Sommes-nous assez intelligents pour comprendre l'univers ?

L'univers observable peut parfois être servi sur une assiette, comme l'a récemment fait le musicien Pablo Carlos Budassi lorsqu'il a combiné les cartes logarithmiques de l'Université de Princeton et de la NASA en un seul disque couleur. Il s'agit d'un modèle géocentrique - la Terre est au centre de la plaque et le plasma du Big Bang est sur les bords.

La visualisation est aussi bonne qu'une autre, et même meilleure que d'autres, car elle est proche du point de vue humain. Il existe de nombreuses théories sur la structure, la dynamique et le destin de l'univers, et le paradigme cosmologique accepté depuis des décennies semble s'effondrer un peu ces derniers temps. Par exemple, des voix se font de plus en plus entendre pour nier la théorie du Big Bang.

L'univers est un jardin de bizarreries, peint au fil des ans dans le « courant dominant » de la physique et de la cosmologie, rempli de phénomènes bizarres tels que quasars géants s'envole loin de nous à une vitesse vertigineuse, matière noireque personne n'a découvert et qui ne montre pas de signes d'accélérateurs, mais est "nécessaire" pour expliquer la rotation trop rapide de la galaxie, et, enfin, Big Bangqui voue toute la physique à une lutte avec l'inexplicable, du moins pour le moment, caractéristique.

il n'y avait pas de feu d'artifice

L'originalité du Big Bang découle directement et inévitablement des mathématiques de la théorie générale de la relativité. Cependant, certains scientifiques voient cela comme un phénomène problématique, car les mathématiques ne peuvent expliquer que ce qui s'est passé immédiatement après ... - mais elles ne savent pas ce qui s'est passé à ce moment très particulier, avant le grand feu d'artifice (2).

De nombreux scientifiques hésitent à utiliser cette fonctionnalité. Ne serait-ce que parce que, comme il l'a dit récemment Mais Ahmed Farah de l'Université de Ben en Egypte, "les lois de la physique cessent de fonctionner là-bas". Farag avec un collègue Saurya Dasem de l'Université de Lethbridge au Canada, présenté dans un article publié en 2015 dans Physics Letters B, un modèle dans lequel l'univers n'a ni début ni fin, et donc pas de singularité.

Les deux physiciens se sont inspirés de leur travail. David Böhm depuis les années 50. Il a envisagé la possibilité de remplacer les lignes géodésiques connues de la théorie de la relativité générale (les lignes les plus courtes reliant deux points) par des trajectoires quantiques. Dans leur article, Farag et Das ont appliqué ces trajectoires de Bohm à une équation développée en 1950 par le physicien À Amala Kumara Raychaudhury de l'Université de Calcutta. Raychaudhuri était également le professeur de Das quand il avait 90 ans. En utilisant l'équation de Raychaudhuri, Ali et Das ont obtenu la correction quantique Équation de Friedmanqui, à son tour, décrit l'évolution de l'Univers (y compris le Big Bang) dans le contexte de la relativité générale. Bien que ce modèle ne soit pas une véritable théorie de la gravité quantique, il comprend des éléments à la fois de la théorie quantique et de la relativité générale. Farag et Das s'attendent également à ce que leurs résultats restent vrais même lorsqu'une théorie complète de la gravité quantique sera finalement formulée.

La théorie de Farag-Das ne prédit ni le Big Bang ni gros accident retour à la singularité. Les trajectoires quantiques utilisées par Farag et Das ne se connectent jamais et ne forment donc jamais un point singulier. D'un point de vue cosmologique, expliquent les scientifiques, les corrections quantiques peuvent être considérées comme une constante cosmologique, et il n'est pas nécessaire d'introduire de l'énergie noire. La constante cosmologique conduit au fait que la solution des équations d'Einstein peut être un monde de taille finie et d'âge infini.

Ce n'est pas la seule théorie de ces derniers temps qui sape le concept du Big Bang. Par exemple, il existe des hypothèses selon lesquelles lorsque le temps et l'espace sont apparus, ils ont pris naissance et deuxième universdans lequel le temps s'écoule à rebours. Cette vision est présentée par un groupe international de physiciens, composé de : Tim Kozlovsky de l'Université du Nouveau-Brunswick, Marchés Flavio Périmètre de l'Institut de Physique Théorique et Julien Barbour. Les deux univers formés pendant le Big Bang, dans cette théorie, devraient être des images miroir d'eux-mêmes (3), ils ont donc des lois physiques différentes et un sens différent de l'écoulement du temps. Peut-être qu'ils se pénètrent. Que le temps s'écoule vers l'avant ou vers l'arrière détermine le contraste entre l'entropie élevée et faible.

À son tour, l'auteur d'une autre nouvelle proposition sur le modèle de tout, Wong Tzu Shu de l'Université nationale de Taiwan, décrit le temps et l'espace non pas comme des choses séparées, mais comme des choses étroitement liées qui peuvent se transformer l'une en l'autre. Ni la vitesse de la lumière ni la constante gravitationnelle ne sont invariantes dans ce modèle, mais sont des facteurs de transformation du temps et de la masse en taille et en espace à mesure que l'univers s'étend. La théorie Shu, comme beaucoup d'autres concepts dans le monde académique, peut bien sûr être considérée comme un fantasme, mais le modèle d'un univers en expansion avec 68% d'énergie noire qui provoque l'expansion est également problématique. Certains notent qu'avec l'aide de cette théorie, les scientifiques ont "replacé sous le tapis" la loi physique de la conservation de l'énergie. La théorie de Taïwan ne viole pas les principes de conservation de l'énergie, mais pose à son tour un problème avec le rayonnement de fond des micro-ondes, qui est considéré comme un vestige du Big Bang. Quelque chose pour quelque chose.

Tu ne peux pas voir le noir et tout

Nominés d'honneur matière noire Beaucoup de. Particules massives à interaction faible, particules massives à interaction forte, neutrinos stériles, neutrinos, axions - ce ne sont que quelques-unes des solutions au mystère de la matière "invisible" dans l'Univers qui ont été proposées par les théoriciens jusqu'à présent.

Pendant des décennies, les candidats les plus populaires ont été hypothétiques, lourds (dix fois plus lourds qu'un proton) interagissant faiblement particules appelées WIMP. On a supposé qu'ils étaient actifs dans la phase initiale de l'existence de l'Univers, mais à mesure qu'il se refroidissait et que les particules se dispersaient, leur interaction s'est estompée. Les calculs ont montré que la masse totale des WIMP aurait dû être cinq fois supérieure à celle de la matière ordinaire, soit exactement autant que la matière noire a été estimée.

Cependant, aucune trace de WIMP n'a été trouvée. Alors maintenant, il est plus courant de parler de recherche neutrinos stériles, d'hypothétiques particules de matière noire avec une charge électrique nulle et une masse très faible. Parfois, les neutrinos stériles sont considérés comme la quatrième génération de neutrinos (avec les neutrinos de l'électron, du muon et du tau). Sa particularité est qu'il n'interagit avec la matière que sous l'action de la gravité. Désigné par le symbole ν_s.

Les oscillations des neutrinos pourraient théoriquement rendre stériles les neutrinos muoniques, ce qui réduirait leur nombre dans le détecteur. Cela est particulièrement probable après que le faisceau de neutrinos a traversé une région de matière à haute densité telle que le noyau de la Terre. Par conséquent, le détecteur IceCube au pôle Sud a été utilisé pour observer les neutrinos provenant de l'hémisphère nord dans la gamme d'énergie de 320 GeV à 20 TeV, où un signal fort était attendu en présence de neutrinos stériles. Malheureusement, l'analyse des données des événements observés a permis d'exclure l'existence de neutrinos stériles dans la région accessible de l'espace des paramètres, le soi-disant. Niveau de confiance de 99 %.

En juillet 2016, après vingt mois d'expérimentation avec le détecteur Large Underground Xenon (LUX), les scientifiques n'avaient rien à dire si ce n'est que… ils n'avaient rien trouvé. De même, les scientifiques du laboratoire de la Station spatiale internationale et les physiciens du CERN, qui tablaient sur la production de matière noire dans la deuxième partie du Large Hadron Collider, ne disent rien sur la matière noire.

Il faut donc chercher plus loin. Les scientifiques disent que la matière noire est peut-être quelque chose de complètement différent des WIMP et des neutrinos ou autre, et ils construisent LUX-ZEPLIN, un nouveau détecteur qui devrait être soixante-dix fois plus sensible que l'actuel.

La science doute qu'il existe une chose telle que la matière noire, et pourtant les astronomes ont récemment observé une galaxie qui, malgré une masse similaire à la Voie lactée, est composée à 99,99 % de matière noire. Des informations sur la découverte ont été fournies par l'observatoire V.M. Kéka. C'est à propos de galaxie Libellule 44 (Libellule 44). Son existence n'a été confirmée que l'année dernière lorsque le Dragonfly Telephoto Array a observé un morceau de ciel dans la constellation de Berenices Spit. Il s'est avéré que la galaxie contient bien plus qu'il n'y paraît à première vue. Puisqu'il contient peu d'étoiles, il se désintégrerait rapidement si quelque chose de mystérieux ne contribuait pas à maintenir ensemble les objets qui le composent. Matière noire?

La modélisation?

Hypothèse L'univers sous forme d'hologrammemalgré le fait que des personnes titulaires de diplômes scientifiques sérieux y soient engagées, elle est toujours traitée comme une zone brumeuse à la frontière de la science. Peut-être parce que les scientifiques sont aussi des personnes et qu'il leur est difficile d'accepter les conséquences mentales de la recherche à cet égard. Juan Maldasenacommençant par la théorie des cordes, il a présenté une vision de l'univers dans laquelle des cordes vibrant dans un espace à neuf dimensions créent notre réalité, qui n'est qu'un hologramme - une projection d'un monde plat sans gravité..

Les résultats d'une étude de scientifiques autrichiens, publiés en 2015, indiquent que l'univers a besoin de moins de dimensions que prévu. L'univers XNUMXD n'est peut-être qu'une structure d'information XNUMXD à l'horizon cosmologique. Les scientifiques le comparent aux hologrammes trouvés sur les cartes de crédit - ils sont en fait en deux dimensions, bien que nous les voyions en trois dimensions. Selon Daniela Grumillera de l'Université de technologie de Vienne, notre univers est assez plat et a une courbure positive. Grumiller a expliqué dans Physical Review Letters que si la gravité quantique dans un espace plat peut être décrite de manière holographique par la théorie quantique standard, alors il doit également y avoir des quantités physiques qui peuvent être calculées dans les deux théories, et les résultats doivent correspondre. En particulier, une caractéristique clé de la mécanique quantique, l'intrication quantique, devrait apparaître dans la théorie de la gravité.

Certains vont plus loin, ne parlant pas de projection holographique, mais même de modélisation informatique. Il y a deux ans, un célèbre astrophysicien, lauréat du prix Nobel, George Smoot, a présenté des arguments selon lesquels l'humanité vit à l'intérieur d'une telle simulation informatique. Il soutient que cela est possible, par exemple, grâce au développement des jeux informatiques, qui forment théoriquement le cœur de la réalité virtuelle. Les humains créeront-ils un jour des simulations réalistes ? La réponse est oui », a-t-il déclaré dans une interview. «De toute évidence, des progrès significatifs ont été réalisés sur cette question. Il suffit de regarder le premier "Pong" et les jeux réalisés aujourd'hui. Vers 2045, nous pourrons très bientôt transférer nos pensées sur des ordinateurs.

L'univers comme projection holographique

Considérant que nous pouvons déjà cartographier certains neurones du cerveau grâce à l'utilisation de l'imagerie par résonance magnétique, l'utilisation de cette technologie à d'autres fins ne devrait pas poser de problème. Ensuite, la réalité virtuelle peut fonctionner, ce qui permet le contact avec des milliers de personnes et fournit une forme de stimulation cérébrale. Cela s'est peut-être produit dans le passé, dit Smoot, et notre monde est un réseau avancé de simulations virtuelles. De plus, cela pourrait se produire un nombre infini de fois ! Donc on peut vivre dans une simulation qui est dans une autre simulation, contenue dans une autre simulation qui est... et ainsi de suite à l'infini.

Le monde, et plus encore l'Univers, malheureusement, ne nous est pas donné sur un plateau. Au contraire, nous faisons nous-mêmes partie, tout petit, de plats qui, comme le montrent certaines hypothèses, n'auraient peut-être pas été préparés pour nous.

Cette infime partie de l'univers dont nous - au moins dans un sens matérialiste - connaîtra-t-elle jamais toute la structure ? Sommes-nous assez intelligents pour comprendre et comprendre le mystère de l'univers ? Probablement pas. Cependant, si jamais nous décidions que nous finirions par échouer, il serait difficile de ne pas remarquer que ce serait aussi, dans un certain sens, une sorte d'aperçu final sur la nature de toutes choses...