Ответы на величайшие задачки науки: как далековато мы зашли?

    Об природе самой Вселенной почти все непонятно. Конкретно любопытство, присущее людям, ведущее к поиску ответов на эти вопросцы, и движет науку вперед. Мы уже накопили неописуемое количество познаний, и успехи двух наших ведущих теорий — квантовой теории поля, описывающей Обычную фотомодель, и общей теории относительности, описывающей гравитацию — показывают, как далековато мы продвинулись в осознании самой действительности.

    Ответы на величайшие задачки науки: как далековато мы зашли?

    Почти все люди пессимистично относятся к нашим сегодняшним попыткам и грядущим планам по разгадыванию величавых галлактических тайн, кои ставят нас в тупик сейчас. Наши фаворитные догадки для новейшей физики, включающие суперсимметрию, добавочные измерения, техниколор, теорию струн и альтернативные, и не сумели получить никакого экспериментального доказательства до сего времени. Однако это же и не означает, что физика в упадке. Это же означает, что все ровно эдак, как только и обязано быть: физика разговаривает истину об Вселенной. Наши последующие шаги отобразят нам, как мы ладно выслушивали.

    Величайшие загадки Вселенной

    Столетие обратно наибольшие вопросцы, кои мы могли задать, включали и позарез принципиальные экзистенциальные загадки, этакие как только:

    • Каковы самые мизерные компоненты материи?
    • Являются ли наши теории сил природы вправду базовыми либо же нужно получить наиболее глубочайшее осознание?
    • Как велосипеда Вселенная?
    • Наша Вселенная была все время либо возникла в конкретный момент в минувшем?
    • Как только светят суперзвезды?

    Тогда эти загадки занимали интеллекты величайших граждан. Почти все даже и не задумывались, что на их можно будет определить ответы. А именно, они добивались вложения так, казалось бы, больших ресурсов, что предлагалось ординарно наслаждаться тем самым, что мы знали в то время, и применять эти познания для развития сообщества.

    Конечно же, мы эдак и не поступили. Инвестировать в сообщество очень немаловажно, однако эдак же немаловажно расширять границы выдающегося. Благодаря новейшим открытиям и алгоритмам научные исследования, мы сумели получить последующие ответы:

    • Атомы состоят из субатомных частиц, почти все из которых разделяются на еще больше маленькие компоненты; сейчас мы знаем всю Обычную фотомодель.
    • Наши традиционные теории заменились квантовыми, объединяющими четверо фундаментальные силы: мощное ядерное, электрическое, хлипкое ядерное и гравитационное взаимодействие.
    • Наблюдаемая Вселенная простирается на 46,1 млрд световых лет во любых направлениях; наблюдаемая Вселенная возможно еще все больше, или нескончаемой.
    • Прошло 13,8 млрд лет опосля действия, выдающегося как только Объемной Взрыв, которое отдало жизнь знаменитой нам Вселенной. Ему же предшествовала инфляционная эра неопределенной длительности.
    • Суперзвезды светят благодаря физике ядерного синтеза, превращая вещество в энергию по формуле Эйнштейна E = mc2.

    И тем не менее, это же лишь углубило научные потаенны, кои нас окружают. Владея всем, что мы знаем об базовых крупицах, мы убеждены, что во Вселенной обязано быть не мало чего же иного, пока что неведомого нам. Мы и не можем растолковать явное присутствие черной материи, и не осознаем черную энергию не знаем, посему Вселенная расширяется конкретно эдак, а уж и не по другому.

    Мы и не знаем, посему крупицы владеют этакий толпой, какой же владеют; посему Вселенную переполняет материя, а уж и не антиматерия; посему нейтрино владеют толпой. Мы и не знаем, является ли протон размеренным, распадется ли он когда-нибудь и воображает ли гравитация собой квантовую силу природы. И хотя мы знаем, что Большенному Взрыву предшествовала инфляция, мы и не знаем, существовало ли начало у самой инфляции либо она существовала нескончаемой.

    Умеют ли люди разрешить эти загадки? Умеют ли опыты, кои мы можем провести с внедрением современных либо грядущих технологий, пролить свет на эти фундаментальные загадки?

    Ответы на величайшие задачки науки: как далековато мы зашли?

    Ответ на первый вопросец — может быть; мы и не знаем, какие секреты хранит природа, пока что и не поглядим. Ответ на второй вопросец — совершенно точно «да». Даже ежели любая теория, которую мы когда-либо приводили на тематику тамошнего, что присутствует за пределами границ выдающегося — Обычная фотомодель и ОТО — на 100% неверны, существуют неограниченное количество инфы, которую можно получить, выполняя опыты, кои мы планируем запустить в последующем поколении. И не возводить все эти инсталляции существовало бы гигантской тупостью, даже ежели подтвердят кошмарный сценарий, коего физики простых частиц страшились не мало лет.

    Когда вы слышите о ускорителе частиц, вы, возможно, представляете все эти новейшие открытия, кои ждут нас при наиболее больших энергиях. Обещание новеньких частиц, новеньких сил, новеньких взаимодействий либо даже совсем новеньких секторов физики — это же то, чем обожают погрезить теоретики, даже ежели опыт за тестом плошают не делают эти обещания.

    Тамошнему существуют весомая причина: большая часть мыслях, кои можно выдумать в физике, уже были или исключены, или очень ограничены заданными, кои у нас уже имеются. Ежели вы желаете открыть новейшую частичку, поле, взаимодействие либо явление, для вас и не стоит ли постулировать что-то, что несовместимо с тем самым, что мы уже знаем наверное. Конечно же, мы были в состоянии сделать допущения, кои потом окажутся ошибочными, однако сами заданные обязаны быть в соглашении с хоть какой новейшей теорией.

    Вот посему максимальные усилия в физике идут и не на новейшие теории либо новейшие идеи, а уж на опыты, кои дозволят нам покинуть пределы тамошнего, что мы уже обследовали. Конечно же, обнаружение бозона Хиггса может привести к шумихе, однако как только очень Хиггс сопряжен с Z-бозоном? Каковы все эти взаимосвязи меж этими двумя частичками и иными в Обычной фотомодели? Как не сложно них сделать? А уж опосля сотворения, будут ли обоюдные распады, кои будут различаться от распада обычного Хиггса плюс обычного Z-бозона?

    Существуют методика, которую можно применять для научные исследования сего: сделать электрон-позитронное столкновение с четкой толпой Хиггса и Z-бозона. Заместо пары десятков либо сотен обстоятельств, кои производят хиггсовский и Z-бозон, как только это же выполняет БАК, вы сумеете сделать тыщи, сотки тыщ либо даже миллионы этаких.

    Конечно же, машистую общественность все больше взволнует обнаружение новейшей крупицы, чем что-либо гораздо, однако и не каждый опыт предназначен для сотворения новеньких частиц — да это же не надо. Некие созданы для тамошнего, дабы обследовать уже знаменитую нам материю и тщательно учить ее характеристики. Объемной электрон-позитронный коллайдер, предшественник БАК, эдак не обнаружил ни одной новейшей базовой крупицы. Как только и опыт DESY, который сталкивал электроны с протонами. И релятивистский коллайдер томных ионов тоже.

    Ответы на величайшие задачки науки: как далековато мы зашли?

    И сего следовало ждать; миссию у этих трех коллайдеров существовала прочая. Она заключалась в фолиант, дабы обследовать материю, которая вправду бытует, с неслыханной раньше точностью.

    И не похоже, что эти опыты ординарно подтвердили Обычную фотомодель, хотя всё, что они отыскали, соответствовало лишь Обычной фотомодели. Они сделали новейшие составные крупицы и измерили взаимосвязи меж ними. Были обнаружены взаимоотношения распада и разветвления, также стройные разницы меж раствором и антивеществом. Некие крупицы вели себя и не эдак, как только них зеркальные собратья. Альтернативные вроде как только нарушали симметрию воззвания времени. Все же, существовало найдено, что альтернативные сочетаются совместно, создавая связанные состояния, об которых мы даже и не подозревали.

    Миссию последующего величавого научного опыта и не в фолиант, дабы ординарно находить что-то одно либо проверить одну новейшую теорию. Надо собрать огромнейший комплект труднодоступных в остальных взаимоотношениях заданных, и дозволить сиим заданным обратить развитие отрасли.

    Конечно же, мы можем проектировать и возводить опыты либо обсерватории, ориентируясь на то, что мы ожидаем определить. Однако топовым выбором для грядущего науки будет многоцелевая машинка, которая сумеет коллекционировать заглавные и многообразные объемы заданных, кои существовало бы нереально собрать без этаких больших инвестиций. Вот посему Хаббл был так удачным, посему Fermilab и БАК раздвинули границы далее, чем до этого, и посему грядущие миссии вроде галлактического телескопа Джеймса Вебба, грядущие обсерватории 30-метрового класса либо грядущие коллайдеры пригодятся нам, ежели мы желаем когда-нибудь ответить на самые фундаментальные вопросцы из любых.

    В бизнесе существуют древняя поговорка, которая эдак же приемлема и к науке: «Быстрее. Предпочтительнее. Дешевле. Изберите два». Мир движется скорее, чем когда-либо до этого. Ежели мы начнем сберегать не будем инвестировать в «лучшее», это же будет равносильно тамошнему, дабы сдаться.

    Согласны? Поведайте в нашем чате в Телеграме.