Загадки вселенной

[ADv]

Слушал как сказку...

Youtu.be

Youtu.be

[ADv]

Сообщение от volenter

А определение жизни до сих пор не дано...

Общепринятого определения жизни не существует (в биологии вообще с определениями трудно — обычно чем строже определение, тем хуже оно работает). Одни ученые полагают, что жизнь — скорее процесс, чем структура, и определяют ее, например, как «процесс сохранения неравновесного состояния органической системы извлечением энергии из среды». Такому определению могут соответствовать и системы, не имеющие четких пространственных границ, — автокаталитические циклы, «живые растворы». Другие подчеркивают обязательную дискретность живых объектов и считают, что понятие «жизнь» неотделимо от понятия «организм». Третьи подчеркивают информационную природу жизни и определяют ее как способность некого фрагмента информации («репликатора») к самокопированию с использованием ресурсов внешней среды. Под это определение подходят не только биологические вирусы, но и компьютерные и даже распространяющиеся в обществе слухи, верования и т. п. Но это, пожалуй, чересчур широкий взгляд на жизнь.

Отсюда.

[Че]

Определений слова "стандартизация" лет двадцать пять назад было ровно восемнадцать. Что уж про жизнь говорить. Мне нравится это:
Высокоустойчивое состояние вещества, использующее для выработки сохраняющих реакций информацию, кодируемую состоянием отдельных молекул.

[лида]

"Розетта" нашла кислород на комете Чурюмова–Герасименко.

Космический аппарат "Розетта" обнаружил в облаке газа, окружающем комету Чурюмова–Герасименко, неожиданно большое количество молекул кислорода.
Результаты исследований публикует журнал Nature. По его данным, ученые пришли к выводу, что найденные молекулы кислорода старше Солнечной системы, что опровергает значительную часть теорий формирования планет.
Считалось, что в начале формирования Солнечной системы молекулы кислорода вступили в реакцию с водородом, в связи с чем на кометах кислород присутствует только в составе воды (то, что в окружающих кометы облаках газа удавалось обнаружить воду, но не кислород, вроде бы подтверждало эту теорию).
Ранее ученым удалось обнаружить на комете Чурюмова–Герасименко этанол и простейшие углеводороды. Кроме того, в веществе кометы нашли молекулы метилизоцианата, ацетона, пропаналя и ацетамида.

http://www.bbc.com/russian/news/2015...a_comet_oxygen

[лида]

6 ноября 2015
НАСА рассказало о новых исследованиях атмосферы Марса

Данные собраны на основе работы зонда MAVEN, которые помогли ученым детальнее изучить процесс изменения климата Марса из теплого и влажного в холодный и безводный
Наблюдения показали, что в исчезновении плотной атмосферы Марса около 3,7 млрд лет назад могли быть виноваты вспышки на Солнце. В то время на планете существовали предпосылки для возникновения жизни. Исследования MAVEN помогли ученым детальнее изучить процесс превращения климата Марса из теплого и влажного в холодный и безводный.
Кроме того, получены данные, которые свидетельствуют о том, что в атмосфере планеты содержится больше кислорода, чем предполагали ученые. Однако он распределен не равномерно.
Исследователи также рассказали о недавно замеченном на Марсе на высоте 60 километров сиянии: это явление по своей природе не отличается от полярного сияния на Земле .
На Марсе было озеро, в котором теоретически имелись все условия для зарождения и поддержания жизни.
В конце сентября ученые нашли свидетельства существования соленой воды в жидком состоянии на современном Марсе.

http://www.interfax.ru/world/477687


Есть ли жизнь на Марсе, нет ли жизни на Марсе...а ещё лучше пять звёздочек

[Tresor]

КОТОРЫЙ ЧАС? ПЯТЬ ЛУЧШИХ ТЕОРИЙ НА ТЕМУ ЧЕТВЕРТОГО ИЗМЕРЕНИЯ

«Время — это то, что мешает тому, чтобы все происходило одновременно». Заявление физика Джона Уилера справедливо резюмирует то, что делает время, в отличие от чего-либо другого. Особенно это выделяется на фоне того, что наша охота на самые базовые ингредиенты реальности не принесла нам ничего, что можно было бы связать со временем. Эйнштейну удалось больше других: он объединил время с пространством. Но еще до него было понятно, что законы физики работают одинаково, вне зависимости от того, движетесь вы вперед во времени или назад. И это просто никак не соответствует нашему опыту. Что же такое время? Вот пять наших лучших теорий на текущий момент.


Время… просто есть

Вслед за общей теорией относительности стремительно прибыла квантовая механика и утвердила привычное нам понятие времени. Гудение квантового мира соответствует авторитарному тиканью часиков, которые находятся за пределами любой описываемой системы частиц. Тем не менее квантово-механическое изображение времени не является убедительным. Взять уравнение Уилера — Де Витта, описывающее квантовое состояние всей Вселенной. Если эта система будет всем, что мы знаем, где тогда будут находиться тикающие квантовые часики?

Время… просто иллюзия

Физик Джулиан Барбур считает, что нам, возможно, потребуется убить время совершенно. По его мнению, пространство и время, объединенное общей теорией относительности Эйнштейна, нужно разъединить. Единственный способ определить пространство, по его мнению, это рассмотреть его как геометрическое соотношение между наблюдаемыми частицами, не обращая внимание на время. Каждую конфигурацию он называет «снимком», существующим в «пространстве возможностей». В концепции Барбура существуют только эти снимки. Время не реально, а лишь следствие нашего восприятия — иллюзия, которая появляется из-за того, что Вселенная постоянно меняется от одного снимка к другому.

Время… это стрела энтропии

Только вот схема Барбура не затрагивает более тонкий вопрос. Все наши физические законы симметричны во времени, что значит, математически говоря, все может протекать одинаково вперед и назад во времени. За одним исключением. Второй закон термодинамики гласит, что энтропия, или количество беспорядка, всегда возрастает с течением времени в отдельных собраниях частиц и энергии. Второй закон объясняет, почему горшок воды не может самостоятельно разогреться, например. Уникальная асимметрия этого закона заставила многих физиков задуматься, что исключительно одностороннее течение времени связано с энтропией. Есть также квантовая версия этой «энтропийной стрелы времени», разработанная физиком Санду Попеску из Бристольского университета в Великобритании. Попеску и его коллеги показали, что мы можем рассматривать растущую энтропию как результат роста квантовой запутанности.

Время… абсолютно реально, в конце концов

Возможно, стрела энтропии времени — это не вся история, считает Ли Смолин из Института Периметра в Ватерлоо, Канада. Он отмечает, что если энтропия постоянно растет, то Вселенная в момент Большого Взрыва должна была находиться в состоянии низкой энтропии (высокой упорядоченности). Но нет никакого объяснения, почему все должно быть именно так. Это возвращает нас к вопросу о том, почему наши физические законы симметричны во времени. Возможно, у нас просто неправильные законы, говорит Смолин. Вместе с коллегами он пытается найти альтернативные фундаментальные законы, в которых встроена направленность времени. Единственная проблема в том, что его странный подход приводит к тому, что законы меняются с течением времени.

Время… заслуживает равенства


Джон Ваккаро из Университета Гриффита в Австралии экспериментирует с тем, чтобы поставить время и пространство на равных. Квантовая механика позволяет частице существовать в одном месте, но не в другом. Возможно, говорит Ваккаро, она позволяет частице существовать в одном времени, но не в другом, не нуждаясь во взаимодействиях, которые создают или уничтожают ее.

Попытка поправить уравнения с учетом этого ни к чему не привела, поскольку нарушает краеугольный камень физики — закон сохранения массы. Но Ваккаро показывает, что из-под обломков этих уравнений можно восстановить квантовую механику в исправленном виде. Просто нужны экспериментальные доказательства, поддерживающие эту идею. В 2012 году эксперимент BaBar в Национальном ускорительном центре SLAC в Калифорнии показал, что распад частиц B-мезонов протекает по-разному в разное время. Возможно, в идеях Ваккаро есть нечто большее.

[Tresor]

Что было до Большого взрыва?

Физикам-теоретикам и космологам приходится искать ответы на самые фундаментальные вопросы: «Почему мы здесь?», «Когда появилась Вселенная?» и «Как это произошло?» Однако несмотря на очевидную важность поиска ответов на эти вопросы, есть вопрос, который затмевает их всех своим интересом: «Что было до Большого взрыва?».


Скажем откровенно: мы не можем ответить на этот вопрос. Никто не может. Но ведь никто не запрещает порассуждать на эту тему и рассмотреть несколько интересных предположений? С этим согласен, например, Шон Кэрролл из Калифорнийского технологического института. В прошлом месяце Кэрролл принимал участие на проходящей два раза в год встрече Американского астрономического сообщества, где он предложил несколько «предвзрывных» сценариев, чьим «финальным аккордом» могло бы стать появление нашей Вселенной. Опять же, это всего лишь рассуждения, а не теории, поэтому просим это учитывать.

«В то время, если можно так выразиться, еще не действовало тех законов физики, которые нам известны, потому что «тогда» их еще не существовало», — говорит Кэрролл.

«Когда физики говорят, что понятия не имеют, что тогда происходило, они говорят это на полном серьезе. Этот отрезок истории находится в абсолютно непроглядной тьме», — соглашается Питер Войт, физик-теоретик Колумбийского университета.

Одним из самых странных свойств нашей Вселенной является то, что она обладает очень низким уровнем энтропии. У этого термина имеется множество интерпретаций, но в данном случае речь идет о степени неупорядоченности. И в случае со Вселенной порядка в ней больше, чем беспорядка. Представьте себе бомбу, заполненную песком. Бомба взрывается, и содержащиеся в ней миллиарды миллиардов песчинок разлетаются в разные стороны – перед вами по сути макет Большого взрыва.

«Только вместо ожидаемого хаотичного разлета эти песчинки, представляющие материю нашей Вселенной, немедленно превращаются во множество готовых «песчаных замков», образовавшихся непонятно каким образом и без посторонней помощи», — говорит Стефан Кантримен, аспирант Колумбийского университета.

Результатом Большого взрыва могло (и, возможно, должно было) стать появление высокого уровня энтропии массы в виде неравномерно распределенной материи. Однако вместо этого мы видим звездные системы, галактики и целые галактические скопления, объединенные между собой. Мы видим порядок.

Помимо этого, важно понимать, что энтропия, или неупорядоченность, со временем могут лишь увеличиваться – тот же песчаный замок рано или поздно и без посторонней помощи снова распадется на множество песчинок. Более того, как указывает Кэрролл, наше наблюдение за временем напрямую взаимосвязано с уровнем энтропии с самого появления Вселенной. При этом саму энтропию можно рассматривать как некое времязависимое физическое свойство, обладающее только одним направлением хода – в будущее.

Итак, энтропия, согласно законам физики, может только возрастать, однако нынешний ее уровень во Вселенной очень низок. По мнению Кэрролла, это может означать лишь одно: ранняя Вселенная обладала еще меньшим ее уровнем, то есть Вселенная должна была быть еще более организованной и упорядоченной. А это, в свою очередь, может наталкивать на мысль о том, что же было с нашей Вселенной собственно до самого Большого взрыва.

«Есть множество людей, считающих, что ранняя Вселенная была очень простой, неинтересной и невыразительной системой. Однако как только вы подключаете к этому вопросу энтропию, то перспектива тут же меняется, и вы понимаете, что в таком случае появляются вещи, которые необходимо объяснить», — продолжает Кэрролл.

Если даже отбросить в сторону энтропию, то перед нами останутся и другие не менее важные аспекты, которые необходимо каким-то образом подстроить под нашу нынешнюю Вселенную, в которой мы живем. Более того, в некоторых случаях низкий уровень энтропии кажется менее значимым, чем в других. Поэтому попытаемся рассмотреть три наиболее популярных предположения о том, что могло происходить со Вселенной до Большого взрыва.

Модель «Большого отскока»

Нажмите для просмотра целиком

Согласно одной из гипотез, низкий уровень энтропии нашей Вселенной связан с тем, что ее появление само по себе стало результатом распада некоей «предыдущей» Вселенной. В этой гипотезе говорится, что наша Вселенная могла образоваться в результате стремительного сжатия («отскока»), управляемого сложными эффектами квантовой гравитации (сингулярностью), в свою очередь, породившими Большой взрыв. В свою очередь, это может говорить о том, что мы с одинаковым успехом можем жить как в любой точке бесконечной последовательности возникающих Вселенных, так и, наоборот, в «первой итерации» Вселенной.

Данную гипотетическую модель появления Вселенной еще иногда называют моделью «Большого отскока». Первое упоминание этого термина звучит еще в 60-х, однако в более-менее сформированную гипотезу эта модель превратилась лишь 80-х – начале 90-х годов.

Среди менее значимых спорных моментов, у модели «Большого отскока» есть и явные недостатки. Например, идея коллапса в сингулярность противоречит общей теории относительности Эйнштейна – правилам, согласно которым работает гравитация. Физики считают, что эффект сингулярности может существовать внутри черных дыр, однако известные нам физические законы не могут предоставить нам механизм, позволяющий объяснить, почему «другая Вселенная», достигнув сингулярности, должна породить Большой взрыв.

«В общей теории относительности нет ничего, что указывало бы на «отскок» новой Вселенной в результате сингулярности», — говорит Шон Кэрролл.

Однако это не единственный большой спорный момент. Дело в том, что модель «Большого отскока» подразумевает наличие прямолинейного хода времени со снижающейся энтропией, однако, как говорилось выше, энтропия со временем только увеличивается. Другими словами, согласно известным нам законам физики, появление отскакивающей Вселенной невозможно.

Дальнейшее развитие модели привело к появлению гипотезы о том, что время во Вселенной может являться циклическим. Но при этом модель до сих пор не в состоянии объяснить, каким образом идущее в настоящее время расширение Вселенной сменится её сжатием. И все же это необязательно означает, что модель «Большого отскока» совершенно ошибочна. Вполне возможно, что наши нынешние теории о ней просто несовершенны и не до конца продуманы. В конце концов, физические законы, которые мы сейчас имеем, были выведены с учетом лимита, согласно которому мы способны наблюдать за Вселенной.

Модель «Спящей» Вселенной

Нажмите для просмотра целиком

«Возможно, до Большого взрыва Вселенная представляла собой некое очень компактное, медленно эволюционирующее статичное пространство», — теоретизируют такие физики, как Курт Хинтербихлер, Остин Джойс и Джастин Хури.

Эта «предвзрывная» Вселенная должна была обладать метастабильным состоянием, то есть быть стабильной до того момента, пока не появится еще более стабильное состояние. По аналогии представьте обрыв, на краю которого в состоянии вибрации находится валун. Любое касание до валуна приведет к тому, что он сорвется в пропасть или — что ближе к нашему случаю – произойдет Большой взрыв. Согласно некоторым теориям «предвзрывная» Вселенная могла существовать в ином виде, например, в форме сплюснутого и очень плотного пространства. В итоге этот метастабильный период подошел к концу: она резко расширилась и приобрела форму и состояние того, что мы видим сейчас.

«В модели «спящей» Вселенной, однако, тоже имеются свои проблемы», — говорит Кэрролл.

«Она тоже предполагает наличие у нашей Вселенной появления низкого уровня энтропии и при этом не объясняет, почему это так».

Однако Хинтербихлер, физик-теоретик из Университета Кейс Вестерн Резерв, не считает появление низкого уровня энтропии проблемой.

«Мы просто ищем объяснение динамики, происходившей до Большого взрыва, которая объясняет, почему мы видим то, что мы видим сейчас. Пока это лишь единственное, что нам остается», — говорит Хинтербихлер.

Кэрролл, тем не менее, считает, что есть еще одна теория «предвзрывной» Вселенной, которая способна объяснить низкий уровень энтропии, имеющийся в нашей Вселенной.

Модель «Мультивселенной»

Нажмите для просмотра целиком

Гипотетическая модель Мультивселенной избегает недомолвок, связанных со снижением энтропии, как в случае с моделью «Большого отскока», и дает объяснение ее низкого уровня сегодня, говорит Кэрролл. Она берет свое начало из идеи об «инфляции» — хорошо принятой, но неполной модели Вселенной. Термин «инфляция» и первое объяснение этой модели были предложены 1981-м году физиком Аланом Гутом, в настоящий момент работающим в Массачусетском технологическом институте. Согласно данной модели, пространство после Большого взрыва резко расширилось. Настолько резко, что скорость этого расширения оказалась выше скорости света. Согласно квантовой механике, в космосе постоянно происходят случайные, едва заметные колебания энергии. В какой-то момент инфляционного периода пики этих колебаний достигли своего максимума и стали причиной появления галактик, пустот и крупномасштабных низкоэнтропийных структур, которые мы сегодня и наблюдаем во Вселенной.

Сама инфляционная модель была разработана на базе наблюдений за космическим реликтовым микроволновым излучением – самым древним типом излучения, появившимся спустя всего несколько сотен тысяч лет после Большого взрыва. Ученые считают, что инфляционная модель отлично предсказывает его существование.

Согласно одному из предположений, мультивселенная может являться результатом инфляции. В предположении говорится о том, что существует некая одна очень-очень большая Вселенная, время от времени порождающая более компактные вселенные. При этом никакая форма коммуникации между этими вселенными невозможна. Маркус Ву из PBS Nova объясняет:


«В начале 80-х годов физики пришли к мнению, что инфляция может обладать природой бесконечности, останавливаясь лишь в некоторых регионах космоса, создавая некие закрытые «карманы». Однако между этими «карманами» инфляция продолжается, и протекает она быстрее скорости света. В свою очередь, изолированные друг от друга «карманы» со временем становятся Вселенными».

Кэрроллу импонирует больше всего именно эта модель, хотя его собственная предложенная модель несколько отличается от того, что описано выше:

«Это лишь одна из версий теории о мультивселенной, однако основным отличием здесь является то, что «родительская Вселенная» может обладать высоким уровнем энтропии и порождает вселенные с низким ее уровнем», — говорит Кэрролл.

Согласно данной модели, до Большого взрыва было некое большое расширяющееся пространство, из которого родились наша и бесконечное множество других вселенных. Другие вселенные находятся за пределами наших возможностей их обнаружения и могли образоваться как до, так уже и после нашей Вселенной.

Следует отметить, что на данный момент это одна из самых популярных моделей. Тем не менее ученые, разумеется, по-разному ее воспринимают. Одни поддерживают эту идею, другие, наоборот, совершенно с ней не согласны. Но если брать в пример Питера Войта из Колумбийского университета, то теория Мультивселенной хоть и выглядит очень привлекательной с научно-популярной точки зрения, но способна сделать физиков ленивыми и заставить прекратить поиск ответов на самые базовые вопросы, например, — почему физические константы в нашей Вселенной именно такие, какие они есть, — списав все на вариативность.

«Теоретики размышляют по поводу возможности существования бесконечного числа Вселенных, и в конечном итоге мы можем прийти к четким моделям, способным объяснить, почему значения (вроде фундаментальных свойств наблюдаемых нами частиц) могут отличаться друг от друга в каждой отдельно взятой Вселенной», — говорит Войт.

Войт опасается, что однажды основным вопросом для науки в этой сфере станет рассуждение на тему «как нам повезло оказаться в этой случайной Вселенной, где все происходит так, а не по-другому, несмотря на бесконечное многообразие возможностей, поэтому давайте бросим эту затею с теориями».

Какой можно подвести итог? Многие физики получают деньги за то, что спорят и пишут книги, в которых стараются описать, как Большой взрыв и модель «предвзрывной» Вселенной способны объяснить то, что мы видим сегодня, хотя сами при этом не знают и на самом деле не могут знать, почему это так. Факт в том, что даже несмотря на серьезные упрощения как в математических моделях, так и объяснениях, мы не приблизились к верному ответу, и нам предстоит провести еще множество рассуждений на эту тему, пока не придем к нужному результату.

«Важно не только выдвигать теории и гипотезы. Куда важнее дать понять людям, что на самом деле мы пока сами не понимаем, о чем говорим. Все это пока лишь на уровне предположений, но я надеюсь, что рано или поздно мы сможем найти нужный ответ, который устроит всех», — говорит Кэрролл.

[полуэкт]

Сообщение от Tresor

ранняя Вселенная обладала еще меньшим ее уровнем, то есть Вселенная должна была быть еще более организованной и упорядоченной

Прям напрашивается высшая степень упорядоченности: абсолютное ничто. Которое разделилось на + и -, живущие с тех пор своими мирами, до поры, когда аннигиляция снова превратит их в абсолютное ничто. На мгновение.

[ADv]

Сообщение от полуэкт

На мгновение.

А чем время измерять в это мгновение?

Сообщение от полуэкт

Которое разделилось на + и -

Кстати, это одна из фундаментальных загадок современной физики - почему материи больше, чем антиматерии. Одно из направлений опытов на большом адронном коллайдере как раз установить причины данной асимметрии. Вполне допускаю наличие антигравитации, которое расталкивает их, создавая анклавы материи и антиматерии, никак между собой не взаимодействующие.

[Tresor]

Сообщение от полуэкт

высшая степень упорядоченности: абсолютное ничто.

Хм.
В какой-то степени вполне холистический подход...

[Tresor]

Сообщение от ADv

почему материи больше, чем антиматерии.

https://www.youtube.com/watch?v=ihZyUBaG_8Y

Как оно всё распределено на просторах плохо обозримой нами вселенной - неведомо на самом деле - учёные могут лишь предполагать и рассчитывать модели, отчего вполне можно допустить, что где-то антиматерии как раз больше находится, а нам "удалось" оказаться на участке в несколько кубических октиллионов световых лет, где с этой субстанцией дефицит.

[полуэкт]

Сообщение от ADv

А чем время измерять в это мгновение?

Вообще мы, люди, измеряем всё собой. Но это мгновение не нуждается в измерении. Возможно вселенная то взрывается, то схлапывается, волнами. Представь две синусоиды, пересекающиеся на оси. Точки пересечения будут теми самыми мгновениями. Абсолютное ничто и существует во времени абсолютно нисколько, абсолютный ноль. Да и как может быть иначе? Без материи времени быть и не может.

[Tresor]

https://www.youtube.com/watch?v=C1XK7drsCD0

https://www.youtube.com/watch?v=JJjDGhkDYXQ

[лида]

Сообщение от Tresor

ПЯТЬ ЛУЧШИХ ТЕОРИЙ НА ТЕМУ ЧЕТВЕРТОГО ИЗМЕРЕНИЯ«Время — это то, что мешает тому, чтобы все происходило одновременно»

ЧЕЛОВЕК МОЖЕТ ПУТЕШЕСТВОВАТЬ ВО ВРЕМЕНИ

Человек может путешествовать во времени. Однако на данный момент эта возможность является только теоретической.
Эксперты отмечают, что при сильной гравитации время течет медленно, в при слабой – быстрее. По мнению ученых, если человек сможет одновременно подключиться к двум областям, где гравитация более или менее сильная, то теоретически ему удастся путешествовать во времени.
К примеру, если одним местом будет Земля, а вторым - территория около черной дыры, то время в таком случае будет идти из одной точки в другую. В частности, когда на нашей планете будет суббота, около космического объекта, где гравитация очень слабая, уже наступит среда. Переместившись от черной дыры на Землю, человек попадал бы в прошлое.
Отметим, что пока возможность перемещения во времени является теоретической, так как пока еще не придумали, как на практике можно совершать подобные перемещения между временными зонами.

http://runews24.ru/science/25/03/201...8127f4d5131beb


кдючевые слова: только теоретически..пока еще не придумали, как на практике можно совершать подобные перемещения между временными зонами.