Shida 10 zinazohusiana na fizikia. Majadiliano: Shida ambazo hazijatatuliwa za fizikia ya kisasa

Nadharia yoyote ya kimwili inayopingana

uwepo wa mwanadamu ni wazi kuwa ni uwongo.

P. Davis

Tunachohitaji ni mtazamo wa Darwin wa fizikia, mtazamo wa mageuzi wa fizikia, mtazamo wa kibiolojia wa fizikia.

I. Prigogine

Hadi 1984, wanasayansi wengi waliamini katika nadharia hiyo supersymmetry (ukubwa wa mvuto, nguvu kubwa) . Kiini chake ni kwamba chembe zote (chembe za mada, gravitons, photons, bosons na gluons) - aina tofauti moja "superchembe".

Hii "chembe kuu" au "nguvu kuu", yenye kupungua kwa nishati, inaonekana kwetu katika sura tofauti, kama mwingiliano mkali na dhaifu, kama nguvu za sumakuumeme na mvuto. Lakini leo jaribio bado halijafikia nguvu za kujaribu nadharia hii (cyclotron ya saizi ya mfumo wa jua inahitajika), lakini majaribio kwenye kompyuta ingechukua zaidi ya miaka 4. S. Weinberg anaamini kwamba fizikia inaingia katika enzi ambayo majaribio hayawezi tena kutoa mwanga juu ya matatizo ya kimsingi (Davis 1989; Hawking 1990: 134; Nalimov 1993: 16).

Katika miaka ya 80 inakuwa maarufu nadharia ya kamba . Kitabu chenye jina maalum kilichapishwa mnamo 1989, kilichohaririwa na P. Davis na J. Brown. Superstrings: Nadharia ya Kila kitu ? Kwa mujibu wa nadharia, microparticles si vitu vya uhakika, lakini vipande nyembamba vya kamba, vinavyotambuliwa na urefu na uwazi wao. Chembe ni mawimbi yanayotembea kwenye nyuzi, kama mawimbi kwenye kamba. Utoaji wa chembe ni uhusiano, ngozi ya chembe ya carrier ni kujitenga. Jua hufanya kazi duniani kupitia graviton inayoendesha kwa kamba (Hawking 1990: 134-137).

Nadharia ya uwanja wa Quantum tuliweka mawazo yetu kuhusu asili ya maada katika muktadha mpya, na kutatua tatizo la utupu. Alitulazimisha kubadili macho yetu kutoka kwenye “kinachoweza kuonekana,” yaani, chembe, na kutazama kile kisichoonekana, yaani, shamba. Uwepo wa jambo ni hali ya msisimko tu ya uwanja katika hatua fulani. Baada ya kuja kwa wazo la uwanja wa quantum, fizikia ilipata jibu la swali la zamani la ni jambo gani linajumuisha - atomi au mwendelezo ambao una msingi wa kila kitu. Shamba ni mwendelezo unaopenya Pr nzima, ambayo, hata hivyo, ina muundo uliopanuliwa, kana kwamba "punjepunje", katika moja ya udhihirisho wake, ambayo ni, katika mfumo wa chembe. Nadharia ya uwanja wa Quantum fizikia ya kisasa mawazo yaliyobadilika juu ya nguvu, husaidia katika kutatua shida za umoja na utupu:

    katika fizikia ya subatomic hakuna nguvu zinazofanya kwa mbali, zinabadilishwa na mwingiliano kati ya chembe zinazotokea kupitia mashamba, yaani, chembe nyingine, si nguvu, lakini mwingiliano;

    ni muhimu kuacha upinzani kati ya chembe za "nyenzo" na utupu; chembe zinahusishwa na Pr na haziwezi kuzingatiwa kwa kutengwa nayo; chembe huathiri muundo wa Pr; sio chembe za kujitegemea, lakini hufunga kwenye uwanja usio na ukomo unaoingia kwenye Pr nzima;

    Ulimwengu wetu umezaliwa kutoka umoja, kutokuwa na utulivu wa utupu;

    shamba lipo daima na kila mahali: haliwezi kutoweka. Shamba ni kondakta kwa matukio yote ya nyenzo. Huu ndio "utupu" ambao protoni huunda π-mesoni. Kuonekana na kutoweka kwa chembe ni aina tu za harakati za shamba. Nadharia ya shamba inasema hivyo kuzaliwa kwa chembe kutoka kwa utupu na mabadiliko ya chembe katika utupu hutokea daima. Wanafizikia wengi wanaona ugunduzi wa kiini chenye nguvu na kujipanga kwa ombwe kuwa mojawapo ya mafanikio muhimu ya fizikia ya kisasa (Capra 1994: 191-201).

Lakini pia kuna matatizo ambayo hayajatatuliwa: uthabiti wa kujitegemea wa ultra-sahihi wa miundo ya utupu umegunduliwa, kwa njia ambayo vigezo vya chembe ndogo huonyeshwa. Miundo ya ombwe lazima ilingane na sehemu ya 55 ya desimali. Nyuma ya utaratibu huu wa kujitegemea wa utupu kuna sheria za aina mpya zisizojulikana kwetu. Kanuni ya anthropic 35 ni matokeo ya shirika hili la kibinafsi, nguvu kuu.

Nadharia ya S-matrix inaelezea hadrons, dhana muhimu ya nadharia ilipendekezwa na W. Heisenberg, kwa msingi huu wanasayansi walijenga mfano wa hisabati kuelezea mwingiliano mkali. S-matrix ilipata jina lake kwa sababu seti nzima ya athari za hadroniki iliwakilishwa kwa namna ya mlolongo usio na kipimo wa seli, ambayo katika hisabati inaitwa matrix. Herufi "S" imehifadhiwa kutoka kwa jina kamili la tumbo hili - matrix ya kutawanya (Capra 1994: 232-233).

Ubunifu muhimu wa nadharia hii ni kwamba huhamisha mkazo kutoka kwa vitu hadi kwa matukio; sio chembe zinazosomwa, lakini athari za chembe. Kulingana na Heisenberg, ulimwengu haugawanywa katika vikundi tofauti vya vitu, lakini katika vikundi tofauti vya mabadiliko ya pande zote. Chembe zote zinaeleweka kama hatua za kati katika mtandao wa athari. Kwa mfano, neutroni inageuka kuwa kiungo katika mtandao mkubwa wa mwingiliano, mtandao wa "matukio yanayoingiliana." Mwingiliano katika mtandao kama huo hauwezi kutambuliwa kwa usahihi wa 100%. Wanaweza tu kupewa sifa za uwezekano.

Katika muktadha unaobadilika, nyutroni inaweza kuzingatiwa kama "hali ya kufungwa" ya protoni (p) na pion () ambayo kutokana nayo iliundwa, na vile vile hali ya kufungwa ya chembe  na  ambazo ni. imeundwa kama matokeo ya kuoza kwake. Miitikio ya hadronic ni mtiririko wa nishati ambamo chembe chembe huonekana na "kutoweka" (Capra 1994: 233-249).

Maendeleo zaidi ya nadharia ya S-matrix yalisababisha kuundwa nadharia ya bootstrap , ambayo iliwekwa mbele na J. Chu. Kwa mujibu wa hypothesis ya bootstrap, hakuna mali ya sehemu yoyote ya Ulimwengu ni ya msingi;

Nadharia hii inakanusha vitu vya kimsingi ("vizuizi vya ujenzi" vya maada, viunga, sheria, milinganyo; Ulimwengu unaeleweka kama mtandao unaobadilika wa matukio yaliyounganishwa.

Tofauti na wanafizikia wengi, Chu haoni ugunduzi mmoja wa uhakika; Katika nadharia ya chembe ya bootstrap hakuna Pr-Vr inayoendelea. Ukweli wa kimwili iliyofafanuliwa kwa mujibu wa matukio ya pekee, yanayohusiana na sababu, lakini hayajajumuishwa katika Pr-Vr inayoendelea. Dhana ya bootstrap ni ngeni sana kwa fikra za kimapokeo hivi kwamba inakubaliwa na wanafizikia wachache. Wengi hutafuta viambajengo vya kimsingi vya maada (Capra 1994: 258-277, 1996: 55-57).

Nadharia za fizikia ya atomiki na ndogo zilifichua muunganiko wa kimsingi wa vipengele mbalimbali vya kuwepo kwa maada, kugundua kwamba nishati inaweza kubadilishwa kuwa wingi, na kupendekeza kwamba chembe ni michakato badala ya vitu.

Ingawa utaftaji wa sehemu za msingi za jambo unaendelea hadi leo, mwelekeo mwingine umewasilishwa katika fizikia, kwa msingi wa ukweli kwamba muundo wa ulimwengu hauwezi kupunguzwa kwa vitengo vyovyote vya msingi, vya msingi, vya mwisho (sehemu za kimsingi, chembe za "msingi". ) Asili inapaswa kueleweka katika msimamo wa kibinafsi. Wazo hili lilizuka kulingana na nadharia ya S-matrix, na baadaye likaunda msingi wa nadharia ya bootstrap (Nalimov 1993: 41-42; Capra 1994: 258-259).

Chu alitarajia kupata mchanganyiko wa kanuni nadharia ya quantum, nadharia ya uhusiano (dhana ya macroscopic Pr-Vr), sifa za uchunguzi na kipimo kulingana na mshikamano wa kimantiki wa nadharia yake. Mpango sawa ulitengenezwa na D. Bohm na kuundwa nadharia ya siri agizo . Alianzisha neno harakati baridi , ambayo hutumiwa kuashiria msingi wa vyombo vya nyenzo na inazingatia umoja na mwendo. Sehemu ya kuanzia ya Bohm ni dhana ya "ukamilifu usiogawanyika." Kitambaa cha cosmic kina utaratibu usio wazi, uliopigwa ambao unaweza kuelezewa kwa kutumia mlinganisho wa hologramu, ambayo kila sehemu ina nzima. Ikiwa utaangazia kila sehemu ya hologramu, picha nzima itarejeshwa. Baadhi ya mwonekano wa mpangilio unaohusika ni wa kawaida kwa fahamu na maada, kwa hivyo inaweza kuwezesha mawasiliano kati yao. Katika ufahamu, labda, ulimwengu wote wa nyenzo umeanguka(Bohm 1993: 11; Capra 1996: 56)!

Dhana za Chu na Bohm zinahusisha ujumuishaji wa fahamu ndani uhusiano wa kawaida ya kila kitu kilichopo. Wakichukuliwa kwa hitimisho lao la kimantiki, wanatoa kwamba kuwepo kwa fahamu, pamoja na kuwepo kwa vipengele vingine vyote vya asili, ni muhimu kwa kujitegemea kwa ujumla (Capra 1994: 259, 275).

Hivyo kifalsafa shida ya akili (tatizo la mwangalizi, shida ya unganisho kati ya ulimwengu wa semantic na wa mwili) inakuwa shida kubwa katika fizikia, wanafalsafa "wakiepuka", hii inaweza kuhukumiwa kwa msingi wa:

    ufufuo wa mawazo ya panpsychism katika jaribio la kueleza tabia ya microparticles, R. Feynman anaandika 36 kwamba chembe "huamua," "huzingatia," "huvuta," "hisia," "huenda njia sahihi" (Feynman et al. . 1966: 109);

    kutowezekana kwa kutenganisha somo na kitu katika mechanics ya quantum (W. Heisenberg);

    kanuni yenye nguvu ya anthropic katika cosmolojia, ambayo inapendekeza uumbaji wa ufahamu wa maisha na mwanadamu (D. Carter);

    hypotheses kuhusu fomu dhaifu ufahamu, ufahamu wa cosmic (Nalimov 1993: 36-37, 61-64).

Wanafizikia wanajaribu kujumuisha ufahamu katika picha ya ulimwengu wa mwili. Katika kitabu cha P. Davis, J. Brown Roho katika atomi inazungumza juu ya jukumu la mchakato wa kipimo katika mechanics ya quantum. Uchunguzi hubadilisha mara moja hali ya mfumo wa quantum. Mabadiliko katika hali ya kiakili ya mjaribu huingia kwenye maoni na vifaa vya maabara na, , na mfumo wa quantum, kubadilisha hali yake. Kulingana na J. Jeans, asili na akili yetu ya kufikiri kimahesabu hufanya kazi kulingana na sheria zilezile. V.V. Nalimov hupata kufanana katika maelezo ya ulimwengu mbili, kimwili na semantic:

    utupu wa kimwili usiofunguliwa - uwezekano wa kuundwa kwa chembe za hiari;

    utupu wa semantic usiofunguliwa - uwezekano wa kuzaliwa kwa asili kwa maandiko;

    kufungua kwa utupu ni kuzaliwa kwa chembe na kuundwa kwa maandiko (Nalimov1993: 54-61).

V.V. Nalimov aliandika juu ya shida ya kugawanyika kwa sayansi. Itakuwa muhimu kujiweka huru kutoka kwa eneo la maelezo ya ulimwengu, ambayo mwanasayansi anajishughulisha na kusoma jambo fulani tu ndani ya mfumo wa utaalam wake mwembamba. Kuna michakato inayotokea kwa njia sawa katika viwango tofauti vya Ulimwengu na inahitaji maelezo moja, ya mwisho hadi mwisho (Nalimov 1993: 30).

Lakini hadi sasa picha ya kisasa ya ulimwengu kimsingi haijakamilika: shida ngumu zaidi katika fizikia ni. tatizo la kuchanganya nadharia fulani, kwa mfano, nadharia ya uhusiano haijumuishi kanuni ya kutokuwa na uhakika, nadharia ya mvuto haijajumuishwa katika nadharia ya mwingiliano 3, na katika kemia muundo wa kiini cha atomiki hauzingatiwi.

Tatizo la kuchanganya aina 4 za mwingiliano ndani ya nadharia moja halijatatuliwa pia. Hadi miaka ya 30. waliamini kuwa kuna aina 2 za nguvu katika kiwango cha jumla - mvuto na sumakuumeme, lakini waligundua dhaifu na nguvu. mwingiliano wa nyuklia. Dunia ndani ya protoni na neutroni iligunduliwa (kizingiti cha nishati ni cha juu kuliko katikati ya nyota). Je, chembe nyingine za "msingi" zitagunduliwa?

Tatizo la kuunganisha nadharia za kimwili linahusiana na tatizo la kupata nishati nyingi . Kwa msaada wa accelerators, hakuna uwezekano kwamba itawezekana kujenga daraja katika pengo kati ya nishati Planck (juu ya 10 18 giga volts elektroni) na kile kinachopatikana leo katika maabara katika siku zijazo inayoonekana.

Katika mifano ya hisabati ya nadharia ya supergravity, kunatokea tatizo la infinities . Milinganyo inayoelezea tabia ya chembechembe ndogo hutoa nambari zisizo na kikomo. Kuna kipengele kingine cha tatizo hili - maswali ya zamani ya falsafa: je, ulimwengu katika Pr-Vr hauna mwisho au usio na mwisho? Ikiwa Ulimwengu unapanuka kutoka kwa umoja wa vipimo vya Planck, basi unapanuka wapi - kuwa utupu au tumbo linanyoosha? Ni nini kilizunguka umoja - hatua hii ndogo sana kabla ya kuanza kwa mfumuko wa bei au ulimwengu wetu "uligawanyika" kutoka kwa Megaverse?

Katika nadharia za kamba, infinities pia huhifadhiwa, lakini hutokea tatizo la multidimensionality Pr-Vr, kwa mfano, elektroni ni kamba ndogo ya vibrating ya urefu wa Planck katika 6-dimensional na hata 27-dimensional Pr. Kuna nadharia zingine kulingana na ambayo Pr yetu kwa kweli sio 3-dimensional, lakini, kwa mfano, 10-dimensional. Inachukuliwa kuwa katika pande zote isipokuwa 3 (x, y, z), Pr, kama ilivyokuwa, imekunjwa kwenye bomba nyembamba sana, "iliyounganishwa". Kwa hivyo, tunaweza tu kusogea katika pande 3 tofauti, zinazojitegemea, na Pr inaonekana kwetu kuwa ya 3-dimensional. Lakini kwa nini, ikiwa kuna hatua zingine, hatua 3 za PR na 1 pekee za Uhalisia Pepe zilitumika? S. Hawking anaonyesha safari katika vipimo tofauti kwa mfano wa donati: njia ya 2-dimensional kwenye uso wa donati ni ndefu kuliko njia ya tatu, kipimo cha ujazo (Linde 1987: 5; Hawking 1990: 138).

Kipengele kingine cha tatizo la multidimensionality ni tatizo la wengine, sivyo yenye mwelekeo mmoja walimwengu kwa ajili yetu. Je, kuna Ulimwengu sambamba 37 ambao si wa mwelekeo mmoja kwetu, na, hatimaye, je, kunaweza kuwa na aina nyingine za maisha na akili ambazo si za mwelekeo mmoja kwetu? Nadharia ya kamba inaruhusu kuwepo kwa walimwengu wengine katika Ulimwengu, kuwepo kwa 10- au 26-dimensional Pr-Vr. Lakini ikiwa kuna hatua zingine, kwa nini hatuzioni?

Katika fizikia na katika sayansi kunatokea tatizo la kuunda lugha ya ulimwengu wote : Dhana zetu za kawaida haziwezi kutumika kwa muundo wa atomu. Katika lugha ya bandia ya fizikia, hisabati, michakato, mifumo ya fizikia ya kisasa Sivyo yanaelezwa. Je, sifa za chembe kama vile ladha za "kuvutia" au "ajabu" za quark au chembe za "schizoid" zinamaanisha nini? Hii ni moja ya hitimisho la kitabu Tao ya Fizikia F. Capra. Ni ipi njia ya kutoka: kurudi kwenye imani ya Mungu, falsafa ya fumbo ya Mashariki?

Heisenberg aliamini: mipango ya hisabati huonyesha majaribio ya kutosha kuliko dhana ya kawaida ya atomu;

Labda jaribu kuhesabu matrix ya msingi lugha ya asili(kitu - unganisho - mali na sifa), kitu ambacho kitakuwa kisichobadilika kwa matamshi yoyote na, bila kukosoa utofauti wa lugha za bandia, jaribu "kulazimisha" kuzungumza lugha moja ya kawaida ya asili? Jukumu la kimkakati la synergetics na falsafa katika kutatua shida ya kuunda lugha ya ulimwengu ya sayansi inajadiliwa katika kifungu hicho. Falsafa ya dialectical na synergetics (Fedorovich 2001: 180-211).

Kuundwa kwa nadharia ya umoja ya kimwili na nadharia ya nishati ya binadamu, E umoja wa mwanadamu na asili ni kazi ngumu sana ya sayansi. Mojawapo ya maswali muhimu zaidi katika falsafa ya kisasa ya sayansi ni: Je, maisha yetu ya baadaye yamepangwa kimbele na jukumu letu ni nini? Ikiwa sisi ni sehemu ya asili, je, tunaweza kutimiza fungu fulani katika kufanyiza ulimwengu unaoendelea kujengwa?

Ikiwa Ulimwengu ni mmoja, basi je, kunaweza kuwa na nadharia ya umoja ya ukweli? S. Hawking anazingatia chaguzi 3 za majibu.

    Nadharia iliyounganishwa ipo, na tutaiunda siku moja. I. Newton alifikiri hivyo; M. Mzaliwa wa 1928, baada ya ugunduzi wa P. Dirac wa equation kwa elektroni, aliandika: fizikia itaisha katika miezi sita.

    Nadharia huboreshwa kila mara na kuboreshwa. Kwa upande wa epistemolojia ya mageuzi, maendeleo ya kisayansi- uboreshaji wa uwezo wa utambuzi wa spishi Homo Sapiens(K. Halweg). Dhana na nadharia zote za kisayansi ni makadirio tu ya hali halisi ya ukweli, muhimu tu kwa anuwai fulani ya matukio. Ujuzi wa kisayansi ni mabadiliko ya mfululizo ya mifano, lakini hakuna mfano mmoja ni wa mwisho.

Kitendawili cha picha ya mageuzi ya ulimwengu bado hakijatatuliwa: mwelekeo wa chini wa E katika fizikia na mwelekeo wa juu wa utata katika biolojia. Kutokubaliana kwa fizikia na biolojia kuligunduliwa katika karne ya 19 leo kuna uwezekano wa kutatua mgongano wa fizikia-biolojia: kuzingatia mageuzi ya Ulimwengu kwa ujumla, tafsiri ya mbinu ya mageuzi katika fizikia (Stopin, Kuznetsova 1994: 197); -198; Khazen 2000).

I. Prigogine, ambaye E. Toffler katika utangulizi wa kitabu Agiza kutoka kwa machafuko aitwaye Newton wa karne ya ishirini, alizungumza katika moja ya mahojiano yake juu ya hitaji la kuanzisha maoni ya kutoweza kutenduliwa na historia katika fizikia. Sayansi ya classical inaelezea utulivu, usawa, lakini kuna ulimwengu mwingine - usio na utulivu, wa mageuzi, tunahitaji maneno mengine, istilahi tofauti, ambayo haikuwepo wakati wa Newton. Lakini hata baada ya Newton na Einstein, hatuna fomula wazi ya kiini cha ulimwengu. Asili ni sana jambo tata na sisi ni sehemu muhimu ya asili, sehemu ya Ulimwengu, ambayo iko katika kujiendeleza kila mara (Horgan 2001: 351).

Matarajio yanayowezekana ya maendeleo ya fizikia zifuatazo: kukamilika kwa ujenzi wa nadharia ya umoja ya kimwili inayoelezea 3-dimensional. ulimwengu wa kimwili na kupenya katika vipimo vingine vya Pr-Vr; utafiti wa mali mpya za jambo, aina za mionzi, nishati na kasi inayozidi kasi ya mwanga (mionzi ya torsion) na ugunduzi wa uwezekano wa harakati ya papo hapo kwenye Metagalaxy (idadi ya kazi za kinadharia zimeonyesha uwezekano wa kuwepo kwa topolojia. vichuguu vinavyounganisha mikoa yoyote ya Metagalaxy, MV); kuanzisha uhusiano kati ya ulimwengu wa kimwili na ulimwengu wa semantic, ambao V.V. Nalimov (Gindilis 2001: 143-145).

Lakini jambo kuu ambalo wanafizikia wanapaswa kufanya ni kujumuisha wazo la mageuzi katika nadharia zao. Katika fizikia ya nusu ya pili ya karne ya ishirini. uelewa wa ugumu wa ulimwengu mdogo na mega umeanzishwa. Wazo la Ulimwengu wa kimwili wa E pia hubadilika: hakuna kilichopo bila kutokea . D. Horgan ananukuu maneno yafuatayo kutoka kwa I. Prigozhin: sisi sio baba wa wakati. Sisi ni watoto wa wakati. Tulionekana kama matokeo ya mageuzi. Tunachohitaji kufanya ni kujumuisha mifano ya mageuzi katika maelezo yetu. Tunachohitaji ni mtazamo wa Darwin wa fizikia, mtazamo wa mageuzi wa fizikia, mtazamo wa kibiolojia wa fizikia (Prigogine 1985; Horgan 2001: 353).

  • Fizikia
    • Tafsiri

    Muundo wetu wa Kawaida wa chembe msingi na mwingiliano hivi majuzi umekamilika kadri tunavyoweza kutamani. Kila chembe ya msingi - katika aina zake zote - iliundwa katika maabara, kipimo, na mali zao kuamua. Zile zilizodumu kwa muda mrefu zaidi, quark ya juu, antiquark, tau neutrino na antineutrino, na hatimaye boson ya Higgs, ilianguka kwa uwezo wetu.

    Na ya mwisho - boson ya Higgs - pia ilitatua shida ya zamani katika fizikia: mwishowe, tunaweza kuonyesha ni wapi chembe za msingi hupata wingi wao kutoka!

    Hii yote ni nzuri, lakini sayansi haimaliziki unapomaliza kutegua kitendawili hiki. Badala yake, inazua maswali muhimu, na mojawapo ni "nini kitakachofuata?" Kuhusu Mfano wa Kawaida, tunaweza kusema kwamba hatujui kila kitu bado. Na kwa wanafizikia wengi, swali moja ni muhimu sana - kuelezea, hebu kwanza fikiria mali ifuatayo ya Mfano wa Kawaida.


    Kwa upande mmoja, dhaifu, umeme na mwingiliano wenye nguvu inaweza kuwa muhimu sana, kulingana na nguvu zao na umbali ambao mwingiliano hutokea. Lakini hii sivyo ilivyo kwa mvuto.

    Tunaweza kuchukua chembe mbili za msingi - za wingi wowote na chini ya mwingiliano wowote - na kupata kwamba mvuto ni maagizo 40 ya ukubwa dhaifu kuliko nguvu nyingine yoyote katika Ulimwengu. Hii ina maana kwamba nguvu ya mvuto ni mara 10 40 dhaifu kuliko nguvu tatu zilizobaki. Kwa mfano, ingawa sio za msingi, ikiwa unachukua protoni mbili na kuzitenganisha kwa mita, msukumo wa umeme kati yao utakuwa na nguvu mara 10 40 kuliko mvuto wa mvuto. Au, kwa maneno mengine, tunahitaji kuongeza nguvu ya mvuto kwa sababu ya 10,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000,000.

    Katika kesi hii, huwezi kuongeza tu wingi wa protoni kwa mara 10 20 ili mvuto uwavute pamoja, kushinda nguvu ya umeme.

    Badala yake, ili miitikio kama ile iliyoonyeshwa hapo juu kutokea yenyewe wakati protoni zinashinda msukumo wa sumakuumeme, unahitaji kuleta pamoja protoni 10 56. Ni kwa kuja pamoja tu na kushindwa na nguvu ya uvutano ndipo wanaweza kushinda sumaku-umeme. Inabadilika kuwa protoni 10 56 huunda kiwango cha chini cha nyota kinachowezekana.

    Haya ni maelezo ya jinsi Ulimwengu unavyofanya kazi - lakini hatujui ni kwa nini unafanya kazi jinsi unavyofanya kazi. Kwa nini mvuto ni dhaifu sana kuliko mwingiliano mwingine? Kwa nini "chaji ya mvuto" (yaani wingi) ni dhaifu sana kuliko umeme au rangi, au hata dhaifu?

    Hili ni tatizo la uongozi, na ni, kwa sababu nyingi, tatizo kubwa zaidi ambalo halijatatuliwa katika fizikia. Hatujui jibu, lakini hatuwezi kusema kwamba hatujui kabisa. Kwa nadharia, tuna mawazo mazuri ya kutafuta suluhu, na chombo cha kupata ushahidi wa usahihi wao.

    Hadi sasa, Collider Kubwa ya Hadron, mgongano wa juu zaidi wa nishati, umefikia viwango visivyo na kifani nishati katika hali ya maabara, ilikusanya rundo la data na kuunda upya kile kilichokuwa kikitokea kwenye maeneo ya mgongano. Hii inajumuisha uundaji wa chembe mpya, ambazo hazijaonekana hadi sasa (kama vile Higgs boson), na kuonekana kwa chembe za zamani, zinazojulikana za Standard Model (quarks, leptons, bosons za kupima). Pia ina uwezo, ikiwa zipo, kutoa chembe nyingine zozote ambazo hazijajumuishwa katika Muundo wa Kawaida.

    Wapo wanne njia zinazowezekana, inayojulikana kwangu - yaani, nne mawazo mazuri- masuluhisho ya shida ya uongozi. Habari njema ni kwamba ikiwa asili imechagua mmoja wao, basi LHC itampata! (Na ikiwa sivyo, utafutaji utaendelea).

    Mbali na kifua cha Higgs, kilichopatikana miaka kadhaa iliyopita, hakuna chembe mpya za kimsingi zilizopatikana katika LHC. (Zaidi ya hayo, hakuna watahiniwa wa chembe mpya wanaovutia wanaozingatiwa hata kidogo). Na bado, chembe iliyopatikana ililingana kikamilifu na maelezo ya Mfano wa Kawaida; hakuna vidokezo muhimu vya kitakwimu vya fizikia mpya vilivyoonekana. Sio kujumuisha vifungo vya Higgs, sio kwa chembe nyingi za Higgs, sio kuoza isiyo ya kawaida, hakuna kitu kama hicho.

    Lakini sasa tumeanza kupata data kutoka kwa nishati ya juu zaidi, mara mbili ya awali, hadi 13-14 TeV, ili kupata kitu kingine. Na ni suluhu gani zinazowezekana na zinazofaa kwa tatizo la uongozi katika mshipa huu?

    1) Supersymmetry, au SUSY. Supersymmetry ni ulinganifu maalum ambao unaweza kufanya uzito wa kawaida chembe yoyote kubwa ya kutosha kwa mvuto kulinganishwa na mvuto mwingine itaangamizana nayo kwa kiasi kikubwa usahihi. Ulinganifu huu pia unapendekeza kwamba kila chembe katika modeli ya kawaida ina mshirika mkuu, na kwamba kuna chembe tano za Higgs na washirika wake wakuu watano. Ikiwa ulinganifu kama huo upo, lazima uvunjwe, au washirika wakuu wangekuwa na wingi sawa na chembe za kawaida na wangepatikana zamani.

    Ikiwa SUSY ipo kwa kiwango kinachofaa kwa kutatua tatizo la uongozi, basi LHC, inayofikia nishati ya 14 TeV, inapaswa kupata angalau mshirika mkuu mmoja, pamoja na chembe ya pili ya Higgs. Vinginevyo, kuwepo kwa superpartners nzito sana yenyewe itasababisha shida nyingine ya uongozi, ambayo haitakuwa nayo uamuzi mzuri. (Cha kufurahisha, kutokuwepo kwa chembe za SUSY kwa nguvu zote kunaweza kukanusha nadharia ya kamba, kwani ulinganifu wa juu ni hali ya lazima kwa nadharia za kamba zilizo na mfano wa kawaida wa chembe za msingi).

    Hapa ni yako ya kwanza Suluhisho linalowezekana matatizo ya uongozi, ambayo kwa sasa hakuna ushahidi.

    Inawezekana kuunda mabano madogo yaliyopozwa sana yaliyojazwa na fuwele za piezoelectric (ambazo hutoa umeme unapoharibika), na umbali kati yao. Teknolojia hii inatuwezesha kuweka mipaka ya micron 5-10 kwenye vipimo "vikubwa". Kwa maneno mengine, mvuto hufanya kazi kulingana na utabiri wa uhusiano wa jumla kwenye mizani ndogo sana kuliko milimita. Kwa hivyo ikiwa kuna vipimo vikubwa vya ziada, viko katika viwango vya nishati visivyoweza kufikiwa na LHC na, muhimu zaidi, usitatue shida ya uongozi.

    Bila shaka, kwa tatizo la uongozi kunaweza kuwa na ufumbuzi tofauti kabisa ambao hauwezi kupatikana kwenye migongano ya kisasa, au hakuna suluhisho kabisa; inaweza tu kuwa mali ya asili bila maelezo yoyote kwa hilo. Lakini sayansi haitasonga mbele bila kujaribu, na hivyo ndivyo mawazo na jitihada hizi zinajaribu kufanya: kusukuma ujuzi wetu wa ulimwengu mbele. Na, kama kawaida, na kuanza kwa mbio ya pili ya LHC, ninatazamia kuona kile kinachoweza kuonekana hapo, kando na kifua cha Higgs ambacho tayari kimegunduliwa!

    Lebo:

    • mvuto
    • mwingiliano wa kimsingi
    • tanki
    Ongeza vitambulisho

    Tuma kazi yako nzuri katika msingi wa maarifa ni rahisi. Tumia fomu iliyo hapa chini

    Kazi nzuri kwa tovuti">

    Wanafunzi, wanafunzi waliohitimu, wanasayansi wachanga wanaotumia msingi wa maarifa katika masomo na kazi zao watakushukuru sana.

    Iliyotumwa kwenye http://www.allbest.ru/

    Utangulizi

    Uvumbuzi wa fizikia ya kisasa

    Mwaka bora

    Hitimisho

    Utangulizi

    Wakati mwingine, ikiwa utajiingiza katika masomo ya fizikia ya kisasa, unaweza kufikiria kuwa uko katika fantasia isiyoelezeka. Hakika, siku hizi fizikia inaweza kuleta maisha karibu wazo lolote, mawazo au dhana. Kazi hii inakuletea karibu mafanikio bora zaidi ya binadamu katika sayansi ya kimwili. Kutoka ambayo hutokea idadi kubwa sana ya maswali ambayo hayajatatuliwa, suluhisho ambalo wanasayansi labda tayari wanafanya kazi. Utafiti wa fizikia ya kisasa utakuwa daima husika. Tangu maarifa uvumbuzi wa hivi karibuni inatoa kasi kubwa kwa maendeleo ya utafiti mwingine wowote. Na hata nadharia potofu zitamsaidia mtafiti kutojikwaa na kosa hili, na hazitapunguza kasi ya utafiti. Kusudi Mradi huu ni utafiti wa fizikia ya karne ya 21. Kazi pia inasimama kwa kusoma orodha ya uvumbuzi katika maeneo yote ya sayansi ya mwili. Utambulisho wa shida kubwa zilizoulizwa na wanasayansi katika fizikia ya kisasa. Kitu Utafiti huo unajumuisha matukio yote muhimu katika fizikia kutoka 2000 hadi 2016. Somo kuna uvumbuzi muhimu zaidi unaotambuliwa na chuo kikuu cha wanasayansi cha ulimwengu. Kazi yote imefanywa njia uchambuzi wa majarida ya uhandisi na vitabu vya sayansi ya mwili.

    Uvumbuzi wa fizikia ya kisasa

    Licha ya uvumbuzi wote wa karne ya 20, hata sasa ubinadamu, katika suala la maendeleo ya teknolojia na maendeleo, huona tu ncha ya barafu. Walakini, hii haipunguzi bidii ya wanasayansi na watafiti wa viboko mbali mbali, lakini kinyume chake, inaongeza hamu yao tu. Leo tutazungumzia wakati wetu, ambao sisi sote tunakumbuka na kujua. Tutazungumza juu ya uvumbuzi ambao njia moja au nyingine ikawa mafanikio ya kweli katika uwanja wa sayansi na itaanza, labda, na muhimu zaidi. Ni muhimu kutaja hapa kwamba wengi zaidi ugunduzi muhimu sio muhimu kila wakati kwa mtu wa kawaida, lakini muhimu sana kwa ulimwengu wa kisayansi.

    Kwanzanafasi ni ugunduzi wa hivi karibuni, hata hivyo, umuhimu wake kwa fizikia ya kisasa ni mkubwa, ugunduzi huu na wanasayansi " chembe ya mungu"au, ​​kama kawaida huitwa, kifua cha Higgs. Kwa kweli, ugunduzi wa chembe hii unaelezea sababu ya kuonekana kwa wingi katika chembe nyingine za msingi. Inafaa kumbuka kuwa wamekuwa wakijaribu kudhibitisha uwepo wa kifua cha Higgs kwa miaka 45, lakini hivi karibuni iliwezekana kufanya hivi. Huko nyuma mnamo 1964, Peter Higgs, ambaye chembe hiyo inaitwa jina lake, alitabiri uwepo wake, lakini hakukuwa na njia ya kudhibitisha kivitendo. Lakini mnamo Aprili 26, 2011, habari zilienea kwenye Mtandao kwamba kwa msaada wa Gari Kubwa la Hadron, lililoko karibu na Geneva, wanasayansi walifanikiwa kugundua chembe iliyotafutwa, ambayo ilikuwa karibu kuwa hadithi. Walakini, wanasayansi hawakuthibitisha hii mara moja, na mnamo Juni 2012 tu wataalam walitangaza ugunduzi wao. Hata hivyo, hitimisho la mwisho lilifikiwa tu mwezi Machi 2013, wakati wanasayansi wa CERN walipotoa taarifa kwamba chembe iliyogunduliwa ilikuwa boson ya Higgs. Licha ya ukweli kwamba ugunduzi wa chembe hii umekuwa alama kwa ulimwengu wa kisayansi, matumizi yake ya vitendo katika hatua hii ya maendeleo bado ni ya shaka. Peter Higgs mwenyewe, akizungumzia uwezekano wa kutumia boson, alisema yafuatayo: "Kuwepo kwa boson hudumu kitu cha quinntillionth ya sekunde, na ni vigumu kwangu kufikiria jinsi chembe ya muda mfupi inaweza kutumika. kwa muda mrefu. Chembe ambazo huishi kwa milioni moja ya sekunde, hata hivyo, sasa zinatumiwa katika dawa. Kwa hiyo, wakati mmoja, mwanafizikia maarufu wa Kiingereza wa majaribio, alipoulizwa kuhusu manufaa na matumizi ya vitendo ya induction ya sumaku iliyogunduliwa naye, alisema, "Ni faida gani ambayo mtoto mchanga anaweza kuwa nayo?" na kwa hili, labda, nilifunga mada hii.

    Pilinafasi kati ya kuvutia zaidi, kuahidi na miradi kabambe ubinadamu katika karne ya 21 unachambua jenomu la mwanadamu. Sio bure kwamba Mradi wa Genome wa Binadamu una sifa ya kuwa mradi muhimu zaidi katika uwanja wa utafiti wa kibaolojia, na kazi juu yake ilianza mnamo 1990, ingawa inafaa kutaja kwamba suala hili pia lilizingatiwa katika miaka ya 80 ya karne iliyopita. Karne ya 20. Lengo la mradi lilikuwa wazi - hapo awali ilipangwa kuamua mlolongo wa nucleotides zaidi ya bilioni tatu (nucleotides hufanya DNA), na pia kuamua zaidi ya jeni elfu 20 katika genome ya binadamu. Walakini, baadaye, kidogo vikundi vya utafiti kupanua kazi. Inafaa pia kuzingatia kuwa utafiti huo, uliokamilika mnamo 2006, ulitumia dola bilioni 3.

    Hatua za mradi zinaweza kugawanywa katika sehemu kadhaa:

    1990mwaka. Bunge la Marekani hutenga fedha kwa ajili ya kuchunguza jenomu la binadamu.

    1995mwaka. Mlolongo kamili wa kwanza wa DNA wa kiumbe hai huchapishwa. Bakteria ya Haemophilus influenzae ilizingatiwa

    1998mwaka. Mfuatano wa kwanza wa DNA uliochapishwa kiumbe cha seli nyingi. Bapa minyoo Caenorhabditiselegans walizingatiwa.

    1999mwaka. Katika hatua hii, zaidi ya dazeni mbili za jenomu zimefumbuliwa.

    2000mwaka. "Mkutano wa kwanza wa genome wa binadamu" ulitangazwa - ujenzi wa kwanza wa genome ya binadamu.

    2001mwaka. Rasimu ya kwanza ya genome ya binadamu.

    2003mwaka. Utambuzi kamili wa DNA, inabaki kufafanua chromosome ya kwanza ya mwanadamu.

    2006mwaka. Hatua ya mwisho ya kazi ya kubainisha jenomu kamili ya binadamu.

    Licha ya ukweli kwamba wanasayansi kote ulimwenguni walifanya mipango mikubwa ya mwisho wa mradi huo, matarajio yao hayakufikiwa. Washa wakati huu Jumuiya ya wanasayansi ilitambua mradi huo kama kutofaulu katika asili yake, lakini haiwezekani kusema kwamba haikuwa na maana kabisa. Data mpya imewezesha kuharakisha kasi ya maendeleo ya dawa na teknolojia ya kibayoteknolojia.

    Tangu mwanzo wa milenia ya tatu, uvumbuzi mwingi umetokea ambao umeathiri sayansi ya kisasa na watu wa kawaida. Lakini wanasayansi wengi huzipuuza kwa kulinganisha na uvumbuzi uliotajwa hapo juu. Mafanikio haya ni pamoja na yafuatayo.

    1. Zaidi ya sayari 500 zimetambuliwa nje ya mfumo wa jua, na hii, inaonekana, sio kikomo. Hizi ndizo zinazoitwa exoplanets - sayari ziko nje ya mfumo wa jua. Wanaastronomia walitabiri kuwepo kwao kwa muda mrefu sana, lakini ushahidi wa kwanza wa kuaminika ulipatikana tu mwaka wa 1992. Tangu wakati huo, wanasayansi wamepata exoplanets zaidi ya mia tatu, lakini hawajaweza kuchunguza yoyote kati yao moja kwa moja. Watafiti walifanya hitimisho kwamba sayari huzunguka nyota fulani kulingana na ishara zisizo za moja kwa moja. Mnamo 2008, vikundi viwili vya wanaastronomia vilichapisha nakala zilizo na picha za sayari za nje. Wote ni wa darasa la "Jupiters moto," lakini ukweli kwamba sayari inaweza kuonekana unatoa tumaini kwamba siku moja wanasayansi wataweza kutazama sayari ambazo ukubwa wake unalingana na Dunia.

    2. Hata hivyo, kwa sasa njia ya kutambua moja kwa moja ya exoplanets sio kuu. Darubini mpya ya Kepler, iliyoundwa mahususi kutafuta sayari zinazozunguka nyota za mbali, hutumia mojawapo ya mbinu zisizo za moja kwa moja. Lakini Pluto, kinyume chake, amepoteza hadhi yake kama sayari. Hii ni kutokana na ugunduzi wa kitu kipya katika mfumo wa jua, ambacho ukubwa wake ni theluthi moja kubwa kuliko saizi ya Pluto. Kitu hicho kilipewa jina la Eris na mwanzoni walitaka kukirekodi kama sayari ya kumi ya mfumo wa jua. Walakini, mnamo 2006, Jumuiya ya Kimataifa ya Astronomia ilitambua Eris kama sayari ndogo tu. Mnamo 2008 ilianzishwa kategoria mpya miili ya mbinguni- plutoids, ambayo ni pamoja na Eris, na wakati huo huo Pluto. Wanaastronomia sasa wanatambua sayari nane pekee katika mfumo wa jua.

    3. "Nyeusi mashimo" pande zote. Wanasayansi pia wamegundua kuwa karibu robo ya Ulimwengu ina maada nyeusi, wakati maada ya kawaida huchangia karibu 4%. Inaaminika kuwa dutu hii ya kushangaza, ambayo inashiriki katika mwingiliano wa mvuto lakini haishiriki katika mwingiliano wa sumakuumeme, inachukua hadi asilimia 20 ya jumla ya misa ya Ulimwengu. Mnamo 2006, wakati wa kusoma kundi la galaksi Risasi hizo zilitoa ushahidi wa uhakika wa kuwepo kwa mambo ya giza. Ni mapema mno kuzingatia kwamba matokeo haya, ambayo baadaye yalithibitishwa na uchunguzi wa kundi kubwa la MACSJ0025, hatimaye yalimaliza mjadala kuhusu jambo la giza. Walakini, kulingana na mzee mtafiti mwenzetu SAI MSU Sergei Popov, "ugunduzi huu unatoa hoja nzito zinazounga mkono kuwepo kwake na unaleta matatizo kwa mifano mbadala ambayo itakuwa vigumu kwao kutatua."

    4. Maji juu Mirihi Na Mwezi. Imethibitishwa kuwa kulikuwa na maji kwenye Mirihi kwa wingi wa kutosha kwa uhai kutokea. Martian water ilitunukiwa nafasi ya tatu kwenye orodha hiyo. Wanasayansi wameshuku kwa muda mrefu kuwa hali ya hewa kwenye Mirihi ilikuwa na unyevu mwingi kuliko ilivyo sasa. Picha za uso wa sayari hiyo zilifichua miundo mingi ambayo ingeweza kuachwa na mtiririko wa maji. Ushahidi wa kwanza wa kweli kwamba maji bado yapo kwenye Mihiri ulipatikana mnamo 2002. Obita ya Mars Odyssey imepata amana za barafu chini ya uso wa sayari. Miaka sita baadaye, chombo cha uchunguzi cha Phoenix, ambacho kilitua karibu na ncha ya kaskazini ya Mirihi mnamo Mei 26, 2008, kiliweza kupata maji kutoka kwenye udongo wa Mirihi kwa kuyapasha moto kwenye tanuru yake.

    Maji ni moja wapo ya kinachojulikana kama alama za kibaolojia - vitu ambavyo ni viashiria vya uwezekano wa kuishi kwa sayari. Viashiria vingine vitatu ni oksijeni, dioksidi kaboni na methane. Sayari hii ya mwisho inapatikana kwa wingi kwenye Mirihi, lakini inaongeza na kupunguza uwezekano wa Sayari Nyekundu ya kuhifadhi maisha. Hivi majuzi, maji yalipatikana kwa jirani yetu mwingine katika mfumo wa jua. Vifaa kadhaa vilithibitisha mara moja kwamba molekuli za maji au "mabaki" yao - ioni za hidroksili - zimetawanyika kwenye uso mzima wa Mwezi. Kutoweka taratibu kwa dutu nyeupe (barafu) kwenye mtaro uliochimbwa na Phoenix ulikuwa ushahidi mwingine usio wa moja kwa moja wa kuwepo kwa maji yaliyoganda kwenye Mirihi.

    5. Viinitete uokoaji dunia. Haki ya kuchukua nafasi ya tano katika cheo ilitolewa mbinu mpya kupata seli shina za kiinitete (ESC), ambayo haileti maswali kutoka kwa kamati nyingi za maadili (au tuseme, inazua maswali machache). ESC zina uwezo wa kubadilika kuwa seli yoyote kwenye mwili. Wana uwezo mkubwa wa kutibu magonjwa mengi yanayohusiana na kifo cha seli (kwa mfano, ugonjwa wa Parkinson). Kwa kuongeza, inawezekana kinadharia kukua viungo vipya kutoka kwa ESCs. Walakini, hadi sasa wanasayansi sio wazuri sana katika "kusimamia" maendeleo ya ESC. Utafiti mwingi unahitajika ili kusimamia mazoezi haya. Hadi sasa, kikwazo kikuu cha utekelezaji wao kilikuwa ukosefu wa chanzo chenye uwezo wa kutoa kiasi kinachohitajika ESC. Seli za shina za embryonic ziko tu kwenye kiinitete katika hatua za mwanzo za ukuaji. Baadaye, ESCs hupoteza uwezo wa kuwa chochote wanachotaka. Majaribio ya kutumia viinitete yamepigwa marufuku katika nchi nyingi. Mnamo 2006, wanasayansi wa Kijapani wakiongozwa na Shinya Yamanaka walifanikiwa kugeuza seli za tishu zinazounganishwa kuwa ESC. Kama elixir ya kichawi, watafiti walitumia jeni nne ambazo zililetwa kwenye genome ya fibroblast. Mnamo mwaka wa 2009, wanabiolojia walifanya majaribio kuthibitisha kwamba seli za shina "zilizobadilishwa" zinafanana katika mali zao na halisi.

    6. Bioroboti tayari ukweli. Katika nafasi ya sita kulikuwa na teknolojia mpya zinazoruhusu watu kudhibiti viungo bandia kwa nguvu ya mawazo. Kazi juu ya uundaji wa njia kama hizo imekuwa ikiendelea kwa muda mrefu, lakini matokeo muhimu yalianza kuonekana ndani tu miaka iliyopita. Kwa mfano, mnamo 2008, kwa kutumia elektroni zilizowekwa kwenye ubongo, tumbili aliweza kudhibiti mkono wa roboti wa mitambo. Miaka minne mapema, wataalam wa Marekani waliwafundisha watu wa kujitolea kuelekeza matendo ya wahusika mchezo wa kompyuta bila vijiti vya furaha na kibodi. Tofauti na majaribio ya nyani, hapa wanasayansi wanasoma ishara za ubongo bila kufungua fuvu. Mnamo 2009, ripoti za vyombo vya habari zilionekana kuhusu mtu ambaye alijua udhibiti wa bandia iliyounganishwa na mishipa ya bega (alipoteza mkono wake na mkono katika ajali ya gari).

    7. Imeundwa roboti Na kibayolojia ubongo. Katikati ya Agosti 2010, wanasayansi kutoka Chuo Kikuu cha Kusoma walitangaza kuundwa kwa roboti inayodhibitiwa ubongo wa kibiolojia. Ubongo wake huundwa kutoka kwa niuroni zilizokua kwa bandia ambazo zimewekwa kwenye safu ya multielectrode. Safu hii ni ya maabara ya cuvette yenye takriban elektrodi 60 zinazopokea ishara za umeme zinazozalishwa na seli. Hizi hutumika kuanzisha harakati za roboti. Leo, watafiti wanaangalia jinsi ubongo unavyojifunza, kuhifadhi na kufikia kumbukumbu, ambayo itasababisha ufahamu bora wa taratibu za Alzheimer's, Parkinson, na hali zinazotokea kwa viharusi na majeraha ya ubongo. Mradi huu kweli fursa ya kipekee tazama kitu ambacho kinaweza kuonyesha tabia changamano na bado kinabaki kuwa na uhusiano wa karibu na shughuli za niuroni binafsi. Wanasayansi sasa wanafanya kazi ili kufanya roboti kujifunza kwa kutumia mawimbi tofauti inaposogea hadi kwenye nafasi zilizoamuliwa mapema. Matumaini ni kwamba roboti inapojifunza, itawezekana kuonyesha jinsi kumbukumbu zinavyoonekana kwenye ubongo roboti inaposonga katika eneo linalojulikana. Kama watafiti wanavyosisitiza, roboti hiyo inadhibitiwa na seli za ubongo pekee. Hakuna udhibiti wa ziada hakuna mtu wala kompyuta. Labda katika miaka michache tu, teknolojia hii inaweza tayari kutumika kuhamisha watu waliopooza katika mifupa ya mifupa iliyounganishwa na miili yao, anasema mtafiti mkuu wa mradi huo, profesa wa neurobiolojia katika Chuo Kikuu. Dukas Miguel Nicolelis. Majaribio kama haya yalifanyika katika Chuo Kikuu cha Arizona. Huko, Charles Higgins alitangaza kuundwa kwa roboti inayodhibitiwa na ubongo na macho ya kipepeo. Aliweza kuunganisha elektrodi kwenye nyuroni za kuona kwenye ubongo wa mwewe, akaunganisha na roboti, na ilijibu kile ambacho kipepeo aliona. Wakati kitu kilipokaribia, roboti ilisogea mbali. Kulingana kupata mafanikio Higgins alipendekeza kuwa katika miaka 10-15, kompyuta za "mseto" zinazotumia mchanganyiko wa teknolojia na viumbe hai zitakuwa ukweli, na bila shaka hii ni mojawapo ya njia zinazowezekana za kutokufa kwa kiakili.

    8. Kutoonekana. Mafanikio mengine ya hali ya juu ni ugunduzi wa nyenzo zinazofanya vitu visivyoonekana kwa kulazimisha mwanga kuzunguka vitu vya nyenzo. Wanafizikia wa macho wameanzisha dhana ya vazi ambalo huzuia miale ya mwanga kiasi kwamba mtu anayevaa huwa haonekani. Upekee wa mradi huu ni kwamba kupiga mwanga kwenye nyenzo kunaweza kudhibitiwa kwa kutumia emitter ya ziada ya laser. Mtu aliyevaa koti kama hilo la mvua hatatambuliwa na kamera za kawaida za uchunguzi, watengenezaji wanasema. Wakati huo huo, katika kifaa cha kipekee yenyewe, taratibu hutokea ambazo zinapaswa kuwa tabia ya mashine ya muda - mabadiliko katika uhusiano kati ya nafasi na wakati kutokana na kasi ya kudhibitiwa ya mwanga. Hivi sasa, wataalam tayari wameweza kutengeneza mfano; urefu wa kipande cha nyenzo ni karibu sentimita 30. Na vazi kama hilo la mini hukuruhusu kuficha matukio ambayo yalitokea ndani ya sekunde 5 za nanoseconds.

    9. Ulimwenguni ongezeko la joto. Kwa usahihi zaidi, ushahidi unaothibitisha ukweli wa mchakato huu. Katika miaka ya hivi karibuni, habari za kutisha zimetoka karibu kila pembe ya dunia. Eneo la barafu za Aktiki na Antaktika linapungua kwa kasi ambayo ni kasi zaidi kuliko hali ya mabadiliko ya hali ya hewa "kidogo". Wanaikolojia wasio na matumaini wanatabiri kwamba Ncha ya Kaskazini itaondolewa kabisa na barafu katika msimu wa joto ifikapo 2020. Greenland ni ya wasiwasi hasa kwa wanasayansi wa hali ya hewa. Kulingana na data fulani, ikiwa itaendelea kuyeyuka kwa kiwango sawa na sasa, basi mwisho wa karne mchango wake katika kuongezeka kwa viwango vya bahari ya ulimwengu utakuwa sentimita 40. Kwa sababu ya kupunguzwa kwa eneo la barafu na mabadiliko katika usanidi wao, Italia na Uswizi tayari zimelazimika kuchora tena mpaka wao uliowekwa kwenye Alps. Moja ya lulu za Kiitaliano - Venice nzuri - ilitabiriwa kuwa na mafuriko mwishoni mwa karne hii. Australia inaweza kwenda chini ya maji wakati huo huo kama Venice.

    10. Quantum kompyuta. Hiki ni kifaa cha dhahania cha kompyuta ambacho kinatumia kwa kiasi kikubwa athari za kiufundi za quantum kama vile msongamano wa quantum na usawa wa quantum. Wazo la kompyuta ya quantum, iliyoonyeshwa kwanza na Yu. I. Manin na R. Feynman, ni kwamba mfumo wa quantum L ngazi mbili vipengele vya quantum(Qubits) ina 2 L majimbo huru ya mstari, na kwa hivyo, kwa sababu ya kanuni ya upanuzi wa quantum, 2 L-dimensional Hilbert state space. Operesheni katika kompyuta ya quantum inalingana na mzunguko katika nafasi hii. Kwa hivyo, kifaa cha kompyuta cha quantum cha ukubwa L qubit inaweza kutekeleza 2 sambamba L shughuli.

    11. Nanoteknolojia. Sehemu ya sayansi na teknolojia iliyotumika ambayo inahusika na vitu vidogo kuliko nanomita 100 (nanomita 1 ni sawa na mita 10?9). Nanoteknolojia ni tofauti kimaelezo na jadi taaluma za uhandisi, kwa kuwa kwa mizani kama hiyo teknolojia za kawaida, za macroscopic za kushughulikia jambo mara nyingi hazitumiki, na matukio ya microscopic, dhaifu kidogo kwenye mizani ya kawaida, huwa muhimu zaidi: mali na mwingiliano wa atomi na molekuli za mtu binafsi, athari za quantum. Kwa maneno ya vitendo, hizi ni teknolojia za utengenezaji wa vifaa na vifaa vyao muhimu kwa uundaji, usindikaji na ujanjaji wa chembe ambazo ukubwa wake huanzia nanomita 1 hadi 100. Hata hivyo, nanoteknolojia kwa sasa ni changa, kwani uvumbuzi mkubwa uliotabiriwa katika uwanja huu bado haujafanywa. Walakini, utafiti unaoendelea tayari unatoa matokeo ya vitendo. Matumizi ya nanoteknolojia ya hali ya juu mafanikio ya kisayansi inaruhusu sisi kuainisha kama teknolojia ya juu.

    Mwaka bora

    Zaidi ya miaka 16 iliyopita ya kusoma sayansi ya mwili, 2012 inasimama haswa. Mwaka huu unaweza kuitwa mwaka ambapo utabiri mwingi uliotolewa na wanafizikia mapema ulitimia. Hiyo ni, inaweza kuweka madai ya jina la mwaka wakati ndoto za wanasayansi wa siku za nyuma zilitimia 2012 ziliwekwa alama na mfululizo wa mafanikio katika uwanja wa nadharia na fizikia ya majaribio. Wanasayansi wengine wanaamini kuwa kwa ujumla ilikuwa hatua ya kugeuza - uvumbuzi wake uliletwa sayansi ya dunia kwa kiwango kipya. Lakini ni yupi kati yao aliyegeuka kuwa muhimu zaidi? Jarida lenye mamlaka la kisayansi la PhysicsWorld linatoa toleo lake la 10 bora katika uwanja wa fizikia. chembe genome higgs boson

    Washa kwanzamahali Chapisho hilo, bila shaka, lilithibitisha ugunduzi wa chembe sawa na Higgs boson kwa ushirikiano wa ATLAS na CMS katika Large Hadron Collider (LHC). Kama tunavyokumbuka, ugunduzi wa chembe iliyotabiriwa karibu nusu karne iliyopita ulipaswa kukamilika uthibitisho wa majaribio Mfano wa kawaida. Ndio maana wanasayansi wengi walichukulia ugunduzi wa kifua kikuu kuwa mafanikio muhimu zaidi katika fizikia ya karne ya 21.

    Kifua cha Higgs kilikuwa muhimu sana kwa wanasayansi kwa sababu uwanja wake unasaidia kueleza jinsi, mara baada ya Big Bang, ulinganifu wa electroweak ulivunjwa, baada ya hapo chembe za msingi zilipata molekuli ghafla. Kwa kushangaza, moja ya siri muhimu zaidi kwa wajaribu kwa muda mrefu haikubaki chochote zaidi ya wingi wa kifua hiki, kwani Modeli ya Kawaida haiwezi kutabiri. Ilikuwa ni lazima kuendelea kwa majaribio na makosa, lakini mwishowe, majaribio mawili katika LHC yaligundua kwa kujitegemea chembe yenye wingi wa 125 GeV/cI. Aidha, kuegemea ya tukio hili kubwa ya kutosha. Ikumbukwe kwamba nzi mdogo katika marashi ameingia ndani ya marashi - bado sio kila mtu ana uhakika kwamba kifua kilichopatikana na wanafizikia ni boson ya Higgs. Kwa hivyo, bado haijulikani ni nini spin ya hii chembe mpya. Kwa mujibu wa Standard Model, inapaswa kuwa sifuri, lakini kuna uwezekano kwamba inaweza kuwa sawa na 2 (chaguo na moja tayari imetolewa). Ushirikiano wote unaamini kuwa tatizo hili linaweza kutatuliwa kwa kuchambua data zilizopo. Joe Incandela, anayewakilisha CMS, anatabiri kuwa vipimo vya spin vilivyo na kiwango cha kujiamini cha 3-4y vinaweza kuwasilishwa mapema katikati ya 2013. Kwa kuongezea, kuna mashaka kadhaa juu ya idadi ya njia za kuoza kwa chembe - wakati mwingine, kifua hiki hakikuoza kama ilivyotabiriwa na Mfano huo wa Kawaida. Walakini, wafanyikazi wa ushirikiano wanaamini kuwa hii pia inaweza kufafanuliwa kwa kufanya uchambuzi sahihi zaidi wa matokeo. Kwa njia, katika mkutano wa Novemba huko Japani, wafanyakazi wa LHC waliwasilisha data ya uchambuzi wa migongano mpya na nishati ya 8 TeV, ambayo ilifanywa baada ya tangazo la Julai. Na kile kilichotokea kama matokeo kilizungumza kwa kupendelea ukweli kwamba kifua cha Higgs kilipatikana katika msimu wa joto, na sio chembe nyingine. Walakini, hata ikiwa sio boson sawa, PhysicsWorld bado inaamini kuwa ushirikiano wa ATLAS na CMS unastahili tuzo. Kwani katika historia ya fizikia haijawahi kutokea majaribio makubwa kama haya ambayo maelfu ya watu walihusika na ambayo yalidumu kwa miongo miwili. Walakini, labda thawabu kama hiyo itakuwa mapumziko ya muda mrefu yanayostahiki. Sasa migongano ya protoni imesimama, na kwa muda mrefu - kama unavyoona, hata kama "mwisho wa ulimwengu" ungekuwa ukweli, basi mgongano haungekuwa wa kulaumiwa kwa hilo, kwani wakati huo ilikuwa. Ilizimwa Mnamo Januari-Februari 2013, Kwa nishati hiyo hiyo, majaribio kadhaa yatafanyika kwenye mgongano wa protoni na ioni za risasi, na kisha kichocheo kitasimamishwa kwa miaka miwili kwa kisasa, na kisha kuanza tena, kuleta nishati. ya majaribio hadi 13 TeV.

    Pilimahali Jarida hilo lilitolewa kwa timu ya wanasayansi kutoka Vyuo Vikuu vya Teknolojia vya Delft na Eindhoven (Uholanzi), wakiongozwa na Leo Kouwenhoven, ambao mwaka huu walikuwa wa kwanza kuona dalili za kutokuwepo kwa femu za Majorana katika yabisi. Chembe hizi za kuchekesha, ambazo kuwepo kwake kulitabiriwa nyuma mwaka wa 1937 na mwanafizikia Ettore Majorana, ni za kuvutia kwa sababu zinaweza kufanya wakati huo huo kama antiparticles zao wenyewe. Pia inachukuliwa kuwa fermions ya Majorana inaweza kuwa sehemu ya jambo la ajabu la giza. Haishangazi kwamba wanasayansi walingojea ugunduzi wao wa majaribio kuliko ugunduzi wa kifua cha Higgs.

    Washa cha tatumahali Jarida hilo liliangazia kazi za wanafizikia kutoka kwa ushirikiano wa BaBar kwenye mgongano wa PEP-II kwenye Maabara ya Kitaifa ya Kuongeza kasi ya SLAC (Marekani). Na cha kufurahisha zaidi ni kwamba wanasayansi hawa walithibitisha tena kwa majaribio utabiri uliofanywa miaka 50 iliyopita - walithibitisha kuwa wakati B-mesons inaharibika, T-symmetry inakiukwa (hili ndilo jina la uhusiano kati ya michakato ya moja kwa moja na ya nyuma katika hali inayoweza kubadilika) . Kama matokeo, watafiti waligundua kuwa wakati wa mabadiliko kati ya majimbo ya quantum ya meson B0, kasi yao inatofautiana.

    Washa nnemahali tena kuangalia utabiri wa muda mrefu. Hata miaka 40 iliyopita, wanafizikia wa Soviet Rashid Sunyaev na Yakov Zeldovich walihesabu kwamba harakati za vikundi vya galaksi za mbali zinaweza kuzingatiwa kwa kupima mabadiliko madogo katika joto la mionzi ya asili ya microwave. Na mwaka huu tu, Nick Hand kutoka Chuo Kikuu cha California huko Berkeley (Marekani), mwenzake na darubini ya ACT ya mita sita (Darubini ya Atacama Cosmology) waliweza kutekeleza hili katika vitendo kama sehemu ya Utafiti wa Spectroscopic wa mradi wa Baryon Oscillations.

    Tanomahali ilichukua utafiti na kundi la Allard Mosk kutoka Taasisi ya MESA+ ya Nanoteknolojia na Chuo Kikuu cha Twente (Uholanzi). Wanasayansi wamependekeza njia mpya ya kujifunza taratibu zinazotokea katika miili ya viumbe hai, ambayo haina madhara na sahihi zaidi kuliko radiografia, ambayo inajulikana kwa kila mtu. Wanasayansi walifaulu kutumia athari ya madoadoa ya leza (kinachojulikana kama muundo wa mwingiliano wa nasibu ulioundwa wakati wa mwingiliano wa pande zote. mawimbi madhubuti, kuwa na zamu za awamu nasibu na seti nasibu ya nguvu), ili kutambua vitu hadubini vya umeme kupitia milimita chache za nyenzo zisizo wazi. Bila kusema, teknolojia kama hiyo pia ilitabiriwa miongo kadhaa mapema.

    Washa ya sitamahali watafiti Mark Oxborrow kutoka Maabara ya Kitaifa ya Mifumo, Jonathan Brizu na Neil Alford kutoka Chuo cha Imperial London (Uingereza) walitulia kwa kujiamini. Walifanikiwa kujenga kile walichokiota pia miaka mingi-- maser (jenereta ya quantum inayotoa moshi mawimbi ya sumakuumeme safu ya sentimita), yenye uwezo wa kufanya kazi kwa joto la kawaida. Hadi sasa, vifaa hivi vililazimika kupozwa hadi joto la chini sana kwa kutumia heliamu ya kioevu, na hivyo kufanya visifanye faida kwa matumizi ya kibiashara. Na sasa maseri yanaweza kutumika katika mawasiliano ya simu na mifumo ya kuunda picha sahihi zaidi.

    Sabamahali kwa kustahili tuzo kwa kikundi cha wanafizikia kutoka Ujerumani na Ufaransa ambao waliweza kuanzisha uhusiano kati ya thermodynamics na nadharia ya habari. Nyuma mnamo 1961, Rolf Landauer alisema kuwa ufutaji wa habari unaambatana na utaftaji wa joto. Na mwaka huu, dhana hii ilithibitishwa kwa majaribio na wanasayansi Antoine Beru, Artak Arakelyan, Artem Petrosyan, Sergio Siliberto, Raoul Dellinschneider na Eric Lutz.

    Wanafizikia wa Austria Anton Zeilinger, Robert Fickler na wenzao kutoka Chuo Kikuu cha Vienna(Austria), ambao waliweza kuingiza picha na orbital nambari ya quantum hadi 300, ambayo ni zaidi ya mara kumi zaidi ya rekodi ya awali, hit the ya nanemahali. Ugunduzi huu sio tu wa kinadharia, lakini pia matokeo ya vitendo - fotoni kama hizo "zilizoshikwa" zinaweza kuwa wabebaji wa habari ndani. kompyuta za quantum na katika mfumo wa usimbaji wa mawasiliano ya macho, na pia katika kuhisi kwa mbali.

    Washa ya tisamahali alikuja kwa kundi la wanafizikia wakiongozwa na Daniel Stancil kutoka Chuo Kikuu cha North Carolina (USA). Wanasayansi hao walifanya kazi na boriti ya neutrino ya NuMI kutoka Maabara ya Kitaifa ya Kuongeza kasi. Fermi na kigunduzi cha MINERvA. Kama matokeo, walifanikiwa kusambaza habari kwa kutumia neutrinos kwa umbali wa zaidi ya kilomita. Ingawa kasi ya uwasilishaji ilikuwa ya chini (bps 0.1), ujumbe ulipokelewa karibu bila makosa, ambayo inathibitisha uwezekano wa msingi wa mawasiliano ya msingi wa neutrino, ambayo inaweza kutumika wakati wa kuwasiliana na wanaanga sio tu kwenye sayari ya jirani, lakini hata kwenye gala nyingine. . Kwa kuongezea, hii inafungua matarajio makubwa ya skanning ya neutrino ya Dunia - teknolojia mpya ya kutafuta madini, na pia kugundua matetemeko ya ardhi na. shughuli za volkeno katika hatua za mwanzo.

    Orodha 10 bora ya jarida la PhysicsWorld inakamilishwa na ugunduzi uliofanywa na wanafizikia kutoka Marekani - Zhong Lin Wang na wenzake kutoka Marekani. Taasisi ya Teknolojia jimbo la Georgia. Wametengeneza kifaa ambacho hutoa nishati kutoka kwa kutembea na harakati zingine na, bila shaka, huihifadhi. Na ingawa njia hii ilijulikana hapo awali, lakini ya kumimahali Kikundi hiki cha watafiti kilitambuliwa kwa kuwa wa kwanza kujifunza jinsi ya kubadilisha nishati ya mitambo moja kwa moja kuwa nishati inayoweza kutokea ya kemikali, kupita hatua ya umeme.

    Shida ambazo hazijatatuliwa za fizikia ya kisasa

    Chini ni orodha haijatatuliwa matatizo kisasa fiZiki. Baadhi ya matatizo haya ni ya kinadharia. Hii ina maana kwamba nadharia zilizopo haziwezi kueleza matukio fulani yaliyozingatiwa au matokeo ya majaribio. Shida zingine ni za majaribio, ikimaanisha kuwa kuna shida katika kuunda jaribio la kujaribu nadharia iliyopendekezwa au kusoma jambo kwa undani zaidi. Matatizo yafuatayo ni matatizo ya kimsingi ya kinadharia au mawazo ya kinadharia ambayo hakuna ushahidi wa majaribio. Baadhi ya matatizo haya yanahusiana kwa karibu. Kwa mfano, vipimo vya ziada au supersymmetry vinaweza kutatua tatizo la uongozi. Inaaminika kuwa nadharia kamili ya mvuto wa quantum ina uwezo wa kujibu maswali mengi yaliyoorodheshwa (isipokuwa kwa shida ya kisiwa cha utulivu).

    1. Quantum mvuto. Je, inawezekana kwa mechanics ya quantum na nadharia ya jumla uhusiano wa kuunganishwa katika nadharia moja inayojitegemea (labda nadharia ya uwanja wa quantum)? Je, muda wa angani unaendelea au ni tofauti? Nadharia inayojitegemea itatumia mvuto dhahania au itakuwa bidhaa ya muundo wa kipekee wa muda (kama ilivyo katika mvuto wa kitanzi cha quantum)? Je, kuna mikengeuko kutoka kwa utabiri wa uhusiano wa jumla kwa mizani ndogo sana au kubwa sana au hali zingine mbaya zinazotokana na nadharia ya mvuto wa quantum?

    2. Nyeusi mashimo, kutoweka habari V nyeusi shimo, mionzi Hawking. Shimo nyeusi hutoa mionzi ya joto kama nadharia inavyotabiri? Je, mionzi hii ina taarifa kuhusu muundo wake wa ndani, kama inavyopendekezwa na utofauti wa utofauti wa kipimo cha mvuto, au la, kama inavyoonyeshwa na hesabu ya asili ya Hawking? Ikiwa sivyo, na shimo nyeusi zinaweza kuyeyuka kila wakati, basi ni nini kinachotokea kwa habari iliyohifadhiwa ndani yao (mechanics ya quantum haitoi uharibifu wa habari)? Au mionzi itaacha wakati fulani wakati kuna kushoto kidogo ya shimo nyeusi? Kuna njia nyingine yoyote ya kusoma muundo wao wa ndani, ikiwa muundo kama huo upo? Je, sheria ya uhifadhi wa malipo ya baryon ni kweli ndani ya shimo jeusi? Uthibitisho wa kanuni ya udhibiti wa cosmic, pamoja na uundaji halisi wa masharti ambayo inatimizwa, haijulikani. Hakuna nadharia kamili na kamili ya magnetosphere ya mashimo nyeusi. Njia halisi ya kuhesabu nambari haijulikani hali mbalimbali mfumo, kuanguka ambayo inaongoza kwa kuibuka kwa shimo nyeusi na molekuli iliyotolewa, kasi ya angular na malipo. Ushahidi usiojulikana ndani kesi ya jumla"nadharia zisizo na nywele" kwa shimo nyeusi.

    3. Dimension muda wa nafasi. Je, kuna vipimo vya ziada vya muda wa nafasi katika maumbile kando na vinne tunavyovijua? Ikiwa ndio, nambari yao ni ngapi? Je, kipimo cha "3+1" (au cha juu zaidi) ni sifa kuu ya Ulimwengu au ni matokeo ya michakato mingine ya kimwili, kama inavyopendekezwa, kwa mfano, na nadharia ya utatuzi wa nguvu wa kisababishi? Je, tunaweza kwa majaribio "kuchunguza" vipimo vya juu vya anga? Je, kanuni ya holografia ni ya kweli, kulingana na ambayo fizikia ya muda wetu wa nafasi ya "3+1"-dimensional ni sawa na fizikia iliyo kwenye hypersurface yenye mwelekeo wa "2+1"?

    4. Mfumuko wa bei mfano Ulimwengu. Je, nadharia ya mfumuko wa bei ya ulimwengu ni kweli, na ikiwa ni hivyo, ni nini maelezo ya hatua hii? Je, eneo dhahania la inflaton linahusika na kupanda kwa mfumuko wa bei? Ikiwa mfumuko wa bei ulitokea wakati mmoja, hii ni mwanzo wa mchakato wa kujitegemea kutokana na mfumuko wa bei ya oscillations ya mitambo ya quantum, ambayo itaendelea mahali tofauti kabisa, mbali na hatua hii?

    5. Mbalimbali. Je, kuna sababu za kimwili za kuwepo kwa malimwengu mengine ambazo kimsingi hazionekani? Kwa mfano: kuna quantum mechanical "historia mbadala" au "ulimwengu nyingi"? Je, kuna ulimwengu "nyingine" nao sheria za kimwili, ambayo ni matokeo njia mbadala ukiukaji wa ulinganifu unaoonekana wa nguvu za mwili kwa nguvu za juu, ziko labda mbali sana kwa sababu ya mfumuko wa bei wa ulimwengu? Ulimwengu mwingine unaweza kuathiri yetu, na kusababisha, kwa mfano, hitilafu katika usambazaji wa joto wa mionzi ya asili ya microwave? Je, ni sawa kutumia kanuni ya kianthropic kutatua matatizo ya ulimwengu ya ulimwengu?

    6. Kanuni nafasi udhibiti Na hypothesis ulinzi kronolojia. Je, umoja ambao haujafichwa nyuma ya upeo wa matukio, unaojulikana kama "wapekee uchi," unaweza kutokea kutokana na uhalisia? masharti ya awali, au inawezekana kuthibitisha toleo fulani la "dhahania ya udhibiti wa ulimwengu" ya Roger Penrose ambayo inaonyesha kuwa hii haiwezekani? KATIKA Hivi majuzi ukweli umeonekana kuunga mkono kutolingana kwa nadharia ya udhibiti wa ulimwengu, ambayo inamaanisha kuwa umoja uchi unapaswa kutokea mara nyingi zaidi kuliko vile suluhu kali za milinganyo ya Kerr-Newman, hata hivyo, ushahidi kamili wa hii bado haujawasilishwa. Vivyo hivyo, kutakuwa na mikondo iliyofungwa ya wakati ambayo hujitokeza katika suluhisho zingine za milinganyo ya uhusiano wa jumla (na ambayo inamaanisha uwezekano wa kusafiri kwa wakati katika mwelekeo wa nyuma) zimetengwa na nadharia ya mvuto wa quantum, ambayo inachanganya uhusiano wa jumla na mechanics ya quantum, kama "dhahania ya ulinzi wa kronolojia" ya Stephen Hawking inavyodokeza?

    7. Mhimili wakati. Ni nini matukio ambayo yanatofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa kusonga mbele na kurudi nyuma kwa wakati kutuambia juu ya asili ya wakati? Je, muda unatofautianaje na anga? Kwa nini ukiukaji wa CP huzingatiwa tu katika mwingiliano dhaifu na hakuna mahali pengine? Je, ukiukwaji wa kutofautiana kwa CP ni matokeo ya sheria ya pili ya thermodynamics, au ni mhimili tofauti wa wakati? Je, kuna tofauti na kanuni ya causation? Je, zamani ndiyo pekee inayowezekana? Je, wakati wa sasa ni tofauti kimwili na wakati uliopita na ujao, au ni matokeo tu ya sifa za fahamu? Je, wanadamu walijifunzaje kujadiliana kuhusu wakati uliopo? (Angalia pia chini Entropy (mhimili wa wakati)).

    8. Eneo. Kuna matukio yasiyo ya kawaida katika fizikia ya quantum? Ikiwa zipo, je, zina vikwazo katika uhamishaji wa taarifa, au: je, nishati na vitu vinaweza kusonga katika njia isiyo ya ndani? Ni katika hali gani matukio yasiyo ya kawaida huzingatiwa? Je, kuwepo au kutokuwepo kwa matukio yasiyo ya eneo kunahusisha nini kwa muundo msingi wa muda wa nafasi? Je, hii inahusiana vipi na msongamano wa quantum? Hii inawezaje kufasiriwa kutoka kwa maoni ya tafsiri sahihi ya asili ya kimsingi ya fizikia ya quantum?

    9. Wakati ujao Ulimwengu. Je! Ulimwengu unaelekea Kuganda Kubwa, Mpasuko Kubwa, Mporomoko Kubwa au Mdundo Kubwa? Je! Ulimwengu wetu ni sehemu ya muundo wa mzunguko unaorudiwa bila kikomo?

    10. Tatizo uongozi. Kwa nini mvuto uko hivi? nguvu dhaifu? Inakuwa kubwa tu kwa kiwango cha Planck, kwa chembe zilizo na nishati ya utaratibu wa 10 19 GeV, ambayo ni ya juu zaidi kuliko kiwango cha electroweak (katika fizikia ya chini ya nishati nishati kubwa ni 100 GeV). Kwa nini mizani hii ni tofauti sana kutoka kwa kila mmoja? Ni nini huzuia kiasi cha elektroweak, kama vile wingi wa kifua cha Higgs, kupokea masahihisho ya quantum kwenye mizani kwa mpangilio wa Planck? Je, ulinganifu wa hali ya juu, vipimo vya ziada, au urekebishaji wa anthropic tu ndio suluhisho la tatizo hili?

    11. Sumaku ukiritimba. Je, chembe zilikuwepo kama wabebaji wa "chaji ya sumaku" katika enzi zozote zilizopita na zaidi nishati ya juu? Ikiwa ndivyo, je, zipo leo? (Paul Dirac alionyesha kuwa uwepo wa aina fulani monopoles magnetic inaweza kuelezea quantization ya malipo.)

    12. Kuoza protoni Na Kubwa Muungano. Tunawezaje kuunganisha mwingiliano wa kimsingi wa quantum wa kimsingi wa nadharia ya uwanja wa quantum? Kwa nini baryon nyepesi zaidi, ambayo ni protoni, ni imara kabisa? Ikiwa protoni haina msimamo, basi nusu ya maisha yake ni nini?

    13. Supersymmetry. Je, ulinganifu mkubwa wa nafasi unapatikana katika asili? Ikiwa ndivyo, ni nini utaratibu wa kuvunja supersymmetry? Je, ulinganifu wa hali ya juu hutuliza kiwango cha elektroweak, kuzuia masahihisho ya kiwango cha juu? Je, inajumuisha jambo la giza kutoka kwa chembe nyepesi za ulinganifu?

    14. Vizazi jambo. Je, kuna zaidi ya vizazi vitatu vya quark na leptoni? Je, idadi ya vizazi inahusiana na ukubwa wa nafasi? Kwa nini vizazi vipo kabisa? Je, kuna nadharia ambayo inaweza kueleza kuwepo kwa wingi katika baadhi ya quarks na leptoni katika vizazi binafsi kulingana na kanuni za kwanza (nadharia ya mwingiliano wa Yukawa)?

    15. Msingi ulinganifu Na neutrino. Ni nini asili ya neutrinos, wingi wao ni nini na walitengenezaje mabadiliko ya Ulimwengu? Kwa nini sasa kuna jambo zaidi linalogunduliwa katika Ulimwengu kuliko antimatter? Ni nguvu gani zisizoonekana zilikuwepo mwanzoni mwa Ulimwengu, lakini zikatoweka kutoka kwa mtazamo kama Ulimwengu unavyobadilika?

    16. Quantum nadharia mashamba. Je, kanuni za nadharia ya uga wa quantum inayohusiana inaendana na kuwepo kwa matriki ya kutawanya isiyo ya kawaida?

    17. Isiyo na wingi chembe chembe. Kwa nini chembe nyingi bila spin hazipo katika asili?

    18. Quantum kromodynamics. Je, ni hali gani za awamu za maada zinazoingiliana kwa nguvu na zina jukumu gani angani? Muundo wa ndani wa nucleons ni nini? Ni sifa gani za jambo linaloingiliana sana ambalo QCD inatabiri? Ni nini hudhibiti ubadilishaji wa quarks na gluons kuwa pi-mesoni na nukleoni? Je, ni jukumu gani la gluons na mwingiliano wa gluon katika nucleons na nuclei? Nini huamua vipengele muhimu QCD na ni nini uhusiano wao na asili ya mvuto na nafasi ya muda?

    19. Atomiki msingi Na nyuklia astrofizikia. Ni nini asili ya nguvu za nyuklia ambazo hufunga protoni na neutroni kwenye viini thabiti na isotopu adimu? Ni sababu gani kwa nini chembe sahili huchanganyika katika viini changamano? Ni nini asili ya nyota za nyutroni na dutu mnene ya nyuklia? Nini asili ya vipengele katika nafasi? Nini kilitokea athari za nyuklia, ambazo husogeza nyota na kusababisha milipuko yao?

    20. Kisiwa utulivu. Je, ni kiini gani kizito zaidi kilicho imara au kinachoweza kuwako?

    21. Quantum Mitambo Na kanuni kufuata (Mara nyingine kuitwa kiasi machafuko) . Je, kuna tafsiri zinazopendekezwa? mechanics ya quantum? Kama maelezo ya quantum ya ukweli, ambayo ni pamoja na vitu kama vile quantum superposition majimbo na utendaji wa wimbi kuporomoka au decoherence quantum kusababisha ukweli tunaona? Kitu kimoja kinaweza kutengenezwa kwa kutumia tatizo la kipimo: ni "kipimo" gani kinachosababisha kazi ya wimbi kuanguka katika hali fulani?

    22. Kimwili habari. Je, kuna matukio ya kimaumbile, kama vile mashimo meusi au kuporomoka kwa utendaji wa mawimbi, ambayo huharibu kabisa taarifa kuhusu majimbo yao ya awali?

    23. Nadharia Jumla (« Nadharia Kubwa vyama») . Kuna nadharia inayoelezea maadili ya vitu vyote vya kimsingi vya mwili? Kuna nadharia inayoelezea kwa nini utofauti wa upimaji wa modeli ya kawaida ndivyo ulivyo, kwa nini muda wa anga unaoonekana una vipimo 3+1, na kwa nini sheria za fizikia ziko jinsi zilivyo? Je, "nguvu za kimsingi za kimwili" hubadilika kwa wakati? Je, chembe zozote katika modeli ya kawaida ya fizikia ya chembe hufanyizwa na chembe nyingine zilizounganishwa kwa uthabiti sana hivi kwamba haziwezi kuangaliwa kwa nguvu za sasa za majaribio? Je, kuna chembe za msingi ambazo bado hazijazingatiwa, na ikiwa ni hivyo, ni nini na ni mali gani? Je, kuna nguvu za kimsingi zisizoweza kuonekana ambazo nadharia inapendekeza zinazoelezea matatizo mengine ambayo hayajatatuliwa katika fizikia?

    24. Urekebishaji kutofautiana. Je! kweli kuna nadharia zisizo za Abelian za kupima na pengo katika wigo wa wingi?

    25. Ulinganifu wa CP. Kwa nini ulinganifu wa CP haujahifadhiwa? Kwa nini imehifadhiwa katika michakato mingi inayozingatiwa?

    26. Fizikia halvledare. Nadharia ya quantum ya semiconductors haiwezi kuhesabu kwa usahihi mara kwa mara moja ya semiconductor.

    27. Quantum fizikia. Suluhisho halisi la mlinganyo wa Schrödinger wa atomi za elektroni nyingi haujulikani.

    28. Wakati wa kutatua tatizo la kueneza mihimili miwili kwenye kikwazo kimoja, sehemu ya msalaba iliyoenea inageuka kuwa kubwa sana.

    29. Feynmanium: Nini kitatokea kipengele cha kemikali, ambayo nambari ya atomiki itakuwa kubwa kuliko 137, kwa sababu hiyo elektroni ya 1s 1 italazimika kusonga kwa kasi inayozidi kasi ya mwanga (kulingana na mfano wa atomiki wa Bohr)? Je, Feynmanium ni kipengele cha mwisho cha kemikali kinachoweza kuwepo kimwili? Tatizo linaweza kuonekana karibu na kipengele cha 137, ambapo upanuzi wa usambazaji wa malipo ya nyuklia unafikia hatua yake ya mwisho. Tazama makala ya Advanced meza ya mara kwa mara vipengele na sehemu ya athari za Relativistic.

    30. Takwimu fizikia. Hakuna nadharia ya utaratibu ya michakato isiyoweza kutenduliwa ambayo inafanya uwezekano wa kufanya mahesabu ya kiasi kwa mchakato wowote wa kimwili.

    31. Quantum elektrodynamics. Kuna athari za mvuto zinazosababishwa na oscillations ya sifuri? uwanja wa sumakuumeme? Haijulikani jinsi ya kukidhi wakati huo huo masharti ya ukamilifu wa matokeo, kutofautiana kwa relativistic na jumla ya uwezekano wote mbadala sawa na umoja wakati wa kuhesabu electrodynamics ya quantum katika eneo la juu-frequency.

    32. Biofizikia. Hakuna nadharia ya upimaji kwa kinetics ya utulivu wa conformational ya macromolecules ya protini na complexes zao. Hakuna nadharia kamili ya uhamisho wa elektroni katika miundo ya kibiolojia.

    33. Superconductivity. Haiwezekani kutabiri kinadharia, kujua muundo na muundo wa dutu, ikiwa itaingia katika hali ya superconducting na kupungua kwa joto.

    Hitimisho

    Kwa hivyo, fizikia ya wakati wetu inaendelea haraka. KATIKA ulimwengu wa kisasa Vifaa vingi tofauti vimeonekana kwa msaada wa ambayo inawezekana kufanya karibu majaribio yoyote. Katika miaka 16 tu, sayansi imepiga hatua kubwa mbele. Kwa kila ugunduzi mpya au uthibitisho wa nadharia ya zamani, idadi kubwa ya maswali huibuka. Hili ndilo hasa linaloweka shauku ya wanasayansi kwa utafiti kuendelea. Yote hii ni nzuri, lakini inasikitisha kidogo kwamba orodha ya uvumbuzi bora zaidi haijumuishi mafanikio moja ya watafiti wa Kazakhstani.

    Orodha ya fasihi iliyotumika

    1. Feynman R. F. Mitambo ya Quantum na viambatanisho vya njia. M.: Mir, 1968. 380 p.

    2. Zharkov V. N. Muundo wa ndani wa Dunia na sayari. M.: Nauka, 1978. 192 p.

    3. Mendelssohn K. Fizikia joto la chini. M.: IL, 1963. 230 p.

    4. Blumenfeld L.A. Shida za fizikia ya kibaolojia. M.: Nauka, 1974. 335 p.

    5. Kresin V.Z. Superconductivity na superfluidity. M.: Nauka, 1978. 192 p.

    6. Smorodinsky Ya.A. Halijoto. M.: Nauka, 1981. 160 p.

    7. Tyablikov S.V. Njia za nadharia ya quantum ya sumaku. M.: Nauka, 1965. 334 p.

    8. Bogolyubov N.N., Logunov A.A., Todorov I.T Misingi ya mbinu ya axiomatic katika nadharia ya uwanja wa quantum. M.: Nauka, 1969. 424 p.

    9. Kane G. Fizikia ya kisasa ya chembe za msingi. M.: Mir, 1990. 360 p. ISBN 5-03-001591-4.

    10. Smorodinsky Ya. M.: Klabu ya TERRA-Kitabu, 2008. 224 p. ISBN 978-5-275-01737-3.

    11. Shirokov Yu. M., Yudin N. P. Fizikia ya nyuklia. M.: Nauka, 1972. 670 p.

    12. Sadovsky M. V. Mihadhara juu ya nadharia ya uwanja wa quantum. M.: IKI, 2003. 480 p.

    13. Rumer Yu. B., Fet A. I. Nadharia ya kikundi na mashamba ya quantized. M.: Librocom, 2010. 248 p. ISBN 978-5-397-01392-5.

    14. Novikov I.D., Frolov V.P. Fizikia ya mashimo nyeusi. M.: Nauka, 1986. 328 p.

    15. http://dic.academic.ru/.

    16. http://www.sciencedebate2008.com/.

    17. http://www.pravda.ru/.

    18. http://felbert.livejournal.com/.

    19. http://antirelativity.workfromhome.com.ua/.

    Iliyotumwa kwenye Allbest.ru

    ...

    Nyaraka zinazofanana

      Mwingiliano wa kimsingi wa mwili. Mvuto. Usumakuumeme. Mwingiliano dhaifu. Tatizo la umoja wa fizikia. Uainishaji wa chembe za msingi. Sifa chembe ndogo ndogo. Leptoni. Hadroni. Chembe ni wabebaji wa mwingiliano.

      tasnifu, imeongezwa 02/05/2003

      Dhana za kimsingi, mifumo ya chembe za msingi, aina zao mwingiliano wa kimwili(mvuto, dhaifu, sumakuumeme, nyuklia). Chembe na antiparticles. Uainishaji wa chembe za msingi: fotoni, leptoni, hadrons (mesons na baryons). Nadharia ya Quark.

      kazi ya kozi, imeongezwa 03/21/2014

      Tabia za kimsingi na uainishaji wa chembe za msingi. Aina za mwingiliano kati yao: nguvu, sumakuumeme, dhaifu na mvuto. Kiwanja viini vya atomiki na mali. Quarks na leptons. Mbinu, usajili na utafiti wa chembe za msingi.

      kazi ya kozi, imeongezwa 12/08/2010

      Njia kuu za uainishaji wa chembe za msingi, ambazo kulingana na aina za mwingiliano zimegawanywa katika: chembe za mchanganyiko, za msingi (isiyo na muundo). Vipengele vya microparticles na nusu-integer na spin nzima. Chembe za kimsingi za kweli na za kweli.

      muhtasari, imeongezwa 08/09/2010

      Tabia za njia za kuangalia chembe za msingi. Wazo la chembe za msingi, aina za mwingiliano wao. Muundo wa viini vya atomiki na mwingiliano wa nucleons ndani yao. Ufafanuzi, historia ya ugunduzi na aina za radioactivity. Athari rahisi na za mnyororo za nyuklia.

      muhtasari, imeongezwa 12/12/2009

      Chembe ya msingi ni chembe isiyo na muundo wa ndani, yaani, isiyo na chembe nyingine. Uainishaji wa chembe za msingi, alama zao na wingi. Malipo ya rangi na kanuni ya Pauli. Fermions kama chembe za msingi za vitu vyote, aina zao.

      uwasilishaji, umeongezwa 05/27/2012

      Muundo na mali ya suala la aina ya kwanza. Miundo na mali ya suala la aina ya pili (chembe za msingi). Taratibu za kuoza, mwingiliano na kuzaliwa kwa chembe za msingi. Kuangamiza na kutekeleza marufuku ya malipo.

      muhtasari, imeongezwa 10/20/2006

      Eneo la mwako wa chembe ya mafuta kwenye tanuru ya kitengo cha boiler kwa joto fulani. Uhesabuji wa wakati wa kuchomwa kwa chembe ya mafuta. Masharti ya kuchoma nje chembe ya coke katika sehemu ya mwisho ya tochi ya mtiririko wa moja kwa moja. Uhesabuji wa usawa wa majibu mara kwa mara, njia ya Vladimirov.

      kazi ya kozi, imeongezwa 12/26/2012

      Uamuzi wa nishati ya awali ya chembe ya fosforasi, urefu wa upande wa sahani ya mraba, malipo ya sahani na nishati ya uwanja wa umeme wa capacitor. Kupanga utegemezi wa chembe kuratibu kwenye nafasi yake, nishati ya chembe kwenye wakati wa kukimbia kwenye capacitor.

      kazi, imeongezwa 10/10/2015

      Utafiti wa vipengele vya mwendo wa chembe iliyochajiwa katika uga sare wa sumaku. Kuanzishwa utegemezi wa kazi radius trajectory juu ya mali ya chembe na shamba. Uamuzi wa kasi ya angular ya chembe iliyoshtakiwa inayotembea kwenye trajectory ya mviringo.

    Matatizo ya sasa yanamaanisha muhimu kwa wakati fulani. Mara moja kwa wakati, umuhimu wa matatizo ya fizikia ulikuwa tofauti kabisa. Maswali kama vile "kwa nini kunakuwa na giza usiku", "kwa nini upepo unavuma" au "kwa nini maji yana unyevu" yalitatuliwa. Wacha tuone kile wanasayansi wanakuna vichwa vyao siku hizi.

    Pamoja na ukweli kwamba tunaweza kueleza zaidi na kikamilifu zaidi Dunia, maswali yanakuwa zaidi na zaidi baada ya muda. Wanasayansi huelekeza mawazo na vyombo vyao kwenye kina kirefu cha Ulimwengu na msitu wa atomi, wakipata huko vitu ambavyo bado haviwezi kuelezewa.

    Shida ambazo hazijatatuliwa katika fizikia

    Baadhi ya maswala ya sasa na ambayo hayajatatuliwa ya fizikia ya kisasa ni ya kinadharia tu. Baadhi ya matatizo katika fizikia ya kinadharia hayawezi kujaribiwa kwa majaribio. Sehemu nyingine ni maswali yanayohusiana na majaribio.

    Kwa mfano, jaribio halikubaliani na nadharia iliyotengenezwa hapo awali. Pia kuna matatizo ya kutumika. Mfano: matatizo ya kiikolojia wanafizikia kuhusiana na utafutaji wa vyanzo vipya vya nishati. Hatimaye, kundi la nne ni matatizo ya kifalsafa tu sayansi ya kisasa natafuta jibu" swali kuu maana ya uhai, ulimwengu na hayo yote.”


    Nishati ya giza na mustakabali wa Ulimwengu

    Kulingana na mawazo ya leo, Ulimwengu unapanuka. Kwa kuongezea, kulingana na uchambuzi wa mionzi ya asili ya microwave na mionzi ya supernova, inakua kwa kasi. Upanuzi hutokea kutokana na nishati ya giza. Nishati ya giza ni aina isiyobainishwa ya nishati ambayo ilianzishwa katika mfano wa Ulimwengu ili kuelezea upanuzi wa kasi. Nishati ya giza haiingiliani na suala kwa njia zinazojulikana kwetu, na asili yake ni siri kubwa. Kuna maoni mawili juu ya nishati ya giza:

    • Kwa mujibu wa kwanza, inajaza Ulimwengu kwa usawa, yaani, ni mara kwa mara ya cosmological na ina wiani wa nishati mara kwa mara.
    • Kulingana na pili, wiani wa nguvu wa nishati ya giza hutofautiana katika nafasi na wakati.

    Kulingana na ni mawazo gani kuhusu nishati ya giza ni sahihi, tunaweza kudhani hatima ya baadaye Ulimwengu. Ikiwa wiani wa nishati ya giza huongezeka, basi tutakabiliana Pengo kubwa, ambamo mambo yote yatasambaratika.

    Chaguo jingine - Kupunguza kubwa, wakati nguvu za mvuto zinashinda, upanuzi utaacha na kubadilishwa na compression. Katika hali kama hii, kila kitu kilichokuwa katika Ulimwengu kingeanguka kwanza kwenye shimo nyeusi, na kisha kuanguka katika umoja mmoja wa kawaida.

    Masuala mengi ambayo hayajatatuliwa yanahusishwa na mashimo meusi na mionzi yao. Soma makala tofauti kuhusu vitu hivi vya ajabu.


    Jambo na antimatter

    Kila kitu tunachokiona karibu nasi ni jambo, yenye chembe. Antimatter ni dutu inayojumuisha antiparticles. Kinza chembe ni pacha wa chembe. Tofauti pekee kati ya chembe na antiparticle ni malipo. Kwa mfano, malipo ya elektroni ni hasi, wakati mwenzake kutoka kwa ulimwengu wa antiparticles - positron - ina thamani sawa. malipo chanya. Antiparticles inaweza kupatikana katika accelerators chembe, lakini hakuna mtu amekutana nao katika asili.

    Wakati wa kuingiliana (kugongana), vitu na antimatter huangamiza, na kusababisha kuundwa kwa fotoni. Kwa nini maada hutawala katika Ulimwengu ni swali kubwa katika fizikia ya kisasa. Inachukuliwa kuwa asymmetry hii iliibuka katika sehemu za kwanza za sekunde baada ya Big Bang.

    Baada ya yote, ikiwa kungekuwa na kiasi sawa cha maada na antimatter, chembe zote zingeangamia, na hivyo kuacha tu fotoni. Kuna mapendekezo kwamba maeneo ya mbali na ambayo hayajagunduliwa kabisa ya Ulimwengu yamejaa antimatter. Lakini ikiwa hii ni hivyo bado itaonekana baada ya kazi nyingi za ubongo.

    Japo kuwa! Kwa wasomaji wetu sasa kuna punguzo la 10%.


    Nadharia ya kila kitu

    Je, kuna nadharia inayoweza kueleza kila kitu kabisa? matukio ya kimwili katika ngazi ya msingi? Labda ipo. Swali lingine ni kama tunaweza kulibaini. Nadharia ya kila kitu, au Nadharia ya Grand Unified, ni nadharia inayoelezea maadili ya vipengele vyote vinavyojulikana vya kimwili na kuunganisha. 5 mwingiliano wa kimsingi:

    • mwingiliano wenye nguvu;
    • mwingiliano dhaifu;
    • mwingiliano wa sumakuumeme;
    • mwingiliano wa mvuto;
    • Uwanja wa Higgs.

    Kwa njia, unaweza kusoma kuhusu ni nini na kwa nini ni muhimu sana kwenye blogu yetu.

    Miongoni mwa nadharia nyingi zilizopendekezwa, hakuna hata mmoja aliyepitisha majaribio ya majaribio. Mojawapo ya mwelekeo wa kuahidi katika suala hili ni kuunganishwa kwa mechanics ya quantum na uhusiano wa jumla katika. nadharia ya mvuto wa quantum. Walakini, nadharia hizi zina maeneo tofauti ya matumizi, na hadi sasa majaribio yote ya kuzichanganya husababisha tofauti ambazo haziwezi kuondolewa.


    Je, kuna vipimo vingapi?

    Tumezoea ulimwengu wa pande tatu. Tunaweza kusonga katika vipimo vitatu vinavyojulikana kwetu, kurudi na mbele, juu na chini, tukijisikia vizuri. Hata hivyo, kuna Nadharia ya M, kulingana na ambayo tayari iko 11 vipimo, tu 3 ambazo zinapatikana kwetu.

    Ni ngumu sana, ikiwa haiwezekani, kufikiria hii. Kweli, kwa kesi kama hizo kuna vifaa vya hisabati, ambayo husaidia kukabiliana na tatizo. Ili tusipige akili zetu na zako, hatutawasilisha mahesabu ya hisabati kutoka kwa nadharia ya M. Nukuu bora kutoka kwa mwanafizikia Stephen Hawking:

    Sisi ni wazao wa nyani waliobadilika kwenye sayari ndogo yenye nyota isiyostaajabisha. Lakini tunayo nafasi ya kufahamu Ulimwengu. Hii ndiyo inatufanya kuwa maalum.

    Tunaweza kusema nini kuhusu nafasi ya mbali wakati hatujui kila kitu kuhusu nyumba yetu? Kwa mfano, bado hakuna maelezo wazi ya asili na ubadilishaji wa mara kwa mara wa nguzo zake.

    Kuna mengi ya siri na kazi. Kuna matatizo sawa na ambayo hayajatatuliwa katika kemia, astronomia, biolojia, hisabati, na falsafa. Kwa kutatua siri moja, tunapata mbili kwa malipo. Hii ndio furaha ya maarifa. Hebu tukumbushe kwamba tutakusaidia kukabiliana na kazi yoyote, bila kujali ni vigumu sana. Shida za kufundisha fizikia, kama sayansi nyingine yoyote, ni rahisi kutatua kuliko maswala ya kimsingi ya kisayansi.

    Matatizo ya fizikia

    Ni nini asili ya mwanga?

    Nuru hufanya kama wimbi katika hali zingine, na kama chembe katika zingine nyingi. Swali ni: yeye ni nini? Wala mmoja wala mwingine. Chembe na wimbi ni uwakilishi rahisi wa tabia ya mwanga. Kwa kweli, nuru si chembe wala wimbi. Nuru inageuka ngumu zaidi kuliko hiyo picha ambazo mawazo haya yaliyorahisishwa huchora.

    Ni hali gani ndani ya shimo nyeusi?

    Mashimo meusi yaliyojadiliwa katika Sura. 1 na 6, kwa kawaida ni viini vinavyoweza kukunjwa nyota kubwa walionusurika katika mlipuko wa supernova. Wana msongamano mkubwa sana kwamba hata mwanga hauwezi kuondoka kwa kina. Kwa sababu ya ukandamizaji mkubwa wa ndani wa shimo nyeusi, sheria za kawaida za fizikia hazitumiki kwao. Na kwa kuwa hakuna kitu kinachoweza kuacha mashimo nyeusi, pia haiwezekani kufanya majaribio yoyote ya kupima nadharia fulani.

    Je, ni vipimo vingapi vilivyo asili katika Ulimwengu na inawezekana kuunda "nadharia ya kila kitu kilichopo"?

    Kama ilivyoelezwa katika Sura. 2, ambayo inajaribu kuondoa nadharia ya modeli ya kawaida, inaweza hatimaye kufafanua idadi ya vipimo, na pia kutuonyesha "nadharia ya kila kitu." Lakini usiruhusu jina likudanganye. Ikiwa "nadharia ya kila kitu kilichopo" hutoa ufunguo wa kuelewa asili ya chembe za msingi, orodha ya kuvutia. matatizo ambayo hayajatatuliwa- dhamana ya kwamba nadharia kama hiyo itawaacha wengi bila kujibiwa masuala muhimu. Kama uvumi wa kifo cha Mark Twain, uvumi wa kufa kwa sayansi na ujio wa "nadharia ya kila kitu" hutiwa chumvi sana.

    Je, kusafiri kwa wakati kunawezekana?

    Kwa nadharia, nadharia ya jumla ya Einstein ya uhusiano inaruhusu usafiri kama huo. Hata hivyo, athari inayohitajika kwenye shimo nyeusi na binamu zao wa kinadharia, "wormholes," itahitaji kiasi kikubwa cha nishati, kinachozidi uwezo wetu wa sasa wa kiufundi. Maelezo ya maelezo ya safari ya muda yametolewa katika vitabu vya Michio Kaku Hyperspace (1994) na Picha (1997) na kwenye tovuti. http://mkaku. org

    Je, mawimbi ya uvutano yatagunduliwa?

    Baadhi ya wachunguzi wanatafuta ushahidi wa kuwepo kwa mawimbi ya uvutano. Ikiwa mawimbi kama hayo yanaweza kupatikana, mabadiliko haya katika muundo wa muda wa nafasi yenyewe yataonyesha majanga yanayotokea katika Ulimwengu, kama vile milipuko ya supernova, migongano ya mashimo meusi, na labda matukio ambayo bado hayajajulikana. Kwa maelezo, angalia makala ya W. Waite Gibbs "Spacetime Ripple."

    Je, maisha ya protoni ni nini?

    Baadhi ya nadharia ambazo hazilingani na muundo wa kawaida (ona Sura ya 2) hutabiri kuoza kwa protoni, na vigunduzi kadhaa vimeundwa ili kugundua uozo huo. Ingawa uozo wenyewe bado haujazingatiwa, kikomo cha chini cha nusu ya maisha ya protoni inakadiriwa kuwa miaka 10 32 (kwa kiasi kikubwa zaidi ya umri wa Ulimwengu). Kwa ujio wa vitambuzi nyeti zaidi, inaweza kuwa rahisi kugundua kuoza kwa protoni, au inaweza kulazimika kurudishwa nyuma. kikomo cha chini nusu ya maisha yake.

    Je, superconductors zinawezekana kwa joto la juu?

    Superconductivity hutokea wakati upinzani wa umeme wa chuma hupungua hadi sifuri. Chini ya hali kama hizi, sasa umeme uliowekwa kwenye kondakta hutiririka bila hasara, ambayo ni tabia ya mkondo wa kawaida wakati unapita kupitia waendeshaji kama vile waya wa shaba. Hali ya superconductivity ilionekana kwanza kwa joto la chini sana (juu tu ya sifuri kabisa, - 273 ° C). Mnamo 1986, wanasayansi waliweza kutengeneza vifaa vya superconducting kwenye kiwango cha kuchemsha cha nitrojeni kioevu (-196 ° C), ambayo tayari iliruhusu uundaji wa bidhaa za viwandani. Utaratibu jambo hili bado haijaeleweka kikamilifu, lakini watafiti wanajaribu kufikia superconductivity kwenye joto la kawaida, ambayo itapunguza hasara za nishati.

    Kutoka kwa kitabu cha Kuvutia kuhusu unajimu mwandishi Tomilin Anatoly Nikolaevich

    5. Matatizo ya urambazaji wa angani Mojawapo ya majaribio ya kuchukiza sana ambayo rubani, na sasa mwanaanga, anafanyiwa, kama inavyoonyeshwa kwenye sinema, ni jukwa. Sisi, marubani wa siku za hivi karibuni, tuliwahi kuiita "turntable" au "separator." Wale ambao hawana

    Kutoka kwa kitabu Five Unsolved Problems of Science na Wiggins Arthur

    Matatizo Yasiyotatuliwa Sasa kwa kuwa tunaelewa jinsi sayansi inavyolingana shughuli ya kiakili mtu na jinsi inavyofanya kazi, mtu anaweza kuona kwamba uwazi wake unaruhusu kwa njia mbalimbali ili kuelekea kwenye ufahamu kamili zaidi wa Ulimwengu. Matukio mapya yanatokea kuhusu ambayo

    Kutoka kwa kitabu The World in a Nutshell [ill. gazeti la kitabu] mwandishi Hawking Stephen William

    Matatizo ya Kemia Je, utungaji wa molekuli huamua jinsi gani mwonekano wake? Walakini, tafiti za kinadharia za kuonekana kwa molekuli ngumu, haswa muhimu za kibaolojia, bado hazijapatikana

    Kutoka kwa kitabu History of the Laser mwandishi Bertolotti Mario

    Matatizo ya biolojia Je, kiumbe kizima hukuaje kutoka kwa yai moja lililorutubishwa. Swali hili, inaonekana, linaweza kujibiwa mara tu tatizo kuu kutoka kwa Sura. 4: muundo na madhumuni ya proteome ni nini? Bila shaka, kila kiumbe kina yake mwenyewe

    Kutoka kwa kitabu The Atomic Problem na Ran Philip

    Matatizo ya Jiolojia Ni nini husababisha mabadiliko makubwa katika hali ya hewa ya Dunia, kama vile ongezeko la joto na enzi za barafu, ambazo zimeonyesha Dunia kwa miaka milioni 35 iliyopita, zilitokea takriban kila miaka elfu 100? Glaciers husonga mbele na kurudi nyuma kote

    Kutoka kwa kitabu Asteroid-Comet Hazard: Yesterday, Today, Kesho mwandishi Shustov Boris Mikhailovich

    Matatizo ya unajimu Je, sisi peke yetu katika Ulimwengu Licha ya ukosefu wa ushahidi wowote wa majaribio ya kuwepo kwa maisha ya nje ya dunia, kuna nadharia nyingi juu ya suala hili, pamoja na majaribio ya kuchunguza habari kutoka kwa ustaarabu wa mbali

    Kutoka kwa kitabu The King's New Mind [Kwenye kompyuta, fikra na sheria za fizikia] na Penrose Roger

    Shida ambazo hazijatatuliwa za fizikia ya kisasa

    Kutoka kwa kitabu Gravity [Kutoka nyanja za crystal hadi minyoo] mwandishi Petrov Alexander Nikolaevich

    Matatizo ya kinadharia Ingiza kutoka Wikipedia.Psychedelic - Agosti 2013 Hapa chini kuna orodha ya matatizo ambayo hayajatatuliwa katika fizikia ya kisasa. Baadhi ya matatizo haya ni ya kinadharia katika asili, kumaanisha kwamba nadharia zilizopo haziwezi kueleza fulani

    Kutoka kwa kitabu Perpetual Motion. Hadithi ya obsession na Ord-Hume Arthur

    SURA YA 14 SULUHU KATIKA KUTAFUTA TATIZO AU MATATIZO MENGI YENYE SULUHISHO HIYO MOJA? MATUMIZI YA LASERS Mnamo mwaka wa 1898, Bw. Wells aliwazia katika kitabu chake The War of the Worlds kutwaliwa kwa Dunia na Wana-Martians, ambaye alitumia miale ya kifo ambayo ingeweza kupita kwa urahisi kwenye matofali, kuchoma misitu, na.

    Kutoka kwa kitabu Ideal Theory [The Battle for General Relativity] na Ferreira Pedro

    II. Upande wa kijamii matatizo Upande huu wa tatizo ni, bila shaka, muhimu zaidi na ya kuvutia zaidi. Kwa kuzingatia uchangamano wake mkubwa, tutajiwekea mipaka hapa kwa mazingatio ya jumla tu.1. Mabadiliko katika jiografia ya uchumi wa dunia Kama tulivyoona hapo juu, gharama

    Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

    1.2. Kipengele cha Astronomia cha tatizo la ACO Swali la kutathmini umuhimu wa hatari ya asteroid-comet inahusishwa, kwanza kabisa, na ujuzi wetu wa wakazi wa Mfumo wa jua wenye miili ndogo, hasa wale ambao wanaweza kugongana na Dunia. Astronomy hutoa ujuzi kama huo.

    Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

    Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

    Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

    Matatizo mapya ya Kosmolojia Hebu turudi kwenye utata wa kosmolojia isiyo ya uhusiano. Wacha tukumbuke kuwa sababu ya kitendawili cha mvuto ni kwamba kuamua bila shaka ushawishi wa mvuto, ama hakuna hesabu za kutosha, au hakuna njia ya kuweka kwa usahihi.

    Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

    Kutoka kwa kitabu cha mwandishi

    Sura ya 9. Matatizo ya Kuunganisha Mnamo 1947, Brice DeWitt aliyehitimu kutoka shule ya kuhitimu hivi karibuni alikutana na Wolfgang Pauli na kumwambia kwamba alikuwa akifanya kazi ya kuhesabu idadi. uwanja wa mvuto. Devitt hakuelewa kwa nini dhana mbili kuu za karne ya 20 - fizikia ya quantum na nadharia ya jumla.