Başka Evrenden Bir Ziyaretçiyle Karşılaşırsanız Ne Yapmalısınız?
Başka bir Evrenden kendi evrenimize bir uzaylı gemisi gelseydi, onlar için kendileri, varlıkları ve hepimiz için varoluşsal bir tehdit oluşturup oluşturmadıkları hakkında çok fazla sorumuz olurdu. Dikkatli olmalıyız. (MARK RADEMAKER, ÖZEL OLARAK (TWITTER ARACILIĞIYLA), NASA EAGLEWORKS İÇİN OLUŞTURULMUŞTUR)
Paralel Evrenler veya çoklu evren gerçekse, bir gün başka birinden gelen bir ziyaretçiyle karşılaşabiliriz. İşte yapmanız gerekenler.
Evrenimizin doğasında var olduğunu kabul ettiğimiz pek çok şey var. Fizik yasalarının oldukları gibi olduğunu, temel sabitlerin yaptıkları değerlere sahip olduğunu veya maddenin antimaddeye baskın olduğunu nadiren düşünürüz. Yine de bunlar Evrenimizle ilgili temel özelliklerdir. Onlar farklı olsaydı, içinde yaşadığımız Evrenimiz bugün olduğundan çok farklı bir yer olurdu.
Ancak, Evrenimiz oradaki tek kişi olmayabilir. Aslında, buna inanmak için zorlayıcı nedenler var. Evrenimiz, hepsi çok daha büyük bir Çokluevren oluşturan birçoğundan sadece bir tanesidir. . Eğer bu doğruysa, o zaman diğer Evrenlerin yalnızca bazıları zeki ve teknolojik olarak gelişmiş olabilecek kendi sakinleri değil, aynı zamanda varlıklarını yöneten farklı kuralları olması da mümkündür. İyi huylu olsalar bile, biriyle tanışmak felakete yol açabilir. İşte fizik kullanarak - hayatta kalmanızı nasıl sağlayabileceğiniz.
Bir CP simetri dönüşümü, bir parçacığı, karşı parçacığının ayna görüntüsü ile değiştirir. LHCb işbirliği, D0 mezonunun (sağdaki büyük küre ile gösterilmiştir) ve onun antimadde karşılığı olan anti-D0'ın (soldaki büyük küre) bozunmalarında bu simetride bir bozulma gözlemlemiştir. Olaylar meydana geldiğinde, her biri küçük (~%0,1) ama önemli bir düzeyde farklı şekilde diğer parçacıklara (daha küçük küreler) bozunur, ilk kez böyle bir asimetri tılsımlı parçacıklarda gözlemlenmiştir. (CERN)
Birinin basitçe ortaya çıktığına tanık olursak, ilk endişeniz onun maddeden ziyade antimaddeden yapılmış olması olabilir. Bunun gerçekleşmesi için fizik yasalarının bizimkinden farklı olması gerekmez; basitçe Evrenimizdeki antimaddeden daha fazla madde yaratan kozmik süreçlerin tersine çevrilmesine ihtiyaç duyarlardı. Terazi bizim için ters yöne çevrilmiş olsaydı, asla bilemeyiz.
Parçacıkları karşıt parçacıklar için değiştirmek ve bunları aynı anda aynada yansıtmak CP simetrisini temsil eder. Anti-ayna bozunmaları normal bozunmalardan farklıysa, CP ihlal edilmiş demektir. CP ihlal edilirse, T olarak bilinen zaman ters simetrisi ihlal edilir. C, P ve T'nin birleşik simetrileri, hep birlikte, izin verilen ve verilmeyen etkileşim türleri için çıkarımlarla birlikte mevcut fizik yasalarımıza göre korunmalıdır. (E. SIEGEL / GALAXY'NİN ÖTESİNDE)
Ama sorun değil; basit bir işaret kuralının ötesine geçen maddenin (veya antimaddenin) fiziksel işaretleri vardır. Evrenimizde, garip, çekicilik veya alt kuarklar içeren belirli mezonların (nötr bileşik parçacıklar) olma olasılıkları vardır. kendiliğinden antimadde benzerlerine dönüşecek , kuarkları antikuarklar ile değiştirmek ve tam tersi.
Bir ziyaretçiden CP ihlali ölçümlerini istersek, bunların madde mi yoksa antimadde mi olduğunu hemen bilebiliriz. Eğer biz gerçekten emin olmak istiyoruz, onların yoluna bir elma atabiliriz; eğer gövdeleriyle birlikte yok olursa, baştan beri antimaddeydiler.
Bir manyetik alanın yokluğunda, bir atomik yörüngedeki çeşitli durumların enerji seviyeleri aynıdır (L). Ancak bir manyetik alan uygulanırsa (R), durumlar Zeeman etkisine göre bölünür. Herhangi bir atom veya molekülün sergilediği tam enerji seviyesi farklılıkları, Evrenin temel sabitlerine büyük ölçüde bağlıdır. Evrenden Evrene değişirlerse, birisini absorpsiyon ve emisyon spektrumlarına göre tanımlayabiliriz. (EVGENY İNGİLİZCE WIKIPEDIA'DA)
Ya bizim Evrenimize kıyasla onların Evreni için temel sabitler farklıysa? Öyle olsaydı, meseleleri farklı davranırdı. Parçacıkların kütlelerini veya etkileşimlerinin gücünü değiştirin ve maddenin kendisinin özellikleri değişecektir. Üst kuark gibi, Evrenimizle ilgili olduğunu nadiren düşündüğümüz bir parçacığın kütlesini değiştirmek bile, bir protonun kütlesini kurnazca değiştirirdi.
Herhangi bir sabit değişseydi, o zaman atomların ve oluşturdukları moleküllerin özellikleri farklı olurdu. Atomik geçişler hafifçe (veya önemli ölçüde) kaydırılır ve hidrojen atomlarımız tarafından yayılan veya emilen şey sırasıyla onlarınki tarafından emilmez veya yayılmaz. Sadece gövdelerinden yansıyan ve emilen/yeniden yayılan güneş ışığını spektroskopik olarak gözlemlemek, bize onların fiziksel sabitlerinin bizimkiyle aynı olup olmadığını söyleyecektir.
Güneş'in sadece sıcaklığını ve iyonlaşmasını değil, aynı zamanda mevcut elementlerin bolluğunu anlamamıza yardımcı olan görünür ışık spektrumu. Uzun, kalın çizgiler hidrojen ve helyumdur, ancak diğer tüm çizgiler ağır bir elementtendir. Birisi farklı bir Evrenden gelseydi, atomları ve molekülleri bizimkinden farklı olabilecek kendi benzersiz absorpsiyon ve emisyon imzalarına sahip olacaktı. (NIGEL SHARP, NOAO / KITT PEAK'TE ULUSAL GÜNEŞ GÖZETİMİ / AURA / NSF)
Ama ya bizden daha da temelde farklılarsa? Ya onların Evreni bizimkinden tamamen farklı fizik yasalarına uyuyorsa? Elbette, madde/antimadde testleri ve temel sabit testlerin gerçekleştirilmesi önemli olacaktır, ancak bunlar farklı Evrenlerin birbirinden farklı olabileceği yolları tam olarak kapsamazlar.
Örneğin, Evrenlerinde bizimkine kıyasla farklı temel kuvvetler, parçacıklar ve etkileşimler olması mümkündür. Madde, antimadde veya tamamen yeni bir şey gibi davranan bir tür malzemeden yapılmış olabilirler. Evrenler arası seyahatte ustalaştılarsa, bizden daha fazla temel fiziği bilmeleri için iyi bir şans var. Belki de bildiklerimizi onlarla paylaşsaydık, anlayışlarının bizimkinden nasıl üstün olduğunu bizimle paylaşırlardı?
Parçacık fiziğinin Standart Modeli, dört kuvvetten üçünü (yerçekimi hariç), keşfedilen parçacıkların tam takımını ve bunların tüm etkileşimlerini açıklar. Dünya üzerinde inşa edebileceğimiz çarpıştırıcılarla keşfedilebilecek ek parçacıklar ve/veya etkileşimler olup olmadığı tartışmalı bir konudur ve bu yasa ve kuralların diğer Evrenlerde aynı mı yoksa farklı mı olduğu bu noktada bilinmemektedir. (ÇAĞDAŞ FİZİK EĞİTİM PROJESİ / DOE / NSF / LBNL)
Dördüne sahip olduğumuz temel kuvvetler daha yüksek enerjilerde birleşiyor mu? Elektromanyetik kuvvetin ve zayıf nükleer kuvvetin, Evrenimizde yaklaşık olarak birkaç kentilyon kelvinlik sıcaklıklarda birleştiğini biliyoruz ve daha da yüksek sıcaklıklarda, güçlü veya yerçekimi kuvvetlerinin de birleşmesi olasıdır.
Peki ya başka bir Evrende? Aynı temel güçlere sahip olsalar bile, aynı şekilde birleşiyorlar mı yoksa birleşmiyorlar mı? Onların birleşme simetrileri bizimkilerle aynı enerjilerde mi yoksa farklı enerjilerde mi bozuluyor? Bunlar, parçacıklarımızın bugün oynadığı kurallarda büyük farklılıklara yol açabilecek temel sorulardır ve onlarla potansiyel olarak ölümcül temasa geçmeden önce yanıtlamak istediğimiz sorulardır.
Birleştirme fikri, Standart Model kuvvetlerinin üçünün ve hatta belki de daha yüksek enerjilerdeki yerçekiminin tek bir çerçevede birleştiğini savunur. Bu fikir güçlüdür, çok sayıda araştırmaya yol açmıştır, ancak tamamen kanıtlanmamış bir varsayımdır. Yine de birçok fizikçi bunun doğayı anlamak için önemli bir yaklaşım olduğuna ve bazı ilginç, genel ve test edilebilir tahminlere yol açtığına inanıyor. Hatta bazı Evrenlerde doğru olabilir, bazılarında olmayabilir. ( ABCC AVUSTRALYA 2015 YENİ-FİZİK.COM )
Onlar da bizim gibi üç boyutlu yaratıklar mı, yoksa farklı sayıda boyutta mı yaşıyorlar?
Bize tanrılar gibi görünüyorlarsa - ışıktan daha hızlı ışınlanma, içimize ulaşma ve iç organlarımızı yeniden düzenleme ve/veya bizi varoluş olarak bildiğimiz şeyden (ve daha yüksek bir boyuta) çekme yeteneği ile. ) — o zaman, bildiğimiz üç boyutun aksine, muhtemelen dört veya daha fazla uzamsal boyuta erişebilirler.
Öte yandan, iki veya daha az boyutta var olsalardı, onlara benzer şekilde Tanrı gibi görünürdük. Evrenimizdeki boyutların sayısı son derece kısıtlı ve çok iyi ölçülmüştür, ancak diğer Evrenlerin neler barındırabileceğini bilmiyoruz.
Ekstra boyutlar varsa, boyutları çok küçük olmalıdır. İzin verilen en büyük değerlerle bile, LHC'de oluşturulan bir kara deliğin bozunma süresi yine de saniyenin çok küçük bir kesrine kadar artacaktır. Ancak ekstra boyutlar gerçek olsaydı, 3B evrenimizden çıkma, dördüncü uzaysal boyutu geçme ve uzay-zamanda tamamen bağlantısız bir noktada yeniden girme olasılığı birdenbire var olurdu. Başka bir Evrenden bir yaratık, 3'ten farklı bir dizi uzamsal boyuta sahip olsaydı, öğrenebilirdik. (FERMİLAB BUGÜN)
Kütle onların Evreninde de bizim Evrenimizde olduğu gibi aynı anlama mı geliyor? Bunu kendimiz test etmek için cesur bir yolumuz var: Einstein'ın Eşdeğerlik İlkesi . Kütlesi olan bir nesneniz varsa ve ona bir kuvvet uygularsanız, Newton'un ünlü yasasına göre hızlanacaktır: F = m ile .
Öte yandan, kütlesi olan bir nesneniz varsa ve yerçekiminin etkilerini gözlemlerseniz, nesnenin kütlesi ile doğrudan ilgili bir yerçekimi kuvveti uygulayacaktır. Newton yerçekiminde, bu F = GMm/r² , nerede m her iki denklemde de birbirinin yerine kullanılabilir. (Uzayın eğri olduğu ve bu eğriliğin bir ivmeye neden olduğu Genel Görelilik'te daha karmaşıktır, ancak sonuç yine de m .)
Hızlandırılmış bir rokette (solda) ve Dünya'da (sağda) yere düşen bir topun aynı davranışı, Einstein'ın denklik ilkesinin bir göstergesidir. Tek bir noktadaki ivmeyi ölçmek, yerçekimi ivmesi ile diğer ivme biçimleri arasında hiçbir fark göstermese de, bu yol boyunca birden fazla noktayı ölçmek, çevreleyen uzay-zamanın eşit olmayan yerçekimi gradyanından dolayı bir fark gösterecektir. (WIKIMEDIA COMMONS KULLANICIYI MARKUS POESSEL, PBROKS13 TARAFINDAN rötuşlandı)
Ama bu iki tür kütle mi - eylemsizlik kütlesi F = m ile ve diğeri için yerçekimi kütlesi - tüm Evrenlerde aynı mı? Yoksa başka bir Evrende bir denksizlik olabilir mi?
Durum buysa, iki farklı hızlanma türü arasında temel bir fark olacağı anlamına gelir. Bir roketin neden olduğu gibi bir itme, Evrende harekette yerçekiminin etkisi altında basitçe hızlanmaktan farklı bir değişiklikle sonuçlanacaktır. Bu iki tür kütle ve bunların neden olduğu ivmelerin (yerçekimi ve yerçekimi olmayan) Evrenimizde trilyonda bir kısımdan daha iyi olduğu bilinirken, başka bir Evrende durumun böyle olacağını bilmiyoruz. . Sonuçta farklı olması yasak olmayan her şey farklı olabilir.
Boş, boş, 3B bir ızgara yerine, bir kütleyi aşağıya koymak, 'düz' olan çizgilerin bunun yerine belirli bir miktarda eğri olmasına neden olur. Genel Görelilikte, uzay ve zamanı sürekli olarak ele alırız, ancak kütle dahil ancak bununla sınırlı olmamak üzere tüm enerji biçimleri uzay-zaman eğriliğine katkıda bulunur. Yerçekimi ivmesi eylemsizlik ivmesinden farklıysa, bu eşdeğerlik ilkesini ihlal eder. (CHRISTOPHER VITALE OF NETWORKOLOLOGIES VE PRATT ENSTİTÜSÜ)
Elbette yapabileceğimiz tek şey bir mesaj göndermekse, kısa ve kolay anlaşılır bir şeyler göndermek en iyisi olabilir. Onlara basitçe, bu Evrenin elektronlar içerdiğini söyleyebilir ve bunun ne anlama geldiğini onlara iletebiliriz. Onlarla elektrik yükünün değerini, elektronların ve çekirdeklerin atomları oluşturmak için nasıl bir araya geldiklerini, bu atomik geçişlere dayalı olarak oluşturdukları dalga boylarının ne olduğunu ve farklı temel ve bileşik parçacıkların kütle oranlarının ne olduğunu paylaşırsak, ayrıca bunlarla ilgili biraz bilgi ediniriz. CP ihlali, kurallarının ve yasalarının bizimkilerle aynı olup olmadığını hemen bilebilirlerdi.
Böyle bir uzaylıyla fiziksel olarak etkileşime girmek güvenli midir? Muhtemelen, eğer Evrenler arası seyahat edebilecek olanlar ise, cevabı bilenler onlardır. Ama bildiklerimizi onlara bildirmeliyiz. Güvenli değilse, başka bir şey yapmadan önce onlara bu bilgiyi almalı ve kendimiz bulmalıyız.
Bir Patlama İle Başlar şimdi Forbes'ta , ve Medium'da yeniden yayınlandı Patreon destekçilerimize teşekkürler . Ethan iki kitap yazdı, Galaksinin Ötesinde , ve Treknology: Tricorder'lardan Warp Drive'a Uzay Yolu Bilimi .