toimittajan Huomautus (10/9/19): Kosmologi James Peebles voitti 2019 Nobelin Fysiikan Palkinnon hänen panoksensa teorioita siitä, miten maailmankaikkeus alkoi ja kehittyi. Hän kuvailee uusimpia ideoita kosmologian tässä artikkelissa hän kirjoitti Scientific American vuonna 2001.
Tämä on jännittävää aikaa cosmologists: havainnot ovat kaatamalla, ideoita ovat kuplii, ja tutkimus testata näitä ajatuksia on kytevän pois. Mutta se on myös hämmentävää aikaa., Kaikki käsiteltävänä olevat ajatukset eivät voi mitenkään olla oikeita; ne eivät ole edes keskenään johdonmukaisia. Miten edistymistä voi arvioida? Näin minä toimin.
kaikkien puhua kumosi teorioita, cosmologists ovat vakiinnuttaneet perustan meidän alalla. Viimeisten 70 vuoden aikana olemme keränneet runsaasti todisteita siitä, että maailmankaikkeus laajenee ja jäähdytys. Ensinnäkin kaukaisten galaksien valo siirtyy kohti punaista, kuten kuuluukin olla, jos avaruus laajenee ja galaksit vedetään pois toisistaan., Toiseksi lämpösäteilyn meri täyttää avaruuden, kuten pitääkin, jos avaruus ennen oli tiheämpää ja kuumempaa. Kolmanneksi maailmankaikkeus sisältää suuria määriä deuteriumia ja heliumia, kuten pitäisi, jos lämpötilat olisivat kerran paljon korkeammat. Neljänneksi galaksit miljardeja vuosia sitten näyttävät selvästi nuoremmilta, kuten pitäisi, jos ne ovat lähempänä aikaa, jolloin galakseja ei ollut. Lopuksi, kaarevuus aika-avaruus näyttää liittyvän materiaalin sisältöä maailmankaikkeus, kuin sen pitäisi olla, jos maailmankaikkeus laajenee ennusteiden mukaan Einsteinin painovoiman teoria, yleinen suhteellisuusteoria.,
että maailmankaikkeus laajenee ja jäähdytys on alkuräjähdysteorian ydin. Huomaat, etten ole sanonut mitään ”räjähdyksestä” – Alkuräjähdysteoria kuvaa sitä, miten universumimme kehittyy, ei sitä, miten se alkoi.
vertaa perustamassa tällaisia pakottavia tuloksia, kosmologian tai jokin muu tiede, kokoonpano puitteet. Pyrimme vahvistamaan jokaista todistusaineistoa lisäämällä ristiin rastiin erilaisia mittauksia., Kehyksemme kaikkeuden laajentumiselle on jäykistetty niin tiukasti, että se on vankkaa. Alkuräjähdysteoriaa ei enää vakavasti kyseenalaisteta, vaan se sopii yhteen liian hyvin. Jopa kaikkein radikaali vaihtoehto—uusin inkarnaatio vakaan tilan teoria ei kiistä sitä, että maailmankaikkeus laajenee ja jäähdytys. Kosmologiassa kuulee edelleen mielipide-eroja, mutta ne koskevat kiinteään osaan tehtäviä lisäyksiä.esimerkiksi
emme tiedä, mitä maailmankaikkeus teki ennen kuin se laajeni., Johtava teoria, inflaatio, on houkutteleva lisä puitteisiin, mutta siitä puuttuu ristikkäinen piristävä. Juuri sitä kosmologit nyt etsivät. Jos mittaukset käynnissä samaa mieltä ainutlaatuinen allekirjoituksia inflaation, sitten laskemme niin vakuuttava argumentti tätä teoriaa. Mutta siihen asti en sopinut mitään vetoja siitä, tapahtuiko inflaatio todella. En arvostele teoriaa, vaan tarkoitan yksinkertaisesti sitä, että tämä on uraauurtavaa työtä, jota on vielä kokeiltava.,
vakaampi on näyttöä siitä, että suurin osa maailmankaikkeuden massasta koostuu pimeästä aineesta kokkareista noin uloimmat osat galakseja. Meillä on myös kohtuullinen tapauksessa Einsteinin surullisen kosmologinen vakio tai jotain vastaavaa; se olisi agentti kiihtyvyys, että maailmankaikkeus nyt näyttää olevan meneillään. Vuosikymmen sitten cosmologists yleisesti ottaen tyytyväisiä pimeä aine tyylikäs tapa selittää liikkeet tähdet ja kaasun sisällä galakseja. Suurin osa tutkijoista suhtautui kuitenkin kosmologiseen vakioon todella vastenmielisesti., Nyt enemmistö hyväksyy sen, tai sen liittoutuneen käsitteen, kvintessenssin. Hiukkasfyysikot ovat ottaneet vastaan haasteen, jonka kosmologinen vakio asettaa kvanttiteorialle. Tämä mielipiteenmuutos ei ole osoitus jostakin synnynnäisestä heikkoudesta, vaan se osoittaa aiheen terveessä kaaoksen tilassa hitaasti kasvavan kiinteän kehyksen ympärillä. Olemme luonnon opiskelijoita, ja muokkaamme käsityksiämme oppituntien jatkuessa.,
oppitunteja, tässä tapauksessa, ovat merkkejä siitä, että kosminen laajentuminen kiihtyy: kirkkaus supernovat lähellä ja kaukana; aikojen vanhin tähdet; taivutus valon noin kaukaiset massat, ja vaihtelut lämpötilan lämpösäteilyä taivaalla. Todisteet on vaikuttava, mutta olen edelleen huolissani yksityiskohtia tapauksessa kosmologisen vakion, mukaan lukien mahdolliset ristiriidat kehityksen kanssa galaksit ja niiden alueellinen jakautuminen. Kiihtyvän maailmankaikkeuden teoria on keskeneräinen teos., Ihailen arkkitehtuuria,mutta en haluaisi vielä muuttaa sinne.
miten yksi tuomari voisi mediassa kertoa kosmologian edistymisestä? Minua huolestuttavat artikkelit, jotka perustuvat vain yhden ihmisen haastatteluun. Tutkimus on monimutkainen ja sotkuinen Bisnes. Kokeneimmankin tiedemiehen on vaikea pitää kaikkea oikeissa mittasuhteissa. Mistä tiedän, että tämä yksilö on onnistunut siinä hyvin? Kokonainen tutkijayhteisö voi suunnata myös väärään suuntaan, mutta sitä tapahtuu harvemmin., Siksi oloni on parempi, kun näen, että Toimittaja on konsultoinut yhteisön poikkileikkausta ja löytänyt yhteisymmärryksen siitä, että tietty tulos on harkinnan arvoinen. Tulos muuttuu kiinnostavammaksi, kun toiset toistavat sitä. Se alkaa muuttua vakuuttavaksi, kun riippumattomat todistusaineistot viittaavat samaan johtopäätökseen. Mielestäni paras tiedotusvälineiden tieteen kuvata paitsi uusimmat löytöjä ja ideoita, mutta myös välttämätöntä, jos joskus ikävä, prosessi, testaus ja asentaminen rajat piristävä.,
ajan myötä, inflaatio, quintessence ja muita käsitteitä, nyt keskustelun aiheena joko on kiinteästi integroitu osaksi keski framework tai luovutaan ja tilalle jotain parempaa. Tavallaan työskentelemme itse ulos työstä. Mutta maailmankaikkeus on lievästi sanottuna monimutkainen paikka, ja on typerää ajatella, että meiltä loppuu tuottava tutkimuslinja lähiaikoina. Sekaannusta on merkki siitä, että teemme jotain oikein: se on hedelmällinen hälinä rakennustyömaalla.
Leave a Reply