Astronomija

Kako znanstveniki vedo, da oddaljeni deli vesolja spoštujejo fizikalne zakone točno tako, kot jih opazujemo okoli sebe?

Kako znanstveniki vedo, da oddaljeni deli vesolja spoštujejo fizikalne zakone točno tako, kot jih opazujemo okoli sebe?


We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Kako znanstveniki vedo, da oddaljeni deli vesolja spoštujejo fizikalne zakone točno tako, kot jih opazujemo okoli sebe?

Vprašanje je lahko videti nekoliko čudno, vendar sem resnično zaljubljen v glavo. Vemo, da so znanstveniki (z orodji) fizično raziskovali le naš sončni sistem in nekatere dele naše galaksije, ki je res majhen del opazovanega vesolja. In zdaj to znanje nenehno uporabljajo skupaj s "preizkušenimi fizikalnimi zakoni" za merjenje lastnosti oddaljenih delov našega vesolja.

Na primer, preizkusili smo in ugotovili, da je hitrost svetlobe večkrat konstantna na našem lokalnem obrobju (znotraj naše Zemlje in vesolja okoli Zemlje). A vendar domnevamo, da je hitrost svetlobe konstantna tudi v najbolj oddaljenem delu našega vesolja. Vsekakor ga nismo preizkusili v drugem oddaljenem delu vesolja, ker do zdaj nimamo poti. Ne samo svetloba, temveč tudi druge fizikalne lastnosti, kot so svetilnost, gravitacija in s tem povezani fizikalni zakoni, se dogovorijo na podlagi testov v našem sončnem sistemu. In na podlagi teh zakonov smo ugotovili lastnosti drugih delov vesolja (tj. starost, razdalja, masa, svetilnost zvezd v miljah / milijardah svetlobnih let stran).

Moje vprašanje je, kako vemo, da ti fizikalni zakoni, ki smo jih preizkusili na majhnem območju vesolja, dosledno delujejo v oddaljenih delih vesolja? Ali obstaja verjetnost, da oddaljeni del našega vesolja drugače upošteva fizikalne zakone in da nam je napoved, ki temelji na uporabljenih fizikalnih zakonih, ustvarila neresnično iluzijo dejanske resničnosti, vendar dosledno?


Na splošno ne vemo, toda kolikor lahko merimo, se zdi, da so zakoni enaki, tudi če pogoji niso.

Na primer radioaktivni razpad: Vemo, kako hitro razpadajo različni elementi, in lahko opazujemo rezultate radioaktivnega razpada v oddaljenih supernovah. Zaključek je, da je vsaj za nekatere elemente stopnja radioaktivnega razpada na Zemlji enaka kot v oddaljenih supernovah.

Po obračunu rdečega premika spektralne emisijske črte ostanejo nespremenjene glede na razdaljo. To pomeni, da je konstanta fine strukture v resnici konstantna.

Oddaljene galaksije imajo gravitacijska polja, interakcije med galaksijami pa potekajo enako v oddaljenih galaksijah kot v lokalnih. Sčasoma je utemeljitev filozofska: ni opazovalnega razloga, da bi verjeli, da se gravitacija v oddaljenih delih vesolja obnaša drugače, zato verjamemo, da se ne,

V ekstremnih razmerah zgodnjega vesolja so bili nekateri fizikalni zakoni drugačni. Na primer, namesto ločenih elektromagnetnih in šibkih polj je obstajalo eno samo elektrošibko polje. Toda to lahko opišemo kot en "zakon", pri čemer so elektromagnetne in šibke interakcije le približek nizkoenergijske interakcije.

Torej, če bi odkrili, da gravitacija (na primer) deluje drugače v oddaljenih delih vesolja, vendar obstaja skladen vzorec ali pravilo, kako se spreminja, potem bi to preprosto postala nova teorija gravitacije (s splošno relativnostjo le lokalni približek novemu zakonu).

Obstaja bolj temeljna predpostavka: da lahko vedenje snovi in ​​energije v vesolju modeliramo z "zakoni". Na pinheads ne plešejo angeli. Utemeljitev tega je izključno na področju filozofije.


Glej tudi: Ali zakoni fizike delujejo povsod v vesolju?

Noetherjev izrek v okviru tega vprašanja navaja, da:

Če se zakoni fizike ne razlikujejo glede na položaj, se ohrani linearni zagon (in obratno).

Če torej opazujemo ohranjanje giba (kar počnemo z izjemno natančnostjo), potem ne pričakujemo, da se bodo fizikalni zakoni spreminjali glede na položaj. Z drugimi besedami, oddaljeni deli vesolja upoštevajo iste fizikalne zakone.


Meritve vseh astronomskih manifestacij so trenutno enake v vseh smereh neba, ne pa spremenljive glede na smer in razdaljo.

Temperatura CMB je skoraj konstantna, pri anizotropiji, ki je bila zelo dobro raziskana, obstaja dipolna varianca, ki kaže, da se gibljemo s hitrostjo 370 km na sekundo glede na CMB in potujemo z Galaksijo.

Fiziki so poskušali najti dokaze, ki potrjujejo vaše predloge, toda CMB nakazuje, da je bil Veliki pok enak, 13 milijard svetlobnih let v vsaki smeri.

Zdi se, da isti atomi oddajajo enake valovne dolžine, kvazarji so enaki, galaksije so lokalne lokalno, daleč stran in z dipolnimi variacijami so številke zvezd in porazdelitve enake, supernove enake. Zakoni fizike so enaki, iste vodikove črte in enake hitrosti vrtenja.

Vidno vesolje je nespremenljivo, čeprav ste lahko približno 130 ali 500 bilijonov svetlobnih let oddaljeni, vendar lahko pride do nekaterih sprememb v neopazni razdalji vesolja, le da presega to, kar lahko vidimo.


Poglej si posnetek: Spust druge sonde projekta Srečko v vesolju (December 2022).