Hvad Er Den Mindste Ting I Universet?

{h1}

Fysikere, der jagter universets mindste ingredienser, undrer sig over, om der er partikler mere grundlæggende end kvarker og elektroner, og hvis alle partikler er punkter eller strenge.

Svaret på det vedvarende spørgsmål om det mindste i universet har udviklet sig sammen med menneskeheden. Folk troede engang sandkorn var byggestenene af det vi ser omkring os. Derefter blev atomet opdaget, og det blev anset udeleligt, indtil det blev splittet for at afsløre protoner, neutroner og elektroner inde. Disse syntes også som fundamentale partikler, før forskerne opdagede, at protoner og neutroner er lavet af tre kvarker hver.

"Denne gang har vi ikke kunnet se noget bevis for, at der er noget inde i kvarker," siger fysiker Andy Parker. "Har vi nået det mest grundlæggende lag af sagen?"

Og selvom kvarker og elektroner er udelelige, sagde Parker, forskere ved ikke, om de er de mindste bit af materiel, der eksisterer, eller hvis universet indeholder genstande, der er endnu mere minut. [Grafisk: Naturens mindste partikler]

Parker, professor i højenergifysik ved Englands Cambridge University, for nylig vært vært for en tv-special på U.K.'s BBC Two Channel kaldet "Horizon: Hvor lille er universet?"

Strings eller point?

I eksperimenter synes teenagere, at små partikler som kvarker og elektroner virker som enkeltstående punkter uden rumlig fordeling. Men punktlignende objekter komplicerer fysikens love. Fordi du kan komme uendeligt tæt på et punkt, kan de kræfter, der virker på det, blive uendeligt store, og forskere hader uendigheder.

En ide kaldet superstring teori kunne løse dette problem. Teorien siger, at alle partikler, i stedet for at være punktlignende, faktisk er små sløjfer af streng. Intet kan komme uendeligt tæt på en streng af streng, for det vil altid være lidt tættere på den ene del end en anden. Det "smuthul" ser ud til at løse nogle af disse uendelighedsproblemer, hvilket gør ideen tiltalende for fysikere. Men videnskabsmænd har stadig ikke noget eksperimentelt bevis på, at strengteori er korrekt.

En anden måde at løse punktproblemet på er at sige at rummet i sig selv ikke er kontinuerligt og glat, men er faktisk lavet af diskrete pixels eller korn, undertiden omtalt som rumtidsskum. I så fald ville to partikler ikke være i stand til at komme uendeligt tæt på hinanden, fordi de altid skulle adskilles af den mindste størrelse af et kornkorn.

En singularitet

En anden kæmper for titlen på mindste ting i universet er singulariteten i midten af ​​et sort hul. Sorte huller dannes, når stoffet kondenseres i et lille nok rum, som tyngdekraften overtager, hvilket får sagen til at trække indad og indad, i sidste ende kondensere til et enkelt punkt af uendelig tæthed. I det mindste ifølge de nuværende fysiske love.

Men de fleste eksperter tror ikke, at sorte huller er uendeligt tætte. De tror, ​​at denne uendelighed er et produkt af en iboende konflikt mellem to regerende teorier - generel relativitet og kvantemekanik - og at når en teori om kvantegravethed kan formuleres, vil sorte hullers sande natur blive afsløret.

"Mit gæt er, at [black hole singularities] er ret meget mindre end en kvark, men jeg tror ikke, de er af uendelig tæthed," fortalte Parker WordsSideKick.com. "Sandsynligvis er de måske en million millioner gange eller endda mere end den, der er mindre end de afstande, vi har set indtil videre."

Det ville gøre singulariteterne stort set størrelsen af ​​superstrings, hvis de eksisterer.

Planck længden

Superstrings, singulariteter og lige kerner i universet kan alle vise sig at være omkring størrelsen af ​​"Planck længden." [Tiny Grandeur: Bedøvelse Billeder af den meget lille]

En Plancklængde er 1,6 x 10 ^ -35 meter (tallet 16 før 34 nul og et decimaltal) - en uforståelig lille skala, der er impliceret i forskellige aspekter af fysikken.

Plancklængden er langt og væk for lille til ethvert instrument at måle, men ud over det menes at repræsentere den teoretiske grænse for den korteste målbare længde. Ifølge usikkerhedsprincippet må ingen instrumenter nogensinde kunne måle noget mindre, for i dette område er universet probabilistisk og ubestemt.

Denne skala anses også at være afgrænsningslinjen mellem generel relativitet og kvantemekanik.

"Det svarer til den afstand, hvor gravitationsfeltet er så stærkt, at det kan begynde at gøre ting som at gøre sorte huller ud af markens energi," sagde Parker. "På Plancklængden forventer vi, at kvantevevelsen overtager."

Måske er alle universets mindste ting omtrent størrelsen af ​​Planck længden.

Følg Clara Moskowitz på Twitter @ClaraMoskowitz eller WordsSideKick.com @wordssidekick. Vi er også på Facebook & Google+.


Video Supplement: Solsystemet og planeterne (dansk).




Forskning


T-64 Main Battle Tank
T-64 Main Battle Tank

Black Burger, Green Poop: Halloween Meal'S Odd Effects Explained
Black Burger, Green Poop: Halloween Meal'S Odd Effects Explained

Videnskab Nyheder


Afslutte Rygningspakker På Flere Pund End Tanke
Afslutte Rygningspakker På Flere Pund End Tanke

Columbus Opdaget Den Nye Verden... Så Hvorfor Er Ikke Amerika Navngivet Efter Ham?
Columbus Opdaget Den Nye Verden... Så Hvorfor Er Ikke Amerika Navngivet Efter Ham?

Kinas Første Rumstation Kommer Snart Til At Falde Ud Af Rummet
Kinas Første Rumstation Kommer Snart Til At Falde Ud Af Rummet

Fakta Om Kviksølv (Hg)
Fakta Om Kviksølv (Hg)

Frankenstein Of Giant Viruses Findes I Spildevand
Frankenstein Of Giant Viruses Findes I Spildevand


DA.WordsSideKick.com
All Rights Reserved!
Reproduktion Af Materialer Tilladt Kun Prostanovkoy Aktivt Link Til Webstedet DA.WordsSideKick.com

© 2005–2019 DA.WordsSideKick.com