34.7: Baadhi ya Maswali Tunajua Kuuliza

Malengo ya kujifunza

Mwishoni mwa sehemu hii, utaweza:

• Tambua maswali ya sampuli kuulizwa kwenye mizani kubwa.
• Tambua maswali ya sampuli kuulizwa kwa kiwango cha kati.
• Tambua maswali ya sampuli kuulizwa kwenye mizani ndogo zaidi.

Katika maandishi tumebainisha jinsi muhimu ni kuwa na curious na kuuliza maswali ili kuelewa kwanza kile kinachojulikana, na kisha kwenda kidogo zaidi. Maswali mengine yanaweza kwenda bila kujibiwa kwa karne nyingi; wengine huenda wasiwe na majibu, lakini baadhi huzaa matunda ya ladha. Sehemu ya ugunduzi ni kujua maswali gani ya kuuliza. Unapaswa kujua kitu kabla unaweza hata kusema swali la heshima. Kama unavyoona, tendo tu la kuuliza swali linaweza kukupa jibu. Maswali yafuatayo ni sampuli ya wale fizikia sasa wanajua kuuliza na ni mwakilishi wa forefronts ya fizikia. Ingawa maswali haya ni muhimu, yatabadilishwa na wengine ikiwa majibu yanapatikana kwao. furaha inaendelea.

Juu ya kiwango kikubwa

1. Je! Ulimwengu unafunguliwa au umefungwa? Wanadharia wangependa kuwa vigumu kufungwa na ushahidi unajenga kuelekea hitimisho hilo. Vipimo vya hivi karibuni katika kiwango cha upanuzi wa ulimwengu na katika CMBR vinasaidia ulimwengu wa gorofa. Kuna uhusiano na fizikia ndogo ndogo katika aina na idadi ya chembe ambazo zinaweza kuchangia kufunga ulimwengu.
2. Nini jambo la giza? Ni dhahiri huko, lakini sisi kweli hawajui ni nini. Uwezekano wa kawaida unachukuliwa nje, lakini mmoja wao bado anaweza kuelezea. Jibu linaweza kufunua ulimwengu mpya wa fizikia na uwezekano wa kusumbua kwamba wengi wa kile kilichopo nje haijulikani kwetu, aina tofauti kabisa ya jambo.
3. Jinsi gani galaxi huunda? Zipo tangu mapema sana katika mageuzi ya ulimwengu na bado ni vigumu kuelewa jinsi walivyobadilika haraka sana. Vipimo vya hivi karibuni vya kushuka kwa thamani katika CMBR vinaweza kutuwezesha kuelezea malezi ya galaxy.
4. Nini asili ya mashimo mbalimbali nyeusi? Hivi karibuni tu tumekuwa na uhakika kwamba wagombea wengi wa shimo nyeusi hawawezi kuelezewa na uwezekano mwingine, chini ya kigeni. Lakini bado hatujui mengi kuhusu jinsi wanavyounda, ni jukumu lao katika historia ya mageuzi ya galactic imekuwa, na hali ya nafasi katika maeneo ya jirani yao. Hata hivyo, mashimo mengi nyeusi sasa yanajulikana kuwa uhusiano kati ya molekuli ya shimo nyeusi na sifa za galactic nuclei zinasomwa.
5. Nini utaratibu wa pato la nishati ya quasars? Vitu hivi vya mbali na vya ajabu vya nguvu sasa vinaonekana kuwa hatua za mwanzo za mageuzi ya galactic na nyenzo zenye nguvu nyeusi za shimo. Uunganisho sasa unafanywa na galaxi zilizo na viini vya nguvu, na kuna ushahidi unaoendana na mashimo machafu machafu machafu yenye nguvu sana katikati ya galaxi za zamani. Vyombo vipya vinatuwezesha kuona zaidi ndani ya galaxi yetu wenyewe kwa ushahidi wa shimo letu kubwa sana.
6. Wapi\(\gamma\) kupasuka hutoka wapi? Tunaona kupasuka kwa\(\gamma\) mionzi inayotoka pande zote angani, ikionyesha vyanzo ni vitu vilivyo mbali sana badala ya kitu kinachohusiana na galaxi yetu wenyewe. Baadhi ya\(\gamma\) mapasuko hatimaye yanahusiana na vyanzo vinavyojulikana ili uwezekano waweze kutokea katika mwingiliano wa nyota za nyutroni binary au mashimo meusi yanayokula nyota nyutroni rafiki inaweza kuchunguzwa.

Juu ya Kiwango cha Kati

1. Je! Mabadiliko ya awamu yanatokeaje kwa kiwango cha microscopic? Tunajua mengi kuhusu mabadiliko ya awamu, kama vile kufungia maji, lakini maelezo ya jinsi yanavyotokea molekuli kwa molekuli haijulikani vizuri. Maswali kama hayo kuhusu joto maalum karne iliyopita yalisababisha mechanics mapema ya quantum. Pia ni mfano wa mfumo tata adaptive ambayo inaweza kutoa ufahamu katika mifumo mingine binafsi kuandaa.
2. Je, kuna njia ya kukabiliana na matukio yasiyo ya kawaida ambayo inaonyesha uhusiano wa msingi? Matukio yasiyo ya kawaida yanakosa uwiano wa moja kwa moja au wa mstari unaofanya uchambuzi na uelewa rahisi kidogo. Kuna maana kwa optics nonlinear na mada pana kama vile machafuko.
3. Je, high-\(T_{c}\) superconductors kuwa sugu katika joto vile juu? Kuelewa jinsi wanavyofanya kazi inaweza kusaidia kuwafanya vitendo zaidi au inaweza kusababisha mshangao kama zisizotarajiwa kama ugunduzi wa superconductivity yenyewe.
4. Kuna madhara magnetic katika vifaa hatuelewi — jinsi gani wao kazi? Ingawa zaidi ya upeo wa maandishi haya, kuna mpango mkubwa wa kujifunza katika fizikia ya suala la kufupishwa (fizikia ya yabisi na vinywaji). Tunaweza kupata mshangao sawa na lasing, quantum Hall athari, na quantization ya flux magnetic. Ukamilifu unaweza kuwa na jukumu hapa, pia.

Juu ya wadogo wadogo

1. Je, quarks na leptons msingi, au wana substructure? Accelerators ya juu ya nishati ambayo imekamilika au kujengwa inaweza kutoa majibu fulani, lakini pia kutakuwa na pembejeo kutoka kwa cosmology na mifumo mingine.
2. Kwa nini leptoni zina malipo muhimu wakati quarks zina malipo ya sehemu? Ikiwa wote wawili ni wa msingi na sawa na mawazo, swali hili linastahili jibu. Ni wazi kuhusiana na swali la awali.
3. Kwa nini kuna familia tatu za quarks na leptoni? Kwanza, hii inamaanisha uhusiano fulani? Pili, kwa nini tatu na familia tatu tu?
4. Je! Majeshi yote yanafanana (umoja) chini ya hali fulani? Hawapaswi kuwa sawa kwa sababu tu tunataka wawe. Jibu linaweza kuwa moja kwa moja kupatikana kwa sababu ya nishati kali ambayo tunadhani ni umoja.
5. Je, kuna vikosi vingine vya msingi? Kulikuwa na mzunguko wa shughuli na madai ya nguvu ya tano na hata ya sita miaka michache iliyopita. Maslahi imetoa ruzuku, kwani majeshi hayo hayajaonekana mara kwa mara. Aidha, majeshi yaliyopendekezwa yana nguvu sawa na mvuto, na kuwafanya vigumu sana kuchunguza mbele ya nguvu za nguvu. Lakini swali linabakia; na ikiwa hakuna nguvu nyingine, tunahitaji kuuliza kwa nini nne tu na kwa nini hizi nne.
6. Je, proton imara? Tumejadili hili kwa undani, lakini swali linahusiana na mambo ya msingi ya umoja wa nguvu. Tunaweza kamwe kujua kutokana na jaribio kwamba proton imara, tu kwamba ni muda mrefu sana aliishi.
7. Je, kuna monopoles magnetic? Nadharia nyingi za chembe zinaita kaskazini kubwa sana ya mtu binafsi- na chembe za kusini-pole — monopoles Ikiwa zipo, kwa nini wao ni tofauti sana katika wingi na uvunjaji kutoka kwa mashtaka ya umeme, na kama haipo, kwa nini?
8. Je, neutrinos zina wingi? Ushahidi dhahiri umeibuka kwa neutrinos kuwa na wingi. Matokeo ni muhimu, kama ilivyojadiliwa katika sura hii. Kuna madhara juu ya kufungwa kwa ulimwengu na juu ya mifumo katika fizikia ya chembe.
9. Je! Ni sifa gani za utaratibu wa\(Z\) viini vya juu? Vipengele vyote\(Z = 118\) vilivyo na au chini (isipokuwa 115 na 117) vimegunduliwa sasa. Kwa muda mrefu imekuwa dhana kwamba kunaweza kuwa na kisiwa cha utulivu wa jamaa karibu\(Z = 114\), na utafiti wa viini hivi karibuni vilivyogunduliwa utachangia ufahamu wetu wa majeshi ya nyuklia.

Orodha hizi za maswali hazimaanishi kuwa kamili au mara kwa mara muhimu - bila shaka unaweza kuongeza mwenyewe. Pia kuna maswali muhimu katika mada ambayo hayajafanywa katika maandishi haya, kama vile ulinganifu fulani wa chembe, ambazo zina maslahi ya sasa kwa wanafizikia. Hopefully, uhakika ni wazi kwamba bila kujali ni kiasi gani sisi kujifunza, kuna daima inaonekana kuwa zaidi ya kujua. Ingawa sisi ni bahati ya kuwa na hekima ngumu ya wale waliotangulia, tunaweza kuangalia mbele kwa mwanga mpya, bila shaka tukiwa na mshangao.

Muhtasari

• Kwa kiwango kikubwa, maswali ambayo yanaweza kuulizwa yanaweza kuwa juu ya suala la giza, nishati ya giza, mashimo nyeusi, quasars, na mambo mengine ya ulimwengu.
• Kwa kiwango cha kati, tunaweza kuzungumza juu ya mvuto, mabadiliko ya awamu, matukio yasiyo ya kawaida, high-\(T_{c}\) superconductors, na athari za magnetic kwenye vifaa.
• Kwa kiwango kidogo, maswali yanaweza kuwa juu ya quarks na leptoni, vikosi vya msingi, utulivu wa protoni, na kuwepo kwa monopoles.