Каждый год открываются новые физические явления, доказываются теории и создаются технологии, которые буквально несколько лет назад казались фантастикой. Но в современной науке есть процессы, открытие которых повлекло еще большую череду вопросов.
1. Что такое темная энергия и темная материя?
С давних времен Вселенная окутана тайнами и множеством вопросов. Каков ее возраст? Имеет ли космическое пространство начало и конец? Еще один вопрос гложет умы астрофизиков уже долгие годы. Почему Вселенная продолжает расширяться? Ведь сила космической гравитации должна этому противодействовать. Поэтому ученые сделали предположение, что существует некий невидимый «агент», который намного сильнее силы притяжения. Это явление стали называть темной энергией. В общем смысле слова темная энергия — это некая космическая постоянная, которая является неотъемлемой частью самой Вселенной. Чем больше расширяется пространство, тем больше образуется темной энергии и наоборот.
Если во Вселенной существует неизвестная энергия, то логично предположить, что также есть и материя. По оценкам ученых около 84% Вселенной не излучает и не поглощает свет, соответственно, это пространство должно быть чем-то заполнено. Это явление окрестили темной материей. Пока что не существует ни одного прибора, который мог бы идентифицировать темную материю. Очевидно, что эти явления существуют, но что это конкретно и где это искать, пока что остается загадкой.
2. Существуют ли параллельные миры?
Согласно современной теории относительности, Вселенная имеет три пространственных измерения и одно временное. В рамках этой теории во Вселенной все четыре измерения органично взаимосвязаны и плавно переходят друг в друга. Но что если пространственно-временной континуум на самом деле не цикличный, а «плоский»? Это означает, что в формировании Вселенной время, по сути, не играет роли, и все явления становятся бесконечными. Если это так, то наша Вселенная является лишь частью безграничной Мультивселенной, где существуют параллельные миры.
3. Что находится в центре черной дыры?
Черные дыры являются излюбленным объектом изучения у астрофизиков. В общепринятом смысле черная дыра — это область во Вселенной с настолько сильным гравитационным полем, что его даже не может преодолеть свет. В результате наблюдений за сверхмассивной черной дырой в центре нашей галактики были получены ответы на многочисленные вопросы об этих загадочных объектах. Но до сих пор ученые не имеют ни малейшего представления о том, что находится в центре черной дыры. Там может быть «сингулярность» — точка бесконечной плотности, в которой масса сконцентрирована в бесконечно малом пространстве. Это может быть причиной того, что черные дыры поглощают материю и даже целые галактики.
4. Может ли что-то двигаться быстрее скорости света?
С тех пор как Эйнштейн открыл свою легендарную теорию относительности, вопрос о максимально возможной скорости во Вселенной, казалось бы, должен был решиться навсегда. Согласно теории, чтобы объект двигался со скоростью света, он должен обладать максимальной энергией, которую имеют космические лучи. С другой стороны даже космические лучи не обязательно движутся со скоростью света. Ограничение скорости до определенной максимальной величины также может быть причиной того, что мы до сих пор не вышли на контакт с инопланетными цивилизациями. Что если в других галактиках скорость не ограничена временем движения света в секунду? Если бы существовала скорость выше скорости света, это могло бы нарушить казуальность — отношение между причинами и следствиями событий, и как результат путешествие во времени оказалось бы возможным.
5. Существует ли единая теория?
В 20 веке были открыты две масштабные теории, которые изменили видение на многие физические явления. Одна из них — теория квантовой механики — подробно описывала взаимодействие мельчайших неделимых частиц. Другая — теория относительности Эйнштейна — на физическом уровне смогла объяснить такие масштабное явление, как формирование галактик. Обе теории пока что считаются верными. Но вот только есть одна проблема — они несовместимы. Ученые до сих пор не могут это понять и пытаются найти единую, или, как ее называют, Теорию всего. Пока что единственным серьезным прорывом в этой проблеме стала теория струн, которая может объяснить взаимосвязь между теорией относительности и теорией квантовой механики. Но ее пока что не удалось подтвердить экспериментами, и вопрос о создании единой теории остается открытым.
