Осем шокиращи неща, които научаваме от книгата на Стивън Хокинг и Леонард Млодинов „Великият дизайн” (The grand design”)

Автор: Неделин Бояджиев

От идеята, че нашата Вселена е само една от многото, до откровението, че математикът Питагор всъщност не е изобретил Питагоровата теорема, тук са изброени осем шокиращи неща, които можем да научим от новата книга на физиците Стивън Хокинг и Леонард Млодинов „Великият дизайн”. Книгата обхваща основните въпроси за характера и произхода на Вселената.

Stephen_Hawking.lmunich1

1. Миналото е само една възможност

Според авторите на книгата, една от последиците от теорията на квантовата механика е, че събитията от миналото, които не са директно наблюдавани, не се случват по определен начин. Вместо това, те се случват по всички възможни начини. Това е свързано с вероятностния характер на материята и енергията, разкрити от квантовата механика. Ако не са принудени да избират конкретна позиция, нещата ще се реят в състояние на несигурност.

Например, ако всичко, което знаем, е, че някакви частици са пътували от точка А до точка Б, то тогава не е вярно, че тези частиците са изминали определен път; ние просто не знам какъв е той. По-вероятно е частиците да са се придвижили едновременно по всички възможни пътища, свързващи двете точки.

Да, ние все още се опитваме да асимилираме с мозъка си това.

Авторите обобщават: “Без значение колко задълбочено е нашето наблюдение над настоящето, то неизследваното минало, както – и бъдещето, е неопределено и съществува само като спектър от възможности.”

2. Силата на светлината

Една едноватова крушка излъчва фотони – милиарди милиарди – всяка секунда. Фотоните са малки частици, носещи светлината. Объркващото е, че те, както и всички частици, се държат едновременно и като частици, и като вълни.

3. Теория на всичко

Ако има някаква “теория на всичко”, която би богла да опише цялата Вселена, това е т.нар. „М-теория”. Този модел е версия на струнната теория, която постулира, че в най-малките нива всички частици са малки обръчи от струни, които вибрират на различни честоти. И ако това е вярно, цялата материя и енергия ще следват правилата, произтичащи от естеството на тези струни. “”М-теорията” е единственият модел, какъвто окончателната теория би трябвало да бъде.”, пишат авторите.

Едно от следствията от тази теория е, че нашата Вселена не е само една, а огромен брой други вселени съществуват с най-различни физични закони и свойства.

4. Общата теория на относителността

Повечето хора смятат, че общата теория на относителността на на Айнщайн се отнася само за супер-големи обекти, намиращи се изцяло извън сферата на нормалния живот, като например – за далечни галактики и черни дупки. Но всъщност, изкривяването на време-пространството влияе върху неща, които всички знаят и използват.

Ако общата теория на относителността не се взима под внимание при GPS сателитните навигационни системи, огромни грешки в глобален аспект ще се натрупват в размер на около десет километра всеки ден. Причината за това е, че общата теория на относителността описва как времето тече по-бавно в близост до обект с голяма маса, тоест – под влияние на количествата на енергията и на материята. По този начин, в зависимост от различното разстоянието на спътниците от Земята, на борда на всеки от тях часовниците им ще трябва да се движат с различна скорост, ако този ефект се вземе предвид.”

5. Потиснатите риби

Преди няколко години, градският съвет на италианския град Монца забрани на собствениците на домашни любимци да държат златни рибки в съдове с овални форми. Този закон е трябвало да защитава бедните рибки от изкривената картина на заобикалящата ги среда, тъй като пречупената светлина може да покаже изкривен образ на пространството около тях.

Хокинг и Млодинов подчертават, че е невъзможно да се узнае истинската същност на реалността. Ние мислим, че имаме точна представа за заобикалящата ни среда и за реалността, но как бихме могли да знаем, дали ние самите не живеем в гигантски аквариум след като все още нямаме поглед извън нашата собствена гледна точка, за сравнение?

6. Питагор откраднал идеята за теоремата си

Авторите твърдят, че известният гръцки математик Питагор (570 – 495 г. пр.н.е.) всъщност не е създател на т. нар. Питагорова теорема.

Питагор предлага формулата (a2 b2 c2 , която описва връзката между трите страни на правоъгълен триъгълник), но тя е известна от по-рано. Вавилонците, например, са документирали основната идея в древните математически таблици далеч преди Питагор да се роди…

7. Кварките никога не са сами

Кварките – градивни елементи на протоните и неутроните, съществуват само в групи, никога не – сами. Силата, която свързва кварките, се уголемява с увеличаване на разстоянието между тях, така че колкото повече се мъчим да издърпаме един единствен кварк, толкова по-трудно ще ни се удава това. Ето защо, всички досегашни опити да се изолират отделни кварки са завършили с неуспех. Самотни кварки никога не съществуват в природата. И протоните, и неутроните се състоят от по три кварки. А атомите, от своя страна се състоят от електрони, протони и електрони. Според съвременните представи, цялата материя е изградена от 6 лептона и 6 кварка.
На всеки кварк съответства антикварк със същата маса, но с противоположен електричен заряд. Кварките и антикварките не съществуват в свободни състояния поради свойството на силното взаимодействие, наречено конфайнмънт. Всеки кварк е носител на един от трите цвята на силното взаимодействие (наречени условно “червен”, “зелен” и “син”), а антикварките носят съответно три антицвята (“античервен”, “антизелен”, “антисин”).
Цветните частици взаимодействат чрез обмяна на глуони (така както заредените частици взаимодействат чрез обмяна на фотони) – също носители на цветове. Основно свойство на силното взаимодействие с обмен на цветни частици е, че силата му се увеличава с нарастване на разстоянието между частиците (за разлика от електромагнитното взаимодействие, където се наблюдава обратното).
Като свободни частици в природата се наблюдават само безцветни (или бели) състояния, наречени адрони. Безцветна частица би могла да се получи при взаимодействие на кварк и антикварк, носещи определен цвят и съответния му антицвят. Такива структури се наричат мезони. Друг вариант за получаване на безцветна частица е комбинирането на три кварка (или три антикварка), които носят трите различни цвята (или антицвята). Такива структури се наричат бариони (или съответно антибариони). Протонът и неутронът са примери за адрони – бариони. Съществуват и по-екзотични начини за образуване на стабилни безцветни състояния, които обаче все още са експериментално ненаблюдавани – пентакваркът, например, се състои от 4 кварка и 1 антикварк. Кварките са единствените частици с дробен електричен заряд. U- кваркът има положителен заряд 2е/3, докато d- и s- кварките са носители на отрицателен заряд –е/3.
8. Вселената е своят собствен създател

Едно от най-обсъжданите твърдения, изказани в книгата, е, че ние не се нуждаем от идеята за Бог, за да обясним какво е предизвикало създаването на Вселената.

„За съжаление, законите на науката не могат самостоятелно да обяснят защо Вселената е възникнала. Нашите концепции за времето, предполагат, че това е просто друго измерение, като пространството. В този смисъл, тя няма начало.

Защото има закон, като този за гравитационната сила, според който Вселената може и ще се създаде от нищото. Спонтанно създаване е причината да има нещо, а не – нищо, защо вселената съществува, защото ние съществуваме.”, казват учените.

Книгата показва, че има учени, които, както и много други хора, вярват в недоказани или недоказуеми неща.

Източник: www.livescience.com/