Что до сих пор не может решить современная физика

Современная физика — это как будто ты собрал почти весь пазл, а пара кусочков всё никак не лезет. И эти «непопавшие» кусочки реально бесят учёных.

Вот малая часть того, что до сих пор не могут решить:

1. Что такое тёмная материя и тёмная энергия.

Звучит как из фантастики, но это самая настоящая наука. По расчётам, обычная материя (то есть всё, что мы видим: звёзды, планеты, мы с тобой) — это всего около 5% Вселенной. Ещё ~27% — это тёмная материя, а ~68% — тёмная энергия.

Но никто не знает, из чего они состоят. Тёмная материя вообще никак не светится и почти ни с чем не взаимодействует, но её видно по гравитации: галактики крутятся так, будто их держит что-то невидимое. А тёмная энергия, похоже, заставляет Вселенную расширяться всё быстрее. И вот это «быстрее» — тоже загадка.

2. Как подружить квантовую механику и теорию относительности.

Представь, что у тебя есть две крутые инструкции, но они противоречат друг другу. Квантовая механика отлично описывает мир очень маленьких частиц (атомы, электроны), а теория относительности — мир больших вещей и космоса.

А вот когда надо описать что-то одновременно и очень маленькое, и очень массивное (например, центр чёрной дыры), эти теории начинают спорить. Получается математическая каша. Учёные годами пытаются создать «теорию всего», но пока не вышло.

3. Почему у материи есть масса, а у света — нет.

Тут на сцену выходит знаменитый бозон Хиггса — его нашли в 2012 году на Большом адронном коллайдере. Он как бы объясняет, откуда у частиц берётся масса. Но это только часть истории.

Например, масса протона складывается не только из масс кварков, из которых он состоит, а ещё из энергии их движения и взаимодействия. И тут формулы дают одно, а эксперименты — чуть другое. Расчёты не сходятся до конца, и это бесит физиков.

4. Что происходит внутри чёрной дыры.

Чёрная дыра — это место, где гравитация такая сильная, что даже свет не может вырваться. Общая теория относительности говорит, что в центре чёрной дыры находится «сингулярность» — точка с бесконечной плотностью. Но в реальном мире ничего бесконечного не бывает, это просто знак, что теория сломалась.

Плюс есть ещё «информационный парадокс»: если бросить в чёрную дыру книгу, исчезнет ли информация из неё навсегда? По квантовой механике — нет, по теории чёрных дыр — вроде да. И как это совместить — непонятно.

5. Почему Вселенная такая «ровная» и откуда взялись её первые неровности.

Сразу после Большого взрыва Вселенная была почти идеально однородной, но не совсем. В ней были крошечные флуктуации плотности — как рябь на воде. Из этой ряби потом выросли галактики.

Учёные знают, что это как-то связано с «инфляцией» — мгновенным сверхбыстрым расширением Вселенной в первые мгновения её жизни. Но что именно запустило эту инфляцию и как она работала — до сих пор неизвестно.

6. Проблема измерения в квантовой механике.

Вы наверняка слышали про кота Шрёдингера: он одновременно и жив, и мёртв, пока ты не заглянешь в коробку. В квантовом мире частица может быть в нескольких состояниях сразу (это называется суперпозиция). Но как только мы пытаемся её измерить, она «выбирает» одно состояние.

Вопрос: что именно заставляет её выбирать? Это сам факт наблюдения? Или что-то ещё? Разные интерпретации квантовой механики дают разные ответы, но единого мнения нет.

Короче, физика сейчас — это не про «всё уже известно», а про то, что чем больше узнаём, тем больше понимаем, сколько всего ещё не знаем.

Телеграм: t.me/ainewsline

Источник: vk.com

Комментарии: