لقد كانت هناك مناقشات طويلة حول كيفية ظهور الحياة، بل والكون بأكمله. أولئك الذين يؤمنون بالله لديهم إجابتهم القاطعة لهذا الأمر. ولكن هناك أيضًا دراسات تشير إلى إمكانية وجود كائنات عليا مسؤولة عن وجود الإنسانية.
1. لا ينبغي للكون أن يوجد
ووفقا لبعض الدراسات، لا ينبغي للكون أن يبقى على قيد الحياة لأكثر من ثانية واحدة. على سبيل المثال، خلال الانفجار الكبير، كان من المفترض أن تتشكل كميات متساوية من المادة والمادة المضادة، والتي كان من شأنها أن تفني بعضها البعض. وبدلاً من ذلك، تم إنشاء المزيد من المادة العادية، مما أدى إلى خلق الكون المرئي بأكمله. لا يزال العلماء غير قادرين على تفسير هذا بشكل قاطع.
ووفقا لنظرية أخرى، فإن الكون يقع في مجال هيغز، الذي يعطي الجسيمات كتلتها. يمنع مجال الطاقة الكبير كوننا من "السقوط" في حالة لا يمكن أن يوجد فيها. ومع ذلك، إذا كان النموذج القياسي للفيزياء صحيحًا، التوسع السريعوكان من المفترض أن يكون الكون بعد الانفجار الكبير مباشرة قد عطل استقرار هذا المجال.
كما أن الاستحالة النظرية للحياة على الأرض مرتفعة بشكل مذهل. المجرة لا يمكن أن توجد بدونها المادة المظلمةوالطاقة المظلمة. يجب أن تكون الأرض على المسافة المطلوبة من الشمس. في هذه الحالة، يجب أن يكون هناك كوكب بحجم كوكب المشتري في النظام، والذي سوف "يسحب" نحو نفسه الكويكبات الكبيرةوالمذنبات حتى لا تصطدم بسطح الأرض. هناك العديد من هذه الشروط واحتمال تطابقها جميعًا بالصدفة منخفض جدًا.
2. بذرة الحياة
وفقًا لنظرية التبذر الشامل التي طورها فرانسيس كريك، نشأت الحياة في مكان آخر وأرسلت إلى الأرض بواسطة كائنات متقدمة. اقترحت نظرية مبكرة عن البانسبيرميا أن الحياة جاءت إلى كوكبنا على كويكب أو مذنب.
في يوليو 2013، أعلن عالم الأحياء الفلكية ميلتون وينرايت أنه وجد "بذرة الحياة" الحقيقية. بعد إطلاق منطاد الطقس فوق إنجلترا، التقط كرة معدنية بعرض خصلة شعر. ويُزعم أن جسمها المصنوع من التيتانيوم والفاناديوم يحتوي على مادة لاصقة السائل البيولوجي. كثير من العلماء يشككون في ادعائه.
3. البحث البيولوجي عن حياة خارج كوكب الأرض
يتكون البشر من حوالي 22000 جين، أو 3% فقط من الجينوم البشري. أما الـ 97% المتبقية من الجينات فهي عبارة عن "حمض نووي خردة" قد يحتوي على رسالة مشفرة أو "علامة صانع" إذا نشأت الحياة في مكان آخر أو تم إنشاؤها بواسطة كائن أعلى.
في عام 2013، قال باحثان من كازاخستان إنهما عثرا على تسلسل منظم للغة الرمزية في "الحمض النووي غير المرغوب فيه" البشري، وهو ما لم يكن ليحدث. بطبيعة الحال. ومع ذلك، فإن العديد من النقاد يدحضون فرضيتهم.
4. الأشعة الكونية
في عام 2003، اقترح الفيلسوف نيك بوستروم أن الكون موجود نموذج الكمبيوترتم دعم هذه النظرية لاحقًا من قبل إيلون ماسك ونيل ديجراس تايسون. إذا كان هذا صحيحا، ثم بعض كائنات أعلىينبغي أن بنيت هذا النموذج. كما أن الكون لا يمكن أن يكون لانهائيًا، نظرًا لأن جميع أجهزة الكمبيوتر لها حدود.ويعتقد بعض الباحثين أن الناس قد يكتشفون هذا النموذج الحاسوبي إذا تمكنوا من اكتشاف حدود الكون. ولاختبار ذلك، قام الباحثون الألمان ببناء محاكاة للكون على جهاز كمبيوتر كمي. تتعلق التجربة بشكل رئيسي بالأشعة الكونية، وهي عبارة عن أجزاء من الذرات تصل من الخارج النظام الشمسي.
تفقد الأشعة الكونية طاقتها مع المسافة التي تقطعها. وعندما يصلون إلى الأرض، يكون لديهم دائمًا نفس القدر من الطاقة (بحد أقصى 10 إلكترون فولت). وهذا يوحي بأن كل شيء الأشعة الكونيةعندى مثلها نقطة البداية- في حالة التجربة فهذه شبكة الكمبيوتر الكميوفي حالة الكون - نفس الشيء، فقط على نطاق واسع.
5. انتشار الحياة
في عام 2015، اقترح باحثون من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية أن الحياة يمكن أن تنتشر من خلال التبذر الشامل وتنتقل من نجم إلى نجم. ويشير هذا النموذج أيضًا إلى أن الحياة يمكن أن تنتشر كالوباء. اختبر العلماء احتمالين لجلب الحياة إلى الأرض: من خلال الكويكبات ومن خلال كائنات ذكية. وكانت النتيجة أن كلا الخيارين كانا ممكنين ويتبعان من حيث المبدأ نفس النمط. إذا كانت النظرية صحيحة، إذن هذه الدراسةيشير أيضًا إلى وجود الحياة في مكان آخر من المجرة.
6. الثوابت الفيزيائية
وفقًا لعالم الفيزياء النظرية جون د. بارو، فإن الكون نموذج لأنه يحتوي على العديد من الأخطاء والتناقضات. يعتقد بارو أنه حتى الحضارات المتقدمة لم تكن موجودة المعرفة الكاملةقوانين الطبيعة. لذلك، يتم ملاحظة الاضطرابات الملحوظة في المصفوفة، مثل التغيرات في الثوابت الفيزيائية، بشكل واضح.
وفي عام 2001، وجد باحثون أستراليون دليلاً على أن سرعة الضوء قد تباطأت على مدى مليارات السنين الماضية، حتى لو كان ذلك يتعارض مع النظرية العامةالنسبية. وعلى الرغم من ذلك، لا يزال لا أحد يعرف سبب بقاء الثوابت الفيزيائية الحالية ثابتة. لكن لديهم مهملوجود كوننا. يعتقد بعض العلماء أن الثوابت الفيزيائية هي دليل على أن الكون قد تم "ضبطه" خصيصًا لتواجد الحياة فيه.
في الأربعينيات من القرن الماضي، حاول الفيزيائي كورت جودل إثبات وجود الله الطرق الرياضية. وقد استند إلى حجج القديس أنسيلم من كانتربري:
- يوجد كائن عظيم اسمه الله، ومن المستحيل أن نتصور أي شيء أفضل من الله.
- الله موجود كفكرة في العقل.
- مع الآخرين ظروف متساويةفالكائن الموجود في العقل والواقع أفضل من الكائن الموجود في العقل فقط.
- لذلك، إذا كان الله موجودا فقط في العقل، فمن الممكن أن يتخيل الناس كائنا أفضل موجودا في الواقع.
- وفي نفس الوقت لا يستطيع الناس أن يتخيلوا شيئا أفضل من الله.
- إذن الله موجود.
باستخدام المنطق النموذجي ونظرية الكون الموازي، جادل جودل بأن الكائن القاهر موجود (إذا كان موجودًا) في مكان واحد على الأقل. عالم موازي. وبما أن هناك عدد لا حصر له من الأكوان عدد لا حصر لهمن المحتمل أن يكون أحد الكون قويًا جدًا لدرجة أنه سيتم اعتباره إلهًا كليًا. لذلك، الله موجود.
8. الواقع لا وجود له إلا إذا نظرت إليه.
لعبة كومبيوترلا يكون حقيقيًا إلا عندما ينظر إليه الشخص. في خلاف ذلك، يمكننا أن نفترض أنه غير موجود. الواقع هكذا لأن بعض الجوانب لا توجد إلا عندما ينظر إليها الناس.
وتستند هذه الظاهرة الغامضة ميكانيكا الكم. الأجسام الأولية، كقاعدة عامة، هي إما موجات أو أجسام صلبة تشبه الجسيمات. ونادرا جدا ما يمكن أن توجد في كلا الشكلين. ومن الأمثلة على ذلك الضوء والأجسام التي لها كتلة مشابهة للإلكترونات.
هم في حد ذاتها موجودون في حالة مزدوجة. ولكن عند قياسها، فإنها "تقرر" ما إذا كانت ستصبح موجة أم جسمًا صلبًا. هذه الأسس التي يقوم عليها واقعنا تبقى في حالة سبات حتى ينظر إليها الناس، وهو ما لا يختلف كثيرًا عن عالم محاكاة ألعاب الكمبيوتر.
9. مبدأ التصوير المجسم
في عام 1997، اقترح عالم الفيزياء النظرية خوان مالداسينا أن كوننا عبارة عن صورة ثلاثية الأبعاد ثنائية الأبعاد يمكن للناس رؤيتها ببساطة في ثلاثة أبعاد. تهتز أوتار صغيرة تسمى الجرافيتونات لتشكل هذا الكون المجسم.
إذا كانت هذه النظرية صحيحة، فإنها ستساعد في حل بعض الاختلافات بينهما ميكانيكا الكمونظرية الجاذبية لأينشتاين. تشير بعض الأبحاث إلى إمكانية وجود كون ثنائي الأبعاد. حسب الباحثون اليابانيون الطاقة الداخليةالثقب الأسود، وموضع أفق الحدث، بالإضافة إلى خصائص أخرى في عالم ثلاثي الأبعاد، ومن ثم إعادة حسابها لعالم ثنائي الأبعاد حيث لا توجد جاذبية. تزامنت الحسابات تماما.
10. ترميز الفضاء
وفقا لعالم الفيزياء النظرية سيلفستر جيمس جيتس، تشير الأدلة الدامغة إلى أن الناس يعيشون في محاكاة. أثناء عمله على معادلات نظرية الأوتار الفائقة، اكتشف جيتس الرموز الأساسية التي من المفترض أنها يمكن أن تكون منتشرة على نطاق واسع في الطبيعة ويمكن حتى دمجها في جوهر الواقع نفسه. إذا كان الأمر كذلك، فإن الجميع يعيشون بشكل أساسي في المصفوفة، و خبرة شخصيةالجميع كائن بشريهو منتج الواقع الافتراضي.
كل من المهتمين بعلم الفلك وأولئك البعيدين عنه سيحبونه بالتأكيد.
لقد كانت هناك مناقشات طويلة حول كيفية ظهور الحياة، بل والكون بأكمله.
أولئك الذين يؤمنون بالله لديهم إجابتهم القاطعة لهذا الأمر.
ولكن هناك أيضًا دراسات تشير إلى إمكانية وجود كائنات عليا مسؤولة عن وجود الإنسانية.
1. لا ينبغي للكون أن يوجد
ووفقا لبعض الدراسات، لا ينبغي للكون أن يبقى على قيد الحياة لأكثر من ثانية واحدة. على سبيل المثال، خلال الانفجار الكبير، كان من المفترض أن تتشكل كميات متساوية من المادة والمادة المضادة، والتي كان من شأنها أن تفني بعضها البعض. وبدلاً من ذلك، تم إنشاء المزيد من المادة العادية، مما أدى إلى خلق الكون المرئي بأكمله. لا يزال العلماء غير قادرين على تفسير هذا بشكل قاطع.
ووفقا لنظرية أخرى، فإن الكون يقع في مجال هيغز، الذي يعطي الجسيمات كتلتها. يمنع مجال الطاقة الكبير كوننا من "السقوط" في حالة لا يمكن أن يوجد فيها. ومع ذلك، إذا كان النموذج القياسي للفيزياء صحيحًا، فإن التوسع السريع للكون مباشرة بعد الانفجار الكبير كان من شأنه أن يزعزع استقرار هذا المجال.
كما أن الاستحالة النظرية للحياة على الأرض مرتفعة بشكل مذهل. لا يمكن للمجرة أن توجد بدون المادة المظلمة والطاقة المظلمة. يجب أن تكون الأرض على المسافة المطلوبة من الشمس. وفي الوقت نفسه، يجب أن يكون هناك كوكب بحجم كوكب المشتري في النظام، والذي سوف "يسحب" الكويكبات والمذنبات الكبيرة نحو نفسه حتى لا تصطدم بسطح الأرض. هناك العديد من هذه الشروط واحتمال تطابقها جميعًا بالصدفة منخفض جدًا.
2. بذرة الحياة
وفقًا لنظرية التبذر الشامل التي طورها فرانسيس كريك، نشأت الحياة في مكان آخر وأرسلت إلى الأرض بواسطة كائنات متقدمة. اقترحت نظرية مبكرة عن البانسبيرميا أن الحياة جاءت إلى كوكبنا على كويكب أو مذنب.
في يوليو 2013، أعلن عالم الأحياء الفلكية ميلتون وينرايت أنه وجد "بذرة الحياة" الحقيقية. بعد إطلاق منطاد الطقس فوق إنجلترا، التقط كرة معدنية بعرض خصلة شعر. ويُزعم أن جسمها المصنوع من التيتانيوم والفاناديوم يحتوي على سائل بيولوجي لزج. كثير من العلماء يشككون في ادعائه.
3. البحث البيولوجي عن حياة خارج كوكب الأرض
يتكون البشر من حوالي 22000 جين، أو 3% فقط من الجينوم البشري. أما الـ 97% المتبقية من الجينات فهي عبارة عن "حمض نووي خردة" قد يحتوي على رسالة مشفرة أو "علامة صانع" إذا نشأت الحياة في مكان آخر أو تم إنشاؤها بواسطة كائن أعلى.
في عام 2013، قال باحثان من كازاخستان إنهما عثرا على تسلسل منظم للغة الرمزية في "الحمض النووي غير المرغوب فيه" البشري والذي لم يكن من الممكن أن يحدث بشكل طبيعي. ومع ذلك، فإن العديد من النقاد يدحضون فرضيتهم.
4. الأشعة الكونية
في عام 2003، اقترح الفيلسوف نيك بوستروم أن الكون هو نموذج حاسوبي، وهي النظرية التي دعمها لاحقًا إيلون ماسك ونيل ديجراس تايسون. إذا كان هذا صحيحا، فلا بد أن بعض الكائنات العليا هي التي قامت ببناء هذا النموذج. كما أن الكون لا يمكن أن يكون لانهائيًا، نظرًا لأن جميع أجهزة الكمبيوتر لها حدود.
ويعتقد بعض الباحثين أن الناس قد يكتشفون هذا النموذج الحاسوبي إذا تمكنوا من اكتشاف حدود الكون. ولاختبار ذلك، قام الباحثون الألمان ببناء محاكاة للكون على جهاز كمبيوتر كمي. وكانت التجربة تتعلق بشكل رئيسي بالأشعة الكونية، وهي عبارة عن شظايا من الذرات تصل من خارج النظام الشمسي.
تفقد الأشعة الكونية طاقتها مع المسافة التي تقطعها. وعندما يصلون إلى الأرض، يكون لديهم دائمًا نفس القدر من الطاقة (بحد أقصى 10 إلكترون فولت). يشير هذا إلى أن جميع الأشعة الكونية لها نفس نقطة البداية - في حالة التجربة فهي عبارة عن شبكة حاسوبية كمومية، وفي حالة الكون هي نفسها، ولكن على نطاق أوسع فقط.
5. انتشار الحياة
في عام 2015، اقترح باحثون من مركز هارفارد سميثسونيان للفيزياء الفلكية أن الحياة يمكن أن تنتشر من خلال التبذر الشامل وتنتقل من نجم إلى نجم. ويشير هذا النموذج أيضًا إلى أن الحياة يمكن أن تنتشر كالوباء. اختبر العلماء احتمالين لجلب الحياة إلى الأرض: من خلال الكويكبات ومن خلال كائنات ذكية. وكانت النتيجة أن كلا الخيارين كانا ممكنين ويتبعان من حيث المبدأ نفس النمط. وإذا كانت النظرية صحيحة، فإن هذه الدراسة تشير أيضًا إلى وجود حياة في مكان آخر من المجرة.
6. الثوابت الفيزيائية
وفقًا لعالم الفيزياء النظرية جون د. بارو، فإن الكون نموذج لأنه يحتوي على العديد من الأخطاء والتناقضات. ويعتقد بارو أنه حتى الحضارات المتقدمة لم تكن لديها المعرفة الكاملة بقوانين الطبيعة. لذلك، يتم ملاحظة الاضطرابات الملحوظة في المصفوفة، مثل التغيرات في الثوابت الفيزيائية، بشكل واضح.
وفي عام 2001، وجد باحثون أستراليون دليلاً على أن سرعة الضوء قد تباطأت على مدى مليارات السنين الماضية، حتى لو كان هذا يتعارض مع النسبية العامة. وعلى الرغم من ذلك، لا يزال لا أحد يعرف سبب بقاء الثوابت الفيزيائية الحالية ثابتة. لكنها ضرورية لوجود كوننا. يعتقد بعض العلماء أن الثوابت الفيزيائية هي دليل على أن الكون قد تم "ضبطه" خصيصًا لتواجد الحياة فيه.
في أربعينيات القرن العشرين، حاول الفيزيائي كورت جودل إثبات وجود الله باستخدام الأساليب الرياضية. وقد استند إلى حجج القديس أنسيلم من كانتربري:
- يوجد كائن عظيم اسمه الله، ومن المستحيل أن نتصور أي شيء أفضل من الله.
- الله موجود كفكرة في العقل.
- مع تساوي جميع الأشياء الأخرى، فإن الكائن الموجود في العقل والواقع أفضل من الكائن الموجود في العقل فقط.
- لذلك، إذا كان الله موجودا فقط في العقل، فمن الممكن أن يتخيل الناس كائنا أفضل موجودا في الواقع.
- وفي نفس الوقت لا يستطيع الناس أن يتخيلوا شيئا أفضل من الله.
- إذن الله موجود.
باستخدام المنطق النموذجي ونظرية الكون الموازي، جادل جودل بوجود كائن كلي القدرة (إذا كان موجودًا) في كون موازٍ واحد على الأقل. نظرًا لوجود عدد لا حصر له من الأكوان مع عدد لا حصر له من الاحتمالات، فإن كونًا واحدًا سيكون قويًا جدًا لدرجة أنه سيتم اعتباره إلهًا كلي القدرة. لذلك، الله موجود.
8. الواقع لا وجود له إلا إذا نظرت إليه.
لعبة الكمبيوتر تكون حقيقية فقط عندما ينظر إليها الشخص. خلاف ذلك، يمكننا أن نفترض أنه غير موجود. الواقع هكذا لأن بعض الجوانب لا توجد إلا عندما ينظر إليها الناس.
هذه الظاهرة الغامضة مبنية على ميكانيكا الكم. الأجسام الأولية، كقاعدة عامة، هي إما موجات أو أجسام صلبة تشبه الجسيمات. ونادرا جدا ما يمكن أن توجد في كلا الشكلين. ومن الأمثلة على ذلك الضوء والأجسام التي لها كتلة مشابهة للإلكترونات.
هم في حد ذاتها موجودون في حالة مزدوجة. ولكن عند قياسها، فإنها "تقرر" ما إذا كانت ستصبح موجة أم جسمًا صلبًا. هذه الأسس التي يقوم عليها واقعنا تبقى في حالة سبات حتى ينظر إليها الناس، وهو ما لا يختلف كثيرًا عن عالم محاكاة ألعاب الكمبيوتر.
9. مبدأ التصوير المجسم
في عام 1997، اقترح عالم الفيزياء النظرية خوان مالداسينا أن كوننا عبارة عن صورة ثلاثية الأبعاد ثنائية الأبعاد يمكن للناس رؤيتها ببساطة في ثلاثة أبعاد. تهتز أوتار صغيرة تسمى الجرافيتونات لتشكل هذا الكون المجسم.
إذا كانت هذه النظرية صحيحة، فإنها ستساعد في حل بعض الاختلافات بين ميكانيكا الكم ونظرية الجاذبية لأينشتاين. تشير بعض الأبحاث إلى إمكانية وجود كون ثنائي الأبعاد. قام باحثون يابانيون بحساب الطاقة الداخلية للثقب الأسود، وموقع أفق الحدث، وخصائص أخرى في عالم ثلاثي الأبعاد، ثم أعادوا حسابها لعالم ثنائي الأبعاد حيث تنعدم الجاذبية. تزامنت الحسابات تماما.
10. ترميز الفضاء
وفقا لعالم الفيزياء النظرية سيلفستر جيمس جيتس، تشير الأدلة المقنعة إلى أن الناس يعيشون في محاكاة. أثناء عمله على معادلات نظرية الأوتار الفائقة، وجد جيتس رموزًا أساسية من المفترض أنها يمكن أن تكون منتشرة على نطاق واسع في الطبيعة ويمكن حتى دمجها في جوهر الواقع نفسه. إذا كان الأمر كذلك، فإن الجميع يعيشون في الأساس في "الماتريكس"، والتجربة الشخصية لكل إنسان هي نتاج الواقع الافتراضي.
موسكو، 18 أكتوبر – ريا نوفوستي. أجرى فيزيائيون من المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN) قياسات دقيقة للغاية للحظة المغناطيسية للبروتون المضاد، ولم يجدوا أي اختلافات بين خصائص المادة والمادة المضادة، مما جعل لغز اختفاء المادة المضادة ووجود الكون أكثر غموضًا، وفقًا لأحد الباحثين. مقال نشر في مجلة الطبيعة .
"تشير جميع قياساتنا إلى أن المادة والمادة المضادة لهما خصائص متطابقة تمامًا. وبعبارة أخرى، لا ينبغي للكون أن يكون موجودًا، لكن الواقع يقول عكس ذلك، وبناءً على ذلك، يجب أن تكون الاختلافات التي نحتاجها موجودة في مكان ما، لكننا ببساطة لا نفهمها الآن. "أين نبحث عنها. السؤال الذي يطرح نفسه هو: ما الذي كسر تماثل خصائص المادة؟ "- قال كريستيان سمورا، عالم الفيزياء في معهد ريكن في سايتاما (اليابان).
علماء الفيزياء في CERN دقة عاليةقياس لحظة جاذبةمضاد البروتونلقد حاول الفيزيائيون لسنوات عديدة العثور على انتهاكات لما يسمى تناظر CPT، أي تناظر الشحنة والمكان والزمان في العمليات التي تتضمن الجسيمات والجسيمات المضادة.السؤال الرئيسي للكون
ويعتقد العلماء اليوم أنه في اللحظات الأولى بعد الانفجار الكبير، كمية مساويةالمادة والمادة المضادة. حيث النموذج القياسيتقول الفيزياء أن خصائص جسيمات المادة المضادة تعكس خصائص توائمها، باستثناء الشحنة. وبعبارة أخرى، الكيميائية و الخصائص الفيزيائيةيجب أن تكون ذرات المادة والمادة المضادة متطابقة.
وبما أن المادة والمادة المضادة تفنى عند الاصطدام، أثناء ولادة الكون، كان من المفترض أن تدمر جزيئاتهما بعضها البعض، مما يولد "بحرًا" من أشعة جاما والنيوترينوات، دون ترك أي شيء يمكن أن تنشأ منه النجوم والكواكب والمجرات. لذلك يطرح السؤال: أين "اختفت" المادة المضادة ولماذا يوجد الكون؟
يُعتقد أن أحد أسباب "عدم تناسق المادة" قد يكمن في وجود اختلافات صغيرة ولكنها مهمة جدًا في بنية وخصائص جزيئات المادة المضادة. خلف السنوات الاخيرةلقد وجد الفيزيائيون عدة إشارات إلى أن مثل هذه الاختلافات، على سبيل المثال في كتلة البروتونات والبروتونات المضادة، موجودة بالفعل، لكنها موجودة قياس دقيقمعقد بسبب الدقة المنخفضة للأدوات والمقياس المجهري لعدم التماثل هذا.
وكقاعدة عامة، يتم إجراء مثل هذه القياسات باستخدام جهاز خاص يسميه الفيزيائيون "مصيدة الكتابة". وهي عبارة عن حجرة خاصة يتم فيها احتجاز الأيونات وجزيئات المادة المضادة بواسطة مجالات مغناطيسية وكهربائية، مما يجبرها على التحرك داخل المصيدة على طول خط متموج ملتوي في دائرة. يمكن حساب موضع أي جسيم في هذه الدائرة وعلى هذا الخط بسهولة رياضيا، مما يسهل بشكل كبير قياسات خصائصه.
البحث عن " فيزياء جديدة"
كما يقول سمورا، تسمح مصائد الكتابة بقياسات دقيقة للغاية، لكن هذه الدقة ليست كافية لإجراء بحث كامل عن الاختلافات بين المادة والمادة المضادة - فالتقلبات في المجالات المغناطيسية التي تحمل الجسيمات في مكان واحد تبدأ تدريجياً في التداخل مع نتائج التجارب.
تمكن سمورا وزملاؤه من التغلب على هذه المشكلة وزيادة دقة القياسات بمقدار 350 مرة باستخدام خدعة بسيطة ومبتكرة للغاية - لم يستخدموا مصيدة واحدة، بل اثنين من مصائد القلم، أحدهما يعمل في درجة حرارة الغرفةوالثاني - عند الصفر المطلق تقريبًا.
لم يتم استخدام التثبيت الأول لقياس خصائص البروتونات المضادة، ولكن لفهم مدى سرعة دوران الجسيمات عند التفاعل مع المجال المغناطيسي لمصيدة بينينج. وكان العلماء بحاجة إلى هذه البيانات من أجل "إزالة" هذا التداخل من قياسات المصيدة الثانية، حيث تم إطلاق بروتون مضاد ثانٍ بالتوازي، ولزيادة سرعة القياسات.
بفضل هذه الحيل اليابانية و فيزيائيون ألمان، الذي عمل مع جسيمات المادة المضادة في CERN، تمكن من اكتشاف أن العزم المغناطيسي للبروتون المضاد هو مدى قوة تفاعل الجسيم مع العوامل الخارجية. المجالات المغناطيسية- يتزامن مع قيمة مماثلةللبروتون إلى المكان العشري التاسع.
وكما لاحظ سمورا وزملاؤه، يمكن تحسين دقة هذه القياسات بنحو 10 مرات، لكن الآن يمكننا القول إن الاختلافات بين المادة والمادة المضادة من غير المرجح أن تكون مخفية في اختلافات أصغر في خصائص البروتونات والبروتونات المضادة. في مثل هذه الحالة، فإن الخصائص المفترضة للكون الوليد ستكون غير متوافقة مع ما نعرفه عنه الانفجار العظيممما يجعل سر اختفاء المادة المضادة أكثر إثارة للاهتمام وغير مفهوم، كما يستنتج الفيزيائيون.
أجرى فيزيائيون من CERN قياسات دقيقة للغاية للحظة المغناطيسية للبروتون المضاد، ولم يجدوا أي اختلافات بين خصائص المادة والمادة المضادة، مما جعل لغز اختفاء المادة المضادة ووجود الكون أكثر غموضًا.
"تشير جميع قياساتنا إلى أن المادة والمادة المضادة لهما خصائص متطابقة تمامًا. وبعبارة أخرى، لا ينبغي للكون أن يكون موجودًا، لكن الواقع يقول عكس ذلك، وبناءً على ذلك، يجب أن تكون الاختلافات التي نحتاجها موجودة في مكان ما، لكننا ببساطة لا نفهمها الآن. "أين نبحث عنها. السؤال الذي يطرح نفسه هو: ما الذي كسر تماثل خصائص المادة؟ "- قال كريستيان سمورا، عالم الفيزياء في معهد ريكن في سايتاما (اليابان).
يعتقد العلماء اليوم أنه في اللحظات الأولى بعد الانفجار الكبير، ظهرت كميات متساوية من المادة والمادة المضادة. وفي الوقت نفسه، يقول النموذج القياسي للفيزياء أن خصائص جسيمات المادة المضادة تعكس خصائص توائمها، باستثناء الشحنة. بمعنى آخر، يجب أن تكون الخواص الكيميائية والفيزيائية لذرات المادة المضادة والمادة متطابقة.
وبما أن المادة والمادة المضادة تفنى عند الاصطدام، أثناء ولادة الكون، كان من المفترض أن تدمر جزيئاتهما بعضها البعض، مما يولد "بحرًا" من أشعة جاما والنيوترينوات، دون ترك أي شيء يمكن أن تنشأ منه النجوم والكواكب والمجرات. لذلك يطرح السؤال: أين "اختفت" المادة المضادة ولماذا يوجد الكون؟
يُعتقد أن أحد أسباب "عدم تناسق المادة" قد يكمن في وجود اختلافات صغيرة ولكنها مهمة جدًا في بنية وخصائص جزيئات المادة المضادة. في السنوات الأخيرة، وجد الفيزيائيون عدة تلميحات تشير إلى وجود مثل هذه الاختلافات، على سبيل المثال في كتلة البروتونات والبروتونات المضادة، ولكن من الصعب قياس تغيراتها الدقيقة بسبب انخفاض دقة الأدوات والمقياس المجهري لعدم التماثل هذا.
وكقاعدة عامة، يتم إجراء مثل هذه القياسات باستخدام جهاز خاص يسميه الفيزيائيون "مصيدة الكتابة". وهي عبارة عن حجرة خاصة يتم فيها احتجاز الأيونات وجزيئات المادة المضادة بواسطة مجالات مغناطيسية وكهربائية، مما يجبرها على التحرك داخل المصيدة على طول خط متموج ملتوي في دائرة. يمكن حساب موضع أي جسيم في هذه الدائرة وعلى هذا الخط رياضيا بسهولة، مما يسهل إلى حد كبير قياس خصائصه.
كما يقول سمورا، تسمح مصائد الكتابة بقياسات دقيقة للغاية، لكن هذه الدقة ليست كافية لإجراء بحث كامل عن الاختلافات بين المادة والمادة المضادة - فالتقلبات في المجالات المغناطيسية التي تحمل الجسيمات في مكان واحد تبدأ تدريجياً في التداخل مع نتائج التجارب.
تمكن سمورا وزملاؤه من التغلب على هذه المشكلة وتحسين دقة القياسات بمعامل 350 باستخدام خدعة بسيطة ومبتكرة للغاية - لم يستخدموا مصيدة كتابة واحدة، بل اثنين، يعمل أحدهما في درجة حرارة الغرفة، و الثانية عند الصفر المطلق تقريبا.
لم يتم استخدام التثبيت الأول لقياس خصائص البروتونات المضادة، ولكن لفهم مدى سرعة دوران الجسيمات عند التفاعل مع المجال المغناطيسي لمصيدة بينينج. وكان العلماء بحاجة إلى هذه البيانات من أجل "إزالة" هذا التداخل من قياسات المصيدة الثانية، حيث تم إطلاق بروتون مضاد ثانٍ بالتوازي، ولزيادة سرعة القياسات.
بفضل حيل مماثلة، تمكن الفيزيائيون اليابانيون والألمان الذين يعملون مع جسيمات المادة المضادة في CERN من اكتشاف أن العزم المغناطيسي للبروتون المضاد - مدى قوة تفاعل الجسيم مع المجالات المغناطيسية الخارجية - يتزامن مع نفس القيمة للبروتون حتى التاسع. منزلة عشرية.
وكما لاحظ سمورا وزملاؤه، يمكن تحسين دقة هذه القياسات بنحو 10 مرات، لكن الآن يمكننا القول إن الاختلافات بين المادة والمادة المضادة من غير المرجح أن تكون مخفية في اختلافات أصغر في خصائص البروتونات والبروتونات المضادة. في مثل هذه الحالة، فإن الخصائص المفترضة للكون الوليد ستكون غير متوافقة مع ما نعرفه عن الانفجار الكبير، مما يجعل لغز اختفاء المادة المضادة أكثر إثارة للاهتمام وغير قابل للفهم، كما يستنتج الفيزيائيون.