Teoretické problémy Vstup z Wikipédie Psychedelic - August 2013 Nižšie je uvedený zoznam nevyriešených problémov v modernej fyzike. Niektoré z týchto problémov sú teoretické, čo znamená, že existujúce teórie nedokážu vysvetliť isté

KAPITOLA 14 RIEŠENIE HĽADANIE PROBLÉMU ALEBO MNOHO PROBLÉMOV S ROVNAKÝM RIEŠENÍM? LASEROVÉ APLIKÁCIE V roku 1898 si Wells vo svojej knihe The War of the Worlds predstavil, že Marťania ovládnu Zem pomocou lúčov smrti, ktoré môžu ľahko prechádzať cez tehly, spáliť lesy a

II. sociálna stránka Problémy Táto stránka problému je bezpochyby najdôležitejšia a najzaujímavejšia. Vzhľadom na ňu veľká zložitosť obmedzujeme sa tu len na najvšeobecnejšie úvahy.1. Zmeny vo svetovej ekonomickej geografii Ako sme videli vyššie, náklady

1.2. Astronomický aspekt problému ACH Problematika hodnotenia významu nebezpečenstva asteroid-kométa súvisí predovšetkým s našimi poznatkami o osídlení Slnečnej sústavy malými telesami, najmä tými, ktoré sa môžu zraziť so Zemou. Takéto poznatky poskytuje astronómia.

Nové problémy kozmológie Vráťme sa k paradoxom nerelativistickej kozmológie. Pripomeňme, že dôvodom gravitačného paradoxu je, že buď nie je dostatok rovníc na jednoznačné určenie gravitačného účinku, alebo neexistuje spôsob, ako správne nastaviť

KAPITOLA 9 Problémy zjednotenia V roku 1947 sa čerstvý postgraduálny študent Bryce DeWitt stretol s Wolfgangom Paulim a povedal mu, že pracuje na kvantovaní. gravitačné pole. Devitt nechápal, prečo dva veľké koncepty 20. storočia – kvantová fyzika a všeobecná teória

Je možné zachytiť gravitačné vlny?

Niektoré observatóriá sú zaneprázdnené hľadaním dôkazov gravitačných vĺn. Ak sa takéto vlny podarí nájsť, tieto fluktuácie v samotnej časopriestorovej štruktúre budú indikovať kataklizmy vyskytujúce sa vo vesmíre, ako sú výbuchy supernov, zrážky čiernych dier a možno stále neznáme udalosti. Podrobnosti nájdete v článku W. Waite Gibbsa „Space-Time Ripples“.

Aká je životnosť protónu?

Niektoré teórie mimo štandardného modelu (pozri kapitolu 2) predpovedajú rozpad protónu a na detekciu takéhoto rozpadu bolo vytvorených niekoľko detektorov. Hoci samotný rozpad ešte nebol pozorovaný, spodná hranica polčasu rozpadu protónu sa odhaduje na 10 32 rokov (výrazne presahuje vek Vesmíru). S príchodom citlivejších senzorov možno bude možné zistiť rozpad protónu, prípadne bude potrebné posunúť spodnú hranicu jeho polčasu rozpadu.

Sú supravodiče možné pri vysokých teplotách?

Supravodivosť nastáva, keď elektrický odpor kovu klesne na nulu. Za takýchto podmienok prúdi elektrický prúd vytvorený vo vodiči bez strát, ktoré sú charakteristické pre bežný prúd pri prechode cez vodiče, ako je medený drôt. Fenomén supravodivosti bol prvýkrát pozorovaný pri extrémne nízkych teplotách (tesne nad absolútnou nulou, -273 °C). V roku 1986 sa vedcom podarilo vyrobiť materiály supravodivé pri bode varu tekutého dusíka (-196 °C), čo už umožnilo vznik priemyselných produktov. Mechanizmus tohto javu ešte nie je úplne objasnený, no výskumníci sa snažia dosiahnuť supravodivosť pri izbovej teplote, čím sa znížia straty energie.

Ako zloženie molekuly určuje jej tvar?

Vďaka znalosti orbitálnej štruktúry atómov v jednoduchých molekulách je pomerne ľahké určiť vzhľad molekuly. Teoretické štúdie o vzhľade zložitých molekúl, najmä biologicky dôležitých, sa však ešte neuskutočnili. Jedným z aspektov tohto problému je skladanie proteínov, o ktorom sa hovorí v zozname nápadov 8.

Aké sú chemické procesy pri rakovine?

Biologické faktory ako dedičnosť a vonkajšie prostredie pravdepodobne hrajú veľkú rolu pri vzniku rakoviny. Vedieť, čo sa deje v rakovinových bunkách chemické reakcie môže byť možné vytvoriť molekuly na prerušenie týchto reakcií a vyvinúť rakovinovú rezistenciu v bunkách.

Ako molekuly zabezpečujú komunikáciu v živých bunkách?

Molekuly sa používajú na upozorňovanie buniek požadovaný tvar, kedy sa cez "fiting" vo forme komplementarity prenáša správa. Proteínové molekuly sú najdôležitejšie, takže spôsob, akým sa skladajú, určuje ich vzhľad [konformáciu]. Preto hlbšia znalosť proteínového záhybu pomôže vyriešiť problém komunikácie.

Kde ďalej molekulárnej úrovni je určené starnutie buniek?

Ďalší biochemický problém starnutia môže súvisieť s DNA a proteínmi zapojenými do opravy DNA, ktorá je skrátená počas opakovanej replikácie (pozri: Zoznam nápadov, 9. Genetické technológie).

Ako sa z jedného oplodneného vajíčka vyvinie celý organizmus?

Zdá sa, že táto otázka je zodpovedaná hneď, ako hlavný problém kap. 4: Aká je štruktúra a účel proteómu? Samozrejme, každý organizmus má svoje vlastné charakteristiky v organizácii bielkovín a ich účele, ale určite bude možné nájsť veľa spoločného.

Čo spôsobuje masové vymierania?

Za posledných 500 miliónov rokov došlo k úplnému vyhynutiu druhov päťkrát. Veda naďalej hľadá dôvody. Posledné vyhynutie, ku ktorému došlo pred 65 miliónmi rokov, na prelome obdobia kriedy a treťohôr, je spojené so zmiznutím dinosaurov. Ako David Rope kladie otázku v Extinction: Genes or Luck? (Pozri: Zdroje pre hĺbkové štúdium), či bolo spôsobené vyhynutie väčšiny v tom čase žijúcich organizmov genetické faktory Alebo nejaká kataklizma? Podľa hypotézy, ktorú predložili otec a syn, Luis a Walter, Alvarez, pred 65 miliónmi rokov, spadol na Zem obrovský meteorit (s priemerom asi 10 km). Náraz, ktorý urobil, zdvihol obrovské oblaky prachu, ktoré sa stali prekážkou fotosyntézy, čo viedlo k smrti mnohých rastlín, a teda aj tých, ktoré tvoria jednu. potravinový reťazec zvierat, až po obrovské, ale zraniteľné dinosaury. Potvrdením tejto hypotézy je veľký meteoritový kráter objavený v južnej časti Mexického zálivu v roku 1993. Je možné, že predchádzajúce vyhynutia boli výsledkom podobných zrážok? Výskum a diskusia pokračujú.

Boli dinosaury teplokrvné alebo chladnokrvné?

Britský profesor anatómie Richard Owen vytvoril koncept „dinosaura“ (čo znamená „strašné jašterice“) v roku 1841, keď sa našli iba tri neúplné kostry. Britský zvierací umelec a sochár Benjamin Waterhouse Hawkins sa pustil do rekonštrukcie vzhľadu vyhynutých zvierat. Keďže prvé nájdené exempláre mali zuby podobné leguánom, jeho vypchaté zvieratá vyzerali ako obrovské leguány, čo vyvolalo medzi návštevníkmi poriadny rozruch.

Ale jašterice sú chladnokrvné plazy, a preto sa najprv rozhodli, že dinosaury sú rovnaké. Potom niekoľko vedcov naznačilo, že aspoň niektoré dinosaury boli teplokrvné zvieratá. Až do roku 2000, keď bolo v Južnej Dakote objavené skamenené srdce dinosaura, neexistovali žiadne dôkazy. Toto srdce, ktoré má štvorkomorové zariadenie, potvrdzuje predpoklad teplokrvných dinosaurov, pretože v srdci jašteríc sú iba tri komory. Na presvedčenie zvyšku sveta o tomto predpoklade je však potrebných viac dôkazov.

Čo je základom ľudského vedomia?

Keďže ide o predmet humanitných vied, táto problematika ďaleko presahuje rámec tejto knihy, no mnohí naši vedeckí kolegovia sa ju zaviazali študovať.

Ako by sa dalo očakávať, existuje niekoľko prístupov k interpretácii ľudského vedomia. Redukcionisti tvrdia, že mozog áno veľké množstvo interagujúce molekuly a že na konci odhalíme pravidlá ich práce (pozri článok Cricka a Kocha „Problém vedomia“ [Vo svete vedy. 1992. č. 11–12]).

Iný prístup sa vracia ku kvantovej mechanike. Podľa neho nie sme schopní pochopiť nelineárnosť a nepredvídateľnosť mozgu, kým nepochopíme súvislosť medzi atómovou a makroskopickou úrovňou správania hmoty (pozri knihu Rogera Penrosa The New Mind of the King: On Computers, Myslenie a zákony fyziky [M., 2003]; Pozri tiež Tiene mysle: Hľadanie vedy o vedomí [M., 2003]).

Podľa dlhoročného prístupu má ľudská myseľ mystickú zložku, ktorá je vedeckému vysvetleniu nedostupná, takže veda nie je vôbec schopná pochopiť ľudské vedomie.

V súvislosti s nedávnou prácou Stephena Wolframa o vytváraní usporiadaných obrázkov neustálym používaním toho istého jednoduché pravidlá(pozri kap. 5) by sa nemalo čudovať tento prístup používa sa vo vzťahu k ľudskému vedomiu; to vám dá iný uhol pohľadu.

Čo spôsobuje veľké zmeny v klíme Zeme, ako je globálne otepľovanie a ľadové doby?

Ľadové doby, charakteristické pre Zem za posledných 35 miliónov rokov, nastali približne každých 100 tisíc rokov. Ľadovce na severe postupujú a ustupujú mierneho pásma, zanechávajúc nezabudnuteľné znaky v podobe riek, jazier a morí. Pred 30 miliónmi rokov, keď sa po Zemi pohybovali dinosaury, bola klíma oveľa teplejšia ako dnes, takže stromy rástli ešte blízko severný pól. Ako už bolo uvedené v kap. 5, teplota zemského povrchu závisí od rovnovážny stav prichádzajúce a odchádzajúce energie. Túto rovnováhu ovplyvňuje mnoho faktorov, vrátane energie vyžarovanej Slnkom, úlomkov vo vesmíre, medzi ktorými si Zem razí cestu, dopadajúceho žiarenia, zmien na obežnej dráhe Zeme, atmosférických zmien a kolísania množstva energie vyžarovanej Zemou ( albedo).

Toto je smer, ktorým sa výskum vedie, najmä vzhľadom na nedávne časy polemiku o skleníkovom efekte. Existuje veľa teórií, ale stále neexistuje skutočné pochopenie toho, čo sa deje.

Je možné predpovedať sopečné erupcie alebo zemetrasenia?

Niektorí sopečné erupcie sú predvídateľné, ako napríklad nedávna (1991) erupcia sopky Mount Pinatubo na Filipínach, ale iné sú neprístupné moderným prostriedkom, čo vulkanológov stále prekvapuje (ako napríklad erupcia Mount St. Helens, Washington, 18. mája 1980). Sopečné erupcie spôsobuje veľa faktorov. Neexistuje jediný teoretický prístup, ktorý by platil pre všetky sopky.

Zemetrasenia sa predpovedajú ešte ťažšie ako sopečné erupcie. Niektorí známi geológovia dokonca pochybujú o schopnosti robiť spoľahlivú predpoveď (pozri: Zoznam nápadov, 13. Predpoveď zemetrasenia).

Čo sa deje v zemskom jadre?

Dva spodné obaly Zeme, vonkajšie a vnútorné jadro, sú pre nás neprístupné pre svoj hlboký výskyt a vysoký tlak, čo vylučuje priame merania. Geológovia získavajú všetky informácie o zemských jadrách na základe pozorovaní povrchu a celkovej hustoty, zloženia a magnetické vlastnosti, ako aj výskum pomocou seizmických vĺn. Pomáha aj študovať železné meteority kvôli podobnosti procesu ich formovania so zemou. Nedávne výsledky získané pomocou seizmických vĺn odhalili iná rýchlosť vlny v smere sever-juh a východ-západ, čo naznačuje vrstvené pevné vnútorné jadro.

Sme vo vesmíre sami?

Napriek absencii akýchkoľvek experimentálnych dôkazov o existencii mimozemského života je v tomto smere množstvo teórií, ako aj pokusov odhaliť správy zo vzdialených civilizácií.

Ako sa vyvíjajú galaxie?

Ako už bolo uvedené v kap. 6, Edwin Hubble klasifikoval všetko známe galaxie podľa ich vzhľad. Napriek ich starostlivému popisu Aktuálny stav, tento prístup nám neumožňuje pochopiť vývoj galaxií. Na vysvetlenie vzniku špirálových, eliptických a nepravidelných galaxií bolo predložených niekoľko teórií. Tieto teórie sú založené na fyzike oblakov plynu, ktoré predchádzali galaxiám. Superpočítačové simulácie umožnili niečo pochopiť, no zatiaľ neviedli k jednotnej teórii vzniku galaxií. Vytvorenie takejto teórie si vyžaduje ďalší výskum.

Sú planéty podobné Zemi bežné?

Matematické modely predpovedajú existenciu planét podobných Zemi od jednotiek až po milióny v rámci Mliečnej dráhy. Výkonné teleskopy objavili viac ako 70 planét mimo slnečnej sústavy, no väčšina z nich má veľkosť Jupitera alebo väčšiu. Keď sa teleskopy zlepšia, bude možné nájsť ďalšie planéty, ktoré pomôžu určiť, ktorá z nich matematických modelov vernejšie realite.

Čo je zdrojom výbuchov Y?

Približne raz za deň sa pozoruje najsilnejšie γ-žiarenie, ktoré sa často ukazuje ako silnejšie ako všetky ostatné dohromady (γ-lúče sú podobné viditeľnému svetlu, ale majú oveľa vyššiu frekvenciu a energiu). Tento jav prvýkrát zaznamenané koncom 60. rokov 20. storočia, no ohlásené až v 70. rokoch 20. storočia, keďže všetky senzory sa používali na monitorovanie dodržiavania zákazu držania jadrové testovanie.

Astronómovia najskôr verili, že zdroje týchto emisií sú v Mliečnej dráhe. Vysoká intenzita žiarenia vyvolala domnienku o blízkosti jeho zdrojov. Ako sa však údaje hromadili, bolo zrejmé, že tieto vyvrhnutia prichádzali odkiaľkoľvek a neboli sústredené v rovine Mliečnej dráhy.

Záblesk zaznamenaný v roku 1997 Hubblovým vesmírnym teleskopom naznačil, že prichádza z okraja slabo žiariacej galaxie vzdialenej niekoľko miliárd svetelných rokov. Pretože zdroj bol ďaleko od stredu galaxie, bolo nepravdepodobné, že by išlo o čiernu dieru. Predpokladá sa, že tieto výbuchy y-žiarenia pochádzajú obyčajné hviezdy obsiahnutý v disku galaxie, pravdepodobne v dôsledku kolízie neutrónových hviezd alebo iných nebeských telies, ktoré nám ešte nie sú známe.

Prečo sa Pluto tak výrazne líši od všetkých ostatných planét?

Štyri vnútorné planéty – Merkúr, Venuša, Zem a Mars – sú relatívne malé, skalnaté a blízko Slnka. Štyri vonkajšie planéty – Jupiter, Saturn, Urán a Neptún – sú veľké, plynné a vzdialené od Slnka. Teraz o Plute. Pluto je malé (ako vnútorné planéty) a vzdialené od Slnka (napr vonkajšie planéty). V tomto zmysle Pluto vypadáva všeobecná séria. Obieha okolo Slnka v blízkosti oblasti zvanej Kuiperov pás, ktorý obsahuje mnoho telies podobných Plutu (niektorí astronómovia ich nazývajú Plutino).

Nedávno sa niekoľko múzeí rozhodlo odobrať Plutu planetárny status. Kým sa nepodarí zmapovať ďalšie telesá Kuiperovho pásu, kontroverzia okolo statusu Pluta neutíchne.

Aký je vek vesmíru?

Vek vesmíru sa dá odhadnúť niekoľkými spôsobmi. Jedným spôsobom sa z výsledkov odhaduje vek chemických prvkov v zložení Mliečnej dráhy rádioaktívny rozpad prvky so známymi polčasmi rozpadu na základe predpokladu, že prvky sa syntetizujú (vo vnútri supernov veľkých hviezd) konštantnou rýchlosťou. Podľa tejto metódy je vek vesmíru stanovený na 14,5±3 miliardy rokov.

Ďalšia metóda zahŕňa odhad veku hviezdokopy na základe niektorých predpokladov o správaní a odstraňovaní zhlukov. Vek najstarších zhlukov sa odhaduje na 11,5 ± 1,3 miliardy rokov a pre vesmír - 11–14 miliárd rokov.

Vek vesmíru, určený rýchlosťou jeho rozpínania a vzdialenosťou od najvzdialenejších objektov, je 13–14 miliárd rokov. Nedávny objav zrýchleného rozpínania vesmíru (pozri kapitolu 6) robí túto veličinu neistejšou.

Nedávno bola vyvinutá iná metóda. vesmírny ďalekohľad Hubble, pracujúci na hranici svojich možností, meral teplotu najstarších bielych trpaslíkov v guľovej hviezdokope M4. (Táto metóda je podobná ako odhad času, ktorý uplynul od zahorenia ohňa, pomocou teploty popola.) Ukázalo sa, že vek najstarších bielych trpaslíkov je 12–13 miliárd rokov. Ak predpokladáme, že prvé hviezdy vznikli najskôr 1 miliardu rokov po „ veľký tresk“, vek vesmíru je 13–14 miliárd rokov a odhad slúži ako test ukazovateľov získaných inými metódami.

Vo februári 2003 boli získané údaje z Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), ktoré umožnili najpresnejšie vypočítať vek vesmíru: 13,7 ± 0,2 miliardy rokov.

Existuje viacero vesmírov?

Podľa jedného možné riešenie diskutované v kap. 6 problému zrýchleného rozpínania vesmíru sa získa súbor vesmírov obývajúcich izolované "brány" (multidimenzionálne membrány). Pre všetky jeho špekulácie túto myšlienku dáva široký priestor pre všetky druhy dohadov. Viac podrobností o viacero vesmírov nájdete v knihe Martina Reesa Náš vesmírny domov.

Kedy je najbližšie stretnutie Zeme s asteroidom?

Vesmírny odpad neustále dopadá na Zem. A preto je také dôležité vedieť, aké veľké nebeské telesá na nás padajú a ako často. Telesá s priemerom 1 m vstupujú do zemskej atmosféry niekoľkokrát za mesiac. Často explodujú vo vysokej nadmorskej výške a uvoľnia energiu malej atómovej bomby. Približne raz za storočie k nám priletí teleso s priemerom 100 m a zanechá za sebou skvelá pamäť(znateľný vplyv). Po výbuchu takéhoto nebeského telesa v roku 1908 nad sibírskou tajgou, v povodí rieky Podkamennaya Tunguska [Krasnojarské územie], boli vyrúbané stromy na ploche asi 2 000 km2.

Náraz nebeského telesa s priemerom 1 km, ku ktorému dochádza raz za milión rokov, môže viesť k obrovskému zničeniu a dokonca spôsobiť zmena podnebia. Zrážka s nebeským telesom s priemerom 10 km pravdepodobne viedla k vyhynutiu dinosaurov na prelome epoch kriedy a treťohôr pred 65 miliónmi rokov. Hoci sa teleso takejto veľkosti môže objaviť len raz za 100 miliónov rokov, na Zemi sa už podnikajú kroky, aby ich nezaskočili. Projekty Near-Earth Objects (NEO) a Near-Earth Asteroid Observation (NEAT) sa vyvíjajú na sledovanie 90 % asteroidov väčších ako 1 km do roku 2010, celkový početčo sa podľa rôznych odhadov pohybuje v rozmedzí 500-1000. Ďalší program, Spacewatch, prevádzkovaný Univerzitou v Arizone, monitoruje oblohu pre možných kandidátov na dopad na Zem.

Viac informácií nájdete na World Wide Web: http://neat.jpl. nasa. gov, http://neo.jpl.nasa.gov a http://apacewatch.Ipl. Arizona. vzdelanie/

Čo sa stalo pred Veľkým treskom?

Keďže čas a priestor siahajú až po „veľký tresk“, pojem „pred“ nedáva žiadny zmysel. To sa rovná otázke, čo je severne od severného pólu. Alebo, ako by povedala americká spisovateľka Gertrude Steinová, neexistuje žiadne „potom“. Takéto ťažkosti však teoretikov nezastavia. Možno pred „veľkým treskom“ bol čas imaginárny; pravdepodobne tam nebolo vôbec nič a vesmír vznikol z fluktuácie vákua; alebo došlo ku kolízii s inou „bránou“ (pozri otázku o viacerých vesmíroch, ktorá bola vznesená skôr). K takýmto teóriám je ťažké prísť. experimentálne potvrdenie, pretože obrovská teplota začiat ohnivá guľa neumožňoval vznik žiadnych atómových alebo subatomárnych útvarov, ktoré by mohli existovať pred začiatkom expanzie Vesmíru.

Poznámky:

Occamova britva – zásada, že všetko treba hľadať pre najjednoduchší výklad; najčastejšie je táto zásada formulovaná takto: „Zbytočne by sme nemali veľa potvrdzovať“ (pluralitas non est ponenda sine necessitate) alebo: „Čo možno vysvetliť menej, by nemalo byť vyjadrené viac“ (frustra fit per plura quod potest fieri per pauciora). Znenie „Entity by sa nemalo zbytočne rozmnožovať“ (entia non sunt multiplicandasine necessitate), zvyčajne citované historikmi, sa v Ockhamových spisoch nenachádza (toto sú slová Durana zo Saint-Pourcin, okolo 1270–1334 – a Francúzsky teológ a dominikánsky mních; veľmi podobný výraz sa prvýkrát objavil u francúzskeho františkánskeho mnícha Oda Rigauda, ​​okolo 1205 – 1275).

Topologické tunely tzv. Iné názvy pre tieto hypotetické objekty sú Einstein-Rosenove mosty (1909 – 1995), Podolského (1896 – 1966), Schwarzschildove hrdlá (1873 – 1916). Tunely môžu spájať ako samostatné, ľubovoľne vzdialené oblasti priestoru nášho Vesmíru, tak aj oblasti s rôznymi momentmi začiatku jeho inflácie. V súčasnosti pokračuje diskusia o realizovateľnosti tunelov, o ich priechodnosti a vývoji.

Kuiper Gerard Peter (1905–1973) – holandský a americký astronóm Bol objavený satelit Uránu - Miranda (1948), satelit Neptúna - Nereid (1949), oxid uhličitý v atmosfére Marsu, atmosféra satelitu Saturnu Titan. Zostavil niekoľko podrobných atlasov fotografií Mesiaca. Odhalil veľa dvojité hviezdy a bielych trpaslíkov.

Satelit pomenovaný na pamiatku iniciátora tohto experimentu – astrofyzika Davida T. Wilkinsona. Hmotnosť 840 kg. Byt bol vypustený v júni 2001 na takmer slnečnú obežnú dráhu, do Lagrangeovho bodu L2 (1,5 milióna km od Zeme), kde gravitačné sily Zem a Slnko sú si navzájom rovné a podmienky na presné pozorovanie celej oblohy sú najpriaznivejšie. Od Slnka, Zeme a Mesiaca (najbližšie zdroje tepelného šumu) je prijímacie zariadenie chránené veľkou okrúhlou obrazovkou, na ktorej osvetlenej strane je umiestnená solárne panely. Táto orientácia je zachovaná počas celého letu. Dve prijímacie zrkadlá s plochou 1,4 x 1,6 m, umiestnené „chrbtom k sebe“, snímajú oblohu mimo orientačnej osi. V dôsledku rotácie stanice okolo vlastnej osi 30 % zobrazených za deň nebeská sféra. Rozlíšenie WMAP je 30-krát vyššie ako u predchádzajúceho satelitu COBE (Cosmic Background Explorer), spustila NASA v roku 1989. Veľkosť meranej bunky na oblohe je 0,2x0,2°, čo okamžite ovplyvnilo presnosť nebeské karty. Mnohonásobne sa zvýšila aj citlivosť prijímacieho zariadenia. Napríklad súbor údajov COBE získaných počas 4 rokov sa zhromaždí v novom experimente len za 10 dní.

Na niekoľko sekúnd bola pozorovaná oslnivá jasná ohnivá guľa, ktorá sa pohybovala po oblohe z juhovýchodu na severozápad. Na dráhe auta, ktoré bolo vidieť na obrovskej ploche Východná Sibír(v okruhu do 800 km) zostala silná prachová stopa, ktorá pretrvávala niekoľko hodín. Po svetelných úkazoch bolo počuť výbuch vo vzdialenosti cez 1000 km. V mnohých obciach bolo cítiť otrasy pôdy a budov, podobne ako pri zemetrasení, rozbíjali sa okenné tabule, padali z políc domáce potreby, kývali sa visiace predmety a pod.. Veľa ľudí, ale aj domácich zvierat zrazilo vzduchová vlna. Zaregistrovali sa seizmografy v Irkutsku a na mnohých miestach v západnej Európe seizmická vlna. anténa nárazová vlna bola zaznamenaná na barogramoch získaných na mnohých sibírskych meteorologických staniciach, v Petrohrade a niekoľkých meteorologických staniciach vo Veľkej Británii. Tieto javy najúplnejšie vysvetľuje hypotéza kométy, podľa ktorej boli spôsobené inváziou o zemskú atmosféru malá kométa pohybujúca sa z vesmírna rýchlosť. Podľa moderných predstáv sú kométy zložené zo zamrznutej vody a rôznych plynov s prímesami inklúzií niklu železa a kamennej hmoty. G. I. Petrov v roku 1975 určil, že „tunguzské teleso“ je veľmi voľné a nie viac ako 10-násobok hustoty vzduchu na povrchu Zeme. Išlo o sypkú snehovú guľu s polomerom 300 m a hustotou menšou ako 0,01 g/cm. Vo výške asi 10 km sa teleso zmenilo na plyn, ktorý sa rozptýlil v atmosfére, čo vysvetľuje nezvyčajné svetlé noci na západnej Sibíri a v Európe po tejto udalosti. Padnutý na zem rázová vlna spôsobil pád lesa.

Stein Gertrude (1874–1946) – americký spisovateľ, literárny teoretik!. Modernistický. Formálne - experimentálna próza ("Becoming Americans", 1906-1908, vyd. 1925) v súlade s literatúrou! „prúdu vedomia“. Životopisná kniha Autobiografia Alice B. Toklasovej (1933). Stein vlastní výraz „stratená generácia“ (v ruštine: Stein G. Autobiography of Alice B. Toklas. St. Petersburg, 2000; Stein G. Autobiography of Alice B. Toklas. Picasso. Lectures in America. M., 2001).

Náznak slov nie je tam, tam je zo 4. kapitoly! Príbeh z roku 1936 (vydané v roku 1937) Biografia všetkých, pokračovanie jej slávneho románu Autobiografia Alice B. Toklasovej.

Nižšie je uvedený zoznam nevyriešené problémy modernej fyziky. Niektoré z týchto problémov sú teoretické. To znamená, že existujúce teórie nie sú schopné vysvetliť niektoré pozorované javy alebo experimentálne výsledky. Ostatné problémy sú experimentálne, čo znamená, že existujú ťažkosti pri vytváraní experimentu na testovanie navrhovanej teórie alebo na podrobnejšie štúdium javu. Nasledujúce problémy sú buď základnými teoretickými problémami alebo teoretickými myšlienkami, pre ktoré neexistujú žiadne experimentálne údaje. Niektoré z týchto problémov spolu úzko súvisia. Napríklad extra dimenzie alebo supersymetria môžu vyriešiť problém hierarchie. Verí sa, že úplná teória kvantová gravitácia je schopný odpovedať na väčšinu vyššie uvedených otázok (okrem problému ostrova stability).

• 1. kvantová gravitácia. Je možné spojiť kvantovú mechaniku a všeobecnú teóriu relativity do jednej samostatnej teórie (možno je to kvantová teória poľa)? Je časopriestor kontinuálny alebo je diskrétny? Bude samokonzistentná teória používať hypotetický gravitón alebo bude úplne produktom diskrétnej štruktúry časopriestoru (ako v slučkovej kvantovej gravitácii)? Existujú odchýlky od predpovedí všeobecnej relativity pre veľmi malé mierky, veľmi veľké mierky alebo iné extrémne okolnosti, ktoré vyplývajú z teórie kvantovej gravitácie?
• 2. Čierne diery, miznutie informácií v čiernej diere, Hawkingovo žiarenie. Produkujú čierne diery tepelné žiarenie ako predpovedá teória? Obsahuje toto žiarenie informácie o ich vnútornej štruktúre, ako to naznačuje dualita gravitačnej invariantnosti, alebo nie, ako vyplýva z pôvodného Hawkingovho výpočtu? Ak nie a čierne diery sa môžu neustále vyparovať, čo sa potom stane s informáciami v nich uloženými (kvantová mechanika nezabezpečuje zničenie informácií)? Alebo sa žiarenie zastaví v určitom bode, keď z čiernej diery zostane len málo? Existuje nejaký iný spôsob, ako ich skúmať vnútorná štruktúra ak taká štruktúra vôbec existuje? Platí vo vnútri čiernej diery zákon zachovania baryónového náboja? Dôkaz princípu kozmickej cenzúry nie je známy, rovnako ako presná formulácia podmienok, za ktorých sa napĺňa. Neexistuje žiadna úplná a úplná teória magnetosféry čiernych dier. Presný vzorec na výpočet čísla nie je známy rôznych štátov systém, ktorého kolaps vedie k vytvoreniu čiernej diery s danou hmotnosťou, momentom hybnosti a nábojom. Dôkaz vo všeobecnom prípade „teorému bez vlasov“ pre čiernu dieru nie je známy.
• 3. Dimenzia časopriestoru. Existujú v prírode ďalšie dimenzie časopriestoru okrem nám známych štyroch? Ak áno, aký je ich počet? Je rozmer „3+1“ (alebo vyšší) apriórnou vlastnosťou vesmíru, alebo je výsledkom iných fyzikálnych procesov, ako to naznačuje napríklad teória kauzálnej dynamickej triangulácie? Dokážeme experimentálne „pozorovať“ vyššie priestorové rozmery? Je správny holografický princíp, podľa ktorého je fyzika nášho "3 + 1" -rozmerného časopriestoru ekvivalentná fyzike na hyperpovrchu s rozmerom "2 + 1"?
• 4. Inflačný model vesmíru. Je teória kozmickej inflácie správna, a ak áno, aké sú podrobnosti tejto fázy? Čo je hypotetické inflačné pole zodpovedné za rastúcu infláciu? Ak inflácia nastala v jednom bode, je to začiatok samoudržiavacieho procesu v dôsledku nafukovania kvantových mechanických oscilácií, ktorý bude pokračovať na úplne inom mieste, vzdialenom od tohto bodu?
• 5. Multivesmír. Existujú fyzikálne dôvody pre existenciu iných vesmírov, ktoré sú v podstate nepozorovateľné? Napríklad: existuje kvantová mechanika? alternatívne histórie alebo "veľa svetov"? Existujú "iné" vesmíry s fyzikálnymi zákonmi vyplývajúcimi z? alternatívne spôsoby porušenie zdanlivej symetrie fyzikálnych síl pri vysokých energiách, ktoré sa nachádzajú možno neuveriteľne ďaleko v dôsledku kozmickej inflácie? Mohli by iné vesmíry ovplyvniť ten náš, čo by mohlo spôsobiť napríklad anomálie v rozložení teplôt reliktné žiarenie? Je opodstatnené použiť antropický princíp na riešenie globálnych kozmologických dilem?
• 6. Princíp kozmickej cenzúry a hypotéza ochrany chronológie. Môžu singularity, ktoré nie sú skryté za horizontom udalostí, známe ako „nahé singularity“, vychádzať z realistických počiatočných podmienok, alebo možno dokázať nejakú verziu „hypotézy kozmickej cenzúry“ Rogera Penrosa, ktorá naznačuje, že je to nemožné? Nedávno sa objavili fakty v prospech nekonzistentnosti hypotézy kozmickej cenzúry, čo znamená, že holé singularity by sa mali vyskytovať oveľa častejšie ako len extrémne riešenia Kerr-Newmanových rovníc, avšak presvedčivý dôkaz o tom ešte nebol predložený. Podobne budú existovať uzavreté časové krivky, ktoré vznikajú v niektorých riešeniach rovníc všeobecná teória teória relativity (a ktoré zahŕňajú možnosť cestovania v čase opačným smerom) vylučuje teória kvantovej gravitácie, ktorá kombinuje všeobecnú teóriu relativity s kvantová mechanika, ako naznačuje „Chronologická obranná hypotéza“ Stephena Hawkinga?
• 7. Os času.Čo nám môže povedať o povahe časových javov, ktoré sa navzájom líšia tým, že idú vpred a vzad v čase? Ako sa čas líši od priestoru? Prečo sú porušenia invariantnosti CP pozorované len u niektorých slabé interakcie a nikde inde? Sú porušenia CP invariantnosti dôsledkom druhého termodynamického zákona, alebo ide o samostatnú časovú os? Existujú výnimky zo zásady kauzality? Je minulosť jediná možná? Je prítomný okamih fyzicky odlišný od minulosti a budúcnosti, alebo je jednoducho výsledkom zvláštností vedomia? Ako sa ľudia naučili vyjednávať o tom, čo je prítomný okamih? (Pozri tiež nižšie Entropia (časová os)).
• 8. lokalita. Existujú v kvantovej fyzike nelokálne javy? Ak existujú, majú obmedzenia pri prenose informácií, alebo: môžu sa energia a hmota pohybovať aj po nelokálnej ceste? Za akých podmienok sú pozorované nelokálne javy? Čo znamená prítomnosť alebo absencia nelokálnych javov pre základnú štruktúru časopriestoru? Ako to súvisí s kvantovým zapletením? Ako to interpretovať z hľadiska správneho výkladu základnej povahy kvantová fyzika?
• 9. Budúcnosť vesmíru. Smeruje vesmír k Big Freeze, Big Rip, Big Crunch alebo Big Rebound? Je náš vesmír súčasťou nekonečne sa opakujúceho cyklického vzoru?
• 10. Problém hierarchie. Prečo je gravitácia taká slabá sila? Zväčší sa len na Planckovej stupnici, pre častice s energiou rádovo 10 19 GeV, ktorá je oveľa vyššia ako elektroslabá stupnica (vo fyzike nízkych energií je dominantná energia 100 GeV). Prečo sa tieto váhy navzájom tak líšia? Čo bráni kvantitám na elektroslabej škále, ako je hmotnosť Higgsovho bozónu, získať kvantové korekcie na stupniciach rádu Planck? Je riešením tohto problému supersymetria, extra rozmery alebo len antropické dolaďovanie?
• 11. Magnetický monopól. Existovali častice – nosiče? magnetický náboj» do nejakých minulých epoch s vyššími energiami? Ak áno, existujú nejaké k dnešnému dňu? (Paul Dirac ukázal, že prítomnosť určitých typov magnetické monopóly môže vysvetliť kvantovanie náboja.)
• 12. Rozpad protónu a veľké zjednotenie. Ako možno skombinovať tri rôzne kvantovo mechanické základné interakcie kvantová teória polia? Prečo je najľahší baryón, ktorým je protón, absolútne stabilný? Ak je protón nestabilný, aký je jeho polčas rozpadu?
• 13. Supersymetria. Realizuje sa supersymetria priestoru v prírode? Ak áno, aký je mechanizmus narušenia supersymetrie? Stabilizuje supersymetria elektroslabú škálu a bráni vysokým kvantovým korekciám? Skladá sa tmavá hmota zo svetlých supersymetrických častíc?
• 14. Generácie hmoty. Je toho viac tri generácie kvarky a leptóny? Súvisí počet generácií s rozmerom vesmíru? Prečo vôbec existujú generácie? Existuje teória, ktorá by dokázala vysvetliť prítomnosť hmoty v niektorých kvarkoch a leptónoch v jednotlivých generáciách na základe prvých princípov (Yukawova teória interakcie)?
• 15. Fundamentálna symetria a neutrína. Aká je povaha neutrín, aká je ich hmotnosť a ako formovali vývoj vesmíru? Prečo je teraz vo vesmíre viac hmoty ako antihmoty? Aké neviditeľné sily boli prítomné na úsvite vesmíru, ale zmizli z dohľadu v procese vývoja vesmíru?
• 16. Kvantová teória poľa. Sú princípy relativistickej lokálnej kvantovej teórie poľa kompatibilné s existenciou netriviálnej rozptylovej matice?
• 17. bezhmotné častice. Prečo v prírode neexistujú bezhmotné častice bez rotácie?
• 18. Kvantová chromodynamika. Aké sú fázové stavy silne interagujúcej hmoty a akú úlohu zohrávajú vo vesmíre? Čo je vnútorná organizácia nukleóny? Aké vlastnosti silne interagujúcej hmoty predpovedá QCD? Čo riadi prechod kvarkov a gluónov na pi-mezóny a nukleóny? Aká je úloha gluónov a interakcie gluónov v nukleónoch a jadrách? Čo určuje kľúčové vlastnosti QCD a aký je ich vzťah k povahe gravitácie a časopriestoru?
• 19. atómové jadro a jadrovej astrofyziky. Aká je povaha jadrových síl, ktoré viažu protóny a neutróny do stabilných jadier a vzácnych izotopov? Aký je dôvod spojenia jednoduché častice do zložitých jadier? Aká je povaha neutrónových hviezd a hustej jadrovej hmoty? Aký je pôvod prvkov vo vesmíre? Aké sú jadrové reakcie, ktoré pohybujú hviezdami a spôsobujú ich výbuch?
• 20. Ostrov stability. Aké je najťažšie stabilné alebo metastabilné jadro, aké môže existovať?
• 21. Kvantová mechanika a princíp korešpondencie (niekedy nazývaný kvantový chaos). Existujú nejaké preferované interpretácie kvantovej mechaniky? Ako vedie kvantový popis reality, ktorý zahŕňa prvky ako kvantová superpozícia stavov a kolaps vlnovej funkcie alebo kvantová dekoherencia, k realite, ktorú vidíme? To isté možno povedať o probléme merania: aký je „rozmer“, ktorý spôsobuje, že vlnová funkcia upadne do určitého stavu?
• 22. fyzické informácie. Existujú fyzikálne javy ako čierne diery alebo kolaps vlnovej funkcie, ktoré nenávratne ničia informácie o ich predchádzajúcich stavoch?
• 23. Teória všetkého ("Teórie veľkého zjednotenia"). Existuje teória, ktorá vysvetľuje význam všetkého základného fyzikálne konštanty? Existuje teória, ktorá vysvetľuje, prečo je meracia invariancia štandardného modelu taká, aká je, prečo má pozorovaný časopriestor 3 + 1 rozmery a prečo sú fyzikálne zákony také, aké sú? Menia sa „základné fyzikálne konštanty“ v priebehu času? Sú niektoré častice v štandardnom modeli časticovej fyziky skutočne tvorené inými časticami tak silne viazanými, že ich nemožno pozorovať pri súčasných experimentálnych energiách? Existujú základné častice, ktoré ešte neboli pozorované, a ak áno, aké sú a aké sú ich vlastnosti? Sú tam nepozorovateľné základné silyže teória naznačuje, že vysvetľujú ďalšie nevyriešené problémy fyziky?
• 24. Invariantnosť meradla. Existujú skutočne neabelovské kalibračné teórie s medzerou v hmotnostnom spektre?
• 25. CP symetria. Prečo nie je zachovaná symetria CP? Prečo pretrváva vo väčšine pozorovaných procesov?
• 26. Fyzika polovodičov. Kvantová teória polovodičov nedokáže presne vypočítať žiadnu z polovodičových konštánt.
• 27. Kvantová fyzika. Presné riešenie Schrödingerovej rovnice pre viacelektrónové atómy nie je známe.
• 28. Pri riešení problému rozptylu dvoch lúčov jednou prekážkou je prierez rozptylu nekonečne veľký.
• 29. Feynmánium: Čo sa stane chemický prvok, ktorého atómové číslo bude vyššie ako 137, v dôsledku čoho sa 1s 1 -elektrón bude musieť pohybovať rýchlosťou presahujúcou rýchlosť svetla (podľa Bohrovho modelu atómu)? Je „Feynmánium“ posledným chemickým prvkom, ktorý je schopný fyzicky existovať? Problém sa môže objaviť okolo prvku 137, kde expanzia distribúcie jadrového náboja dosahuje svoj konečný bod. Pozrite si článok Rozšírené periodická tabuľka prvky a sekciu Relativistické efekty.
• 30. Štatistická fyzika.Žiadna systematická teória nezvratné procesy, čo umožňuje vykonávať kvantitatívne výpočty pre akýkoľvek daný fyzikálny proces.
• 31. Kvantová elektrodynamika. Sú tam gravitačné účinky, spôsobené nulovými osciláciami elektromagnetického poľa? Nie je známe, ako pri výpočte kvantová elektrodynamika vo vysokofrekvenčnej oblasti súčasne spĺňajú podmienky pre konečnosť výsledku, relativistickú invarianciu a súčet všetkých alternatívnych pravdepodobností rovný jednej.
• 32. Biofyzika. Neexistuje žiadna kvantitatívna teória pre kinetiku konformačnej relaxácie makromolekúl proteínov a ich komplexov. Neexistuje úplná teória prenosu elektrónov v biologických štruktúrach.
• 33. Supravodivosť.Či pri klesajúcej teplote prejde do supravodivého stavu, pri znalosti štruktúry a zloženia hmoty nie je možné teoreticky predpovedať.

Aktuálne problémy sú pre túto dobu dôležité. Kedysi bola relevantnosť problémov fyziky úplne iná. Riešili sa otázky ako „prečo sa v noci stmieva“, „prečo fúka vietor“ alebo „prečo je voda mokrá“. Pozrime sa, nad čím si vedci v týchto dňoch lámu hlavu.

Aj keď môžeme vysvetliť úplnejšie a podrobnejšie svet postupom času stále viac a viac otázok. Vedci smerujú svoje myšlienky a zariadenia do hlbín vesmíru a džungle atómov a nachádzajú tam také veci, ktoré sa stále vzpierajú vysvetleniu.

Nevyriešené úlohy vo fyzike

Niektoré z aktuálnych a nevyriešených problémov modernej fyziky sú čisto teoretické. Nejaké problémy teoretickej fyziky experimentálne otestovať jednoducho nemožné. Ďalšou časťou sú otázky súvisiace s experimentmi.

Experiment napríklad nesúhlasí s predtým vypracovanou teóriou. Existujú tiež aplikované úlohy. Príklad: environmentálne problémy fyziky súvisiace s hľadaním nových zdrojov energie. Napokon, štvrtá skupina je čisto filozofické problémy moderná veda, ktorá hľadá odpoveď na " hlavná otázka zmysel života, vesmíru a tak ďalej."

Temná energia a budúcnosť vesmíru

Podľa dnešných predstáv sa Vesmír rozpína. Navyše, podľa analýzy reliktného žiarenia a žiarenia supernov, expanduje so zrýchlením. Expanzia je poháňaná temnou energiou. temná energia je neurčitá forma energie, ktorá bola zavedená do modelu vesmíru na vysvetlenie zrýchleného rozpínania. Temná energia neinteraguje s hmotou spôsobmi, ktoré poznáme, a jej povaha je veľkou záhadou. Existujú dve predstavy o temnej energii:

• Podľa prvého vypĺňa vesmír rovnomerne, to znamená, že je kozmologickou konštantou a má konštantnú hustotu energie.
• Podľa druhého sa dynamická hustota temnej energie mení v priestore a čase.

Podľa toho, ktorá z predstáv o temnej energii je správna, možno predpokladať budúci osud vesmíru. Ak hustota temnej energie rastie, čakáme na to veľká medzera v ktorom sa všetka hmota rozpadá.

Ďalšia možnosť - Veľké stlačenie, keď gravitačné sily zvíťazia, expanzia sa zastaví a nahradí ju kontrakcia. V takomto scenári sa všetko, čo bolo vo vesmíre, najprv zrúti do samostatných čiernych dier a potom sa zrúti do jednej spoločnej singularity.

Mnoho nezodpovedaných otázok súvisí s čierne diery a ich vyžarovanie. Prečítajte si samostatný článok o týchto záhadných objektoch.

Hmota a antihmota

Všetko, čo okolo seba vidíme záležitosť, pozostávajúce z častíc. antihmota je látka zložená z antičastíc. Antičastica je náprotivkom častice. Jediný rozdiel medzi časticou a antičasticou je náboj. Napríklad náboj elektrónu je záporný, zatiaľ čo jeho náprotivok zo sveta antičastíc, pozitrón, má rovnakú veľkosť. kladný náboj. Antičastice môžete získať v urýchľovačoch častíc, no v prírode sa s nimi nikto nestretol.

Pri interakcii (zrážke) dochádza k anihilácii hmoty a antihmoty, čo vedie k tvorbe fotónov. Prečo vo vesmíre prevláda hmota, je veľkou otázkou modernej fyziky. Predpokladá sa, že táto asymetria vznikla v prvých zlomkoch sekundy po Veľkom tresku.

Ak by totiž hmota a antihmota boli rovnaké, všetky častice by anihilovali a v dôsledku toho by zostali iba fotóny. Existujú návrhy, že vzdialené a úplne nepreskúmané oblasti vesmíru sú plné antihmoty. Či je to tak, sa však ešte len uvidí, keďže sme vykonali veľa mozgovej práce.

Mimochodom! Pre našich čitateľov je teraz zľava 10 %.

Teória všetkého

Existuje teória, ktorá dokáže vysvetliť úplne všetko fyzikálnych javov na elementárnej úrovni? Možno existuje. Ďalšou otázkou je, či si to dokážeme predstaviť. Teória všetkého alebo Grand Unified Theory je teória, ktorá vysvetľuje hodnoty všetkých známych fyzikálnych konštánt a zjednocuje ich 5 základné interakcie:

• silná interakcia;
• slabá interakcia;
• elektromagnetická interakcia;
• gravitačná interakcia;
• Higgsovo pole.

Mimochodom, o tom, čo to je a prečo je to také dôležité, si môžete prečítať v našom blogu.

Spomedzi mnohých navrhovaných teórií ani jedna neprešla experimentálnym overením. Jeden z najviac sľubné smery v tejto veci ide o zjednotenie kvantovej mechaniky a všeobecnej teórie relativity v teória kvantovej gravitácie. Tieto teórie však majú rôzne oblasti použitia a zatiaľ všetky pokusy o ich spojenie vedú k rozdielom, ktoré nemožno odstrániť.

Koľko rozmerov je tam?

Sme zvyknutí na trojrozmerný svet. Môžeme sa pohybovať dopredu a dozadu, hore a dole v troch dimenziách, ktoré poznáme, a cítime sa pohodlne. Existuje však M-teória, podľa ktorého existuje už 11 iba merania 3 z ktorých máme k dispozícii.

Je dosť ťažké, ak nie nemožné, si to predstaviť. Je pravda, že pre takéto prípady existuje matematický aparát, ktorý pomáha vyrovnať sa s problémom. Aby sme nám a vám nevyfúkli hlavu, nebudeme dávať matematické výpočty z M-teórie. Tu je citát od fyzika Stephena Hawkinga:

Sme len pokročilé ľudoopy na malej planéte s neprehliadnuteľnou hviezdou. Ale máme šancu pochopiť vesmír. To je to, čo nás robí výnimočnými.

Čo povedať o vzdialenom vesmíre, keď o svojom domove nevieme zďaleka všetko. Napríklad stále neexistuje jasné vysvetlenie pôvodu a periodickej inverzie jeho pólov.

Existuje veľa záhad a hádaniek. Podobné nevyriešené problémy sú v chémii, astronómii, biológii, matematike a filozofii. Po vyriešení jednej záhady dostaneme na oplátku dve. Toto je radosť z poznania. Pripomeňme si, že s akoukoľvek úlohou, bez ohľadu na to, aká je ťažká, vám pomôžu zvládnuť ju. Problémy vyučovania fyziky, ako aj akejkoľvek inej vedy, sa riešia oveľa ľahšie ako základné vedecké otázky.