Почему гравитация такая странная?
Из четырех фундаментальных сил Вселенной гравитация является странной, поскольку нет хорошего объяснения, почему она в квадриллионы раз слабее электромагнетизма или сил, удерживающих вместе ядра атомов. Почему простой магнит на холодильник может противостоять гравитационному притяжению всей планеты?
У теоретиков есть несколько идей. Одна давняя попытка пыталась согласовать теорию относительности, которая описывает гравитацию как следствие искривленного пространства-времени, с квантовой механикой, приписывая гравитацию полям частиц, называемых гравитонами . Или , возможно , гравитация на самом деле является так сильна , как и другие три силы, но его влияние утечек в дополнительные измерения.
Мы одни? А где все?
Текущие данные нашей охоты за инопланетянами предполагают, что Земля не одинока, но нам, возможно, придется расширить наше определение «инопланетян».
С одной стороны, астрономы открыли тысячи экзопланет, вращающихся вокруг далеких звезд, что позволяет некоторым подсчитать, что в одной только нашей галактике есть миллиарды потенциально обитаемых планет, похожих на Землю . Некоторые даже утверждали, что фундаментальные правила Вселенной для энергии и температуры неизбежно приводят к возникновению жизни .
Но если условия жизни настолько обычны, почему мы не видели признаков инопланетной жизни? Эта проблема, получившая название парадокса Ферми , требует всевозможных объяснений. Возможно, инопланетяне относятся к Земле как к пустыне . Или, может быть, эволюция содержит « Великий фильтр », пресекающий космические цивилизации в зародыше.
Некоторые ученые и философы даже утверждали, что биологическая жизнь преходяща и что доминирующими формами жизни во Вселенной являются сверхразумные роботы , которые будут жить в более холодных и темных частях Вселенной, чем те, на которые мы смотрели. И, возможно, эти роботы не захотят с нами разговаривать, поскольку мы сравнительно примитивное мясо
Наша Вселенная одна?
Так же, как Земля кажется невероятно дружественной к жизни, некоторые фундаментальные аспекты Вселенной имеют подозрительно удобные значения - закономерность, называемая проблемой естественности . Например, немного увеличьте значение темной энергии, и ранняя Вселенная расширилась бы слишком быстро, чтобы галактики слиплись.
Тем не менее, огромные размеры Вселенной практически гарантируют существование планет земного типа. Следуя этому образу мышления, некоторые физики утверждают, что, подобно Земле среди планет, наша Вселенная - одна из бесчисленного множества, но что наша Вселенная имеет условия, позволяющие нам существовать. Иначе мы бы здесь не учились и не писали об этом .
Сторонники этой модели мультивселенной утверждают, что она четко объясняет обитаемость нашей Вселенной, но многие ученые находят ее раздражающе круговой в своих рассуждениях. Доказательство или опровержение такого широкого утверждения граничит с философией, и в конечном итоге придется столкнуться с тем, насколько распространены вселенные, подобные нашей, по сравнению с другими разновидностями . Йоуза.
Из чего состоит Вселенная?
На протяжении веков люди смотрели на галактики и заглядывали глубоко внутрь атомов. Однако все, что мы когда-либо видели, составляет всего пять процентов Вселенной.
Мы все еще ищем остальных. Считается, что около 27 процентов Вселенной состоит из темной материи , призрачной субстанции, которая не излучает и не отражает свет. Астрономы уверены, что он существует, поскольку без него галактики не образовались бы и разлетелись бы, если бы они не были заключены в огромные стабилизирующие ореолы вещества.
Никто точно не знает, что такое темная материя. Он может состоять из гипотетических частиц, называемых слабовзаимодействующими массивными частицами , или WIMPS, или стерильных нейтрино . Но исследователи все еще ждут, когда детекторы обнаружат крошечные вспышки света, которые обычные атомы должны производить, когда частицы темной материи врезаются в них.
Если видимая и темная материя вместе составляют 32 процента Вселенной, каковы остальные 68 процентов? Всепроникающая и совершенно сбивающая с толку сила, известная как темная энергия .
Чтобы объяснить причудливо ускоряющееся расширение Вселенной , современная теория утверждает, что во Вселенной должна преобладать отталкивающая гравитационная сила. Эта сила, которую мы называем темной энергией, вероятно, имеет какое-то отношение к энергетическому содержанию пустого пространства, «космологической постоянной», которую когда-то придумал Эйнштейн в уже ироничной попытке доказать, что Вселенная не расширяется.
Астрономы заняты сканированием неба, чтобы измерить величину темной энергии. Но как это работает на самом деле, остается только гадать.
