Benarkah Semesta terlalu rumit dan tidak ada gunanya mempelajarinya: ahli astrofisika menghilangkan mitos populer
Miscellanea / / July 21, 2023
Apakah ada kemungkinan bahwa semua yang ada di sekitar adalah simulasi ruang angkasa, dan di mana mencari dunia lain.
Banyak penghuni planet kita tidak mengerti mengapa perlu mempelajari galaksi yang jaraknya puluhan juta tahun cahaya. Mereka percaya bahwa akan jauh lebih produktif untuk mengatasi masalah duniawi - misalnya diagnosis kanker.
Apakah para pragmatis ini benar dan mengapa perlu mempelajari Semesta sama sekali, diberi tahu di forum "Ilmuwan melawan mitos" astrofisikawan Sergei Pilipenko. Penyelenggara forum - ANTROPOGENESIS.RU - memposting rekaman kuliahnya di mereka Saluran Youtube, dan Lifehacker membuat ringkasan.
Sergey Pilipenko
Calon Ilmu Fisika dan Matematika, Peneliti Senior di Departemen Astrofisika Teoritis dan Kosmologi Pusat Astrospace Institut Fisika Lebedev, penulis 40 artikel ilmiah
Orang biasa mendengar sangat sedikit tentang penemuan baru ahli astrofisika. Mungkin itu sebabnya banyak sekali mitos tentang alam semesta dan asal usulnya. Dan juga tentang ketidakberdayaan para ilmuwan di depan kosmos yang luas. Mari kita coba memisahkan mitos dari kebenaran dan berbicara tentang kosmologi - ilmu tentang alam semesta.
Mitos 1. Alam semesta terlalu rumit bagi manusia untuk mengetahui cara kerjanya
Di satu sisi, pernyataan ini terdengar logis. Orang-orang telah menjelajahi Bumi selama ribuan tahun dan tidak tahu apa yang terjadi jauh dari planet asal mereka.
Dan kemudian mereka menemukan teleskop. Dan ternyata ledakan terjadi di Alam Semesta, di mana lebih banyak energi dilepaskan daripada yang dapat diberikan Matahari dalam sepuluh miliar tahun. Dan tata surya adalah bagian kecil dari galaksi dengan lebih dari 100 miliar bintang. Ada banyak galaksi seperti itu. Apalagi letaknya tidak sembarangan, melainkan membentuk struktur seluler bening yang dari jauh tampak seperti buih. Dan seluruh ruang angkasa dipenuhi dengan buih dari miliaran galaksi ini.
Selain itu, orang telah belajar bahwa alam semesta terus berubah dan berkembang seiring waktu. Misalnya, sekarang berkembang. Tampaknya sulit untuk merumuskan hukum yang menentukan keberadaan dan perkembangan dunia luar angkasa yang sangat besar. Tapi sebenarnya tidak.
Hukum alam yang kita kenal di Bumi juga berlaku di tempat lain di alam semesta, di galaksi lain. Dan mereka bertindak dengan cara yang sama di masa lalu yang jauh dari Semesta ini. Ini bukan hanya pernyataan tidak berdasar yang bisa dipercaya. Ini adalah fakta yang dapat diverifikasi secara eksperimental.
Sergey Pilipenko
Ada beberapa cara untuk membuktikan bahwa hukum fisika itu sama untuk seluruh alam semesta. Mari pertimbangkan dua di antaranya:
1. Mari kita bandingkan kecepatan jam yang bekerja berdasarkan prinsip fisik yang berbeda. Mari kita ajak pejalan kaki tua dengan pendulum yang berayun. Periode osilasinya tergantung pada gaya gravitasi. Artinya, di sini gaya kerja utamanya adalah gravitasi. Jam tangan elektronik juga memiliki pendulum. Tapi itu berosilasi karena aksi pegas. Gravitasi tidak ada hubungannya dengan itu, dan gaya elektromagnetik bekerja.
Kecepatan semua jam ini ditentukan oleh hukum fisika dasar yang sangat berbeda dan konstanta dasar yang berbeda. Para ilmuwan membandingkan perilaku mekanisme selama satu tahun untuk melihat apakah konstanta fisik dasar berubah relatif satu sama lain. Ternyata mereka tetap sama - hingga 16 tempat desimal. Artinya, hukum fisika tidak bergantung pada waktu. Untuk mengkonsolidasikan hasilnya, para ilmuwan memeriksa reaktor nuklir alami yang terletak di Afrika dan aktif dua miliar tahun lalu.
Ketika ahli geologi, bersama dengan fisikawan, memeriksa sisa-sisa reaktor alami ini, mereka dapat melakukannya set: agar berfungsi, nilai konstanta fundamental harus sama dengan Sekarang. Sekali lagi, hipotesis itu dikonfirmasi.
Sergey Pilipenko
2. Mari jelajahi spektrum objek luar angkasa yang jauh. Setiap atom dari sistem periodik Mendeleev ada spektrum yang dengannya Anda dapat secara akurat menentukan jenis zat apa itu. Itu juga tergantung pada konstanta fisik dasar.
Untuk menjelajahi spektrum benda jauh, para astronom telah mempelajari quasar, beberapa objek paling terang di alam semesta. Pada jarak sekitar 10 miliar tahun cahaya, konstanta ternyata sama dengan akurasi tinggi seperti di Bumi. Dan karena cahaya dari quasar ini telah merambat ke kita selama 10 miliar tahun, para ilmuwan telah menerima satu bukti lagi bahwa hukum dasar tidak berubah seiring waktu.
Ternyata mereka bisa membangun model perkembangan alam semesta dengan cukup akurat. Baik jarak yang sangat jauh maupun interval waktu yang sangat besar tidak dapat mencegah hal ini.
Mitos 2. Teori Big Bang menegaskan atau menyangkal hipotesis tentang penciptaan dunia
Ketika para ilmuwan menemukan di awal abad ke-20 bahwa alam semesta mengembang, lahirlah teori Big Bang. Dia mengklaim bahwa pada awal perkembangan Semesta ada momen nol tertentu. Artinya, mula-mula seluruh massa dikompresi menjadi satu titik, kemudian terjadi ledakan. Dia memulai hitungan mundur, dan masalah mulai menyebar. Maka lahirlah alam semesta, yang terus mengembang.
Banyak filsuf segera menyatakan: Big Bang adalah momen penciptaan! Sebuah titik dengan kepadatan dan suhu yang sangat tinggi ditempatkan di ruang angkasa oleh pencipta yang maha kuasa, dan dia juga membuat ledakan!
Teori yang bagus. Tetapi hari ini jelas bagi para ilmuwan bahwa ini adalah model yang terlalu disederhanakan. Jika ternyata benar dan pada awalnya hanya ada satu titik, maka hari ini Semesta akan menjadi homogen. Di mana saja itu akan memiliki kepadatan yang sama.
Namun nyatanya, materi di dunia tersebar sangat tidak merata. Misalnya, kerapatan air biasa berbeda dari rata-rata alam semesta sebesar 28 kali lipat. Ini terlalu banyak.
Alam semesta yang sama di mana-mana akan sangat membosankan. Ilmu pengetahuan modern mengatakan bahwa sebelum Alam Semesta yang panas ada tahap lain, yang masih belum kita ketahui secara pasti. Tetapi ada sejumlah hipotesis tentang apa itu.
Sergey Pilipenko
Nah, sekarang tentang bukti dan sanggahan dari proses penciptaan. Agama dunia mengatakan bahwa pencipta dunia kita mahakuasa. Oleh karena itu, dia, tentu saja, dapat menciptakan alam semesta tempat semua hukum fisika yang ditemukan oleh para ilmuwan beroperasi. Oleh karena itu, ia berkembang sangat sesuai dengan hipotesis ilmiah.
Tetapi faktanya adalah sama sekali tidak mungkin untuk memverifikasi fakta penciptaan, berada di Semesta ini dan melihatnya dari dalam. Artinya, peneliti tidak dapat mengkonfirmasi fakta ini atau menyangkalnya. Dan hipotesis yang tidak dapat diuji dengan metode yang tersedia bagi para ilmuwan dianggap tidak ilmiah. Itu di luar penelitian dan kesimpulan.
Ada beberapa teori lain tentang asal usul dunia:
1. Komputer. Menurut hipotesis ini, seluruh dunia kita adalah simulasi yang sangat besar, dan kita hidup dalam model virtual yang dibuat oleh seseorang. Menariknya, ternyata sedikit lebih ilmiah. Artinya, setidaknya kita dapat memeriksanya sebagian. Faktanya adalah komputer mana pun, tidak peduli seberapa kuatnya, memiliki keterbatasan. Misalnya, urutan angka di dalamnya memiliki panjang yang terbatas. Dan kita bisa mencari efek numerik ini dalam pengamatan. Jadi, kami akan mencari dan memeriksa. Dan cari tahu apakah ini benar teori.
2. inflasi. Hipotesis yang sangat populer. Dia mengklaim bahwa Semesta lahir dalam proses transisi dari ruang hampa primer ke keadaan lain. Proses ini sering disebut sebagai inflasi. Teori tersebut menjelaskan mengapa Alam Semesta tidak homogen, dan parameter ketidakseimbangan secara mengejutkan mirip dengan yang diamati saat ini oleh fisikawan dan astronom. Ini secara akurat menggambarkan distribusi galaksi dalam bentuk busa. Memprediksi kelahiran banyak alam semesta dan keberadaan gelombang gravitasi di ruang angkasa. Para ilmuwan kini aktif mencari gelombang ini, dan mungkin mereka akan menemukannya dalam 30 tahun ke depan. Jadi, mereka dapat menguji hipotesis ini.
3. Multidimensi. Diasumsikan bahwa alam semesta lahir ketika beberapa permukaan multidimensi bertabrakan, yang tenggelam dalam ruang dengan jumlah dimensi yang lebih besar dari kita. Misalnya dalam 11 dimensi. Dalam model ini juga, pasti ada banyak alam semesta.
Hipotesis dapat diuji dengan mengukur gravitasi pada skala mikroskopis. Para ilmuwan percaya bahwa dimensi ekstra pasti mengubah parameter gravitasi, dan mereka mencoba menemukan penyimpangan ini.
4. Teori kelahiran alam semesta dalam lubang hitam. Menegaskan bahwa alam semesta lahir di dalam objek, medan gravitasi yang begitu kuat bahkan cahaya pun tidak bisa meninggalkannya. Dan teori ini bisa diuji. Jika kita hidup di dalam lubang hitam, maka sifat alam semesta kita akan berubah tergantung arah di ruang angkasa. Penyimpangan ini juga cepat atau lambat akan terdeteksi. Sejauh ini para ilmuwan belum menemukan yang seperti ini, tapi mungkin intinya adalah keakuratan metode pengukuran modern.
Jadi, sains mampu menjelaskan penampakan alam semesta tanpa menggunakan hipotesis penciptaan.
Sergey Pilipenko
Mitos 3. Kita tidak akan pernah tahu jika ada alam semesta lain
Banyak hipotesis memprediksi munculnya sejumlah besar alam semesta. Tetapi para skeptis mengatakan: apa gunanya teori-teori ini, jika kita masih tidak pernah tahu pasti apakah banyak dunia benar-benar ada? Ternyata kita bisa. Yang disebut "lubang cacing" akan membantu kita dalam hal ini.
Cara termudah untuk membayangkannya adalah dengan mengambil selembar kertas. Dari satu titik ke titik lainnya di lembar ini, Anda dapat menggunakan berbagai cara. Tetapi jika Anda melipat lembaran menjadi dua dan menusuknya, lintasan baru akan muncul yang mengarah melalui lubang ini. Ini adalah lubang cacing.
Sergey Pilipenko
Melalui kursus singkat seperti itu, Anda dapat dengan cepat berpindah dari satu ujung alam semesta ke ujung lainnya. Para ilmuwan percaya bahwa "lubang" semacam itu dapat menghubungkan dua alam semesta yang berbeda.
Teori mengatakan bahwa bagi pengamat dari sisi lubang harus terlihat sangat mirip lubang hitam. Dan para ilmuwan telah belajar untuk mendeteksi benda-benda ini. Selain itu, gambar yang diambil oleh teleskop radio sangat mirip dengan model yang dibuat menggunakan perhitungan teoretis.
Menurut para ilmuwan, di dalam lubang hitam kita akan melihat lingkaran cahaya konsentris. Mereka muncul karena gravitasi yang kuat menyebabkan cahaya "berputar-putar" dan menggambarkan lintasan kompleks lainnya.
Kira-kira gambar yang sama harus ada di lubang cacing. Di dalam titik gelap, kita akan melihat lingkaran cahaya. Tetapi ukurannya harus sedikit berbeda dan letaknya berbeda dari lubang hitam.
Teleskop yang dimiliki para astronom saat ini belum memungkinkan kita untuk melihat cincin semacam itu. Perlu gambar yang lebih detail. Teleskop luar angkasa baru, Milimetron, yang sekarang sedang dikembangkan oleh para ilmuwan Rusia, harus menerimanya.
Jadi, jika kita beruntung, kita akan tahu apakah ada alam semesta lain.
Sergey Pilipenko
Mitos 4. Mempelajari Semesta tidak berguna dari sudut pandang praktis
Para skeptis berkata: katakanlah kita menemukan bahwa ada lubang cacing pada jarak 60 juta tahun cahaya, dan itu mungkin mengarah ke alam semesta lain. Tetapi penemuan ini tidak akan mengubah hidup kita dengan cara apa pun, dan bagi orang biasa itu tidak berguna! Oleh karena itu, para ilmuwan tidak boleh terlibat dalam penelitian yang tidak perlu. Lebih baik bergabung dan fokus pada sesuatu yang sangat berharga. Misalnya mencari obat kanker.
Faktanya adalah bahwa semua bidang ilmu saling berhubungan.
Tidak mungkin mengembangkan beberapa bidang tertentu tanpa mengembangkan yang lain sama sekali. Maka tidak akan ada kemajuan dimanapun.
Sergey Pilipenko
Kosmologi benar-benar berkaitan dengan studi tentang alam semesta, bukan urusan duniawi. Tapi hasil penelitian astronom dan fisikawan menemukan aplikasi dalam kehidupan orang biasa.
Misalnya, para ilmuwan telah lama mengembangkan dan menguji spektrometer MUSE. Ini sangat sensitif dan memungkinkan Anda mempelajari spektrum area langit yang luas, di mana terdapat lusinan galaksi. Dan kemudian dokter menoleh ke mereka dan mengatakan bahwa mereka juga sangat membutuhkan spektrometer yang sangat sensitif. Ini akan membantu mendapatkan data yang akurat tentang parameter kulit manusia, dan ini diperlukan untuk diagnosis jenis kanker tertentu.
Para astronom, bersama dengan dokter, telah melakukan tes, dan sekarang berdasarkan MUSE mereka sedang mengembangkan perangkat yang lebih murah dan lebih ringkas yang dapat digunakan langsung di klinik.
Dan terakhir, yang terpenting, menurut saya: kosmologi memberi kita gambaran tentang tempat kita di alam semesta, tempat planet kita.
Sergey Pilipenko
Ternyata kehidupan adalah faktor yang sangat penting yang banyak berubah di alam semesta.
Para ilmuwan telah menghitung kekuatan spesifik dari berbagai benda luar angkasa. Misalnya, Matahari memiliki luminositas yang sangat besar, tetapi juga memiliki massa yang sangat padat. Oleh karena itu, jumlah energi yang dilepaskan per satuan massa kecil. Itu tidak lebih dari energi panas, yang dalam satuan waktu yang sama dilepaskan oleh seikat daun yang membusuk di musim gugur.
Tetapi jika kita mengambil tumbuhan hidup, ternyata dalam proses fotosintesis ia menyimpan energi sepuluh ribu kali lebih banyak daripada kekuatan spesifik Matahari.
Namun, kami mengamati nilai tertinggi dari parameter ini untuk otak binatang dan manusia. Artinya, makhluk hidup, dan terutama yang cerdas, dapat dengan sangat aktif memengaruhi alam mati. Apa yang kita lihat di planet kita.
Dan jika kita ingin menjalani gaya hidup yang bertanggung jawab dan memahami konsekuensi dari semua tindakan dan kelambanan kita, maka kita perlu memperhatikan semua hukum yang ada di Semesta ini. Kita perlu memahami mereka. Dan untuk mengetahui kemungkinan apa yang kita miliki, yaitu kemampuan hidup pada prinsipnya dan apa yang bisa kita lakukan.
Sergey Pilipenko
Baca juga🧐
- 7 mitos tentang alam semesta kita yang sangat populer di web
- 10 Benda Teraneh di Alam Semesta
- “Untuk beberapa alasan, alam semesta membutuhkan makhluk yang mampu memahaminya”: ahli saraf - tentang rahasia apa yang disembunyikan otak kita