Ya uzay-zaman süperakışkan ise?
Yatay olarak, farklı mesafeler ve yüksekliklerle yanlarda sırtlar ve tepeler olarak bakıldığında Lu Dağı'nın gerçek yüzünü bilmiyorum ama ben sadece bu dağdayım.
Biz insanlar, içinde yaşadığımız çevreyi doğal olarak merak ediyoruz ve buradaki gizemleri keşfetme cesaretine sahibiz. Nehirler ve göller, dağlar ve sırtlar, insanoğlunun en büyük merakı muhtemelen evrenin kendisidir. Üst ve alt kareler evrendir ve evren her zaman evren olmuştur.Evren hakkındaki anlayışımızın en temel kavramı uzay ve zamandır.Evrendeki her şey zaman ve uzayın arka planı altında gerçekleşir. Ama aynı zamanda zaman ve mekanın insanları çok farklı hissettirdiği konusunda da çok netiz, gerçekten aynı şey mi? Zaman ve mekan nedir? Neye benziyorlar? İçinde bulunduğumuz zaman ve mekânla ilgili bu soruları cevaplamak için, açıklama ve ölçüm için zaman ve alan verebilecek teoriler ve yöntemler kullanmamız gerekiyor.
Görelilik teorisi ve onun modern kozmolojinin gelişimi, insanlara zamanın ve uzayın doğasını makro bir perspektiften anlamanın bir yolunu sağlar. Genel olarak görelilik, zaman ve uzay, uzay-zaman adı verilen birleşik bir manifold olarak kabul edilir. Zaman ve uzay yalnızca maddenin hareketinin arka planı olarak varolmakla kalmaz, aynı zamanda eşdeğerlik ilkesinin etkisi altında, yerçekimi dalgaları, eylemsiz sürükleme vb. Gibi yerçekimi etkilerinin etkisi altında kendine özgü hareket biçimlerine sahiptir.
Genel görelilikteki uzay-zaman etkilerinin en klasik tanımı, "kütleçekim dalgalarının" tahminidir. Yerçekimi dalgaları, kütle nesnelerinin belirli hareketleri sırasında üretilecek ve yakındaki uzay-zaman, uzay-zamanın kendisinden iletilen dalgalanmalar üretmek için heyecanlanacak. Yerçekimi dalgasının kendisi tıpkı su yüzeyinin bozulmasıyla oluşan su dalgası gibidir.Zaman ve uzay ve su yüzeyinin her ikisi de dalga yayılma ortamıdır. Yerçekiminin kendisi çok zayıf bir kuvvet olduğundan, yerçekimi dalgaları oluşturmak genellikle çok zordur. Dünya, güneşin etrafında saniyede 30 kilometre hızla hareket ediyor ve yayılan yerçekimi dalgasının gücü sadece 200 watt, bu da bir ev tipi pirinç pişiricisi kadar güçlü değil, bu nedenle yerçekimi dalgalarını tespit etmemiz zor. Yalnızca evrendeki büyük gök cisimlerinin hızlanması, çarpışması ve birleşmesi, tarafımızdan yakalanabilecek güçlü yerçekimi dalgaları oluşturabilir. 11 Şubat 2016'da Amerika Birleşik Devletleri'nin "Lazer Girişimsel Yerçekimi Dalga Gözlemevi" (LIGO), birleşme aşamasında 1,3 milyar ışıkyılı uzaklıktaki iki kara deliğin ürettiği yerçekimi dalgalarını doğrudan tespit ettiğini duyurdu. Bu sonuç, "kütleçekim dalgalarının" tahminini kanıtlarken, aynı zamanda uzay-zamanın yerçekiminden etkileneceğine dair kanıtları doğruluyor.
Uzay-zaman hareketin arka planı olarak kabul edilirse, içindeki hareketli maddenin hareketinden ve değişikliklerinden etkilenecektir.Böyle bir özellik, su gibi çeşitli yaygın fiziksel ortamların performansına çok yakındır. Akvaryumdaki balığı gözlemlediğimizde akvaryumdaki suyun şekli ve hareketi, içindeki balığın yüzmesinden etkilenecektir. Bu nedenle, bir ortam olarak zaman ve uzay, makul bir yargı, makroskopik bir yapı olarak zaman ve uzayın kendisinin de mikroskobik ince bir yapıya sahip olması gerektiğidir, tıpkı suyun mikroskobik ince bir su moleküllerinden oluşması gibi. Uzay-zamanın mikro yapısını incelemek için, kuantum kuramının dahil edilmesi, yani Planck ölçeğinde uzay-zamana bakılması gerekir.Bunu yapmak için, bilim adamları kuantum kütleçekim kuramını oluşturmak için kütleçekim kuramı ile kuantum kuramını birleştirmeye başladılar.
Aslında, modern kozmolojideki bazı keşifler zaten kuantum kütleçekimi teorisinin ilerlemesine yön veriyor. Son 10 yılda, modern kozmolojideki en önemli keşif, 2011 Nobel Fizik Ödülü'nü kazanan karanlık enerjinin keşfidir. Karanlık enerji, uzayın genişlemesini teşvik edebilen bir kuvvettir ve etkisi yer çekiminin tam tersidir. Karanlık enerjinin keşfi, insanlara zamanın ve uzayın gerçek yüzü hakkında daha fazla tahmin sağladı. Bir tür tahmin, karanlık enerjinin sıfır noktalı vakum enerjisi olduğudur.Bu tahmin, tamamen kuantum dalgalanmaları teorisine dayanmaktadır. Kuantum etkileri nedeniyle "maddesiz bir uzay durumunda" bile sanal parçacıkların uzayda yükselmeye devam ettiğine inanılıyor. Düşerken, partikül çiftleri sürekli olarak üretilir ve kaybolur, böylece vakum enerjisi üretir.
Vakum enerjisinin Casimir etkisinden kaynaklandığı söylenmelidir, ancak vakum enerjisi üzerine mevcut araştırma karanlık enerjiyi açıklayamaz. En simetrik vakum enerjisi hesaplamasının ve karanlık enerjinin sonucu, yaklaşık 10 ^ 120 kat farklıdır, bu da 120 mertebesinde bir farktır. Çok fazla vakum enerjisini ortadan kaldırmak için bir miktar simetri getirilse bile, yine de karanlık enerjiden çok farklı büyüklükte. Bu nedenle, karanlık enerjinin sadece uzaydaki kuantum dalgalanmaları değil, aynı zamanda uzay-zamanın bazı içsel özelliklerini ortaya çıkarması gerektiği açıktır.İnsanların, karanlık enerjinin yerçekimsel etkilerden etkilenmenin yanı sıra, hareket üretmek için kendine özgü nitelikleri olduğunu anlamalarını sağlar. Enerji ve etki. Bu tür bir sonuç, kişinin gerçekten yardım edememesini, ancak boşlukta gerçekten "bir şey" olduğunu hayal etmesini sağlar.
Bir kuantum yerçekimi teorisi, uzay-zamanın kendisinin "süperakışkan vakum teorisi" (SVT) olarak adlandırılan bir tür "sıvı süperakışkan" olabileceğine inanır. Bu teori çok yenidir, ancak düşüncenin özü benzerdir.Bu teori çerçevesinde, uzay-zaman bir tür "klasik" nesne ortamı gibidir. Nicelleştirilmiş mikroskobik küçük "uzay-zaman" parçalarından oluşan bir bütündür. Basitçe söylemek gerekirse, "vakum" muazzam bir malzeme parçası olarak kabul edilir. Bu, zaman ve mekanı maddede birleştirebilen bir düşünme biçimidir. Aslında Dirac 1950'de "Vakum Eter" kavramını önerdi. SVT, Dirac'ın anlayışının daha da geliştirilmesi ve iyileştirilmesi olarak görülebilir. SVT, bir malzeme olduğu için, araştırma yöntemlerini ve malzeme tepkisinin özelliklerini, zaman ve mekanın "akışkanının" ne kadar viskoz olduğunu hesaplamış ve bu viskozitenin neredeyse sıfır olduğunu bulmuşlardır. Viskozite sıfırdır, bu malzeme biliminde bir tür süper akışkanlıktır, bu nedenle SVT'ye "süperakışkan vakum teorisi" denir.
Sheldon ve Leonord, Big Bang Teorisinde SVT teorisini tartışıyor
SVT'nin çok ilginç bir teori olduğu söylenmelidir.Fiziksel kavramlar ve deneyler açısından, az önce bahsedilen aşağıdaki fenomenlerle birlikte, uzay-zamanı akışkan madde olarak ele alma fikrini desteklemektedir:
1. Yerçekimi dalgaları, sıvı dalga formlarını gösterir;
2. Karanlık enerji, vakumun malzemelere benzer içsel özelliklere sahip olduğunu gösterir;
3. Sıvının herhangi bir yerindeki sıvının hızı sıvının içindeki ses hızını aştığında, akustik kara delik dediğimiz kara deliğe benzer bir etki olacaktır. Süpersonik bölge bir kara deliğin iç kısmına benzer, bu bölgedeki ses dalgaları sadece akışkan akışının yukarı akışından aşağı akışa girebilir, ancak tersi olmaz. Ses altı bölge, kara deliğin dışındaki uzay-zamana eşdeğerdir.
4. Büyük Patlama'nın erken aşamadaki kaostan sonraki aşamadaki netliğe evrimi, dielektrik malzemelerin faz değişimine çok benzer;
SVT'nin iddia ettiği gibi, uzay-zaman gerçekten sıvıya benzer bir ortamsa, o zaman sihirli bir şekilde evrenin uzun nehrinde yaşadığımızı keşfedeceğiz. Dalgalarla sürüklenmenin yanı sıra, yerçekimsel etkimizi de uygulayabilir, evrenin bir dalgası olabilir ve evrenin dalgalarında yürüyebiliriz.
Hakem: Li Yongping
teşekkür Junjun Matematik Besleme
