Отиди на
Форум "Наука"

Физиката и интелектуалния климат на епохите. Проблемите днес


Recommended Posts

  • Потребител

Малък "разнобой" на мненията за скоростта на разширяване на Вселената:

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Nov-metod-utochni-vazrastta-na-Vselenata-do-12-6-miliarda-godini_154044.html

Нов метод уточни възрастта на Вселената до 12,6 милиарда години

Изчислената нова възраст на вселената е свързана с уточняването на константата на Хъбъл

1595914511_0_559x*.jpg

Международен екип астрофизици успя да прецизира константата на Хъбъл и възрастта на Вселената въз основа на данни получени от космическия телескоп Spitzer. Стойността на константата на Хъбъл според новото изследване се различава от стойностите използвани от Едуин Хъбъл, а също и от по-късните изчисления на основата на реликтовия микровълнов фон (CMB).

Джеймс Шомберт (James Schombert) и неговият екип от Университета в Орегон изчисляват разстоянията от 50 галактики, използвайки така наречената „барионска връзка Тъли-Фишър“ и въз основа на това те достигат две стойности - за възрастта на Вселената и константата на Хъбъл: съответно 12,6 милиарда години и 75,1±2,1 km/s/Mpc. Това означава, че за всеки 3,3 милиона светлинни години, отдалечавайки се във Вселената, една галактика се отдалечава от нас с 75.1 км/сек.

Връзката Тъли-Фишър е известна отдавна - това е емпиричната връзка между масата или присъщата светимост на спирална галактика и нейната асимптотична скорост на въртене или ширината на емисионните линии в нейния спектър. Използваният от екипа барионов вариант на връзката Тъли-Фишър е нов метод, при който масите и скоростите на въртене на галактиките се изчисляват още по-точно въз основа на по-точните познания за разстоянието до 50 галактики.

„Проблемът с мащаба на разстоянията е невероятно труден за разрешаване, тъй като разстоянията до галактиките са огромни, а индикаторите за тези разстояния са слаби и трудно се калибрират“, коментира Шомберт.

Използвайки стойностите на разстоянието до 50 галактики, получени от работата на космическия телескоп Spitzer, астрофизиците успяват да изчислят разстоянията до 95 други галактики въз основа на тези данни. Това прави възможно по-точното определяне на кривите на масите и скоростите на въртене на галактиките и от там - изчисляването на възрастта и скоростта на разширяване на Вселената.

Новите стойности за възрастта на Вселената и константата на Хъбъл Ho са в съответствие със стойностите, измерени според свръхновите тип Ia и променливите звезди цефеиди. Те са клас променливи звезди с доста точна зависимост период-светимост, кръстени на името на звездата δ Cephei (делта Цефей). Една от най-известните цефеиди е Полярната звезда.

Новите изчисления отново потвърждават "напрежението на Хъбъл", дългогодишната дискусия за константата на Хъбъл, която отразява скоростта, с която Вселената се разширява. Те противоречат на стойността 67.4 ± 0.5 (km/s)/Mpc въз основа на реликтовото излъчване. На константа на Хъбъл със стойност от около 67 km/s/Mpc съответства възраст на Вселената от 13,77 милиарда години, така че новата стойност на екипа от Орегон е далеч под нея.

Както отбелязват авторите на работата H0 под 70 km/s/Mpc може да бъде изключена с 95% сигурност.

Едва ли новите стойности са окончателни - човечеството все още не е проучило достатъчно добре Вселената.

Справка: Using the Baryonic Tully–Fisher Relation to Measure Ho, James Schombert et al., Published 2020 July 17, The Astronomical Journal, Volume 160, Number 2, http://dx.doi.org/10.3847/1538-3881/ab9d88

Източник: New approach refines the Hubble's constant and age of universe, UNIVERSITY OF OREGON

...

...

(Така "реликтовото" лъчение би престанало да е основен критерий за ТГВ, че е станал на Едно място и от там е възникнала Вселената.

По вероятен става сценарий, при който много на брой Малки взривове в голяма област от физическия вакуум. Това означава и по-голяма скорост на разбягване на Галактиките във Всички посоки, от сили с ентропиен произход, тоест, по-ранна възраст на Вселената. )

...

Link to post
Share on other sites
  • Мнения 91
  • Създадено
  • Последно мнение

ПОТРЕБИТЕЛИ С НАЙ-МНОГО ОТГОВОРИ

ПОТРЕБИТЕЛИ С НАЙ-МНОГО ОТГОВОРИ

Популярни мнения

Аз съм скептик по отношение на тъмната материя и следя МОНД теориите,  но както се вижда, алтернативата на тъмната материя в случая е тъмен прах. Много хубава работа е свършил човекът и не може

Разсъжденията и изследванията по тези въпроси са много интересни, нека учените (а и другите) занимаващи се с тези неща да продължават да го правят. Понякога само откриването и описването на някакъв ст

Има го и това, но статията е основно за положението на физиката в България и на хората, които се занимават професионално с нея. Съвсем ясно е разказано, че положението никак не е добро и авторът вижда

Posted Images

  • Потребител

Когато най-светлият гений Ницше като студент се заразява смъртоносно със сифилис в публичен дом или когато гениалният композитор Бетовен оглушава още млад,значи това е било планирано?!

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 4 часа, deaf said:

Когато най-светлият гений Ницше като студент се заразява смъртоносно със сифилис в публичен дом или когато гениалният композитор Бетовен оглушава още млад,значи това е било планирано?!

Ако вероятността за случване е планирана - ще излезе, че е планирано?!.😎 Не всяка възможност за случване, за която се сетим, е планирана. Затова - има и "изключения от правилото" - казват, че съдба се е намесила..., но правилото "случване на събития с по-голяма вероятност", се счита, че се потвърждава като правило.😀

...

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 3 часа, Малоум 2 said:

Не всяка възможност за случване, за която се сетим, е планирана.

Така е. Господ или Природата,или както щете го наречете - допуска грешки. И след като направи грешка - почва отначало. Той си има калъп и когато не излезе сполучливо произведението,прави ново. Ама нещо много често прави грешки! А бе топав е у ръцете.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 14 часа, deaf said:

...Природата,или както щете го наречете - допуска грешки.

Еволюционният принцип е "проба-грешка".🤑 При изменение на фон ЕМПоле, с по-голяма вероятност стават възможни "нови" структури (в кавички, щото се ползва и "старата" структура - върху нейна основа се надгражда новото, а то вече - "излъчва" (информационно) ново свойство/а) - Тези нови свойства пробват-подобряват, обикновено, устойчивост във времето на новата структура - било чрез количество (количеството също си достига предел-превръщане, да е с ново свойство), било само собствено качество. Така количествените натрупвания водят до нови качества, а това е нова информация в условно постоянното ЕМПоле. До, достигане на промяната му с  вероятност за създаване на ново свойство - хоризонтален пренос, подобряващ вътре вида. Или - по сериозна промяна - катаклизъм, която води до нова радиационна обстановка, промяна в гени и създаване на нов вид - пак, нова информация в пространството. Пробва се, пак на устойчивост във времето и което оцелее (което не е "грешка") си заема нишата в хранителна верига, за по-дълъг период съществуване.

Така - Природата се действа безчувствено, следвайки законите си.

Човекът, обаче, не е съгласен да е така. И, започва "борба" за промяна ..., а в тая борба - Природата винаги безмилостно печели. Можем само за малко време да отлагаме нейното, ама ...?!! Също можем да се радваме на здраве, докато сме живи - това е добър стремеж, а не победа над Природата...

Тя, Природата, не допуска грешки!

...

Редактирано от Малоум 2
Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 20 часа, Малоум 2 said:

Тя, Природата, не допуска грешки!

Но Човекът се отдалечава с бързи темпове от природата! Колко време ще издържиш да живееш в гората сред Природата като първобитните хора? Именно.

От човешка гледна точка и тази на Бог,(или на тези,на които не им харесва думата "Бог",нека го нарекат Висш разум),стават грешки. Примери за грешки са преждевременно и абсолютно безсмислено унищожените гении Ницше и Бетовен. За Бетовен може да има следното обяснение. Тъй като мозъкът му е съвършен в музикално отношение и следователно лесно аварира,(една технология,колкото е по-нова,толкова по-лесно дава фира),нещо е "прещракало" в него и той е оглушал все още млад.

Има и много други примери. Колко жени харесват тялото и лицето си? Една на сто хиляди жени е красива като Синди Крауфорд или Меган Фокс.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 2 часа, deaf said:

Но Човекът се отдалечава с бързи темпове от природата! Колко време ще издържиш да живееш в гората сред Природата като първобитните хора? Именно.

От човешка гледна точка и тази на Бог,(или на тези,на които не им харесва думата "Бог",нека го нарекат Висш разум),стават грешки. Примери за грешки са преждевременно и абсолютно безсмислено унищожените гении Ницше и Бетовен. За Бетовен може да има следното обяснение. Тъй като мозъкът му е съвършен в музикално отношение и следователно лесно аварира,(една технология,колкото е по-нова,толкова по-лесно дава фира),нещо е "прещракало" в него и той е оглушал все още млад.

Има и много други примери. Колко жени харесват тялото и лицето си? Една на сто хиляди жени е красива като Синди Крауфорд или Меган Фокс.

Малко пресилваш.:bw: Красотата, освен че е относително понятие, е най-"видима" като състояние на духа. "Грозното" активно търси (дух!) връзка с "красивото" , еволюционно вменен метод за подобрение.

По отношение грешките - поетите са го "хванали" (Гьоте, Фауст) - "греши човек дордето се стреми в живота!" Щом искаме повече от живота, действаме и като нямаме "пълната" информация за следствията (нямаме информиран избор) - може да се получи грешка в поведението...

(афоризъм: "Грешка"- казал таралежът и слязъл от четката за дъски.😞)

...

Link to post
Share on other sites
  • 2 седмици по-късно...
  • Потребител

https://nauka.offnews.bg/news/Skeptik_3/Mozhem-li-da-svedem-vsichko-do-fizika-edin-den_153605.html

Можем ли да сведем всичко до физика един ден?

1595185191_2_559x*.jpg

Светът, в който живеем, е изпълнен с изобилие, което надхвърля нашите най-щури хрумвания.

Съществуват дървета, сънища, изгреви, сблъскваме се с бури, сенки, реки. Случват се войни, ухапвания от въшки, любовни афери. Животите на различни хора, религиозни системи, движението на цели галактики се разиграват пред очите ни. Най-простото човешко действие се изменя от човек до човек и от един случай до следващия. А дори тясно специализирани области — като тези, които се срещат в науката, са пълни с капани и изненади — доказвайки, че дори в строго ограничените явления можем да открием необятност.

“За него — пише някога Франсоа Якоб относно своя учител Ховалег, “една кост, толкова просто устроена, колкото ключицата, се превръщаше във фантастичен пейзаж, чиито планини и долини могат да бъдат прекосявани до безкрайност”. За да не загубим разсъдъка си и чувството си за смисъл обаче ние търсим начини да опростим това многообразие, като го сведем до по-малък брой “главни” елементи. Многообразието в света около нас може да бъде плашещо и парализиращо. С горните думи именно започва последната книга преди смъртта си философът на науката Пол Файерабенд.

Идеята за обединяването на теориите и наблюденията при отделните науки в една обща “теория на всичко” е често обсъждана сред днешните учени и философи и е прокарвана от т. нар. “позитивистична” идеология. Според поддръжниците на позитивизма се очаква един ден да намерим уравнение или начин, чрез който всички явления около нас — от квантовите вълни до икономическите рецесии, да се предскажат и обяснят. Тъй като такива явления се случват във физическата реалност, според тях откриването на уравнение “зад всичко” е просто въпрос на време.

Колко основателно е обаче подобно очакване? И има ли доказателства за него?

Основни и производни явления

Една полезна отправна точка за отговора на горния въпрос са сложните системи. Този тип системи включват в себе си колективното поведение на голяма група от сравнително прости елементи или индивиди, при което взаимодействията между тези елементи обикновено остават на местно ниво и са нелинейни.

При тях присъства разграничение между онова, което можем да наречем основни и производни цялости, явления и свойства. Основните явления представляват отделните елементи или индивиди в системата. Докато производните се отнасят до определени групи, колекции, форми или съвкупности от основните явления.

Основните явления се срещат в различни форми. Може да бъдат отделни молекули или организми — вероятно човешки същества. Може да бъдат видове молекули, както и популации или видове, класифициращи определени организми. Но е важно да се отчете, че не всички основни елементи са микроскопични и не всички производни са в едър мащаб, защото тези категории са относителни и зависят от случая, в който разглеждаме някаква система.

Хванем ли се да търсим “връзката” между основните и производните явления, можем да приемем, че това като цяло се случва по два начина — онтологичен и теоретичен.

Онтологичен ще рече, че (както може би повечето хора ще се съгласят) всички неща във Вселената са съставени от една и съща субстанция — независимо дали кварки, струни, брани или дори математически отношения. И сложните обекти са съставени от по-прости обекти. Както например популациите от организми не са нищо друго освен съвкупности от индивиди, докато атомите са групи от частици и пр.

Теоретичната редукция обаче е съвсем различно животно, защото научните теории не съществуват “някъде извън нас”, така да се каже, а са произведения на човешкия ум. С други думи, теоретичната редукция, противно на популярните допускания, не следва задължително от онтологичната такава. Но ако постигнеш теоретична редукция, то от нея следва и онтологичната. Това е, разбира се, Светия граал на логическия позитивизъм и се изразява във възможността ни да сведем всички закони в определена наука с такива от по-основна от нея, стигайки в дъното до физиката.

“Химията е приложна физика — какви пет лева?”

Ако се вгледаме по-внимателно в случилото се до момента в науката, ще забележим, че представата някога да стигнем до фундаментален модел на всички явления в реалността е всъщност съмнителна и не особено основателна.

Сега, ако някой изрече горното пред научно информирана публика, освен да предизвика объркани погледи, е вероятно да получи и възражение с популярен пример: “Но какви ми ги говориш ти? Я виж химията! Тя успешно беше сведена до физика! Буквално няма разлика между химията и физиката!”

Уви, работата е там, че в такова възражение също има два проблема. Първият е, че то на свой ред е съмнително, а вторият — че дори да беше вярно, то щеше да бъде по-скоро изключение, вместо правило.

Както Майкъл Вайсберг и неговите сътрудници пишат в раздела от Станфордската енциклопедия на философията, посветен на философията на химията: “много философи приемат за даденост, че химията вече е успешно сведена до физика. През миналото въпросното допускане беше толкова широко застъпено, че редовно можеше да се прочете за “физико-химични” закони и обяснения, сякаш свеждането на химията до физика беше завършено. Въпреки че повечето философи на химията биха се съгласили, че няма конфликт между науките на химията и физиката, те смятат, че възгледът за силно обединение е сбъркан. Повечето вярват, че химията не е успешно редуцирана до физика, както и че това не е вероятно да се случи.” Разбира се, техническите подробности може да се открият в литературата, цитирана от Вайсберг и неговите колеги. Но за настоящата статия е достатъчно да се отчете, че предполагаемата редукция е поставена под въпрос от повечето философи на химията, което прави дори този класически пример не особено убедителен.

Вторият проблем е обаче още по-неприятен. Ето как когнитивният учен Джери Фодър го формулира в началото на класическото си изследване за специалните науки:

“[Свеждането на нещата до физика] е преди всичко емпирична теза и част от доказателствата в нейна подкрепа идват от научни успехи като молекулярната теория на топлината и обяснението на химичните връзки във физични термини. Но философската популярност на редукционистичната програма не може да се дължи единствено на въпросните постижения. В развитието на науката се наблюдава поне толкова често размножаването на специализирани дисциплини, колкото и тяхното свеждане до физика, така че широко споделяният ентусиазъм за редукция трудно може да бъде повече от просто прилагане на индукция върху миналите му успехи.”

Някои анализи — като например на Джон Дюпре, описан в книгата му “Безпорядъка на нещата”, стигат още по-далеч от Фодър: заявявайки, че в историята на науката се наблюдават много повече отклонения в теоретичния аспект — чрез раждането на нови теории вътре в отделните “специални” науки, отколкото успешни случаи на редукция. Ако се открива някаква отчетлива тенденция, то е дори в противоположната посока на редукционизма и универсалността!

Иначе що се отнася до Фодър, според него проблемът с неговата научна област, е че сходни състояния на съзнанието (например депресия) може да се развият чрез разнообразни мозъчни механизми при различните хора, организми и в различните моменти. Тоест, често пъти картата: мозък —> съзнание, не е 1:1 и функцията не може да се обърне. Иначе нямаше да има смисъл да учиш психология, щом имаш невробиология, да речем: “Ако само елементарните частици не бяха толкова дребни (ако само мозъците бяха отвън, където човек може да ги разгледа), тогава щяхме да се занимаваме с физика, а не с палеонтология (неврология вместо психология, психология вместо икономика и т.н.). [Обаче] дори мозъците ни да бяха отвън, нямаше да сме наясно какво да проучваме: на нас ни липсва подходящата теоретична апаратура за психологическата таксономия на процесите в мозъка.” Психичните ни явления се оказват достатъчно заплетени, за да изискват собствена наука.

Ежедневния свят на хората и може да бъде приложено чрез малък набор от известни количества: заряда и масата на електрона, зарядите и масите на атомните ядра и константата на Планк (за техническа илюстрация, вж. фиг. 1 и 2).

По-отдалечените от нас неща — като движението на планетите, ядреното делене, Слънцето, изотопите на елементите в Космоса и т.н., не се описват от това уравнение, защото явления като гравитацията или взаимодействията в ядрото отсъстват от него. С изключение на светлината, която може без проблем да бъде добавена, а вероятно и гравитацията, тези липсващи части нямат значение за обкръжаващата ни действителност.

1595186140_5_559x*.jpg

 

Фигура 1. Зависимото от времето уравнение на Шрьодингер.

 

1595186033_2_559x*.jpg

Фигура 2. Хамилтоновият оператор (H) от уравнението.
"Z" и "М" са атомният номер и масата на дадено ядро (на коя от частиците:
с придружаващите букви), "R" означава къде е това ядро,
"е" и "m" са зарядът и масата на електрона,
"r" е местоположението на определен електрон и "h" е
константата на Планк. Адаптирано от: Laughlin & Pines, 2000.

 

Когато опитаме да го приложим към непосредствената ни действителност, бързо ще ударим на камък. Както пишат Лафлин и Пайнс: “Знаем, че уравнението е вярно, защото е решено с точност за малък брой частици (изолирани атоми и малки молекули) и присъства поразително съгласие с експерименталните данни. То обаче не може да бъде решено с точност, когато броят на частиците надхвърли десет. Нито един компютър, който съществува — или който някога ще съществува, е способен да премине тази бариера, защото това представлява катастрофа на измерността. Ако количеството компютърна памет, необходимо за квантовата вълнова функция на една частица, е N, тогава количеството памет за вълновата функция на k частици е N на степен k.

Можем да направим приблизителни изчисления за по-големи системи и чрез такива изчисления сме научили защо атомите имат размера, който имат, защо химичните връзки имат дължината и силата, които имат, защо твърдата материя има еластичните свойства, които има, защо някои неща са прозрачни, докато други отразяват или поглъщат светлина. С малко повече експериментални резултати, които да ни насочват, е възможно дори да предскажем формите на малките молекули, скоростта на прости химични реакции, структурни фазови преходи, феромагнетизъм и понякога дори температурите на преход при свръхпроводимостта. Начините за доближаване на стойностите обаче не се извеждат от някакви основни принципи, а зависят от експериментите и заради това са най-малко надеждни, когато е най-необходимо — т.е., когато няма информация от експерименти…

Има много случаи, където изчислителните методи за предсказване се провалят… Да предскажеш как работят протеините или поведението на човешкия мозък от тези уравнения е откровено абсурдно.”

Така че — обобщават положението Лафлин и Пайнс — триумфът на редукционизма, защитаван още от античните философи, е Пирова победа. Успели сме да сведем цялото многообразие около нас до една проста и правилна Теория за всичко, само и само за да открием, че тя съвсем нищо не ни разкрива за много от най-значимите за нас неща.

Заключение

Макар и идеята за “свеждането на многообразието” да остава съмнителна и противоречива, тя все още се обсъжда сред мнозина като въпрос на време. Опасността от подобен начин на мислене в науката е в ограничаването на въображението и пренебрегването на обещаващи подходи за изследването на едни или дуги явления около нас. Светът, в който живеем, все пак непреодолимо надхвърля моделите в нашите глави и именно заради това едно основно задължение на учения и философа е да се пази от правенето на прекомерни обобщения.

 

Използвани източници:

Bedau, M.A., & Humphreys, P. (2008). Emergence: Contemporary Readings in Philosophy and Science. MIT Press.

Laughlin, R.B., & Pines, D. (2000). The theory of everything. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 97 1, 28-31 .

Pigliucci, M. (2014). On the (dis)unity of the sciences. Scientia Salon.
https://scientiasalon.wordpress.com/2014/12/01/on-the-disunity-of-the-sciences/

...

...

В "Заключение" е показано почти всичко, ... освен едно - Обединяваща теория - не е край на науката (в частност - на физиката), а напротив: Дава възможности за нови и нови въпроси, на които отговорите ще са още по-интересни, мисля си.😎😞

...

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 5 часа, Малоум 2 said:

Ако се открива някаква отчетлива тенденция, то е дори в противоположната посока на редукционизма и универсалността!

Именно.

Стремежът за намирането на "теория на всичко" олицетворява склонността на човека да търси прости отговори.
Ако намерим една простичка теория на всичко, ще си решим всичките проблеми и ще си заживеем.

Е да, ама не. Реалността не е чак толкова простичка, че да се опише с една единствена теорийка на всичко.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 40 минути, gmladenov said:

Именно.

Стремежът за намирането на "теория на всичко" олицетворява склонността на човека да търси прости отговори.
Ако намерим една простичка теория на всичко, ще си решим всичките проблеми и ще си заживеем.

Е да, ама не. Реалността не е чак толкова простичка, че да се опише с една единствена теорийка на всичко.

Теория на всичко - не може да има. (по-долу става ясно)

Единно обяснение на всичко, известно до този момент от науката е възможно, като хипотеза. Но ... хората не щат обяснения, пък и хипотези - много. Искат да Управляват всичко което се обяснява - търсят уравнението. А то е ясно (Файнман) ...  U=0 . (U  е някаква функция, например: F - m.a = U = 0.)

...

Link to post
Share on other sites
  • Потребител

Има и нови опити за матмодели, но "частици" тъмна материя - няма, въпреки мераците ... да ги има.

https://nauka.offnews.bg/news/Novini_1/Alternativa-na-tamnata-materiia-premina-kritichen-test_154834.html

 

Алтернатива на тъмната материя премина критичен тест

1597167423_7_559x*.jpgИзглед към центъра на галактиката Млечен път. Теориите за модифицирана гравитация трудно описват Вселената за сравнително малки мащаби като този и до мащаба на Вселената като цяло. Кредит: NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI

Модифицираните теории за гравитацията никога не са можели да опишат първата светлина на Вселената. Нова тяхна формулировка обаче успява.

От десетилетия група теоретици бунтари водят война с едно от основните понятия на космологията - идеята, че невидима, неуловима форма на материята формира основната структура на Вселената. Съществуването на тази тъмна материя, която сякаш надминава 5 пъти веществото, от което е направено всичко познато, се обосновава от множество, макар и косвени наблюдения: движението на галактиките и галактическите клъстери, начинът, по който светлината от далечните галактики ще се огъва по пътя си към земни телескопи и влакнестата структура на ранната Вселена, фактът, че скоростта на движение на звездите не намалява по краищата на галактиките и др.

Физиците революционери търсят алтернативна космическа рецепта. Те заместват тъмната материя с фино модифицираната сила на гравитацията. Но опитите да се преведе тяхната груба идея на прецизен математически език винаги са противоречали на поне едно ключово наблюдение. Някои формулировки правилно описват галактиките, някои получават правилно изкривяване на светлинните лъчи, но никоя не успява да заобиколи най-непробиваемото доказателство за тъмната материя: точните карти на древната светлина, известна като космически микровълнов фон (CMB).

„Една теория ще е наистина добра, ако се съгласува с тези данни“, коментира Рут Дюрер (Ruth Durrer), космолог от Университета в Женева. "Това е тясното място."

Сега двама теоретици твърдят, че най-накрая са извели алтернативна теория за гравитацията през това препятствие. Тяхната работа, която е публикувана онлайн в края на юни и все още не е преминала партньорска проверка, използва модифицирана версия на теорията на гравитацията на Айнщайн, за да възпроизведе картата на ранната Вселена, подвиг, за който някои физици бунтари се опасяваха, че е невъзможен.

Други смятат, че предварителните резултати на модела изглеждат обещаващи. "Тъй като нищо друго не работеше досега, все пак съм впечатленa, че в този случай изглежда се получава", споделя Дюрер.

Повечето космолози все още предпочитат тъмната материя като по-проста от двете парадигми, но са съгласни, че новата теория е интригуваща - ако тя наистина съответства на допълнителни космологични наблюдения. „Това би било голяма бариера“, коментира Дан Хупър (Dan Hooper), астрофизик от Чикагския университет. "Това би било доста интересно."

Пробив

Предизвикателствата пред алтернативните теории за гравитацията, известни като модифицирана нютонова динамика или MOND (MOdified Newtonian dynamics), са описани в отделен препринт, случайно публикуван в деня след появата на новия модел. Главна сред тях е преработването на водещата роля на тъмната материя в състава на Вселената, както е описан от утвърдения космологичен модел, известен като Ламбда студена тъмна материя (LCDM - Lambda cold dark matter).

Най-просто казано, LCDM твърди, че няма да сме тук, ако я нямаше тъмната материя. Ранната вселена е била толкова гладка, че гравитационното привличане само на обикновената материя не би било достатъчно, за да събере частиците в галактики, звезди и планети. Според LCDM са нужни и частици тъмна материя, за да се извае нормална материя в съвременните космически структури, които изучават астрономите.

LCDM се превърна в стандартния модел на космологията отчасти защото така прецизно се съгласува с космическия микровълнов фон CMB. Тази карта на ранната Вселена показва почти незабележимите по-плътни и по-фини петна, изпълващи космоса. Съвсем наскоро изследователите успяват по-точно да измерят ориентацията или поляризацията на светлината на CMB. Всяка успешна космологична теория ще трябва да установи цялостната история на космоса чрез възпроизвеждане на тези три наблюдения: температурата на CMB, поляризацията на CMB и текущото разпределение на галактики и галактически клъстери.

1597321643_0_559x*.jpg

Във втория препринт Крис Пардо (Kris Pardo), астрофизик от лабораторията за реактивни двигатели на НАСА, и Дейвид Спергел (David Spergel), директор на Центъра за изчислителна астрофизика на Института Флатирон, определят колко трудно би било за всяка алтернативна теория на гравитацията да се конкурира с една конкретна характеристика на LCDM. Когато по-плътните зони на тъмната материя привличат материя към себе си, евентуално образувайки галактики и звезди, това до голяма степен - но не изцяло - би размило първоначалните вълни в материята. Сравнявайки поляризацията на CMB със съвременните структури на материята, космолозите могат точно да измерят този този ефект: остатъците от пулсации 100 пъти по-малки от вълните, наблюдавани в CMB днес.

Както показва Спергел, пресъздаването на тези и други особености без основната съставка на LCDM, изисква най-добрите теоретични настройки.

„Не сме опровергали съществуването на всички тези [теории за модифицирана гравитация]“, отбелязва той. "Но всяка алтернативна теория трябва да прескочи тези препятствия."

Тъмен прах

Том Злосник (Tom Złosnik) и Константинос Скордис (Constantinos Skordis), теоретици в Централноевропейския институт за космология и фундаментална физика, смятат, че са направили точно това - макар по начин, който може да изненада скептиците и феновете на MOND. Те успяват да конструират теория за гравитацията, която съдържа съставка, която действа точно като невидима форма на материята в космически мащаби, размивайки границата между парадигмите на тъмната материя и MOND.

Тяхната теория, наречена RelMOND, добавя към уравненията на Общата теория на относителността вездесъщо поле, което се държи различно в различни скали. На най-големите мащаби, където Вселената забележимо се разтяга, разширявайки се, полето действа като невидима материя. В този режим, който Злосник нарича "тъмен прах", полето би могло да оформи видимата вселена, точно както тъмната материя. Моделът възпроизвежда вярно температурата на CMB - резултатът, който двамата теоретици публикуват в предпечатния им текст. Злосник твърди, че резултатите съответстват на поляризационния спектър и разпределението на материята, въпреки че авторите все още не са публикували тези сценарии.

„[RelMOND] не се справя по-зле от LCDM“, отбелязва Злосник, тъй като много точно имитира тази теория за вселената като цяло.

Но ако увеличим мащаба на галактиката, където тъканта на космоса по-скоро стои неподвижна, полето действа по начин, който е верен на корените на MOND: То се преплита със стандартното гравитационно поле, като го модифицира достатъчно, за да държи галактика заедно без допълнителна материя. (Изследователите все още не са сигурни как полето действа за по-големи струпвания на галактики, дългогодишно слабо място на MOND и предполагат, че този междинен мащаб може да е добро място за търсене на наблюдателни улики, които биха могли да разделят теорията.)

Въпреки математическите постижения на двамата теоретици, тъмната материя остава по-простата теория. Но конструирането на новото поле изисква много по-сложна математика от тъмната материя на LCDM. Дан Хупър оприличава ситуацията с детектив, който се чуди дали човекът на местопрестъплението е убиецът или това е инсценировка на агенти на ЦРУ. Дори ако наличните доказателства съответстват и на двете теории, в едната има по-малко усложнения.

Все пак той не разубеждава другите, работещи върху тази хипотеза, макар да я смята за космологична теория на конспирацията. „Радвам се, че умни хора мислят за MOND“, подччертава Дан Хупър.

Злосник се надява, че тъмната материя ще бъде открита скоро, но междувременно той вижда работата си по MOND повече като стречинг упражнение на Общата теория на относителността до нейните граници, отколкото като атака срещу космологичния стандарт. Засега той е просто доволен, че е помогнал да покаже, че математиката на гравитацията може да побере по-странни явления, отколкото мнозина смятат.

„Има опасност да се пропусне нещо полезно само защото приемаме, че това не е възможно“, заявява Злосник. „Това може да насочи пътя към нещо малко по-успешно.“

Справка: A new relativistic theory for Modified Newtonian Dynamics
Constantinos Skordis, Tom Złosnik,  arxiv.org/pdf/2007.00082.pdf

Източник: An Alternative to Dark Matter Passes Critical Test, Quanta magazine

...

...

Приятно е - Схванали са, че има различни видове гравитация. Позната ни е от наличие на вещеви частици - привличаща сила с гравитони - не отпада.

(А гравитация преди наличие на вещеви частици - иска промяна на понятието за сила. Самите сили са с ентропиен произход и подреждането от флуктуации на полевата форма на материя показва възможности "усилване-отслабване" на потенциалите - чрез промяна плътността на подреденото. Вероятността за поява на частици с маса при покой - със собствен геометричен център и с коефициент на  съпротива (познатата "маса") при принудително движение, демек - при действия на външни за обекта сили, та вероятността за "масови" обекти е налице. И двете сили - гравитация от маса и от полета далеч от маса са с ентропиен произход и са изключително слаби, в сравнение със силите от ЕМПоле. При това - силите в поле могат да са на привличане и на отблъскване за вече познатата ни материя. Когато вече е уравновесена силата от ЕМП - затворена във вещеви обекти - остава действието на потенциалите, а те се стремят към неподвижността на основата - зрънчевият модел вакуум - зрънцата не променят мястото си в пространствената решетка на вакуума. Недостижими са за "бутане-дърпане" от познатата ни материя.)

...

Link to post
Share on other sites
  • Потребител

Разсъжденията и изследванията по тези въпроси са много интересни, нека учените (а и другите) занимаващи се с тези неща да продължават да го правят. Понякога само откриването и описването на някакъв страничен ефект се явява твърде полезно нещо. И все пак замисляйки се над горните неща (описаните в постовете) достигаме до някои изводи направени и в този форум вкл. - проблема с границите, изглежда че не само Вселената, а и нейните закони са някак безгранични, всичко безкрайно намалява и се увеличава, както и се променя произволно сякаш. Какво значат някакви 14 млрд. земни години? това може да е само една флуктуация от многото такива случили се преди, в настоящето и очаквани в бъдещето. Физиката, химията и математиката са само част от едно нещо, опитващо се да опише някакви други неща, и неизменно със приближения във всякакъв аспект.

Чест и почитания, респект, към хората борещи се с тези безкрайности!

Link to post
Share on other sites
  • Потребител
Преди 5 часа, Малоум 2 said:

Алтернатива на тъмната материя премина критичен тест

Аз съм скептик по отношение на тъмната материя и следя МОНД теориите,  но както
се вижда, алтернативата на тъмната материя в случая е тъмен прах.

Много хубава работа е свършил човекът и не може да му се търси маана, но ако на
това му викат алтернатива, аз веднага избирам тъмната материя като обяснение
за наблюдаваните аномалии.

Тази така наречена алтернатова по никакъв начин не подобрява разбирането ни за
гравитацията.

Link to post
Share on other sites
  • Потребител

https://megavselena.bg/otkriha-misteriozen-gaz-v-centara-na-galaktikata/

Откриха мистериозен газ в центъра на галактиката

fermi.jpg

Много неща се случват в центъра на нашата галактика. В ядрото на Млечния път се намира супермасивна черна дупка, имаща масата на 4 милиона слънца, наречена Стрелец А *, а средата около нея е интензивна.

От този регион духа ядрен галактически вятър. Той е предизвикан от два огромни балона на гама-лъчи над и под галактическата равнина, обхващащи общо 50 000 светлинни години в космоса. Тези мехури, наречени на името на Ферми, са сложни, съдържащи смес от различни газове и космически лъчи.

Но астрономите току-що са открили нещо ново. В рамките на мехурите на Ферми са забелязали скокове с висока скорост на студен молекулен газ – нещото, от което са направени звездите. При това, те не са сигурни как галактическият център изхвърля този газ „със скоростта на куршуми“, според изследователите.

„Вятърът в центъра на Млечния път беше тема на много дебати след откриването преди десетилетие на т. нар. балони на Ферми „, заявява астрофизикът Наоми Макклуре-Грифитс от Австралийския национален университет.

„Забелязахме, че от центъра на нашата галактика идва не само горещ газ, но и студен и много плътен газ. Този студен газ е много по-тежък, така че се движи наоколо по-лесно.“

За да намерят облаците от плътен, студен молекулярен газ, изследователите изследвали предварително идентифицирани облаци от атомен водород в мехурите, използвайки радио телескопа Atacama Pathfinder Experiment, за да търсят техния спектрален подпис.

Те го намират в значителни количества в два облака, съдържащи поне 380 и 375 слънчеви маси молекулен газ, които се движат съответно с 240 километра в секунда и 300 километра в секунда. Такива изключително студени, изключително плътни молекулярни газови облаци са точно това, което е необходимо за образуването на звезди.

„Когато се изпуска голяма маса, неизбежно се губи част от материала, който би могъл да бъде използван за формиране на звезди. Ако се загуби достатъчно от него, галактиката изобщо не може да формира звезди. Така че, когато се видят намеци за Млечния път, който губи този образуващ газ е някак си вълнуващо – кара ви да се чудите какво ще се случи по-нататък,“ казва Наоми Грифитс.

Когато става въпрос за балоните на Ферми, това наистина е въпрос с неизвестен все още отговор. Тези мехури са били пъзел още от откриването им, защото не е ясно какво ги е причинило. Каквото и да е било, то е станало преди няколко милиона години и има две конкуриращи се обяснения за него.

Първото е изблик на образуване на звезди в облак от молекулен газ около Sgr A *, който би произвел куп свръхнови от тип II и генерира мощни звездни ветрове. Това е един модел, при който галактическият център би могъл да пуска два гигантски мехура в космоса.

Вторият сценарий – и този, който изглежда има по-голяма подкрепа – е, че в някакъв момент преди няколко милиона години, Sgr A * „закусва“, поглъщайки буци материал. Активното натрупване от черната дупка, може да изстрелва струи от полюсите, тъй като материалът се канализира по външната страна на хоризонта на събитията или се навива от бързо въртящия се диск от материал.

Наблюдавахме подобни процеси в други галактики, но те не дават солиден отговор. Далечните галактики често имат по-големи, по-активни свръхмасивни черни дупки и по-високи скорости на образуване на звезди, така че те могат да изхвърлят повече материал. „Те също са по-далеч, така че наистина не можем да видим техните балони отблизо“.

И най-новото изследване също не отговаря на въпроса. Всъщност повдига още по-голям въпрос, защото нито образуването на звезди, нито натрупването на черна дупка на нивата, които наблюдаваме в галактическия център, изглежда не са жизнеспособен източник за тези балони.

Възможно е периодичното образуване на звезди през последните 50 милиона години частично да обясни обема на изхвърляния газ, но моделите предполагат, че такива облаци имат доста кратък живот – и не е ясно колко дълго биха оцелели при високо ускорение, особено в условията на горещ вятър.

Възможно е също така бързо движещият се студен газ да се образува директно в оттока чрез смесване на бавни, хладни облаци и бързи, горещи ветрове. Това би решило няколко проблема, но настоящите симулации не успяха да моделират целия процес.

„Това е сложен проблем, а екипът продължава да го проучва, надявайки се да направи целенасочени наблюдения на молекулярни газови потоци в ядрения вятър, за да получи по-подробно разбиране за това как се движат и взаимодействат с горещия газ около тях“, казва астрофизикът и водещ автор Енрико Ди Теодоро от университета Джон Хопкинс.

Изследването е публикувано в списание Nature.

...

...

Link to post
Share on other sites
  • 2 седмици по-късно...

Напиши мнение

Може да публикувате сега и да се регистрирате по-късно. Ако вече имате акаунт, влезте от ТУК , за да публикувате.

Guest
Напиши ново мнение...

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Зареждане...

За нас

Вече 15 години "Форум Наука" е онлайн и поддържа научни, исторически и любопитни дискусии с учени, експерти, любители, учители и ученици.

 

За контакти:

×
×
  • Create New...