Anita garip parçacıklar gördü, ancak paralel evrenler değil

Bazılarımız için paralel evrenler fikri en çılgın hayallerimizi ortaya çıkarır. Bazı olayların farklı sonuçları olduğu - sadece bir önemli kararın farklı bir şekilde gittiği - belki de onlara erişmenin bir yolu olabilir. Belki de parçacıklar, tarlalar ve hatta insanlar bir evrenden diğerine taşınabilir, bu da bazı açılardan kendimizden daha iyi bir evrende yaşamamızı sağlar. Bu fikirler sadece bilim kurguda değil, teorik fizikte de, kuantum mekaniğinden çoklu evrenle ilgili fikirlere kadar olası sonuçların sonsuzundan da bir dayanak vardır.

Fakat bu fikirlerin gözlemlenebilir, ölçülebilir gerçeklikle bir ilgisi var mı? 2018'de bir iddia ortaya çıktı Paralel evrenler için kanıt bulduğumuzu iddia etmek Antarktika dürtüsel geçici antenden: Anita. Bu doğru: Deney, sadece geleneksel fizikle uzlaşması oldukça zor görünen kozmik ışın parçacıkları için kanıt buldu. Sonra, 2025'te bir Pierre Auger Gözlemevi ile takip çalışması yapıldıAnita anomalisi ile tutarlı olacak tek bir aday olayın bulunduğu yer.

Ancak, paralel evrenler? Lütfen. En fantastik, tuhaf, devrimci açıklamaya sıçramak kesinlikle erkendir. Bilimin tüm alanlarında, kendimizi kandırmamak için muazzam bir özen göstermeliyiz. Yeni, vahşi hipotezleri yıkmaya çalışmalıyız ve bunun yerine bilinen doğa yasalarının ne gördüğümüzü düşünemeyeceğinden emin olmalıyız. Bilim, uygun şekilde şüpheci olmakla ilgilidir ve bu yaklaşımı ele aldığımızda, paralel bir evren için kanıtların buharlaştığını ve çok daha sıradan bir açıklamanın çok daha muhtemel göründüğünü görüyoruz. İşte (hala) neler oluyor.

Fizik açısından bakıldığında, paralel evrenler hayal gücümüzü yakalayan ve bizi varlıklarını düşünmeye zorlayan ilgi çekici fikirlerden biridir, ancak aynı zamanda test edilmesi çok zor bir fikirdir. Paralel evrenler ilk olarak, sisteminizi nasıl kurduğunuzla ilgili mümkün olan her şeyi bilseniz bile öngörülemeyen sonuçlara sahip olduğu için kötü şöhretli kuantum fiziği bağlamında ortaya çıktı. Tek bir elektron alıp çift yarıktan vurursanız, yalnızca nereye ineceği olasılıklarını bilebilirsiniz; Tam olarak nerede görüneceğini tahmin edemezsiniz.

Dikkat çekici bir fikir - Çok Dünya Yorumu Kuantum Mekaniği - Gerçekte meydana gelebilecek tüm sonuçların gerçekleştiğini varsayar, ancak her evrende sadece bir sonuç olabilir. Tüm olasılıkları hesaba katmak için sonsuz sayıda paralel evren gerektirir, ancak bu yorum diğerleri kadar geçerlidir. Bunu dışlayan hiçbir deney veya gözlem yoktur.

Fizikte paralel evrenlerin ortaya çıktığı ikinci bir yer Çoklu evren fikri. Gözlemlenebilir evrenimiz 13.8 milyar yıl önce Hot Big Bang ile başladı, ancak Big Bang'in kendisi en başta değildi. Daha önce büyük patlamaya yol açmak ve doğurmak için evrenin çok farklı bir aşaması meydana geldi: kozmolojik enflasyon. Enflasyon ne zaman ve nerede biter, büyük bir patlama meydana gelir.

Ancak enflasyon aynı anda her yerde bitmez ve enflasyonun bitmediği yerler şişmeye devam ederek daha fazla alana ve daha fazla potansiyel büyük patlamaya yol açar. Enflasyon başladığında, aslında, en azından en azından bir yerde enflasyonun meydana gelmesini durdurmak neredeyse imkansızdır. Zaman geçtikçe, daha büyük patlamalar - hepsi birbirinden kopuk - meydana gelir ve sayılamayacak kadar sayıda bağımsız evrene yol açar: bir çoklu evren.

Bu fikirlerin her ikisi için de en büyük sorun, bu paralel evrenlerin tahminini test etmenin veya kısıtlamanın bir yolu olmamasıdır. Sonuçta, kendi evrenimize sıkışıp kalırsak, başka birine nasıl erişmeyi umabiliriz? Kendi fizik yasalarımız var, ancak her zaman korunmuş bir dizi miktarla birlikte geliyorlar.

Parçacıklar basitçe görünmez, kaybolmaz veya dönüşmez; Sadece diğer madde ve enerji miktarıyla etkileşime girebilirler ve bu etkileşimlerin sonuçları benzer şekilde fizik yasaları tarafından yönetilir.

Şimdiye kadar gerçekleştirdiğimiz tüm deneylerde, şimdiye kadar kaydettiğimiz tüm gözlemlerde ve şimdiye kadar yapılmış tüm ölçümlerde, henüz kendi izole evrenin ötesinde bir şeyin varlığını talep eden bir etkileşim keşfetmedik.

Ancak Anita deneyinin beklenmedik bulgularıyla ilgili çeşitli raporlara göre, Antarktika'daki bilim adamlarının paralel evrenlerin varlığına dair kanıtlar keşfettiklerini okumuş olabilirsiniz. Bu doğru olsaydı, kesinlikle devrimci olurdu. Bize şu anda gebe kaldığımız evrenin yetersiz olduğunu gösteren görkemli bir iddia ve öğrenmek ve keşfetmek için mümkün olduğunca düşündüğümüzden çok daha fazlası var.

Bu diğer evrenler sadece orada olmakla kalmaz, aynı zamanda onlardan elde edilen madde ve enerji, kendi evrenimizdeki madde ve enerji ile geçme ve etkileşime girme yeteneğine sahip olurdu. Belki de, bu iddia doğruysa, en çılgın bilim kurgu hayallerimizden bazıları mümkün olurdu. Belki bir evrene seyahat edebilirsiniz:

• Sizi ülkenizde tutan işi yerine yurtdışına nereden seçtiniz?
• Kendinizi yararlanmasına izin vermek yerine zorbalığa nereden ayağa kalktınız?
• Gecenin sonunda, gitmelerine izin vermek yerine tek ne kadar got-away'i öptün?
• Ya da sizin veya sevdiklerinizin geçmişte bir noktada karşılaştığı yaşam-ölüm olayı nerede farklı bir sonucu vardı?

Peki, paralel bir evrenin varlığını gösteren dikkate değer kanıt neydi? Bizi bu dikkate değer ve beklenmedik bir sonuca getiren hangi gözlem veya ölçüm yapıldı?

Anita (Antarktika dürtüsel geçici anten) deneyi-radyo dalgalarına duyarlı bir balon kaynaklı deney-Antarktik buzun altından gelen belirli bir enerji ve yön setinin radyo dalgalarını tespit etti.

Bu iyi; Deney yapmak için tasarlandı! Hem teoride hem de pratikte, hayalet nötrino da dahil olmak üzere uzayda seyahat eden her türlü kozmik parçacığa sahibiz. İçimizden geçen nötrinoların çoğu güneşten, yıldızlardan veya büyük patlamadan gelirken, bazıları pulsarlar, kara delikler, süpernova ve hatta gizemli, tanımlanamayan nesneler gibi muazzam enerjik astrofizik kaynaklardan geliyor.

Bu nötrinolar aynı zamanda çeşitli enerjilerde gelir, en enerjik olanlar (şaşırtıcı olmayan bir şekilde) en nadirdir ve birçok fizikçi için en ilginç olanıdır. Nötrinolar çoğunlukla normal maddeye görünmezdir-tipik bir astrofiziksel nötrino, yaklaşık bir ışık yılı kurşunuyla 50/50 atışını durdurmak için bir kurşun geçirmeniz gerekir-böylece gerçekçi bir şekilde herhangi bir yönden gelebilirler.

Bununla birlikte, gördüğümüz yüksek enerjili nötrinoların çoğu uzaktan üretilmez, ancak diğer kozmik parçacıklar (aynı zamanda aşırı yüksek enerjilerden) üst atmosfere çarptığında üretilir ve nötrinolarla da sonuçlanan parçacıkların kaskadları üretir. Bu nötrinoların bazıları yeryüzünden neredeyse tamamen geçecek, sadece dedektörlerimizin duyarlı olduğu bir sinyal üretebilecekleri Dünya kabuğunun (veya buz) son katmanlarıyla etkileşime girecektir.

Anita'nın gördüğü nadir olaylar, yeryüzünden nispeten dik (~ 25-30 derece açı) ve radyo dalgaları üreten bir nötrino ile tutarlıydı, ancak o kadar yüksek olması gereken enerjilerde yeryüzünden geçmeden geçilmemelidir. Şimdi, şüpheci gözlüklerimizi giymeliyiz ve bu gözlemleri ne kadar ciddiye almamız gerektiğine dair bazı önemli sorular sormalıyız.

1. Bunun gibi kaç etkinlik gördüler? Toplam üç olay gördüler. Sadece üç. (Pierre Auger Gözlemevi Takibi Sadece bir olay buldum ilgili Anita arama süresi boyunca bu kategoriye girdi.)
2. Dünyadan gelmeleri gerekiyor muydu? Hayır. İlk ikisi, tüm Dünya'dan geçen nötrinolar yerine normal hava-shower tau nötrinoları (izin verilen üç nötrino türünden biri) olabilir, ancakÜçüncüsü sadece deneysel geçmişin bir parçası olabilir.
3. Antarktika'daki diğer, daha büyük nötrino dedektörü olan Icecube'dan onayımız var mı? Bu kritik soru olurdu, çünkü daha hassas bir deney Anita'dan daha zorlayıcı bir sinyal görmüş olmalı. Anlaşıldığı gibi, Icecube'un varlığı, bu nötrinoların yeryüzünden geldiği fikrini bozan olağanüstü bir kanıt olarak duruyor. Yüksek enerjili tau nötrinolar düzenli olarak Dünya'dan (ve Antarktika buzundan) geçiyorsa, IceCube kesinlikle bir sinyal görürdü. Ve oldukça açık bir şekilde,Onlar yok.

Bilimsel olarak, bu:

• Anita, açıklayamadığı radyo sinyallerini gördü,
• Onların önde gelen hipotezleri, yüksek enerjili tau nötrinolarının yeryüzünde yukarı doğru seyahat etmesiydi.
• ve bu hipotez, ICECube gözlemleri ile çürütüldü,
• Bize öğretmek, Anita'nın dolaylı olarak gördüğü parçacıkları yaratan astrofizik nokta kaynağı yoktur.

Peki, tüm bunlarda paralel evrenler nereye geliyor?

Çünkü Anita'nın gördüğü için sadece üç açıklama vardı.

• Ya bu parçacıklar için astrofizik bir kaynak vardı,
• Veya dedektörlerinde bir kusur veya dedektör verilerini yorumlaması var,
• Ya da çok egzotik, dikkat çekici ve standart modelin (CPT ihlali olarak bilinir) ötesinde bir şey oluyor.

Bazıçok iyi bilim ilk seçeneği dışladı(Ocak 2020'de), yani neredeyse kesinlikle ikinci seçenek. Üçüncüsü? Peki, eğer Evrenimiz CPT'yi ihlal edemezbelki bu geliyorCPT'nin tersine çevrildiği paralel bir evren: zayıf gerekçeli olduğu kadar olası olmayan bir açıklama.

Aslında geri dön Nisan 2020fizikçi Ian Shoemaker geldi muhteşem ama sıradan bir açıklama Anita'nın gördüğü için: Ultra yüksek enerjili kozmik ışınlar, Antarktika yüzeyinde veya yakınında belirli buz türlerini yansıtabilir ve bu parçacıkların Anita perspektifinden yeryüzünden geçtiği yanılsamasını yaratabilirdi. Büyüleyici bir şekilde, bu açıklama aynı zamanda açıklamak için de işe yarayabilir Bir aday Pierre Auger etkinliği 2025'te kaydetti; Aynı açıklama her iki anormal olaya da uyar.

Unutmayın: Bilimde, oyun kırma açıklamasına başvurmadan önce yeni fizik içermeyen tüm geleneksel açıklamaları her zaman dışlamalıyız. Son on yılda, daha fazla soruşturma üzerine parçalanmış bir dizi dikkate değer iddiada bulunulmuştur. Nötrinolar ışıktan daha hızlı seyahat etmez; Karanlık madde veya steril nötrino bulamadık; Soğuk füzyon gerçek değil; İmkansız “reaksiyonsuz motor” bir başarısızlıktı.

Burada iyi bilimle ilgili olağanüstü bir hikaye var. Bir deney (Anita) beklenmedik bir şey gördü ve sonuçlarını yayınladı. Çok daha iyi bir deney (ICECube) onu takip etti ve önde gelen yorumlarını dışladı. Daha sonra üçüncü bir üstün deney olan Pierre Auger, verilerine baktı ve sadece bir anormal olay buldu: yanlış yapılan kozmik ışın duşlarından beklenen arka planla (0.27 ± 0.12 olay) tutarlı. Anita deneyinde bir şeyin yanlış olduğunu şiddetle önerdi ve hiçbir yeni fiziği içeren tamamen sıradan açıklamalar, gördüğümüzün tam paketini tamamen açıklayamadı. Her zaman olduğu gibi, daha fazla bilim yürütmek, gerçekte meydana gelenleri daha iyi ortaya çıkarmamıza yardımcı oldu. Şimdilik, sahip olduğumuz bilimsel kanıtlara dayanarak, paralel evrenlerin yalnızca spekülasyon ve bilim kurgu alemiyle sınırlı bir rüya olarak kalması gerekecek ve Anita sonuçlarının yeni fiziği düşündüren geçmiş deneyler kategorisine düşmesi gerekecektir, ancak aynı fenomen aranması istendiğinde doğrulanamayan veya tekrarlanamayan geçmiş deneyler kategorisine düşmelidir.

Bu makale ilk olarak Şubat 2022'de yayınlandı. 2025'te güncellendi. Bu yeni Anita kağıdı çıktı.