У нашому світі повно загадок і незрозумілих явищ, а у Всесвіті таких таємниць ще більше. Вчені постійно намагаються розгадати секрети світобудови.
А в такій теоретичній дисципліні як фізика, білих плям куди більше деінде. З кожним новим відкриттям у фізиці здається, що невирішених питань стає тільки більше. Naked Science зібрав найбільші нерозгадані таємниці фізики.
Що таке темна енергія?
Всесвіт продовжує розширюватися все швидше, незважаючи на те, що основна діюча в ній сила - сила тяжіння, або гравітація, - цьому протидіє. З огляду на це, астрофізики припустили, що існує невидимий агент, який протидіє цій самій гравітації. Вони називають його темною енергією. У загальноприйнятому розумінні темна енергія - це "космологічна стала", невід'ємна властивість самого простору, яке має "негативний тиск". Чим більше розширюється простір, тим більше його (простору) створюється, а з ним і темної енергії. На підставі спостережуваних темпів зростання Всесвіту вчені зробили висновок, що темна енергія повинна становити не менше 70% від загального вмісту Всесвіту. Але як і раніше незрозуміло, що це і де це шукати.
Що таке темна матерія?
Очевидно, що близько 84% матерії у Всесвіті не поглинає і не випромінює світло. Темна матерія не може бути безпосередньо побачена. Її існування і властивості фіксуються завдяки її гравітаційного впливу на видиму матерію, випромінювання і зміни структури Всесвіту. Ця темна субстанція пронизує околиці Галактики і складається з "слабо взаємодіючих масивних частинок". До сих пір жоден з детекторів не зміг виявити ці частки.
Чому існує "стріла часу"?
Час рухається вперед. Цей висновок можна зробити на підставі властивості Всесвіту під назвою "ентропія", яке визначається як рівень зростаючого безладдя. Немає ніякого способу, щоб повернути назад зростання ентропії після того, як це вже сталося. "Стріла часу" - це концепція, що описує час як пряму, простягнуту з минулого в майбутнє. "У всіх процесах існує виділений напрям, в якому процеси йдуть самі собою від більш упорядкованого стану до менш впорядкованого". Але основне питання в наступному: чому ентропія перебувала на низькому рівні в момент зародження Всесвіту, коли порівняно невеликий простір переповнювалося колосальною енергією?
Чи існують паралельні Всесвіти?
Чому матерії значно більше, ніж антиматерії?
Насправді, питання не в тому, чому речовини більше, ніж протилежно зарядженого антиречовини, а в тому, чому щось взагалі існує. Деякі вчені припускають, що після Великого вибуху матерія й антиматерія були симетричні. Якби це було так, то видимий нами світ був би відразу ж знищений - електрони вступили б у реакцію з антиелектрона, протони - з антипротонами і так далі, залишаючи за собою лише величезне число "голих" фотонів. Однак з якоїсь причини матерії істотно більше, ніж антиматерії, що дозволяє нам всім існувати. Цьому немає загальноприйнятого пояснення.
Чому матерії значно більше, ніж антиматерії?
Насправді, питання не в тому, чому речовини більше, ніж протилежно зарядженого антиречовини, а в тому, чому щось взагалі існує. Деякі вчені припускають, що після Великого вибуху матерія й антиматерія були симетричні. Якби це було так, то видимий нами світ був би відразу ж знищений - електрони вступили б у реакцію з антиелектрона, протони - з антипротонами і так далі, залишаючи за собою лише величезне число "голих" фотонів. Однак з якоїсь причини матерії істотно більше, ніж антиматерії, що дозволяє нам всім існувати. Цьому немає загальноприйнятого пояснення
Яким чином виміряти колапс квантових хвильових функцій?
В дивному царстві фотонів, електронів і інших елементарних частинок квантова механіка є законом. Частинки не ведуть себе як крихітні кульки, вони діють як хвилі, які розповсюджуються на величезні площі. Кожна частинка описується хвильової функцією, яка говорить про її можливе розташування, швидкості та інші властивості. Насправді, частка має діапазон значень для всіх властивостей до того часу, поки її експериментально не зміряти.
У момент виявлення її хвильова функція "руйнується". Але як і чому вимірювання частинок в тій реальності, яку ми сприймаємо, несуть крах для їх хвильової функції? Питання про проблему вимірювання може здатися езотеричним, але наблизитися до розуміння того, що таке наша реальність, та й чи існує вона взагалі, нам ще належить.