Vai zinātne spēs kādreiz izskaidrot visu notiekošo? Izsakies arī tu :)
Teorija par visu24
317
2
Pēdējā gadsimta laikā ir notikuši vairāki spilgti atklājumi, kas noveda pie jauna zinātniska skatījuma uz pasauli rašanās. Einšteina relativitātes teorija parādīja, ka telpa un laiks veido vienotu tīklu, kamēr Nils Bors palīdzēja izprast matērijas pamatdaļiņas, izmantojot kvantu fiziku, kas būtībā ir abstrakts fizikāls modelis. Pēc tam Lui De Broils (De Broglie) atklāja, ka jebkurai matērijas daļiņai piemīt dualitāte - gan daļiņas, gan viļņa īpašības. Tas noveda pie jaunu skolu rašanos, kas apspēlēja jaunu saprašanu par realitāti, iedvesmojoties arī no metafizikas un pseidozinātniskām teorijām, piemēram, ka cilvēka prāts spēj kontrolēt visumu caur pozitīvu domāšanu. Šādas teorijas ir interesantas un pievilcīgas, taču nepārbaudāmas, tādēļ var kavēt zinātniskā progresa attīstību.
Einšteina relativitātes teorija
Einšteina atklātie vispārējās un speciālās relativitātes teorijas likumi tiek izmantoti mūsdienu tehnoloģijās, piemēram, GPS satelītu pareizas darbības nodrošināšanai, kad to darbība tiek saskaņota ar laika palēlināšanās efektu - kustīgam pulkstenim laiks ritēs lēnāk nekā stāvošam. Citi Einšteina teoriju efekti ir - ķermeņa garuma samazināšanās (objekti, kas atrodas kustībā samazinās garumā) un vienlaicības relativitāte (nav iespējams pateikt, vai divi notikumi norit vienlaikus, ja tie ir nošķirti telpā). Tāpat nekas nekustas ātrāk par gaismu (piemēram, ja cauruli, kuras garums ir 10 gaismas sekundes pastumtu uz priekšu, tad otrā caurules galā to pamanītu tikai pēc 10 sekundēm. Ārpus šīm 10 sekundēm caurule neeksistē pilnā garumā). Tas viss tādēļ, ka laiks un telpa ir saistīti un nespēj pastāvēt viens bez otra.
Kvantu fizika
Kvantu fizika piedāvā matemātisku daļiņu/viļņu un enerģijas/matērijas savstarpējās mijiedarbības aprakstu. No klasiskās fizikas tā atšķiras jau ar atomāro un subatomāro līmeni. Kvantu fizikas matemātiskie apraksti ir ļoti abstrakti. Kvants ir mazākā fizikāla lieluma daļiņa, kas mijiedarbojas ar kaut ko. Elementārdaļiņas ir pamata klucīši, no kuriem sastāv visums - tās ir daļiņas, no kurām sastāv visas pārējās daļiņas. Klasiskajā fizikā mēs vienmēr varam kaut ko sadalīt mazākā daļā, bet kvantu fizikā tas vienā brīdī vairs nav iespējams, tādēļ rodas vairāki dīvaini efekti - kvantu saistīšanās, fotoelektriskais efekts, Komptona izkaisīšanās un daudzi citi. Eksistē vairāki kvantu pasaules apraksti. Visizplatītākā un fiziķu vidu visvairāk pieņemtā ir Kopenhāgenas interpretācija un daudzpasauļu interpretācija. Tomēr mūsdienās spēkā pieņemas jauni apraksti, piemēram, hologrāfiskā visuma teorijas.
De Broila vienādojumi
Lai arī kvantu fizika un Einšteina relativitātes teorija ir nepieciešamas, lai saprastu pasauli, tomēr tajās pastāv vēl daudz problēmu, turklāt nav teorijas, kas apvienotu abas. Dažas no neatrisinātajām problēmām ir - kādēļ mēs visumā matēriju novērojam vairāk nekā antimatēriju? Kāda ir laika ass daba? No kā rodas masa? Viena no svarīgākajām atslēgām šo jautājumu atrisināšanai ir De Broila vienādojumi, par kuriem viņš saņēma Nobela prēmiju fizikā. Viņa vienādojums parāda, ka visai matērijai piemīt gan daļiņas, gan viļņa īpašības - vienos apstākļos tās uzvedas kā cieta daļiņa, citos kā vilnis. Formulā ir ietverta arī Einšteina slavenā formulā E=mc^2. Fakts, ka mūsu prāts pats par sevi ir veidots no kvantu daļiņām, ir licis izvirzīt daudzas mistiskas teorijas - ka ar psihiskām spējām ir iespējams radīt priekšmetus šķietami no nekā utt.
Antimatērija
Antidaļiņas rodas visur visumā, kur sastopami augstenerģētisku daļiņu sadursmes. Šo pašu procesu mākslīgi rada daļiņu paātrinātājos, piemēram, Lielajā Hadronu Kolaiderā (CERN) Šveicē. Sadursmes brīdī rodas gan matērija, gan antimatērija. Tomēr antimatērijas acīmredzamais trūkums apkārtējā visumā vēl aizvien paliek neatrisināta mīkla. Kādēļ mēs materīju redzm ik uz soļa, bet antimatērija slēpjas no mums? Zinātniekiem ir iespēja notvert radušās antimatērijas daļiņas ar elektromagnētiskā lauka palīdzību un pētīt to īpašības. Pētīt antimatēriju ir ļoti grūti, jo tai saskaroties ar matēriju rodas tīra enerģija jeb sprādziens, kas ir proporcionāla abu daļiņu masai. Interesanti, ka nesen Fermi laboratorijā atklāja, ka atsevišķas kvantu daļiņas, piemēram, mezoni visu laiku pāriet no materijas stāvokļa uz antimatērijas stāvokli un otrādi (pārmaiņas noris ik sekundes 3 triljono daļu) - iespējams katra daļiņa spēj būt gan matērija, gan antimatērija.
Laiks
Tradicionāli laika asi var aprakstīt kā nepārtrauktu celoņu-seku ķēdīti, kuru izlaižam caur savu īstermiņa un ilgtermiņa atmiņu. Tas nozīmē, ka mums ir atmiņas tikai par pagātni, bet ne par nākotni, kas liek domāt, ka laiks pastāv un rit tikai vienā virzienā. Pētniekiem nācās apšaubīt šo uzskatu, kad dažādi atklājumi kvantu mehānikā uzrādīja efektus, kas nav aprakstāmi ar mūsu saprašanu par laiku. Izskatās, ka laiks mūsu prātā tiek izveidots mākslīgi kā sekas apkārtnē notiekošajām izmaiņām.
Teorija par visu
Fināla teorija teorētiskajā fizikā, kas apraksta visu pasaulē notiekošo un spēj paredzēt ikviena eksperimenta iznākumu. Pats problemātiskākais punkts šīs teorijas pabeigšanā ir relativitātes teoriju un kvantu fizikas apvienošanā kā arī visu fundamentālo spēku (vājā mijiedarbība, stiprā mijiedarbība, elektromagnētisms un gravitācija) izskaidrošana ar vienas teorijas palīdzību. Visas cerības pagaidām tiek liktas uz stīgu teoriju. Tā apgalvo, ka visas elementārdaļiņas un to mijiedarbība rodas ultramikroskopisku stīgu, kuru garums var stipties cauri visam visumam, viļņošanās un svārstību rezultātā. Nekādu eksperimentālu pierādījumi, ka šādas stīgas eksistē, gan vēl nav iegūti. Ir teorijas, kas apgalvo, ka mūsu visumā pastāv 11 dimensijas nevis 3 vai 4, pārējās vienkārši ir saritinājušās ultramiksroskopiskā līmenī. Cita teorija apgalvo, ka gravitācija ir tik vāja (tā ir vājākā no četriem fundamentālajiem spēkiem), jo tā veidojas citā dimensijā un mūsu pasauli ietekmē ļoti vāji. Lai nu kā, bet domājamā fiziķiem vēl ir daudz un lai to visu pierādītu vajadzēs vēl pāris desmit vai simtgades.
Tev patiks šie raksti
