לפעמים זה נראה כאילו פיזיקה יש את התשובה של כל שלנו ספקות בהקשר ל טֶבַע וה מְצִיאוּתעם זאת, לא ממש. בכל פעם שאתה מקבל רמז חדש על האופן שבו העולם עובד, ספקות חדשים להתעורר, וכך עובדת הפיזיקה: יצירת שאלות חדשות.
גלה, במאמר זה, חלק מה- שאלות עיקריות שפיזיקה הציעה ושעוד לא הצליחה לענות:
קרא גם:תגליות פיזיקה שקרתו בתאונה
1. מהו חומר אפל?
או תְנוּעָה וה קונפורמציה של גלקסיות כפי שאנו מכירים אותם היום יהיה בלתי אפשרי אם רק ניקח בחשבון את הידע שיש לנו כיום על כּוֹחַ הַכּוֹבֶד. על פי ידע זה, כבר מתקדם, הודות לתיאוריות היחסות של אלברט איינשטיין, הסכום של חוֹמֶר נצפה נוכח ב גלקסיות אינו מספיק כדי להסביר, בין היתר, את שלך פוּרמָט.
לפיכך, מצופה שיש סוג אקזוטי של חומר, הנקרא חומר אפל. ההערכה היא כי 85% החומר בכל היקום נוצר על ידי חומר אפל, סוג אחר של חומר, המחלחל לכל המרחב ואשר אינו מתקשר עם חומר רגיל בשום דרך אחרת מלבד השפעות הכבידה. למעשה, הקוסמולוגיה עדיין לא הצליחה להסביר מהו סוג זה של חומר, מהם תכונותיו, או אפילו לזהות אותו.
אל תפסיק עכשיו... יש עוד אחרי הפרסום;)
2. אסימטריה בין חומר לאנטי חומר
לכל סוג של
חֶלְקִיק ידוע שיש אנטי חלקיקכלומר הם חלקיקים זהים, רק עם מטען חשמלי הפוך. לדוגמא, עבור אֶלֶקטרוֹן רגיל, טעון שלילית, יש אנטי-חלקיק, שנקרא פוזיטרון, ניחן במטען חשמלי חיובי. השאלה הגדולה ביותר בפיזיקה לגבי אנטי חומר הוא: אם לחומר ואנטי-חומר יש מאפיינים שווים, מדוע כמויות החומר והאנטי-חומר אינן שוות ביקום? ה אָסִימֵטְרִיָהבריונית זו אחת הבעיות הרווחות בקוסמולוגיה.
אפשר לייצר אנטי חומר במאיצי חלקיקים.
3. האם הזמן הוא ליניארי?
על פי הידע של הפיזיקה הקלאסית, ה- הזמן הוא ליניאריכלומר לא ניתן להאיץ, מְפַגֵר, הרבה פחות הפוך. כמו כן, על פי החוק השני של התרמודינמיקה, כל התופעות הפיזיקליות מתרחשות באופן ספונטני ב דרך אחת, המוגדר על פי שינוי כמות פיזיקלית תרמודינמית המכונה אנטרופיה. לכן אנו יכולים להבדיל בין סרטון רגיל לסרטון שהוקלט לאחור, למשל.
כמה תיאוריות אחרונות אודות טבע הזמן, כגון תורת היחסות הכללית, שפיתח איינשטיין, אפשר קיום של מבנים שנקראים גשרים של איינשטיין-רוזן, הידוע בכינויו חוריםבתוֹלַעַת. על פי ספקולציות, חורי התולעת יאפשרו זאת מסע בזמן להתרחש, לוקח אותנו לעבר או לעתיד, בדיוק כשאנחנו משנים את עמדתנו כשאנחנו עוברים מנקודה אחת לאחרת.
4. מה היה שם לפני המפץ הגדול?
למרות שזו לא שאלה חוזרת בקרב אנשי אקדמיה לפיזיקה, אנשים דיוטים רבים תוהים לגבי מקורם של הנחשבים אָטוֹם רֵאשִׁיתִי שהוליד את היקום. הפיזיקה עוסקת בתיאור המנגנונים שהובילו למקור והתפתחותם של כוכבים וגלקסיות.
לכן התיאוריה של המפץ הגדול הופיע: ניסיון להסביר את התרחבות מואצת של היקום, טוב כמו ה מהירויות שונות ב מרחק מהגלקסיות. ככל הנראה, תיאוריית המפץ הגדול מסוגלת להסביר תופעות אלה וגם את קיומה של קרינת רקע קוסמית. עם זאת, כדי שזה יהיה אפשרי, הושמעו כמה הנחות, כמו קיומו האפשרי של ייחוד לפני תחילת קורס זמןבאִינפלַצִיָה של היקום.
על פי המפץ הגדול, היקום התרחב מאוד ברגעיו הראשונים.
יש כמה תיאוריות שטוענות את זה אֵנֶרְגִיָה של היקום תמיד היה קיים, שלעולם לא הייתה לה התחלה ולעולם לא יהיה לה סוף, עם זאת, יש אחרים שטוענים שהיקום הגיח באופן ספונטני ו ייעלם, בסופו של דבר באותו אופן. בכל מקרה, כל אלה רק תיאוריות, לְלֹא כל הוכחה ניסיונית שמחזק אותם.
5. האם היקום סופי?
פיזיקאים מבקשים ללא הרף לענות על שאלה זו, לשם כך הם משתמשים בה טלסקופים מדויק במיוחד, מסוגל לראות ברזולוציה עדיף לאין ערוך על זו של העין האנושית.
אתה אסטרונומים סרקו את שמי הלילה בשנים האחרונות מחפשים דפוסים חוזרים מסביבנו. אם היקום היה סופי, היינו יכולים לראות מתי כוכב או קבוצת כוכבים חוזרים על עצמם. התשובה לכך מעט מפחידה: חוצה טלסקופים במרחקים של עד 13.8 מיליארד מתוך שנות אור (המרחק האור עובר במשך שנה בחלל ריק), לא נצפתה חזרה.
הגודל המינימלי המקובל ביקום הוא 13.8 מיליארד שנות אור. עם זאת, זה לא אומר שהוא כל כך גדול. למעשה, מספר זה מוקצה לא לרדיוס היקום, אלא ל קרן היקום הנצפה: מה אנחנו יכולים לצפות, בהתבסס על הרזולוציה של הטלסקופים המתקדמים ביותר שלנו.
ראה גם: מהי שנת אור?
6. מדוע יש יותר אלמנטים מוזרים ביקום?
או אפקט Oddo-Harkins קובע כי השפע הקוסמי של יסודות ה מספר אטומיזוג, נוכח ב טבלה מחזורית, גדול מזה של האלמנטים הסמוכים והמוזרים שלו. למשל, יש עוד פַּחמָןביקום (מספר אטומי 6) מאשר בּוֹר(מספר אטומי 5) ו- חַנקָן (מספר אטומי 7).
יש כמה תיאוריות לגבי התנהגות זו, אחת מהן נוגעת ל נוקלאוזינתזה, המתרחש בתוך הכוכבים: התהליך של היתוך גרעיני מתרחשת עם אטומים של הֶלִיוּם (מספר אטומי 2), אם כן, תוספת אטומי הליום תוביל רק להיווצרות יסודות מספר אטומים אפילו. לכן, אובדן או רווח של פרוטון אחד או יותר להמיר אתה אפילו אלמנטים לאלמנטים מוזרים.
קרא גם:המבט לשמיים רואה את העבר
7. כוח המשיכה הקוונטי
עד אז, הפיזיקה לא הצליחה לאחד את כוח הכבידה למודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים, כלומר, זה עדיין לא היה אפשרי לאחד ה הֶסבֵּר של האחרים כוחות טבע לרעיון של כוח משיכה.
ישנם דגמים שמציעים קיום של בוזון ששמו נקרא גרביטון. על פי תורת הכבידה הקוונטית, אינטראקציה הכבידה מתווכת על ידי חלקיק זה אין מסה או מטען. יתר על כן, על פי המאמר המדעי משנת 2004, שנקרא "האם ניתן לזהות גרביטציות?", שנכתב על ידי הפיזיקאים טוני רוטמן וסטיבן ביון ופורסם בכתב העת המדעי יסודות הפיזיקה, בשל "גודלו" הזעיר, יהיה זה כמעט בלתי אפשרי לצפות ישירות בקיומו של גרביטון.
על ידי רפאל הלרברוק
