Бесконечная Вселенная

Бесконечная Вселенная: Самые сложные загадки физики к началу XXI века.

В физике существует множество неразгаданных вопросов, которые продолжают вызывать интерес и дебаты среди ученых. Вот некоторые из самых сложных и захватывающих загадок — может, вы тоже захотите поломать голову?
Темная материя
Мы уже знаем, что темная материя существует из-за ее гравитационного влияния на галактики и кластеры галактик: ученые считают, что она составляет около 27% от массы энергетического содержимого Вселенной, но ее природа остается неизвестной.
Это вещество не взаимодействует с электромагнитным излучением (светом), что делает его чрезвычайно трудным для обнаружения. Пока что ученые разрабатывают различные теоретические модели и проводят эксперименты, чтобы понять, из чего состоит темная материя.
Квантовая гравитация
Одной из основных трудностей современной физики является объединение квантовой механики и общей теории относительности. Эти две фундаментальные теории отлично работают в своих областях, но их объединение для описания гравитации на очень малых масштабах пока что не удалось.
Есть различные подходы для решения этой задачи (теория струн, петлевая квантовая гравитация), но ни одна из этих моделей пока не получила всеобщего признания в научном сообществе.
Голые сингулярности
В рамках общей теории относительности сингулярности — это точки, где предсказания наших физических теорий разрываются, то есть где кривизна пространства-времени становится бесконечной.
Если такие объекты существуют в природе без окружающего их горизонта событий (как в черных дырах), это бы бросало вызов нашему пониманию фундаментальных законов физики и, возможно, требовало бы пересмотра теории относительности. Может, когда-то это и придется сделать…
Незавершенность стандартной модели
Стандартная модель элементарных частиц — это одна из самых успешных теорий, объясняющая взаимодействие всех известных элементарных частиц с высокой степенью точности.
Но модель имеет свои ограничения: она не учитывает гравитацию, темную материю и темную энергию. Эти пробелы говорят о необходимости создания дополнительной, более общей теории, которая бы могла объединить все фундаментальные силы и частицы.
Нарушение симметрии заряда и четности
В физике заложены принципы симметрии, например, симметрия заряда (C) и четности (P). Долгое время считалось, что эти симметрии абсолютно инвариантны, то есть не нарушаются, однако уже обнаружено, что в некоторых слабых ядерных взаимодействиях эти симметрии нарушаются.
Это наблюдение требует объяснения в рамках более фундаментальной теории, чем текущая стандартная модель элементарных частиц.
Сонолюминесценция
Это явление, при котором свет образуется при быстром сжатии пузырьков в жидкости— когда звуковые волны вызывают коллапс пузырьков, они начинают светиться.
Точный механизм, который приводит к высвобождению света в этом процессе, по-прежнему остается загадкой. Некоторые предполагают, что это связано с экстремальными условиями внутри пузырьков, но точных данных нет.
Фундаментальные константы
В физике есть безразмерные числа, которые играют ключевую роль в наших теориях, такие как постоянная тонкой структуры, но нет общей теории, объясняющей, почему эти константы имеют именно такие значения.
Более того, неизвестно, что произойдет, если эти значения изменятся! Исследование этих констант может привести к глубоким открытиям о природе Вселенной.
Природа гравитации и гравитоны
Существование гипотетической частицы — гравитона, которая переносит гравитационные силы на квантовом уровне, пока остается недоказанным.
Гравитон является еще одной частицей, которую ученые стремятся обнаружить, так как понимание этой частицы могло бы помочь объединить гравитацию с другими фундаментальными силами.
Ложный вакуум
В квантовой теории поля возможна ситуация, когда наша Вселенная может пребывать в состоянии ложного вакуума: это означает, что текущая энергия вакуума не является минимально возможной, в какой-то момент Вселенная может «туннелировать» в состояние с более низкой энергией.
Это явление могло бы привести к катастрофическим изменениям во всей структуре Вселенной, включая распад атомов.
Темная энергия и расширение Вселенной
Темная энергия — это загадочная форма энергии, которая составляет около 68% всей энергии во Вселенной. Ее основное свойство в том, что она вызывает ускоренное расширение Вселенной, противодействуя гравитационному притяжению, которое должно бы замедлять это расширение.
Открытие темной энергии в 1998 году исходило из исследования далеких сверхновых типа Ia, которые показали, что Вселенная расширяется с ускорением. В настоящее время есть несколько гипотез, объясняющих природу темной энергии, включая космологическую постоянную (лямбда-член в уравнениях Эйнштейна), квинтэссенцию (динамическое поле, меняющееся со временем) и модификации общей теории относительности. Однако пока ни одна из этих теорий не получила окончательного подтверждения.
Низкая энтропия в начале Вселенной
В начальный момент существования Вселенной, например, в эпоху Большого взрыва, она находилась в состоянии с низкой энтропией: это значит, что в те времена Вселенная была очень упорядоченной и однородной, хотя была чрезвычайно горячей и плотной.
Вопрос о том, почему начальные условия Вселенной были именно такими, связан с глубинными аспектами космологии и термодинамики. Некоторые ученые предполагают, что низкая энтропия объясняется квантовыми флуктуациями в ранней Вселенной или особенностями гравитационных взаимодействий, но точного подтверждения и доказательств пока не получила ни одна теория.
Параллельные вселенные
Концепция параллельных вселенных возникает в нескольких контекстах: квантовая механика, теории космологии и инфляционная модель Вселенной. В квантовой механике интерпретация многих миров (МВИ) указывает на то, что каждый квантовый процесс приводит к ветвлению Вселенной на множество возможных исходов.
В космологии инфляционная теория предполагает возможность существования «мультивселенной», состоящей из множественных «вселенских пузырей», которые могут обладать различными физическими свойствами. Хотя эти идеи вызывают большой интерес и интригу, они пока остаются больше гипотетическими, чем экспериментально подтвержденными.
И, конечно, очень привлекательными для деятелей искусства, писателей и режиссеров!
Ассиметрия материи и антиматерии
По теории стандартной модели для каждой частицы есть античастица, однако в наблюдаемой Вселенной материя преобладает над антиматерией. Эта асимметрия предполагает, что в ранней Вселенной происходили процессы, нарушающие симметрию между материей и антиматерией.
Одним из предположений является нарушение CP-инвариантности (сочетания зарядовой и пространственной инверсии) в распадах элементарных частиц. Такие нарушения были обнаружены, например, в распадах нейтральных каонов и в B-мезонах, однако их выявленного эффекта недостаточно для объяснения существующей асимметрии.
Судьба Вселенной и фактор ;
Фактор ; указывает на отношение плотности материи и энергии во Вселенной к критической плотности — в зависимости от его значения возможны различные сценарии будущего Вселенной. Если ;>1, гравитация со временем остановит расширение и приведет к сжатию (Большое сжатие).
Если ;<1, Вселенная будет расширяться вечно (Большой разрыв). Если ;;1, расширение продолжится в однообразном темпе (плоская Вселенная). На данный момент наблюдения указывают все же на то, что ;;1, но остаются вопросы о составных частях энергии и материи.
Теория струн и дополнительные измерения
Теория струн предполагает, что самые фундаментальные частицы — это не точечные объекты, а крошечные «струны», вибрации которых формируют различные элементарные частицы. Чтобы эта теория была математически консистентной, необходимо больше измерений, чем четыре известные нам (три пространственных и одно временное).
Например, в теории струн обычно предполагается существование 10 или 11 измерений. Эти дополнительные измерения, по предположениям, компактифицированы и слишком малы, чтобы их можно было наблюдать напрямую, однако подтверждение их существования — одна из открытых задач.
Уравнения Навье-Стокса и поведение жидкостей и газов
Уравнения Навье-Стокса описывают движение потоков в жидкостях и газах, эти уравнения важно понимать для решения множества практических задач в гидродинамике и аэродинамике, например, в авиации и метеорологии.
Однако их решение в общем случае представляет собой сложную математическую проблему. Неизвестно, существует ли всегда гладкое решение этих уравнений или же могут возникать сингулярности (турбулентные потоки) — и это является одной из Семи задач тысячелетия, предложенных Институтом Клэя.
Объединение всех сил Вселенной
Фундаментальные взаимодействия включают в себя гравитацию, электромагнетизм, слабое и сильное ядерные взаимодействия. При использовании высоких энергий, например, в ускорителе частиц, три из четырех сил (электромагнетизм, слабая и сильная) объединяются в одну, что бесхитростно называется Великое объединение.
Гравитация, описываемая теорией относительности, пока не объединена с другими тремя силами. Это задача создания «теории всего», которая способна согласовать квантовую механику и общую теорию относительности.
Что происходит внутри черной дыры?
Если заглянуть в черную дыру, то, предположительно, там будет коллапс материи до сингулярности, где кривизна пространства-времени становится бесконечной. Одним из ключевых вопросов является так называемая «проблема информации»: что происходит с информацией о материале, упавшем в черную дыру?
По одной теории, информация сохраняется на горизонте событий в виде «голограммы». Квантовая гравитация сможет предоставить ответы на эти и другие вопросы.
Эти темы представляют множество нерешенных вопросов в современной физике и космологии. Прогресс в их изучении не только углубит наше понимание фундаментальных законов природы, но и, возможно, приведет к кардинальным технологическим прорывам и новому взгляду на реальность.

Физический вакуум, определение:Физический вакуум есть пространство, лишенное материи ИСО вашего мира.
Дело в том, что материи в пространстве любой локальности бесконечно больше, чем в любом известном нам, самом плотном веществе нашего мира. Пустота пространства столь плотно насыщена материей других миров, с которыми нас разделяют сверх световые скорости движения и различные его направления, что мы даже не представляем себе в каой тесноте существуем. И все потому, что свойства материи этих миров, которые со сверх световыми скоростями пронизывают нас, абсолютно совпадают со свойствами, которыми мы наделяем пустое пространство. А именно, пустота пространства не оказывает никакого сопротивления движению в ней нашей материи, и это в реальности почти что так и есть. Почти, потому что есть все же силы сопротивления движению материи нашего мира, это силы инерции. Но нас они не смущают так как мы решили что это свойство нашей материи обладать силами инерции. Хотя в реальности, если бы могла существовать абсолютная пустота, то никаких сил инерции не было бы вовсе. Но это чисто теоретическое предположение потому что материя в пустоте растворяется в прах да еще с взрывной скоростью, и потому проверить, будет ли проявляться инерция в пустоте, невозможно, по причине невозможности создания пустоты. Так же по нашему представлению о пустоте, она не препятствует распространению света и любых иных излучений. В реальности же именно пустота была бы непреодолимым препятствием для света, так как свет есть модуляция на эфирный луч. То есть на поток той самой материи иных миров.
Инерция образуется по причине необходимости затраты энергии для перехода материального объекта из одной системы обжимающих потоков эфира, в другую. Эфирные потоки равномерно обжимают всякое тело со всех сторон. Тело в этом случае взаимодействует с огромным комплексом эфирных потоков материи, действие которых уравновешенно со всех сторон. И для нарушения этого равновесия, для движения, что есть переход в иную систему уравновешивания эфирных потоков, всегда требуется энергия! Вот эта энергия и воспринимается нами как инерция тела. В действительности же это и есть то самое сопротивление которое оказывает эфир при изменении вектора или скорости движения относительно него. Инерция проявляется только при изменении скорости или вектора движения. Нагляднее всего инерция проявляется при вращательном движении, так как вращение есть постоянный переход из одной системы в другую инерционную систему.

Все до одной проблемы шарлатанской физики
1. Тёмная материя это эфир Аристотеля.Зачем отменяли чтобы снова придумать.
2. Нет никакой квантовой гравитации и бозона Хиггса. Хотя есть частицы с минимальной массой равная 1\9 массы электрона.
3. Скорость света константа? Замерьте сами с помощью метода и увидите что она постоянно меняется и зависит от частоты. Да и массы протонов непостоянны, ведь один протон нельзя никак измерить и заметить, можно только исследовать пучок и найти соотношение массы и заряда по Ларморовскому радиусу.
4. Сонолюминисценция в кавитаторе выдавалась шарлатанами за холодную термоядерную энергию. Свечение же просто вызывается местным нагревом при сверхзвуковой кавитации.
5.Энтропии в природе не существует как функции состояния, это доказал Пуанкарэ в 1905 году. Как физическое понятие применяется только для идеализированных обратимых процессов типа цикла Карно. Используется только в примитивной утрированной физике. Расширение Вселенной - глупая ошибка. На самом деле нет никакого красного смещения.Это ложь Фридмана и Хаббла. Например галактика "Туманность Андромеды" летит на нас судя по синему смещению линий кальция и магния.
6. Никакой антиматерии не существует. Позитрон и электрон в паре - это молекула эфира - абсолютно симметрична. Асимметрия кажущаяся существует только на Земле, потому что она заряжена отрицательно. Ионы тяжёлого гидроксила опускаются на Землю, а протоны вверх в ионосферу при диссоциации воды рентгеновским излучением. В ядре нет нейтронов, есть пары негатрон - протон.
7. Многомерность мира в тонких плёнках почти что доказана м, ведь нельзя разместить 8 электронов в гантелеобразной орбитали ведь их орбиты пройдут через центр атома. Но можно разместить в углах кубической модели атома Льюиса. Но чтобы разместить 32 электрона, как у актиноидов потребуется пятимерный куб Льюиса.
8.Уравнение подобия Навье-Стокса в природе не работает. Есть уравнение Максвелла - Энского. Есть теория Прандтля о слоевом течении вязких газов, которая работает. В природе нужно учитывать вязкость и поверхностное натяжение смесей газов. Примитивные формулы Навье - Стокса были причиной гибели лётчиков испытателей. Испытывать модели планеров можно только в натуральную величину или 1:0,75 в крайнем случае.
8. Что слабого и сильного взаимодействия в природе нет, обнаружили физики ядерщики из Серпухова. Наличие Серпуховского парадокса поставило крест на СС .
9. Не ищите чёрную дыру в тёмном космосе, там её нет.