Je pravda, že vesmír je příliš složitý a je zbytečné ho studovat: astrofyzik boří populární mýty
Různé / / July 21, 2023
Existuje možnost, že vše kolem je vesmírná simulace a kde hledat jiné světy.
Mnoho obyvatel naší planety nechápe, proč je nutné studovat galaxie vzdálené desítky milionů světelných let. Domnívají se, že by bylo mnohem produktivnější zabývat se pozemskými problémy – například diagnózou rakoviny.
Mají tito pragmatici pravdu a proč je vůbec nutné vesmír studovat, řekl na fóru "Vědci proti mýtům" astrofyzik Sergej Pilipenko. Organizátoři fóra - ANTROPOGENESIS.RU - zveřejnil záznam své přednášky na jejich kanál YouTubea Lifehacker udělal shrnutí.
Sergej Pilipenko
Kandidát fyzikálních a matematických věd, vedoucí vědecký pracovník na Katedře teoretické astrofyziky a kosmologie Astrokosmického centra Lebeděva fyzikálního institutu, autor 40 vědeckých článků
Obyčejní lidé slyší o nových objevech astrofyziků velmi málo. Možná proto existuje tolik mýtů o vesmíru a jeho původu. A také o bezmoci vědců před obrovským kosmem. Zkusme oddělit mýty od pravdy a promluvme si o kosmologii – vědě o vesmíru.
mýtus 1. Vesmír je příliš složitý na to, aby lidé přišli na to, jak funguje
Na jednu stranu toto tvrzení zní logicky. Lidé zkoumali Zemi tisíce let a neměli ponětí, co se děje daleko od jejich domovské planety.
A pak vynalezli dalekohledy. A ukázalo se, že ve Vesmíru dochází k výbuchům, při kterých se uvolní více energie, než může Slunce vydat za deset miliard let. A že sluneční soustava je malá část galaxie s více než 100 miliardami hvězd. Takových galaxií je mnoho. Navíc nejsou umístěny náhodně, ale tvoří jasnou buněčnou strukturu, která zdálky vypadá jako pěna. A celý prostor vesmíru je vyplněn touto pěnou z miliard galaxií.
Navíc se lidé dozvěděli, že vesmír se v průběhu času neustále mění a vyvíjí. Například nyní se rozšiřuje. Zdá se, že je obtížné formulovat zákony, které určují existenci a vývoj obrovských vesmírných světů. Ale ve skutečnosti tomu tak není.
Přírodní zákony, které známe zde na Zemi, fungují i na jiných místech Vesmíru, v jiných galaxiích. A stejným způsobem jednali v dávné minulosti tohoto Vesmíru. Toto není jen nepodložené tvrzení, kterému je třeba věřit. To je fakt, který lze experimentálně ověřit.
Sergej Pilipenko
Existuje několik způsobů, jak dokázat, že fyzikální zákony jsou stejné pro celý vesmír. Podívejme se na dva z nich:
1. Porovnejme rychlost hodin, které fungují na různých fyzikálních principech. Vezměme si stará chodítka s houpajícím se kyvadlem. Doba jeho kmitání závisí na gravitační síle. To znamená, že zde je hlavní působící silou gravitace. Elektronické náramkové hodinky mají také kyvadlo. Kmitá ale působením pružiny. Gravitace s tím nemá nic společného a působí elektromagnetické síly.
Rychlost všech těchto hodin je určena zcela jinými základními fyzikálními zákony a jinými základními konstantami. Vědci porovnávali chování mechanismů v průběhu roku, aby zjistili, zda se základní fyzikální konstanty vzájemně měnily. Ukázalo se, že zůstávají stejné – až na 16 desetinných míst. To znamená, že fyzikální zákony nezávisí na čase. Aby se výsledek upevnil, vědci zkoumali přírodní jaderný reaktor, který se nacházel v Africe a byl aktivní před dvěma miliardami let.
Když geologové spolu s fyziky prozkoumali zbytky tohoto přírodního reaktoru, byli schopni set: aby to fungovalo, hodnoty základních konstant musely být stejné jako Nyní. Hypotéza se opět potvrdila.
Sergej Pilipenko
2. Pojďme prozkoumat spektrum vzdálených vesmírných objektů. Každý atom periodického systému Mendělejev existuje spektrum, podle kterého můžete přesně určit, o jaký druh látky se jedná. Záleží také na základních fyzikálních konstantách.
Aby astronomové prozkoumali spektrum vzdálených těles, studovali kvasary, některé z nejjasnějších objektů ve vesmíru. Ve vzdálenosti asi 10 miliard světelných let se ukázalo, že konstanty jsou s vysokou přesností stejné jako na Zemi. A protože světlo z těchto kvasarů k nám putuje již 10 miliard let, vědci získali ještě jeden důkaz, že základní zákony se s časem nemění.
Ukazuje se, že dokážou sestavit modely vývoje Vesmíru s dostatečnou přesností. Obrovské vzdálenosti ani gigantické časové intervaly tomu nemohou zabránit.
mýtus 2. Teorie velkého třesku potvrzuje nebo vyvrací hypotézy o stvoření světa
Když vědci na počátku 20. století zjistili, že se vesmír rozpíná, zrodila se teorie velkého třesku. Ta tvrdí, že na samém počátku vývoje Vesmíru byl jistý nulový moment. To znamená, že nejprve byla celá hmota stlačena do bodu a poté došlo k explozi. Spustil odpočítávání a záležitost se začala rozhazovat. Tak se zrodil vesmír, který se stále rozpíná.
Mnoho filozofů okamžitě prohlásilo: Velký třesk je okamžikem stvoření! Všemocný tvůrce umístil do vesmíru bod s nekonečně vysokou hustotou a teplotou a také provedl výbuch!
Pěkná teorie. Dnes je ale vědcům jasné, že jde o příliš zjednodušený model. Pokud by se ukázalo, že je to pravda a zpočátku to byl jen jeden bod, pak by se dnes vesmír ukázal jako homogenní. Na každém místě by měla stejnou hustotu.
Ale ve skutečnosti je hmota ve světě distribuována velmi nerovnoměrně. Například hustota obyčejné vody se liší od průměru Vesmíru o 28 řádů. Je to příliš mnoho.
Vesmír všude stejný by byl velmi nudný. Moderní věda říká, že před horkým Vesmírem existovala nějaká jiná etapa, o které dodnes s jistotou nevíme. Existuje ale řada hypotéz o tom, co by to mohlo být.
Sergej Pilipenko
No a teď o důkazech a vyvrácení procesu stvoření. Světová náboženství říkají, že stvořitel našeho světa je všemocný. Proto by samozřejmě mohl vytvořit Vesmír, ve kterém fungují všechny fyzikální zákony objevené vědci. Proto se vyvíjí v přísném souladu s vědeckými hypotézami.
Faktem ale je, že je absolutně nemožné ověřit skutečnost stvoření, bytí v tomto Vesmíru a nahlížení na něj zevnitř. To znamená, že výzkumníci nemohou tuto skutečnost potvrdit ani vyvrátit. A hypotéza, kterou nelze ověřit metodami, které mají vědci k dispozici, je považována za nevědeckou. Je to mimo výzkum a závěry.
Existuje několik dalších teorií původu světa:
1. Počítač. Podle této hypotézy je celý náš svět obrovskou simulací a žijeme ve virtuálním modelu, který někdo vytvořil. Zajímavé je, že se ukazuje, že je to o něco vědečtější. To znamená, že to můžeme alespoň částečně zkontrolovat. Faktem je, že každý počítač, bez ohledu na to, jak výkonný může být, má omezení. Například posloupnosti číslic v něm mají konečnou délku. A tyto číselné efekty můžeme hledat v pozorováních. Takže budeme hledat a kontrolovat. A zjistěte, zda je to pravda teorie.
2. inflační. Velmi oblíbená hypotéza. Tvrdí, že vesmír se zrodil v procesu přechodu primárního vakua do jiného stavu. Tento proces se často nazývá inflace. Teorie vysvětluje, proč vesmír není homogenní a parametry nerovnoměrnosti jsou překvapivě podobné těm, které dnes pozorují fyzici a astronomové. Přesně popisuje rozložení galaxií ve formě pěny. Předpovídá jak zrození více vesmírů, tak existenci gravitačních vln ve vesmíru. Vědci nyní tyto vlny aktivně hledají a možná je v příštích 30 letech najdou. Mohou tedy tuto hypotézu otestovat.
3. Multidimenzionální. Předpokládá, že vesmíry se rodí, když se srazí některé vícerozměrné povrchy, které jsou ponořeny do prostoru s větším počtem dimenzí než je ten náš. Například v 11-rozměrném. I v tomto modelu musí být mnoho vesmírů.
Hypotéza může být testována měřením gravitace v mikroskopických měřítcích. Vědci se domnívají, že další dimenze musí nutně změnit gravitační parametry, a snaží se tyto odchylky najít.
4. Teorie zrodu vesmírů v černých dírách. Tvrdí, že vesmíry se rodí uvnitř objektů, gravitační pole která je tak silná, že ji nemůže opustit ani světlo. A tato teorie může být testována. Pokud žijeme uvnitř černé díry, pak by se vlastnosti našeho vesmíru měly měnit v závislosti na směru v prostoru. I tyto odchylky budou dříve či později odhaleny. Zatím vědci nic takového nenašli, ale možná jde o přesnost moderních metod měření.
Věda je tedy schopna vysvětlit vzhled vesmíru, aniž by se uchýlila k hypotéze stvoření.
Sergej Pilipenko
mýtus 3. Nikdy se nedozvíme, zda existují jiné vesmíry
Mnoho hypotéz předpovídá vznik velkého množství vesmírů. Skeptici však říkají: jaký smysl mají tyto teorie, když stále nemůžeme s jistotou vědět, zda skutečně existuje více světů? Ukazuje se, že můžeme. K tomu nám pomohou tzv. „červí díry“.
Nejjednodušší způsob, jak si je představit, je vzít si kus papíru. Od jednoho bodu k jinému na tomto listu můžete přejít různými způsoby. Pokud ale list přeložíte napůl a propíchnete, objeví se nové trajektorie, které vedou tímto otvorem. Tohle je červí díra.
Sergej Pilipenko
Prostřednictvím takto krátkého kurzu se velmi rychle dostanete z jednoho konce vesmíru na druhý. Vědci se domnívají, že takové „díry“ mohou propojit dva různé vesmíry.
Teorie říká, že pro pozorovatele by ze strany díry měla vypadat velmi podobně černé díry. A vědci se již naučili tyto objekty detekovat. Snímky pořízené radioteleskopem jsou navíc velmi podobné modelům, které jsou sestaveny pomocí teoretických výpočtů.
Podle vědců bychom uvnitř černých děr měli vidět soustředné kruhy světla. Objevují se, protože silná gravitace způsobuje, že se světlo „víjí v kruzích“ a popisuje další složité trajektorie.
Přibližně stejný obrázek by měl být u červí díry. Uvnitř temné skvrny bychom měli vidět prstence světla. Měly by ale mít trochu jiné velikosti a jinak umístěné než černé díry.
Dalekohledy, které dnes astronomové mají, nám zatím takové prstence neumožňují. Potřebujete podrobnější obrázky. Obdržet by je měl nový vesmírný dalekohled Millimetron, který nyní vyvíjejí ruští vědci.
Pokud tedy budeme mít štěstí, zjistíme, zda existují i jiné vesmíry.
Sergej Pilipenko
mýtus 4. Studium Vesmíru je z praktického hlediska k ničemu
Skeptici říkají: no, řekněme, že jsme zjistili, že ve vzdálenosti 60 milionů světelných let je červí díra a může vést do jiného vesmíru. Tento objev ale náš život nijak nezmění a pro běžné lidi je prostě k ničemu! Vědci by se proto neměli pouštět do zbytečného výzkumu. Je lepší spojit síly a zaměřit se na něco, co opravdu stojí za to. Například hledání léku na rakovinu.
Faktem je, že všechny oblasti vědy jsou vzájemně propojeny.
Je nemožné rozvíjet některé konkrétní oblasti, aniž by se vůbec nerozvíjely jiné. Pak nebude nikde žádný pokrok.
Sergej Pilipenko
Kosmologie se skutečně zabývá studiem vesmíru, nikoli pozemskými záležitostmi. Ale výsledky výzkumu astronomové a fyzikové najít uplatnění v životě obyčejných lidí.
Vědci například dlouhodobě vyvíjeli a testovali spektrometr MUSE. Je vysoce citlivý a umožňuje vám studovat spektrum velké oblasti oblohy, kde jsou desítky galaxií. A pak se na ně obrátili lékaři s tím, že také skutečně potřebují vysoce citlivý spektrometr. Pomůže získat přesné údaje o parametrech lidské kůže, a to je nezbytné pro diagnostiku některých typů rakoviny.
Astronomové společně s lékaři provedli testy a nyní na základě MUSE vyvíjejí levnější a kompaktnější zařízení, které lze používat přímo na klinikách.
A nakonec to nejdůležitější, podle mého názoru: kosmologie nám dává představu o našem místě ve vesmíru, o místě naší planety.
Sergej Pilipenko
Ukazuje se, že život je velmi důležitý faktor, který se ve Vesmíru hodně mění.
Vědci vypočítali měrnou sílu různých vesmírných objektů. Například Slunce má kolosální svítivost, ale také velmi solidní hmotnost. Proto je množství uvolněné energie na jednotku hmotnosti malé. Není to víc než energie tepla, kterou za stejnou časovou jednotku uvolní chomáč podzimního rozkládajícího se listí.
Ale pokud vezmeme živou rostlinu, ukáže se, že v procesu fotosyntézy ukládá deset tisíckrát více energie, než je měrný výkon Slunce.
Nejvyšší hodnotu tohoto parametru však pozorujeme pro mozek zvířat a lidí. To znamená, že živé a zejména inteligentní bytosti mohou velmi aktivně ovlivňovat neživou přírodu. Co vidíme na naší planetě.
A pokud chceme vést odpovědný životní styl a pochopit důsledky všech našich činů a nečinností, pak musíme vzít v úvahu všechny zákony, které v tomto Vesmíru existují. Musíme jim rozumět. A vědět, jaké máme možnosti, tedy čeho je život v zásadě schopen a čeho můžeme být schopni my.
Sergej Pilipenko
Přečtěte si také🧐
- 7 mýtů o našem vesmíru, které jsou na webu velmi oblíbené
- 10 nejpodivnějších objektů ve vesmíru
- „Z nějakého důvodu vesmír potřebuje tvory, kteří jsou schopni mu porozumět“: neurovědci – o tom, jaká tajemství skrývá náš mozek