สหรัฐฯ(NSF) ประกาศว่าจะยังคงสนับสนุนหอดูดาวอาเรซีโบในเปอร์โตริโก ซึ่งถูกพายุเฮอริเคนถล่มเมื่อวันที่ 20 กันยายน ในแถลงการณ์ NSF กล่าวว่ากล้องโทรทรรศน์วิทยุจะยังคงทำงานต่อไป แต่จะลดเงินทุนประจำปีสำหรับหอดูดาวจาก 8 ล้านดอลลาร์เป็น 2 ล้านดอลลาร์ภายใน 5 ปีข้างหน้า หน่วยงานของรัฐบาลสหรัฐฯ กำลังมองหาพันธมิตรรายอื่นเพื่อรับเงินทุนจำนวนมาก สิ่งอำนวยความสะดวกใหม่
การตัดสินใจ
ลดเงินทุนใน Arecibo เกิดขึ้นเนื่องจาก NSF เผชิญกับข้อจำกัดด้านงบประมาณที่เข้มงวด ซึ่งเกี่ยวข้องกับการก่อสร้างสิ่งอำนวยความสะดวกใหม่ๆ เช่น กล้องโทรทรรศน์สำรวจขนาดใหญ่ที่กำลังสร้างในชิลี
“แผนนี้จะช่วยให้การวิจัยที่สำคัญดำเนินต่อไปได้ ในขณะเดียวกันก็รองรับข้อจำกัดด้านงบประมาณ
ของหน่วยงานและภารกิจหลักในการสนับสนุนวิทยาศาสตร์และการศึกษาที่ทันสมัย” แถลงการณ์จาก NSF กล่าวสร้างขึ้นในทศวรรษที่ 1960 เป็นเสาอากาศขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 305 ม. ที่สร้างขึ้นในหลุมยุบตามธรรมชาติในภูมิทัศน์หินปูนของเปอร์โตริโก เป็นหนึ่งในกล้องโทรทรรศน์วิทยุที่ใหญ่ที่สุด
จักรวาลวิทยาอาจใกล้จะถึงทศวรรษที่น่าตื่นเต้นที่สุด หรือน่าเบื่อที่สุด ในช่วง 20 ปีที่ผ่านมา ได้เห็นการเพิ่มขึ้นของแบบจำลองจักรวาลวิทยามาตรฐาน ซึ่งอธิบายโดยทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและปฏิสัมพันธ์ของส่วนประกอบเพียงไม่กี่อย่าง ได้แก่ สสารปกติ สสารมืด และพลังงานมืด โดยมีนัยของยุคเริ่มต้น
ของการขยายตัวอย่างเร่งที่เรียกว่าอัตราเงินเฟ้อ ความเรียบง่ายของคำอธิบายนี้เป็นการหลอกลวง เนื่องจากเราไม่รู้ว่าอนุภาคชนิดใดที่ประกอบกันเป็นส่วนประกอบที่มืด และเราไม่รู้ว่ากลไกใดที่รับผิดชอบต่อปริมาณสัมพัทธ์ของอนุภาคเหล่านั้น เป้าหมายของโครงการจักรวาลวิทยาที่ใหญ่ที่สุดที่กำลังจะมีขึ้น
กล้องโทรทรรศน์พื้นหลังไมโครเวฟสำรวจภาคพื้นดิน เช่น กล้องโทรทรรศน์สำรวจภาพรวมขนาดใหญ่และอาร์เรย์ตารางกิโลเมตร ตามหลักการแล้ว การทดลองไมโครเวฟรุ่นต่อไปจะสังเกตพื้นหลังของการแผ่รังสีความโน้มถ่วงทางอ้อม ซึ่งเป็นลักษณะเฉพาะที่สำคัญของยุคเงินเฟ้อตอนต้นนั้น
การสังเกตการณ์
ซูเปอร์โนวาในระยะไกลโดยละเอียดและกล้องโทรทรรศน์ที่สำรวจเอกภพในท้องถิ่นอย่างละเอียดอาจทำให้เราวัดคุณสมบัติของพลังงานมืดได้ ซึ่งดูเหมือนว่าจะทำให้การขยายตัวของเอกภพเร่งตัวขึ้นในปัจจุบัน อย่างไรก็ตาม ความเป็นไปได้ที่แท้จริงประการหนึ่งก็คือ การสังเกตเหล่านี้
จะทำให้เรามีความแม่นยำเพิ่มขึ้นสองสามหลักในพารามิเตอร์ทางจักรวาลวิทยาที่อธิบายเอกภพ แต่ไม่มีความเข้าใจที่แท้จริงเกี่ยวกับฟิสิกส์พื้นฐานของสสารมืดหรือพลังงานมืด และอาจมีเพียงเล็กน้อยเท่านั้นที่บอกเป็นนัยเกี่ยวกับ กลไกเบื้องหลังการพองตัวหรือยุคอื่นๆ ในจักรวาลยุคแรก
แม้แต่ในสถานการณ์นั้น สิ่งที่เราจะได้รับในอีกไม่กี่ทศวรรษคือแผนที่ที่มีรายละเอียดอย่างน่าอัศจรรย์ของเอกภพ เหนือพื้นที่ที่ใหญ่กว่าของท้องฟ้า และเอื้อมไปไกลกว่านั้น (และจากนั้นก็ย้อนเวลากลับไป) ด้วยกล้องโทรทรรศน์ใหม่แต่ละตัว ในที่สุด วัตถุแรกที่รวมตัวกันจากก๊าซในยุคแรกเริ่ม
แต่ถ้าข้อมูลเหล่านี้เงียบงันในเอกภพยุคแรกและฟิสิกส์ของอนุภาค จักรวาลวิทยาจะยังคงแยกส่วนที่ได้เริ่มขึ้นแล้วต่อไป ระหว่างการใช้เครื่องมือทางทฤษฎีและฟิสิกส์ของอนุภาคกับเอกภพในยุคแรกเริ่ม และการใช้เทคนิคทางฟิสิกส์ดาราศาสตร์เพื่อทำความเข้าใจวิวัฒนาการของวัตถุภายใน มัน.
แนวคิดใหม่
ที่ยิ่งใหญ่ที่เกิดจากแรงโน้มถ่วงควอนตัมคือ “หลักการโฮโลแกรม” และ “ภูมิทัศน์ของทฤษฎีสตริง” หลักการโฮโลกราฟิกเป็นผลพลอยได้จากข้อมูลเชิงลึก เกี่ยวกับการปะทะกันระหว่างหลักการสมมูลและหลักการควอนตัมของการอนุรักษ์ข้อมูล ผลลัพธ์ที่ได้คือหนึ่งในแนวคิดที่น่าตกใจที่สุดในฟิสิกส์สมัยใหม่:
ระดับความอิสระของขอบเขตของอวกาศ แทนที่จะเติมขอบเขตนั้น กลับอยู่บนพื้นผิวขอบเขต โฮโลแกรมเป็นแผ่นฟิล์ม 2 มิติที่เก็บข้อมูลในฉาก 3 มิติ หากคุณดูฟิล์มผ่านกล้องจุลทรรศน์ สิ่งที่คุณเห็นคือเครื่องหมายสุ่ม แต่ถ้าคุณรู้กฎ คุณก็สามารถสร้างฉากทึบที่แสดงขึ้นมาใหม่ได้
หลักการโฮโลกราฟิกได้ปรับโครงสร้างแนวคิดของเราเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงควอนตัม หลุมดำ และธรรมชาติของระดับความเป็นอิสระขั้นพื้นฐานอย่างสิ้นเชิง ในขณะเดียวกันก็ได้ปิดวงจรความคิดที่เริ่มขึ้นในปลายทศวรรษที่ 1960 ทฤษฎีสตริงเริ่มต้นจากทฤษฎีแฮดรอน ซึ่งเป็นอนุภาคย่อยนิวเคลียร์ทั่วไป
เช่น โปรตอนและนิวตรอน แต่คณิตศาสตร์เดียวกันนี้อธิบายถึงวัตถุอย่างกราวิตอนและหลุมดำ ที่น่าสังเกตก็คือ ตอนนี้วงกลมถูกปิดลงแล้ว และตอนนี้ทฤษฎีหลุมดำก็ถูกนำมาใช้เพื่ออธิบายคุณสมบัติของนิวเคลียสที่ชนกันในขณะเดียวกัน ภูมิทัศน์ของทฤษฎีสตริงก็เกิดขึ้นจากการค้นหาทฤษฎีสตริง
ของอนุภาคมูลฐาน สิ่งสำคัญเกี่ยวกับทฤษฎีสตริงไม่ใช่ว่าอนุภาคมูลฐานเป็นสตริง แต่ให้ดีเอ็นเอชนิดหนึ่งที่รหัสคุณสมบัติของเอกภพ ในลักษณะเดียวกับที่ลำดับเบส-คู่ในรหัสดีเอ็นเอแสดงฟีโนไทป์ทางชีววิทยา เช่นเดียวกับที่มีภูมิทัศน์ขนาดใหญ่ของการออกแบบทางชีววิทยา
การจัดเรียงที่เป็นไปได้ทั้งหมดของคู่เบสหลายสิบล้านคู่ในสายดีเอ็นเอ – ทฤษฎีสตริงให้รูปแบบจำนวนมหาศาลสำหรับการจัดเรียงองค์ประกอบใหม่ซึ่งประกอบด้วยการทำให้มิติพิเศษมีขนาดกะทัดรัด (เลข 10 500มักถูกยกมาอ้าง) สิ่งนี้มีผลเสียต่อความทะเยอทะยานในการค้นหาทฤษฎีสตริงที่มีลักษณะเฉพาะ
ของฟิสิกส์ของอนุภาค แต่มันเข้ากันได้ดีมากกับแนวคิดเกี่ยวกับจักรวาลวิทยา ภูมิทัศน์มักจะยืมตัวเองไปสู่การคาดเดาเกี่ยวกับพหุจักรวาลที่ขยายใหญ่ขึ้นชั่วนิรันดร์ ของ “กระเป๋าจักรวาล” ที่แยกออกจากกันตามขอบฟ้าของเหตุการณ์ ในทางกลับกัน หลักการโฮโลกราฟเสนอว่ากลศาสตร์ควอนตัมทั่วไปจะเข้าใจได้ก็ต่อเมื่ออยู่ในขอบฟ้าของผู้สังเกตการณ์เท่านั้น
