Чего мы не знаем о Вселенной?
Знаете, в жизни многих из нас было одно впечатление, которое с детства и надолго определяло способ мышления. Это впечатление можно назвать так: «космос — обалденный». Но время идет, буйный восторг сменяется разумным интересом, эрудиция — научным методом, а звезды больше не падают (ведь это болиды). Поэтому вы читаете эту статью, а я с удовольствием ее пишу. Давайте обсудим, чего мы не знаем о Вселенной. И говоря «мы» я имею в виду, конечно, нас, напичканных научными статьями и открытиями.
Когда мы пытаемся вообразить невероятно короткую жизнь человека на фоне миллиардов лет жизни Вселенной до и после нас, мы ощущаем себя песчинками на скатерти пространства-времени. Или если мы пытаемся вообразить миллиарды, триллионы других миров, которых, похоже, бесконечное число в реальной и параллельных вселенных — наше существование кажется пшиком. Но шок, волнение или перспектива от того, чего мы не знаем, все так же вызывает детский восторг.
Мы не знаем, почему существует Всeленная
Это совершенно несправедливо, особенно на фоне того, что космос абсолютно точно знает, что делает. С точки зрения физики есть несколько очень привлекательных, многообещающих теорий, с которых начинается ответ на вопрос выше, однако мы не знаем и возможно не узнаем, какая из них права. Возможно, Вселенная родилась из нестабильного по своей сути «ничего». Вы должны знать, что пустота на самом деле не пуста, в ней спонтанно рождается и умирает материя и энергия, хотя бы в виде квантовых флуктуаций. Возможно, наша вселенная не единственная в своем роде, а одна из практически бесконечного числа мультивселенных. Возможно, все это лишь проекция, игра, виртуальность. Во многом наше незнание сводится к тому, что мы все еще ждем следующего поколения космических измерений, которые подтвердят или опровергнут новейшие теории, также нам нужны более гибкие и всеобъемлющие теории, а не просто математическая элегантность. В общем, мы не знаем, почему все это существует и вообще происходит. Обычно «почему» существует всегда.
Мы не знаем, что такое темная материя и темная энергия
Большие проблемы говорят о еще больших проблемах. Обычная материя, из которой сделаны мы, планеты, звезды и бутерброды с колбасой, составляет около 4,9 % от всей материи, которая наполняет Вселенную. 26,8 % материи «темная», и мы знаем это, потому что на больших масштабах космический материал движется быстрее, чем следовало бы, а галактики ведут себя так, будто ими управляет огромная масса невидимых нам частиц. И мы не имеем никакого представления о том, что это за частицы. Это плохо, но еще хуже дело обстоит с темной энергией. Что-то заставляет вселенную расширяться все быстрее и быстрее. Так быть не должно. В период до 5 или 6 миллиардов лет назад после Большого Взрыва расширение вселенной было стабильным, но что-то вмешалось, какой-то невидимый компонент, возможно, что-то вроде плотной энергии вакуума, которая наполняет пространство по мере его роста. Что это? Мы не знаем. У нас есть много предположений, что в принципе неплохо — предполагать что-либо о 68,3 % вселенной.
Мы не знаем, есть ли жизнь где-либо еще
Этот вопрос невероятно интересен уже тем, что события можно предполагать и располагать вне зависимости от ответа. Вот мы, существа на планете, полной цветущей жизни, тщательно приспосабливаемся к физическим и химическим условиям жизни последние 5 миллиардов лет. Также мы знаем, что во вселенной есть до ужаса много планет, и многие из них также могли бы приютить жизнь. Однако мы не знаем наверняка, одиноки ли мы. И никаких подсказок. Это проблема. Это хорошая проблема, как я уже сказал, вне зависимости от ответа, но мало кто шевелится, пытаясь найти ответ на этот вопрос. Хотя от его разрешения может зависеть слишком многое.
Мы, наверное, не совсем понимаем квантовый мир
И действительно, наша нынешняя квантовая физика в теории (да и на практике) творит чудеса, описывая атомы и молекулы наравне с причудливой природой запутанности и кубитов. Но это не означает, что мы гуру квантмеха. Скорее наоборот. Достаточно почитать сводки по квантовым вопросам, чтобы понять, что наиболее фундаментальные аспекты квантовой природы Вселенной до сих пор вызывают головные боли и разногласия. Люди продолжают придумывать формулировки того, как квантовая механика определяет нас, ну или не определяет. Проблема усугубляется, когда квантовая физика погружается в царство мягкой, теплой и влажной биологии. Не говоря уже о черных дырах и квантовых файрволах.
Мы не понимаем собственную биологию
Не будет преувеличением сказать, что мы не понимаем, как работает каждая наша деталь. Если бы мы понимали (и мы движемся в этом направлении), мы справились бы с болезнями, смертью, начали выращивать конечности и восстанавливать память. Мы могли бы освоить генную инженерию на уровне полубогов и понять, как заставить мозг работать в сотни раз быстрее. Если вам нужен хороший пример нашего незнания, пусть будет микрофлора. Ходит шутка, что если нас найдут инопланетяне, они не поймут, с кем завести разговор: с бактериями, которые нас населяют, или же с нами? Десять триллионов человеческих клеток дополняется, используется, насыщается сотнями триллионов микробов — мы носим с собой по килограмму бактерий и архей и не можем без них жить. Они в наших кишках, легких, носах, везде. Мы просто круизные лайнеры для микробов.
Мы не знаем, как работает Земля
Давайте нырнем глубже. Ни человек, ни робот, никто не заходил вглубь Земли дальше, чем на несколько километров, всем остальным ведают зонды и физические анализы, которые далеки от сути дела. Нам понадобилось до смешного слишком много времени, чтобы выяснить, что кожа нашей планеты постоянно движется: тектоника плит не была общепринятой до середины 20 века. Мы до сих пор не уверены в том, как работает внутреннее динамо, как рулоны конвектирующей магмы генерируют магнитное поле нашей планеты. При этом за 4,5 миллиарда лет в геофизике случилось столько событий, что некоторые источники нашей лучшей информации о происхождении планеты прилетают вместе с метеоритами и прячутся в кратерах других миров. Мы даже не знаем наверняка, откуда взялась Луна. Может быть было гигантское столкновение, а может и нет. Для якобы умных существ на небольшой каменистой планетке это полный провал.
Мы не можем доказать или решить многие из собственных математических гипотез и проблем
Если математики думают, что смогут избежать этого фестиваля невежества, просто напомним себе, что у нас есть длинный список недоказанных, нерешенных проблем и неподтвержденных гипотез. При всем этом до сих пор точно не решили, насколько точно математика описывает окружающий мир и заложена ли математика в саму основу вселенной.
Мы не знаем, как сделать искусственный интеллект
Упомянем об этом, потому что это вечная проблема. Еще потому что мы часто пишем о развитии искусственного интеллекта (или о жалких его попытках встать на ноги). В конце концов, попытка создать искусственный интеллект — это попытка понять самих себя. Потому что для того, чтобы создать нечто искусственное, вам нужно знать, как работает оригинал. Хотя наши машины проделали долгий путь, до сих пор непонятно, смогут ли сервисы вроде поисковика YouTube или другого громкого названия работать так же, как появление идей в наших головах. Сможет ли машина думать вообще — вот вопрос.
Выводы? Есть масса всякого, чем мы не знаем (гораздо больше, чем примеров в этой статье). Но впадать в уныние не стоит, а незнание не является силой. В конце концов, жажда открывать и стремление думать запустило маховик науки, а Вселенная — самая сложная загадка в истории человечества. Возможно, пройдут еще сотни лет, а мы так ничего и не узнаем.
Источник
Топ-10: факты про Вселенную, о которых знают не все
Вселенная просто огромна, и в ней сокрыто бесчисленное множество чудес. Наши технологии становятся все более продвинутыми, и это помогает ученым делать все больше новых удивительных открытий, которые иногда даже опровергают давно устоявшиеся в науке теории. Что самое удивительное, так это то, что до сих пор один из самых сложных и загадочных объектов во всей Вселенной находится прямо здесь, на Земле, и он намного ближе, чем вы только можете себе представить…
10. Галактические годы 
Фото: sciencefocus.com
Все мы знаем, что на Земле 1 год длится в среднем 365 дней, но существуют также и галактические годы. Чтобы совершить оборот вокруг Млечного пути, всей нашей Солнечной системе необходимо около 230 миллионов лет. Это значит, что при жизни нам точно не застать завершения такого галактического года.
В прошлый раз, когда наша планетная система совершила полный виток вокруг Млечного пути, человеческой расы даже и близко еще не существовало, хотя динозавры тогда еще были живы. В следующий раз, когда наша Солнечная система окажется на той же позиции своей орбиты, что и сегодня, человеческий вид, вероятно, и вовсе исчезнет с лица Земли.
Представить себе, насколько огромна наша галактика, невероятно сложно, а ведь она просто песчинка по сравнению со всей Вселенной. Только задумайтесь – наша Вселенная практически бесконечна, и наша галактика тоже находится в постоянном цикле вращения по своей орбите – вокруг Вселенной. Интересно, сколько времени у нашего Млечного пути уходит на такой оборот?
9. Вращение Земли вокруг собственной оси 
Еще в детском саду вам впервые рассказали, что одни сутки длятся 24 часа. Но если задуматься серьезно, то такая точность звучит просто невероятно. Неужели каждый день длится ровно 24 часа и ни секундой больше или меньше? Однако на самом деле вращение Земли вокруг собственной оси каждое столетие постепенно замедляется, так что о 24 часах речь уже не идет. По последним данным NASA наш планета совершает полный оборот за 24 часа и 2,5 миллисекунды.
Наверное, 2,5 миллисекунды могут показаться вам совершенно незначительным отрезком времени, но ведь Земля существует уже несколько миллиардов лет. Если ее вращение вокруг собственной оси замедляется все это время, мы имеем дело уже с другими цифрами. Например, когда Землей правили динозавры, в одних сутках было примерно 23 часа. В общем, если иногда вам кажется, что дни становятся все более скоротечными, просто представьте себе, как это было миллиарды лет тому назад.
8. Облако из спирта 
Фото: mentalfloss.com
Для тех из нас, кто любит пропустить лишний стаканчик чего-нибудь покрепче, мир, в котором вокруг плавают облака алкоголя, мог бы показаться настоящим раем. Для кого-то это, наверное, мечта всей жизни.
В созвездии Орла существует настоящее облако из этилового спирта. Это, конечно, не самое обычное облако. Оно настолько большое, что не поместилось бы ни в земной атмосфере, ни вообще во всей нашей Солнечно системе.
Более того, диаметр этого спиртового облака в 1000 раз больше, чем вся наша планетная система. К несчастью для тех, кто бы с удовольствием попробовал это облако на вкус, находится оно примерно в 10 тысячах световых лет от Земли. В общем, у вас нет никаких шансов на такую дегустацию, разве что человечество внезапно откроет принципиально новый способ космических путешествий.
7. Горящий лед 
Фото: NASA, ESA, STScI, and G. Bacon
Огонь и лед – явления полностью противоположные, не так ли? Однако подобное представление в космосе вполне можно оспорить. Например, огромная экзопланета под названием Глизе 436b (Gliese 436b) покрыта как раз горящим льдом. Она находится где-то в 33 световых годах от нас и выглядит невероятно зрелищно! Астрономы предполагают, что странный феномен горящего льда вокруг этой экзопланеты происходит благодаря неизвестному земной науке агрегатному состоянию воды. Загадочная совокупность условий сохраняет водную поверхность Глизе 436b в твердом состоянии (льдом) вопреки тому, что температура там равна примерно 439°С. Взаимодействие всех этих факторов и приводит в итоге к горению льда.
6. Запах Вселенной 
Фото: NASA
При мыслях о космосе мы часто пытается себе представить, что космонавты видят, чувствуют или даже слышат за пределами земной атмосферы. Но многие ли из вас задумывались о том, как космос пахнет? Конечно, никакой здравомыслящий человек не станет стягивать с себя скафандр в открытом космосе, чтобы понюхать саму Вселенную, так что узнать, каково это, нам вряд ли доведется. Однако запах скафандров и прочего оборудования, которое космонавты используют во время своих вылазок за пределы орбитальных станций, может дать нам подсказку.
По словам участников космических миссий, после прогулок в открытом космосе их защитные костюмы пахли, как смесь раскаленного металла и стейка слабой прожарки. Никто не знает, почему это были именно такие запахи, но ученые предполагают, что именно так человеческий нос и мозг воспринимают ароматы умирающих звезд. Мало того, согласно исследованию Радиоастрономического института Макса Планка центр Млечного пути может пахнуть, как малина. Ученые оправдывают свою теорию тем, что в этой области нашей галактики они обнаружили соединение под названием этилформиат, который заодно входит и в состав лесной малины.
5. Земля и черная дыра 
Фото: NASA
Черные дыры у всех нас наверняка ассоциируются с коллапсом сверхмассивных звезд и вспышками сверхновых, после которых и появляются одних из самых загадочных объектов во всей нашей Вселенной. Образование черной дыры – относительно редкое явление. Даже наше Солнце не смогло бы создать черную дыру, если бы оно умерло прямо сейчас.
После всего выше сказанного было бы совершенно нелогично предположить, что возникновение черной дыры может быть связано с Землей. Впрочем, ученые любят придумывать теории о самых безумных явлениях, которые только могут произойти во Вселенной. Например, они разработали гипотезу, согласно которой если сжать нашу планету до размера обычных стеклянных шариков, она станет настолько плотной, что ее взрыв высвободит достаточно вещества для формирования черной дыры.
4. Человеческий мозг 
Мы уже очень давно изучаем Вселенную, но большинство ее тайн до сих пор остаются неразгаданными. Вопреки тому, что ученые обнаружили в космосе очень много любопытных объектов, самым сложным и загадочным для нас до сих пор остается… человеческий мозг.
В человеческих мозгах находятся миллиарды нейронов, образующих около 100 триллионов нервных связей. Это число просто невероятное, а ведь наш мозг так мал в сравнении с теми объектами, которые мы уже обнаружили за пределами Земли. Возможно, в будущем ученые найдут более сложные системы, но пока что именно наш мозг остается самым волнующим и загадочным предметом для исследований.
3. Размеры звезд 
Все мы знаем, что Солнце огромно, и что оно чрезвычайно важно для нашей планетной системы, какой мы знаем ее сегодня. Без Солнца мы бы просто не выжили. Впрочем, чаще всего, представляя себе нашу Солнечную систему, мы размышляем в пределах более крупных масштабов, и есть в этом некоторое заблуждение.
Оказывается, Солнце содержит свыше 99% массы всей нашей планетной системы. Человеку и без того сложно вообразить, насколько огромны такие газовые гиганты, как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, но Солнце все равно составляет подавляющую часть нашей планетной системы. Примерно миллион планет размером с Землю могли бы поместиться внутри Солнца. Одни только эти факты звучат просто ошеломительно, а ведь наша звезда намного меньше большинства других светил, разбросанных по всей Вселенной. Все это очень сложно вообразить и осознать, согласитесь.
2. Возраст Вселенной 
Фото: space.com
Эта теория, конечно, спорная, но большинство ученых считает, что первый предок современного человека появился на Земле примерно 6 миллионов лет тому назад. Это звучит как очень солидный отрезок времени, пока вы не задумаетесь о возрасте Земли и вообще всей Вселенной. После этого срок пребывания нашего вида в этом мире покажется вам просто ничтожной вспышкой.
Ученые подсчитали, что Земле примерно 4,5 миллиарда лет. Теоретически первые галактики начали формироваться около 13 миллиардов лет тому назад, а вся наша Вселенная – где-то 14 миллиардов лет тому назад. Это просто невообразимо много! Даже если бы среднестатистический человек доживал до 100 лет, это все равно было бы просто ничем в сравнении с возрастом Земли, планетных систем, галактик и всей Вселенной.
1. Невидимые объекты 
Мы знаем, что наибольшая часть Вселенной человеческому глазу или каким-либо рукотворным приборам абсолютно не видна. Ученые создали огромное количество всевозможных устройств, использующих электромагнетические волны, чтобы разглядеть такие уголки космоса, в которые нам точно не добраться за всю нашу жизнь. В своих работах астрономы использовали радиоволны, инфракрасное излучение и рентгеновские лучи, и все они очень помогли нам в совершении важнейших открытий, ведь с их помощью и был пролит свет на одни из величайших тайн Вселенной.
В то же самое время исследователи обнаружили, что огромная часть нашей Вселенной не поддается изучению посредством любых подобных волн. Это значит, что в мире может происходить огромное количество любопытных явлений, о которых мы совершенно ничего не знаем. Впрочем, есть то, в чем мы уверены точно – черная материя существует на самом деле.
Темная материя не поглощает и не излучает свет. Однако хоть люди и не могут наблюдать за ней воочию или регистрировать ее сложными аппаратами, многие ученые предполагают, что мы все же обладаем довольно серьезными косвенными доказательствами существования этой темной материи.
Источник