Unser Universum ist ein seltsamer Ort. Überzeugen Sie sich selbst: Wir leben auf einer Kugel, die sich um einen gewöhnlichen Stern dreht (von denen es in den Weiten des Weltraums nicht viele gibt), und unsere Galaxie ist nach kosmischen Maßstäben klein und gewöhnlich. Um uns herum befindet sich das unendliche Universum, das sich mit Beschleunigung ausdehnt. Und um wenigstens ein bisschen zu verstehen, wie die Welt um uns herum funktioniert, haben wir uns die Physik ausgedacht – eine Wissenschaft, die die irdischen und kosmischen Gesetze beschreibt, also die Gesetze der Natur. Und wenn die Allgemeine Relativitätstheorie (GR) perfekt anwendbar ist, um zu beschreiben, was auf der Erde passiert, dann ist mit dem Weltraum nicht alles so einfach. Im Jahr 2010 entdeckten Forscher, dass sich die Gesetze der Physik im Laufe der Zeit tatsächlich langsam ändern können, was unser Verständnis des Universums erheblich erschwert. Und kürzlich hat ein Team von Astrophysikern eine weitere Antwort auf die Frage gegeben, ob die Gesetze der Physik in verschiedenen Teilen des Kosmos unterschiedlich sind.
Die Feinstrukturkonstante
Letztes Jahr analysierte ein internationales Physikerteam das Licht von fernen Sternen und schlug die sogenannte Feinstrukturkonstante vor- dessen Wert ebenso wie der Wert der Lichtgeschwindigkeit als unverändert galt – hat sich über Milliarden von Jahren verändert. Laut Forschern ändern sich die Zeiten ebenso wie die fundamentalen Konstanten der Physik.
Erinnern Sie sich an die Feinstrukturkonstanteist die Vereinigung der Lichtgeschwindigkeit, der Ladung eines Elektrons und einer quantenmechanischen Zahl, die als Plancksche Konstante bekannt ist. Mit anderen Worten, es ist eine physikalische Konstante, die die elektromagnetische Wechselwirkung beschreibt. Alle drei seiner Komponenten liefern also ein Maß für die inhärente Stärke elektromagnetischer Wechselwirkungen. Zum Beispiel solche, die ein Elektron an ein Atom binden.
Die Absorption von Licht durch ein Atom wird durch die Elektron-Atom-Wechselwirkung reguliert.
Der Wert der Konstante beträgt etwa 1/137, und Wissenschaftler glauben, dass dies seit jeher der Fall ist. Im frühen Universum zum Beispiel gelten Newtons Gravitationsgesetze – dass alle Materie im Universum andere Materie mit einer Kraft anzieht, die direkt proportional zum Produkt ihrer Massen und umgekehrt proportional zum Quadrat des Abstands zwischen ihren Mittelpunkten ist – möglicherweise nicht sind doch wahr geworden.
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Das Papier beschreibt, wie sich eine der angeblich fundamentalen Naturkonstanten schließlich als nicht konstant herausstellt. «Magische Zahl» oder die Feinstrukturkonstante (mit dem griechischen Buchstaben α bezeichnet) scheint tatsächlich im gesamten Universum zu variieren.
Die Konstante ist nicht konstant. Warum?
Wie PopMech mit Bezug auf die Studie berichtet, tauchte nach der Messung von α in etwa 300 entfernten Galaxien eine Folge auf: dieselbe magische Zahl, die uns etwas über die Stärke des Elektromagnetismus sagt und die eigentlich nicht überall gleich ist.
Die Schlussfolgerungen der Forscher basieren auf neuen Messungen des Very Large Telescope (VLT) in Chile sowie früheren Messungen des weltgrößten optischen Teleskops am Keck-Observatorium auf Hawaii.
ein Komplex aus vier separaten 8,2-Meter- und vier zusätzlichen 1,8-Meter-Optikteleskopen, kombiniert in einem System.
Die Feinstrukturkonstante ändert sich über den größten Teil des beobachtbaren Universums nur um einen winzigen Betrag – etwa ein Teil von 100.000. Es könnte aber auch sein, dass weit größere Veränderungen jenseits unseres beobachtbaren Horizonts auftreten, erklären Physiker.
Daher hängt die Antwort auf die Frage, ob der Wert der Feinstrukturkonstante über die Zeit bestehen bleibt, davon ab das Verhalten elektromagnetischer Kräfte in den frühen Stadien der Existenz des Universums. Die Autoren des Artikels gestehen ihre eigene Skepsis einund beschreiben Sie ihre Ergebnisse sorgfältig. Sie warnen davor, dass ihre Arbeit nur der erste Schritt zur Bildung einer neuen Theorie der Physik ist und zusätzliche Forschung erfordert.
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& #171;Das ist natürlich nur der erste Schritt. Aber dennoch erinnert uns die Vorstellung, dass sich die Gesetze der Physik im Laufe der Zeit ändern können, daran, dass das Universum ein noch seltsamerer Ort ist, als wir uns vorstellen können … schreiben die Forscher.
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Die Geburt einer neuen Physik
Es ist interessant, dass die Folgen der Entdeckung große Folgen haben können Auswirkungen auf die moderne Theorie. Wenn sich herausstellt, dass die Gesetze der Physik nur „lokale Vorschriften“ sind, während unser beobachtbarer Teil des Universums die Existenz von Leben und Menschen begünstigt, gibt es möglicherweise andere, viel weiter entfernte Regionen, in denen andere Gesetze dies verhindern die Entstehung des Lebens, zumindest wie wir es kennen.
Aber das ist nicht das Interessanteste – in diesem Artikel vergleichen Physiker das Universum mit einem maschinell lernenden System: „So wie wir Maschinen beibringen, im Laufe der Zeit Funktionen auszuführen, also zu lernen, sind die Gesetze des Universums im Wesentlichen ein Algorithmus» , – Wissenschaftler bemerken.
Vielleicht wurde unsere Welt zum Spaß wie ein Sims-Spiel entworfen.
Wir verstehen die Gesetze der Physik, während wir sie beobachten, daher wäre das ursprüngliche physikalische Gesetz unglaublich einfach und lern- und entwicklungsfähig gewesen. Auch sei nicht auszuschließen, dass das Universum nicht mit dem Urknall, sondern mit einer einfachen Wechselwirkung zwischen Teilchen entstanden ist, erklären Physiker.
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Aber wenn das Universum wirklich mit einer Reihe von Gesetzen arbeitet, die zwar zunächst einfach, aber autodidaktisch (selbstlernend) sind und sich daher im Laufe der Zeit weiterentwickeln können, dann
Letztendlich kann uns das Verständnis ihrer Existenz helfen zu verstehen, warum wir existieren.
Natürlich ist dies alles nur Spekulation, die auf theoretischen Grundlagen basiert Physik. Und diese Arbeit muss mit gesunder Skepsis betrachtet werden. Schließlich lautet die Hauptschlussfolgerung: Vielleicht leben wir in einem riesigen Supercomputer, der selbstlernend ist. Was denkst du, kann unser ganzes Leben eine Computersimulation sein? Wir warten auf die Antwort hier sowie in den Kommentaren zu diesem Artikel.