До недавнего времени физики были уверены, что большую часть тайн Вселенной они разгадали. Но с открытием квантовой механики и теории относительности стало ясно, что об истинном устройстве окружающего мира мы все еще почти ничего не знаем. Вот 5 невероятных явлений в физике, которые никто не может объяснить.
Корпускулярно-волновой дуализм
Элементарные частицы могут нарушать законы классической физики, в разных ситуациях проявляя себя и как частицы (корпускулы), и как волны. Если мы возьмем устройство, испускающее фотоны (кванты света), направим на специальный экран и между ними установим преграду с одной вертикальной щелью, то свет пройдет через эту щель как частица и отразится на стене ровной полоской. Но если между источником фотонов и экраном мы установим преграду с двумя параллельными прорезями — свет почему-то поведет себя как волна и образует на экране много полосок в виде интерференционного узора.
Эффект наблюдателя
Самое интересное, что если во время проведения эксперимента на двух щелях «подсмотреть» за фотонами, они внезапно перестанут вести себя как волны. Для этого достаточно только установить возле прорезей измерительные приборы. После этого фотоны внезапно изменят свое поведение и образуют на экране не интерференционный узор, что свойственно волнам, а две ровные полоски, что свойственно частицам. В квантовой физике это называется эффектом наблюдателя, и какова его природа, сегодня до конца неясно.
Квантовая запутанность
Что еще более интересно, два фотона могут «связаться» между собой так, что измерение одного тут же определит состояние другого — это явление называется квантовой запутанностью. Причем даже если два запутанных фотона удалить друг от друга на расстояние в миллиарды километров и провести измерение одного, второй в ту же секунду тоже изменит свое состояние, даже если для этого ему потребовалось бы превысить допустимый предел скорости.
Проблема горизонта
Нарушение законов классической физики можно наблюдать не только на уровне квантов, но и в макромире. Одно из таких противоречий кроется в удивительной равномерности Вселенной, чего, по идее, не должно быть. К примеру, микроволновое фоновое излучение — слабое послесвечение Большого взрыва — однородно в разных точках Вселенной, пусть даже удаленных друг от друга на миллиарды световых лет. Но за время существования Вселенной информация (то есть свет) никак не могла пройти расстояние от одной части звездного неба к другой.
Ускоренное расширение Вселенной
Еще одно явление, которое слабо укладывается в современные физические теории, — это ускоренное расширение Вселенной. Известно, что расстояние между объектами в космосе постоянно растет: например, чем дальше от нас галактика, тем быстрее она удаляется. Это напоминает расползание цветовых пятен на поверхности надуваемого воздушного шарика. Но какая сила ответственна за разбегание галактик, пока неясно, ведь из-за гравитации они должны, напротив, притягиваться. Возможно, виной всему загадочная темная энергия, но ее существование пока не доказано.
Подписывайтесь и читайте о 4 самых опасных объектах в космосе!
