Fizikteki ince ayar sorunları için, evren bize ipuçları sağlayacak, sonuçları görmezden gelirseniz lütfen kendi sorumluluğunuzda olun
Evrenin bize sağladığı ipuçlarını görmezden gelirsek, risk bizde oluruz
Dünyayı bilimsel bir şekilde ele aldığınızda, kendisi hakkında sorular sorarak nasıl çalıştığı hakkında bilgi sahibi olursunuz. Davranışını gözlemleyebilir ve deneyebilir, ayrıca ilgilendiğiniz bazı özel verileri ölçebilirsiniz. Doğru soruları doğru şekilde sorarsanız, bu fiziksel fenomenleri yöneten davranışlar hakkında bilgi edinmeye başlayabilirsiniz ve bu davranışların anlamı her araştırmada ortaya çıkacaktır.
Çoğu durumda, anket sonuçlarınız size evren hakkında bazı özel bilgiler öğretecektir. Ancak bazen bazı şeylerin çok gerçek olduğunu göreceksiniz. Kafanızı karıştıran şeyleri şu iki yoldan biriyle ölçeceksiniz: Ya görünüşte alakasız olan iki şey tamamen (ya da neredeyse mükemmel) aynıdır ya da görünüşte alakasız olan iki şey son derece farklıdır. Buna ince ayar denir, bu gerçekten fizikte bir problemdir.
(İp manzarası, teorik potansiyelle dolu büyüleyici bir fikir olabilir, ancak kozmolojik sabit (veya karanlık enerjinin değeri) gibi ince ayarlanmış parametrelerin değerinin neden kendi değerine sahip olduğunu açıklayamaz. Yine de, bu değerin neden olduğunu anlayın. Spesifik neden hala ince ayarlanmış bir sorudur. Çoğu bilim insanı, bu sorunun amaca yönelik bir cevabı olduğuna inanmaktadır.)
Bunun neden olduğunu anlamak için fizik kullanmanıza bile gerek yok. Forbes milyarder listesinin gösterdiği gibi, dünyadaki en zengin insanların bazılarının net değerine baktığınızı hayal edin. İkisini rastgele seçebilseydiniz, ne bulmayı umardınız? Elbette, her birinin en az 1 milyar dolar değerinde olmasını beklersiniz, ancak iki değer arasında da büyük bir fark olmasını beklersiniz.
İlk milyarderin değeri A ise ve ikinci milyarderin değeri B ise, aralarındaki fark C'dir, burada A-B = C'dir. Başka bir deyişle, eğer A ve B'nin her ikisi de milyarlarca dolar değerindeyse, o zaman C muhtemelen milyarlarca dolardır (veya ona yakın).
(Genel olarak konuşursak, eğer iki büyük sayınız varsa ve aralarındaki farkı almak istiyorsanız, fark orijinal sayı ile aynı büyüklükte olacaktır.)
Örneğin, A, 3.592.327.960 $ değerinde Pat Stryker (703. sırada) olabilir. B, 8.467.103.235 ABD doları değerinde David Geffen (190.) olabilir. Bunlar veya AB arasındaki fark -4,874,775,275 dolar. Pozitif ve negatif C olasılığı% 50'dir, ancak çoğu durumda, A ve B'nin büyüklük sırası aynıdır.
Ancak bu her zaman böyle değildir. Örneğin, dünyadaki 2.200'den fazla milyarderin çoğu 2 milyar ABD dolarından daha az değerdedir ve yüzlercesinin değeri 1 milyar ABD Doları ile 1.2 milyar ABD Doları arasındadır. Onlardan rastgele iki kişi seçerseniz ve net değerleri yalnızca on milyonlarca dolarsa, çok şaşırmayacaksınız.
(11 Aralık 2017'de, girişimciler Tyler Winklevoss ve Cameron Winklevoss, FOX Studio'da Maria Bartiromo ile Bitcoin'i tartıştılar. Onlar dünyadaki ilk "Bitcoin milyarderleri" grubudur. Net değerleri hemen hemen aynı, ancak bir Potansiyel sebep.)
Ancak aralarındaki fark sadece birkaç bin dolar veya sıfır ise şaşırabilir ve bunun ne kadar inanılmaz olduğunu merak edebilirsiniz. Ancak bu olasılık tamamen yok değildir.
Sonuçta, listenizde hangi milyarderlerin olduğunu bilmiyorsunuz. Winkleworth kardeşlerin (ilk Bitcoin milyarderleri Cameron ve Taylor) tam olarak aynı net değere sahip olduğunu öğrenirseniz şok olur muydunuz? Veya Collison kardeşler - Patrick ve John (Stripe'ın kurucu ortağı) - değer farkı olarak sadece birkaç yüz dolarsa, şok olur muydunuz?
Hayır, bu özellikle şaşırtıcı değil. Genel olarak konuşursak, eğer hem A hem de B büyükse, A ve B'nin çok yakın olmasının bir nedeni yoksa A-B de büyük olacaktır. Milyarderlerin dağılımı tamamen rastgele değildir, çünkü görünüşte alakasız iki değer arasında potansiyel bir bağlantı olabilir. (Çevrimiçi dünyadaki Winklevoss veya Collinsons için, aralarında gerçekten de bir kan ilişkisi var!)
(Evrenin beklenen kaderi (ilk üç örnek), madde ve enerjinin ilk genişleme hızıyla savaşmak için birleştiği bir evrene karşılık gelir. Gözlemlediğimiz evrende, evrenin hızlanmasına henüz açıklanmamış karanlık bir enerji neden olur. Tüm bu evrenler, evrenin genişlemesini içinde bulunan çeşitli madde ve enerji türlerine bağlayan Friedman denklemleri tarafından yönetilir. Açık bir ince ayar sorunu vardır, ancak altında yatan bir fiziksel neden de olabilir.) (örn.SIEGEL / BEYONDTHEGALAXY)
Evrende birçok şey ince ayarlıdır. Genişleyen evrenin kendisi mükemmel bir örnektir. Sıcak Big Bang'in ilk anında uzay yapısının kendisi belirli bir hızda (Hubble genişleme hızı) genişliyordu ve bu hız çok büyük oldu. Aynı zamanda evren, parçacıklar, antiparçacıklar ve radyasyon biçiminde muazzam bir enerjiyle doludur.
Genişleyen evren temelde bu iki rakip güç arasındaki bir yarış:
İlk genişleme hızı her şeyi ayırabilir ve tüm farklı enerji türlerinin yerçekimi de her şeyi bir araya getirebilir.Büyük patlama başlangıç silahıdır. İlginç bir şekilde, bugün sahip olduğumuz evreni nihayet elde etmek için, görünüşte alakasız olan bu iki sayının çok fazla ince ayardan geçmesi gerekiyor.
(Evrenin yoğunluğu biraz artarsa (kırmızı çizgi), tekrar çökmüştür; yoğunluğu sadece biraz daha düşükse, daha hızlı genişleyecek ve daha büyük olacaktır.) (NEDWRIGHT'ın Kozmoloji Eğitimi)
Bu bulmacaya düzlük problemi evreni denir.Bu evrende, enerji ve genişleme oranı o kadar mükemmel dengelidir ki uzayda tamamen düzdür. Bugün, evrenin eğriliğini birçok farklı yoldan da ölçebiliriz, örneğin, kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun dalgalanma modelini inceleyerek.
(Farklı açı ve büyüklüklerdeki iniş ve çıkışların ortaya çıkması, farklı uzamsal eğrilik senaryolarına yol açar. Şu anda evren düz görünüyor, ancak yalnızca% 0,4'ü ölçtük. Daha kesin bir düzeyde, belirli bir derece bulabiliriz. İç eğrilik.)
Gözlemlerimizi teorik tahminlerle karşılaştırarak, bugün bile evrenin uzayda son derece düz olduğundan emin olabiliriz. Termal büyük patlamanın erken aşamalarını modern gözlemlerimize dayanarak çıkarırsak, ilk genleşme oranının ve ilk enerji yoğunluğunun yaklaşık 50 anlamlı rakamla dengelenmesi gerektiğini bileceğiz.
Sekiz gezegenin yörüngeleri eksantriklik ve günberi (en yakın mesafe) ile aphelion (en uzak) arasındaki fark bakımından farklılık gösterir. Bazı gezegenlerin yörüngelerinin başka bir gezegeninkinden az ya da çok farklı olmasının temel bir nedeni yoktur. Bu, yalnızca güneş sisteminin oluşumu için gerekli olan başlangıç koşullarının sonucudur. )
Böyle bir sorunla karşılaştığımızda iki seçeneğimiz var. Dikkat edilmesi gereken ilk şey, bu ince ayarın yalnızca başlangıç koşullarının sonucu olduğu ve bugün sonuçlara ulaşmamız için bu koşulların gerekli olduğudur. Ne de olsa bugün gözlemlediğimiz pek çok tesadüf arasında iki şey birbiriyle yakından ilişkili görünüyor çünkü bunlar uzun zaman önce kurulmuşlar ve doğru koşullar altında bugün alakalı görünmelerini sağlıyorlar.
Örneğin, Venüs'ün güneş etrafındaki yörüngesi, tüm gezegenlerin yörüngelerine benzer şekilde eliptiktir. Ancak Venüs'ün güneşe en yakın noktası (günberi) ile güneşe en uzak noktası (aphelion) arasındaki fark en küçüktür.
Venüs neden diğer gezegenlerden daha yuvarlaktır, eliptik değil? Bu sadece güneş sisteminin oluşumu için gerekli olan başlangıç koşullarından kaynaklanmaktadır. Neptün ikinci turdur, ardından dünya gelir. En küçük dairesel gezegen Merkür, ardından Mars ve ardından Satürn'dür. Bu tuhaf şeylerin gerçekleşmesine neden olabilecek hiçbir mekanizma yoktur; Güneş sisteminin (görünüşte rastgele) başlangıç koşullarından dolayı bugün gözlemlediğimiz sonuçtur.
(Arches Milli Parkı'ndaki dengeli kaya oluşumu olarak bilinen bu kaya oluşumu, sanki birisi onu oraya yığmış ve uzun zaman önce mükemmel bir şekilde dengelemiş gibi dengesiz bir denge durumunda görünüyor. Ancak bu sadece bir tesadüf değil, aynı zamanda Bugün gördüğümüz yapılara yol açan temelde yatan jeolojik ve erozyon süreçlerinin sonucudur.)
Ancak bu ne çekici ne de öğretici, çünkü gözlemlediğimiz sonuçlara yol açan altta yatan bir neden olmadığını varsayıyor. Diğer seçenek, bugün gördüğümüz bariz ince ayara yol açan bir mekanizmanın var olduğunu varsaymaktır.
Örneğin, bir levrek üzerinde tehlikeli bir şekilde dengelenmiş devasa bir kaya görürseniz, bunun olmasına bir şeyin neden olduğunu düşünürsünüz. Bunun nedeni, birinin onu dikkatlice oraya koyması ve dengede tutması olabilir veya yapının doğal olarak evrimleşmesinin nedeni erozyon ve hava koşulları olabilir. İnce ayar, mutlaka bir ince ayarlayıcıya sahip olmak anlamına gelmez, ancak belirli şeylerin neden ince ayar yapıldığını açıklamak için fiziksel bir mekanizmaya ihtiyaç vardır. Bu sonuç bir tesadüf gibi görünmeyebilir, ancak gördüğümüz sonuç bir nedenden kaynaklanıyorsa, bu ille de böyle değildir.
(Genişleme, uzayın üstel olarak genişlemesine neden olur ve bu da önceden var olan herhangi bir kavisli veya düz olmayan alanın hızlı bir şekilde düz görünmesine neden olur. Evren kavisliyse, eğrilik yarıçapı en azından gözlemleyebileceğimizden daha büyük olmalıdır. Yüzlerce kez.) (E. SIEGEL (L); NEDWRIGHT'ın Kozmoloji Kursu (R))
Düzlük sorunu örneğine dönecek olursak, bugün evrenin neden düz göründüğünü açıklamak için bazı potansiyel teoriler hakkında mantık yürütmek bizim için kolaydır. Evrenin başlangıçtaki genişleme oranı ve ilk enerji yoğunluğu, aynı önceden var olan durumdan gelebilir ve bu iki değerin ilişkilendirilmesine ve dengelenmesine neden olur.
Bir başka olasılık da, Büyük Patlama'dan önce evrenin belli bir aşamasının var olması, evreni hızla genişleyip genişleterek onu tamamen düz evrenden ayırt edilemez hale getirmesidir. Evren gerçekten kavisli olabilir, ancak onun eğriliği Gözlemlenebilir Evren Gözlemevi'nin izin verdiğinden çok daha büyüktür, tıpkı kendi arka bahçenizi kontrol ederek dünyanın eğriliğini ölçemeyeceğiniz gibi.
İnce ayar argümanının bütün amacı, bizim garip bir tesadüf olduğumuzu iddia etmek değil, bu nedenle bu tesadüfü açıklayan her şey doğru olabilir. Aksine, açık bir nedeni olmayan bir fenomen için fiziksel bir açıklama sağlamaya çalışırken, ilk etapta açıklanamayan bulmacalar hakkında düşündüğümüz çeşitli şekillere işaret ediyor.
(Genişleme sırasında meydana gelen kuantum dalgalanmaları evrenin her tarafına yayılır. Genişleme sona erdiğinde yoğunluk dalgalanmalarına dönüşürler. Zamanla bu durum, mikrodalgada olduğu gibi bugün de evrende büyük ölçekli yapıya yol açar. Arka plan radyasyonunda gözlemlenen sıcaklık dalgalanmaları. Bu tür yeni tahminler, önerilen ince ayar mekanizmamızın etkinliğini kanıtlamak için kritik öneme sahiptir.)
Bilimde amacımız, evrende gözlemlediğimiz veya ölçtüğümüz her şeyi yalnızca doğal ve fiziksel açıklamalarla açıklamaktır. Kozmik bir tesadüf gibi görünen bir olay gördüğümüzde, bu tesadüfün olası her fiziksel nedenini incelemekten sorumluyuz, çünkü onlardan biri bir sonraki büyük atılımı sağlayabilir. Bu, daha fazla kanıt olmadan belirli bir teoriye veya fikre inanmanız (veya suçlamanız) gerektiği anlamına gelmez, ancak şu anda çıkarabileceğimiz çözümler, cevabı nerede bulacağımızı bize söyler. .
Her zaman olduğu gibi, test edebileceğimiz, gözlemleyebileceğimiz ve ölçebileceğimiz miktarların yanı sıra önceki öncü teorinin tüm başarılarının kopyalanması, bu yeni problemlerin açıklanması da dahil olmak üzere, böyle bir teorinin kabul edilebilir olup olmadığına dair katı şartlara sahibiz. Yeni tahminler yapın. Her üç alanda da yeni bir fikir başarılı olmadıkça, bu sadece spekülasyondur. Ancak bu spekülasyon hala inanılmaz bir değere sahip. Dahil olmazsak, gerçekliğimiz hakkında yeni temel gerçekleri keşfetmekten vazgeçmişizdir.
Referans
1. Wikipedia Ansiklopedisi
2. Astronomik terimler
FY: Zhuge Tickles
Yazar: Ethan Siegel
İlgili herhangi bir içerik ihlali varsa, silmek için lütfen 30 gün içinde yazarla iletişime geçin
Lütfen yeniden basım için yetki alın ve bütünlüğü korumaya ve kaynağı belirtmeye dikkat edin
