Ci sono prove crescenti che alcune parti dell'universo possono essere speciali. Uno dei capisaldi dell'astrofisica moderna è il principio cosmologico, secondo il quale gli osservatori sulla Terra vedono la stessa cosa degli osservatori da qualsiasi altra parte dell'universo e che le leggi della fisica sono le stesse ovunque.
Molte osservazioni supportano questa idea. Ad esempio, l'universo sembra più o meno lo stesso in tutte le direzioni, con approssimativamente la stessa distribuzione di galassie su tutti i lati.
Ma negli ultimi anni alcuni cosmologi hanno iniziato a mettere in discussione la validità di questo principio.
Indicano i dati dello studio delle supernove di tipo 1, che si stanno allontanando da noi a una velocità sempre crescente, il che indica non solo che l'universo si sta espandendo, ma anche un'accelerazione sempre crescente di questa espansione.
Curiosamente, l'accelerazione non è uniforme in tutte le direzioni. In alcune direzioni, l'universo sta accelerando più velocemente che in altre.
Ma quanto puoi fidarti di questi dati? È possibile che in alcune direzioni si osservi un errore statistico, che scomparirà con la corretta analisi dei dati ottenuti.
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Rong-Jen Kai e Zhong-Liang Tuo dell'Istituto di Fisica Teorica dell'Accademia Cinese delle Scienze di Pechino, hanno nuovamente controllato i dati ottenuti da 557 supernove provenienti da tutte le parti dell'universo ed eseguito calcoli ripetuti.
Oggi hanno confermato la presenza dell'eterogeneità. Secondo i loro calcoli, l'accelerazione più rapida si verifica nella costellazione dei Finferli dell'emisfero settentrionale. Questi dati sono coerenti con i dati di altri studi, secondo i quali vi è una disomogeneità nella radiazione cosmica di fondo a microonde.
Questo potrebbe portare i cosmologi a giungere alla coraggiosa conclusione che il principio cosmologico è sbagliato.
Sorge una domanda interessante: perché l'Universo è eterogeneo e in che modo questo influenzerà i modelli esistenti del cosmo?
Preparati per una mossa galattica
Un gruppo di ricercatori degli Stati Uniti e del Canada ha pubblicato una mappa delle zone abitabili della Via Lattea. L'articolo degli scienziati è stato accettato per la pubblicazione sulla rivista Astrobiology e il suo preprint è disponibile su arXiv.org.
via Lattea
Secondo i concetti moderni, la Galactic Habitable Zone (GHZ) è definita come una regione in cui ci sono abbastanza elementi pesanti per formare pianeti da un lato e che non è influenzata da cataclismi cosmici dall'altro. I principali cataclismi di questo tipo, secondo gli scienziati, sono le esplosioni di supernova, che possono facilmente "sterilizzare" un intero pianeta.
Come parte dello studio, gli scienziati hanno costruito un modello computerizzato della formazione delle stelle, oltre a supernove di tipo Ia (nane bianche in sistemi binari che rubano materia a un vicino) e di tipo II (esplosione di una stella su 8 masse solari). Di conseguenza, gli astrofisici sono stati in grado di identificare le regioni della Via Lattea che, in teoria, sono adatte all'abitazione.
Inoltre, gli scienziati hanno scoperto che circa l'1,5% di tutte le stelle della galassia (ovvero circa 4,5 miliardi di stelle 3 × 1011) potrebbero esistere in tempi diversi.
Inoltre, il 75 per cento di questi ipotetici pianeti dovrebbe essere sotto la cattura delle maree, cioè "guardare" costantemente la stella con un lato. Se la vita sia possibile su tali pianeti è una questione di controversia tra gli astrobiologi.
Per calcolare il GHZ, gli scienziati hanno utilizzato lo stesso approccio utilizzato per analizzare le zone abitabili intorno alle stelle. Tale zona è solitamente chiamata regione attorno a una stella in cui può esistere acqua liquida sulla superficie di un pianeta roccioso.
Il nostro universo è un ologramma. C'è una realtà reale?
La natura dell'ologramma - "tutto in ogni particella" - ci offre un modo completamente nuovo di comprendere la struttura e l'ordine delle cose. Vediamo oggetti, ad esempio, particelle elementari, separati perché vediamo solo una parte della realtà.
Queste particelle non sono "parti" separate, ma sfaccettature di un'unità più profonda
A un livello più profondo della realtà, tali particelle non sono oggetti separati, ma, per così dire, una continuazione di qualcosa di più fondamentale.
Gli scienziati sono giunti alla conclusione che le particelle elementari sono in grado di interagire tra loro indipendentemente dalla distanza, non perché scambiano alcuni segnali misteriosi, ma perché la loro separazione è un'illusione.
Se la separazione delle particelle è un'illusione, allora a un livello più profondo tutti gli oggetti nel mondo sono infinitamente interconnessi.
Gli elettroni negli atomi di carbonio nel nostro cervello sono associati agli elettroni di ogni salmone che nuota, ogni cuore che batte e ogni stella che brilla nel cielo.
L'universo come ologramma significa che non lo siamo
L'ologramma ci dice che siamo un ologramma.
Gli scienziati del Center for Astrophysical Research del Fermilab stanno attualmente lavorando a un dispositivo olometrico che smentirà tutto ciò che l'umanità ora sa sull'universo.
Con l'aiuto del dispositivo "Oloometro", gli esperti sperano di provare o smentire l'assunto folle che l'Universo tridimensionale come lo conosciamo semplicemente non esiste, non essendo altro che una specie di ologramma. In altre parole, la realtà circostante è un'illusione e niente di più.
… La teoria che l'Universo sia un ologramma si basa sul presupposto, non molto tempo fa, che lo spazio e il tempo nell'Universo non siano continui.
Presumibilmente consistono di parti separate, punti - come se fossero pixel, motivo per cui è impossibile aumentare infinitamente la "scala dell'immagine" dell'Universo, penetrando sempre più in profondità nell'essenza delle cose. Al raggiungimento di un certo valore di scala, l'Universo risulta essere qualcosa come un'immagine digitale di qualità molto scarsa: sfocata, sfocata.
Immagina una foto normale da una rivista. Sembra un'immagine continua, ma, a partire da un certo livello di ingrandimento, si disintegra in punti che compongono un tutto unico. E anche il nostro mondo è presumibilmente assemblato da punti microscopici in un'unica bella immagine, persino convessa.
Una teoria incredibile! E fino a poco tempo fa, non veniva presa sul serio. Solo studi recenti sui buchi neri hanno convinto la maggior parte dei ricercatori che c'è qualcosa nella teoria "olografica".
Il fatto è che la graduale evaporazione dei buchi neri scoperti dagli astronomi con il passare del tempo ha portato a un paradosso informativo: tutte le informazioni contenute sull'interno del buco in questo caso sarebbero scomparse.
E questo è contrario al principio di preservare le informazioni
Ma il premio Nobel per la fisica Gerard t'Hooft, attingendo al lavoro del professore dell'Università di Gerusalemme Jacob Bekenstein, ha dimostrato che tutte le informazioni contenute in un oggetto tridimensionale possono essere immagazzinate entro confini bidimensionali che rimangono dopo la sua distruzione, proprio come un'immagine di un oggetto tridimensionale l'oggetto può essere posizionato in un ologramma bidimensionale.
LO SCIENZIATO HA UNA VOLTA UN FANTASMO
Per la prima volta l'idea "folle" di illusione universale è nata dal fisico dell'Università di Londra David Bohm, collega di Albert Einstein, a metà del XX secolo.
Secondo la sua teoria, il mondo intero funziona più o meno allo stesso modo di un ologramma.
Come ogni sezione arbitrariamente piccola dell'ologramma contiene l'intera immagine di un oggetto tridimensionale, così ogni oggetto esistente è "incorporato" in ciascuna delle sue parti componenti.
"Ne consegue che la realtà oggettiva non esiste", il professor Bohm fece allora una conclusione sbalorditiva. “Anche con la sua apparente densità, l'universo è fondamentalmente fantasma, un gigantesco ologramma lussuosamente dettagliato.
Ricorda che un ologramma è una fotografia tridimensionale scattata con un laser. Per realizzarlo, prima di tutto, l'oggetto fotografato deve essere illuminato con luce laser. Quindi il secondo raggio laser, sommandosi alla luce riflessa dall'oggetto, fornisce uno schema di interferenza (alternanza dei minimi e massimi dei raggi), che può essere registrato sulla pellicola.
Lo scatto finito sembra uno strato intermedio senza senso di linee chiare e scure. Ma vale la pena illuminare l'immagine con un altro raggio laser, poiché appare immediatamente un'immagine tridimensionale dell'oggetto originale.
La tridimensionalità non è l'unica proprietà meravigliosa insita in un ologramma
Se un ologramma con un'immagine, ad esempio, di un albero viene tagliato a metà e illuminato con un laser, ciascuna metà conterrà un'immagine intera dello stesso albero, esattamente della stessa dimensione. Se continuiamo a tagliare l'ologramma in pezzi più piccoli, su ciascuno di essi ritroveremo l'immagine dell'intero oggetto nel suo insieme.
A differenza della fotografia convenzionale, ogni sezione dell'ologramma contiene informazioni sull'intero soggetto, ma con una riduzione proporzionale della chiarezza.
"Il principio dell'ologramma" tutto in ogni parte "ci consente di affrontare la questione dell'organizzazione e dell'ordine in un modo completamente nuovo", ha spiegato il professor Bohm. “Nel corso della maggior parte della sua storia, la scienza occidentale si è evoluta con l'idea che il modo migliore per comprendere un fenomeno fisico, sia esso una rana o un atomo, è sezionarlo e studiarne le parti costitutive.
L'ologramma ci ha mostrato che alcune cose nell'Universo non si prestano all'esplorazione in questo modo. Se analizziamo qualcosa che è organizzato olograficamente, non otterremo le parti che lo compongono, ma otterremo la stessa cosa, ma con meno precisione.
E QUI COMPARSE TUTTO L'ASPETTO ESPLICATIVO
Bohm fu anche spinto all'idea "folle" dal sensazionale esperimento con le particelle elementari. Il fisico dell'Università di Parigi Alan Aspect ha scoperto nel 1982 che, in determinate condizioni, gli elettroni sono in grado di comunicare istantaneamente tra loro, indipendentemente dalla distanza tra loro.
Non importa se ci sono dieci millimetri tra di loro o dieci miliardi di chilometri. In qualche modo, ogni particella sa sempre cosa sta facendo l'altra. Confuso solo un problema con questa scoperta: viola il postulato di Einstein sulla velocità massima di propagazione dell'interazione, pari alla velocità della luce.
Poiché viaggiare più velocemente della velocità della luce equivale a infrangere una barriera temporale, questa prospettiva scoraggiante ha lasciato i fisici profondamente in dubbio sul lavoro di Aspect.
Ma Bohm è riuscito a trovare una spiegazione. Secondo lui, le particelle elementari interagiscono a qualsiasi distanza, non perché scambiano tra loro dei segnali misteriosi, ma perché la loro separazione è illusoria. Ha spiegato che a un livello più profondo della realtà, tali particelle non sono oggetti separati, ma in realtà estensioni di qualcosa di più fondamentale.
"Il professore ha illustrato la sua intricata teoria con il seguente esempio per una migliore comprensione", ha scritto Michael Talbot, autore di The Holographic Universe. - Immagina un acquario con pesci. Immagina anche di non poter vedere direttamente l'acquario, ma di poter guardare solo due schermi televisivi, che trasmettono immagini da telecamere poste una davanti e l'altra a lato dell'acquario.
Guardando gli schermi, puoi concludere che i pesci su ogni schermo sono oggetti separati. Poiché le telecamere trasmettono immagini da diverse angolazioni, i pesci hanno un aspetto diverso. Ma mentre continui ad osservare, dopo un po 'scoprirai che c'è una relazione tra i due pesci su schermi diversi.
Quando un pesce gira, anche l'altro cambia direzione, in modo leggermente diverso, ma sempre corrispondente al primo. Quando vedi un pesce di fronte, l'altro è sicuramente di profilo. Se non hai un quadro completo della situazione, preferiresti concludere che i pesci devono in qualche modo comunicare istantaneamente tra loro, che questa non è una coincidenza.
- L'interazione superluminale esplicita tra le particelle ci dice che c'è un livello più profondo di realtà nascosto da noi, - ha spiegato Bohm il fenomeno degli esperimenti di Aspect, - di una dimensione superiore alla nostra, come nell'analogia con l'acquario. Vediamo queste particelle separarsi solo perché vediamo solo una parte della realtà.
E le particelle non sono "parti" separate, ma sfaccettature di un'unità più profonda, che è in definitiva olografica e invisibile come l'albero menzionato sopra.
E poiché tutto nella realtà fisica consiste di questi "fantasmi", l'Universo che osserviamo è esso stesso una proiezione, un ologramma.
Cos'altro può trasportare un ologramma non è ancora noto
Supponiamo, ad esempio, che sia la matrice che dà origine a tutto nel mondo, almeno contiene tutte le particelle elementari che hanno preso o prenderanno una volta qualsiasi possibile forma di materia ed energia - dai fiocchi di neve ai quasar, dalle balene blu alle raggi gamma. È come un supermercato universale che ha tutto.
Sebbene Bohm abbia ammesso che non abbiamo modo di sapere cos'altro contiene l'ologramma, si è preso la libertà di sostenere che non avevamo motivo di presumere che non ci fosse nient'altro in esso. In altre parole, è possibile che il livello olografico del mondo sia solo una delle fasi di evoluzione infinita.
IL PARERE DI OPTIMIST
Lo psicologo Jack Kornfield, parlando del suo primo incontro con il compianto ora insegnante di buddismo tibetano Kalu Rinpoche, ricorda che tra loro ebbe luogo il seguente dialogo:
- Potresti spiegarmi in poche frasi l'essenza stessa degli insegnamenti buddisti?
“Avrei potuto farlo, ma non mi crederai e ti ci vorranno molti anni per capire di cosa sto parlando.
- Comunque, per favore spiegami, quindi voglio sapere. La risposta di Rinpoche è stata estremamente breve:
- Non esisti davvero.
IL TEMPO È COMPOSTO DA GRANULI
Ma è possibile "sentire" questa illusione con gli strumenti? Si è scoperto di sì. Da diversi anni in Germania, il telescopio gravitazionale GEO600 costruito ad Hannover (Germania) conduce ricerche per rilevare onde gravitazionali, oscillazioni spazio-temporali che creano oggetti spaziali supermassicci.
Tuttavia, non è stata trovata una sola onda nel corso degli anni. Uno dei motivi sono strani rumori nell'intervallo da 300 a 1500 Hz, che il rilevatore registra per molto tempo. Interferiscono davvero con il suo lavoro.
I ricercatori hanno cercato invano la fonte del rumore fino a quando Craig Hogan, direttore del Center for Astrophysical Research presso Fermi Laboratory, li ha contattati accidentalmente.
Ha dichiarato di aver capito qual era il problema. Secondo lui, dal principio olografico deriva che lo spazio-tempo non è una linea continua e, molto probabilmente, è una raccolta di microzone, grani, una specie di quanti di spazio-tempo.
- E la precisione dell'attrezzatura GEO600 oggi è sufficiente per registrare le oscillazioni del vuoto che si verificano ai confini dei quanti di spazio, i cui grani stessi, se il principio olografico è corretto, consiste nell'Universo, - ha spiegato il professor Hogan.
Secondo lui, GEO600 si è imbattuto in una limitazione fondamentale dello spazio-tempo: la stessa "grana", come la grana della fotografia di riviste. E ha percepito questo ostacolo come "rumore".
E Craig Hogan, seguendo Bohm, ripete con convinzione:
- Se i risultati di GEO600 soddisfano le mie aspettative, allora viviamo davvero in un enorme ologramma di proporzioni universali.
Finora, le letture del rivelatore corrispondono esattamente ai suoi calcoli e sembra che il mondo scientifico sia sull'orlo di una grandiosa scoperta.
Gli esperti ricordano che un tempo il rumore estraneo che fece infuriare i ricercatori del Bell Laboratory - un grande centro di ricerca nel campo delle telecomunicazioni, dei sistemi elettronici e informatici - durante gli esperimenti nel 1964, divenne già foriero di un cambiamento globale nel paradigma scientifico: fu così che fu scoperta la radiazione reliquia, che confermò l'ipotesi sul Big Bang.
E gli scienziati si aspettano una prova della natura olografica dell'Universo quando il dispositivo olometrico inizierà a funzionare a piena potenza. Gli scienziati sperano che aumenterà la quantità di dati pratici e la conoscenza di questa straordinaria scoperta, che è ancora legata al campo della fisica teorica.
Il rilevatore è progettato in questo modo: fanno brillare un laser attraverso un divisore di raggio, da lì due raggi passano attraverso due corpi perpendicolari, vengono riflessi, tornano, si fondono e creano uno schema di interferenza, dove qualsiasi distorsione informa su un cambiamento nel rapporto delle lunghezze del corpo, poiché un'onda gravitazionale attraversa i corpi e si comprime o allunga lo spazio in modo non uniforme in direzioni diverse.
- "L'olometro" consentirà di aumentare la scala dello spazio-tempo e vedere se verranno confermate le ipotesi sulla struttura frazionaria dell'Universo, basate puramente su conclusioni matematiche, - suggerisce il professor Hogan.
I primi dati ottenuti con il nuovo apparato inizieranno ad arrivare a metà anno.
PARERE DEL PESSIMISTA
Il presidente della Royal Society di Londra, il cosmologo e astrofisico Martin Rees: "La nascita dell'Universo rimarrà per sempre un mistero per noi"
- Non capiamo le leggi dell'universo. E non saprai mai come è apparso l'Universo e cosa lo attende. Le ipotesi sul Big Bang, sulla presunta nascita del mondo che ci circonda, o sul fatto che molti altri possano esistere in parallelo con il nostro Universo, o sulla natura olografica del mondo - rimarranno supposizioni non dimostrate.
Indubbiamente, ci sono spiegazioni per tutto, ma non ci sono tali geni che potrebbero capirle. La mente umana è limitata. E ha raggiunto il suo limite. Ancora oggi siamo lontani dal comprendere, ad esempio, la microstruttura di un vuoto come i pesci di un acquario, che sono completamente ignari di come funzioni l'ambiente in cui vivono.
Ad esempio, ho motivo di sospettare che lo spazio abbia una struttura cellulare. E ciascuna delle sue cellule è trilioni di trilioni di volte più piccola di un atomo. Ma non possiamo provarlo o smentirlo, o capire come funziona una tale costruzione. Il compito è troppo difficile, al di là della mente umana.
Modello al computer della galassia
Dopo nove mesi di elaborazione su un potente supercomputer, gli astrofisici hanno creato un modello al computer di una bellissima galassia a spirale che è una copia della nostra Via Lattea.
Allo stesso tempo, si osserva la fisica della formazione e dell'evoluzione della nostra galassia. Questo modello, che è stato creato dai ricercatori dell'Università della California e dell'Istituto di fisica teorica di Zurigo, consente di risolvere il problema che la scienza deve affrontare, derivante dal modello cosmologico prevalente dell'universo.
"I precedenti tentativi di creare una galassia a dischi massicci come la Via Lattea sono falliti perché il modello aveva un rigonfiamento (rigonfiamento centrale) troppo grande rispetto alle dimensioni del disco", ha detto Javiera Guedes, uno studente laureato in astronomia e astrofisica presso l'Università della California e autore di un articolo scientifico su questo modello, chiamato Eris (inglese "Eris"). Lo studio sarà pubblicato sull'Astrophysical Journal.
Eris è una massiccia galassia a spirale con un nucleo al centro composto da stelle luminose e altri oggetti strutturali trovati in galassie come la Via Lattea. In termini di parametri come la luminosità, il rapporto tra la larghezza del centro della galassia e la larghezza del disco, la composizione stellare e altre proprietà, coincide con la Via Lattea e altre galassie di questo tipo.
Secondo il coautore, Piero Madau, professore di astronomia e astrofisica all'Università della California, ingenti fondi sono stati spesi per l'implementazione del progetto, che è andato all'acquisto di 1,4 milioni di ore di processore di tempo computazionale su un supercomputer su un computer della NASA Pleiades.
I risultati ottenuti hanno permesso di confermare la teoria della "materia oscura fredda", secondo la quale l'evoluzione della struttura dell'Universo procedette sotto l'influenza delle interazioni gravitazionali della materia fredda oscura ("oscura" per il fatto che non è visibile, e "fredda" per il fatto che le particelle muoversi molto lentamente).
“Questo modello traccia l'interazione di oltre 60 milioni di materia oscura e particelle di gas. Il suo codice include la fisica di processi come la gravità e l'idrodinamica, la formazione di stelle e le esplosioni di supernova, il tutto con la massima risoluzione di qualsiasi modello cosmologico al mondo , ha detto Guedes.
