fitoviana voalohany amin'ny Universe tanora dia teo amin'ny ambaratonga 10-5. Raha kely kokoa izy ireo dia tsy hiforona ny vahindanitra. Raha lehibe kokoa izy ireo, dia hisy lavaka mainty lehibe hiforona fa tsy vahindanitra.
Tapaka ny symmetrian'ny singa sy ny antipartikely ao amin'ny Universe. Ary isaky ny baryon (proton, neutron) dia misy foton 109. Tsy afaka niforona ny vahindanitra, raha nisy maro kokoa. Raha vitsy izy ireo dia tsy hisy kintana. Ary koa, ny isan'ny refy iainantsika dia toa "marina". Ny rafitra sarotra dia tsy afaka mitsangana amin'ny lafiny roa. Miaraka amin'ny efatra mahery (refy telo miampy fotoana), dia lasa olana ny fisian'ny orbitra planeta sy ny haavon'ny angovon'ny elektrôna ao anaty atôma.
10. Ny olombelona no ivon'izao rehetra izao
Ny foto-kevitry ny fitsipiky ny anthropique dia nampidirin'i Brandon Carter tamin'ny 1973 tamin'ny fihaonambe tany Krakow natokana ho an'ny tsingerintaona faha-500 nahaterahan'i Copernicus. Amin'ny teny ankapobeny, dia azo amboarina amin'ny fomba izay tsy maintsy mahafeno ny fepetra takian'ny Universe hita maso mba hojerentsika. Hatramin'izao dia misy dikan-teny samihafa momba izany. Ny fitsipiky ny anthropique malemy dia milaza fa ao anatin'ny tontolo iray izay mahatonga ny fisiantsika ho azo atao ihany isika. Raha tsy mitovy ny soatoavin'ny tsy miovaova dia tsy ho hitantsika izany na oviana na oviana, satria tsy ho eo isika. Ny fitsipiky ny anthropique matanjaka (fanazavana niniana) dia milaza fa izao rehetra izao dia toy izany no ahafahantsika misy (10).
Raha jerena ny fizika quantum, dia mety ho nipoitra tsy nisy antony ny universe rehetra. Nifarana tao amin’ny tontolo iray manokana isika, izay tsy maintsy nanatanteraka fepetra an-kolaka maromaro mba hahafahan’ny olona iray hiaina ao. Avy eo isika dia miresaka momba ny tontolo anthropique. Ho an'ny mpino, ohatra, dia ampy ny universe anthropique iray noforonin'Andriamanitra. Tsy manaiky an'izany ny fomba fijery materialista ary mihevitra fa misy universe maro na dingana iray fotsiny amin'ny fivoarana tsy misy fetran'ny multiverse izao rehetra izao.
Ny mpanoratra ny dikan-teny maoderina momba ny petra-kevitra momba izao rehetra izao ho simulation dia ny teorista Niklas Boström. Ny zava-misy tsikaritra, araka ny nambarany, dia simulation izay tsy fantatsika. Nanoro hevitra ny mpahay siansa fa raha azo atao ny mamorona simulation azo itokisana amin'ny sivilizasiona iray manontolo na izao rehetra izao aza amin'ny alàlan'ny ordinatera matanjaka ampy, ary afaka mahatsapa fahatsiarovan-tena ny olona simulates, dia azo inoana fa ny sivilizasiona mandroso dia namorona isa be dia be. amin'ny simulations toy izany, ary miaina amin'ny iray amin'izy ireo isika amin'ny zavatra mitovy amin'ny The Matrix (11).
Teo no nanononana ny teny hoe “Andriamanitra” sy “Matrix”. Tonga eto amin'ny fetran'ny resaka siansa isika. Maro, anisan'izany ny mpahay siansa, no mino fa noho ny tsy fahaizan'ny fizika andrana ny siansa no manomboka miditra amin'ny faritra mifanohitra amin'ny zava-misy, ny fofona metafizika sy ny siansa foronina. Mbola antenaina fa handresy ny krizy empirikany ny fizika ary hahita fomba hifaliana indray amin'ny maha siansa azo hamarinina andrana.
