É verdade que o Universo é muito complexo e é inútil estudá-lo: astrofísico desfaz mitos populares

Muitos habitantes do nosso planeta não entendem porque é necessário estudar galáxias que estão a dezenas de milhões de anos-luz de distância. Eles acreditam que seria muito mais produtivo lidar com problemas terrenos - por exemplo, o diagnóstico de câncer.

Esses pragmatistas estão certos e por que é necessário estudar o Universo? contado no fórum "Cientistas contra mitos" astrofísico Sergei Pilipenko. Organizadores do fórum - ANTROPOGÊNESIS.RU - postou uma gravação de sua palestra em seu Canal do Youtube, e Lifehacker fez um resumo.

As pessoas comuns ouvem muito pouco sobre as novas descobertas dos astrofísicos. Talvez por isso existam tantos mitos sobre o universo e sua origem. E também sobre o desamparo dos cientistas diante do vasto cosmos. Vamos tentar separar os mitos da verdade e falar sobre cosmologia - a ciência do universo.

Mito 1. O universo é muito complexo para os humanos descobrirem como ele funciona

Por um lado, esta afirmação parece lógica. As pessoas exploram a Terra há milhares de anos e não tinham ideia do que estava acontecendo fora de seu planeta natal.

E então eles inventaram os telescópios. E descobriu-se que ocorrem explosões no Universo, nas quais mais energia é liberada do que o Sol pode liberar em dez bilhões de anos. E que o sistema solar é uma pequena parte da galáxia com mais de 100 bilhões de estrelas. Existem muitas dessas galáxias. Além disso, eles não estão localizados aleatoriamente, mas formam uma estrutura celular clara, que de longe parece espuma. E todo o espaço do espaço está cheio dessa espuma de bilhões de galáxias.

Além disso, as pessoas aprenderam que o universo está em constante mudança e evolução ao longo do tempo. Por exemplo, agora está se expandindo. Parece que é difícil formular as leis que determinam a existência e o desenvolvimento de enormes mundos espaciais. Mas na verdade não é.

Existem várias maneiras de provar que as leis físicas são as mesmas para todo o universo. Vamos considerar dois deles:

1. Vamos comparar a velocidade dos relógios que operam em diferentes princípios físicos. Vamos pegar velhos caminhantes com um pêndulo oscilante. O período de sua oscilação depende da força da gravidade. Ou seja, aqui a principal força atuante é a gravidade. Relógios de pulso eletrônicos também têm um pêndulo. Mas oscila devido à ação da mola. A gravidade não tem nada a ver com isso, e as forças eletromagnéticas agem.

A velocidade de todos esses relógios é determinada por leis físicas fundamentais completamente diferentes e por diferentes constantes básicas. Os cientistas compararam o comportamento dos mecanismos ao longo de um ano para ver se as constantes físicas fundamentais estavam mudando umas em relação às outras. Acontece que eles permanecem os mesmos - até 16 casas decimais. Ou seja, as leis físicas não dependem do tempo. Para consolidar o resultado, os cientistas examinaram um reator nuclear natural, localizado na África e ativo há dois bilhões de anos.

2. Vamos explorar o espectro de objetos espaciais distantes. Cada átomo do sistema periódico Mendeleev existe um espectro pelo qual você pode determinar com precisão que tipo de substância é. Também depende de constantes físicas básicas.

Para explorar o espectro de corpos distantes, os astrônomos estudaram quasares, alguns dos objetos mais brilhantes do universo. A uma distância de cerca de 10 bilhões de anos-luz, as constantes acabaram sendo as mesmas com alta precisão da Terra. E como a luz desses quasares viaja até nós há 10 bilhões de anos, os cientistas receberam mais uma prova de que as leis básicas não mudam com o tempo.

Acontece que eles podem construir modelos do desenvolvimento do Universo com precisão suficiente. Nem grandes distâncias nem intervalos de tempo gigantescos podem impedir isso.

Mito 2. A Teoria do Big Bang confirma ou refuta hipóteses sobre a criação do mundo

Quando os cientistas descobriram no início do século 20 que o universo estava se expandindo, a teoria do Big Bang nasceu. Ela afirma que no início do desenvolvimento do Universo houve um certo momento zero. Ou seja, a princípio toda a massa foi comprimida em um ponto e depois ocorreu uma explosão. Ele iniciou a contagem regressiva e o assunto começou a se espalhar. Assim nasceu o universo, que continua a se expandir.

Muitos filósofos declararam imediatamente: O Big Bang é o momento da criação! Um ponto com densidade e temperatura infinitamente altas foi colocado no espaço por um criador todo-poderoso, e ele também fez uma explosão!

Bela teoria. Mas hoje está claro para os cientistas que esse é um modelo simplificado demais. Se fosse verdade e a princípio houvesse apenas um ponto, hoje o Universo seria homogêneo. Em qualquer lugar teria a mesma densidade.

Mas, na verdade, a matéria no mundo é distribuída de maneira muito desigual. Por exemplo, a densidade da água comum difere da média do Universo em 28 ordens de magnitude. É muito.

Bem, agora sobre a evidência e refutação do processo de criação. As religiões mundiais dizem que o criador do nosso mundo é onipotente. Portanto, ele, é claro, poderia criar um Universo no qual operam todas as leis físicas descobertas pelos cientistas. Portanto, desenvolve-se em estrita conformidade com as hipóteses científicas.

Mas o fato é que é absolutamente impossível verificar o fato da criação, estando neste Universo e olhando-o por dentro. Ou seja, os pesquisadores não podem confirmar esse fato nem negá-lo. E uma hipótese que não pode ser testada pelos métodos disponíveis aos cientistas é considerada não científica. Está além de pesquisas e conclusões.

Existem várias outras teorias sobre a origem do mundo:

1. Computador. De acordo com essa hipótese, todo o nosso mundo é uma enorme simulação e vivemos em um modelo virtual criado por alguém. Curiosamente, acaba sendo um pouco mais científico. Ou seja, podemos verificar pelo menos parcialmente. O fato é que qualquer computador, por mais poderoso que seja, tem limitações. Por exemplo, sequências de dígitos têm comprimento finito. E podemos procurar esses efeitos numéricos nas observações. Então, vamos pesquisar e verificar. E descubra se isso é verdade teoria.

2. inflacionário. Uma hipótese muito popular. Ela afirma que o Universo nasceu no processo de transição do vácuo primário para outro estado. Este processo é muitas vezes referido como inflação. A teoria explica por que o Universo não é homogêneo e os parâmetros de desigualdade são surpreendentemente semelhantes aos observados hoje por físicos e astrônomos. Ele descreve com precisão a distribuição das galáxias na forma de espuma. Prevê tanto o nascimento de múltiplos universos quanto a existência de ondas gravitacionais no espaço. Os cientistas agora estão procurando ativamente por essas ondas e talvez as encontrem nos próximos 30 anos. Então, eles podem testar essa hipótese.

3. Multidimensional. Ele pressupõe que os universos nascem quando algumas superfícies multidimensionais colidem, as quais estão imersas em um espaço com um número de dimensões maior que o nosso. Por exemplo, em 11 dimensões. Também neste modelo deve haver muitos universos.

A hipótese pode ser testada medindo a gravidade em escalas microscópicas. Os cientistas acreditam que as dimensões extras devem necessariamente alterar os parâmetros gravitacionais e estão tentando encontrar esses desvios.

4. A teoria do nascimento de universos em buracos negros. Afirma que universos nascem dentro de objetos, campo gravitacional que é tão forte que nem mesmo a luz pode deixá-lo. E essa teoria pode ser testada. Se vivemos dentro de um buraco negro, as propriedades do nosso universo devem mudar dependendo da direção do espaço. Esses desvios também serão detectados mais cedo ou mais tarde. Até agora, os cientistas não encontraram nada parecido, mas talvez o ponto seja a precisão dos métodos de medição modernos.

Mito 3. Nunca saberemos se existem outros universos

Muitas hipóteses prevêem o surgimento de um grande número de universos. Mas os céticos dizem: qual é o sentido dessas teorias, se ainda não podemos saber com certeza se mundos múltiplos realmente existem? Acontece que podemos. Os chamados "buracos de minhoca" nos ajudarão nisso.

Através de um curso tão curto, você pode ir rapidamente de um extremo ao outro do universo. Os cientistas acreditam que esses "buracos" podem conectar dois universos diferentes.

A teoria diz que para os observadores do lado do buraco deve parecer muito semelhante a buracos negros. E os cientistas já aprenderam a detectar esses objetos. Além disso, as fotos tiradas pelo radiotelescópio são muito semelhantes a modelos construídos com base em cálculos teóricos.

Segundo os cientistas, dentro dos buracos negros devemos ver círculos concêntricos de luz. Eles aparecem porque a forte gravidade faz com que a luz "enrole em círculos" e descreva outras trajetórias complexas.

Aproximadamente a mesma imagem deve estar no buraco de minhoca. Dentro da mancha escura, devemos ver anéis de luz. Mas eles devem ter tamanhos ligeiramente diferentes e localização diferente dos buracos negros.

Os telescópios que os astrônomos têm hoje ainda não nos permitem ver esses anéis. Precisa de fotos mais detalhadas. Um novo telescópio espacial, o Millitron, que agora está sendo desenvolvido por cientistas russos, deve recebê-los.

Mito 4. Estudar o Universo é inútil do ponto de vista prático

Os céticos dizem: bem, digamos que descobrimos que existe um buraco de minhoca a uma distância de 60 milhões de anos-luz e que pode levar a outro universo. Mas essa descoberta não mudará nossas vidas em nada e, para as pessoas comuns, é simplesmente inútil! Portanto, os cientistas não devem se envolver em pesquisas desnecessárias. Melhor unir forças e focar em algo que realmente vale a pena. Por exemplo, procurando uma cura para o câncer.

O fato é que todas as áreas da ciência estão interligadas.

A cosmologia está realmente preocupada com o estudo do universo, não com assuntos terrenos. Mas os resultados da pesquisa astrônomos e físicos encontrar aplicação na vida das pessoas comuns.

Por exemplo, os cientistas vêm desenvolvendo e testando o espectrômetro MUSE há muito tempo. É altamente sensível e permite estudar o espectro de uma grande área do céu, onde existem dezenas de galáxias. E então os médicos se voltaram para eles e disseram que também precisavam de um espectrômetro altamente sensível. Isso ajudará a obter dados precisos sobre os parâmetros da pele humana, necessários para o diagnóstico de certos tipos de câncer.

Astrônomos, juntamente com médicos, fizeram testes e agora, com base no MUSE, estão desenvolvendo um aparelho mais barato e compacto que pode ser usado diretamente em clínicas.

Acontece que a vida é um fator muito importante que muda muito no Universo.

Os cientistas calcularam o poder específico de vários objetos espaciais. Por exemplo, o Sol tem uma luminosidade colossal, mas também uma massa muito sólida. Portanto, a quantidade de energia liberada por unidade de massa é pequena. Não é mais do que a energia do calor, que na mesma unidade de tempo é liberada por um monte de folhas de outono em decomposição.

Mas se pegarmos uma planta viva, descobrimos que no processo de fotossíntese ela armazena dez mil vezes mais energia do que a energia específica do Sol.

No entanto, observamos o maior valor deste parâmetro para cérebro animais e humanos. Isso significa que os seres vivos, e especialmente os inteligentes, podem influenciar ativamente a natureza inanimada. O que vemos em nosso planeta.