biliyor musun? Bu çözülmemiş sorunlar, modern fiziğin anahtarı haline geldi
Hepimizin bildiği gibi, fiziksel çerçevemiz yavaş yavaş şekillendi ve bilim adamları fizikte birçok başarı elde ettiler, ancak evrenle ilgili birçok gizem hala var.
Modern fizik, üç doğal kuvvetin kuantum anlayışı gibi birçok gurur verici başarıya sahiptir. Yerçekimini genel görelilik yoluyla kavisli uzay-zaman aracılığıyla tanımlayın ve hatta evrenimizin milyarlarca yıl önceki tarihini keşfedin. Ancak gizem her yerdedir. Bazen ne kadar çok bilirsek o kadar çok şey bilmeyiz. Örneğin, bazı önemli sorunlar modern fiziğin anahtarı haline geldi!
Fizik yasalarının gelişimi
20. yüzyılın başında, elektrik, manyetizma ve radyasyon anlayışımızı basitçe birleştiren elektromanyetik teorimiz vardı. Ayrıca, hareketi anlamak için sağlam bir çerçeve sağlayan Newton yasalarına sahibiz. Bu iki büyük sütun maddi dünyamızı destekler.
Daha sonra Albert Einstein ortaya çıktı ve özel görelilik teorisi doğdu.Zaman, uzay, mesafe ve hız kavramlarımızı tamamen yeniden yazmak zorunda kaldık. Kuantum mekaniği ile oturup temelde tüm temel gerçekleri ciddi bir şekilde yeniden düşünmeliyiz.
Sonuç olarak, fizikçiler tüm fizik yasalarını tek bir teori içinde birleştirmeye çalışan büyük ölçekli bir birleştirme planı başlattılar. Ve büyük ölçüde başarılıdırlar: Özel görelilik, bize genel göreliliği vermek için yerçekimini birleştirir. Özel görelilik ve kuantum mekaniğinin birleşimi, elektromanyetik kuvvet anlayışımızı daha da derinleştiren kuantum alan teorisini oluşturur.Elektromanyetik kuvvet sayesinde, güçlü ve zayıf nükleer kuvvetleri de keşfederiz.
Cevapsız sorular
1950'lerdeki deneyler ve teoriler, elektromanyetik kuvvet ve zayıf nükleer kuvvetin aslında maddenin iki yüzü olduğunu ve bu kuvvetlerin yüksek enerjili tek bir varlık halinde birleştiğini gösterdi. Son bağımsız kuvvet yerçekimidir. Bugün bile, on yıllar sonra bile, yerçekiminin kuantum tanımına sahip değiliz. Bu problem üzerinde çok çalışmış olsak da, kuantum teknolojisini Einstein'ın gücüne her uygulamaya çalıştığımızda matematik ters gidecek ve tahminlerde bulunamayız. neden? Bu, fizik dünyasında çözülmemiş bir sorundur.
Ayrıca belirli fiziksel sabitlerin günlük hayatımızı yönettiğini de biliyoruz. Işık hızı, elektronların yükü, zayıf nükleer kuvvetlerin gücü gibi. Sonuç olarak, kuantum çerçevemiz dört doğal kuvvetten üçünü ve dünyamızı oluşturan tüm parçacıkları içerir.Bu şeyler tam bir dünyayı oluşturur.
Ancak anladığımız Standart Model neden sahip olduğumuz doğal kuvvetlere sahip olduğumuzu, neden sahip olduğumuz parçacık ailesine sahip olduğumuzu ve bu kuvvetler ve parçacıkların neden kendi yollarına işlediğini açıklayamıyor?
Aslında, Standart Modelin arkasındaki eski matematiksel mekanizmaya göre, belirli fiziksel sabitler deneysel olarak ölçülmeli ve denklemde birkaç anahtar konuma getirilmelidir, aksi takdirde tüm hesaplamalar başarısız olur. Bu sabitleri değiştirmezsek, matematiğimiz tahminlerde bulunamaz, bu önemli bir konudur. Ayrıca, bu kuvvetlerin gücü, özellikle yerçekimi, özellikle sorunludur. Yerçekimi utanç verici derecede zayıf, zayıf nükleer enerjiden milyarlarca kez daha zayıf, ama aynı zamanda tüm dünyayı oluşturan önemli bir ortak!
Gücün yanı sıra çözülmemiş başka birçok sorunumuz var: Örneğin, evrene keyfi olarak yepyeni bir bileşen uydurduk: karanlık madde. Galaksideki yıldızların hareketinden erken evrenden kalan arka plan ışığına kadar, dolaylı olarak karanlık maddenin varlığını biliyoruz ve her yerde karanlık maddenin varlığının kanıtlarını görebiliyoruz. Karanlık maddenin davranışını iyi bilmemize rağmen, henüz "kaynağı" bulamadık. Onu ancak kütleçekimsel etkisiyle tespit edebiliriz Gökbilimciler bunun yeni bir parçacık olduğundan şüphelenirler Şimdiye kadar Standart Model bile açıklayamaz.Evrenle dolu, ancak elektromanyetik kuvvetler aracılığıyla etkileşime girmiyor. Hiç görünmez.
Karanlık maddeye ek olarak, karanlık enerji var
1990'ların sonlarında gökbilimciler evrenimizin hızlanan bir hızla genişlediğini keşfettiler ve o zamandan beri bunu bir dizi bağımsız gözlemle doğruladık, ancak buna neyin sebep olduğu hakkında hiçbir fikrimiz yok.
Son olarak, halk tarafından kabul edilen bir spekülasyon vardı: Uzay-zaman boşluğunda kilitli olan enerji, yani karanlık enerji ile ilgiliydi. Gizemi bir kez daha bilim camiasına bir gizem katmanı atıyor, ancak karanlık enerjiye ne sebep olursa olsun, evrende yeni bir bileşen olmalı.
Karanlık enerjiye ek olarak, Big Bang, evrenin karanlık çağı, evrenin ilk ışığı vb. Gibi erken evrenin sırlarını biliyor ve bilmek istiyoruz. Ne kadar çok şey bilirsek, o kadar çok bilinmeyen alanlara dokunuruz. Geniş, gerçekten sonsuz öğrenme!
