จักรวาลของเรานั้นเรียบง่ายจริงๆมันเป็นเพียงทฤษฎีทางดาราศาสตร์ของเราที่มีความซับซ้อนโดยไม่จำเป็น
ข้อสรุปนี้อาจฟังดูง่าย ท้ายที่สุดเพื่อให้เข้าใจถึงความซับซ้อนที่แท้จริงของธรรมชาติอย่างเต็มที่คุณต้องคิดให้ใหญ่ขึ้นศึกษาสิ่งต่าง ๆ เกี่ยวกับเครื่องชั่งที่ดีขึ้นและละเอียดยิ่งขึ้นเพิ่มตัวแปรใหม่ให้กับสมการและคิด "ใหม่" และ "แปลกใหม่" ฟิสิกส์ ในที่สุดเราจะค้นพบว่าสสารมืดคืออะไร ในที่สุดเราจะเข้าใจว่าคลื่นความโน้มถ่วงเหล่านั้นซ่อนตัวอยู่ที่ไหน - ถ้ามีเพียงแบบจำลองเชิงทฤษฎีของเราที่ก้าวหน้ากว่าและอื่น ๆ ...ซับซ้อน.
ไม่เช่นนั้นกล่าวNeil Turok ผู้อำนวยการสถาบันฟิสิกส์เชิงทฤษฎีในออนแทรีโอแคนาดา- โดยเหตุผลของ Turok ถ้ามีสิ่งใดจักรวาลในระดับที่ใหญ่ที่สุดและเล็กที่สุดกำลังบอกเราว่ามันง่ายอย่างน่าอัศจรรย์ แต่เพื่อให้เข้าใจอย่างถ่องแท้ว่าสิ่งนี้หมายถึงอะไรเราจะต้องมีการปฏิวัติทางฟิสิกส์
รูปถ่าย: Cosmos จับโฟกัสที่น่าตื่นตาตื่นใจด้วยการอัพเกรดฮับเบิล
ในการให้สัมภาษณ์กับ Discovery News Turok ชี้ให้เห็นว่าการค้นพบที่ยิ่งใหญ่ที่สุดในช่วงไม่กี่ทศวรรษที่ผ่านมาได้ยืนยันโครงสร้างของจักรวาลเกี่ยวกับเครื่องชั่งจักรวาลและควอนตัม
“ ในระดับที่ใหญ่ที่สุดเราได้แมปทั้งท้องฟ้า - พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล - และวัดวิวัฒนาการของจักรวาลวิธีที่มันเปลี่ยนไปวิธีที่มันขยายตัว ... และการค้นพบเหล่านี้เผยให้เห็นว่าจักรวาลนั้นเรียบง่ายอย่างน่าอัศจรรย์” เขากล่าว "กล่าวอีกนัยหนึ่งคุณสามารถอธิบายโครงสร้างของจักรวาลเรขาคณิตของมันและความหนาแน่นของสสาร ... คุณสามารถอธิบายทั้งหมดที่มีเพียงหมายเลขเดียว"
ผลลัพธ์ที่น่าสนใจที่สุดของการใช้เหตุผลนี้คือการอธิบายเรขาคณิตของจักรวาลด้วยหมายเลขหนึ่งมันง่ายกว่าคำอธิบายเชิงตัวเลขของอะตอมที่ง่ายที่สุดที่เรารู้จัก - อะตอมไฮโดรเจน เรขาคณิตของอะตอมไฮโดรเจนอธิบายโดย3ตัวเลขซึ่งเกิดขึ้นจากลักษณะควอนตัมของอิเล็กตรอนในวงโคจรรอบโปรตอน
"โดยทั่วไปมันบอกเราว่าจักรวาลนั้นราบรื่น แต่มันมีความผันผวนในระดับเล็กน้อยซึ่งตัวเลขนี้อธิบายและนั่นคือจักรวาลเป็นสิ่งที่ง่ายที่สุดที่เรารู้"
ในตอนท้ายของสเกลสิ่งที่คล้ายกันเกิดขึ้นเมื่อนักฟิสิกส์ตรวจสอบเข้าไปในฟิลด์ฮิกส์โดยใช้เครื่องที่ซับซ้อนที่สุดที่มนุษย์สร้างขึ้นโดยมนุษย์ Hadron Collider ขนาดใหญ่ เมื่อใดในปี 2012 นักฟิสิกส์ทำการค้นพบประวัติศาสตร์ของอนุภาคที่ไกล่เกลี่ยสนามฮิกส์Higgs Boson มันกลายเป็นฮิกส์ที่ง่ายที่สุดที่อธิบายโดยแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์
“ ธรรมชาติได้หายไปด้วยวิธีแก้ปัญหาน้อยที่สุดกลไกที่น้อยที่สุดที่คุณสามารถจินตนาการได้ว่าจะให้อนุภาคมวลของพวกเขา, ค่าไฟฟ้าของพวกเขาและอื่น ๆ และอื่น ๆ ” Turok กล่าว
ความคิดเห็น: คลื่นความโน้มถ่วงจะพบได้หรือไม่?
ฟิสิกส์จากศตวรรษที่ 20 ได้สอนเราว่าเมื่อคุณได้รับความแม่นยำมากขึ้นและคุณสำรวจลึกเข้าไปในอาณาจักรควอนตัมคุณจะค้นพบสวนสัตว์แห่งอนุภาคใหม่ ดังนั้นเมื่อผลการทดลองสร้างข้อมูลความโปรดปรานของควอนตัมแบบจำลองเชิงทฤษฎีทำนายอนุภาคและกองกำลังต่างชาติมากขึ้นเรื่อย ๆ แต่ตอนนี้เรากำลังมาถึงทางแยกที่ความคิดเชิงทฤษฎีที่ก้าวหน้าที่สุดของเราหลายคนเกี่ยวกับสิ่งที่โกหก "เกินกว่า" ความเข้าใจในปัจจุบันของเราเกี่ยวกับฟิสิกส์กำลังเปิดผลการทดลองเพียงเล็กน้อยที่สนับสนุนการคาดการณ์ของพวกเขา
“ เราอยู่ในสถานการณ์ที่แปลกประหลาดนี้ที่จักรวาลกำลังพูดคุยกับเรามันบอกเราว่ามันง่ายมากในเวลาเดียวกันทฤษฎีที่ได้รับความนิยม (จาก 100 ปีสุดท้ายของฟิสิกส์) ได้กลายเป็นเรื่องซับซ้อนมากขึ้นและโดยพลการและไม่คาดการณ์” เขากล่าว
Turok ชี้ไปที่ทฤษฎีสตริงที่ถูกเรียกเก็บเงินเป็น "ทฤษฎีรวมสุดท้าย" ห่อหุ้มความลึกลับทั้งหมดของจักรวาลขึ้นมาในแพ็คเกจที่เรียบร้อย นอกจากนี้การค้นหาหลักฐานของอัตราเงินเฟ้อ - การขยายตัวของจักรวาลอย่างรวดเร็วหลังจากบิ๊กแบงเมื่อเกือบ 14 พันล้านปีก่อน - ในรูปแบบของคลื่นความโน้มถ่วงดึกดำบรรพ์ที่สลักเข้าไปในพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล (CMB) หรือ "เสียงสะท้อน" ของบิ๊กแบง แต่เมื่อเราค้นหาหลักฐานการทดลองเราก็จับตัวอยู่ที่ฟางสุภาษิต หลักฐานการทดลองไม่เห็นด้วยกับทฤษฎีที่ซับซ้อนของเรา
ต้นกำเนิดจักรวาลของเรา
งานทฤษฎีของ Turok มุ่งเน้นไปที่ต้นกำเนิดของจักรวาลซึ่งเป็นเรื่องที่ได้รับความสนใจอย่างมากในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมา
เมื่อปีที่แล้วการทำงานร่วมกันของ BiceP2 ซึ่งใช้กล้องโทรทรรศน์ที่ตั้งอยู่ที่ขั้วโลกใต้เพื่อศึกษา CMBประกาศการค้นพบสัญญาณคลื่นแรงโน้มถ่วงในยุคแรกในเสียงสะท้อนของบิ๊กแบง- นี่คือ "จอกศักดิ์สิทธิ์" ของจักรวาล - การค้นพบคลื่นความโน้มถ่วงที่บิ๊กแบงจะยืนยันทฤษฎีเงินเฟ้อบางอย่างของจักรวาล แต่น่าเสียดายสำหรับทีม bicep2พวกเขาประกาศ "การค้นพบ" ก่อนเวลาอันควรและกล้องโทรทรรศน์อวกาศ Planck ในยุโรป (ซึ่งกำลังทำแผนที่ CMB) เปิดเผยว่าสัญญาณ bicep2 เกิดจากฝุ่นในกาแลคซีของเราและไม่คลื่นความโน้มถ่วงโบราณ
การวิเคราะห์: Bicep2 Gravitational Wave 'Discovery' deflates
จะเกิดอะไรขึ้นถ้าไม่พบคลื่นความโน้มถ่วงเริ่มต้นเหล่านี้? นักทฤษฎีหลายคนที่ตรึงความหวังของพวกเขาในบิ๊กแบงตามด้วยช่วงเวลาที่รวดเร็วของอัตราเงินเฟ้ออาจผิดหวัง แต่จากข้อมูลของ Turok "มันจะเป็นเบาะแสที่ทรงพลังมาก" ว่าบิ๊กแบง (ในแง่คลาสสิก) อาจไม่ใช่จุดเริ่มต้นที่สมบูรณ์ของจักรวาล
“ ความท้าทายที่ยิ่งใหญ่ที่สุดสำหรับฉันคือการอธิบายบิ๊กแบงเองทางคณิตศาสตร์” Turok กล่าวเสริม
บางทีแบบจำลองวัฏจักรสำหรับวิวัฒนาการสากล - ที่จักรวาลของเรายุบและรีบาวน์อีกครั้ง - อาจเหมาะกับการสังเกต แบบจำลองเหล่านี้ไม่จำเป็นต้องสร้างคลื่นความโน้มถ่วงในยุคแรกและหากไม่พบคลื่นเหล่านี้บางทีทฤษฎีเงินเฟ้อของเราอาจต้องถูกโยนออกหรือแก้ไข
สำหรับคลื่นความโน้มถ่วงที่คาดการณ์ว่าจะเกิดขึ้นจากการเคลื่อนไหวอย่างรวดเร็วของวัตถุขนาดใหญ่ในจักรวาลสมัยใหม่ของเรา Turok มั่นใจว่าเราจะมาถึงอาณาจักรแห่งความไวที่เครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงของเราจะตรวจจับพวกเขาในไม่ช้า “ เราคาดหวังว่าจะได้เห็นคลื่นความโน้มถ่วงจากการชนกันของหลุมดำภายใน 5 ปีข้างหน้า” เขากล่าว
การปฏิวัติครั้งต่อไป?
จากเครื่องชั่งที่ใหญ่ที่สุดไปจนถึงเครื่องชั่งที่เล็กที่สุดจักรวาลดูเหมือนจะ "ปราศจากสเกล"-กล่าวอีกนัยหนึ่งไม่ว่าคุณจะมองเชิงพื้นที่หรือพลังงานขนาดใดไม่มีสเกลเป็น "พิเศษ" และการค้นพบนี้แสดงให้เห็นว่าจักรวาลมีธรรมชาติที่ง่ายกว่าทฤษฎีปัจจุบันที่แนะนำ
“ ใช่มันเป็นวิกฤต แต่มันเป็นวิกฤตที่ดีที่สุด” Turok กล่าว
การวิเคราะห์: ความลึกลับของ Cosmic 'Cold Spot' อาจเป็นข้อผิดพลาด
ดังนั้นเพื่ออธิบายต้นกำเนิดของจักรวาลและตกลงกับความลึกลับที่น่างงงวยที่สุดของจักรวาลของเราเช่นสสารมืดและพลังงานมืดเราอาจต้องดูจักรวาลของเราแตกต่างกัน แต่สิ่งนี้จะต้องมีการปฏิวัติในความเข้าใจทางฟิสิกส์การปฏิวัติอาจเป็นประวัติศาสตร์เหมือนกับการตระหนักถึงของไอน์สไตน์ว่าพื้นที่และเวลาเป็นหนึ่งในสิ่งเดียวกันเมื่อเขากำหนดทฤษฎีทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปของเขาเมื่อ 100 ปีก่อน
“ เราต้องการมุมมองที่แตกต่างกันมากเกี่ยวกับฟิสิกส์พื้นฐานนี่เป็นเวลาสำหรับความคิดที่รุนแรงและใหม่” เขาสรุปชี้ให้เห็นว่านี่เป็นช่วงเวลาที่ดีในประวัติศาสตร์ของมนุษย์สำหรับคนหนุ่มสาวที่จะเข้าสู่สาขาฟิสิกส์เชิงทฤษฎีเพราะมันจะเป็นรุ่นต่อไป
หากต้องการข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับการวิจัยของ Turok และความเรียบง่ายที่ชัดเจนของจักรวาลปรับแต่งการบรรยายสาธารณะของสถาบันปริมณฑลเวลา 19.00 น. ET วันนี้ (วันพุธ)การบรรยายจะถูกสตรีมสดบน Discovery News-
เผยแพร่ครั้งแรกเมื่อDiscovery News-
