10 новых открытий, которые могут радикально изменить Вселенную

Наука – это сплошные открытия. Раскрытие новых захватывающих истин об окружающем нас мире. Поиск оригинальных способов объяснить некоторые из самых больших тайн Вселенной.

Даже в наш технологический век современная наука не может объяснить многое. Существуют ли неизвестные силы, которые мы не можем обнаружить? Что такое темная энергия? Как работает квантовая физика? Некоторые из самых умных умов на Земле пытаются разгадать эти неуловимые загадки. И время от времени им удается совершить прорыв.

В последние годы ученые сделали ряд невероятных открытий. Исследовав мир субатомных частиц, ученые из ЦЕРНа в 2012 году обнаружили бозон Хиггса. Три года спустя астрономы совершили еще один впечатляющий прорыв, зафиксировав всплеск гравитационных волн от двух сливающихся черных дыр. От темной материи до четвертого измерения, от галактического каннибализма до квантового гиперхаоса – вот десять поразительных новых открытий, которые могут изменить наше представление о Вселенной.

10Потенциальная новая сила обнаружена на Большом адронном коллайдере

В течение последних десяти лет ученые использовали Большой адронный коллайдер для создания частиц B-мезонов. В-мезон” – это тип субатомной частицы с невероятно коротким сроком жизни. Он быстро распадается на другие крошечные частицы, образуя электроны и мюоны. Впервые открытые в 1930-х годах, мюоны похожи на электроны, только тяжелее. Теоретически, B-мезоны должны распадаться на электроны и мюоны с одинаковой скоростью. Но команда ЦЕРН обнаружила нечто совершенно иное. Вместо того чтобы распадаться с одинаковой скоростью, B-мезоны с большей вероятностью распадаются на электроны.

Это неожиданное поведение намекает на новый вид квантовой силы. Исследователи говорят, что испытывают “осторожное волнение” по поводу своего потенциального открытия. Но они подчеркивают, что необходимо проделать еще большую работу, прежде чем они смогут авторитетно представить свои выводы.

9 Теория массивной гравитации может объяснить темную энергию

Но все может измениться. Швейцарский физик Клаудия де Рам разработала новую новаторскую теорию, которая, по ее мнению, может пролить свет на тайны темной энергии. Де Рам выдвинула идею массивной гравитации – теорию, основанную на общей теории относительности Эйнштейна.

Некоторые физики частиц считают, что гравитация управляется крошечными частицами, известными как гравитоны. Считается, что в отличие от обычных частиц, гравитоны не имеют массы. Но де Рам и ее коллеги считают, что это не совсем верно. Они считают, что гравитоны обладают массой. Это может показаться физикам несерьезным, но ее теория может иметь радикальные последствия, когда речь идет о темной энергии.

“Одна из возможностей заключается в том, что темная энергия может и не понадобиться”, – пояснил де Рам. “Или, скорее, сама гравитация выполняет эту роль”.

В настоящее время массивная гравитация – это всего лишь теория. Но по мере того, как ученые разрабатывают более сложные способы обнаружения гравитационных волн, они, возможно, смогут найти некоторые доказательства в пользу своих космических догадок.

8Сфотографировано магнитное поле, закручивающееся вокруг черной дыры

Телескоп “Горизонт событий” состоит из сети восьми телескопов со всего мира. Ученые объединяют данные со всех восьми детекторов, чтобы заглянуть в космос невиданным ранее способом. В 2019 году они получили изображение сверхмассивной черной дыры в центре соседней галактики, расположенной на расстоянии 55 миллионов световых лет от Земли.

Электроны кружат вокруг черной дыры, испуская поляризованный свет, когда они закручиваются по спирали вокруг края космического водоворота. Измерив свет, ученые рассчитали, что магнитное поле черной дыры в 50 раз сильнее земного. Известно, что некоторые черные дыры, подобные той, что изображена на фотографии, выбрасывают струи материи. Но ученые имеют ограниченное представление о том, как происходит этот процесс. Анализ магнитного поля дает астрономам возможность лучше понять поведение черных дыр.

“Поляризованный свет имеет эти изогнутые витки, как спираль”, – объяснила Сара Иссаун, исследователь астрофизики из Университета Радбоуда. “Это говорит нам о том, что магнитное поле вокруг черной дыры упорядочено, а это очень важно, потому что только упорядоченное магнитное поле может запускать джеты – беспорядочное магнитное поле не может этого сделать”.

7 Темная материя и галактический каннибализм

Команда обнаружила девять новых звезд на расстоянии около 3500 световых лет от ядра Тукана II. Это открытие подтверждает, что галактика намного больше, чем они первоначально думали. Исследователи наблюдали за звездами с помощью изображений австралийского телескопа SkyMapper и данных европейского спутника Gaia.

Считается, что вновь открытые звезды значительно старше других звезд в галактике. Ученые предлагают два основных объяснения этому. Либо, по их мнению, карликовая галактика образовалась в результате слияния двух более молодых галактик. Этот процесс известен как галактический каннибализм. Либо звезды удерживаются на месте под действием гравитационного притяжения Тукана II. Если это так, то это означает, что в галактике скрывается в четыре раза больше темной материи, чем считалось ранее.

6 Квантовый гиперхаос

Их удивительное открытие известно как квантовый гиперхаос. В 2021 году ученые обнаружили, что квантовые системы хранения данных становятся все более хаотичными под воздействием лазерного излучения. Энергия лазера заставляет систему вести себя бессистемно. Но ученые были удивлены, узнав, что степень хаоса остается неизменной, независимо от размера системы. Команда считает, что это может быть использовано для повышения вычислительной мощности квантовых компьютеров.

5 Течет ли время в двух направлениях?

Британский физик Джулиан Барбур разработал модель Вселенной, в которой время движется в двух направлениях. Большинство космологов утверждают, что Вселенная возникла в результате Большого взрыва. Но Барбур с этим не согласен. Он считает, что Большой взрыв – это не начало, а середина, от которой время течет как вперед, так и назад.

Барбур первым признает, что его идеи нетрадиционны, но тогда историю делают радикальные мыслители. Кто знает, возможно, однажды мы обнаружим признаки отдельного временного потока, где время движется в обратном направлении. Мир, где люди стареют от старости до молодости и имеют приятные воспоминания о далеком будущем.

4Синтетическое четвертое измерение помогает ученым понять квантовую физику

Ученые говорят, что эти искусственные измерения настолько странны, что их практически невозможно представить. Исследователи наблюдали то, что они называют “призрачными эффектами четырехмерного пространства”. Некоторые включили дополнительное измерение в электрические цепи. Теперь планируется пойти еще дальше и создать пятое или шестое измерение, при этом ученые предполагают, что они могут обнаружить новые экзотические частицы.

3Ультрахолодные атомы манипулируют светом

Исследователи из британского Ланкастерского университета показали, что некоторые элементы, такие как иттербий и стронций, могут быть использованы для маневрирования пучками света. Исследователи начали с охлаждения атомов на доли градуса выше абсолютного нуля. Затем они использовали лазеры для манипулирования ультрахолодными атомами, что повлияло на их взаимодействие со светом. Управляя атомами с помощью лазера, ученые смогли направлять и изменять форму пучков света. По их словам, это замечательное открытие может помочь в изучении квантовой механики.

2Астрономы обнаружили следы звезд ранней Вселенной

Это может показаться древним, но в космологии 180 миллионов лет – это невероятно мало. Считается, что небесные тела сформировались в период, известный как космический рассвет, когда Вселенная впервые вышла из полной темноты. Ученые говорят, что этот первобытный гул может дать подсказки о природе темной материи.

“Обнаружение этого мизерного сигнала открыло новое окно в раннюю Вселенную”, – объяснил Джадд Боуман, космолог-экспериментатор из Университета штата Аризона. “Вряд ли мы сможем заглянуть в более раннюю историю звезд в течение нашей жизни”.

1Призрачная частица на Большом адронном коллайдере

В 2018 году исследователи обнаружили в данных коллайдера намеки на непредвиденную новую частицу. По их словам, ее масса примерно в два раза превышает массу атома углерода, хотя никто не может правильно понять, что это такое. Команда начала строить предположения о таинственной частице-призраке после того, как во время анализа обнаружила необычный избыток мюонов. Мюоны – это миниатюрные частицы, похожие на электроны, но более тяжелые.