Sie____ nicht. Zeitraum.

Ich mache keine Witze. Dies ist die Art von Dingen, die die Wissenschaft einfach nicht berührt.

Die Wissenschaft ist in der Welt der empirischen Studien verwurzelt. Wenn Sie eine Blase haben, in der die Gesetze der Physik nicht gelten, aber in jeder Form oder Form zu gelten scheinen , wird die Wissenschaft dies einfach nicht erkennen.

Ein ähnliches Experiment ist das Brain-in-a-jar-Gedankenexperiment: Wenn alles, was wir wissen, Teil einer Simulation ist, wie können wir dann herausfinden, ob wir uns in einer Simulation befinden? Die Antwort der Wissenschaft lautet „Wir können nicht“.

Nun, diese Einschränkung ist ein Grund, warum die Wissenschaft so fanatisch bei der Messung der Daten ist, die sie hat. Wir messen das Licht von Sternen so genau, dass wir erkennen können, dass es im Weltraum eine Expansionstendenz gibt$67 \frac{km/s}{Mpc}$. Dies entspricht einem Faktor von$0.000 000 000 000 000 002 17 \frac{m/s}{m}$, wenn wir es auf menschliche Waagen bringen, indem wir die Einheiten ändern. Dieser Faktor wäre lokal völlig und absolut nicht nachweisbar. Wir erkennen es nur, weil wir erstaunliche Messungen auf universeller Ebene durchführen können.

Dies ist auch die Quelle des kartesischen Dämons , der Idee, dass es einen böswilligen Dämon geben könnte, der mit dem ausdrücklichen Ziel handelt, Sie zu falschen Annahmen über die Welt zu verleiten, indem er Ihre Fähigkeit manipuliert, die Welt um Sie herum zu beobachten. Descartes konnte diesen Dämon nicht mit Wissenschaft oder gar Empirismus im Allgemeinen zerstreuen. Er stützte sich dabei auf die Religion.

Hier gilt Occams Razor . „Unter konkurrierenden Hypothesen sollte diejenige mit den wenigsten Annahmen ausgewählt werden“

Bis wir da rauskommen und nachsehen, wissen wir einfach nicht, was hinter unserer Blase liegt.

Aber erfordert ein Universum, in dem es unterschiedliche physikalische Gesetze in verschiedenen Sonnensystemen gibt, weniger Annahmen als eine konsistente Reihe von Gesetzen über das Ganze? Ich glaube nicht, dass es das kann.

Sie versuchen, ein Negativ zu beweisen. Es ist, als würde man beweisen, dass es kein Weihnachtsmann oder eine Zahnfee ist. Sie können beweisen, dass er nicht hier oder dort oder in Trumps Schlafzimmer ist, aber es lässt den Rest des Universums offen.

Mehrere SF-Geschichten basieren auf der Idee, dass sich die Physik in Gegenwart eines Gravitationsfeldes unterscheidet, das stärker ist als XEg. Jede Geschichte, die eine gewisse Entfernung vom Stern erfordert, um in den Hyperraum einzutreten. Einige sind explizit, einer postulierte, dass die negativen Ergebnisse des Michelson-Morley-Experiments darauf zurückzuführen seien, dass das Experiment zu tief in einem Gravitationsbohrloch durchgeführt wurde.

Ein anderer hatte ein abgestürztes Raumschiff auf der Erde, das noch einen laufenden Antrieb hatte. Das Laufwerk hat den Äther lokal "eingefroren". Aliens beobachteten aus der Ferne mit Erstaunen die Entwicklung der Relativitätstheorie.

Ein von der Gravitationsschwelle abhängiger Effekt wäre sehr schwer zu erkennen. Ein großer Teil der strahlenden Masse des Universums befindet sich in Gravitationsquellen. Wenn der Effekt subtil war, könnte er durch die relativ diffuse Strahlung von Gaswolken nicht erkennbar sein.

Einige Ausgangspunkte für Spekulationen:

• Das Problem der fehlenden Masse: Wir können die Rotationsgeschwindigkeit von Galaxien durch Dopplerverschiebungen von verschiedenen Seiten und durch Messen der Umlaufgeschwindigkeit von Halo-Haufen um sie herum messen. Wir können die Masse der Sterne addieren. Wir kommen zu kurz. Um einen riesigen Bruchteil. Derzeit haben wir dunkle Materie und dunkle Energie als Ersatz, aber die Eigenschaften sind vage.

• Das Topologieproblem. Ist der Raum einfach oder mehrfach zusammenhängend? Ich habe gerade einen Artikel gelesen (ok, habe die Zusammenfassung durchgesehen und war sehr verwirrt), in dem die kosmische Hintergrundstrahlung analysiert wird. Das Universum kann ein mehrfach verbundenes Hyperdodekaeder sein. Führen Sie eine Websuche nach Topologie und Kosmologie durch, wenn Sie meine Verwirrung teilen möchten.

Betrachten Sie für Weltenbauer die Möglichkeit, dass es neben der kosmischen Vielfachvernetzung auch lokale Mehrfachverknüpfungen gibt. SF-Beispiele: Die Wurmlochverbindungen in der Honorverse; in Startrek DS9, in Bujolds Vor-Universum. die Alderson Tramlines in Pournelles Co-Dominium-Universum

Es gibt tatsächlich echte Studien, um festzustellen, ob sich die Gesetze der Physik im Laufe der Zeit geändert haben, wo weit entfernte Dinge den Unterschied zu näheren Dingen zeigen würden.

Zum Beispiel die Feinstrukturkonstante

Die ersten Experimentatoren, die testeten, ob die Feinstrukturkonstante tatsächlich variieren könnte, untersuchten die Spektrallinien entfernter astronomischer Objekte und die Produkte des radioaktiven Zerfalls im natürlichen Kernspaltungsreaktor Oklo. Ihre Ergebnisse stimmten mit keiner Variation der Feinstrukturkonstante zwischen diesen beiden weit voneinander entfernten Orten und Zeiten überein.

Verbesserte Technologie zu Beginn des 21. Jahrhunderts ermöglichte es, den Wert von α auf viel größere Entfernungen und mit viel größerer Genauigkeit zu untersuchen. …

Licht und die Atome, mit denen es in 10 bis 12 Milliarden Lichtjahren Entfernung wechselwirkte ( so wie sie erscheinen  – sie sind jetzt weiter entfernt) funktionieren nach den gleichen physikalischen Gesetzen. Absorptionsspektren und Emissionsspektren sind Fingerabdrücke von praktisch der gesamten Quantenmechanik und der speziellen Relativitätstheorie .

Eine völlig andere Physik würde diesen Effekt nicht zeigen. Sehr geringfügige Unterschiede in den Fundamentalkonstanten würden unterschiedliche detaillierte Spektren zeigen.

Inzwischen arbeiten Sterne . Durch einen großen Zufall

Normalerweise ist die Wahrscheinlichkeit des Triple-Alpha-Prozesses extrem gering. Allerdings hat der Beryllium-8-Grundzustand ziemlich genau die Energie von zwei Alpha-Teilchen. Im zweiten Schritt hat ⁸ Be + ⁴ He fast genau die Energie eines angeregten Zustands von ¹²C. Diese "Resonanz" erhöht die Wahrscheinlichkeit stark, dass sich ein ankommendes Alpha-Teilchen mit Beryllium-8 verbindet, um Kohlenstoff zu bilden. Die Existenz dieser Resonanz wurde von Fred Hoyle vor ihrer tatsächlichen Beobachtung vorhergesagt, basierend auf der physikalischen Notwendigkeit ihrer Existenz, damit Kohlenstoff in Sternen gebildet werden kann. Die Vorhersage und anschließende Entdeckung dieser Energieresonanz und dieses Prozesses unterstützten Hoyles Hypothese der stellaren Nukleosynthese, die postulierte, dass alle chemischen Elemente ursprünglich aus Wasserstoff, der wahren Ursubstanz, entstanden waren.

Wir sehen die Spektren von Kohlenstoff in weit entfernten Teilen des Universums. Das Atom „funktioniert“ also nicht nur in Bezug auf die Elektronenorbitale gleich, sondern auch die Kernenergieniveaus (aufgrund der starken Kraft) müssen gleich sein.

Kurz gesagt, alles passt zusammen, sodass Beobachtungen mit hoher Präzision alles überprüfen; und es ist alles gleich, soweit wir sehen können.

Wenn Sie jetzt näher an den Urknall zurückgehen, verhalten sich die Dinge anders. Aber wir können das auf Hitze und Druck zurückführen , die Bedingungen eher als auf eine Fiat-Änderung. Dasselbe passiert also auch heute noch unter extremen Bedingungen .

Betrachten Sie ganz allgemein die Inflation : Ein plötzlicher Unterschied in den Regeln wird nicht auf eine Änderung der Regeln, sondern auf eine Zustandsänderung zurückgeführt.

Und so wird jede zukünftige Entdeckung modelliert: Die Regeln ändern sich nicht – sie gelten global für alle Zeiten und Räume. Vielmehr gibt es ein größeres Regelwerk und unter verschiedenen Bedingungen gelten unterschiedliche Regeln . Auch wenn man ein bisher unbekanntes Feld postulieren muss, nur um ein „Ding“ zu haben, dessen Zustand variieren kann.

Wie beweisen wir, dass es keine Teekanne aus Porzellan gibt, die die Sonne umkreist?

Wenn die Wissenschaft, die wir haben, uns sagt, dass es keinen Grund gibt zu glauben, dass wir in einer Blase leben, und, genauer gesagt, es keine wissenschaftliche Theorie einer solchen Blase gibt, dann müssen wir davon ausgehen, dass es keine Blase gibt. Sonst können wir nicht sicher sein, dass kein Monster in unserem Schrank ist, bis wir das Licht anmachen und den Schrank durchsehen.

Wir würden Unterschiede beobachten. Im Moment gilt ein Axiom der modernen Physik, dass die Gesetze überall gleich sind. Wenn wir Unterschiede zwischen der Physik außerhalb des Sonnensystems und lokal beobachten, kommen wir zu anderen Modellen, die auf beiden Skalen funktionieren könnten, aber es gibt keine lokalen Beweise für diese Modelle.

Beispielsweise unterscheidet sich die Rotation von Galaxien von den Gesetzen der Physik, wie sie empirisch auf der Erde gemessen werden. Eine Möglichkeit, dies zu kompensieren, besteht darin, dunkle Materie einzuführen, eine andere besteht darin, dem Gesetz der umgekehrten Quadrate einen weiteren Term hinzuzufügen, der zu klein ist, um auf lokalen Skalen wahrgenommen zu werden. Da beide Modelle keine Auswirkungen auf lokale Skalen haben, gibt es keine Möglichkeit, sie empirisch zu beweisen.

Um dies zu beweisen, müssten Sie die Welt auf logisch gültige Weise aus notwendigerweise wahren Grundprinzipien rational konstruieren. Das bedeutet so etwas wie von der Tatsache, dass du wahrnimmst, auf dich zu schließen (Descartes „Ich denke, also bin ich“) und von da aus in andere Dinge überzugehen. Nach Ansicht einiger rationalistischer Philosophen hätten Sie irgendwann alles umfasst.

Ein besonders hervorstechendes Beispiel dafür wäre, Liebnitz' Theodizee zuzugestehen, dass dies die beste aller möglichen Welten ist. Angenommen, man könnte die Existenz von Liebnitz' Gottesvorstellung beweisen, könnte man dann logisch aus ethischen Prinzipien die genaue Natur der Realität ableiten, mit Ausnahme der Teile der Realität mit mehreren gleich guten Möglichkeiten. Unter der Annahme, dass gezeigt werden könnte, dass die Physikblase eine logische Notwendigkeit des notwendigen Plans dieses notwendigen Wesens ist, wäre ihre Existenz bewiesen.

Wenn minderwertige Beweise wie reichlich empirische Beweise und dergleichen ausreichen, könnten Sie innerhalb der Grenzen Ihrer Welt auch jede akzeptierte ausreichend verbindliche metalogische Form der Vernunft verwenden. Dies würde die Frage jedoch unangemessen weit fassen.

Mehrere andere haben auf Probleme mit dem von Ihnen vorgestellten Szenario hingewiesen. Einige fanden, Ihr Szenario klang ein bisschen nach radikaler Skepsis, ala Descartes' Dämon. Vermutlich stellten sich diese Leute vor, dass der Rest des Universums so aussieht, als würden die Gesetze der Physik weiterhin gelten, aber nach dem Szenario im OP tun sie das vielleicht nicht. Das klingt ein bisschen wie das Boltzmann-Gehirn-Szenario; Wenn Sie sich damit nicht auskennen, sehen Sie sich Sean Carrolls kürzlich erschienenes „Why Boltzmann Brains Are Bad“ oder sein Pop-Level-Buch From Eternity to Here an . Andere haben darauf hingewiesen, dass wir Messungen von Objekten außerhalb des Sonnensystems durchführen können und dass nach unseren besten Messungen die Gesetze der Physik auch außerhalb des Sonnensystems gelten. Fair genug.

Ich werde einen anderen Takt nehmen. Es ist seit langem bekannt, dass die galaktischen Rotationskurven – also die Geschwindigkeiten von Objekten als Funktion ihrer Entfernung vom Zentrum von Galaxien – für große Entfernungen gegen eine Konstante gehen. Angesichts der Masse, die wir beobachten können, wird dies bei Standardkonten der Schwerkraft nicht erwartet. Die Standardantwort ist zu sagen, dass es mehr Masse gibt, als wir beobachten können – dies ist eine Möglichkeit, wie Physiker auf die Existenz von Dunkler Materie schließen. Aber beachten Sie, dass wir eine andere Hypothese vorschlagen könnten. Vielleicht müssen wir, anstatt Dunkle Materie in sehr großen Entfernungen hervorzurufen, die Standardgleichungen für die Schwerkraft modifizieren. Dies führt zu einer Ansicht namens Modified Newtonian Dynamics (oder MOND), in der sich die Gravitationsphysik bei großen Entfernungen ändert.

Was Sie besonders interessieren könnte, sind die sogenannten "Pioneer Anomalies" . Es gibt zwei Objekte, die das Sonnensystem effektiv verlassen haben – Pioneer 10 und 11 – und beide zeigten unerwartete Bewegungen, nachdem sie ungefähr 20 AE (oder 2.000.000.000 Meilen) passiert hatten. Für einige Zeit dachten Physiker, dass die Pioneer Anomalies dies könntenauf neue Physik zurückzuführen sein, wie bei MOND oder anderen spekulativen Theorien. Später wurden die Anomalien durch einen anisotropen Strahlungsdruck erklärt, der durch den Wärmeverlust des Raumfahrzeugs verursacht wurde – mit anderen Worten, nicht durch neue Physik. Aber dies ist ein Beispiel aus der realen Welt dafür, was Sie vielleicht im Sinn haben – neue Physik könnte entdeckt werden, wenn wir unser Sonnensystem verlassen, vielleicht ist die Physik, auf die unsere heutigen Beobachtungen nur hinweisen (wie bei den galaktischen Rotationskurven). Was dies erfordern würde, ist, dass die Effekte mit all unseren gegenwärtigen astronomischen Beobachtungen übereinstimmen, aber signifikant genug sind, dass man, sobald man die Gravitationsquelle der Sonne verlässt, etwas Überraschendes sehen würde!

Basierend auf dem, was Sie ausschließen, würde ich sagen:

Raum wäre gar nicht da, so etwas kann man nicht verstecken .

Ich bin jetzt ein Experte, also könnte ich völlig falsch liegen, aber:

Wir kennen 4 (können sie als 3 betrachten) fundamentale Kräfte .

1. Gravitation
2. Starke Kernkraft
3. Schwache Kernkraft
4. Elektromagnetismus

Diese Kräfte sind es, die, soweit wir wissen, alles um uns herum aufbauen. Sie sagten, Sie würden Gravitation und Licht nicht ändern wollen (was im Wesentlichen schwache Kernkraft und Elektromagnetismus bedeutet, wie ich es verstehe).

Dies lässt Sie mit der starken Kernkraft zurück, die Sie ändern können. Sie können nachlesen, worum es bei dieser Kraft geht, aber im Wesentlichen läuft es darauf hinaus, "alles zusammenzuhalten", ohne sie würden Partikel keine Atome bilden , und ohne Atome ... nun, Sie verstehen, worauf es ankommt.

Ich bin mir nicht sicher, was passieren würde, wenn Sie diese Kraft geringfügig ändern . Es ist möglicherweise möglich, Atome zu bilden, die nicht so dicht gepackt sind. Alles würde also im Wesentlichen größer werden, aber wahrscheinlich auch ziemlich instabil? Selbst dann hätte die Wissenschaft es wahrscheinlich bemerkt.

Hier gibt es zwei mögliche Szenarien: Entweder geschieht dies, weil sich jemand mit uns anlegt, oder es geschieht aus einer Art natürlicher Ursache.

Jemand, der sich mit uns anlegt.

Das können wir nicht widerlegen, Punkt.

Jemand hätte einen Computerbildschirm um das Sonnensystem herum aufstellen können, der natürlich aussehende Sterne und Galaxien zeigt, die nicht wirklich existieren. Jenseits dieses Bildschirms könnte alles passieren. Vielleicht ist es ein wissenschaftliches Experiment. Vielleicht ist es ein Kinderspielzeug.

Wir können dies in keiner Weise widerlegen. Die hypothetischen Experimentatoren können alles vortäuschen .

Natürliche Ursachen

Dies scheint unwahrscheinlich.

Wir können die Verteilung von Sternen und Galaxien betrachten und sie sieht an allen Orten, die wir sehen können, ähnlich aus. Das bedeutet, dass die Schwerkraft wahrscheinlich überall gleich funktioniert.

Wir können das Innenleben weit entfernter Sterne messen, und die Materie dort scheint denselben Regeln zu folgen wie die Materie in unseren Labors.

Das bedeutet, dass die anderen Gesetze der Physik wahrscheinlich hier und da gleich funktionieren.

Es ist möglich , ein erfundenes Szenario aufzustellen, in dem sich die Gesetze auf sehr koordinierte Weise ändern, sodass die Messungen alle gleich ausfallen.

Aber das wäre sehr unwahrscheinlich ... es sei denn, jemand legt sich mit uns an.

Eine Möglichkeit wäre zu sehen, ob unsere Theorien falsch waren. Derzeit sind wir uns nicht sicher, was genau mit Dunkler Materie und Dunkler Energie los ist. Wir haben ihre Auswirkungen beobachtet, wissen aber sonst nicht viel darüber. Sie könnten hypothetisch auf unbekannte Physik zurückzuführen sein, die in unserer Nachbarschaft nicht verfügbar ist.

In Wirklichkeit ist dies nicht besonders wahrscheinlich, dass sie höchstens auf bisher unbekannte Physik zurückzuführen sind, aber wenn eine Idee präsentiert werden könnte, die sie erklärt und zeigt, dass sie beispielsweise aus der Ferne beobachtet, aber hier nicht nachgebildet werden können, dann fangen Sie an, einen Fall zu bauen .

Bei der Wissenschaft geht es darum, zu beobachten, Ideen zu entwickeln, was die Regeln hinter den Beobachtungen sind, und Experimente zu entwickeln, um diese Ideen entweder richtig oder falsch zu beweisen. (Ich vereinfache, aber die allgemeine Idee ist ungefähr richtig)

Der Versuch zu beweisen, dass Sie falsch liegen, ist ein sehr guter und gültiger Versuch, zu beweisen, dass Sie Recht haben. Wenn weder Sie noch einer Ihrer Kollegen beweisen können, dass Sie falsch liegen, ist es ziemlich sicher anzunehmen, dass Sie Recht haben könnten. Oder vorerst richtig, was auch gut so ist.

Wenn Sie also beweisen wollen, dass Sie sich nicht in Ihrer Blase befinden, können Sie entweder Ihre Ideen formulieren, wie bewiesen werden könnte, dass sich die Dinge nicht ändern, oder Sie versuchen herauszufinden, wie bewiesen werden könnte, dass es Aspekte von gibt Physik, die sich ändert, sobald Sie Ihre hypothetische Grenze überschreiten.
Natürlich besprichst du deine Ideen zuerst mit deinen Kollegen, damit du nichts Wichtiges übersiehst.

Wenn Sie dann einigermaßen sicher sind, dass Ihre Idee realisierbar ist, versuchen Sie, sich (vorzugsweise absurd teure) Experimente auszudenken, um eine Ihrer Ideen zu beweisen. Von den Ergebnissen aus spülen Sie und wiederholen Sie, bis Sie einen Punkt erreichen, an dem Ihre Idee und/oder Ihr Experiment keine offensichtlichen Fehler mehr aufweist.

Das wäre dann der Punkt, an dem Sie sich vielleicht über die Sehenswürdigkeiten in Stockholm informieren möchten, denn meine Kristallkugel sieht eine Reise dorthin vor und Sie treffen einige interessante Fremde.

Ich würde entgegnen, dass das beobachtbare Universum unsere lokalisierte Physikblase IST. Wenn wir tief genug schauen, treffen wir auf diese Wand, die der kosmische Mikrowellenhintergrund ist. Dies ist die „äußere Grenze“ unseres Universums und stellt die Zeit dar, in der das Universum entstand. Damals war „Physik“ nicht „das Gleiche“ wie heute. „Zeit“ selbst existierte zu Beginn des Universums nicht als einzigartige Dimension, und die fundamentalen Kräfte waren alle miteinander verschmolzen. Elektromagnetismus und schwache Kernkraft waren zusammen als die Elektroschwachen usw.

Das ist aber alles theoretisch. Wir können nichts davon wirklich testen oder beweisen, weil wir diese Bedingungen überhaupt nicht replizieren können.

In ähnlicher Weise wird postuliert, dass Schwarze Löcher einige der älteren Grundgesetze der Physik „brechen“. Dies wäre ein praktisches Beispiel für einen Fall, in dem Sie zu Recht behaupten würden, dass es Bereiche des Universums gibt, in denen die Physik, wie wir sie verstehen, nicht anwendbar ist.

Aber „Physik, wie wir sie verstehen“ ist der Schlüsselbegriff bei all dem. Unsere Physik ist alles andere als perfekt. Das physische Universum, so wie es derzeit existiert, ist, soweit wir das beurteilen können, „perfekt“, da es einen kohärenten Satz von Gesetzen gibt, die alles darin zu lenken scheinen, vollständig und unterschiedslos.

Beobachte die Sterne.

Wenn Sie beispielsweise ein Doppelsternsystem durch ein Teleskop beobachten und die Bewegung der Sterne beobachten könnten, während sie durch die Schwerkraft miteinander interagieren, und wenn diese Wechselwirkung mit Ihrem eigenen Gravitationsmodell übereinstimmt, können Sie mit einem hohen Maß an Vertrauen schließen dass die Schwerkraft an diesem Ort gleich wirkte.

Das vom Plasma emittierte Licht bildet schmale Bänder, wenn es durch ein Prisma getrennt wird. Im Allgemeinen kann die Art des Elements normalerweise durch das beobachtete Lichtspektrum identifiziert werden. Zum Beispiel nehmen wir an, dass unsere Sonne aus Wasserstoff und Helium besteht, weil das Licht, das sie aussendet, dem Spektrum entspricht, das von Wasserstoff und Helium ausgestrahlt wird. Wenn Sie einen Stern betrachten und das von ihm kommende Licht wie das Licht aus lokal erzeugtem Plasma aussieht, können Sie daraus schließen, dass die Prozesse, die dieses Licht erzeugt haben, wahrscheinlich ähnlich sind. Da der Prozess, der dieses Licht erzeugt, stark davon abhängt, wie subatomare Teilchen miteinander interagieren, könnte man schließen, dass sich die Teilchen, die das beobachtete Licht erzeugen, sehr ähnlich verhalten wie die hier.

Natürlich könnten alle unsere Beobachtungen eine Illusion sein. Die Wahrscheinlichkeit, eine Illusion zu haben, die rein zufällig dem Rest der Realität so nahe kommt, wäre ziemlich gering. Wahrscheinlicher wäre eine absichtliche Illusion.

Warten Sie auf das Eintreffen eines interstellaren Meteors oder Kometen und untersuchen Sie ihn. Der Meteor würde als Beispiel dafür dienen, woraus der Rest des Universums besteht.

Enthält der Meteor Elemente oder Isotope, die hier normalerweise nicht vorkommen? Wenn die Arten von Elementen ähnlich sind, könnte man schließen, dass sie möglicherweise durch ähnliche physikalische Prozesse wie hier entstanden sind (z. B. der Fusionsprozess in Sternen).

Untersuchen Sie die molekulare Struktur. Sind die Elemente so angeordnet, wie es hier normalerweise nicht vorkommt? Typischerweise sind die Verbindungen, die sich bilden, diejenigen, die unter bestimmten Bedingungen thermodynamisch am günstigsten sind. Wenn wir molekulare Strukturen sehen, die sich hier normalerweise nicht bilden würden, könnten wir darauf schließen, dass die Umgebungsbedingungen bei ihrer Entstehung ganz andere waren oder dass sie während ihrer Entstehung anderen physikalischen Gesetzen gehorchte.

Dunkle Energie ist einige Male aufgetaucht, und es ist eine gute Fallstudie, um zu zeigen, dass wir viele Male ins Universum hinausgeschaut und Dinge gefunden haben, die unserem derzeitigen Modell des Universums nicht gehorchen. Anstatt zu entscheiden, dass unsere Physik ein Sonderfall ist, überarbeiten wir unser Modell des Universums immer feiner und kommen zu einer Physik, die sowohl zu dem passt, was wir lokal als auch auf kosmischer Ebene beobachten. Dass wir mit diesem immer weiter verfeinerten Modell erfolgreich Vorhersagen treffen können, deutet sehr stark darauf hin, dass die Physik überall gleich ist.

Im 19. Jahrhundert häuften sich die Beweise dafür, dass die Erde Milliarden von Jahren alt war. Dies brachte viele Probleme mit sich, nicht zuletzt wie konnte die Sonne so lange scheinen? Keine damals bekannte Brennstoffquelle konnte ein solches Feuer über Milliarden von Jahren aufrechterhalten. Selbst die Kernspaltung konnte es nicht erklären.

Die Debatte tobte hin und her, und es häuften sich die Beweise dafür, dass die Erde Milliarden von Jahren alt war, also stimmt etwas mit unserem Verständnis der Sonne nicht. Schließlich wurde die Kernfusion entdeckt, und das löste das Paradoxon.

Spulen wir ins 21. Jahrhundert vor und wir haben ein neues Problem mit der Schwerkraft auf galaktischer Ebene. Wir beobachten, dass Galaxien voneinander weg beschleunigt werden, anstatt langsamer zu werden, wie wir es erwarten würden. Wir haben dieser beschleunigenden Kraft einen Namen gegeben, „dunkle Energie“, obwohl wir sehr, sehr wenig darüber wissen.

Wieder mehren sich die Beweise dafür, dass dies real ist. Und wieder ist es wahrscheinlich nicht so, dass unsere lokale Physik anders ist, aber dass dunkle Energie so schwach ist, dass sie nur einen Effekt auf galaktischer Ebene hat. Ähnlich wie die Schwerkraft so schwach ist, dass Sie ihre Kraft erst bemerken, wenn Sie ein paar Billionen Kilogramm Materie zusammenbringen; Es gibt so viele stärkere Kräfte, die Ihre Beobachtungen stören.

Die Dichte der Dunklen Energie wird auf etwa 7e−30 g/cm3 geschätzt. Das ist ungefähr dasselbe wie Materie, aber im Gegensatz zu Materie, die sich in Galaxien ansammelt, ist sie gleichmäßig über das Universum verteilt. Und im Gegensatz zu Materie interagiert es nur über die Schwerkraft. Die Physik funktioniert (wahrscheinlich definitiv) überall gleich, aber wir müssen in den Weltraum (und zurück in die Zeit) blicken, um Beobachtungen im erforderlichen Maßstab zu erhalten.

Die andere Option, dass unser Verständnis der Schwerkraft falsch ist, funktioniert bisher nicht. Alle alternativen Gravitationstheorien, die Menschen versucht haben, dunkle Energie zu erklären, stimmen nicht mit anderen Beobachtungen überein. Als würde man versuchen, einen Teppich mit der falschen Größe in einen Raum zu legen, passen Sie eine Ecke an und die andere springt heraus.

Wir könnten sagen "Nun, ich denke, die Physik ist an all diesen anderen Orten einfach anders", aber Ausnahmen wie diese führen zu uneleganten Durcheinander, das, und das ist sehr wichtig, keine Vorhersagekraft bietet . Das ist nicht nur unelegant, sondern führt auch zu einem weniger nützlichen Modell des Universums. Physiker messen die Qualität ihres Modells des Universums daran, wie gut es mit bestehenden Beobachtungen übereinstimmt, aber auch, wie gut es zukünftige Beobachtungen vorhersagt. „Die Schwerkraft funktioniert einfach anders um Somewheretarius 5“ sagt uns nichts über den Rest des Weltraums, während dunkle Energie als kosmologische Konstante das gesamte Universum ordentlich erklärt und vorhersagt.

Ein weiterer Grund zu glauben, dass wir uns nicht in einer lokalen Physikblase befinden, ist, dass so viele unserer Vorhersagen über das Universum in sehr großen Maßstäben richtig sind. Das ist das Herzstück der Wissenschaft: Entwickeln Sie eine Theorie darüber, wie die Welt funktioniert, machen Sie darauf basierend einige Vorhersagen und sehen Sie, ob sie sich als richtig herausstellen. Wenn ja, wird Ihre Theorie gestärkt! Wenn nicht, zurück zum Reißbrett.

Die zwei größten Beispiele in jüngster Zeit sind der kosmische Mikrowellenhintergrund (CMB) und Gravitationswellen . Beide stützen sich stark auf die Annahme, dass die Physik im gesamten Universum homogen ist.

Es wurde eine Vorhersage darüber getroffen, wie der CMB aussehen würde und welche Gravitationswellen die Verschmelzung zweier Schwarzer Löcher erzeugen würde. WMAPs Beobachtungen des CMB und LIGOs Beobachtungen einer Verschmelzung von Schwarzen Löchern stimmen sehr genau mit diesen Vorhersagen überein.

Diese Ergebnisse bedeuten, dass unsere Physik im Maßstab der gesamten Geschichte des Universums und sogar für verrückte Dinge wie Schwarze Löcher korrekt ist. Wir müssen unsere physikalischen Gesetze nicht mit Ausnahmen und Sonderfällen würzen, sondern verfeinern sie immer mehr, alles aus unserem kleinen Schlammklumpen heraus.

Das WMAP-Ergebnis ist so spektakulär, dass xkcd „Science. It works, bitches“ krähte. mit einem Diagramm der vorhergesagten und beobachteten CMB-Schwarzkörperstrahlung.

Ich bin mir nicht sicher, ob Sie "beweisen" könnten, dass sich das Sonnensystem nicht innerhalb einer lokalisierten Physikblase befindet - das scheint außerhalb des Bereichs der Wissenschaft zu liegen. Sie könnten sich jedoch einige ziemlich kreative Wege einfallen lassen, um einer Antwort näher zu kommen.

Nehmen wir zum Beispiel an, Sie hätten an einer massiven Propagandakampagne teilgenommen und jeden auf der Erde davon überzeugt, dass Sie eine Methode zum Testen der Gesetze der Physik außerhalb des Sonnensystems entdeckt hätten, und dann behauptet, Sie würden die Tests in einem Monat durchführen. Nehmen Sie dann an, Sie richten einen Vorhersagemarkt für jedes der „getesteten“ Gesetze der Physik ein. Unter diesem im Wesentlichen wirtschaftlichen Rahmen könnten Sie die absolut beste vorherige Wahrscheinlichkeit der Menschheit dafür finden, ob einzelne Gesetze der Physik außerhalb des Sonnensystems gelten. Dann verkünden Sie einfach, dass es ein riesiger Streich war – es gibt keine solche Methode, um die Gesetze der Physik zu testen – und notieren Sie die Preise von jedem der Futures in jedem Prognosemarkt.

Würde das funktionieren? Wahrscheinlich nicht. Es geht davon aus, dass Prognosemärkte perfekte Informationssammler sind und dass irgendwie die Leute, die am besten über die Gesetze der Physik informiert sind, sich Ihrer Propagandakampagne anschließen, ohne ihr Verständnis der Gesetze der Physik im Lichte des Wissens, dass man die Gesetze der Physik irgendwie testen kann, neu zu formulieren in extremen Entfernungen; Das stellt miiiiight ein winziges Problem dar. Aber zumindest ist es eine interessante Idee.