Naisip mo na ba kung ang mundo ay isa lamang laro ng mga numero? Para sa maraming siyentipiko, ang realidad ay wala nang iba kundi isang hanay ng mga mga nakapirming halaga at mga batas sa matematika Ang mga patakarang ito, bagama’t tila arbitraryo, ay nagpapagana sa lahat ng bagay na parang mekanismo ng orasan. Mula sa pinakamaliit na partikulo hanggang sa pinakamalayong kalawakan, ang sansinukob ay kumikilos ayon sa mga patakarang sinusubukang intindihin ng mga tao sa loob ng maraming siglo.
Nakakamangha kung paano ang kasaysayan ng agham ay nagmula sa mga simpleng obserbasyon sa kalangitan patungo sa paghahanap para sa mga puro at walang sukat na numeroHindi lang ito tungkol sa pagsasaulo ng mga nakakabagot na numero para sa pagsusulit sa pisika, kundi tungkol sa pag-unawa na ang mga constant na ito ang mismong arkitektura ng lahat ng alam natin. Kung ang isa sa mga halagang ito ay magbabago kahit kaunti, malamang na wala tayo rito para pag-isipan ang bagay na ito.
[related url=”https://www.cultura10.com/matematicas-y-constantes-universales-numeros-que-definen-el-cosmos/”]
Ang karaniwang modelo at ang anim na parametro nito
Kapag pinag-uusapan natin ang modernong kosmolohiya, matutuklasan natin na ang disenyo ng sansinukob ay nakakagulat na simple. Lumalabas na ang buong paglalahad ng kosmos ay maaaring ibuod sa anim na pangunahing parametro lamangAng mga numerong ito ang tumutukoy sa resipe para sa lahat ng bagay na umiiral, na nagbibigay-daan sa atin na kalkulahin ang edad ng uniberso, na humigit-kumulang 13.800 bilyong taon.
Ang unang tatlong parametro ay nakatuon sa kung ano ang nasa labas, hinahati ang badyet ng enerhiya na parang isang pie chart. Una, mayroon tayong normal na bagayna siyang bumubuo sa mga atomo at sa ating sarili, ngunit kakaiba na kumakatawan lamang sa 5% ng kabuuan. Kung gayon ang madilim na bagay, isang mahiwagang partikulo na hindi natin nakikita ngunit bumubuo sa 25% ng unibersal na nilalaman.
Ang ikatlong sangkap ay ang pare-pareho ang kosmolohiya, na nauugnay sa madilim na enerhiya. Ang bahaging ito ang responsable sa hindi lamang paglawak ng uniberso, kundi ginagawa rin ito sa patuloy na pagtaas ng bilis, na sumasakop sa kahanga-hangang 70% ng kabuuan. Ito ang puwersang nagtutulak ng isang pinabilis na pagpapalawak na nagpapagulo pa rin ng ating mga ulo.
Ang pang-apat na parametro ay ang lalim ng optika, na siyang karaniwang nagsasabi sa atin gaano kalabo ang kalawakan para sa mga photon sa kanilang mga unang yugto. Ito ay may kaugnayan sa pagbuo ng mga unang bituin at ang kasunod na reionisasyon ng kosmos. Upang masukat ito, sinusuri ng mga astrophysicist ang polarisasyon ng kosmikong microwave background radiation, tulad ng paggamit ng salaming pang-araw upang makita ang liwanag ng Big Bang.
Ang mga pangunahing konstante ng pisika
Higit pa sa mga kosmolohikal na parametro, mayroon ding tinatawag na mga mahiwagang numero ng kalikasan. Sa loob ng maraming siglo, ang mga pigurang tulad nina Kepler at Galileo ay naghanap ng mga padron, ngunit noong modernong panahon lamang nabigyan ng tunay na kahalagahan ang mga ito. mga konstante ng proporsyonalidadAng isang malinaw na halimbawa ay ang konstanteng G, na namamahala sa puwersa ng grabidad ng atraksyon sa pagitan ng anumang pares ng masa.
Kabilang sa iba pang mahahalagang pigura ang bilis ng liwanag sa isang vacuum (c), na siyang limitasyon ng bilis ng uniberso, at ang Konstante ng Planck (h)mahalaga para sa pag-unawa sa quantum mechanics. Mayroon din tayong Boltzmann constant, na nag-uugnay sa enerhiya ng mga molekula sa temperatura, at ang Avogadro’s number, na pundamental sa kimika.
Isang detalyeng nakakabaliw sa mga pisiko ay ang mga konstanteng walang sukatAng mga numerong ito ay hindi nakadepende sa kung gumagamit tayo ng metro, pulgada, o light-years; ang mga ito ay purong halaga. Ang fine-structure constant ay isa sa mga pinakatanyag, dahil tinutukoy nito ang lakas ng interaksyong elektromagnetiko at ito ay isang mahalagang piraso sa quantum electrodynamics.
Ang kuryosidad ni Kaprekar at ang mga nakapirming punto
Hindi lahat ng bagay sa mundo ng mga constant number ay may kaugnayan sa astrophysics. Sa larangan ng aritmetika, mayroong isang kamangha-manghang penomeno na natuklasan ng isang propesor na Indian na nagngangalang Dattatreya Kaprekar. Natuklasan niya na ang ilang prosesong matematikal ay palaging humahantong sa isang nakapirming at hindi nababagong numerokahit saan ka man magsimula.
Ang pinakasikat na halimbawa ay ang routine para sa mga numerong may apat na digit. Kung pipili ka ng isang numero (na hindi lahat ay magkakapareho ng digit), isaayos ang mga digit nito mula sa pinakamalaki hanggang sa pinakamaliit, ibawas ang pinakamaliit hanggang sa pinakamalaking bersyon, at ulitin ang proseso, palagi kang magkakaroon ng bilang 6174Para bang ang halagang ito ay isang numerical magnet na kumukuha ng anumang sequence sa loob ng wala pang pitong hakbang.
Para sa mga numerong may tatlong digit, ang huling destinasyon ay 495. Gayunpaman, hindi laging may takdang numero; minsan ang pagkakasunod-sunod ay pumapasok sa isang walang katapusang siklo ng mga pag-uulittulad ng mga numerong may dalawang digit. Ang pinakakakaiba ay ang lahat ng mga konstanteng Kaprekar na ito ay multiple ng 9, na nagpapakita ng isang nakatagong istruktura sa simpleng pagbabawas ng mga digit.
Malaking bilang at ang teoryang Dirac
Sa kosmos, may mga numerikal na pagkakataon na halos katawa-tawa. Halimbawa, ang ratio sa pagitan ng puwersang elektromagnetiko at puwersang grabitatibo ay humigit-kumulang 1040⁴⁰. Napakalaki ng halagang ito kaya iminungkahi ni Paul Dirac ang teorya ng malalaking numerona nagmumungkahi na ang mga ganitong pagkakataon ay hindi nagkataon, kundi sumusunod sa isang batas na hindi pa natutuklasan.
Nahumaling sina Dirac at Eddington sa bilang ng mga proton sa naoobserbahang uniberso, na tinatayang nasa 1080⁸⁰. Kapansin-pansin na ang halagang ito ay parisukat ng 1040⁴⁰. Ipinahihiwatig ng ugnayang ito na ang kasaysayan ng sansinukob Maaari itong maiugnay sa mga katangian ng mga natural na numero, na nag-uugnay sa pinakakumplikadong pisika sa pinakasimpleng aritmetika.
Mayroon ding mga napakaliit na numero, tulad ng oras ng Planck (10⁻⁴⁴ segundo), na siyang pinakamaikling pagitan na may pisikal na kahulugan. Ang mga iskala na ito, mula sa walang katapusang laki hanggang sa maliit sa mikroskopyoPinipilit tayo ng mga ito na magtanong kung tayo ba ay nabubuhay sa isang patag na uniberso o kung mayroon bang ibang mga rehiyon na may ganap na magkakaibang mga konstante kung saan imposibleng mabuhay.
Mula sa mga parametro na tumutukoy sa dark matter at vacuum energy, hanggang sa mga mathematical routines na magdadala sa atin sa 6174, hanggang sa mga hypotheses tungkol sa istruktura ng gravity, ipinapakita ng kosmos ang sarili bilang isang aklat na nakasulat sa numerical language. Ang network na ito ng mga constant at fixed values ang nagpapahintulot sa uniberso na maging predictable at comprehensive, na nag-iiwan sa atin ng gawain na patuloy na magtanong upang matuklasan kung mayroong mas malalalim na formula na nag-iisa sa lahat.