Antworten auf die größten Aufgaben der Wissenschaft: wie weit wir gekommen sind?

Datum:

2019-02-21 23:50:14

Ansichten:

557

Bewertung:

1Wie 0Abneigung

Teilen:

Antworten auf die größten Aufgaben der Wissenschaft: wie weit wir gekommen sind? Source:

Über die Natur des Universums vieles unbekannt. Gerade die Neugierde, die Menschen, die zur Suche nach Antworten auf diese Fragen, und treibt die Wissenschaft voran. Wir bereits angesammelt haben eine unglaubliche Menge an wissen, und die Erfolge von unseren beiden führenden Theorien der Quanten — Feldtheorie, die das Standardmodell und die Allgemeine Relativitätstheorie beschreibt die Gravitation — zeigen, wie weit wir in das Verständnis der Realität.

Viele Menschen pessimistisch beziehen sich auf versuche, unsere aktuellen und zukünftigen Pläne für die Lösung der großen kosmischen Rätsel, die uns in eine Sackgasse gebracht heute. Unsere besten Hypothesen für eine neue Physik, die суперсимметрию, zusätzliche Messungen, техниколор, die Theorie der Saiten und andere, nicht erhalten konnten keine experimentellen Bestätigung noch. Aber das bedeutet nicht, dass die Physik in der Krise. Das bedeutet, dass alles genau so, wie es kommen muss: die Physik sagt, die Wahrheit über das Universum. Unsere weiteren Schritte zeigen uns, wie wir gut zugehört.

die großen Rätsel des Universums

Vor einem Jahrhundert die größten Fragen, die wir angeben konnten, umfassten und sehr wichtige existentielle Rätsel, wie:

  • Was sind die kleinsten Bestandteile der Materie?
  • ob unsere Theorie der Kräfte der Natur wirklich fundamental oder Sie müssen ein tieferes Verständnis dafür?
  • Wie groß ?
  • Unser Universum schon immer da war oder erschien irgendwann in der Vergangenheit?
  • Wie die Sterne Leuchten?

In diesem Moment diese Rätsel sind die Köpfe größten Menschen. Viele nicht dachten, dass Sie möglich sein wird, Antworten zu finden. Insbesondere forderten Sie die Anlagen so, scheinbar enormen Ressourcen, was vorgeschlagen wurde, einfach zufrieden sein mit dem, was wir wussten damals, und nutzen dieses wissen für die Entwicklung der Gesellschaft.

Natürlich können wir nicht tun. Investieren Sie in die Gesellschaft extrem wichtig, aber ebenso wichtig, die Grenzen des bekannten. Dank neuer Erkenntnisse und Forschungsmethoden konnten wir die folgenden Antworten:

  • Atome bestehen aus subatomaren Teilchen, von denen viele teilen sich in noch kleinere Komponenten; jetzt wissen wir die ganze Standard-Modell.
  • Unsere klassische Theorie заменились Quanten, объединяющими vier fundamentale Kräfte: die starke nukleare, elektromagnetische, die schwache Kern-und gravitationswechselwirkung.
  • Beobachtbaren Universums erstreckt sich auf 46,1 Milliarden Lichtjahre in alle Richtungen; beobachtbaren Universums kann so viel mehr sein oder unendlich.
  • Vergingen 13,8 Milliarden Jahre nach dem Ereignis, bekannt als der Urknall, das Leben gab uns bekannten Universum. Ihm wurde eine inflationäre Epoche unbestimmter Dauer.
  • Sterne Leuchten durch die Physik der Kernfusion, die Umwandlung der Substanz in Energie nach Einsteins Formel E = mc2.

Und doch, es ist nur vertieft die wissenschaftlichen Geheimnisse, die uns umgeben. Mit allem, was wir wissen über die fundamentalen Teilchen, wir wissen, dass im Universum sollte es viele andere Dinge, während der unbekannte uns. Wir können nicht erklären, die offensichtliche Präsenz der dunklen Materie, die dunkle Energie nicht verstehen und nicht wissen, warum das Universum expandiert genau so und nicht anders.

Wir wissen nicht, warum die Teilchen haben eine Masse, welche zu besitzen; und nicht Antimaterie; warum Neutrinos Masse haben. Wir wissen nicht, ob das Proton stabil ist, zerfällt er jemals und ob Gravity sich die Quanten Kraft der Natur. Und obwohl wir wissen, dass eine Große Explosion der Inflation vorangegangen ist, wir wissen nicht, ob der Beginn der Inflation oder es ewig ist.

Ob die Menschen diese Rätsel lösen? Ob Experimente, die wir verbringen mit modernen oder zukünftigen Technologien, Licht auf diese grundlegenden Rätsel?

Die Antwort auf die erste Frage — vielleicht; wir wissen nicht, welche Geheimnisse hält die Natur noch nicht sehen. Die Antwort auf die zweite Frage ist eindeutig «ja». Auch wenn jede Theorie, die wir jemals führten zu einem Thema, das jenseits der Grenzen des bekannten Standardmodell und der Allgemeinen Relativitätstheorie — ist 100% falsch, es gibt eine Unmenge an Informationen, erhalten Sie, indem Sie die Experimente, die wir planen in der nächsten Generation. Nicht bauen all diese Einstellungen wäre eine riesige Dummheit, auch wenn bestätigen Horrorszenario, dessen Teilchenphysik fürchteten viele Jahre.

Wenn Sie hören über Teilchenbeschleuniger, werden Sie wahrscheinlich vorstellen, all diese neuen Entdeckungen, die uns erwarten bei höheren Energien. Das Versprechen neue Teilchen, neue Kraft, neue Interaktionen oder sogar völlig neue Geschäftsfelder Physik ist das, was lieben погрезить Theoretiker, auch wenn das Experiment für das Experiment плошают und diese Versprechen nicht erfüllen.

Es gibt guten Grund Dafür: die meisten Ideen, die man sich vorstellen kann in der Physik, schon wurden entweder ausgeschlossen oder stark eingeschränkt Daten, die bei uns bereits vorhanden sind. Wenn Sie einen öffnen möchten neues Teilchen, das Feld, die Interaktion oder das Phänomen sollte man nicht postulieren etwas, was unvereinbar ist mit dem, was wir bereits sicher wissen. Natürlich könnten wir machen Annahmen, die sich später als falsch erweisen, aber die Daten selbst müssen in der Vereinbarung mit jeder neuen Theorie.

Dies ist, warum die größten Anstrengungen in der Physik gehen nicht auf die neue Theorie oder neue Ideen, sondern auf Experimente, die es uns ermöglichen, verlassen die Grenzen dessen, was wir bereits erforscht haben. Natürlich, die Entdeckung der Higgs-Boson kann an der Empfindung, sondern wie stark Hicks verbunden mit Z-бозоном? Was sind alle diese Beziehungen zwischen den beiden Teilchen undanderen im Standardmodell? Wie einfach Sie zu erstellen? Und nach der Gründung, ob die gegenseitigen Zerfälle, die sich von zerfallenden Higgs-Boson des Standard-Plus Standard-Z-Boson?

Eine Technik, die Sie verwenden können, um dies zu untersuchen: erstellen Elektron-позитронное Kollision mit der exakten Masse des Higgs-Boson und Z-Boson. Statt ein paar Dutzend oder Hunderte von Ereignissen, die eine хиггсовский und Z-Boson, wie es macht den BEHÄLTER, können Sie Tausende, Hunderttausende oder sogar Millionen von solchen.

Natürlich, einem breiten Publikum mehr begeistern die Entdeckung des neuen Teilchens, als alles andere, aber nicht jedes Experiment ist für die Bildung neuer Partikel — und es ist nicht notwendig. Einige dienen dazu, zu erforschen, die uns schon bekannte Materie im Detail zu studieren und Ihre Eigenschaften. Große Elektron-positronic Collider, der Vorgänger TANK und fand nie einen neuen fundamentalen Teilchen. Wie das Experiment DESY, blicken die Elektronen mit Protonen. Und relativistische schweren Ionen Collider auch.

Und das war zu erwarten; der Zweck dieser drei Collider war anders. Sie Bestand darin, die Materie zu erforschen, die wirklich existiert, mit einer zuvor ungeahnten Genauigkeit.

Es scheint, dass diese Experimente nur bestätigt das Standardmodell, obwohl alles, was Sie fanden, entsprach nur das Standardmodell. Sie schufen neue zusammengesetzte Teilchen und Maßen die Beziehungen zwischen Ihnen. Entdeckt wurden die Beziehungen des Verfalls und der Verzweigung sowie die feinen Unterschiede zwischen Materie und Antimaterie. Einige Partikel verhielten sich nicht so, wie Ihre gespiegelten Gegenstücke. Andere Art, wie verletzt die Symmetrie der Behandlung der Zeit. Allerdings wurde festgestellt, dass andere miteinander vermischt werden, wodurch die zugehörigen Zustände, von denen wir nicht einmal geahnt haben.

Das Ziel der nächsten großen wissenschaftlichen Experiments nicht darin, einfach zu suchen eine Sache oder testen Sie eine neue Theorie. Müssen Sie sammeln eine riesige Menge von unzugänglichen Daten in anderer Hinsicht, und lassen Sie diese Daten, um die Entwicklung der Branche.

Natürlich können wir entwerfen und bauen Experimente oder der Sternwarte, die sich auf das, was wir erwarten zu finden. Aber die beste Wahl für die Zukunft der Wissenschaft wird ein Mehrzweck-Maschine, die in der Lage, sammeln große und vielfältige Datenmengen, die wäre es unmöglich, zu sammeln ohne solche riesigen Investitionen. Das ist, warum Hubble war so erfolgreich, warum Fermilab TANK und den Grenzen weiter als je zuvor, und warum zukünftige Missionen wie das James Webb Space Telescope, zukünftige Sternwarte 30-Meter-Klasse oder zukünftige Collider brauchen wir, wenn wir jemals Antworten auf die grundlegendsten Fragen überhaupt.

In der Wirtschaft gibt es ein altes Sprichwort, das gleiche gilt auch für die Wissenschaft: «Schneller. Besser. Billiger. Wählen Sie zwei». Die Welt bewegt sich schneller als je zuvor. Wenn wir anfangen zu sparen und nicht wir investieren in die «besten», dies ist äquivalent zu sagen, sich zu ergeben.

Einverstanden? Erzählen Sie .

Mehr:

Was ist das

Was ist das "Liebeshormon" und wer fehlt es?

Oxytocin - Liebeshormon Der menschliche Körper produziert eine riesige Vielfalt an Hormonen, von denen jedes seine Aufgabe erfüllt. Zum Beispiel, viele berühmte Endorphine bringen Menschen ein Gefühl der Freude, und überschüssiges Cortisol signalisie...

Wie Computerspiele fördern das Interesse der Jugendlichen zum Lesen und Kreativität?

Wie Computerspiele fördern das Interesse der Jugendlichen zum Lesen und Kreativität?

Jugendliche sind sehr interessiert an Computerspielen und es ist nichts falsch seit Jahrzehnten Videospiele als Ursache für teenager-Gewalt, schlechter Gesundheit, erfolglosen Leben und so weiter. Die Eltern einiger Jugendlicher die Gerichte schleppe...

Wovon hängt die Größe der regentropfen?

Wovon hängt die Größe der regentropfen?

Warum sind regentropfen nicht gleich? Wissenschaftler wissen bereits die Antwort Einmal im Regen und versteckt in einem abgelegenen Ort, den Sie wahrscheinlich bemerkt, dass regentropfen stark in der Größe unterscheiden. In der Regel, in den Wolken T...

Kommentare (0)

Dieser Artikel wurde noch kein Kommentar abgegeben, sei der erste!

Kommentar hinzufügen

Verwandte News

Die Atmosphäre der Erde war mehr als bisher angenommen. Es ist außerhalb der Umlaufbahn des Mondes

Die Atmosphäre der Erde war mehr als bisher angenommen. Es ist außerhalb der Umlaufbahn des Mondes

der Boden besteht aus mehreren Schichten: Troposphäre (die Obere Grenze 20 km), die Stratosphäre (die Grenze 50 km), mesosphäre (Grenze 85 km), thermosphäre (Grenze 690 km) und экзосферы (Grenze 10 000 km). Bereits lange Zeit als...

Die Herstellung von künstlichem Fleisch nicht profitieren Umwelt

Die Herstellung von künstlichem Fleisch nicht profitieren Umwelt

Viehzucht ist eine der Kohlenstoff-Intensive Produktionen, begleitet von Emissionen von Treibhausgasen in die Atmosphäre, anregende Globale Temperaturänderung. Um uns nicht einmal entscheiden müsste zwischen einem geeigneten Plane...

Die NASA fand ein neuer Eisberg von der Größe von London

Die NASA fand ein neuer Eisberg von der Größe von London

Wissenschaftler der Earth Observatory zeigten zukünftige Eisberg, die sich wegen der Mehrkilometer Risse in шельфовом Gletscher Brant. Eisblock wirkt vor allem durch seine Größe: nach Angaben der Forscher, seine Fläche beträgt 1,7...

#Video | Test-Schuss aus der Kanone der Sonde «Hayabusa-2» auf harte Kopfsteinpflaster

#Video | Test-Schuss aus der Kanone der Sonde «Hayabusa-2» auf harte Kopfsteinpflaster

Startete im Dezember 2014 die Sonde «Hayabusa-2» erreichte den Asteroiden Рюгу im Juni letzten Jahres und bereits im Oktober war fast bereit zur Landung auf seiner Oberfläche. Die Aktion musste verschoben werden auf das Jahr 2019,...

Die Vielfalt des Lebens auf der Erde hat sich nicht geändert seit der Zeit der Dinosaurier

Die Vielfalt des Lebens auf der Erde hat sich nicht geändert seit der Zeit der Dinosaurier

eine Reiche Vielfalt an Land, die wir heute rund um den Globus — das Phänomen ist nicht neu: die Vielfalt des Lebens auf dem Land nicht verändert hat mindestens in den letzten 60 Millionen Jahren. Wir werden erinnern, dass die Din...

LIGO Quanten erhält Update und wird finden Gravitations Wellen jeden Tag

LIGO Quanten erhält Update und wird finden Gravitations Wellen jeden Tag

Geplante Aktualisierung eine verbesserte Laser-Kombination aus Interferometrie gravitativ-Wave Observatory LIGO geniale verwendet Quanten-Methode, darüber wurde vor ein paar Tagen. Aber das ist, was interessant ist. Die Modernisie...

Versteinerte Spinne in der Lage, glänzen die Augen auch nach Millionen von Jahren

Versteinerte Spinne in der Lage, glänzen die Augen auch nach Millionen von Jahren

Wenn die Archäologen berichten über die Entdeckung der überreste eines Tieres, es geht in der Regel über die fossilen Knochen. Jedoch die Forscher auch erkannt werden Körper der alten Insekten, und befinden Sie sich meistens im in...

Archäologen fanden Spuren einer der letzten Neandertaler

Archäologen fanden Spuren einer der letzten Neandertaler

es wird Angenommen, dass die unmittelbaren Vorfahren des modernen Menschen, Neandertaler, ausgestorben sind etwa 40 tausend Jahren. Der Letzte Ort Ihres Lebensraums gilt als die Insel Gibraltar, wo Sie mussten nicht kämpfen mit de...

Die Menschen sind immer noch Paaren sich mit den neanderthalern. Warum?

Die Menschen sind immer noch Paaren sich mit den neanderthalern. Warum?

Wir wissen, dass Homo sapiens («Homo sapiens») lebte auf der Erde zusammen mit den neanderthalern. Darüber hinaus DNA-Analyse beweist, dass Männer und Frauen beide Arten (oder Unterarten, wenn Sie möchten) verpaaren. Natürlich ist...

Unter der Erde gibt es Berge — Sie sind höher, als es scheinen mag

Unter der Erde gibt es Berge — Sie sind höher, als es scheinen mag

die Landschaft der Erde ist unglaublich vielfältig: auf Ihrer Oberfläche ist glatt wie Ebenen und Tiefe Täler und riesige Berge. Wie die Studie der Geophysiker aus den USA und China, all das ist nichts im Vergleich mit den Arten, ...

Die zweite Haut für Obst und Gemüse zu verdoppeln Ihre Haltbarkeit

Die zweite Haut für Obst und Gemüse zu verdoppeln Ihre Haltbarkeit

werfen Wir etwa ein Drittel aller Obst und Gemüse. Die kalifornische Firma Apeel ändern will, kann dies mit Hilfe der natürlichen Deckung, die es ermöglicht, die Produkte frisch bleiben doppelt so lange. Der Grund ist einfach: etw...

Warum glauben so viele Menschen an Außersinnliche Fähigkeiten?

Warum glauben so viele Menschen an Außersinnliche Fähigkeiten?

Gedankenlesen und die Fähigkeit, die Zukunft sehen — diese Fähigkeiten, mit denen Menschen in der Regel nicht geboren. Studien zeigen jedoch, dass viele Menschen glauben aufrichtig an die Existenz von psychischen Kräfte. Und trotz...

Ob wir jemals aufladen Handy von Wi-Fi-Signale?

Ob wir jemals aufladen Handy von Wi-Fi-Signale?

Unsere Augen angepasst nur auf einen schmalen Streifen der möglichen Wellenlängen der elektromagnetischen Strahlung, etwa 390-700 Nanometern. Wenn Sie könnten Sie sehen die Welt auf unterschiedliche Wellenlängen, würden Sie wissen...

Benannt ist der zweite Grund für die Existenz von flüssigem Wasser auf dem mars

Benannt ist der zweite Grund für die Existenz von flüssigem Wasser auf dem mars

im Sommer 2018 die Forscher fanden Anzeichen für das Vorhandensein eines unter der eisigen Decke Südpol des mars. Nach Angaben der Radar-Hardware-Gerät Mars Express, der See liegt in einer Tiefe von 1,5 km und erstreckt sich auf d...

Trump hat die Aufgabe, die erste in Amerika ein Bereich der künstlichen Intelligenz

Trump hat die Aufgabe, die erste in Amerika ein Bereich der künstlichen Intelligenz

Künstliche Intelligenz könnte in den USA erfunden, aber andere Länder, darunter Kanada und Frankreich, große Schritte unternommen, um die Entwicklung dieser Technologie und nutzen daraus zu ziehen. Und so Donald Trump, US-Präsiden...

Unter dem Eis von Grönland fanden ein riesiger Krater: wie viele insgesamt?

Unter dem Eis von Grönland fanden ein riesiger Krater: wie viele insgesamt?

Im November 2018 unter гренландским Gletscher Hiawatha wurde mit einem Durchmesser von etwa 31 Kilometer. Geologen waren sehr überrascht von der Entdeckung, da Sie schon daran gewöhnt zu glauben, dass eine Dicke Eisschicht vollstä...

Vielzelligen Organismen erschien viel früher als erwartet

Vielzelligen Organismen erschien viel früher als erwartet

bisher dachte man, dass die meiste Zeit bewohnt war unbeweglich, Einzellige Organismen und mehrzellige Wesen darauf erschienen nur 600-650 Millionen Jahren. Eine neue Entdeckung von Wissenschaftlern vollständig widerlegt diese The...

Die Erde kann ganz verlieren Insekten innerhalb der nächsten hundert Jahre

Die Erde kann ganz verlieren Insekten innerhalb der nächsten hundert Jahre

die Fauna der Insekten schrumpft so schnell, dass kann völlig verschwinden im Laufe des nächsten Jahrhunderts, heißt es in dem Bericht der Wissenschaftler aus Sydney und Квислендского Universitäten sowie der Chinesischen Akademie ...

Ионолет die Größe einer Münze fliegt ohne Flügel, Propeller und beweglichen Teile

Ионолет die Größe einer Münze fliegt ohne Flügel, Propeller und beweglichen Teile

Fliegende Roboter mit der Größe von Insekten sind in der Regel für die Simulation von biologischen Insekten, denn Insekten gelten als biologische Handwerkern effektiven kleinen Flug. Diese fliegenden микроаппараты mit машущим Flüg...

Wie elektromagnetische Wellen von blitzen Einfluss auf die lebenden Zellen?

Wie elektromagnetische Wellen von blitzen Einfluss auf die lebenden Zellen?

zu jeder Zeit, in verschiedenen teilen der Welt, donnert etwa 2000 gewitter. von den ständigen Blitzeinschläge schwingt in dem Bereich zwischen der Erdoberfläche und der Ionosphäre, weshalb es eine solche Erscheinung wie . Es wurd...