Il est de plus en plus évident que certaines parties de l'univers peuvent être spéciales. L'une des pierres angulaires de l'astrophysique moderne est le principe cosmologique, selon lequel les observateurs sur Terre voient la même chose que les observateurs de tout autre point de l'univers, et que les lois de la physique sont les mêmes partout.
De nombreuses observations soutiennent cette idée. Par exemple, l'univers semble plus ou moins le même dans toutes les directions, avec à peu près la même répartition des galaxies de tous les côtés.
Mais ces dernières années, certains cosmologistes ont commencé à remettre en question la validité de ce principe.
Ils pointent vers les données de l'étude des supernovae de type 1, qui s'éloignent de nous à une vitesse toujours croissante, ce qui indique non seulement que l'univers est en expansion, mais aussi une accélération toujours croissante de cette expansion.
Curieusement, l'accélération n'est pas uniforme dans toutes les directions. Dans certaines directions, l'univers accélère plus vite que dans d'autres.
Mais dans quelle mesure pouvez-vous faire confiance à ces données? Il est possible que dans certaines directions nous observions une erreur statistique, qui disparaîtra avec l'analyse correcte des données obtenues.
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Rong-Jen Kai et Zhong-Liang Tuo de l'Institut de physique théorique de l'Académie chinoise des sciences de Pékin, ont une fois de plus vérifié les données obtenues à partir de 557 supernovae de toutes les parties de l'univers et ont effectué des calculs répétés.
Aujourd'hui, ils ont confirmé la présence d'hétérogénéité. Selon leurs calculs, l'accélération la plus rapide se produit dans la constellation des Chanterelles de l'hémisphère nord. Ces données sont cohérentes avec les données d'autres études, selon lesquelles il existe une inhomogénéité du rayonnement de fond cosmique des micro-ondes.
Cela pourrait conduire les cosmologistes à arriver à la conclusion audacieuse que le principe cosmologique est faux.
Une question passionnante se pose: pourquoi l'Univers est-il hétérogène et comment cela affectera-t-il les modèles existants du cosmos?
Préparez-vous à un mouvement galactique
Un groupe de chercheurs des États-Unis et du Canada a publié une carte des zones habitables de la Voie lactée. L'article de scientifiques a été accepté pour publication dans la revue Astrobiology, et sa pré-impression est disponible sur arXiv.org.
voie Lactée
Selon les concepts modernes, la Zone Habitable Galactique (GHZ) est définie comme une région où il y a suffisamment d'éléments lourds pour former des planètes d'une part, et qui n'est pas affectée par les cataclysmes cosmiques d'autre part. Les principaux cataclysmes de ce type, selon les scientifiques, sont les explosions de supernova, qui peuvent facilement «stériliser» une planète entière.
Dans le cadre de l'étude, les scientifiques ont construit un modèle informatique de la formation des étoiles, ainsi que des supernovae de type Ia (naines blanches dans des systèmes binaires volant de la matière à un voisin) et de type II (explosion d'une étoile sur 8 masses solaires). En conséquence, les astrophysiciens ont pu identifier des régions de la Voie lactée qui, en théorie, sont propices à l'habitation.
En outre, les scientifiques ont découvert qu'environ 1,5% au moins de toutes les étoiles de la galaxie (soit environ 4,5 milliards d'étoiles 3 × 1011) des planètes habitées pouvaient exister à des moments différents.
De plus, 75% de ces planètes hypothétiques devraient être capturées par les marées, c'est-à-dire «regarder» constamment l'étoile d'un côté. La question de savoir si la vie est possible sur de telles planètes est un sujet de controverse parmi les astrobiologistes.
Pour calculer la GHZ, les scientifiques ont utilisé la même approche que celle utilisée pour analyser les zones habitables autour des étoiles. Une telle zone est généralement appelée une région autour d'une étoile dans laquelle de l'eau liquide peut exister à la surface d'une planète rocheuse.
Notre univers est un hologramme. Y a-t-il une réalité réelle?
La nature de l'hologramme - «entier dans chaque particule» - nous donne une manière complètement nouvelle de comprendre la structure et l'ordre des choses. On voit des objets, par exemple, des particules élémentaires, séparés parce qu'on ne voit qu'une partie de la réalité.
Ces particules ne sont pas des «parties» séparées, mais des facettes d'une unité plus profonde
À un niveau plus profond de réalité, ces particules ne sont pas des objets séparés, mais, pour ainsi dire, la continuation de quelque chose de plus fondamental.
Les scientifiques sont arrivés à la conclusion que les particules élémentaires sont capables d'interagir les unes avec les autres quelle que soit la distance, non pas parce qu'elles échangent des signaux mystérieux, mais parce que leur séparation est une illusion.
Si la séparation des particules est une illusion, alors à un niveau plus profond, tous les objets du monde sont infiniment interconnectés.
Les électrons des atomes de carbone de notre cerveau sont associés aux électrons de chaque saumon qui nage, de chaque cœur qui bat et de chaque étoile qui brille dans le ciel.
L'univers en tant qu'hologramme signifie que nous ne sommes pas
L'hologramme nous dit que nous sommes un hologramme.
Les scientifiques du Centre de recherche astrophysique du Laboratoire Fermi travaillent actuellement sur un appareil Holomètre qui réfutera tout ce que l'humanité sait maintenant sur l'univers.
Avec l'aide de l'appareil "Holomètre", les experts espèrent prouver ou réfuter l'hypothèse folle selon laquelle l'Univers tridimensionnel tel que nous le connaissons n'existe tout simplement pas, n'étant rien de plus qu'une sorte d'hologramme. En d'autres termes, la réalité environnante est une illusion et rien de plus.
… La théorie selon laquelle l'Univers est un hologramme est basée sur l'hypothèse d'il n'y a pas si longtemps que l'espace et le temps dans l'Univers ne sont pas continus.
Ils sont censés être constitués de parties séparées, de points - comme s'ils provenaient de pixels, c'est pourquoi il est impossible d'augmenter infiniment "l'échelle d'image" de l'Univers, pénétrant de plus en plus profondément dans l'essence des choses. En atteignant une certaine valeur d'échelle, l'Univers se révèle être quelque chose comme une image numérique de très mauvaise qualité - floue, floue.
Imaginez une photo ordinaire d'un magazine. Cela ressemble à une image continue, mais, à partir d'un certain niveau de grossissement, il se désintègre en points qui forment un tout. Et notre monde est censé être assemblé à partir de points microscopiques en une seule image magnifique, même convexe.
Une théorie incroyable! Et jusqu'à récemment, elle n'était pas prise au sérieux. Seules des études récentes sur les trous noirs ont convaincu la plupart des chercheurs qu'il y a quelque chose dans la théorie «holographique».
Le fait est que l'évaporation progressive des trous noirs découverts par les astronomes au fil du temps a conduit à un paradoxe de l'information - toutes les informations contenues sur l'intérieur du trou dans ce cas disparaîtraient.
Et cela est contraire au principe de préservation des informations
Mais le lauréat du prix Nobel de physique Gerard t'Hooft, s'appuyant sur les travaux du professeur de l'Université de Jérusalem Jacob Bekenstein, a prouvé que toutes les informations contenues dans un objet tridimensionnel peuvent être stockées dans des limites bidimensionnelles qui subsistent après sa destruction, tout comme l'image d'un objet tridimensionnel. l'objet peut être placé dans un hologramme bidimensionnel.
LE SCIENTIFIQUE A UNE FOIS UN FANTASME
Pour la première fois, l'idée «folle» de l'illusion universelle est née au milieu du XXe siècle par le physicien de l'Université de Londres David Bohm, collègue d'Albert Einstein.
Selon sa théorie, le monde entier fonctionne à peu près de la même manière qu'un hologramme.
Comme toute section arbitrairement petite de l'hologramme contient l'image entière d'un objet tridimensionnel, chaque objet existant est "intégré" dans chacun de ses composants.
«Il en découle que la réalité objective n'existe pas», a alors conclu le professeur Bohm. «Même avec sa densité apparente, l'univers est fondamentalement fantasmatique, un hologramme gigantesque et luxueusement détaillé.
Rappelez-vous qu'un hologramme est une photographie en trois dimensions prise avec un laser. Pour le faire, tout d'abord, l'objet photographié doit être éclairé avec une lumière laser. Ensuite, le deuxième faisceau laser, additionné de la lumière réfléchie par l'objet, donne un motif d'interférence (alternance des minima et maxima des rayons), qui peut être enregistré sur le film.
Le plan fini ressemble à un intercalaire sans signification de lignes claires et sombres. Mais cela vaut la peine d'éclairer l'image avec un autre faisceau laser, car une image en trois dimensions de l'objet d'origine apparaît immédiatement.
La tridimensionnalité n'est pas la seule propriété merveilleuse inhérente à un hologramme
Si un hologramme avec une image, par exemple, d'un arbre est coupé en deux et éclairé avec un laser, chaque moitié contiendra une image entière du même arbre, exactement de la même taille. Si nous continuons à découper l'hologramme en morceaux plus petits, sur chacun d'eux, nous retrouverons l'image de l'objet entier dans son ensemble.
Contrairement à la photographie conventionnelle, chaque section de l'hologramme contient des informations sur l'ensemble du sujet, mais avec une réduction proportionnelle de la clarté.
«Le principe de l'hologramme« tout dans chaque partie »nous permet d'aborder la question de l'organisation et de l'ordre d'une manière complètement nouvelle», a expliqué le professeur Bohm. «Tout au long de la majeure partie de son histoire, la science occidentale a évolué avec l'idée que la meilleure façon de comprendre un phénomène physique, que ce soit une grenouille ou un atome, est de le disséquer et d'étudier ses parties constitutives.
L'hologramme nous a montré que certaines choses de l'Univers ne se prêtent pas à l'exploration de cette manière. Si nous disséquons quelque chose qui est arrangé de manière holographique, nous n'obtiendrons pas les parties qui le composent, mais nous obtiendrons la même chose, mais avec moins de précision.
ET ICI APPARAÎT TOUS LES ASPECTS EXPLICATIFS
Bohm a également été incité à l'idée "folle" par l'expérience sensationnelle avec des particules élémentaires. Le physicien de l'Université de Paris, Alan Aspect, a découvert en 1982 que, sous certaines conditions, les électrons sont capables de communiquer instantanément entre eux, quelle que soit la distance qui les sépare.
Peu importe qu'il y ait dix millimètres entre eux ou dix milliards de kilomètres. D'une manière ou d'une autre, chaque particule sait toujours ce que fait l'autre. Un seul problème confus de cette découverte: elle viole le postulat d'Einstein sur la vitesse maximale de propagation de l'interaction, égale à la vitesse de la lumière.
Étant donné que voyager plus vite que la vitesse de la lumière équivaut à briser une barrière temporelle, cette perspective intimidante a laissé les physiciens profondément dans le doute sur les travaux d'Aspect.
Mais Bohm a réussi à trouver une explication. Selon lui, les particules élémentaires interagissent à n'importe quelle distance, non pas parce qu'elles échangent entre elles des signaux mystérieux, mais parce que leur séparation est illusoire. Il a expliqué qu'à un niveau plus profond de la réalité, ces particules ne sont pas des objets séparés, mais en fait des extensions de quelque chose de plus fondamental.
«Le professeur a illustré sa théorie complexe avec l'exemple suivant pour une meilleure compréhension», a écrit Michael Talbot, auteur de The Holographic Universe. - Imaginez un aquarium avec des poissons. Imaginez aussi que vous ne pouvez pas voir directement l'aquarium, mais que vous ne pouvez regarder que deux écrans de télévision, qui transmettent des images à partir de caméras situées l'une à l'avant et l'autre sur le côté de l'aquarium.
En regardant les écrans, vous pouvez conclure que les poissons sur chaque écran sont des objets distincts. Étant donné que les caméras transmettent des images sous différents angles, les poissons ont un aspect différent. Mais comme vous continuez à observer, après un certain temps, vous constaterez qu'il existe une relation entre les deux poissons sur des écrans différents.
Lorsqu'un poisson tourne, l'autre change également de direction, légèrement différemment, mais correspondant toujours au premier. Quand vous voyez un poisson de face, l'autre est certainement de profil. Si vous n'avez pas une image complète de la situation, vous concluriez plutôt que les poissons doivent en quelque sorte communiquer instantanément entre eux, que ce n'est pas une coïncidence."
- L'interaction superluminale explicite entre les particules nous dit qu'il y a un niveau de réalité plus profond qui nous est caché, - Bohm a expliqué le phénomène des expériences d'Aspect, - d'une dimension plus élevée que la nôtre, comme dans l'analogie avec l'aquarium. Nous voyons ces particules se séparer uniquement parce que nous ne voyons qu'une partie de la réalité.
Et les particules ne sont pas des «parties» séparées, mais des facettes d'une unité plus profonde, qui est finalement aussi holographique et invisible que l'arbre mentionné ci-dessus.
Et puisque tout dans la réalité physique est constitué de ces «fantômes», l'Univers que nous observons est lui-même une projection, un hologramme.
Ce qu'un hologramme peut porter d'autre n'est pas encore connu
Supposons, par exemple, que ce soit la matrice qui donne naissance à tout dans le monde, au moins elle contienne toutes les particules élémentaires qui ont pris ou prendront autrefois toute forme possible de matière et d'énergie - des flocons de neige aux quasars, des baleines bleues aux rayons gamma. C'est comme un supermarché universel qui a tout.
Bien que Bohm ait admis que nous n'avons aucun moyen de savoir ce que contient l'hologramme, il a pris la liberté de faire valoir que nous n'avons aucune raison de supposer qu'il n'y a rien d'autre. En d'autres termes, il est possible que le niveau holographique du monde ne soit qu'une des étapes d'une évolution sans fin.
AVIS DE L'OPTIMISTE
Le psychologue Jack Kornfield, parlant de sa première rencontre avec le regretté maintenant professeur de bouddhisme tibétain Kalu Rinpoché, rappelle que le dialogue suivant a eu lieu entre eux:
- Pouvez-vous m'expliquer en quelques phrases l'essence même des enseignements bouddhistes?
«J'aurais pu le faire, mais vous ne me croirez pas, et il vous faudra de nombreuses années pour comprendre de quoi je parle.
- Quoi qu'il en soit, veuillez expliquer, alors je veux savoir. La réponse de Rinpoché était extrêmement courte:
- Tu n'existes pas vraiment.
LE TEMPS SE COMPOSE DE GRANULES
Mais est-il possible de «ressentir» cette illusion avec des instruments? Il s'est avéré que oui. Depuis plusieurs années en Allemagne, le télescope gravitationnel GEO600, construit à Hanovre (Allemagne), mène des recherches pour détecter les ondes gravitationnelles, les oscillations spatio-temporelles qui créent des objets spatiaux supermassifs.
Cependant, pas une seule vague n'a été trouvée au fil des ans. L'une des raisons en est des bruits étranges dans la plage de 300 à 1500 Hz, que le détecteur enregistre pendant une longue période. Ils interfèrent vraiment avec son travail.
Les chercheurs ont cherché en vain la source du bruit jusqu'à ce que Craig Hogan, directeur du Centre de recherche astrophysique du laboratoire Fermi, les contacte accidentellement.
Il a déclaré qu'il comprenait de quoi il s'agissait. Selon lui, il découle du principe holographique que l'espace-temps n'est pas une ligne continue et, très probablement, est un ensemble de microzones, de grains, une sorte de quanta d'espace-temps.
- Et la précision de l'équipement GEO600 aujourd'hui est suffisante pour enregistrer les fluctuations de vide se produisant aux limites des quanta de l'espace, dont les grains mêmes, si le principe holographique est correct, constitue l'Univers, - a expliqué le professeur Hogan.
Selon lui, GEO600 vient de tomber sur une limitation fondamentale de l'espace-temps - le «grain» même, comme le grain de la photographie de magazine. Et il a perçu cet obstacle comme du «bruit».
Et Craig Hogan, à la suite de Bohm, répète avec conviction:
- Si les résultats du GEO600 répondent à mes attentes, alors nous vivons tous vraiment dans un énorme hologramme aux proportions universelles.
Jusqu'à présent, les lectures du détecteur correspondent exactement à ses calculs, et il semble que le monde scientifique soit au bord d'une découverte grandiose.
Les experts rappellent qu'une fois que le bruit parasite qui a exaspéré les chercheurs du laboratoire Bell - un grand centre de recherche dans le domaine des télécommunications, des systèmes électroniques et informatiques - lors d'expériences en 1964, est déjà devenu un signe avant-coureur d'un changement global du paradigme scientifique: c'est ainsi que le rayonnement relique a été découvert, ce qui a prouvé l'hypothèse. à propos du Big Bang.
Et les scientifiques attendent une preuve de la nature holographique de l'Univers lorsque l'appareil Holomètre commencera à fonctionner à pleine puissance. Les scientifiques espèrent qu'il augmentera la quantité de données pratiques et de connaissances sur cette découverte extraordinaire, qui est toujours liée au domaine de la physique théorique.
Le détecteur est conçu comme ceci: ils font briller un laser à travers un séparateur de faisceau, à partir de là, deux faisceaux traversent deux corps perpendiculaires, sont réfléchis, reviennent, fusionnent et créent un motif d'interférence, où toute distorsion informe d'un changement dans le rapport des longueurs du corps, car l'onde gravitationnelle traverse les corps et se comprime ou étire l'espace de manière inégale dans différentes directions.
- "Holomètre" permettra d'augmenter l'échelle de l'espace-temps et de voir si les hypothèses sur la structure fractionnaire de l'Univers, basées uniquement sur des conclusions mathématiques, seront confirmées, - suggère le professeur Hogan.
Les premières données obtenues avec le nouvel appareil commenceront à arriver au milieu de cette année.
OPINION DU PESSIMISTE
Président de la Royal Society de Londres, cosmologiste et astrophysicien Martin Rees: "La naissance de l'Univers restera à jamais un mystère pour nous"
- Nous ne comprenons pas les lois de l'univers. Et vous ne saurez jamais comment l'Univers est apparu et ce qui l'attend. Les hypothèses sur le Big Bang, qui aurait donné naissance au monde qui nous entoure, ou sur le fait que beaucoup d'autres peuvent exister en parallèle avec notre Univers, ou sur la nature holographique du monde - resteront des hypothèses non prouvées.
Sans aucun doute, il y a des explications à tout, mais il n'y a pas de tels génies qui pourraient les comprendre. L'esprit humain est limité. Et il a atteint sa limite. Aujourd'hui encore, on est aussi loin de comprendre, par exemple, la microstructure d'un vide que les poissons dans un aquarium, qui ignorent totalement comment fonctionne l'environnement dans lequel ils vivent.
Par exemple, j'ai des raisons de soupçonner que l'espace a une structure cellulaire. Et chacune de ses cellules est trillions de trillions de fois plus petite qu'un atome. Mais nous ne pouvons pas prouver ou réfuter cela, ou comprendre comment une telle construction fonctionne. La tâche est trop difficile, au-delà de l'esprit humain.
Modèle informatique de la galaxie
Après neuf mois de calcul sur un supercalculateur puissant, les astrophysiciens ont créé un modèle informatique d'une belle galaxie spirale qui est une copie de notre Voie lactée.
Dans le même temps, la physique de la formation et de l'évolution de notre galaxie est observée. Ce modèle, qui a été créé par des chercheurs de l'Université de Californie et de l'Institut de physique théorique de Zurich, vous permet de résoudre le problème auquel est confrontée la science qui découle du modèle cosmologique dominant de l'univers.
«Les tentatives précédentes pour créer une galaxie de disques massive comme la Voie lactée ont échoué parce que le modèle avait un renflement (renflement central) trop grand par rapport à la taille du disque», a déclaré Javiera Guedes, étudiante diplômée en astronomie et astrophysique à l'Université de Californie et auteur d'un article scientifique sur ce modèle, appelé Eris (anglais "Eris"). L'étude sera publiée dans l'Astrophysical Journal.
Eris est une galaxie spirale massive avec un noyau en son centre composé d'étoiles brillantes et d'autres objets structurels trouvés dans des galaxies telles que la Voie lactée. En termes de paramètres tels que la luminosité, le rapport de la largeur du centre de la galaxie à la largeur du disque, la composition stellaire et d'autres propriétés, il coïncide avec la Voie lactée et d'autres galaxies de ce type.
Selon le co-auteur, Piero Madau, professeur d'astronomie et d'astrophysique à l'Université de Californie, des fonds considérables ont été dépensés pour la mise en œuvre du projet, qui a permis d'acheter 1,4 million d'heures de processeur de temps de calcul sur un supercalculateur sur un ordinateur Pléiades de la NASA.
Les résultats obtenus ont permis de confirmer la théorie de la "matière noire froide", selon laquelle l'évolution de la structure de l'Univers s'est déroulée sous l'influence des interactions gravitationnelles de la matière noire froide ("sombre" du fait qu'elle ne peut pas être vue, et "froide" du fait que les particules bouger très lentement).
«Ce modèle suit l'interaction de plus de 60 millions de matière noire et de particules de gaz. Son code comprend la physique de processus tels que la gravité et l'hydrodynamique, la formation d'étoiles et les explosions de supernova - le tout dans la plus haute résolution de tous les modèles cosmologiques du monde », a déclaré Guedes.
