Vad är varmast i universum
Symboler, figurer samt ekvationer fyller år dem svarta tavlorna liksom finns överallt inom dem ljusa labyrintiska lokalerna. på denna plats vid Perimeter Institute inom Waterloo nära Toronto inom Kanada träffas världsledande fysiker till för att åtgärda universums stora gåtor. Stephen Hawking existerar bara enstaka från varenda namnkunniga fysiker vilket varit på denna plats samt samtalat om tänkbara lösningar.
Hur kommer detta sig för att detta finns ämne inom universum, dock ej motsvarande mängd antimateria? vad består den mörka materian av? vilket hände egentligen inom big bang?
De denna plats frågorna står kvar vilket envisa konstanter. flera fysiker talar angående ett kris eftersom dem stora omvälvande genombrotten dem hoppats vid kvar låter vänta vid sig.
Forskning & Framsteg besitter rest hit till för att söka efter nya idéer inom den teoretiska fysiken.
Höjdpunkten blir för att erhålla träffa institutets tidigare ledare, Neil Turok. Efter för att äga lämnat ovan ledarskapet ägnar denne sig idag helt samt fullt åt sina idéer, likt ifrågasätter all den teoretiska fysikens inriktning.
Med lugn samt nedsänkt röst börjar denne informera angående sina tankar.
– dem flesta skulle nog yttra för att oss äger gjort konstanta framsteg.
Min åsikt existerar för att detta visserligen existerar sant, dock till astronomiska observationer. Observationerna besitter övertygat mig angående för att oss existerar vid fel spår. Naturen existerar enklare samt mer subtil än oss trodde, säger han.
Framför allt inspireras Neil Turok från för att universum besitter demonstrerat sig artikel således resehandling enkelt.
dem flesta från oss tänker ej vid kosmologin inom sådana begrepp – hur är kapabel läka universum betraktas liksom något enkelt? dock till Neil Turok existerar detta tydligt.
– ett organisk molekyl existerar en mer komplicerat objekt än all universum. Universum existerar vansinnigt enkelt inom massiv skala.
Förklarar världsalltet tillsammans med fyra anförande samt en tillägg
Han redogör för att världsalltet förmå beskrivas tillsammans med bara fyra anförande samt en litet tillägg.
Det inledande talet existerar tätheten från ett sorts bakgrundsenergi, vilket fyller år bota rymden.
Universums expansion existerar ett metrisk avståndsökning mellan objekt inom universum tillsammans med tiden.Talet kallas till den kosmologiska konstanten, samt ger ett storlek vid den mörka energin liksom får universums expansion för att accelerera.
Det andra talet existerar tätheten från mörk ämne inom universum.
– Den mörka materian uppför sig likt ifall detta existerar ännu ett typ från partikel. Den klumpar ihop sig beneath gravitation, samt hjälper galaxer för att bildas, dock oss är kapabel ej titta den tillsammans med hjälp från ljus.
Här skjuter Neil Turok in ett cliffhanger mot sin personlig modell från universum:
– Jag bör informera senare vad jag tror för att den mörka materian existerar på grund av något – återigen existerar detta något många enkelt.
Det tredjeplats talet existerar antalet atomer inom universum – alternativt striktare uttryckt – antalet baryoner, partiklar från den typ likt finns inom atomkärnan.
Tillsammans beskriver dem tre talen universums energiinnehåll.
detta fjärde talet inom Neil Turoks enkla detaljer från världsalltet äger för att utföra tillsammans med dess geometri.
– då universum kom ut ur big bang plats detta ej noggrant likadant överallt. Tätheten varierade lite, såsom krusningar vid havets yta. Storleken vid dem på denna plats krusningarna existerar ännu en tal.
De på denna plats fyra talen räcker inom stort sett till för att förklara kurera vårt universum inom massiv skal, säger Neil Turok.
Den enda lilla modifikationen denne önskar lägga mot ovanpå detta existerar för att styrka vid dem ursprungliga täthetsvariationerna beror vid våglängden – dem existerar lite kraftigare till stora krusningar än på grund av små.
– detta existerar enstaka många små resultat, dock den finns var, säger Neil Turok.
Det existerar detta denne menar tillsammans med för att universum existerar enkelt.
Dess struktur kunna beskrivas tillsammans några anförande, mer behövs inte.
Teorier existerar obegripligt komplicerade
– Samtidigt äger våra teorier blivit obegripligt komplicerade. oss började tillsammans stora förenade teorier vid 1980-talet. Principen plats för att lägga mot fler partiklar samt fält samt storheter, tillsammans med förhoppningen för att helheten skulle bli enkel.
Men detta på denna plats sättet för att jobba besitter hittills bara gett krångligare beskrivningar.
Neil Turok tänker sig för att den stora primär teorin på baksidan universum borde återspegla den enkelhet denne ser inom hur universum existerar uppbyggt inom massiv skal.
han existerar väl medveten ifall för att hans egna idéer är kapabel artikel helt uppåt väggarna, dock han existerar ivrig för att ett fåtal följa upp dem samt titta angående dem leder någon vart. denne besitter arbetat inom flera tid tillsammans tillsammans andra fysiker, samt föreslår enstaka ytterligare sorts modell än dem komplicerade teoribyggen han önskar komma försvunnen från.
– Vår utgångspunkt existerar för att big bang existerar enstaka helt galen incident.
Någonting skapas ur ingenting. Hur är kapabel detta hända?
Naturen existerar ekonomisk
Neil Turok samt hans medarbetare tänker sig för att identisk princip såsom gäller då partiklar skapas, gäller på grund av kurera universum. Tanken existerar för att naturen existerar finansiell, samt återanvänder identisk grundmönster.
I en starkt elektromagnetiskt fält är kapabel partiklar uppstå ur en vakuum.
Detta existerar väl känt sedan länge. Partiklar bildas ständigt inom par: ett elektron tillsammans med negativ elektrisk laddning bildas ständigt tillsammans tillsammans sin antipartikel, den positivt laddade positronen, samt dem dras isär från detta elektriska fältet.
– oss önskar titta angående oss är kapabel utföra enstaka matematisk redogörelse från universums start såsom existerar motsvarande tillsammans hur partikeln uppstår.
Universum kunna vid identisk sätt äga blivit framdraget, möjligen från den mörka energin. Mörk energi får universums expansion för att öka farten, noggrann såsom en elektriskt fält accelererar ett partikel.
Neil Turok ritar vid sin svarta tavla samt redogör.
Jorden existerar inom centrum samt övriga himlakroppar kretsar runt jorden.en sätt för att titta vid partikeln samt antipartikeln existerar för att dem egentligen existerar enstaka samt identisk, dock antipartikeln rör sig bakåt inom tiden. Då blir detta naturligt för att den äger identisk massa samt identisk laddning fast tillsammans motsatt tecken.
Han pekar vid punkten var partikeln samt antipartikeln träffas.
dem båda sidorna från bilden förbinds tillsammans varandra från enstaka symmetri. Partikeln blir identisk tillsammans med antipartikeln angående laddningen inverteras (vilket beskrivs tillsammans symbolen C), varenda rummets koordinater byter riktning (P), samt tiden även byter riktning (T).
Solsystemets varmaste samt kallaste planeter borde ligga ner innerst respektive ytterst.Symmetrin kallas CPT.
Neil Turok önskar förklara universum vid identisk sätt. han börjar tillsammans med för att rita enstaka kon, enstaka teoretisk förenkling från hur universum expanderar ut ifrån big bang.
– Den på denna plats vanliga beskrivningen existerar lite märklig. detta existerar bara ämne likt kommer ut ur big bang, samt bara expansion.
dock symmetrin relaterar expansion mot kontraktion, samt ämne mot antimateria. därför låt oss behålla den symmetrin!
Ett antiuniversum balanserar vårt universum
Så ritar han ännu ett kon, såsom förenas tillsammans med den inledande konen var den smalnar från mot ett punkt. detta blir en antiuniversum, såsom balanserar vårt universum.
– oss besitter bara ämne samt bara expansion vilket kommer ut ifrån big bang.
dock den på denna plats symmetrin relaterar expansion mot kontraktion samt ämne mot antimateria. Låt oss bara behålla den symmetrin – slutsatsen existerar en sådant tvåsidigt universum.
Där vårt universum utvidgas, drar detta andra ihop sig. var vårt universum domineras från ämne, innehåller antiuniversum motsvarande antimateria. Förhållandena inom vårt eget universum ter sig ej därför mystiska längre, då dem balanseras mot sin omvända motsvarighet.
Med hjälp från den denna plats symmetrin kunna Neil Turok samt hans kolleger sedan utföra sina svårgenomträngliga kvantfysikberäkningar.
dem kommer då fram mot ett sektion slutsatser ifall universums attribut.
Hela universum förmå beskrivas tillsammans med fyra enkla anförande – samt oss äger redan svaret vid vad mörk ämne består av.Bland annat pekar resultaten vid enstaka förklaring från universums mörka materia.
– inom partikelfysikens standardmodell finns ett helt uppenbar kandidat mot den mörka materian, säger han samt ser många tillfreds ut.
För för att förstå detta måste oss ursprunglig känna till för att standardmodellen innehåller tre neutriner, samt för att deras spinn (en egenskap vilket rent matematiskt existerar lik enstaka rotation) ständigt existerar riktat inom motsatt riktning mot deras rörelse.
detta kallas till för att dem existerar ”vänsterhänta”.
Men inom standardmodellens grundformulering äger neutrinerna ingen massa. Upptäckten för att dem faktiskt äger massa ledde mot Nobelpriset inom fysik tid 2015 (F&F 11/2015). på grund av för att dem bör behärska äga massa förutsäger teorin för att detta även bör finnas högerhänta neutriner.
dem högerhänta neutrinerna växelverkar inom stort sett ej alls tillsammans andra partiklar, samt ingår alltså ej inom några reaktioner var partiklar bildas alternativt förintas – därför kallas dem även på grund av “sterila” neutriner.
– dem högerhänta neutrinerna existerar väldigt märkliga partiklar. dem måste existera många tunga, på grund av ju tyngre dem existerar, desto mindre påverkar dem massan hos dem vanliga, vänsterhänta neutrinerna.
oss kunna ej tillverka dem inom laboratoriet. dem måste finnas, dock oss förmå inte någonsin titta dem. Fint! dem förmå existera den mörka materian.
Det bästa från allt existerar för att den denna plats hypotesen ger några tydliga förutsägelser, liksom förmå anlända för att testas inom dem närmaste år. ingen äger ännu lyckats mäta massan hos neutrinerna, utan bara skillnaden mellan deras massor.
i enlighet med Neil Turok måste den lättaste neutrinons massa artikel ej bara nära noll, utan noggrann noll. Dessutom förutsäger han för att detta finns ett typ från kärnreaktion liksom kallas neutrinolöst betasönderfall, samt liksom inom sålunda fall möjligen kommer för att upptäckas snart.
Det återstår många jobb på grund av för att att fatta beslut eller bestämma något vad likt faktiskt stämmer.
dock Neil Turok lutar åt för att lösningen ej kommer för att existera upptäckten från några nya partiklar samt fält, utan något liksom åtminstone inom någon fras existerar många enklare.
– Jag äger enstaka emotion från för att oss redan äger lärt oss varenda fysikens lagar. oss besitter bara ej lärt oss för att nyttja dem.
då oss lärt oss detta möjligen allting faller vid plats.
Han existerar ej den enda fysikern vid Perimeter Institute liksom arbetar tillsammans spretiga uppfattningar ifall vad likt existerar den maximalt produktiva vägen mot för att förstå världsalltets elementär lagar.
”99 andel från allt såsom görs på denna plats existerar fel”
– Jag kunna garantera för att 99 andel från allt liksom görs denna plats existerar fel.
Neptunus existerar den åttonde planeten ifrån solen, samt den yttersta planeten inom vårt solsystem.detta finns inget tvivel, säger Neil Turok tillsammans en skratt.
Det finns inga garantier på grund av för att hans personlig väg blir mer lyckad än någon ytterligare, dock han ser fram emot för att arbeta vidare tillsammans med den. Framtiden kommer för att avvisa vad liksom faktiskt stämmer. Den slutliga domaren existerar ständigt experiment samt observationer, liksom visar hur verkligheten existerar beskaffad.
– Jag förutspår för att oss kommer för att äga spektakulära framgångar inom observationer inom fysiken beneath dem närmaste tio år.
Svarta hål, gravitationsvågor, samt därför vidare.
Däremot existerar detta svårt för att yttra hur den teoretiska fysiken kommer för att utvecklas.
– Jag skulle påstå för att bota fältet besitter stött vid ett närmast solid skiljevägg. Den enda vägen ut existerar för att revidera grunderna.
Neil Turok dras tillsammans från sitt engagemang, samt denne äger pratat mer än dubbelt sålunda länge såsom den halvtimme han ursprunglig avsatt till vårt träff.
dock än besitter denne några saker denne önskar tillägga.
Han talar ifall detta likt hände inom start från 1900-talet. Då föddes Einsteins relativitetsteorier samt kvantfysiken, grundpelarna liksom den moderna fysiken vilar vid. detta intressanta, påpekar Neil Turok, existerar för att oss inom backspegeln förmå titta för att detta fanns ganska lite likt behövdes.
detta gällde för att dra riktig slutsatser utifrån principer såsom redan fanns kända. Relativitetsteorierna bygger vid för att ljusets hastighet inom vakuum existerar konstant. Kvantteorin tar avstamp inom Plancks team på grund av strålningen ifrån enstaka mörk lekamen. detta Einstein samt hans samtida gjorde fanns för att ta ett exakt titt vid vad dem på denna plats sakerna faktiskt betydde, samt sedan jobba ut konsekvenserna från det.
– Jag tror för att oss behöver utföra identisk sak.
oss måste undersöka vad liksom ligger på baksidan kvantfältteorins framgångar. Behålla dem utmärkt bitarna, kasta försvunnen dem dåliga bitarna. samt detta kommer för att leda mot enstaka revolution.
De fyra yttre planeterna existerar gasplaneter samt kallas ibland på grund av gasjättar.Tiden existerar inne.
Symmetri samt snurr redogör universum
Klicka på grund av för att ladda ner grafiken vilket pdf.
Den kosmiska bakgrundsstrålningen
Den kosmiska bakgrundsstrålningen existerar detta äldsta ljuset inom världsalltet. Den kommer ifrån detta ögonblick då universum just ägde svalnat tillräckligt många till för att bli genomskinligt på grund av ljus, samt når oss ifrån samtliga riktningar.
Genom universums expansion besitter den kosmiska bakgrundsstrålningen svalnat samt töjts ut mot millimeterlånga mikrovågor inom ett process liksom kallas kosmisk rödförskjutning.
Bakgrundsstrålningen existerar många jämn, dock äger små avvikelser beroende vid riktning. Extremt noggranna mätningar tillsammans satelliten Planck ligger mot bas till kartan såsom framträda denna plats, var dem ytterst små variationerna inom bakgrundsstrålningen representeras tillsammans olika färger.
Genom för att mäta styrka från skillnaderna inom små fläckar samt stora fläckar från himlavalvet, förmå vetenskapsman dra slutsatser ifall olika attribut hos vårt universum.
Plancks team samt kvantfysikens födelse
Varma objekt, liksom glödtråden inom enstaka gammaldags glödlampa, strålar ut ljus inom både synliga samt osynliga frekvenser.
Vilken färg såsom dominerar bestäms från temperaturen samt ej från materialet liksom föremålet består från. Fenomenet kallas ”svartkroppsstrålning”. nära slutet från 1800-talet ägde fysiker mätt upp hur många energi likt strålas ut inom olika frekvenser nära enstaka given temperatur, dock dem kunde ej förklara alternativt förklara kurvan.
då högsta Planck tog sig an detta bekymmer lyckades han liksom enstaka bieffekt lägga inledande grundstenen mot detta likt sedan blev kvantfysiken. Den formel denne lyckades ställa upp fungerade nämligen genom för att denne delade upp strålningens energi inom små försändelse alternativt kvanta.
Universum består från vanlig ämne (4,9 %), såsom inkluderar atomer, stjärnor samt galaxer, mörk ämne (26,8 %), vilket existerar ett hypotetisk partikel liksom ännu ej besitter upptäckts, samt mörk energi (68,3 %), vilket existerar en slags energitäthet vilket mot synes finns även inom den helt tomma rymden.denne införde även Plancks konstant h liksom relaterar energin hos en ljuspaket – ett foton – mot dess energi.
Vad existerar ett ”svartkropp”?
När fysikerna sökte efter enstaka allmän team till sambandet mellan temperatur samt energi tänkte dem sig en perfekt objekt likt ej reflekterar något ljus, utan absorberar all inkommande strålning helt perfekt – därför fick detta namnet ”svartkropp” (eller ibland: mörk kropp).
Namnet existerar lite missvisande, på grund av ett svartkropp såsom absorberar energi samt värms upp kommer även för att stråla ut ljus. då den besitter värmts upp tills den strålar ut lika många energi såsom den tar emot, kommer den för att hålla ett konstant temperatur, samt detta existerar nära detta konstanta tillståndet liksom den utstrålade energin till varenda våglängd följer Plancks lag.