Die wissenschaftliche Gemeinschaft hat einen langen Weg zurückgelegt, um unser Universum und seine Funktionsweise zu verstehen. Dennoch wissen wir noch viel nicht. Als Werner Heisenberg einmal so eloquent sagen Sie: "Das Universum ist nicht nur seltsamer als wir denken, es ist auch seltsamer als wir kann denken Sie nach. "Wie verstehen wir unser Universum und die Natur der Realität? Physik. Sie haben wahrscheinlich ein oder zwei Physikkurse belegt. Eine Möglichkeit, sich Physik vorzustellen, ist die Wissenschaft des Universums und alles darinTatsächlich leitet das Wort Physik seinen Namen vom griechischen Wort φύσις phýsis ab, was übersetzt "Natur" bedeutet.
zusammen mit Chemie und Biologie , Physik ist eine harte Wissenschaft, die überprüfbare Vorhersagen, Hypothesen, Experimente, Mathematik und Modellierung verwendet. Jeder, der in einer Unterkategorie des Fachs studiert oder arbeitet, wird Ihnen mit Sicherheit sagen, dass die Welt der Physik aufregend ist. Sie hilft uns, einen Blick dahinter zu werfender Vorhang der Realität.
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In vielen Bereichen der Physik, wie z. Teilchenphysik Astrophysik und Quanteninformationswissenschaft, je mehr wir über das Universum lernen, desto seltsamer wird es. Vielleicht ist das der Grund, warum Science Fiction Das Genre hat in der modernen Kultur und unter Physikern einen besonderen Platz. Heute werden wir uns einige der seltsamsten Ideen ansehen, die die Welt der Physik vorschlägt, sowohl Theorien als auch Gedankenexperimente.
1. Es könnte Hinweise darauf geben, dass ein Paralleluniversum in der Zeit zurückgeht.
Anfang dieses Jahres war das Internet verrückt nach Nachrichten über die angebliche Entdeckung eines Paralleluniversums durch die NASA, in dem die Zeit rückwärts fließt. Wenn Sie in den letzten Jahren etwas gelernt haben, sollten Sie natürlich alles nehmen, was Sie sehen und im Internet mit einem Körnchen Salz hören . Also, die nächste offensichtliche Frage; Ist es wahr? Die kurze Antwort lautet Nein. Die Geschichte war weit übertrieben. Kurz gesagt, NASA-Wissenschaftler haben tatsächlich Beweise für fundamentale Teilchen gefunden, die unser derzeitiges Verständnis der Physik vollständig verändern könnten.Es könnten einfach Partikel sein, die auf unbekannte Weise mit Eis interagieren.
Spielend mit der Idee der früheren Annahme wurden die Partikelsignale während eines Experiments in der Antarktis entdeckt. Während Forscher behaupten, dass es keine Beweise für die Existenz eines Paralleluniversums gibt, in dem sich die Zeit rückwärts bewegt, ist es faszinierend, dies zu berücksichtigenes ist nicht wahr macht die Idee nicht weniger interessant . Wenn ein solches Paralleluniversum existieren würde, wäre es das genaue Gegenteil von unserem, in dem sich die Zeit rückwärts bewegt, wo positiv negativ ist, wo links rechts ist usw.
2. Paralleluniversen könnten wirklich existieren.
Aufbauend auf unserem vorherigen Eintrag sollten wir beachten, dass Wissenschaftler einen der beliebtesten Tropen der Science-Fiction nicht vollständig beiseite geschoben haben. Und es gibt einige Hinweise in der Physik, die darauf hinweisen, dass Möglichkeit von Paralleluniversen . Im Wesentlichen ist ein Paralleluniversum genau das, wonach es sich anhört, ein Universum, das neben unserem existiert, aber nicht erkennbar ist. In diesem Universum kann alles oder nur ein paar Dinge anders sein. Sie könnten ein Fußballer sein, aPro Gamer, ein berühmter Schriftsteller oder Designer.
Wir wissen nicht genau, ob das Universum flach, kugelförmig oder hyperbolisch ist um die drei wahrscheinlichsten Formen zu nennen. Wenn das Universum flach ist, könnte dies bedeuten, dass es möglicherweise viele Universen gibt, möglicherweise unendlich.Der Spaß hört hier jedoch nicht auf. Kosmologe der Tufts University, Alexander Vilenkin denkt, dass unser Universum nur eine "Blase" ist, Teil eines unendlichen Netzwerks anderer Blasenuniversen. Was noch verrückter ist, ist zu bedenken, dass die Gesetze der Physik in diesen alternativen Universen anders funktionieren könnten.
3. Die Welle-Teilchen-Dualität ist überhaupt nicht intuitiv.
In diesem Fall kratzen wir uns am Kopf. Nach dem Prinzip der Wellenteilchen-Dualität in der Quantenphysik zeigen Materie und Licht je nach Umständen das Verhalten von Wellen und Teilchen. Wellen können teilchenähnliche Eigenschaften aufweisen und Teilchen könnenweisen wellenartige Eigenschaften auf. In der Quantenphysik können wir auf diese Weise Materie und Energie anhand von Wellengleichungen beschreiben, die sich um die Wahrscheinlichkeit eines Teilchens drehen. Dies ist einer der vielen Gründe, warum Teilchenbeschleunigerforschung ist so aufregend .
4. Quantenverschränkung ist gruselig.
Albert Einstein nannte Quantenverschränkung "eine gruselige Aktion in der Ferne", und Sie werden gleich herausfinden, warum. Kurz gesagt, Verschränkung beschreibt, wann Teilchen verbunden sind, so dass Aktionen, die an einem ausgeführt werden, den anderen beeinflussen, selbst wenn sie durch voneinander getrennt sindSagen wir, wenn Sie zwei verschränkte Elektronen hätten. Nennen wir sie Teilchen "A" und "B." Sagen wir nun, wir haben etwas getan, das den Zustand von Teilchen A verändert hat. Dies würde dazu führen, dass Teilchen B den Zustand von Teilchen A annimmt, unabhängig von der Entfernung zwischen ihnen. Aber warten Sie, es gibt noch mehr. Diese Zustandsänderung wird theoretisch zumindest eintreten. 10.000 mal Lichtgeschwindigkeit ; fast augenblicklich. Die Forscher sind sich nicht ganz sicher, warum dies geschieht oder wie es möglich ist, aber es scheint zu existieren. Forscher der Universität Glasgow haben ein Bild dieses Phänomens aufgenommen. erst letztes Jahr . Siehe, es ist gruselig.
5. Sie könnten Neo aus der Matrix sein.
Simulationstheorie ist ein weiteres unterhaltsames Physikkonzept, insbesondere in diesem Jahr. Bei all den seltsamen Dingen auf der Welt kann es tatsächlich beruhigend sein zu glauben, dass wir in einer Simulation leben. Ursprünglich von Nick Bostrom vorgeschlagen, dreht sich die Simulationstheorie um amoderne Hypothese, die ihre Wurzeln im 17. Jahrhundert hat, als der Philosoph René Descartes etwas Ähnliches vorschlug.
Die Simulationstheorie geht davon aus, dass wir in einem fortschrittlichen digitalen Konstrukt wie einer Computersimulation leben, das von einer höheren Form der Intelligenz überwacht wird. Denken Sie an Sims oder die Matrix. Nick Bostrom bricht dieses "Gedankenexperiment weiter unten" auf. sein veröffentlichtes Papier , "Leben Sie in einer Computersimulation?"
Bostrom vermutete, dass unsere Welt von Mitgliedern einer fortgeschrittenen „posthumanen“ Zivilisation mit enormer Rechenleistung geschaffen worden sein könnte, die sich entschieden haben, Simulationen ihrer Vorfahren durchzuführen.
Bostrums Argument wird aus der Beobachtung aktueller Technologietrends extrapoliert, einschließlich des Aufstiegs der virtuellen Realität und der Bemühungen, das menschliche Gehirn abzubilden. Immerhin i Wenn es nichts Übernatürliches an dem gibt, was Bewusstsein verursacht, sollten wir es eines Tages reproduzieren können. Wenn dies geschieht, wird es nur ein kleiner Schritt in eine postmenschliche Welt sein.
Nun möchten Sie sich vielleicht für diesen nächsten Teil hinsetzen. Während Sie über Super String Theory forschen, theoretischer Physiker Jim Gates stieß auf eine schockierende potenzielle Entdeckung. Er behauptet, entdeckt zu haben, was in der Mathematik, die unserer Welt zugrunde liegt, als Computercode bezeichnet werden könnte, ähnlich den Prüfsummen, mit denen das Internet funktioniert. Dies alles ist immer noch sehr theoretisch, aber nicht weniger schockierendIn der Tat hat die Idee der Simulationstheorie die Tech-Welt so erfasst, dass Es gibt bereits zwei Tech-Milliardäre, die heimlich Wissenschaftler damit beauftragen, uns aus der Simulation herauszubrechen.
Weitere Informationen zur Simulationstheorie schauen Sie unbedingt hier vorbei .
6. Quantentemperatur. Was?
Quantentemperatur klingt wie ein Plotgerät in einem Science-Fiction-Film. Aber seien Sie geduldig. Stellen Sie sich vor, Sie und Ihre Freunde haben eines Tages beschlossen, Kekse zu backen. Sie erwerben und mischen alle Zutaten und legen Ihre Kekse schließlich in den OfenDie richtige Temperatur zum Backen. Bei der späteren Überprüfung Ihrer Kekse hat sich jedoch nichts geändert, und Ihr Ofen hat immer noch Raumtemperatur. Oder vielleicht haben einige Ihrer Kekse mit dem Backen begonnen, andere nicht. Was ist passiert?einen neuen Ofen oder du hängst in der Quantenwelt rum.
In der Quantenwelt wirken die Dinge seltsam, wenn Sie es noch nicht gelernt haben. Normalerweise fließt die Wärme reibungslos von heißen zu den angrenzenden kalten Stellen und erwärmt ein Objekt oder einen Raum gleichmäßig. Nicht in der Quantenwelt. Forscher haben dies entdecktHier verhält sich die Temperatur auf seltsame Weise. Unter Verwendung von Graphen, einem Material aus einer einschichtigen Schicht aus Kohlenstoffatomen, stellten die Forscher fest, dass sich wärmeführende Elektronen in Wellen bewegen können, wodurch einige Flecken des Graphens warm und andere Bereiche kalt bleiben.Sie können diese Wellen sogar kontrollieren. Diesen Effekt zu nutzen wäre revolutionär.
7. Der Quanten-Zen-Effekt schmilzt Ihr Gehirn.
Sie kennen wahrscheinlich Schrödinger 's Katze. Es ist an dieser Stelle im Grunde ein Mem. Kurz gesagt, es ist ein Gedankenexperiment, bei dem eine Katze in einer Kiste mit einer radioaktiven Quelle gefangen ist, die im Laufe eines Jahres die gleiche Wahrscheinlichkeit hat, zu verfallen oder nicht zu verfallenStunde. Wenn das radioaktive Material zerfällt, löst dies einen Detektor aus, der ein Gift freisetzt, das die Katze tötet. Die Frage ist, wie können wir nach einer Stunde wissen, ob die Katze tot oder lebendig ist? Oder laut Schrödinger " wann hört ein Quantensystem auf, als Überlagerung von Zuständen zu existieren und wird der eine oder andere? "
Mit anderen Worten, bis wir die Schachtel tatsächlich öffnen, existiert die Katze in zwei Zuständen gleichzeitig. Sobald wir einen Blick darauf werfen, wird der Zustand enthüllt. Nichts Neues.
Wenn Sie jedoch Tausende Male pro Sekunde in die Box schauen könnten, um das radioaktive Material im Auge zu behalten, könnte dies tatsächlich sein Verhalten ändern. Theoretisch könnten Sie den Zerfall des radioaktiven Materials verzögern oder beschleunigenMaterial. Dies ist bekannt als der Quanten-Anti-Zeno-Effekt . Verbringen Sie einige Zeit damit, darüber nachzudenken.
Vielleicht sollen wir unser Universum nicht vollständig verstehen. Oder gibt es jemanden da draußen, der es bereits hat? Als Douglas Adam einmal schrieb , "Es gibt eine Theorie, die besagt, dass, wenn jemals jemand genau entdeckt, wofür das Universum ist und warum es hier ist, es sofort verschwindet und durch etwas noch Seltsameres und Unerklärlicheres ersetzt wird. Es gibt eine andere Theorie, die besagt, dass dies so istist schon passiert. "
Was ist Ihre Lieblingstheorie in der Physik? Welche Ideen beeindrucken Sie noch? Für weitere Themen zur Physik oder zur Quantenwelt schauen Sie unbedingt hier vorbei .