Bildiğimiz gibi, gizemleri çözmek, zaman ve mekan. Ama ihtiyacımız var çarpıştırıcısı boyutlu Güneş sistemi

Yerçekimi inanılmaz zayıf bir güç. Sadece bir düşünün: eğer gözyaşı ayağını yerden her şeye rağmen bir sürü Toprak onu çeker. Neden o kadar zayıf mı? Bilinmiyor. Ve, belki de, gerekir, çok, çok büyük bir bilimsel deney, öğrenmek için. James Beacham, fizikçi, Duke Üniversitesi'nde çalışan bir algılama ATLAS, meşhur Büyük hadron çarpıştırıcısı, İsviçre. Son zamanlarda o insan kendi fiziksel deney için Gizmodo: inanılmaz büyük bir hızlandırıcı atom — Ultra-hadron çarpıştırıcısı — iş dış kenarında Güneş sistemi.

Böyle bir deney olabilir karar çoğu fizik bulmaca ' de, örneğin, ortaya gerçek doğasını karanlık madde ya da kanıtlamak için bir fırsat, bir zaman yolculuğu.

Zihinsel bir deney: çarpıştırıcısı büyüklüğünde bir Güneş sistemi

«ne olduğunu anlamak İçin olay sırasında Büyük bir Patlama, daha yakın, en an sizi yakalıyoruz, daha yüksek enerji ihtiyacımız için deneyler çarpıştırıcısı, yani inşa etmek zorunda коллайдеры daha fazla ve daha fazla», diyor Beacham. «Şu anda biz çok iyi anlıyoruz, ne oldu, ne zaman Evrenin boyutu ile elma; biz ulaşmak enerjileri ile TANKI. Ama o zaman daha az, daha geriye, daha непонятнее».

Fizik emin biliyorum temel ilkeleri Evren. Parçacıklar etkileşim yoluyla kuvvet olan, bilinen dört: elektromanyetik kuvvet; zayıf kuvvet; «güçlü» güç; гравитаци. Her güç kuralları vardır, biz bulduk deneyler sırasında yapılan yüzlerce yıldır. Bazı temel etkileşim daha güçlü, bazıları daha zayıf.

Göre, diğer üç «yerçekimi değil sadece zayıf, neredeyse önemsiz» diyor Beacham. Bundan sonra ilk kişi.

Büyük hadron çarpıştırıcısı, nerede çalıştı, biz okuyan temel, temel kuralları, doğa, çarpışan protonlar birlikte yüksek enerjilerde. Kurallar araştırıyoruz, açıklar terminoloji parçacıklar ve kuvvetler, yerçekimi — tek dört bilinen güçlerin, biz bile dikkat etmeyiz, sayma, en yüksek enerjili proton çarpışma. Eğer düşmanınızdan kurtardık güçlü etkileşim gücü 1, yerçekimi gücü olacak 10^-39. 39 sıfır virgülden sonra. Yani, hiç bir şey.

Bu bir gizem bir bilim bir en karanlık bizim için. Neden kuvvet etkileşimleri dizilmiş yani? Neden yerçekimi çok zayıf?

Doğa böyle, ne var, ne olursa olsun, insanlar onu temsil eder. Ancak, deneyler göstermiştir ki, yeterince yüksek enerjilerde elektromanyetik ve zayıf kuvvet, birleştirme, birlikte, tek bir güç. Bir daha yüksek enerjilerde, bilim adamları inanıyorum, güçlü bir etkileşim de olacak onlara katılmak. Ama yerçekimi farklıdır. Bilim adamları, bilmiyorum olacak mı yerçekimi ile birlikte diğer güçleri yeterince yüksek enerjilerde.

«Gravity — bu doğanın gücü, ama onun kuralları — matematik yatıyor ona göre, en doğru açıklaması — bir şekilde bir çok farklı diğerlerinden,» diyor Beacham. Ve devam ediyor:

Yerçekimi en iyi tarif genel Einstein'ın görelilik teorisi, ve diğer üç kuvvet, açıklanan Standart model parçacık fiziğinin temel kuantum alan teorisi. Ve olsa da, benzerlikler var, onlar farklı. Yani biz saf saf çalışıyoruz bunları birleştirmek, biz anlamsız cevaplar.

Bizim mevcut Evrenin kullanarak, mevcut teknoloji, «neredeyse imkansız bu soruya bir cevap bulmak ampirik yolla» diyor Beacham. Neden? «Biz almak gibi yüksek enerjili çarpışma, ilk etapta, çünkü inşa edebilirsiniz çarpıştırıcısı için yeterince büyük.» dedi. Diyor ki, bazı teorisyenler inanıyorum başka bir şey (gibi diğer parçacıklar veya ek uzay boyutları gibi akar sicim teorisi ve onun en gelişmiş modelleri), görünebilir bir deneyde, объединяющем yerçekimi ile diğer güçler.

Ama bunun için ihtiyacımız var çarpıştırıcısı büyüklüğünde bir Güneş sistemi.

Hatta 27 km uzunluğundaki yuvarlak Büyük hadron çarpıştırıcısı kullanan bir süper iletken mıknatıslar hızlandırmak ve çatışmalar proton demetleri üzerinde 99,999999% ışık hızına yeterince büyük, bu soruları cevaplamak için. O-ebilmek bulmak sadece ne oldu Evren, o bir elma boyutunda. Bilim adamları gerekebilir, daha fazla enerji ve dolayısıyla daha fazla çarpıştırıcısı anlamak için Evrende bir küçük boy elma.

Ne Kadar büyük? Belki de, güçlü ve zayıf nükleer kuvvet olabilirdi birleştirmek kullanarak çarpıştırıcısı inşa edilmiş, etrafında Mars. Ama eklemek için yerçekimini bu denklem, «bazı kaba tahminler gereklidir çarpıştırıcısı, herpes yörüngesi Neptün. Ayrıca, bazı bilim adamları, bu puan çok tahminidir ve bize inşa etmek zorunda bir halka daha». Avantajları büyük — böyle çarpıştırıcısı mümkün denemek Planck ölçeği, en küçük ölçek, biz bir göz, izin, kuantum mekaniği. «Biz anlamak istiyorum hakkında, yerçekimi, kuantum mekaniği hakkında ve, bu arada, bir de alacağı müşterek электрослабую ve электросильную gücünü sadece bu yüzden, ve onun peşinden bir zaman yolculuğu, sicim teorisi, karanlık madde, karanlık enerji sorunu, ölçüm teorisi, çoklu evrenler ve benzeri.

Ne? Zaman yolculuğu? Göre Бичема, biz aldık o kadar ayrıntılıgörünüm Evren hakkında ve nasıl çalıştığı hakkında uzay-zaman, belki de mümkün olacaktır için bilgi koymak temelini gelecek teknoloji manipülasyon zamanla.

«Bu mümkün, yerçekimi kuvveti ve diğer doğa güçleri bir araya bazı son derece yüksek enerjilerde, ama bir araştırma bu konuda bize oluşturmanız gerekir çarpıştırıcısı türüne göre TANK, herpes, dış sınırlar, Güneş sistemi, hatta daha fazla.»

Ne yazık ki, düşünce deneyi Бичема proje mümkün şu anda:

«Teknoloji, insan gücü ve kaynak oluşturmak için çarpıştırıcısı parçacık, zona, dış Güneş sistemi sınırları yoktur. Hatta eğer biz almış bir teknoloji mevcut hızlandırıcı ve dedektör BUCK, ölçek olsaydı sorun aslında pratik anlamda: belli değil, yeter mi malzeme oluşturmak için kamyonlar nereden çıktı bu Güneş sisteminde, tüm kaynaklarda — Dünya, Ay, gezegenler, asteroitler, vb.

Ve dağıtmak için protonlar gibi yüksek enerji, hatta bir TANKI kullanıyoruz süper iletken mıknatıslar. Mıknatıslar özellikleri elde etmek süperiletkenler sadece eğer, onları ne çok soğuk. Düşünürdüm yararlı olacağını oluşturmak için parçacık hızlandırıcı uzayda. Uzay çok soğuk. Ama süperiletkenlik o değil, çok soğuk. Dış uzay sıcaklığına sahip 2,7 Kelvin, ama mıknatıslar gerektiren 1,9 Kelvin. Yakın, ama hala yok. BUCK bu sıcaklık elde edilir yardımıyla sıvı helyum. Anlaşılmaz, yeter mi sıvı helyum, hiç bir yerde yakın soğutmak için bir dairesel hızlandırıcı büyüklüğünde bir Güneş sistemi.

Bu tür enerjileri dedektörleri-meli var olmak büyük. Tren gerekir fizikçiler ve satın almak anlaşılmaz bir miktar işlem gücü. İhtiyacınız olacak gelişmiş robotik koruması, asteroitler, kuyruklu yıldızlar ve diğer enkaz. Ve tüm bu hala getirmek için hareket. Kullanamazsınız Güneş enerjisini, çünkü makine çevreleyen Güneş mesafe Neptün. Cihaz bu büyüklükte gerektirir devrimler, enerji alanında değil, sunulan olası yakın gelecekte.

Böyle bir deney değişti ... fizik. Sonuçta, bu tür deneyler için yardımcı fizikçiler anlamak, nasıl işlediğini, ve böyle bir hızlandırıcı verecek ikna edici cevaplar birçok soru var. Değişecek düşünme insanlar. Değiştirecek bir şey, ne demek «anlayış».

Eğer biz inşa çarpıştırıcısı dış çevresinde Güneş sistemi sınırlarını, bilgi, biz-cekti satın — doğa hakkında bir yerçekimi nasıl bağlamak için bir kuantum mekaniği ve genel görelilik teorisi, zaman yolculuğu, hakkında, ne oldu bir anda Büyük bir Patlama olabilir olup olmadığı hakkında bizim Evren olmak sadece biri sonsuz sayıda çoklu evrenler çok değişti ... bizim gerçeklik duygusu, bizim tutum doğada bu onun dil, anlayış, barış, insanlık, oluyor, hiç, bizim, evrenin, ne ihtiyacımız olsaydı, icat, yeni bir kavramı anlamak için bu tarif.

Tabii ki, hiçbir insan, çalışan üzerinde böyle bir deney olsa da, CERN zaten geliştirir kağıt Gelecek dairesel bhç, tünel istediğiniz 80-100 kilometre uzunluğunda. Ancak, belki de, bir yerde, birisi, Evrenin ve üzerinde çalışıyor bu proje.

Olurdu, kurgu, eğer belirli bir uzak bir medeniyet, başka bir yerde Evrende zaten çalışmış olsaydı, üzerinde bu vardı en azından yeteneği bulmak ve ona temas için sonucu hakkında sormak bile normal fiziksel deneyler. Aynı onlar ağırlık, Higgs bozonu? Buldunuz mu onlar X ve Y bozonlar gösteren birleştirme электрослабой ve электросильной kuvvetleri? Var onlar kadar планковских ölçeği? Karanlık madde nedir? Biz zaman içinde geriye doğru hareket?

Evren çalışmaya devam edecek ve aynı yasalar. Gerçek bir soru mümkün olup, insanlar hiç anlamak bu yasalar.

Mümkün olacak? Söyle bizim