Theoretische Probleme Wikipedia-Eintrag Psychedelisch - August 2013 Unten ist eine Liste ungelöster Probleme in der modernen Physik. Einige dieser Probleme sind theoretisch, was bedeutet, dass bestehende Theorien bestimmte nicht erklären

KAPITEL 14 LÖSUNG EIN PROBLEM ODER VIELE PROBLEME MIT EINER LÖSUNG FINDEN? LASER-ANWENDUNGEN 1898 stellte sich Wells in seinem Buch „Der Krieg der Welten“ eine Übernahme der Erde durch die Marsmenschen vor, wobei Todesstrahlen verwendet wurden, die leicht Ziegel durchdringen, Wälder niederbrennen und …

II. soziale Seite Probleme Diese Seite des Problems ist ohne Zweifel die wichtigste und interessanteste. Im Hinblick auf sie große Komplexität wir beschränken uns hier nur auf die allgemeinsten Betrachtungen.1. Veränderungen in der Weltwirtschaftsgeografie Wie wir oben gesehen haben, die Kosten

1.2. Astronomischer Aspekt des ACH-Problems Die Frage der Einschätzung der Bedeutung der Asteroiden-Kometen-Gefahr hängt zuallererst mit unserem Wissen über die Besiedlung des Sonnensystems durch kleine Körper zusammen, insbesondere solche, die mit der Erde kollidieren können. Solches Wissen liefert die Astronomie.

Neue Probleme der Kosmologie Kehren wir zu den Paradoxien der nichtrelativistischen Kosmologie zurück. Denken Sie daran, dass der Grund für das Gravitationsparadoxon darin besteht, dass entweder nicht genügend Gleichungen vorhanden sind, um den Gravitationseffekt eindeutig zu bestimmen, oder dass es keine Möglichkeit gibt, ihn richtig einzustellen

KAPITEL 9 Die Probleme der Vereinigung 1947 traf der frischgebackene Doktorand Bryce DeWitt Wolfgang Pauli und erzählte ihm, dass er an der Quantisierung arbeite. Schwerkraftfeld. Devitt verstand nicht, warum die beiden großen Konzepte des 20. Jahrhunderts – Quantenphysik und allgemeine Theorie

Können Gravitationswellen nachgewiesen werden?

Einige Observatorien sind damit beschäftigt, nach Beweisen für Gravitationswellen zu suchen. Wenn solche Wellen gefunden werden können, weisen diese Schwankungen in der Raum-Zeit-Struktur selbst auf Katastrophen hin, die im Universum auftreten, wie Supernova-Explosionen, Kollisionen mit Schwarzen Löchern und möglicherweise noch unbekannte Ereignisse. Einzelheiten siehe W. Waite Gibbs' Artikel „Space-Time Ripples“.

Welche Lebensdauer hat ein Proton?

Einige Theorien außerhalb des Standardmodells (siehe Kapitel 2) sagen den Zerfall des Protons voraus, und mehrere Detektoren wurden gebaut, um einen solchen Zerfall nachzuweisen. Obwohl der Zerfall selbst noch nicht beobachtet wurde, wird die untere Grenze der Halbwertszeit des Protons auf 10 32 Jahre geschätzt (und damit deutlich über dem Alter des Universums). Mit dem Aufkommen empfindlicherer Sensoren kann es möglich sein, den Zerfall des Protons zu detektieren, oder es kann notwendig sein, die untere Grenze seiner Halbwertszeit zu verschieben.

Sind Supraleiter bei hohen Temperaturen möglich?

Supraleitung entsteht, wenn der elektrische Widerstand eines Metalls auf Null abfällt. Unter solchen Bedingungen fließt der im Leiter aufgebaute elektrische Strom ohne Verluste, die für gewöhnlichen Strom charakteristisch sind, wenn er durch Leiter wie Kupferdraht fließt. Das Phänomen der Supraleitung wurde erstmals bei extrem niedrigen Temperaturen (knapp über dem absoluten Nullpunkt, -273 °C) beobachtet. 1986 gelang es Wissenschaftlern, Materialien beim Siedepunkt von flüssigem Stickstoff (-196 °C) supraleitend zu machen, was bereits die Herstellung von Industrieprodukten ermöglichte. Der Mechanismus dieses Phänomens ist noch nicht vollständig verstanden, aber Forscher versuchen, Supraleitung bei Raumtemperatur zu erreichen, was Energieverluste reduzieren wird.

Wie bestimmt die Zusammensetzung eines Moleküls seine Form?

Die Kenntnis der Orbitalstruktur von Atomen in einfachen Molekülen macht es ziemlich einfach, das Aussehen eines Moleküls zu bestimmen. Theoretische Studien zum Auftreten komplexer Moleküle, insbesondere biologisch wichtiger, wurden jedoch noch nicht durchgeführt. Ein Aspekt dieses Problems ist die Proteinfaltung, die in Ideenliste 8 diskutiert wird.

Welche chemischen Prozesse laufen bei Krebs ab?

Biologische Faktoren wie Vererbung und Außenumgebung spielen wohl große Rolle bei der Entstehung von Krebs. Wissen, was in Krebszellen passiert chemische Reaktionen Es könnte möglich sein, Moleküle herzustellen, um diese Reaktionen zu unterbrechen und eine Krebsresistenz in Zellen zu entwickeln.

Wie sorgen Moleküle in lebenden Zellen für Kommunikation?

Moleküle werden verwendet, um Zellen zu alarmieren gewünschte Form, wenn durch das "Anpassen" in Form von Komplementarität die Nachricht übertragen wird. Proteinmoleküle sind die wichtigsten, daher bestimmt die Art und Weise, wie sie sich falten, ihr Aussehen [Konformation]. Daher wird ein tieferes Wissen über die Proteinfaltung helfen, das Problem der Kommunikation zu lösen.

Wo weiter Molekulare Ebene wird die Zellalterung bestimmt?

Ein weiteres biochemisches Problem des Alterns kann mit der DNA und Proteinen zusammenhängen, die an der Reparatur von DNA beteiligt sind, die während der wiederholten Replikation verkürzt wird (siehe: Liste der Ideen, 9. Genetische Technologien).

Wie entsteht aus einer einzigen befruchteten Eizelle ein ganzer Organismus?

Diese Frage scheint beantwortet, sobald das Hauptproblem von Kap. 4: Was ist die Struktur und der Zweck des Proteoms? Natürlich hat jeder Organismus seine eigenen Eigenschaften in der Organisation von Proteinen und deren Zweck, aber es wird sicherlich möglich sein, viele Gemeinsamkeiten zu finden.

Welche Gründe Massensterben?

In den letzten 500 Millionen Jahren kam es fünf Mal zum vollständigen Artensterben. Die Wissenschaft sucht weiter nach den Gründen dafür. Das letzte Aussterben, das vor 65 Millionen Jahren an der Wende von der Kreidezeit zum Tertiär stattfand, ist mit dem Verschwinden der Dinosaurier verbunden. Wie David Rope in Extinction: Genes or Luck? (Siehe: Quellen für vertieftes Studium), ob das Aussterben der meisten damals lebenden Organismen verursacht wurde Genetische Faktoren Oder eine Art Katastrophe? Nach der Hypothese von Vater und Sohn, Luis und Walter, Alvarez, fiel vor 65 Millionen Jahren ein riesiger Meteorit auf die Erde (ca. 10 km Durchmesser). Der Aufprall, den er ausübte, wirbelte riesige Staubwolken auf, die zu einem Hindernis für die Photosynthese wurden, was zum Tod vieler Pflanzen und damit auch derer, aus denen sie besteht, führte Nahrungskette Tiere, bis hin zu den riesigen, aber verletzlichen Dinosauriern. Die Bestätigung dieser Hypothese ist ein großer Meteoritenkrater, der 1993 im südlichen Teil des Golfs von Mexiko entdeckt wurde. Ist es möglich, dass frühere Aussterben das Ergebnis ähnlicher Kollisionen waren? Forschung und Debatte gehen weiter.

Waren Dinosaurier warm- oder kaltblütig?

Der britische Anatomieprofessor Richard Owen prägte den Begriff „Dinosaurier“ (was „schreckliche Echsen“ bedeutet) im Jahr 1841, als nur drei unvollständige Skelette gefunden wurden. Der britische Tierkünstler und Bildhauer Benjamin Waterhouse Hawkins nahm sich der Rekonstruktion des Aussehens ausgestorbener Tiere an. Da die ersten gefundenen Exemplare Leguan-ähnliche Zähne hatten, sahen seine ausgestopften Tiere aus wie riesige Leguane und sorgten bei den Besuchern für Aufsehen.

Aber Eidechsen sind kaltblütige Reptilien, und deshalb entschieden sie zunächst, dass Dinosaurier dasselbe waren. Dann schlugen mehrere Wissenschaftler vor, dass zumindest einige Dinosaurier warmblütige Tiere seien. Bis 2000, als in South Dakota ein versteinertes Dinosaurierherz entdeckt wurde, gab es keine Beweise. Dieses Herz mit vier Kammern bestätigt die Annahme von warmblütigen Dinosauriern, da es im Herzen von Eidechsen nur drei Kammern gibt. Es sind jedoch weitere Beweise erforderlich, um den Rest der Welt von dieser Annahme zu überzeugen.

Was ist die Grundlage des menschlichen Bewusstseins?

Da dieses Thema ein geisteswissenschaftliches Thema ist, würde es den Rahmen dieses Buches bei weitem sprengen, aber viele unserer wissenschaftlichen Kollegen verpflichten sich, es zu studieren.

Wie zu erwarten, gibt es mehrere Ansätze zur Interpretation des menschlichen Bewusstseins. Reduktionisten argumentieren, dass das Gehirn ist große Menge interagierende Moleküle und dass wir am Ende die Regeln ihrer Arbeit entwirren werden (siehe den Artikel von Crick und Koch "The problem ofconsciousness" [In the world of science. 1992. No. 11–12]).

Ein anderer Ansatz geht auf die Quantenmechanik zurück. Ihm zufolge sind wir nicht in der Lage, die Nichtlinearität und Unvorhersagbarkeit des Gehirns zu verstehen, bis wir die Verbindung zwischen der atomaren und der makroskopischen Ebene des Verhaltens der Materie verstehen (siehe das Buch von Roger Penrose The New Mind of the King: On Computers, Denken und die Gesetze der Physik [M., 2003]; a Siehe auch Shadows of the Mind: Auf der Suche nach einer Wissenschaft des Bewusstseins [M., 2003]).

Nach einer langjährigen Auffassung hat der menschliche Geist eine mystische Komponente, die einer wissenschaftlichen Erklärung nicht zugänglich ist, sodass die Wissenschaft das menschliche Bewusstsein überhaupt nicht erfassen kann.

In Verbindung mit Stephen Wolframs jüngster Arbeit zur Schaffung geordneter Bilder durch ständige Verwendung des Gleichen einfache Regeln(siehe Kap. 5) sollte nicht überrascht sein dieser Ansatz verwendet in Bezug auf das menschliche Bewusstsein; Dies wird Ihnen eine andere Sichtweise geben.

Was verursacht große Veränderungen im Klima der Erde, wie globale Erwärmung und Eiszeiten?

Eiszeiten, die für die Erde in den letzten 35 Millionen Jahren charakteristisch waren, traten ungefähr alle 100.000 Jahre auf. Gletscher dringen im Norden vor und zurück gemäßigte Zone, die unvergessliche Spuren in Form von Flüssen, Seen und Meeren hinterlassen. Vor 30 Millionen Jahren, als Dinosaurier die Erde durchstreiften, war das Klima viel wärmer als heute, sodass Bäume sogar in der Nähe wuchsen Nordpol. Wie bereits in Kap. 5, hängt die Temperatur der Erdoberfläche ab Gleichgewichtszustand ein- und ausgehende Energien. Viele Faktoren beeinflussen dieses Gleichgewicht, darunter die von der Sonne abgestrahlte Energie, die Trümmer im Weltraum, zwischen denen sich die Erde bewegt, einfallende Strahlung, Änderungen in der Erdumlaufbahn, atmosphärische Veränderungen und Schwankungen in der von der Erde abgestrahlten Energiemenge ( Albedo).

In diese Richtung wird geforscht, insbesondere im Hinblick auf die In letzter Zeit Streit um den Treibhauseffekt. Es gibt viele Theorien, aber es gibt immer noch kein wirkliches Verständnis dafür, was passiert.

Kann man Vulkanausbrüche oder Erdbeben vorhersagen?

Etwas Vulkanausbrüche sind vorhersehbar, wie der jüngste (1991) Ausbruch des Mount Pinatubo auf den Philippinen, aber andere sind für moderne Mittel unzugänglich und überraschen Vulkanologen immer noch (wie der Ausbruch des Mount St. Helens, Washington, 18. Mai 1980). Viele Faktoren verursachen Vulkanausbrüche. Es gibt keinen einzigen theoretischen Ansatz, der für alle Vulkane gelten würde.

Erdbeben sind noch schwerer vorherzusagen als Vulkanausbrüche. Einige namhafte Geologen bezweifeln sogar die Fähigkeit, eine verlässliche Vorhersage zu treffen (siehe: Liste der Ideen, 13. Erdbebenvorhersage).

Was passiert im Erdkern?

Die beiden unteren Schalen der Erde, der äußere und der innere Kern, sind uns aufgrund ihres tiefen Vorkommens unzugänglich und hoher Druck, was direkte Messungen ausschließt. Geologen erhalten alle Informationen über die Erdkerne auf der Grundlage von Beobachtungen der Oberfläche und der Gesamtdichte, Zusammensetzung und magnetische Eigenschaften, sowie Forschung mit seismischen Wellen. Es hilft auch beim Lernen Eisenmeteoriten aufgrund der Ähnlichkeit ihres Entstehungsprozesses mit der Erde. Jüngste Ergebnisse, die mit seismischen Wellen erzielt wurden, haben gezeigt unterschiedliche Geschwindigkeit Wellen in Nord-Süd- und Ost-West-Richtung, was auf einen geschichteten festen inneren Kern hindeutet.

Sind wir allein im Universum?

Trotz des Fehlens experimenteller Beweise für die Existenz von außerirdischem Leben gibt es zahlreiche Theorien in dieser Hinsicht sowie Versuche, Nachrichten aus entfernten Zivilisationen zu entdecken.

Wie entwickeln sich Galaxien?

Wie bereits in Kap. 6 hat Edwin Hubble alles klassifiziert bekannte Galaxien nach Ihnen Aussehen. Trotz der sorgfältigen Beschreibung ihrer aktuellen Zustand, erlaubt uns dieser Ansatz nicht, die Entwicklung von Galaxien zu verstehen. Es wurden mehrere Theorien aufgestellt, um die Entstehung spiralförmiger, elliptischer und irregulärer Galaxien zu erklären. Diese Theorien basieren auf der Physik von Gaswolken, die Galaxien vorausgingen. Supercomputer-Simulationen haben es möglich gemacht, etwas zu verstehen, aber noch nicht zu einer einheitlichen Theorie der Galaxienentstehung geführt. Die Erstellung einer solchen Theorie erfordert zusätzliche Forschung.

Sind erdähnliche Planeten häufig?

Mathematische Modelle sagen die Existenz von erdähnlichen Planeten von Einheiten bis zu Millionen innerhalb der Milchstraße voraus. Leistungsstarke Teleskope haben mehr als 70 Planeten außerhalb des Sonnensystems entdeckt, aber die meisten von ihnen sind jupitergroß oder größer. Wenn sich die Teleskope verbessern, wird es möglich sein, andere Planeten zu finden, was helfen wird, zu bestimmen, welcher der Mathematische Modelle realitätsnäher.

Was ist die Quelle der Y-Bursts?

Etwa einmal am Tag wird die stärkste γ-Strahlung beobachtet, die sich oft als stärker herausstellt als alle anderen zusammengenommen (γ-Strahlen sind dem sichtbaren Licht ähnlich, haben aber eine viel höhere Frequenz und Energie). Dieses Phänomen Ende der 1960er Jahre erstmals erfasst, aber erst in den 1970er Jahren gemeldet, da alle Sensoren zur Überwachung der Einhaltung des Halteverbots eingesetzt wurden nuklearer Test.

Zunächst glaubten Astronomen, dass die Quellen dieser Emissionen in der Milchstraße lägen. Die hohe Intensität der Strahlung führte zu einer Vermutung über die Nähe ihrer Quellen. Aber als sich die Daten ansammelten, wurde es offensichtlich, dass diese Auswürfe von überall her kamen und nicht in der Ebene der Milchstraße konzentriert waren.

Eine 1997 vom Hubble-Weltraumteleskop aufgezeichnete Eruption deutete darauf hin, dass sie von der Peripherie einer schwach leuchtenden Galaxie kam, die mehrere Milliarden Lichtjahre entfernt war. Da die Quelle weit vom Zentrum der Galaxie entfernt war, war es unwahrscheinlich, dass es sich um ein Schwarzes Loch handelte. Es wird angenommen, dass diese Ausbrüche von γ-Strahlung stammen gewöhnliche Sterne in der Scheibe der Galaxie enthalten, möglicherweise durch die Kollision von Neutronensternen oder anderen uns noch unbekannten Himmelskörpern.

Warum unterscheidet sich Pluto so auffallend von allen anderen Planeten?

Die vier inneren Planeten – Merkur, Venus, Erde und Mars – sind relativ klein, felsig und sonnennah. Die vier äußeren Planeten – Jupiter, Saturn, Uranus und Neptun – sind groß, gasförmig und von der Sonne entfernt. Nun zu Pluto. Pluto ist klein (wie die inneren Planeten) und von der Sonne entfernt (wie äußeren Planeten). In diesem Sinne fällt Pluto aus allgemeine Serie. Er umkreist die Sonne in der Nähe einer Region namens Kuipergürtel, die viele Pluto-ähnliche Körper enthält (einige Astronomen nennen sie Plutino).

Vor kurzem haben mehrere Museen beschlossen, Pluto seinen Planetenstatus abzuerkennen. Bis weitere andere Körper des Kuipergürtels kartiert werden können, wird die Kontroverse um Plutos Status nicht nachlassen.

Wie alt ist das Universum?

Das Alter des Universums kann auf verschiedene Weise geschätzt werden. Zum einen wird aus den Ergebnissen das Alter chemischer Elemente in der Zusammensetzung der Milchstraße abgeschätzt radioaktiver Zerfall Elemente mit bekannten Halbwertszeiten basierend auf der Annahme, dass Elemente (innerhalb von Supernovae großer Sterne) mit einer konstanten Rate synthetisiert werden. Nach dieser Methode wird das Alter des Universums auf 14,5 ± 3 Milliarden Jahre bestimmt.

Eine andere Methode besteht darin, das Alter zu schätzen Sternhaufen basierend auf einigen Annahmen über das Verhalten und die Entfernung von Clustern. Das Alter der ältesten Cluster wird auf 11,5 ± 1,3 Milliarden Jahre und für das Universum auf 11–14 Milliarden Jahre geschätzt.

Das Alter des Universums, bestimmt durch seine Expansionsrate und die Entfernung zu den entferntesten Objekten, beträgt 13–14 Milliarden Jahre. Die jüngste Entdeckung der beschleunigten Expansion des Universums (siehe Kapitel 6) macht diese Größe unsicherer.

Eine andere Methode wurde kürzlich entwickelt. Weltraumteleskop Hubble arbeitete an der Grenze seiner Möglichkeiten und maß die Temperatur der ältesten Weißen Zwerge im Kugelsternhaufen M4. (Diese Methode ähnelt der Schätzung der Zeit, die seit dem Brennen eines Feuers vergangen ist, anhand der Temperatur der Asche.) Es stellte sich heraus, dass das Alter der ältesten Weißen Zwerge 12–13 Milliarden Jahre beträgt. Wenn wir davon ausgehen, dass die ersten Sterne frühestens 1 Milliarde Jahre nach " Urknall“, beträgt das Alter des Universums 13–14 Milliarden Jahre, und die Schätzung dient als Test für Indikatoren, die mit anderen Methoden erhalten wurden.

Im Februar 2003 wurden Daten von der Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) erhalten, die es ermöglichten, das Alter des Universums aufs genaueste zu berechnen: 13,7 ± 0,2 Milliarden Jahre.

Gibt es mehrere Universen?

Laut einem mögliche Lösung besprochen in Kap. 6 des Problems der beschleunigten Expansion des Universums wird eine Reihe von Universen erhalten, die isolierte "Branes" (mehrdimensionale Membranen) bewohnen. Bei all seinen Spekulationen diese Idee bietet viel Spielraum für Vermutungen aller Art. Weitere Details zu mehrere Universen finden Sie in Martin Rees' Buch Our Cosmic Home.

Wann ist die nächste Begegnung der Erde mit einem Asteroiden?

Weltraumschrott trifft ständig auf die Erde. Und deshalb ist es so wichtig zu wissen, welche Größe Himmelskörper wie oft auf uns fallen lassen. Körper mit einem Durchmesser von 1 m treten mehrmals im Monat in die Erdatmosphäre ein. Sie explodieren oft in großer Höhe und setzen dabei die Energie einer kleinen Atombombe frei. Ungefähr einmal im Jahrhundert fliegt ein Körper mit einem Durchmesser von 100 m auf uns zu und lässt ihn zurück tolle erinnerung(spürbarer Einfluss). Nach der Explosion eines solchen Himmelskörpers im Jahr 1908 über der sibirischen Taiga im Becken des Flusses Podkamennaya Tunguska [Krasnojarsker Territorium] wurden Bäume auf einer Fläche von etwa 2.000 km2 gefällt.

Der Einschlag eines Himmelskörpers mit einem Durchmesser von 1 km, der alle Millionen Jahre einmal vorkommt, kann zu enormen Zerstörungen führen und sogar verursachen Klimawandel. Eine Kollision mit einem Himmelskörper von 10 km Durchmesser führte wahrscheinlich zum Aussterben der Dinosaurier an der Zeitenwende von Kreide und Tertiär vor 65 Millionen Jahren. Obwohl ein Körper dieser Größe vielleicht nur einmal alle 100 Millionen Jahre auftaucht, werden auf der Erde bereits Schritte unternommen, um nicht überrascht zu werden. Die Projekte Near-Earth Objects (NEOs) und Near-Earth Asteroid Observation (NEAT) werden entwickelt, um bis 2010 90 % der Asteroiden zu verfolgen, die größer als 1 km sind. Gesamtzahl die nach verschiedenen Schätzungen im Bereich von 500-1000 liegt. Ein weiteres Programm, Spacewatch, das von der University of Arizona betrieben wird, überwacht den Himmel auf mögliche Kandidaten für einen Erdeinschlag.

Weitere Informationen finden Sie im World Wide Web: http://neat.jpl . NASA. gov, http://neo.jpl.nasa.gov und http://apacewatch.Ipl. Arizona. bildung/

Was geschah vor dem Urknall?

Da Zeit und Raum auf den „Urknall“ zurückgehen, macht der Begriff „vorher“ keinen Sinn. Dies ist gleichbedeutend mit der Frage, was sich nördlich des Nordpols befindet. Oder, wie die amerikanische Schriftstellerin Gertrude Stein es ausdrücken würde, es gibt kein „dann“ als nächstes. Aber solche Schwierigkeiten halten Theoretiker nicht auf. Vielleicht war die Zeit vor dem „Urknall“ imaginär; wahrscheinlich gab es überhaupt nichts, und das Universum entstand aus einer Vakuumfluktuation; oder es gab eine Kollision mit einer anderen "Brane" (siehe die zuvor gestellte Frage zu mehreren Universen). Solche Theorien sind schwer zu finden. experimentelle Bestätigung, weil die enorme Temperatur des Anfangs Feuerball erlaubte nicht die Schaffung von atomaren oder subatomaren Formationen, die vor Beginn der Expansion des Universums existieren könnten.

Anmerkungen:

Occams Rasiermesser - das Prinzip, dass alles nach der einfachsten Interpretation gesucht werden sollte; Am häufigsten wird dieser Grundsatz so formuliert: „Unnötig sollte man nicht viel behaupten“ (pluralitas non est ponenda sine necessitate) oder: „Was durch weniger erklärt werden kann, sollte nicht durch mehr ausgedrückt werden“ (frustra fit per plura quod potest fieri per Pauciora). Die Formulierung „Entitäten sollten nicht unnötig vermehrt werden“ (entia non sunt multiplicandasine necessitate), die normalerweise von Historikern zitiert wird, findet sich nicht in den Schriften von Ockham (dies sind die Worte von Duran aus Saint-Pourcin, ca. 1270-1334 - a französischer Theologe und Dominikanermönch; ein sehr ähnlicher Ausdruck erstmals bei dem französischen Franziskanermönch Odo Rigaud, circa 1205–1275).

Die sogenannten topologischen Tunnel. Andere Namen für diese hypothetischen Objekte sind Einstein-Rosen-Brücken (1909–1995), Podolsky (1896–1966), Schwarzschildkehlen (1873–1916). Tunnel können sowohl getrennte, beliebig weit entfernte Regionen des Weltraums unseres Universums als auch Regionen mit unterschiedlichen Momenten des Beginns seiner Inflation verbinden. Derzeit wird die Diskussion über die Machbarkeit von Tunneln, über ihre Durchgängigkeit und Entwicklung fortgesetzt.

Kuiper Gerard Peter (1905–1973) – niederländischer und amerikanischer Astronom Der Satellit von Uranus - Miranda (1948), der Satellit von Neptun - Nereid (1949), Kohlendioxid in der Atmosphäre des Mars, die Atmosphäre in der Nähe des Saturn-Satelliten Titan wurden entdeckt. Mehrere detaillierte Atlanten mit Fotografien des Mondes zusammengestellt. Viel aufgedeckt Doppelsterne und weiße Zwerge.

Ein Satellit, der nach dem Initiator dieses Experiments benannt ist - dem Astrophysiker David T. Wilkinson. Gewicht 840 kg. Byt wurde im Juni 2001 in eine sonnennahe Umlaufbahn zum Lagrange-Punkt L2 (1,5 Millionen km von der Erde entfernt) gebracht Gravitationskräfte Erde und Sonne sind einander gleichgestellt und die Bedingungen für präzise Beobachtungen des gesamten Himmels sind am günstigsten. Vor der Sonne, der Erde und dem Mond (die nächstgelegenen Quellen für thermisches Rauschen) ist das Empfangsgerät durch einen großen runden Bildschirm geschützt, auf dessen beleuchteter Seite platziert wird Sonnenkollektoren. Diese Ausrichtung wird während des gesamten Fluges beibehalten. Zwei Empfangsspiegel mit einer Fläche von 1,4x1,6 m, "Rücken an Rücken" aufgestellt, tasten den Himmel von der Orientierungsachse weg ab. Als Folge der Drehung der Station herum eigene Achse 30 % angesehen pro Tag himmlische Sphäre. Die WMAP-Auflösung ist 30-mal höher als beim vorherigen COBE-Satelliten (Cosmic Background Explorer). von der NASA ins Leben gerufen 1989. Die Größe der gemessenen Zelle am Himmel beträgt 0,2x0,2°, was sich sofort auf die Genauigkeit auswirkte himmlische Karten. Auch die Empfindlichkeit der Empfangsgeräte hat sich um ein Vielfaches erhöht. Beispielsweise wird eine Reihe von COBE-Daten, die über 4 Jahre gesammelt wurden, in einem neuen Experiment in nur 10 Tagen gesammelt.

Mehrere Sekunden lang wurde ein blendend heller Feuerball beobachtet, der sich von Südosten nach Nordwesten über den Himmel bewegte. Auf dem weiträumig sichtbaren Weg des Autos Ostsibirien(im Umkreis von bis zu 800 km) blieb eine mächtige Staubfahne zurück, die mehrere Stunden anhielt. Nach den Lichtphänomenen war eine Explosion in über 1000 km Entfernung zu hören. In vielen Dörfern war das Beben des Bodens und der Gebäude zu spüren, ähnlich wie bei einem Erdbeben, Fensterscheiben gingen zu Bruch, Haushaltsutensilien fielen aus den Regalen, hängende Gegenstände schwankten usw. Viele Menschen, aber auch Haustiere, wurden dabei niedergeschlagen eine Luftwelle. Seismographen in Irkutsk und an mehreren Orten in Westeuropa registriert seismische Welle. Antenne Druckwelle wurde auf Barogrammen aufgezeichnet, die an vielen sibirischen meteorologischen Stationen, in St. Petersburg und einer Reihe von meteorologischen Stationen in Großbritannien erhalten wurden. Diese Phänomene werden am vollständigsten durch die Kometenhypothese erklärt, wonach sie durch eine Invasion von verursacht wurden Erdatmosphäre ein kleiner Komet bewegt sich von Raumgeschwindigkeit. Nach modernen Vorstellungen bestehen Kometen aus gefrorenem Wasser und verschiedenen Gasen mit Beimischungen von Einschlüssen aus Nickeleisen und Gesteinsmaterial. G. I. Petrov stellte 1975 fest, dass der "Tunguska-Körper" sehr locker war und nicht mehr als das Zehnfache der Luftdichte an der Erdoberfläche hatte. Es war ein loser Schneeball mit einem Radius von 300 m und einer Dichte von weniger als 0,01 g/cm. In einer Höhe von etwa 10 km verwandelte sich der Körper in ein Gas, das sich in der Atmosphäre auflöste, was das Ungewöhnliche erklärt helle Nächte in Westsibirien und in Europa nach diesem Ereignis. Zu Boden gefallen Schockwelle ließ den Wald fallen.

Stein Gertrude (1874–1946) – US-amerikanische Schriftstellerin, Literaturtheoretikerin!. Modernist. Formal - experimentelle Prosa ("Becoming Americans", 1906-1908, erschienen 1925) im Einklang mit der Literatur! "Bewusstseinsstrom". Biografisches Buch The Autobiography of Alice B. Toklas (1933). Stein besitzt den Ausdruck „verlorene Generation“ (auf Russisch: Stein G. Autobiography of Alice B. Toklas. St. Petersburg, 2000; Stein G. Autobiography of Alice B. Toklas. Picasso. Lectures in America. M., 2001).

Ein Hinweis auf die Worte gibt es kein dort, dort ab Kapitel 4! Geschichte von 1936 (veröffentlicht 1937) Biography of Everyone, eine Fortsetzung ihres berühmten Romans The Autobiography of Alice B. Toklas.

Nachfolgend finden Sie eine Liste ungelöste Probleme der modernen Physik. Einige dieser Probleme sind theoretisch. Das bedeutet, dass bestehende Theorien bestimmte beobachtete Phänomene oder experimentelle Ergebnisse nicht erklären können. Andere Probleme sind experimentell, was bedeutet, dass es schwierig ist, ein Experiment zu erstellen, um eine vorgeschlagene Theorie zu testen oder ein Phänomen genauer zu untersuchen. Die folgenden Probleme sind entweder grundlegende theoretische Probleme oder theoretische Ideen, für die es keine experimentellen Daten gibt. Einige dieser Probleme sind eng miteinander verbunden. Beispielsweise können zusätzliche Dimensionen oder Supersymmetrie das Hierarchieproblem lösen. Es wird angenommen, dass volle Theorie Quantengravitation kann die meisten der oben genannten Fragen beantworten (mit Ausnahme des Problems der Stabilitätsinsel).

• 1. Quantengravitation. Können Quantenmechanik und allgemeine Relativitätstheorie zu einer einzigen, in sich widerspruchsfreien Theorie kombiniert werden (vielleicht ist dies die Quantenfeldtheorie)? Ist die Raumzeit kontinuierlich oder diskret? Wird eine selbstkonsistente Theorie ein hypothetisches Graviton verwenden oder wird es vollständig ein Produkt der diskreten Struktur der Raumzeit sein (wie in der Schleifenquantengravitation)? Gibt es Abweichungen von den Vorhersagen der Allgemeinen Relativitätstheorie für sehr kleine Skalen, sehr große Skalen oder andere extreme Umstände, die sich aus der Theorie der Quantengravitation ergeben?
• 2. Schwarze Löcher, Verschwinden von Informationen in einem Schwarzen Loch, Hawking-Strahlung. Produzieren Schwarze Löcher Wärmestrahlung Wie sagt die Theorie voraus? Enthält diese Strahlung Informationen über ihre innere Struktur, wie es die Dualität der Gravitationsmesser-Invarianz nahelegt, oder nicht, wie aus Hawkings ursprünglicher Berechnung hervorgeht? Wenn nicht, und schwarze Löcher kontinuierlich verdampfen können, was passiert dann mit den darin gespeicherten Informationen (die Quantenmechanik sieht keine Zerstörung von Informationen vor)? Oder hört die Strahlung irgendwann auf, wenn nur noch wenig vom Schwarzen Loch übrig ist? Gibt es eine andere Möglichkeit, sie zu erforschen Interne Struktur ob eine solche Struktur überhaupt existiert? Gilt das Gesetz der Erhaltung der Baryonenladung in einem Schwarzen Loch? Der Beweis des Prinzips der kosmischen Zensur ist unbekannt, ebenso wie die genaue Formulierung der Bedingungen, unter denen es erfüllt wird. Es gibt keine vollständige und vollständige Theorie der Magnetosphäre von Schwarzen Löchern. Die genaue Formel zur Berechnung der Zahl ist unbekannt verschiedene Staaten ein System, dessen Kollaps zur Bildung eines Schwarzen Lochs mit gegebener Masse, Drehimpuls und Ladung führt. Der Beweis im allgemeinen Fall des "No-Hair-Theorems" für ein Schwarzes Loch ist unbekannt.
• 3. Dimension der Raumzeit. Gibt es neben den uns bekannten vier Dimensionen der Raumzeit in der Natur noch weitere Dimensionen? Wenn ja, wie lautet ihre Nummer? Ist die Dimension "3+1" (oder höher) eine a priori Eigenschaft des Universums oder ist sie das Ergebnis anderer physikalische Prozesse, wie es beispielsweise die Theorie der kausalen dynamischen Triangulation nahelegt? Können wir experimentell höhere räumliche Dimensionen „beobachten“? Stimmt das holographische Prinzip, wonach die Physik unserer „3 + 1“-dimensionalen Raumzeit der Physik auf einer Hyperfläche mit der Dimension „2 + 1“ entspricht?
• 4. Inflationäres Modell des Universums. Ist die kosmische Inflationstheorie korrekt, und wenn ja, was sind die Einzelheiten dieser Stufe? Was ist das hypothetische Inflationsfeld, das für die steigende Inflation verantwortlich ist? Wenn an einem Punkt Inflation stattfand, ist dies der Beginn eines sich selbst erhaltenden Prozesses aufgrund des Aufblasens quantenmechanischer Schwingungen, der sich an einem ganz anderen Ort, weit entfernt von diesem Punkt, fortsetzen wird?
• 5. Multiversum. Gibt es physikalische Gründe für die Existenz anderer Universen, die grundsätzlich nicht beobachtbar sind? Zum Beispiel: gibt es Quantenmechanik " alternative Geschichten oder "viele Welten"? Gibt es „andere“ Universen mit daraus resultierenden physikalischen Gesetzmäßigkeiten? alternative Wege Verletzungen der scheinbaren Symmetrie physikalischer Kräfte bei hohen Energien, die aufgrund kosmischer Inflation vielleicht unglaublich weit entfernt liegen? Könnten andere Universen unsere beeinflussen und zum Beispiel Anomalien in der Temperaturverteilung verursachen? Relikte Strahlung? Ist es gerechtfertigt, das anthropische Prinzip zur Lösung globaler kosmologischer Dilemmata einzusetzen?
• 6. Das Prinzip der kosmischen Zensur und die Hypothese des Schutzes der Chronologie. Können Singularitäten, die nicht hinter dem Ereignishorizont verborgen sind, sogenannte „nackte Singularitäten“, aus realistischen Anfangsbedingungen entstehen, oder kann man eine Version von Roger Penroses „kosmischer Zensurhypothese“ beweisen, die dies für unmöglich hält? Für die Widersprüchlichkeit der kosmischen Zensurhypothese, die bedeutet, dass nackte Singularitäten viel häufiger vorkommen sollten als nur extreme Lösungen der Kerr-Newman-Gleichungen, sind in letzter Zeit Tatsachen aufgetaucht, endgültige Beweise dafür wurden jedoch noch nicht vorgelegt. In ähnlicher Weise wird es geschlossene zeitartige Kurven geben, die in einigen Lösungen der Gleichungen auftreten Allgemeine Theorie Relativitätstheorie (und die die Möglichkeit von Zeitreisen in die entgegengesetzte Richtung beinhalten) werden von der Theorie der Quantengravitation ausgeschlossen, die die allgemeine Relativitätstheorie mit kombiniert Quantenmechanik, wie Stephen Hawkings „Chronology Defense Hypothesis“ vorschlägt?
• 7. Achse der Zeit. Was kann uns über die Natur von Zeitphänomenen sagen, die sich voneinander unterscheiden, indem sie in der Zeit vorwärts und rückwärts gehen? Wie unterscheidet sich die Zeit vom Raum? Warum werden Verletzungen der CP-Invarianz nur bei einigen beobachtet? schwache Wechselwirkungen und nirgendwo sonst? Sind Verletzungen der CP-Invarianz eine Folge des zweiten Hauptsatzes der Thermodynamik oder handelt es sich um eine separate Zeitachse? Gibt es Ausnahmen vom Kausalitätsprinzip? Ist die Vergangenheit die einzig mögliche? Unterscheidet sich der gegenwärtige Moment physisch von der Vergangenheit und der Zukunft oder ist er einfach das Ergebnis der Besonderheiten des Bewusstseins? Wie haben die Menschen gelernt, über den gegenwärtigen Moment zu verhandeln? (Siehe auch unten Entropie (Zeitachse)).
• 8. Lokalität. Gibt es nichtlokale Phänomene in der Quantenphysik? Wenn sie existieren, haben sie Einschränkungen bei der Informationsübertragung oder: Können sich Energie und Materie auch auf einem nicht-lokalen Weg bewegen? Unter welchen Bedingungen werden nichtlokale Phänomene beobachtet? Was bedeutet das Vorhandensein oder Fehlen nichtlokaler Phänomene für die grundlegende Struktur der Raumzeit? Wie hängt das mit der Quantenverschränkung zusammen? Wie ist es vom Standpunkt der richtigen Interpretation aus zu interpretieren? grundlegende Natur Quantenphysik?
• 9. Zukunft des Universums. Steuert das Universum auf Big Freeze, Big Rip, Big Crunch oder Big Rebound zu? Ist unser Universum Teil eines sich endlos wiederholenden zyklischen Musters?
• 10. Hierarchieproblem. Warum ist die Schwerkraft so schwache Kraft? Sie wird nur auf der Planck-Skala groß, für Teilchen mit einer Energie in der Größenordnung von 10 19 GeV, was viel höher ist als die elektroschwache Skala (in der Niedrigenergiephysik dominiert eine Energie von 100 GeV). Warum sind diese Skalen so unterschiedlich? Was hindert Größen auf der elektroschwachen Skala, wie die Masse des Higgs-Bosons, daran, Quantenkorrekturen auf Skalen in der Größenordnung von Plancks zu erhalten? Sind Supersymmetrie, zusätzliche Dimensionen oder nur anthropische Feinabstimmung die Lösung für dieses Problem?
• 11. Magnetischer Monopol. Gab es Teilchen - Träger? magnetische Ladung» zu irgendwelchen vergangenen Epochen mit höheren Energien? Wenn ja, gibt es bis heute welche? (Paul Dirac zeigte, dass das Vorhandensein bestimmter Typen magnetische Monopole könnte die Ladungsquantisierung erklären.)
• 12. Der Zerfall des Protons und die Große Vereinigung. Wie können drei verschiedene quantenmechanische fundamentale Wechselwirkungen kombiniert werden? Quantentheorie Felder? Warum ist das leichteste Baryon, das ein Proton ist, absolut stabil? Wenn das Proton instabil ist, wie groß ist dann seine Halbwertszeit?
• 13. Supersymmetrie. Ist die Supersymmetrie des Raumes in der Natur verwirklicht? Wenn ja, was ist der Mechanismus des Supersymmetriebruchs? Stabilisiert Supersymmetrie die elektroschwache Skala und verhindert hohe Quantenkorrekturen? Besteht Dunkle Materie aus leichten supersymmetrischen Teilchen?
• 14. Generationen von Materie. Ist da mehr drei Generationen Quarks und Leptonen? Hängt die Anzahl der Generationen mit der räumlichen Dimension zusammen? Warum gibt es überhaupt Generationen? Gibt es eine Theorie, die das Vorhandensein von Masse in einigen Quarks und Leptonen in einzelnen Generationen auf der Grundlage von Grundprinzipien erklären könnte (Yukawas Wechselwirkungstheorie)?
• 15. Fundamentale Symmetrie und Neutrinos. Was ist die Natur von Neutrinos, welche Masse haben sie und wie haben sie die Entwicklung des Universums geprägt? Warum gibt es heute mehr Materie als Antimaterie im Universum? Welche unsichtbaren Kräfte waren zu Beginn des Universums vorhanden, verschwanden aber im Verlauf der Entwicklung des Universums aus dem Blickfeld?
• 16. Quantenfeldtheorie. Sind die Prinzipien der relativistischen lokalen Quantenfeldtheorie mit der Existenz einer nichttrivialen Streumatrix vereinbar?
• 17. Masselose Teilchen. Warum gibt es in der Natur keine masselosen Teilchen ohne Spin?
• 18. Quantenchromodynamik. Was sind die Phasenzustände stark wechselwirkender Materie und welche Rolle spielen sie im Weltraum? Was ist Interne Organisation Nukleonen? Welche Eigenschaften stark wechselwirkender Materie sagt QCD voraus? Was bestimmt den Übergang von Quarks und Gluonen in Pi-Mesonen und Nukleonen? Welche Rolle spielen Gluonen und die Wechselwirkung von Gluonen in Nukleonen und Kernen? Was bestimmt die Hauptmerkmale der QCD und in welcher Beziehung stehen sie zur Natur der Schwerkraft und der Raumzeit?
• 19. Atomkern und nukleare Astrophysik. Was ist die Natur der Kernkräfte, die Protonen und Neutronen zu stabilen Kernen und seltenen Isotopen binden? Was ist der Grund für die Verbindung einfache Teilchen in komplexe Kerne? Was ist die Natur von Neutronensternen und dichter Kernmaterie? Was ist der Ursprung der Elemente im Weltraum? Was sind die Kernreaktionen, die Sterne bewegen und zum Explodieren bringen?
• 20. Insel der Stabilität. Was ist der schwerste stabile oder metastabile Kern, der existieren kann?
• 21. Quantenmechanik und das Korrespondenzprinzip (manchmal auch Quantenchaos genannt). Gibt es bevorzugte Interpretationen der Quantenmechanik? Wie führt eine Quantenbeschreibung der Realität, die Elemente wie Quantenüberlagerung von Zuständen und Wellenfunktionskollaps oder Quantendekohärenz umfasst, zu der Realität, die wir sehen? Dasselbe gilt für das Messproblem: Was ist die „Dimension“, die dazu führt, dass die Wellenfunktion in einen bestimmten Zustand kollabiert?
• 22. physikalische Informationen. Gibt es physikalische Phänomene wie Schwarze Löcher oder den Kollaps von Wellenfunktionen, die Informationen über ihren vorherigen Zustand unwiderruflich zerstören?
• 23. Theorie von allem ("Große Vereinigungstheorien"). Gibt es eine Theorie, die die Bedeutung aller grundlegenden erklärt physikalische Konstanten? Gibt es eine Theorie, die erklärt, warum die Eichinvarianz des Standardmodells so ist, warum die beobachtete Raumzeit 3 ​​+ 1 Dimensionen hat und warum die Gesetze der Physik so sind, wie sie sind? Ändern sich „physikalische Grundkonstanten“ im Laufe der Zeit? Besteht eines der Teilchen im Standardmodell der Teilchenphysik tatsächlich aus anderen Teilchen, die so stark gebunden sind, dass sie bei gegenwärtigen experimentellen Energien nicht beobachtet werden können? Gibt es Elementarteilchen, die noch nicht beobachtet wurden, und wenn ja, welche sind das und welche Eigenschaften haben sie? Gibt es unbeobachtbar grundlegende Kräfte dass die Theorie vorschlägt, die andere ungelöste Probleme in der Physik erklären?
• 24. Eichinvarianz. Gibt es wirklich nicht-Abelsche Eichtheorien mit einer Lücke im Massenspektrum?
• 25. CP-Symmetrie. Warum bleibt die CP-Symmetrie nicht erhalten? Warum bleibt es in den meisten beobachteten Prozessen bestehen?
• 26. Physik der Halbleiter. Die Quantentheorie der Halbleiter kann keine der Halbleiterkonstanten genau berechnen.
• 27. Die Quantenphysik. Die genaue Lösung der Schrödinger-Gleichung für Mehrelektronenatome ist unbekannt.
• 28. Bei der Lösung des Problems der Streuung zweier Strahlen an einem Hindernis ist der Streuquerschnitt unendlich groß.
• 29. Feynmanium: Was mit passieren wird Chemisches Element, dessen Ordnungszahl höher als 137 sein wird, wodurch sich das 1s 1 -Elektron mit einer Geschwindigkeit bewegen muss, die die Lichtgeschwindigkeit überschreitet (gemäß dem Bohr-Modell des Atoms)? Ist "Feynmanium" das letzte chemische Element, das physikalisch existieren kann? Das Problem kann um Element 137 herum auftreten, wo die Ausdehnung der Kernladungsverteilung ihren Endpunkt erreicht. Siehe Artikel Erweitert Periodensystem Elemente und die Sektion Relativistische Effekte.
• 30. Statistische Physik. Keine systematische Theorie irreversible Prozesse, was es ermöglicht, quantitative Berechnungen für beliebige physikalische Prozesse durchzuführen.
• 31. Quantenelektrodynamik. Gibt es Gravitationseffekte, verursacht durch Nullschwingungen des elektromagnetischen Feldes? Es ist nicht bekannt, wie bei der Berechnung Quantenelektrodynamik im Hochfrequenzbereich gleichzeitig die Bedingungen für die Endlichkeit des Ergebnisses, die relativistische Invarianz und die Summe aller alternativen Wahrscheinlichkeiten gleich eins erfüllen.
• 32. Biophysik. Es gibt keine quantitative Theorie für die Kinetik der Konformationsrelaxation von Proteinmakromolekülen und ihren Komplexen. Es gibt keine vollständige Theorie des Elektronentransfers in biologischen Strukturen.
• 33. Supraleitung. Ob die Materie bei abnehmender Temperatur in den supraleitenden Zustand übergeht, lässt sich bei Kenntnis der Struktur und Zusammensetzung der Materie theoretisch nicht vorhersagen.

Aktuelle Probleme bedeuten wichtig für diese Zeit. Früher war die Relevanz der Probleme der Physik eine ganz andere. Fragen wie „warum wird es nachts dunkel“, „warum weht der Wind“ oder „warum ist das Wasser nass“ wurden gelöst. Mal sehen, was Wissenschaftler sich in diesen Tagen den Kopf zerbrechen.

Obwohl wir es ausführlicher und detaillierter erklären können die Umwelt im Laufe der Zeit immer mehr Fragen. Wissenschaftler richten ihre Gedanken und Geräte in die Tiefen des Universums und den Atomdschungel und finden dort Dinge, die sich noch immer der Erklärung entziehen.

Ungelöste Probleme der Physik

Einige der aktuellen und ungelösten Fragen der modernen Physik sind rein theoretischer Natur. Einige Probleme theoretische Physik einfach unmöglich, experimentell zu testen. Ein weiterer Teil sind experimentelle Fragen.

So stimmt das Experiment beispielsweise nicht mit der zuvor entwickelten Theorie überein. Es gibt auch angewandte Aufgaben. Beispiel: Umweltprobleme der Physik im Zusammenhang mit der Suche nach neuen Energiequellen. Schließlich kommt die vierte Gruppe rein Philosophische Probleme moderne Wissenschaft, auf der Suche nach einer Antwort auf " Hauptfrage der Sinn des Lebens, des Universums und all das."

Dunkle Energie und die Zukunft des Universums

Nach heutigen Vorstellungen dehnt sich das Universum aus. Darüber hinaus dehnt es sich gemäß der Analyse von Reliktstrahlung und Supernovastrahlung mit Beschleunigung aus. Die Expansion wird von dunkler Energie angetrieben. dunkle Energie ist eine unbestimmte Energieform, die in das Modell des Universums eingeführt wurde, um die beschleunigte Expansion zu erklären. Dunkle Energie interagiert mit Materie nicht auf eine Weise, die wir kennen, und ihre Natur ist ein großes Rätsel. Es gibt zwei Ideen zur Dunklen Energie:

• Nach der ersten füllt es das Universum gleichmäßig aus, das heißt, es ist eine kosmologische Konstante und hat eine konstante Energiedichte.
• Dem zweiten zufolge variiert die dynamische Dichte dunkler Energie in Raum und Zeit.

Je nachdem, welche der Vorstellungen über dunkle Energie richtig ist, kann man das zukünftige Schicksal des Universums annehmen. Wenn die Dichte der dunklen Energie wächst, dann warten wir große Lücke in dem alle Materie auseinanderfällt.

Andere Option - Großer Druck, wenn die Gravitationskräfte gewinnen, hört die Expansion auf und wird durch Kontraktion ersetzt. In einem solchen Szenario kollabiert alles, was im Universum war, zuerst in separate Schwarze Löcher und dann in eine gemeinsame Singularität.

Viele unbeantwortete Fragen sind damit verbunden Schwarze Löcher und ihre Strahlung. Lesen Sie einen separaten Artikel über diese mysteriösen Objekte.

Materie und Antimaterie

Alles, was wir um uns herum sehen Angelegenheit, bestehend aus Partikeln. Antimaterie ist eine Substanz, die aus Antiteilchen besteht. Ein Antiteilchen ist das Gegenstück zu einem Teilchen. Der einzige Unterschied zwischen einem Teilchen und einem Antiteilchen ist die Ladung. Beispielsweise ist die Ladung eines Elektrons negativ, während sein Gegenstück aus der Welt der Antiteilchen, das Positron, die gleiche Größenordnung hat. positive Ladung. Sie können Antiteilchen in Teilchenbeschleunigern bekommen, aber niemand ist ihnen in der Natur begegnet.

Bei der Wechselwirkung (Kollision) vernichten sich Materie und Antimaterie, was zur Bildung von Photonen führt. Warum sich im Universum Materie durchsetzt, ist eine große Frage der modernen Physik. Vermutlich entstand diese Asymmetrie in den ersten Sekundenbruchteilen nach dem Urknall.

Denn wenn Materie und Antimaterie gleich wären, würden alle Teilchen vernichten und als Ergebnis nur Photonen übrig bleiben. Es gibt Hinweise darauf, dass entfernte und völlig unerforschte Regionen des Universums mit Antimaterie gefüllt sind. Aber ob dem so ist, bleibt abzuwarten, nachdem viel Kopfarbeit geleistet wurde.

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Theorie von allem

Gibt es eine Theorie, die absolut alles erklären kann? physikalische Phänomene auf Grundschulniveau? Vielleicht gibt es. Eine andere Frage ist, ob wir uns das vorstellen können. Theorie von allem, oder die Grand Unified Theory ist eine Theorie, die die Werte aller bekannten physikalischen Konstanten erklärt und vereinheitlicht 5 grundlegende Wechselwirkungen:

• starke Interaktion;
• schwache Wechselwirkung;
• elektromagnetische Wechselwirkung;
• Gravitationswechselwirkung;
• Higgs-Feld.

Was das ist und warum es so wichtig ist, können Sie übrigens in unserem Blog nachlesen.

Unter den vielen vorgeschlagenen Theorien hat keine die experimentelle Überprüfung bestanden. Einer der meisten vielversprechende Richtungen in dieser Angelegenheit liegt die Vereinigung von Quantenmechanik und allgemeiner Relativitätstheorie in Theorie der Quantengravitation. Diese Theorien haben jedoch unterschiedliche Anwendungsgebiete, und alle bisherigen Versuche, sie zu kombinieren, führen zu einer nicht aufhebbaren Divergenz.

Wie viele Dimensionen gibt es?

Wir sind an die dreidimensionale Welt gewöhnt. Wir können uns in den uns bekannten drei Dimensionen vorwärts und rückwärts, auf und ab bewegen und uns dabei wohl fühlen. Es gibt jedoch M-Theorie, wonach es bereits gibt 11 nur Messungen 3 davon stehen uns zur Verfügung.

Es ist schwer genug, wenn nicht gar unmöglich, sich das vorzustellen. Für solche Fälle gibt es zwar einen mathematischen Apparat, der bei der Bewältigung des Problems hilft. Um uns und Sie nicht umzuhauen, werden wir keine mathematischen Berechnungen aus der M-Theorie geben. Hier ist ein Zitat des Physikers Stephen Hawking:

Wir sind nur fortgeschrittene Affen auf einem kleinen Planeten mit einem unauffälligen Stern. Aber wir haben die Chance, das Universum zu verstehen. Das macht uns besonders.

Was soll man über den fernen Weltraum sagen, wenn wir längst nicht alles über unsere Heimat wissen? So gibt es zum Beispiel noch immer keine eindeutige Erklärung für die Entstehung und periodische Umkehrung seiner Pole.

Es gibt viele Geheimnisse und Rätsel. Ähnliche ungelöste Probleme gibt es in Chemie, Astronomie, Biologie, Mathematik und Philosophie. Wenn wir ein Rätsel lösen, bekommen wir zwei zurück. Das ist die Freude am Wissen. Denken Sie daran, dass sie Ihnen bei jeder Aufgabe, egal wie schwierig sie ist, helfen werden, sie zu bewältigen. Die Probleme des Physikunterrichts sind wie jede andere Wissenschaft viel einfacher zu lösen als grundlegende naturwissenschaftliche Fragen.