Jak dziwna może być natura Wszechświata?

Kategorie: 

Źródło: Internet

Chyba każdy z nas doświadczył mniej lub bardziej bezpośrednio zjawisk, które trudno wyjaśnić. Jak się okazuje, natura Kosmosu, może być jednak o wiele dziwniejsza niż to, co uważamy za absurdalne…

Wyobraźcie sobie następujący scenariusz:

Mamy pudełko atomów o określonej temperaturze. Pozwólmy, by zderzały się one przypadkowo ze sobą przez niesprecyzowany okres czasu. Przez jego większość  będą one w nieuporządkowanym stanie równowagi o wysokim stopniu entropii. Jednak w którymś momencie, całkiem przypadkiem, owe atomy przybiorą postać absolutnie dowolnej konfiguracji, która jest kompatybilna z atomami w pudełku.

Jeżeli poczekamy dostatecznie długo, a  zbiór atomów jest dostatecznie duży, to pojawi się w nim jakaś osoba, planeta, galaktyka oraz cały znany nam Wszechświat.

Jednak powstała w ten sposób doskonała kopia Mona Lizy, nie będzie wcale oznaczać, że jej autorem jest Leonardo da Vinci lub ktokolwiek inny. Arcydzieło będzie efektem przypadkowych ruchów atomów. Jeżeli mamy jakąś fotografię, która przedstawia konkretną osobę lub zdarzenie, to nie oznacza to, że taki człowiek bądź sytuacja rzeczywiście zaistnieli.

Przypadkowe ruchy atomów mogą więc stworzyć dowolną osobę z ugruntowanymi wspomnieniami przeszłości, choć wszystkie te wspomnienia będą fałszywe. Nie będą efektem świadomie przeżytych zdarzeń.

Co jeszcze bardziej kuriozalne, taki scenariusz jest poznawczo niestabilny. Nie możemy równocześnie wierzyć, że jest prawdziwy i mieć realne powody, by wierzyć, że faktycznie jest prawdziwy, ponieważ przewiduje on, że wszystkie „przyczyny”, które uważamy za realne i słuszne, po prostu przypadkowo wyfluktuowały w naszej głowie.

Czy takie rzeczy są możliwe w naszym Uniwersum? Na pierwszy rzut oka, nie. Liczy sobie ono „tylko” 13,8 miliarda lat. Aby pojawiło się coś wysoce uporządkowanego z czegoś z entropią S, wymagany jest okres czasu rzędu e^S.  Obiekty w skali makroskopowej mają ponad 10^23 cząstek, S jest przynajmniej tej wielkości. Trzeba zatem czasu o wiele, wiele dłuższego niż wiek Wszechświata.

Jest jednak wielkie „ale”:

Wszechświat nie tylko rozszerza się, ale to rozszerzanie cały czas przyspiesza. Jeżeli pustą przestrzeń Kosmosu wypełnia stała wartość energii próżni, to owa energia próżni nie zmniejsza się podczas rozszerzania się czasoprzestrzeni.

Tak więc, w zasadzie, nie istnieje nic, co powstrzymałoby Wszechświat przed istnieniem wiecznym. Nawet jeśli Kosmos istnieje od skończonego okresu czasu w przeszłości, nie ma przeszkód, by trwał wiecznie w przyszłości.

Co więcej, nawet jeśli Wszechświat staje się coraz bardziej pusty, w miarę upływu czasu i stopnia rozszerzania oraz pozostawia coraz mniej cząstek, które mogłyby fluktuować, to z energią próżni przyspiesza wiecznie i w wyniku tego otacza nas kosmologiczny horyzont, a więc obiekty, które znajdują się dostatecznie daleko,  by nigdy do nas nie dotrze. Te obiekty nie prześlą do nas informacji, ponieważ przestrzeń rozszerza się zbyt szybko.

Wynika stąd, że Wszechświat ze stałą kosmologiczną jest jak pudło gazu (o rozmiarach horyzontu), które trwa wiecznie ze stałą temperaturą. Oznacza to, że występują w nim przypadkowe fluktuacje. Gdy poczekamy dostatecznie długo, jakiś obszar Wszechświata przefluktuuje w każdą konfigurację materii spójną z lokalnymi prawami fizyki: w atomy, bakterie, ludzi, a nawet w stworzenia znane tylko z baśni. W zasadzie, w co tylko chcesz. Pokój, w którym teraz przebywasz (albo atmosfera, jeśli jesteś poza nim), zostanie zrekonstruowany do najdrobniejszych szczegółów, nieskończoną ilość razy w przyszłości. Wszystkie kopie ciebie będą sądzić, że mają prawdziwe wspomnienia przeszłości i dokładny obraz tego, jak wygląda świat, ale nie będą miały racji. Każdy z nas może być jedną z tych kopii.

Jak tego uniknąć?

Jeżeli energia próżni jest tylko przejściowo stała i istnieje inny stan próżni w przestrzeni pola z jeszcze niższą energią, do którego dokonamy pewnego dnia przejścia, to wtedy bąbelki konfiguracji o niższej energii, zaczęłyby pojawiać się poprzez tunelowanie kwantowe. Rosłyby one z prędkością światła. Jeżeli energia innego stanu próżni wynosiłaby zero lub była ujemna, uniknęlibyśmy powyższych sytuacji.

Takie założenie, wymaga jednak zabawy w spekulatywną fizykę, w której mamy do czynienia z formami nowych pól i nowego stanu próżni kwantowej. Ergo, potrzeba nowych praw fizyki.

Bez nowych praw fizyki jest możliwe, że pole Higgsa rozpadnie się kiedyś w przyszłości przez tak zwane „zarodkowanie bąbelków”. Zmieni ono radykalnie  fizykę naszego Kosmosu. O ironio, lepiej by było jednak, aby pole Higgsa było całkowicie stabilne, inaczej rozpad tego pola zniszczy nasz Wszechświat i nas samych. Jeśli jednak dojdzie do zniszczenia go w ten sposób, uchronimy go od zjawisk opisanych pogrubioną czcionką.

Jest tylko jeden warunek: przy wyższych energiach nie mogą pojawić się nowe prawa fizyki, które zmieniłyby nasze obliczenia.

Prawda, że żyjemy w dziwnej rzeczywistości?

Ocena: 

1
Średnio: 1 (1 vote)
Opublikował: Marcin Kozera
Portret użytkownika Marcin Kozera

Komentarze

Portret użytkownika Kwazar

Niezależnie od tego jak

Niezależnie od tego jak dziwna może być natura Wszechświata musimy pamiętać, że dla NAS zawsze i wszystko ma swój początek i koniec. To stwierdzenie niby brzmi jak tani banał ale w chwili wystąpienia zjawiska dla wielu potrafi być bardzo zaskakującym odkryciem.

Portret użytkownika tubylec

Natura wszechświata i w ogóle

Natura wszechświata i w ogóle wszystkiego wydaje się niezrozumiała bo ludzkość jest cały czas okłamywana. Religie niszczą waszą duchowość, szkoły odsuwają was od prawdziwej wiedzy, lekarze niszczą wasze zdrowie, politycy okradają was na wszystkie możliwe sposoby i tępią was ustawami, NASA okłamuje was na temat miejsca w którym żyjecie .. a nad tym wszystkim stoją masoni, którzy nigdy nie dopuszczą do tego żebyście poznali prawdę .. bo gdybyście ją poznali stalibyście się równi im wiedzą .. i już by nie mogli czerpać z was zysków i żyć sobie ponad stan .. straciliby władzę nad wami. A władza to narkotyk który uzależnia najbardziej. Dlatego jeśli nie wydrzecie sobie prawdy pazurami to nikt wam jej nie da i zawsze wszystko będzie dla was dziwne, niezrozumiałe, i będziecie robieni w trąbę po wieki wieków.

Portret użytkownika Quark

Podstawowy problem polega na

Podstawowy problem polega na tym , że ludzkość potrafi wytworzyć pytanie na które nie jest w stanie udzielić zadowalającej wszystkich odpowiedzi . Jak można próbować ustalać prawdziwą naturę wszechświata , gdy nie zna się wszystkich jego praw w nim obowiązujących ? Jedyne co robimy w miarę dobrze to postępowo poznajemy kolejne jego tajniki ale by udzielić odpowiedź na główne pytanie musielibyśmy poznać cały wszechświat ze wszystkimi jego "fantazjami". Bo nie jest powiedziane , że to co obserwujemy w naszym pobliżu (ziemia i galaktyka) jest tym co obowiazuje także w innych jego częściach . Znana nam materia i prawa fizyki , nie muszą przecież wszędzie być takie same .

Portret użytkownika Zubek

Ja tam we Wszechświecie nie

Ja tam we Wszechświecie nie widze nic dziwnego. Dowodem na to jest Teoria Chaosu: niby przypadkowe zdarzenia ZAWSZE dają nieprzypadkowy efekt. Postudiować trójkąt Sierpińskiego, to zrozumiecie.

Entropie to mają w mózgach ludzie nie rozumiejący geometrii.

Strony

Skomentuj