Oghere ojii karịa ka m nwere ike ịkọwa

Pasent 80 - nke a bụ ole ọkụ ultraviolet 'ezughị ezu' na mbara igwe. Ndị ọkà mmụta sayensị mara ọkwa nke a n'oge na-adịbeghị anya dabere na nyocha ndị e mere site na iji spectrograph Cosmic Origins arụnyere na teliskop Hubble Space. Nke a pụtara na ọ ga-abụrịrị ugboro ise karịa ihe anyị na-edekọ. Nke a bụ nanị otu n'ime ọtụtụ ihe atụ nke ihe omimi na ihe omimi nke eluigwe na ala nke ka dị taa.

Ọnụ ọgụgụ nke ikuku ionized hydrogen na-egosi radieshon na-efu. A sị ka e kwuwe, atom ahụ aghaghị ịnata photons site n'otu ebe, bụ́ ndị “kụpụrụ electrons” site n'okirikiri ha gburugburu oghere atọm. Ebe ọkụ ndị a ma ama - quasars ma ọ bụ - ezughi oke ịkọwapụta ọnụ ọgụgụ dị ukwuu nke atọm ionized.

N'ezie, nke a nwere ike ịbụ n'ihi na ezughị ezu sample nke ohere e weere maka ntụnyere. Ndị nchọpụta ahụ na-atụ aro na n'ọtụtụ buru ibu, nguzozi nke ion na radieshon nwere ike dakọtara. Otú ọ dị, mmadụ nwere ike ịjụ ma nke a apụtaghị na ohere dị iche iche na ebe dị nnọọ iche na ihe anyị na-ahụ na agbata obi?

Echiche ugboro ugboro banyere hologram

Ụkpụrụ holographic bụ tiori nke Gerardus 't Hooft na Leonard Susskind mepụtara nke, na "ụdị siri ike" ya, na-ekwu na nkọwa nke ahụ ma ọ bụ mpaghara oghere ọ bụla nwere akụkụ atọ dị n'akụkụ abụọ gbara gburugburu ahụ ahụ.

1. Ihe ngosi eserese nke nnwale holographic

N'ịkọ nkọ karịa, ụdị "adịghị ike", ọ na-akpọsa na enwere ike ịtụle Eluigwe na Ala niile dị ka usoro ozi nwere akụkụ abụọ "dọrọ" na mbara igwe. Enwere ike iji ụkpụrụ holographic kọwaa ihe mgbagwoju anya ozi oghere ojii na onodu nke string theory.

Echiche nke hologram oghere bụ nke Stephen Hawking n'onwe ya. N'etiti 70s, Hawking buru amụma n'ụzọ doro anya na oghere ojii ga-emecha kpochapụ wee pụọ. A na-akpọ ụzọ abụọ a Hawking radieshon. Ọ nweghị ozi ọ bụla gbasara oghere ojii, yabụ mgbe ọ na-apụ apụ, data niile gbasara kpakpando nke oghere ojii kpụrụ na-efunahụ ruo mgbe ebighị ebi.

Otú ọ dị, nke a megidere nkwenkwe a na-ekwenye n'ọtụtụ ebe na enweghị ike ibibi ozi. Ya mere, e mepụtara ihe mgbagwoju anya ozi. oghere ojii. Jacob Bekenstein, ọkà mmụta sayensị na Mahadum Hibru nke Jerusalem, kpebiri idozi esemokwu a. N'echiche ya, entropy nke oghere ojii, nke kwekọrọ na ozi dị n'ime ya, dabara na mpaghara ihe omume ya.

Igwe ihe omume ahụ bụ isi ihe atụ nke na-enweghị nloghachi, ya bụ. Ihe ọ bụla nke gafere ya bụ oghere ojii na-eloda ya. Dabere n'echiche nke Hawking na Bekenstein, ndị ọkà mmụta sayensị kwubiri na ebili mmiri nke microscopic quantum na nso nso a nwere ike itinye ozi gbasara oghere ojii. Nke a pụtara na enwere ike itinye ozi akụkụ atọ gbasara kpakpando nke kpụrụ oghere ojii n'ime oghere ihe omume nwere akụkụ abụọ nke oghere ojii.

Susskind na Hoeft gbasaara nke a na mbara igwe niile, na-atụ aro na ọ nwekwara ihu igwe ihe omume. Nke a bụ ebe ọ gbasaara n'oge ọ dị. Ndị ọkà mmụta sayensị kwenyere n'echiche a.

Nnwale ahụ, nke ewepụtara n’oge okpomọkụ nke afọ 2014 na aha ya bụ Fermilab E-990, ka ekwuru na ọ “na-anwale ma eluigwe na ala ọ̀ bụ hologram.” Ebumnobi ya bụ igosipụta ụdị ọnụọgụgụ nke mbara igwe n'onwe ya na ọnụnọ nke ihe ndị sayensị na-akpọ "mkpọtụ holographic."

Dị ka a mara, ụkpụrụ Heisenberg nke quantum ejighị n'aka na-egosi na ọ gaghị ekwe omume n'otu oge ikpebi kpọmkwem ebe na ọsọ nke ije nke elementrị. Ugbu a ndị ọkà mmụta sayensị chọrọ ịchọpụta ma oghere nke ihe dị n'ime ya, na-ama jijiji na mmegharị ahụ nwere otu ejighị n'aka, ya bụ. nwekwara ọdịdị nke quantum.

Ọ bụrụ na ọ na-adị mgbe niile ma ọ bụghị n'okpuru mgbanwe ọnụọgụgụ, ọ ga-anọchi anya ebe ntụnye aka nke na-enye ohere ka akọwara ihe dị n'ime ya nke ọma. Ma ndị ọkà mmụta sayensị na-eche na ọ bụghị otú ahụ, na geometry nke mbara igwe na-enwekwa mgbanwe n'ụdị quantum, bụ́ nke ha na-akpọ “mkpọtụ holographic.”

Nnwale a haziri na Fermilab ga-anwale ngwaọrụ akpọrọ holometer. Ọ nwere interferometers abụọ etinyere n'akụkụ na-ezite ọkụ laser otu kilowatt na ngwaọrụ na-ekewa ha n'ime oghere abụọ dị n'akụkụ 40.

Ha na-alaghachi na nkewa nkewa, na-emepụta mgbanwe na nchapụta nke ụzarị ọkụ. Ọ bụrụ na ha na-eme ka ụfọdụ mmegharị na ngwaọrụ nkewa, nke a ga-egosi na vibration nke ohere n'onwe ya (1). Laa azụ na 2009, Craig Hogan, onye ọkà mmụta sayensị si n'otu Fermilab, tụpụtara echiche holographic dabere na nnwale ya.

Ọ chọpụtara na ụzụ na-abịa site n'ókè nke ohere-oge, ebe oge na ohere na-akwụsị na-etolite a continuum. Theory Hologram na-akọwa nke ọma ụfọdụ n'ime ihe mgbagwoju anya metụtara oghere ojii ma ọ bụ echiche ndị bụ isi nke nhazi nke Eluigwe na Ala.

Ụfọdụ ndị ọkà mmụta sayensị na-atụ aro ịgbatị ya ruo n'eziokwu. Agbanyeghị, ịnakwere ya ga-apụta na anyị kwenyere n'echiche ahụ na ahụmịhe anyị niile kwa ụbọchị abụghị ihe ọ bụla karịa ngosipụta holographic nke usoro anụ ahụ na-eme na oghere akụkụ abụọ dị anya.

2. Advanced Laser Interferometer Space Antenna - eLISA

Lebakwuo anya na oghere

A na-ejikọta ịdị adị nke ebili mmiri gravitational primordial na "mkpọtụ" nke oge oghere. Nchọpụta ha dị elu site n'aka ndị na-enyocha mbara igwe na ndị na-enyocha mbara igwe na BICEP2, ndị ụfọdụ na-ewere dị ka ihe omume sayensị kachasị mkpa na narị afọ, abanyelarị na ajụjụ dịka ndị na-arụ ụka na-ekwere na nleba anya adịghị adabere na uzuzu nke mbara igwe na ya mere ọ nwere ike bụrụ ihe na-ezighị ezi. .

Agbanyeghị, na omume, nke a anaghị emebi nchoputa ahụ, mana naanị pụtara na nsonaazụ ya nwere ike ịchọ nkwenye ọzọ. E kwuwo na nke a bụ nkwenye kachasị mma nke nkwupụta izugbe nke relativity, na ọ bụ ezie na ọ bụghị nanị ihe akaebe nke izi ezi nke okwu Albert Einstein, ma ọ bụ, o doro anya, nke kachasị kwenye, a ghaghị ịnwale ọhụụ nke nnukwu ọkà mmụta sayensị. ọtụtụ ugboro nke mere na obi abụọ adịghị ya na ọ kacha mma nkọwa nke Eluigwe na Ala.

N'ime afọ ndị na-abịa, ndị ọkà mmụta sayensị ga-enwe ma ga-enwekwa ọtụtụ ngwá ọrụ ha ga-eji mụọ ihe ndị a maara ruo ugbu a site n'echiche echiche. Otu n'ime ha, nke a na-akpọ Advanced Laser Interferometer Space Antenna (eLISA), bụ nke e mere iji chọpụta ebili mmiri ndọda sitere na nkukota nnukwu. oghere ojii (2).

Ebe ọzọ na-ahụ maka mbara igwe, Euclid, ga-enyocha ka Eluigwe na Ala si gbasaa yana ka nke a si metụta ihe gbara ọchịchịrị na ike. N'aka nke ya, a na-atụ anya na teliskop oghere Athena ga-achọpụta ebe X-ray siri ike na mpụga oghere ojii. Laser Interferometer Gravitational Observatory (LIGO) dabere na ala ga-amụkwa oghere ojii.

Na netwọk nke teliskop nke dị gburugburu ụwa, nke a na-akpọkọta dị ka Telescope Event Horizon, nwere ike ile anya. oghere ojii n'etiti Milky Way anyị. Olileanya kasịnụ maka ịnwale echiche izugbe nke Einstein nke relativity dabere na ụlọ nyocha ọzọ, Square Kilometer Array (SKA).

Dị ka aha ahụ na-egosi, ngụkọta mpaghara nke antennas nke mgbagwoju a kwesịrị ịbụ square kilomita (3), na uche ya kwesịrị ịbụ ugboro 50 karịa ike nke ngwaọrụ anyị maara ruo ugbu a. Ọ ga-enwe 4 puku antennas dị iche iche na Western Australia na South Africa.

A ga-ejikọta ihe niile dị na usoro a site na eriri anya na nnukwu supercomputer, nke ọrụ ya ga-abụ ịmepụta ihe oyiyi dị mgbagwoju anya. SKA ga-amalite ịrụ ọrụ tupu 2022.

3. N'usoro nke square kilomita

Nnukwu Bang - Mba!

Agbanyeghị, tupu akụrụngwa sayensị zuru oke nye anyị data enweghị mgbagha, ndị mmeri nke astrophysics theoretical nwere ohere iji gosipụta. Ha nwekwara ike iju gị anya. Anyị nwere ike ịsị na ihe ọhụrụ cosmological theory nke Taiwanese physicists na-enye ihe maka ihe.

N'ihe nlereanya ha, ike ọchịchịrị na-apụ n'anya, nke site n'echiche nke ọtụtụ ndị nchọpụta bụ nsogbu. N'ụzọ dị mwute, anyị ga-eche na Eluigwe na Ala enweghị mmalite ma ọ bụ ọgwụgwụ. Ya mere, ọ dịghị Big Bang, nke ọtụtụ ndị ọkà mmụta sayensị na ndị nkịtị na-amabu!

Onye edemede nke ihe atụ ọhụrụ nke ihe niile, Wun-Yi Shu nke Mahadum National Tsing Hua nke Taiwan, na-akọwa oge na ohere ọ bụghị dị ka ihe dị iche iche, kama dị ka ihe ndị nwere njikọ chiri anya nwere ike ịmekọrịta ibe ha.

Ma ọsọ nke ìhè ma ọ bụ ike ndọda na-adịgide adịgide na ihe nlereanya a, ma ọ bụ ihe na-eme ka oge na oke dị na nha na ohere dị ka Eluigwe na Ala na-agbasa. Enwere ike ileta ozizi Shu dị ka echiche efu, mana ụdị "omenala" nke eluigwe na ụwa na-agbasawanye na pasent 75 nke ike ọchịchịrị bụkwa nsogbu.

Ụfọdụ na-ekwu na site n'echiche a, ndị ọkà mmụta sayensị 'ekpochapụla' iwu anụ ahụ nke ichekwa ume. Ozizi Taiwanese adịghị emebi ụkpụrụ nke nchekwa ike, mana, n'aka nke ya, nwere nsogbu na radieshon microwave, nke a na-ewere dị ka ihe relic nke Big Bang. Ọrụ iji meziwanye echiche ya na-aga n'ihu.

4. Multiverse bụ otu n'ime ọhụụ nka

Ọkà mmụta sayensị India Abhas Mitra abụwokwa onye na-akatọ echiche Big Bang kemgbe ọtụtụ afọ. Ọ na-ebipụta ọrụ ya na akwụkwọ akụkọ sayensị bụ isi, ma ọtụtụ ndị ọkà mmụta sayensị na-eleghara ya anya. Nke a na-emekwa ka a ghara ịdị adị oghere ojii ka sayensị ọgbara ọhụrụ ghọtara.

Mgbe Stephen Hawking nke a kpọtụrụ aha n'elu gbanwere echiche ya nke oghere ojii na mmalite 2014, Mitra kwuru na ọkà mmụta sayensị a ma ama na-ekwuzi otu ihe ahụ banyere ihe ndị a ya onwe ya na-ekwu kemgbe ọtụtụ afọ, ọ tụrụ ya n'anya na mgbe a leghaara ya anya, okwu Hawking dị otú ahụ. ọtụtụ ebe kwuru.

Dị ka anyị maara, Hawking rụrụ ụka n'oge na-adịbeghị anya na otu n'ime "ụkpụrụ" a na-emekarị ugboro ugboro bụ oghere ojii - echiche nke ihe omume horizon, karịa nke ọ dịghị ihe nwere ike ịga, ekwekọghị na quantum physics.

Nnwale usoro ihe ọmụmụ nke ọkà mmụta sayensị bụ Joe Polchinski nke Kavli Institute dị na California mere na-egosi, dịka ọmụmaatụ, na ọ bụrụ na ihe omume a na-apụghị ịgbagha agbagha kwekọrọ na physics quantum, ọ ga-abụrịrị ihe dị ka mgbidi ọkụ, ihe na-agbasa.

Hawking bipụtara echiche ọhụrụ ya na ntanetị dịka "Nchekwa ozi na amụma ihu igwe maka oghere ojii." Ọ kọwara mmalite nke echiche ya na N'ajụjụ ọnụ Nature. Amụma Hawking ọhụrụ bụ "mmiri a na-ahụ anya" nke a na-echekwa ihe na ume nwa oge wee wepụta ya n'ụdị gbagọrọ agbagọ.

Kpọmkwem, nke a bụ ọpụpụ site n'echiche nke oke oke oghere ojii. Ọkà mmụta physics na ọrụ ọhụrụ ya na-ekwu na nke a bụ ihe oghere ojii Ọ dịghị mbara ihu zuru ezu ka e hiwere, ya mere ọ dịghị mgbe oghere mechiri emechi nke ọ dịghị ihe pụrụ ịgafe.

Kama nke ahụ, nnukwu mgbanwe na oge oghere na-eme gburugburu ya, n'oge nke ọ na-esiri ike ikwu banyere nkewa dị nkọ nke oghere ojii site na oghere gbara ya gburugburu. Ihe ọzọ pụtara echiche ọhụrụ nke Hawking bụ na okwu ahụ na-abanye nwa oge n'ime oghere ojii, nke nwere ike "gbaze" ma hapụ ihe niile n'ime. Ka ozi ahụ ghara efu, ewepụtara ya na mbụ oghere ojii ọ ga-ekupụ kpamkpam.

Multiverse na ọhụụ

Ọ bụrụ na anyị na-ejikọta abụọ dị ukwuu nchoputa na nkà mmụta sayensị echiche - Higgs boson nke 2012 na afọ a, mere site BICEP2 teliskop, na banyere gravitational ebili mmiri na-akwado na onu oriri na-adọ nke mgbasawanye nke Eluigwe na Ala, mgbe ahụ ... na ya pụta nwere ike na-atụghị anya ya.

5. Ịhụ nke eluigwe na ala

Dịka ọmụmaatụ, nke na-enweghị "ihe ọzọ" Eluigwe na Ala agaraghị adị ogologo oge. Ndị ọkà mmụta sayensị Britain si King's College London ebipụtala akwụkwọ akụkọ na-egosi na ọ bụrụ na ihe niile anyị maara dị na "Higgs field" nke na-enye ụmụ irighiri ihe dị iche iche, na nyocha BICEP2 ziri ezi, mgbe ahụ, a kwadoro na e nwere oge "ịgbanye" ọnụ ahịa. irighiri ihe dị na ubi Higgs, mana Eluigwe na Ala mgbe ahụ, ọ gaghị ewe ihe karịrị otu sekọnd!

Ebe ọ bụ na nke a emeghị, anyị ga-ewererịrị ịdị adị nke “ihe ọzọ,” ihe ụfọdụ na-egbochi eluigwe na ụwa ịdaghachi ozugbo n'ime onwe ya. Ka ọ dị ugbu a, Eluigwe na Ala dị adị maka ijeri afọ 13,8.

“Ọ bụrụ na ihe BICEP2 gosiri ziri ezi, mgbe ahụ, a ghaghị inwe ụfọdụ ihe ọmụmụ physics na-adọrọ mmasị gabigara Standard Model,” ka Robert Hogan, bụ́ otu n’ime ndị dere ihe ọmụmụ nke Mahadum London na-ekwu. Ọhụụ nke multiverse (4), nke eluigwe na ala anyị bụ nanị otu n'ime ọnụ ọgụgụ na-enweghị ngwụcha nke ndị ọzọ na-apụta dị ka afụ na ncha, na-aghọwanye ewu ewu..

Oge oghere ga-abụ echiche sara mbara karịa ihe anyị na-ahụ na afụ anyị. N'ụzọ na-akpali mmasị, echiche a dị oke nkọ adịghị emebi echiche Einstein, kama na-etinye ya n'echiche ọhụrụ. Echiche a na-anọchite anya nchikota nke echiche relativity na quantum mechanics.

Nke a ga-apụta ịhapụ echiche nke oghere na-aga n'ihu ma na-agbasawanye nke na-etolite, na-atụgharị ma na-ehulata na-akwado ihe ekewapụrụ na atomized. Fiziks ọhụrụ nke ga-esi na nke a pụta nwere ike ịdị mfe karịa echiche ndị na-emepe emepe taa!

Ihe omimi na ihe mgbagwoju anya ndị na-emekpa sayensị ihe ga-apụ n'anya. Agbanyeghị, ọ na-esiri ike ikwu ma ndị ọzọ ga-ewere ọnọdụ ha ọzọ. Ọnọdụ ọhụrụ Eluigwe na Ala n'ihi na ọ ga-esiri anyị ike ịghọta, dị ka ọ na-esiri anyị ike ịghọta ọnọdụ tupu Big Bang, mgbe ọ na-enweghị oge, ma ọ dịkarịa ala n'echiche nke anyị nwere ike ịghọta ya.

Ruo mgbe anyị nwere azịza na opekata mpe otu echiche doro anya gbasara mmalite, ọdịdị na akara aka nke Eluigwe na Ala, anyị kwesịrị ịkasi onwe anyị obi site n'ọhụụ mara mma… Dịka ọmụmaatụ, dịka ịme anwansị kọmputa nke Illustris nke ndị na-enyocha mbara igwe mepụtara.

Maka oge mbụ, ọ ga-ekwe omume ịmegharị n'ụzọ zuru ezu n'ụzọ zuru ezu evolushọn nke cosmos, site na oge ozugbo Big Bang gachara ruo ugbu a. Ndị supercomputers na-emepụta ihe nlereanya ejiri ọnwa isii rụọ ọrụ na ya. Simulation anaghị ekpuchi ya niile Eluigwe na Ala, n'ihi na igwe anyị enweghị ike ịnagide nke a ma.

Yabụ, anyị na-ahụ mgbanwe nke ihe gbasara mbara igwe na-ejuputa cube na nsọtụ nke afọ ọkụ 350 nde - nke a bụ mpaghara buru ibu na-anọchite anya mbara igwe niile. Omume na-amalite afọ 12 ka Big Bang gachara. Ọ na-egosi mgbanwe n'ime ọtụtụ ijeri afọ, nhazi nke ụyọkọ kpakpando na nnukwu owuwu.

Iji mepụta ịme anwansị a, a na-eji ihe ọmụma niile enwetara ugbu a gbasara iwu na-achị mbara igwe na nsonaazụ telescopic nlebanya, nke bụ isi telescope Hubble. Ndị nchọpụta echebarala ihe omimi dị omimi na ike gbara ọchịchịrị.

Ka oge na-aga, ihe gbara ọchịchịrị gbakọtara n'ime clumps na ogologo filaments (5), na-emepụta ụdị webụ ụwa. Ka oge na-aga, ihe nkịtị, nke nwere ngwakọta nke hydrogen na helium, dọtara mmasị na njupụta ndị a.

Site na ya, e si mụọ ígwé ojii interstellar gas, kpakpando, ụyọkọ kpakpando na ụyọkọ ụyọkọ kpakpando. N'ọhụụ, ha na-adịgasị iche na agba site na akwụkwọ ndụ akwụkwọ ndụ na ọbara ọbara ruo ọcha, dabere na okpomọkụ. Ọbụlagodi na nke a abụghị eziokwu kpamkpam, ọhụụ a tụrụ anya adịghị njọ ...