Paradossi dell'universo. Incredibili paradossi dell'universo

I paradossi si possono trovare ovunque, dall'ecologia alla geometria, dalla logica alla chimica. Anche il computer su cui stai leggendo l'articolo è pieno di paradossi. Ecco dieci spiegazioni di curiosi paradossi. Alcuni di essi sono così strani che è difficile capire immediatamente quale sia il punto...

1. Paradosso di Banach-Tarski

Immagina di tenere una palla tra le mani. Ora immagina di iniziare a fare a pezzi questa palla e che i pezzi possano avere la forma che preferisci. Poi unisci i pezzi in modo da ottenere due palline invece di una. Quanto saranno grandi queste palline rispetto alla pallina originale?
Secondo la teoria degli insiemi, le due palline risultanti avranno la stessa dimensione e forma della pallina originale. Inoltre, se teniamo conto del fatto che le palline hanno volumi diversi, allora ognuna delle palline può essere trasformata secondo l'altra. Ciò suggerisce che un pisello può essere diviso in palline delle dimensioni del Sole.
Il trucco del paradosso è che puoi rompere le palline in pezzi di qualsiasi forma. In pratica, questo è impossibile: la struttura del materiale e, in definitiva, la dimensione degli atomi impongono alcune restrizioni.
Affinché sia davvero possibile rompere la palla come preferisci, è necessario che contenga un numero infinito di punti zero-dimensionali disponibili. Quindi la palla di tali punti sarà infinitamente densa e quando la rompi, le forme dei pezzi potrebbero risultare così complesse da non avere un certo volume. E puoi assemblare questi pezzi, ciascuno contenente un numero infinito di punti, in una nuova palla di qualsiasi dimensione. La nuova pallina sarà ancora composta da infiniti punti, ed entrambe le palline avranno la stessa densità infinita.
Se provi a mettere in pratica l’idea, niente funzionerà. Ma tutto funziona alla grande quando si lavora con le sfere matematiche: insiemi numerici infinitamente divisibili nello spazio tridimensionale. Il paradosso risolto è chiamato teorema di Banach-Tarski e gioca un ruolo enorme nella teoria matematica degli insiemi.

2. Il paradosso di Peto

Ovviamente le balene sono molto più grandi di noi, il che significa che hanno molte più cellule nel loro corpo. E ogni cellula del corpo può teoricamente diventare maligna. Pertanto, le balene hanno molte più probabilità di contrarre il cancro rispetto agli umani, giusto?
Non in questo modo. Il paradosso di Peto, dal nome del professore di Oxford Richard Peto, afferma che non esiste alcuna correlazione tra le dimensioni degli animali e il cancro. Gli esseri umani e le balene hanno più o meno la stessa probabilità di contrarre il cancro, ma alcune razze di piccoli topi hanno una probabilità molto più elevata.
Alcuni biologi ritengono che la mancanza di correlazione nel paradosso di Peto possa essere spiegata dal fatto che gli animali più grandi sono più resistenti ai tumori: un meccanismo che funziona per impedire alle cellule di mutare durante il processo di divisione.

3. Il problema del tempo presente

Perché qualcosa esista fisicamente, deve essere presente nel nostro mondo per qualche tempo. Non può esistere un oggetto senza lunghezza, larghezza e altezza, e non può esistere un oggetto senza “durata”: un oggetto “istantaneo”, cioè uno che non esiste almeno per un certo periodo di tempo, non esiste affatto .
Secondo il nichilismo universale, il passato e il futuro non occupano il tempo del presente. Inoltre, è impossibile quantificare la durata che chiamiamo "tempo presente": qualsiasi periodo di tempo che chiamiamo "tempo presente" può essere diviso in parti: passato, presente e futuro.
Se il presente dura, diciamo, un secondo, allora questo secondo può essere diviso in tre parti: la prima parte sarà il passato, la seconda il presente, la terza il futuro. Anche il terzo di secondo che oggi chiamiamo presente può essere diviso in tre parti. Sicuramente hai già capito l'idea: puoi continuare così all'infinito.
Quindi il presente non esiste realmente perché non continua nel tempo. Il nichilismo universale usa questo argomento per dimostrare che non esiste assolutamente nulla.

4. Il paradosso di Moravec

Qual è la probabilità che un numero casuale inizi con il numero "1"? O dal numero "3"? O con "7"? Se conosci un po' la teoria della probabilità, puoi immaginare che la probabilità sia una su nove, ovvero circa l'11%.
Se guardi i numeri reali, noterai che il “9” ricorre molto meno frequentemente rispetto all’11% dei casi. Inoltre, molti meno numeri del previsto iniziano con “8”, ma ben il 30% dei numeri inizia con “1”. Questo modello paradossale si manifesta in tutti i tipi di casi della vita reale, dalla dimensione della popolazione ai prezzi delle azioni alla lunghezza dei fiumi.
Il fisico Frank Benford notò per la prima volta questo fenomeno nel 1938. Scoprì che la frequenza con cui una cifra appariva per prima diminuiva man mano che la cifra aumentava da uno a nove. Cioè, "1" appare come prima cifra circa il 30,1% delle volte, "2" appare circa il 17,6% delle volte, "3" appare circa il 12,5% delle volte e così via fino a quando appare "9" come prima cifra solo nel 4,6% dei casi.
Per capirlo, immagina di numerare i biglietti della lotteria in sequenza. Quando numera i tuoi biglietti da uno a nove, c'è una probabilità dell'11,1% che qualsiasi numero sia il numero uno. Quando aggiungi il biglietto numero 10, la possibilità che un numero casuale inizi con "1" aumenta al 18,2%. Aggiungi i biglietti dal n. 11 al n. 19 e la possibilità che un numero di biglietto inizi con "1" continua ad aumentare, raggiungendo un massimo del 58%. Ora aggiungi il biglietto numero 20 e continua a numerare i biglietti. La possibilità che un numero inizi con un "2" aumenta, mentre la possibilità che un numero inizi con un "1" diminuisce lentamente.
La legge di Benford non si applica a tutti i casi di distribuzione dei numeri. Ad esempio, gli insiemi di numeri la cui portata è limitata (altezza o peso umano) non sono coperti dalla legge. Inoltre, non funziona con set che contengono solo uno o due ordini.
Tuttavia, la legge si applica a molti tipi di dati. Di conseguenza, le autorità possono utilizzare la legge per individuare le frodi: quando le informazioni fornite non rispettano la Legge di Benford, le autorità possono concludere che qualcuno ha falsificato i dati.

6. Paradosso C

I geni contengono tutte le informazioni necessarie per la creazione e la sopravvivenza di un organismo. Inutile dire che gli organismi complessi dovrebbero avere i genomi più complessi, ma questo non è vero.
Le amebe unicellulari hanno genomi 100 volte più grandi di quelli umani, infatti, hanno forse i genomi più grandi conosciuti; E nelle specie molto simili tra loro, il genoma può differire radicalmente. Questa stranezza è nota come paradosso C.
Una conclusione interessante del paradosso C è che il genoma potrebbe essere più grande del necessario. Se venissero utilizzati tutti i genomi del DNA umano, il numero di mutazioni per generazione sarebbe incredibilmente alto.
I genomi di molti animali complessi come gli esseri umani e i primati includono DNA che non codifica nulla. Questa enorme quantità di DNA inutilizzato, che varia notevolmente da creatura a creatura, sembra non dipendere da nulla, ed è ciò che crea il paradosso C.

7. Formica immortale su una corda

Immagina una formica che striscia lungo una corda di gomma lunga un metro alla velocità di un centimetro al secondo. Immagina anche che la corda si allunghi di un chilometro ogni secondo. La formica arriverà mai alla fine?
Sembra logico che una formica normale non ne sia capace, perché la velocità del suo movimento è molto inferiore alla velocità con cui si allunga la corda. Tuttavia, la formica alla fine raggiungerà l'estremità opposta.
Quando la formica non ha ancora cominciato a muoversi, il 100% della corda si trova davanti a lei. Dopo un secondo, la corda è diventata molto più grande, ma anche la formica ha camminato per una certa distanza e, se la conti in percentuale, la distanza che deve percorrere è diminuita: è già inferiore al 100%, anche se non di molto.
Anche se la corda si allunga costantemente, anche la piccola distanza percorsa dalla formica diventa maggiore. E, sebbene nel complesso la corda si allunghi a una velocità costante, il percorso della formica diventa ogni secondo un po' più corto. Anche la formica continua ad avanzare a velocità costante per tutto il tempo. Pertanto, ad ogni secondo aumenta la distanza che ha già percorso e diminuisce la distanza che deve percorrere. In percentuale, ovviamente.
C'è una condizione affinché il problema abbia soluzione: la formica deve essere immortale. Quindi, la formica raggiungerà la fine in 2,8×1043,429 secondi, che è leggermente più lungo dell’esistenza dell’Universo.

In cosmologia, la questione della finitezza o dell'infinità dell'Universo è di grande importanza:

se l'Universo è finito, allora, come ha dimostrato Friedman, non può essere stazionario e deve espandersi o contrarsi;

se l'Universo è infinito, qualsiasi ipotesi sulla sua compressione o espansione perde ogni significato.

È noto che i cosiddetti paradossi cosmologici venivano avanzati come obiezioni alla possibilità dell'esistenza di un Universo infinito, infinito nel senso che né le sue dimensioni, né il tempo di esistenza, né la massa della materia in esso contenuta può essere espresso da qualsiasi numero, non importa quanto grande. Vediamo quanto si rivelano fondate queste obiezioni.

I paradossi cosmologici del TAU sono l'essenza e la ricerca

È noto che le principali obiezioni alla possibilità dell'esistenza di un Universo infinito nel tempo e nello spazio sono le seguenti.

1. VlV 1744 L'astronomo svizzero J.F. Chezot fu il primo a dubitare della correttezza dell'idea di un Universo infinito: se il numero di stelle nell'Universo è infinito, allora perché l'intero cielo non brilla come la superficie di una singola stella ? Perché il cielo è scuro? Perché le stelle sono separate da spazi oscuri? Si ritiene che la stessa obiezione al modello di un Universo infinito sia stata avanzata dal filosofo tedesco G. Olbers nel 1823. La controargomentazione di Albers era che la luce che arriva a noi da stelle lontane dovrebbe essere attenuata a causa dell'assorbimento della materia sul suo percorso. Ma in questo caso, questa sostanza stessa dovrebbe riscaldarsi e brillare intensamente, come le stelle”. . Tuttavia, le cose stanno davvero così! Secondo le idee moderne, il vuoto non è “una “cosa in più”, ma è una “cosa in più”, che ha proprietà fisiche molto reali. Allora perché non supporre che la luce interagisca con questa "cosa" in modo tale che ogni fotone di luce, quando si muove in questa "cosa", perde energia in proporzione alla distanza percorsa, a seguito della quale la radiazione del fotone si sposta verso la parte rossa dello spettro. Naturalmente, l'assorbimento dell'energia fotonica da parte del vuoto è accompagnato da un aumento della temperatura del vuoto, a seguito del quale il vuoto diventa una fonte di radiazione secondaria, che può essere chiamata radiazione di fondo. Quando la distanza dalla Terra all'oggetto emittente, la stella tAU, la galassia tAU, raggiunge un certo valore limite, la radiazione proveniente da questo oggetto riceve uno spostamento verso il rosso così grande da fondersi con la radiazione di fondo del vuoto. Pertanto, sebbene il numero di stelle nell'Universo infinito sia infinito, il numero di stelle osservate dalla Terra, e in generale da qualsiasi punto dell'Universo, ovviamente, in qualsiasi punto dello spazio l'osservatore vede se stesso come se fosse al centro dell'Universo, da cui si osserva un certo numero limitato di stelle (galassie). Allo stesso tempo, alla frequenza della radiazione di fondo, l'intero cielo brilla come la superficie di un'unica stella, che viene effettivamente osservata.

2. Nel 1850 Il fisico tedesco R. Clausius Vl.. arrivò alla conclusione che in natura il calore passa da un corpo caldo a uno freddo.. lo stato dell'Universo deve cambiare sempre più in una certa direzione.. Queste idee furono sviluppate dal fisico inglese William Thomson, secondo cui tutti i processi fisici nell'Universo sono accompagnati dalla conversione dell'energia luminosa in calore." Di conseguenza, l’Universo si trova ad affrontare la “morte termica”, quindi l’esistenza infinita dell’Universo nel tempo è impossibile. In realtà, questo non è il caso. Secondo i concetti moderni, la materia viene convertita in “energia luminosa” e “calore” a seguito di processi termonucleari che si verificano nelle stelle. La “morte termica” avverrà non appena tutta la materia dell’Universo “brucerà” nelle reazioni termonucleari. Ovviamente, in un Universo infinito, anche le riserve di materia sono infinite, quindi tutta la materia dell'Universo “brucia” per un tempo infinitamente lungo. La “morte termica” minaccia piuttosto l’Universo finito, poiché le riserve di materia in esso contenute sono limitate. Tuttavia, anche nel caso di un Universo finito, la sua “morte termica” non è obbligatoria. Anche Newton disse qualcosa del genere: La natura ama le trasformazioni. Perché non dovrebbero essercene alcune in una serie di trasformazioni diverse in cui la materia si trasforma in luce e la luce si trasforma in materia?” Attualmente tali trasformazioni sono ben note: da un lato la materia si trasforma in luce a seguito di reazioni termonucleari, dall'altro i fotoni, ad es. la luce, in determinate condizioni, si trasforma in due particelle completamente materiali: elettrone e positrone. Pertanto, in natura esiste una circolazione di materia ed energia, che esclude la “morte termica” nell'Universo.

3. Nel 1895 L'astronomo tedesco H. Seliger Vl.. è giunto alla conclusione che l'idea di uno spazio infinito pieno di materia a densità finita è incompatibile con la legge di gravità di Newton.. Se in uno spazio infinito la densità della materia non è infinitesimale, ma ogni due particelle, secondo la legge di Newton, si attraggono reciprocamente, quindi la forza gravitazionale che agisce su qualsiasi corpo sarebbe infinitamente grande e sotto la sua influenza i corpi riceverebbero un'accelerazione infinitamente grande.

Come spiegato, ad esempio, da I.D. Novikov in, l'essenza del paradosso gravitazionale è la seguente. Supponiamo che l'Universo sia, in media, uniformemente riempito di corpi celesti, in modo che la densità media della materia in volumi di spazio molto grandi sia la stessa. Proviamo a calcolare, secondo la legge di Newton, quale forza gravitazionale causata da tutta la materia infinita dell'Universo agisce su un corpo (ad esempio una galassia) posto in un punto arbitrario dello spazio. Supponiamo innanzitutto che l'Universo sia vuoto. Posizioniamo un corpo di prova A in un punto arbitrario nello spazio. Circondiamo questo corpo con una sostanza di densità che riempie una palla di raggio R, in modo che il corpo A sia al centro della palla. È chiaro senza calcoli che, a causa della simmetria, la gravitazione di tutte le particelle di materia della palla nel suo centro si bilancia tra loro e la forza risultante è zero, cioè nessuna forza agisce sul corpo A. Ora aggiungeremo alla palla sempre più strati sferici di materia della stessa densità.. gli strati sferici di materia non creano forze gravitazionali nella cavità interna e l'aggiunta di questi strati non cambia nulla, cioè come prima, la forza gravitazionale risultante per A è zero. Proseguendo il processo di stratificazione si arriva infine ad un Universo infinito, uniformemente riempito di materia, in cui la forza gravitazionale risultante che agisce su A è zero.

Tuttavia il ragionamento può essere svolto diversamente. Prendiamo ancora una palla omogenea di raggio R in un Universo vuoto. Posizioniamo il nostro corpo non al centro di questa palla con la stessa densità di materia di prima, ma sul suo bordo. Ora la forza gravitazionale che agisce sul corpo A sarà uguale secondo la legge di Newton

dove M è la massa della palla; m è la massa del corpo di prova A.

Ora aggiungeremo strati sferici di materia alla palla. Una volta aggiunto un guscio sferico a questa palla, non aggiungerà alcuna forza gravitazionale al suo interno. Pertanto la forza gravitazionale che agisce sul corpo A non cambierà ed è sempre uguale a F.

Continuiamo il processo di aggiunta di gusci sferici di materia della stessa densità. La forza F rimane invariata. Al limite, otteniamo ancora un Universo pieno di materia omogenea con la stessa densità. Ora, però, sul corpo A agisce la forza F. Ovviamente, a seconda della scelta della pallina iniziale, è possibile ottenere la forza F dopo la transizione verso un Universo uniformemente riempito di materia. Questa ambiguità è chiamata paradosso gravitazionale... La teoria di Newton non consente di calcolare in modo inequivocabile le forze gravitazionali in un Universo infinito senza ulteriori presupposti. Solo la teoria di Einstein ci permette di calcolare queste forze senza alcuna contraddizione”.

Le contraddizioni, però, scompaiono immediatamente se ricordiamo che l’Universo infinito TAU non è la stessa cosa di uno molto grande:

in un Universo infinito, non importa quanti strati di materia aggiungiamo alla palla, una quantità infinitamente grande di materia rimane al di fuori di essa;

nell'Universo infinito, una palla di qualsiasi raggio, non importa quanto grande, con un corpo di prova sulla sua superficie può sempre essere circondata da una sfera di raggio ancora maggiore in modo tale che sia la palla che il corpo di prova sulla sua superficie sarà all'interno di questa nuova sfera piena di materia della stessa densità, come all'interno della palla; in questo caso, l'entità delle forze gravitazionali che agiscono sul corpo di prova dal lato della palla sarà pari a zero.

Pertanto, non importa quanto aumentiamo il raggio della palla e non importa quanti strati di materia aggiungiamo, in un Universo infinito uniformemente riempito di materia, l'entità delle forze gravitazionali che agiscono sul corpo di prova sarà sempre pari a zero. . In altre parole, l’entità delle forze gravitazionali create da tutta la materia nell’Universo è zero in ogni punto. Tuttavia, se non c'è alcuna sostanza al di fuori della sfera sulla cui superficie giace il corpo di prova, ad es. se tutta la materia dell'Universo è concentrata all'interno di questa palla, allora una forza gravitazionale proporzionale alla massa della materia contenuta nella palla agisce sul corpo di prova che giace sulla superficie di questo corpo. Sotto l'influenza di questa forza, il corpo di prova, e in generale tutti gli strati esterni della sostanza della palla, saranno attratti verso il suo centro: una palla di dimensioni finite, uniformemente riempita di materia, sarà inevitabilmente compressa sotto l'influenza della gravità forze. Questa conclusione deriva sia dalla legge di gravitazione universale di Newton che dalla teoria della relatività generale di Einstein: un Universo di dimensioni finite non può esistere, poiché sotto l’influenza delle forze gravitazionali la sua materia deve contrarsi continuamente verso il centro dell’Universo.

VlNewton capì che, secondo la sua teoria della gravità, le stelle dovrebbero essere attratte l'una dall'altra e quindi, a quanto pare... dovrebbero cadere l'una sull'altra, avvicinandosi ad un certo punto. Newton disse che è così (di seguito viene sottolineato da me tAU V.P .) dovrebbe effettivamente essere il caso se avessimo solo un numero finito di stelle in una regione finita di spazio. Ma... se il numero delle stelle è infinito e sono distribuite più o meno equamente nello spazio infinito, allora ciò non accadrà mai, poiché non esiste un punto centrale dove dovrebbero cadere. Questo ragionamento è un esempio di quanto sia facile mettersi nei guai quando si parla di infinito. In un Universo infinito, qualsiasi punto può essere considerato il centro, poiché su entrambi i lati il numero di stelle è infinito. (Quindi puoi tAU V.P.) .. prendi un sistema finito in cui tutte le stelle cadono l'una sull'altra, tendendo al centro, e guarda quali cambiamenti accadranno se aggiungi sempre più stelle, distribuite approssimativamente uniformemente all'esterno della regione in esame . Non importa quante stelle aggiungiamo, tenderanno sempre al centro." Pertanto, per non finire nei guai, dobbiamo selezionare una certa regione finita dall'Universo infinito, assicurarci che in una regione così finita le stelle cadano verso il centro di questa regione, e quindi estendere questa conclusione all'Universo infinito e dichiarare che l'esistenza di un tale universo è impossibile. Ecco un esempio di come Vl.. viene trasferito all'universo nel suo insieme..B" come qualcosa di assoluto, uno stato.. al quale.. solo una parte della materiaB può essere soggetta" (F. Engels. Anti- Dühring), ad esempio una stella singola o un ammasso di stelle. Infatti, poiché nell'Universo infinito qualsiasi punto può essere considerato il centro, il numero di tali punti è infinito. In quale direzione tra questi infiniti punti si muoveranno le stelle? E ancora una cosa: anche se un punto del genere viene scoperto all'improvviso, un numero infinito di stelle si muoverà nella direzione di questo punto per un tempo infinito e anche la compressione dell'intero Universo infinito a questo punto avverrà in un tempo infinito , cioè. Mai. La questione è diversa se l'Universo è finito. In un tale Universo, c'è un unico punto, che è il centro dell'Universo - questo è il punto da cui è iniziata l'espansione dell'Universo e in cui tutta la materia dell'Universo si concentrerà nuovamente quando la sua espansione sarà sostituita dalla compressione . Quindi, è l’Universo finito, cioè L'Universo, le cui dimensioni in ogni momento del tempo e la quantità di materia in esso concentrata possono essere espresse da alcuni numeri finiti, è condannato alla contrazione. Essendo in uno stato di compressione, l'Universo non sarà mai in grado di uscire da questo stato senza qualche tipo di influenza esterna. Poiché, tuttavia, non c’è materia, né spazio, né tempo al di fuori dell’Universo, l’unica ragione dell’espansione dell’Universo può essere l’azione espressa nelle parole VlDa ci sarà la luce!B.” Come scrisse una volta F. Engels: "Possiamo girare e rigirare come vogliamo, ma... torniamo ogni volta di nuovo... al dito di Dio" (F. Engels. Anti-Dühring). Tuttavia, il dito di Dio non può essere oggetto di studio scientifico.

Conclusione

L'analisi dei cosiddetti paradossi cosmologici ci consente di concludere quanto segue.

1. Lo spazio mondiale non è vuoto, ma è riempito da qualche mezzo, sia che chiamiamo questo mezzo etere o vuoto fisico. Quando si muovono in questo mezzo, i fotoni perdono energia in proporzione alla distanza percorsa e alla distanza percorsa, per cui l'emissione di fotoni si sposta nella parte rossa dello spettro. Come risultato dell'interazione con i fotoni, la temperatura del vuoto o dell'etere aumenta di diversi gradi sopra lo zero assoluto, per cui il vuoto diventa una fonte di radiazione secondaria corrispondente alla sua temperatura assoluta, che viene effettivamente osservata. Alla frequenza di questa radiazione, che in realtà è la radiazione di fondo del vuoto, l'intero cielo risulta essere ugualmente luminoso, come ipotizzato da J.F. Chaizeau.

2. Contrariamente all'ipotesi di R. Clausius, la “morte termica” non minaccia l'Universo infinito, che comprende una quantità infinita di materia che può trasformarsi in calore in un tempo infinitamente lungo, cioè Mai. La “morte termica” minaccia un universo finito, contenente una quantità finita di materia che può essere convertita in calore in un tempo finito. Ecco perché l'esistenza di un Universo finito risulta essere impossibile.

3. In un Universo infinito, le cui dimensioni non possono essere espresse da nessuno, non importa quanto grande, riempito uniformemente di materia con densità diversa da zero, l'entità delle forze gravitazionali che agiscono in qualsiasi punto dell'Universo è uguale a zero: questo è il vero paradosso gravitazionale dell'Universo infinito. L'uguaglianza delle forze gravitazionali a zero in qualsiasi punto di un Universo infinito, uniformemente pieno di materia, significa che lo spazio in un tale Universo è ovunque euclideo.

Nell'Universo finito, cioè nell'Universo, le cui dimensioni possono essere espresse da alcuni numeri, anche se molto grandi, un corpo di prova situato ai margini dell'Universo è soggetto ad una forza attrattiva proporzionale alla massa della sostanza in esso contenuta, a seguito di quale questo corpo tenderà al centro dell'Universo - finito L'Universo, la cui materia è uniformemente distribuita in tutto il suo volume limitato, è condannato alla compressione, che non sarà mai sostituita dall'espansione senza qualche tipo di influenza esterna.

Pertanto, tutte le obiezioni o i paradossi che si credono diretti contro la possibilità dell'esistenza di un Universo infinito nel tempo e nello spazio, sono in realtà diretti contro la possibilità dell'esistenza di un Universo finito. In realtà l'Universo è infinito sia nello spazio che nel tempo; infinito nel senso che né la dimensione dell'Universo, né la quantità di materia in esso contenuta, né la sua durata possono essere espressi da alcun numero, non importa quanto grande: infinito, è infinito. L'Universo Infinito non è mai sorto né come risultato di un'espansione improvvisa e inspiegabile e di un ulteriore sviluppo di qualche oggetto “Materiale”, né come risultato della creazione Divina.

Si deve tuttavia presumere che gli argomenti di cui sopra sembreranno del tutto poco convincenti ai sostenitori della teoria del Big Bang. Secondo il famoso scienziato H. Alven Vl, meno prove scientifiche ci sono, più fanatica diventa la credenza in questo mito. Sembra che nell'attuale clima intellettuale il grande vantaggio della cosmologia del Big Bang sia quello di essere un insulto al buon senso: credo, quiaassurdum (citato in ). Purtroppo, ormai da tempo, la fede fanatica in una o nell'altra teoria è una tradizione: quanto più appaiono le prove dell'inconsistenza scientifica di tali teorie, tanto più fanatica diventa la fede nella loro assoluta infallibilità.

Un tempo, polemizzando con il famoso riformatore della chiesa Lutero, Erasmo da Rotterdam scrisse: "Qui, lo so, alcuni, tappandosi le orecchie, grideranno sicuramente: "Erasmo ha osato combattere con Lutero, cioè una mosca con un elefante!" . Se qualcuno vuole attribuire questo alla mia debolezza di mente o ignoranza, allora non discuterò con lui, solo se i deboli di mente, anche per motivi di apprendimento, possono discutere con coloro che Dio ha donato più ricchi. Forse la mia opinione mi inganna; quindi voglio essere un interlocutore, non un giudice, un esploratore, non un fondatore; Sono pronto a imparare da chiunque offra qualcosa di più corretto e affidabile. Se il lettore vede che la dotazione del mio saggio è uguale a quella della parte opposta, allora sarà lui stesso a valutare e giudicare ciò che è più importante: il giudizio di tutte le persone illuminate..., tutte le università..., oppure l'opinione privata di questa o quella persona... So che nella vita capita spesso che la maggioranza prevalga sui migliori. So che quando si indaga sulla verità non è mai una cattiva idea aggiungere la propria diligenza a ciò che è stato fatto prima”.

Con queste parole concluderemo il nostro breve approfondimento.

Klimishin I.A. Astronomia relativistica. M.: Nauka, 1983.

Hawking S. Dal big bang ai buchi neri. M.: Mir, 1990.

Novikov I.D. Evoluzione dell'Universo. M.: Nauka, 1983.

Ginzburg V.L. A proposito di fisica e astrofisica. Articoli e discorsi. M.: Nauka, 1985.

Lo guardano insieme.

Paradossi dell'Universo

Valeri Petrov

introduzione

In cosmologia, la questione della finitezza o dell'infinità dell'Universo è di grande importanza:

se l'Universo è finito, allora, come ha dimostrato Friedman, non può essere stazionario e deve espandersi o contrarsi;

se l'Universo è infinito, qualsiasi ipotesi sulla sua compressione o espansione perde ogni significato.

Paradossi cosmologiciEssenza e ricerca

È noto che le principali obiezioni alla possibilità dell'esistenza di un Universo infinito nel tempo e nello spazio sono le seguenti.

1. Nel 1744 L'astronomo svizzero J.F. Chezot fu il primo a dubitare della correttezza dell'idea di un Universo infinito: se il numero di stelle nell'Universo è infinito, allora perché l'intero cielo non brilla come la superficie di una singola stella ? Perché il cielo è scuro? Perché le stelle sono separate da spazi oscuri? . Si ritiene che la stessa obiezione al modello di un Universo infinito sia stata avanzata dal filosofo tedesco G. Olbers nel 1823. La controargomentazione di Olbers era che la luce che arriva a noi da stelle lontane dovrebbe essere attenuata dall'assorbimento nella materia sul suo percorso. Ma in questo caso, questa sostanza stessa dovrebbe riscaldarsi e brillare intensamente, come le stelle. . Tuttavia, le cose stanno davvero così! Secondo le idee moderne, il vuoto non è nulla, ma qualcosa che ha proprietà fisiche molto reali. Allora perché non supporre che la luce interagisca con questo qualcosa in modo tale che ogni fotone di luce, quando si muove in questo qualcosa, perde energia in proporzione alla distanza percorsa, in conseguenza della quale la radiazione del fotone si sposta nella parte rossa del lo spettro. Naturalmente, l'assorbimento dell'energia fotonica da parte del vuoto è accompagnato da un aumento della temperatura del vuoto, a seguito del quale il vuoto diventa una fonte di radiazione secondaria, che può essere chiamata radiazione di fondo. Quando la distanza dalla Terra all'oggetto emittente di una stella o di una galassia raggiunge un certo valore limite, la radiazione proveniente da questo oggetto riceve uno spostamento verso il rosso così grande da fondersi con la radiazione di fondo del vuoto. Pertanto, sebbene il numero di stelle nell'Universo infinito sia infinito, il numero di stelle osservate dalla Terra, e in generale da qualsiasi punto dell'Universo, ovviamente, in qualsiasi punto dello spazio l'osservatore vede se stesso come se fosse al centro dell'Universo, da cui si osserva un certo numero limitato di stelle (galassie). Allo stesso tempo, alla frequenza della radiazione di fondo, l'intero cielo brilla come la superficie di un'unica stella, che viene effettivamente osservata.

2. Nel 1850 Il fisico tedesco R. Clausius... arrivò alla conclusione che in natura il calore passa da un corpo caldo a uno freddo... lo stato dell'Universo dovrebbe cambiare sempre più in una certa direzione... Queste idee furono sviluppate dagli inglesi fisico William Thomson, secondo il quale tutti i processi fisici nell'Universo sono accompagnati dalla conversione dell'energia luminosa in calore. Di conseguenza, l'Universo si trova ad affrontare la morte termica, quindi l'esistenza infinita dell'Universo nel tempo è impossibile. In realtà, questo non è il caso. Secondo i concetti moderni, la materia viene convertita in energia luminosa e calore a seguito di processi termonucleari che si verificano nelle stelle. La morte termica avverrà non appena tutta la materia dell'Universo brucerà nelle reazioni termonucleari. Ovviamente, in un Universo infinito, anche le riserve di materia sono infinite, quindi tutta la materia nell'Universo si esaurirà in un tempo infinitamente lungo. La morte termica minaccia piuttosto l'Universo finito, poiché le sue riserve di materia sono limitate. Tuttavia, anche nel caso di un Universo finito, la sua morte termica non è obbligatoria. Anche Newton disse qualcosa del genere: La natura ama le trasformazioni. Perché non dovrebbero essercene alcune in una serie di trasformazioni diverse in cui la materia si trasforma in luce e la luce in materia? Attualmente tali trasformazioni sono ben note: da un lato la materia si trasforma in luce a seguito di reazioni termonucleari, dall'altro i fotoni, ad es. la luce, in determinate condizioni, si trasforma in due particelle completamente materiali, l'elettrone e il positrone. Pertanto, in natura esiste una circolazione di materia ed energia, che esclude la morte termica dell'Universo.

La scienza, secondo la sua definizione generalmente accettata, pretende di trovare prove vere di qualche idea sul mondo. L'uomo ha sempre cercato di spiegare la logica e le ragioni degli eventi che accadono intorno a lui. La scienzaè un processo di rinnovamento costante, rivoluzione di opinioni e cambiamenti di paradigma. Tuttavia, anche la scienza ha il suo tallone d’Achille, che mette in dubbio la possibilità generale di un’interpretazione e comprensione ragionevole dell’Universo.

Paradosso – un termine che denota una contraddizione, uno scontro di opinioni, una dichiarazione di un nuovo giudizio che va contro il paradigma accettato o il buon senso in linea di principio. Questo concetto, sorto durante l'antichità, rimane ancora attuale.

Molte persone hanno familiarità con questi paradossi logici, come il paradosso del bugiardo o il problema dell’uovo e della gallina. In questo articolo esamineremo quei paradossi che vanno oltre la vita di tutti i giorni e influenzano uno dei misteri più misteriosi e inspiegabili: la struttura dell'Universo.

Paradosso di Fermi

Il paradosso di Fermi sembrerà molto affascinante per coloro che sono interessati alla questione delle civiltà aliene. Siamo gli unici esseri intelligenti nell'Universo? Un fisico italiano una volta fece questa domanda. Enrico Fermi, ma non ha risposto. Il paradosso è che secondo l'equazione di Drake, che calcolava il numero approssimativo di possibili pianeti intelligenti solo nella nostra galassia (che è di circa 100mila), l'umanità avrebbe dovuto entrare in contatto almeno con uno di essi molto tempo fa. Tuttavia, durante l'intera esistenza della nostra civiltà, l'uomo non è stato in grado di captare un solo segnale alieno.

Ci sono state innumerevoli soluzioni a questo paradosso da parte di vari scienziati. Ecco alcuni dei più comuni:

I terrestri sono gli unici esseri intelligenti nell'Universo;
Esistono pianeti simili alla Terra che sono in grado di produrre vita, ma la vita su di essi è ora allo stesso livello di quando i dinosauri correvano sul nostro pianeta;
La colonizzazione della Via Lattea e la comunicazione con altre civiltà semplicemente non interessano alle razze aliene;
Le nostre tecnologie sono troppo primitive per captare segnali dalle superciviltà;
Teoria del complotto: la comunicazione con gli alieni è già stata stabilita, ma il governo mondiale ce la nasconde;
Le superciviltà esistono, ma semplicemente ci osservano dall'esterno, come cavie;
Le nostre menti e i nostri sensi sono troppo primitivi per percepire gli esseri supersviluppati.

Paradosso dei gemelli

Questo paradosso è noto a tutti fin dai tempi della fisica scolastica. Ricordiamo il film "Interstellar" (2014), in cui questo problema è diventato una delle linee centrali della trama. Nella sua forma generalmente accettata, il paradosso dei gemelli suona così: uno dei gemelli è sulla Terra, il secondo viaggia nello spazio. Quando il secondo ritornerà sulla Terra, suo fratello sarà molto più vecchio di lui, poiché passerà più tempo secondo l'orologio terrestre che secondo il suo. A differenza del paradosso di Fermi, per il quale esistono decine di possibili risposte, questo paradosso ha una spiegazione semplice. Il tempo è relativo. Durante il volo, entrambi i fratelli si trovavano in sistemi di riferimento diversi e, quindi, il tempo scorreva per loro a velocità diverse.

Il paradosso di Dio

Un paradosso che si discosta dal quadro generale ma che, come ogni altra cosa, cerca di spiegare gli eterni misteri della struttura dell'Universo. È stato creato da qualche Creatore o è il risultato del Big Bang?

Il paradosso di Dio contiene due affermazioni. Innanzitutto, Dio è onnipotente. In secondo luogo, Dio è onnipotente. Domanda: Può il Dio onnipotente creare una pietra tale che nemmeno il Dio onnipotente possa sollevarla? Il paradosso qui è questo. Se Dio può creare una pietra del genere, ma non può sollevarla, significa che non è onnipotente. Se Dio non può crearlo, allora Dio non è onnipotente. Questo paradosso è stato visto nella tradizione religiosa occidentale come una prova dell'impossibilità dell'esistenza di Dio. D'altra parte, la questione dell'onnipotenza di Dio ha dato origine a una disputa su cosa sia Dio e se possa applicare a se stesso la sua onnipotenza.

Paradosso del cielo stellato

Altro nome - paradosso fotometrico. Prendiamo un Universo infinito e mettiamo al suo interno un numero infinito di stelle. Sulla base di ciò, possiamo supporre che il cielo dovrebbe essere completamente luminoso e non dovrebbero esserci aree scure. In realtà osserviamo la situazione opposta.

È stata proposta una soluzione a questo paradosso William Thomson in base all’età dell’Universo. Sono passati miliardi di anni dopo il Big Bang prima che in esso si potessero formare stelle, quasar e galassie, e questi sono interi miliardi di anni luce da noi. Di conseguenza, la luce che deve percorrere una distanza enorme fino alla Terra ci mostra cosa accadde molto prima della nascita delle prime stelle.

I paradossi scientifici e logici rappresentano costantemente un mistero per l'uomo. Alcuni sono in via di soluzione, altri rimangono al livello di ipotesi e supposizioni. Ma tutti provocano la razza umana a cercare costantemente risposte alle loro domande per avvicinarsi rapidamente al segreto dell'Universo, per spiegare il significato della loro esistenza.