Загадките на вселената (част 2)

продължение от част 1

Черна дупка на Кер

Черната дупка, с която повечето хора са запознати всъщност се нарича черна дупка на Шварцшилд. Кръстена е на Карл Шварцшилд, който през 1915г. е открил математическите решения за сферичната, невъртяща се маса от теорията на относителността на Айнщайн. Чак през 1963г. обаче, математикът Рой Кер открива решението за въртяща се сферична маса. От там идва и името на въртящата се черна дупка, която има някои необичайни свойства.

В центъра на черната дупка на Кер точката на сингулярност не е точка, а въртящ се едноизмерен пръстен, поддържан от собствената си инерция. Тази черна дупка също така има два хоризонта на събитията, външен и вътрешен, както и елипсоид наречен ергосфера. В нея времето се върти заедно с черната дупка със скорост по-голяма от тази на светлината. При навлизане на обект в черната дупка през външния хоризонт на събитията, пространството преминава във време и обектът се насочва към центъра на сингулярността. Когато обаче премине през вътрешния хоризонт, времето преминава отново в пространство. Това означава, че гравитацията близо до сингулярния пръстен става обратна и отблъсква обектите от центъра. За да се уцели самият пръстен, обектът трябва да навлезе в черната дупка точно по екватора й.

Сингулярният пръстен може да се свърже с пространството и времето и да се използва като тунел, макар излизането от черната дупка от другата страна да е невъзможно, освен ако не става въпрос за гола сингулярност, образувана при бързото въртене на пръстена. Пътуването през такъв тунел може да изпрати обект на друго място в пространството и времето, например в друга вселена. Може дори да го изпрати в бяла дупка в негативна вселена, която все още не е известна на науката.

Квантов преход

Квантовият преход е ефект, при който частица може да премине през бариера, за което иначе не би имала нужната енергия. Той може да позволи на частица да премина през физическо препятствие, което иначе е непробиваемо или на електрон да избяга от ядрото на клетката без да има нужната енергия. Според квантовата механика има определена вероятност всяка частица да бъде открита на което и да е място във вселената, макар тази вероятност да е астрономически много малка.

Когато частица е изправена пред малка бариера (около 1-3 нанометра), която по изчисления не би могла да бъде премината, вероятността тази частица просто да премине през бариерата е доста голяма. Това може да се обясни с принципа на неопределеност на Хайзенберг, който ограничава количеството информация, което може да бъде научено за една частица. Тя може да „вземе на заем“ енергия от системата, в която действа, да я използва, за да премине през бариерата и след това отново да освободи енергията.

Квантовият преход участва в много физични процеси, като радиоактивния разпад и ядрения синтез на Слънцето. Също така се използва в определени електрически компоненти и се среща в ензимите на биологическите системи. Ефектът се използва и при сканиращия тунелен микроскоп – първата машина, позволяваща заснемането и манипулирането на отделни атоми.

Космически струни

След Големия взрив, във вселената е царял хаос. Това означава, че малки дефекти и промени не се отразявали на цялостната й структура. В крайна сметка обаче, вселената се разширила, охладила и преминала от хаос в ред. Тогава вече много малки колебания причинявали огромни промени.

Това е като да редиш плочки в банята – ако една плочка не е поставена правилно, всички останали в реда също ще са грешни. Така действат и космическите струни, които са много тънки и изключително дълги дефекти в пространството и времето. Тези струни са описани от повечето модели на вселената, включително и в струнната теория. Ако наистина съществуват, всяка струна би била тънка колкото протон, но много плътна. Така струна с дължина 1км. може да тежи колкото Земята. Тя няма да има гравитация и единствено би могла да променя формата на пространството и времето.

Смята се, че космическите струни са много дълги, с дължината на хиляди галактики. Дори при скорошни наблюдения и симулации учените предполагат, че мрежа от струни се разпростира из цялата вселена.

Произход на антиматерията

Антиматерия е обратното на материята. Тя има същата маса, но противоположен електричен заряд. Джон Уилър и нобеловият лауреат Ричард Фейнман съставят теория за съществуването на антиматерията, базирана на идеята, че времето във физичните системи може да тече назад. Например, ако орбитите в нашата слънчева система се пуснат на обратно, те трябва да се подчиняват на същите правила, както сега. Това води до идеята, че антиматерията е обикновена материя, която се движи на обратно. Това би обяснило защо античастиците имат обратен заряд и ако при нормални условия се отблъскват, то при антиматерията се привличат. Това би обяснило и защо материята и антиматерията не могат да съществуват едновременно. Не става въпрос за две частици, които се сблъскват една в друга, а за една и съща частица, която изведнъж спира и тръгва назад във времето.

Макар тази теория все още да е доста спорна, третирането на антиматерия като материя, която се движи назад във времето математически се прилага и при други теории. Идеята намесва пътуването назад във времето, но не може да се използва за изпращането на информация във времето, понеже математическият модел не го позволява. Не може да се премести антиматерия, която да промени миналото, понеже това ще повлияе единствено на миналото на самата антиматерия.

Теоремите за непълнота на Гьодел

Това не е точно наука, а по-скоро много интересни математически теореми за логиката и философията, които са приложими и в науката като цяло. Доказани през 1931г. от Курт Гьодел, тези теории гласят, че при всички логически правила, освен при най-простите, винаги ще има нерешими твърдения, които не могат да бъдат доказани или отхвърлени, понеже за това трябва да се използват отново такива логически системи. Иначе казано, няма главна математическа система, която да може да докаже или отхвърли всички твърдения. Теорията може да се разгледа като простия парадокс „Аз винаги лъжа“. Твърдението използва само себе си за проверка и не може да се докаже дали е вярно или не. При теоремите на Гьодел не е нужно твърдението да се допитва до себе си. Общото заключение от тях е, че всички логически системи ще имат твърдения, които не могат да бъдат доказани или отхвърлени и следователно всички са „непълни“.

Философските интерпретации на теоремите са много. Във физиката би следвало, че „теория на всичко“ не би била възможна, тъй като никои правила не биха могли да обяснят всяко възможно събитие или резултат. Така логически „доказано“ става по-слабо понятие от „истина“. Това не се нрави на учените, понеже означава, че има неща, които макар да са верни, не могат да бъдат доказани като такива. Теоремите са приложими и при компютрите, от където се вади заключението, че собствения ни ум е непълен и незавършен и че някои неща никога няма да можем да ги разберем. Това е така, защото според втората теорема на Гьодел никоя завършена логическа система не може да докаже собствената си завършеност и последователност, тоест никой разумен човек не може да докаже, че е такъв. Същият закон гласи, че всяка система, която успее да докаже завършеността си, следва че е незавършена.

инфо: iskamdaznam.com

Вижте още:

ЛЕМУРИЯ – ГОЛЯМАТА ЗАГАДКА

Ако тази статия Ви харесва, помогнете ни да я популяризираме чрез бутончетата за споделяне отдолу. Благодарим Ви! 

Последвайте ни във Facebook