‹ Назад

Скоріш за все вам відомо, що Всесвіт, який ми бачимо, займає площу 93 мільярди світлових років.

Можна припустити, що та частина всесвіту, яку ми не можемо спостерігати, буде набагато більшою. Космос настільки великий, що людський розум просто не в змозі цього осягнути. Принаймні поки що. Однак, згідно з деякими теоріями, може виявитися, що космос значно менший, ніж нам здається. Як таке може бути?

Сьогодні ми спробуємо провести вас по містку, що з'єднує макро та мікро світ. Згідно з сучасними даними та частина всесвіту, яку поки що неможливо спостерігати, може бути близько 20 трильйонів світлових років у діаметрі. Тільки уявіть!

 

Виходячи з тих даних, що у нас є, можна припустити, що більша частина космічного простору має бути порожньою. Це пов'язано з тим, що кількість матерії в нашій частині космосу, яку ми змогли дослідити, є досить невеликою. При погляді в космос ми побачимо гігантські неозорі простори крижаної порожнечі. Але якщо уявити, що всесвіт уміститися в одному атомі? Згоден, звучить досить дивно, але не поспішайте нівелювати таку можливість!

 

Ця теорія цілком може виявитися не настільки неймовірною, як здається на перший погляд. Але почну я з того, що нагадаю, досить поверхово, що таке матерія по суті.

 

Будь-яка матерія складається з найдрібніших частинок - атомів. Ці цеглини якраз і стали основою для побудови будь-якої видимої матерії. Ну, принаймні, у звичному для нас сенсі цього слова. Ще зі школи, ймовірно, вам відомо, що ці цеглини настільки малі, що навіть за допомогою найсильніших оптичних пристроїв ми не можемо розглянути, як вони виглядають насправді.

 

Тому нам залишається лише припускати це. Ну, принаймні, на даний момент розвитку науки і техніки. Тому всі моделі атомів, які ви могли зустріти в книгах, статтях, подібних відео, вчені побудували виключно, ґрунтуючись на великій кількості різних наукових теорій.

 

Незважаючи на те, що ми не можемо побачити атоми на власні очі, вважається доведеним і факт того, що самі атоми складаються з більш дрібних складових частинок, таких як нейтрони, протони, електрони і кварки. Ці частки отримали назву субатомних. В наш час вже достеменно відомо, що атоми настільки численні і маленькі, що тіло середньостатистичної дорослої людини складається з приблизно 6,7 октильйонів атомів. Щоб уявити це число, напишіть шістдесят сім і допишіть двадцять шість нулів (6 700 000 000 000 000 000 000 000 000). Спробуйте уявити собі цю кількість! Особисто мені це складно, але вдалося.

Але атом, як ми згадали зовсім трохи раніше, теж має свою і досить складну структуру. Саме знання цього факту і дозволяє задуматися про неймовірну теорію мікро-всесвіту.

Будова атома – проста модель

Як виглядає препарований атом? Знову ж таки, ґрунтуючись на простих шкільних знаннях, ви легко згадаєте, що атом складається з Ядра, яке, у свою чергу, складається з протонів та нейтронів. А вже довкола цього ядра, як планети по орбітах навколо сонця, рухаються електрони. Логічно, що і назву ця модель отримала відповідну – планетарна. Вона, до речі, була запропонована Ернестом Резерфордом ще 1911 році.

І що найцікавіше, вона так і не була спростована. Понад те, планетарна модель атома навіть підтверджується сучасними дослідженнями. Щоправда, задля справедливості, варто зазначити, що підтверджується вона з невеликою позначкою - рух електронів варто описувати не як прості орбіти навколо ядра, а застосовуючи закони квантової механіки.

 

Звідси ми робимо висновок, що найменша частинка, що є основою матерії, має схожу структуру із сонячною системою. Додамо трохи філософії і поставимо просте запитання. Чи це може бути простим збігом, обумовленим законами фізики? Чи все-таки в цій схожості криється щось більше і набагато фантастичніше? Ми повернемося до цього трохи пізніше. А поки, щоб ви не нудьгували, завдання на логіку та абстрактне мислення. Уявіть скільки у нашому всесвіті електронів? Якщо у вас є ідеї обов'язково напишіть у коментарях свою відповідь, а потім перевіримо чи вгадали ви.

Скільки електронів у всесвіті?

Погоджуся з вами, це питання звучить досить абсурдно. Адже, напевно, таке число не зможе обробити навіть найпотужніший комп'ютер у світі, не те що людський мозок. Але не поспішайте з висновками, адже буквально за секунду я скажу вам відповідь! Цей електрон лише один!

 

Дивно? Ще б пак! Але саме таку гіпотезу, яка отримала дуже логічну назву «Теорія одноелектронного Всесвіту», висунув американський фізик Річард Фейнман.

 

Справді, звучить вона як чиста фантастика, адже згідно з нею, у світі існує лише один електрон, який переміщається в просторі і в часі настільки швидко, що нам здається ніби їх безліч. Уявіть собі, лише одна частка надає форму всьому тому, що ми вважаємо цілим всесвітом.

 

Важко уявити? Повірте, не лише нам із вами, а й більшості представників вченого світу. Тому логічно, що ця теорія не знайшла багато прихильників. Але прихильники прихильниками, а спробуйте якось спростувати цю теорію. І тут виникає найкумедніше. Адже завдяки принципу тотожності електронів, саме неможливості експериментально розрізнити один електрон від іншого, спростувати цю теорію не можливо. Такий ось парадокс. Ну а ми повернемося до будови атома і тих неймовірних теорій, які розуміння цієї будови породжує.

Розмір – це відносне поняття

Спробуємо відповісти на запитання, що таке розмір об'єкта? Це питання лише здається простим. Незважаючи на звичний, загальновживаний зміст цього слова, насправді поняття розміру є досить загадковим і відносним. Наприклад, навколишній цивілізаційний світ підігнаний під наш розмір тому що будували його ми. А от із творіннями природи все далеко не так просто. Наприклад, гори для нас просто величезні, планети неймовірно гігантські, причому настільки, що іноді неможливо навіть усвідомити.

 

Якщо рухатись у зворотний бік, то спочатку будуть, наприклад, мурахи, а потім все нижче і нижче, і ми побачимо всі мікроформи життя від просто маленьких до мікроскопічних. Але ось що цікаво, чи вважають мурахи себе маленькими і чи вони розуміють, що живуть у світі гігантів?

 

Навряд чи… Їхній світ, напевно, цілком звичний для них, також як наш світ для нас. У порівнянні з космічними об'єктами ми навіть не мікроскопічні. Мова йде про ще менші величини. Усвідомлення цього факту досить сильно бентежить.

 

Не дивно, що великий майстер жахів та фантастики Говард Філліпс Лавкрафт у своїх творах просував ідею про нікчемність людства перед безкрайнім космосом. І ось тут ми підходимо до головного питання нашого відео… А що якщо наш всесвіт може вміститися на кінчику голки? Раптом сонячна система, та й кожен з нас лише атом, один із мільярдів таких самих, що перебувають у складі якоїсь іншої матерії? Відштовхуючись від цієї версії логічно припустити, що і в тих атомах та їх частках з яких складається наше з вами існування, також можуть бути укладені цілі світи.

 

Виходить, не дарма Айнштайн сумнівався і думав, що нескінченність справді не межа. Виходить, що наша реальність справді може перебувати на субатомному рівні зовсім іншої реальності. Так само на нашому субатомному рівні можуть розміщуватися цілі світи і так до нескінченності як у бік зменшення, так і у бік збільшення масштабів.

 

Звучить неймовірно... Але це нас не зупинить, правда? Найцікавіше, що, глянувши на відомий нам Всесвіт, поспостерігавши за законами, які в ньому функціонують, ми легко прийдемо до такого ж висновку. Все починається з найдрібніших частинок на зразок атома і закінчується колосальними небесними тілами та цілими зоряними скупченнями. Все, починаючи з вашого волосся і закінчуючи якоюсь недавно виявленою екзопланетою складається з одного і того ж будівельного матеріалу.

Мрія наукового світу - знаходження Теорії всього

Вирішення питання співвідношення мікро і макросвіту є найважливішою цеглиною в роботі над Теорією всього. Подруживши квантову механіку і класичну фізику поколінню молодих учених можна зрозуміти справжню природу нашого всесвіту і навіть те, що виходить за його межі.

 

Зрештою навіть згідно з однією з найпопулярніших версій зародження нашого Всесвіту – вона починалася як нескінченно щільна і при цьому маленька сингулярність. Потім із цієї маленької точки вона поширилася на всі відомі межі. Знайомий сценарій?

 

Так, ви маєте рацію саме це і називається теорією великого вибуху. З маленького в щось дуже велике. Вам теж здається, що це цілком співвідноситься з тим, що я сьогодні розповів про мікро та макро космос?

Але варто відзначити «точка» не теж саме, що й атом. Сингулярність, яка дала початок великому вибуху, незважаючи на свій малий розмір, містила в собі все необхідне для побудови всього Всесвіту і назвати це походженням з одного атома все ж таки не можна.

 

Існує ще теорія, про яку багато хто чув – це Теорія струн. Це чудовий кандидат на звання Теорії всього. Загальна думка цієї неймовірно складної, що має багато трактувань, теорії, полягає в тому, що атом - це не той плюс-мінус сферичний об'єкт, чию форму та зовнішній вигляд ми пам'ятаємо ще зі школи, а скоріше струни або щось дуже схоже на них. Відношення між цими вібруючими струнами включає майже все відоме науці: закони класичної фізики, в тому числі гравітацію, а також квантову механіку.

Ми живемо на кордоні «бульбашки»

Теорія струн також має слабкі місця. Пояснюючи багато вона починає спотикатися, наприклад, на темній матерії. Але песимізм нам не допоможе. Вчені вже тривалий час б'ються з того, щоб приєднати вчення темної матерії до теорії струн. Наприкінці 2018 року шведські вчені опублікували нову версію теорії струн, згідно з якою наш всесвіт існує на кордоні бульбашки, що постійно розширюється.

 

Ця версія відкидає звичні нам чотири виміри: три просторові і один часовий і пропонує нам вважати всю нашу світобудову лише коливаннями на поверхні цієї бульбашки. Те, що відбувається всередині бульбашки або на відстані від неї залишається загадкою. Як вам такі перспективи?

 

Ми лише одна маленька цивілізація, точка в маленькому шматочку реальності, що знаходиться на поверхні бульбашки, яка і сама у свою чергу може бути частиною чогось набагато більшого. Можливо, весь наш світ - це лише протон чи кварк, лише маленька частинка реальності?

 

Виникає закономірне питання – чому ми цього ніяк не відчуваємо? Але чи важливо отримати однозначну відповідь на це питання? Зрештою ми повинні бути просто вдячні, що наш спільний величезний будинок під назвою Всесвіт повний таких дивовижних таємниць.

 

Відео на тему: https://www.youtube.com/watch?v=X1noUx8Bzq0