Физиката на прага на нова революция

Областта от природата, с която физиката се занимава и изучава, може да се обърне с главата надолу, и то много скоро, според известния физик Нима Аркани-Хеймд, споделил вижданията си по време на лекция, посветена на теоретичната физика в университета Ватерло, Канада. В лекцията се застъпва убеждението, че физиката трябва да претърпи развитие като наука, което се подкрепя и от други учени.

Според него реалната физика на относителността и квантовата механика не работят добре заедно. Проблемът е, че до някаква степен принципите, заложени зад теориите изглеждат невъзможни, когато физиците решат да търсят по-задълбочено. Учените се сблъскват с много проблеми, когато се опитат да приложат всички теории върху единството от време и пространство.

„Двете съществуващи теории, на механичната и квантовата физика, са невероятно противопоставящи се, и правят живота на физиците ад, ограничавайки мисленето им и възможността им да развият нови теории. Почти невъзможно е заиграването с нови идеи при съществуващите правила, които обявяват всичко ново за погрешно.“ – казва Аркани-Хеймд.

Физиците отдавна са запознати с това несъответствие, но прогрес относно фундаменталните принципи във физиката отнема много време. Например предположения за съществуването на бозона на Хигс са били правени от различни учени десетилетия, преди той накрая да бъде открит.

Макроскопична вселена без обяснение

„Един от проблемите е, че конвенционалната физика не обръща особено внимание на въпроса защо вселената е толкова голяма.“ – обяснява Аркани-Хеймд.

  • Според теорията на относителността на Алберт Айнщайн във вакуума на космоса съществуват огромни количества енергия, което би трябвало да изкриви времето и пространството. А всъщност би трябвало да се стигне до такова изкривяване, че вселената да се превърне в малка сбита топка. А това би придало на вселената облик, абсолютно различен от това, което е.
  • Квантовата механика също има своите недостатъци. Теоретично е много добра при обясняване на областта, свързана с физиката на частиците на изключителни малки нива, обаче се проваля, когато физици се опитват да я приложат към вселената като цяло.

„Всичко онова, което представлява квантовата механика, е в разрез с нашата вселена, тъй като ние се ускоряваме, според теорията, че вселената продължава да се разширява, така че вече не знаем какви са правилата. Когато се опитаме да приложима квантова механика върху вселената като цяло, квантовата механика издиша.“ – казва Аркани-Хеймд.

Пионери на физиката

Според учените, един възможен начин за решаване на този проблем е чрез една изцяло нова теория отвъд стандартния модел – господстващата теория за физика на частиците.

„Една от идеите е наречена тория на струните и предполага, че частиците не са съвсем частици. Вместо това по-скоро частиците и всичката материя във вселената, която те съставляват, са направени от миниатюрни вибриращи нишки. Уравненията, които подкрепят тази теория изглежда вършат работа, но това не означава, че не съществуват други възможни формули или обяснения.“ – казва Аркани-Хеймд.

Суперсиметрията е друго възможно обяснение за „новата физика“. Според тази теория всички суб-атомни частици са свързани с идентична частица „суперпартньор“(наричана още суперсиметричен партньор или съкратено счастци), които физиците тепърва трябва да открият. Суперсиметрията също така би дала обяснение за нови измерения и нови посоки на движение, в които частиците да могат да се движат. Според учените доказването на тази теория ще даде по-скоро тласък на стандартния физичен модел, а не да го отрече.

„Това е последното нещо, което природата може да направи за да стане съвместима с основните принципи на физиката, които съществуват в момента.“ – казва Аркани-Хеймд.

Когато големия адронен колайдер, най-големия на света ускорител на частици, заработи отново следващата година, физиците ще се посветят на търсенето именно на тези допълнителни частици, които трябва да съществуват според теорията за суперсиметрия.

„Във всеки един случай, след година или две на работа на големия адронен колайдер, на въпроса за това, дали суперсиметрията съществува ще бъде намерен отговор.“ – добавя Аркани-Хеймд.

Предстоящите експерименти през следващите няколко години най-вероятно ще дадат информация на физиците дали ще се наложи леко напасване на съществуващите теории във физиката или е време целия физичен обем да бъде преразгледан на много по-дълбоко ниво, водещо до генерална промяна.

„Въпросите, поставени на дневен ред в момента, са относно подсилване на основите на времето и пространството, както и за произхода и съдбата на цялата вселена. Днес най-накрая имаме поставена теоретична рамка за да задаваме този вид въпроси от изключително голямо значение. Следващата стъпка в това отношение би била революция.“ – завършва лекцията си Нима Аркани-Хеймд.

 

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *