Что???
было, когда ничего не было? Вот не было, долго не было, а потом появилось. Откуда? Где взялось? И где то что стало было, когда ничего не было? И почему то что стало после того как ничего не было, именно такое? Как оно вобще узнало каким оно должно быть, если до него ничего не было? Кто это все срежесировал? Мне кто нибудь ответит? А если ответит, то когда? Я между прочим жду и усиленно интересуюсь!
[339x500]
часами болтаю на эту тему используя научние теории и гипотизы...
но когда вопрос так наивно прост, я в шокеа с чего начинать, а что рассказывать, а чято из этого всего правда....
Исходное сообщение Епанделинвот вот
честно...
часами болтаю на эту тему используя научние теории и гипотизы...
но когда вопрос так наивно прост, я в шокеа с чего начинать, а что рассказывать, а чято из этого всего правда....
Исходное сообщение РАДОМИР_2006Придется так и поступить)))
Проживи миллиард годиков и ответ сам придёт,а пока не дёргайся,картинка,класс.
что же делать...на ночь теплое молоко с плюшкой, сказку и баиньки?
Тина Катаева. По материалам беседы с Андреем Линде
Казалось маловероятным, что эхо событий, происходивших
в первые миллисекунды рождения Вселенной, может дойти до нас. Однако
это оказалось возможным.
Космология, строение Вселенной, прошлое, настоящее
и будущее нашего мира - эти вопросы всегда занимали лучшие умы человечества.
И составители Ветхого Завета, и древние философы из разных уголков света
предлагали свои, порой эволюционные, варианты космологии, основанные
на временной шкале, и описывали некую последовательность событий в образах
своего времени. Представления наших предков не так уж кардинально отличаются
от современных моделей, опирающихся на данные современной наблюдательной
астрономии, в первую очередь внеземной.
Для
дальнейшего развития космологии, да и науки в целом, крайне важно понимание
Вселенной как единого целого. Особую роль играют экспериментальная проверка
абстрактных построений, подтверждение их наблюдательными данными, осмысление
и сопоставление результатов исследований, адекватная оценка тех или иных
теорий. Сейчас мы находимся на середине пути, который ведет от решения
уравнений Эйнштейна к познанию тайны рождения и жизни Вселенной.
Очередной шаг на этом пути сделал создатель теории хаотической инфляции,
воспитанник Московского государственного университета, ныне профессор
Стэнфордского университета Андрей Дмитриевич Линде, внесший существенный
вклад в понимание самой ранней стадии развития Вселенной. Многие годы
он проработал в одном из ведущих академических российских институтов -
Физическом институте им. Лебедева Академии наук (ФИАН), занимался следствиями
современных теорий элементарных частиц, работая вместе с профессором Давидом
Абрамовичем Киржницем.
В 1972 г. Киржниц и Линде пришли к выводу, что в ранней Вселенной происходили
своеобразные фазовые переходы, когда различия между разными типами взаимодействий
вдруг исчезали: сильные и электрослабые взаимодействия сливались в одну
единую силу. (Единая теория слабого и электромагнитного взаимодействий,
осуществляемых кварками и лептонами посредством обмена безмассовыми фотонами
(электромагнитное взаимодействие) и тяжелыми промежуточными векторными
бозонами (слабое взаимодействие), создана в конце 1960-х гг. Стивеном
Вайнбергом, Шелдоном Глэшоу и Абдусом Саламом.) В дальнейшем Линде сосредоточился
на изучении процессов на еще более ранних стадиях развития Вселенной,
в первые 10-30 с после ее рождения. Раньше казалось маловероятным, что
до нас может дойти эхо событий, происходивших в первые миллисекунды рождения
Вселенной. Однако в последние годы современные методы астрономических
наблюдений позволили заглянуть в далекое прошлое.
| МОНОПОЛИ |
В 1931 г. английский физик-теоретик Поль Дирак предположил
существование магнитных монополей. Если такие частицы действительно существует,
то магнитный заряд должен быть кратен некоторой заданной величине, которая,
в свою очередь, определяется фундаментальной величиной электрического
заряда. Почти на полвека эта тема была практически забыта, но в 1975 г.
было сделано сенсационное заявление о том, что магнитный монополь обнаружен
в космических лучах. Информация не подтвердилась, но сообщение вновь пробудило
интерес к проблеме и способствовало разработке новой концепции.
Согласно новому классу теорий элементарных частиц,
возникшему в 70-е гг., в ранней Вселенной в результате фазовых переходов,
предсказанных Киржницем и Линде, могли появиться экзотические объекты,
каждый из которых имел отдельно северный и отдельно южный полюс. (У магнита,
на сколько частей его бы ни распиливали, всегда остается два полюса.)
Они назывались монополями. Масса каждого монополя в миллион миллиардов
раз больше массы протона. В 1978 г. ученые обнаружили, что таких монополей
рождалось довольно много, так что сейчас на каждый протон приходилось
бы по монополю, а значит, Вселенная была бы очень тяжелой и быстро сколлапсировала
под своим собственным весом. Тот факт, что мы до сих пор существуем, опровергает
такую возможность.
Проблемы космологии
Рассматривая теорию Большого взрыва, исследователи сталкивались с проблемами,
ранее воспринимавшимися как метафизические. Однако вопросы неизменно возникали
и требовали ответов.
Что было тогда, когда ничего не было? Если Вселенная родилась из сингулярности,
значит, когда-то ее не существовало. В "Теоретической физике"
Ландау и Лившица сказано, что решение уравнений Эйнштейна нельзя продолжить
в область отрицательного времени, и потому в рамках общей теории относительности
вопрос "Что было до рождения Вселенной?" не имеет смысла.
Пересекаются ли параллельные линии? В школе нам говорили, что нет. Однако
когда речь заходит о космологии, ответ не столь однозначен. Например,
в замкнутой Вселенной, похожей на поверхность сферы, линии, которые были
параллельными на экваторе, пересекаются на северном и южном полюсах. Так
прав ли Евклид? Почему Вселенная кажется настолько плоской (по последним
данным - с точностью до 10-60)? Была ли она такой с самого начала? Чтобы
ответить на эти вопросы, необходимо установить, что представляла собой
Вселенная на самом раннем этапе развития.
Почему Вселенная однородна? На самом деле это не совсем так. Существуют
галактики, звезды и иные неоднородности. Если посмотреть на ту часть Вселенной,
которая находится в пределах видимости современных телескопов, и проанализировать
среднюю плотность распределения вещества в космических масштабах, окажется,
что она одинакова во всех направлениях с точностью до 10-5. Почему же
Вселенная везде однородна? Вообще говоря, все объясняется космологическим
принципом Эйнштейна: каждый наблюдатель в один и тот же момент времени,
независимо от места и направления наблюдения, обнаруживает во Вселенной
одну и ту же картину. Но так ли это?
Сомнения
возникали всегда, и чем больше ученые узнавали о строении и истории существования
нашего мира, тем больше вопросов оставалось без ответов. Однако люди старались
о них не думать, воспринимая большую однородную Вселенную и непересекающиеся
параллельные линии как данность, не подлежащую обсуждению. Проблема реликтовых
монополей стала последней каплей, заставившей физиков пересмотреть отношение
к теории ранней Вселенной.
Космологический принцип был впервые сформулирован
немецким философом Николаем Кузанским (1401-1464), который еще в XV в.
утверждал: "Вечно движущаяся Вселенная не имеет ни центра, ни окружности,
ни верха, ни низа, она однородна, в разных частях ее господствуют одинаковые
законы". Ему же принадлежит знаменитый афоризм: "Вселенная есть
сфера, центр которой всюду, а окружность нигде", который часто ошибочно
приписывают Джордано Бруно или Паскалю, всего лишь повторившим изречение
кузанца.
| КВАНТОВАЯ ПЕНА |
Разработка инфляционных сценариев в космологии завершилась,
по словам одного из авторов А. Д. Линде, созданием теории хаотической инфляции.
В его сценарии становление Вселенной описывается как случайное следствие
хаотического "кипения" пространственно-временной квантовой пены.
Процесс рождения вселенных в такой пене не только случаен и хаотичен, но
и бесконечен: одни вселенные, рождаясь, тут же коллапсируют, другие растут,
оставаясь мертвыми, третьи лишены времени и развития, а четвертые заполняются
галактиками, звездами, планетами и становятся подобны нашей Вселенной.
Пересмотр теории ранней Вселенной
Одна из трудностей, с которой сталкивается традиционная теория Большого
взрыва, - необходимость объяснить, откуда взялось колоссальное количество
энергии, требующееся для рождения частиц. На этот и ряд других вопросов
попытались ответить авторы теорий раздувающейся Вселенной.
Инфляционная теория. В 1980 г. сотрудник Массачусетского технологического
института Алан Гус (Alan Guth) в статье "Раздувающаяся Вселенная:
возможное решение проблемы горизонта и плоскостности" изложил интересный
сценарий раздувающейся Вселенной. Основным его отличием от традиционной
теории Большого взрыва стало описание рождения мироздания в период с 10-35
до 10-32 с. Гус предположил, что скорость расширения Вселенной была высока
в течение более длительного времени, чем предполагалось ранее. Примерно
через 10-35 с Вселенная перешла в состояние псевдовакуума, при котором
ее энергия исключительно велика. Поэтому расширение (раздувание) происходило
быстрее, чем по теории Большого взрыва.
Через 10-35 с после рождения мира не было ничего, кроме черных мини-дыр
и "обрывков" пространства. При резком раздувании участки "пены"
превратились в отдельные вселенные. Некоторые из них, возможно, оказались
вложенными друг в друга. Следовательно, может существовать множество вселенных,
недоступных для нашего наблюдения.
Инфляционная теория была основана на так называемой теории фазовых переходов
в ранней Вселенной. В отличие от Стробинского, Гус придумал некий механизм
и постарался с помощью одного простого принципа объяснить, почему Вселенная
большая, плоская, однородная, изотропная, а также почему монополей нет.
Модель такого решения не давала. Так же трудно было объяснить, почему,
начавшись, раздувание в конце концов прекращается. Несмотря на ряд противоречий
и трудностей, модель Гуса стала значительным достижением космологии и
стимулировала разработку новых сценариев раздувающейся Вселенной.
Новая инфляционная теория. В середине 1981 г. Линде предложил первый
вариант нового сценария раздувающейся Вселенной, основывающийся на более
детальном анализе фазовых переходов в модели Великого объединения. Он
пришел к выводу, что экспоненциальное расширение не заканчивается образованием
пузырьков, а инфляция может идти не только до фазового перехода с образованием
пузырьков, но и после, уже внутри них. (В рамках этого сценария наблюдаемая
часть Вселенной считается содержащейся внутри одного пузырька.)
В новом сценарии Линде показал, что разогрев после раздувания происходит
за счет рождения частиц. Таким образом, соударения стенок пузырьков, порождающих
неоднородности, стали не нужны, и тем самым была решена проблема крупномасштабной
однородности и изотропности Вселенной. Новый сценарий содержал два ключевых
момента: во-первых, процесс нарушения симметрии должен идти сначала медленно,
чтобы обеспечивалось раздувание внутри пузырька; во-вторых, на более поздних
стадиях должны происходить процессы, обеспечивающие разогрев Вселенной
после фазового перехода. Спустя год исследователь пересмотрел свой подход,
предложенный в новой инфляционной теории, и пришел к выводу, что фазовые
переходы не нужны, равно как переохлаждения и ложный вакуум, с которого
начинал Алан Гус. Это был эмоциональный шок, т.к. предстояло отказаться
от считавшихся истинными представлений о горячей Вселенной, фазовых переходах,
переохлаждении, которым соответствовали наблюдательные данные. Необходимо
было найти новый способ решения проблемы. Тогда была выдвинута теория
хаотической инфляции.
Хаотическая инфляция. Идея, лежащая в основе теории хаотической инфляции
Линде, очень проста. Существуют направленные поля - электромагнитное,
электрическое, магнитное, гравитационное, но может быть по крайней мере
еще одно - скалярное, которое никуда не направлено, а представляет собой
просто функцию координат.
Начиная с 1970-х гг. в теории элементарных часто использовалась концепция
скалярного поля, самым близким аналогом которого можно считать электростатический
потенциал. Напряжение в электрических сетях США - 110 В, а в России -
220 В. Если бы человек одной рукой держался за американский провод, а
другой - за российский, его бы убила разница потенциалов. Если бы напряжение
везде было одинаковым, не было бы разницы потенциалов и ток бы не тек.
Так вот в постоянном скалярном поле разницы потенциалов нет. Поэтому мы
не можем увидеть постоянное скалярное поле: оно выглядит как вакуум, который
в некоторых случаях может обладать большой плотностью энергии.
Считается, что без полей такого типа очень трудно создать реалистичную
теорию элементарных частиц. В последние годы были обнаружены практически
все частицы, предсказанные теорией электрослабых взаимодействий, кроме
скалярной. В рамках земной экспериментальной физики наблюдательное подтверждение
инфляционной теории пока остается трудноразрешимой задачей. Однако уже
активно ведется поиск скалярных частиц, для чего в CERN (Европейская лаборатория
физики элементарных частиц) построен огромный ускоритель, так как их обнаружение
представляет чисто техническую проблему.
| РАЗДУВАЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ АЛАНА ГУСА |
Модель Гуса использует представление о "ложном"
вакууме, из которого началась инфляция Вселенной. Он отличается от "истинного"
(т.е. от состояния с самой плотностью энергии) тем, что может обладать
огромной энергией. Нарушение принципа энергодоминантности, характерное
для вакуума, наделяет его отрицательным давлением, которое приводит к
гравитационному отталкиванию, обеспечивающему раздувание Вселенной. При
расширении ложного вакуума его полная энергия не уменьшается, а растет.
Если вероятность образования пузырьков очень мала,
то до их возникновения Вселенная быстро расширяется и становится большой
и однородной.
В целом "ложный" вакуум - симметричное,
но энергетически невыгодное, нестабильное состояние, т.е. он стремится
к распаду. Квантовый распад вакуума и знаменует собой конец фазового перехода
и прекращение инфляции. Новая фаза представляет собой "истинный"
вакуум, для которого выполняется условие энергодоминантности.
Внутри каждого пузырька новой фазы Вселенная переходит
во власть гравитационного притяжения, и экспоненциальное расширение заканчивается.
Благодаря первоначальному импульсу, приобретенному в период инфляции,
она продолжает расширяться, но скорость с течением времени уменьшается,
как в теории горячей Вселенной.
Переход из стадии инфляции на стадию, описываемую
теорией горячей Вселенной, представляет основную трудность для модели
Гуса. Дело в том, что для того, чтобы энергия, выделяемая при фазовом
переходе, перешла в тепловую энергию Вселенной, необходимо столкновение
стенок огромных пузырей при достаточно большой плотности. Это противоречит
малой скорости их образования, необходимой для замедления фазового перехода,
и, следовательно, для значительного раздувания Вселенной. Кроме того,
столкновения пузырьков должны приводить к нарушению однородности и изотропности
Вселенной после раздувания, что противоречит поставленной задаче.
Скалярное поле
Скалярное поле присутствовало практически во всех инфляционных сценариях.
Гус предложил использовать потенциал, который выглядел очень своеобразно.
Новой инфляционной теории Линде требовался потенциал, которому соответствует
почти плоская вершина, но позже оказалось, что достаточно взять обычную
параболу, и все срабатывает.
Рассмотрим простейшее скалярное поле (см. выше "РАЗДУВАЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ
АЛАНА ГУСА"), плотность потенциальной энергии которого пропорциональна
квадрату его величины, подобно тому как энергия маятника пропорциональна
квадрату его отклонения от положения равновесия:
Маленькое поле ничего не будет знать про Вселенную и станет колебаться
вблизи своего минимума. Однако если поле будет достаточно велико, то оно
будет скатываться вниз очень медленно, разгоняя Вселенную за счет своей
энергии. В свою очередь, скорость движения Вселенной (а не какие-либо
частицы) будет затормаживать падение скалярного поля.
Таким образом, большое скалярное поле приводит к большой скорости расширения
Вселенной. Большая скорость расширения Вселенной мешает полю спадать и
тем самым не дает плотности потенциальной энергии уменьшаться. А большая
плотность энергии продолжает разгонять Вселенную со все большей скоростью.
Этот самоподдерживающийся режим и приводит к инфляции, экспоненциально
быстрому раздуванию Вселенной.
Чтобы объяснить этот удивительный эффект, необходимо совместно решить
уравнение Эйнштейна для масштабного фактора Вселенной:
и уравнение движения для скалярного поля:
Здесь Н - постоянная Хаббла, пропорциональная плотности энергии скалярного
поля массы m, G - гравитационная постоянная.
Исследователи уже рассматривали, как скалярное поле будет вести себя
в окрестностях черной дыры и во время коллапса Вселенной. Но почему-то
одно простое решение не было найдено. А следовало лишь грамотно написать
уравнение для скалярного поля , которое в стандартном варианте (то есть
без учета расширения Вселенной) выглядело как уравнение для маятника:
Но вмешался некоторый дополнительный член - сила трения, который был
связан с геометрией; его сначала никто не учитывал. Он представляет собой
произведение постоянной Хаббла на скорость движения поля:
Когда постоянная Хаббла была большой, трение тоже было велико, и скалярное
поле спадало медленно. Когда поле уменьшилось, постоянная Хаббла тоже
уменьшилась, трение стало маленьким, и поле начало колебаться, порождая
элементарные частицы. Эти частицы сталкивались, обменивались энергией
и постепенно пришли в состояние термодинамического равновесия. В результате
Вселенная стала горячей. Раньше считалось, что она была горячей с самого
начала. К этому выводу приходили, изучая микроволновое излучение, которое
интерпретировали как следствие Большого взрыва и последующего остывания.
Затем стали думать, что сначала Вселенная была горячей, затем произошла
инфляция, и после нее Вселенная вновь стала горячей. Однако, в теории
хаотической инфляции первая горячая стадия оказалась ненужной.
Экспоненциальное расширение
Представим, что Вселенная была маленькая, как шарик. По теории Большого
взрыва, она вырастала до порядочных размеров, но все равно оставалась
относительно небольшой и шарообразной. А согласно инфляционной теории,
крошечный шарик в результате экспоненциального взрыва за очень короткое
время стал огромным. Находясь на нем, наблюдатель увидел бы плоскую поверхность.
Представим себе Гималаи, где существует множество различных уступов,
расщелин, пропастей, ложбин, каменных глыб, т.е. неоднородностей. Но вдруг
кто-то или что-то совершенно невероятным образом увеличил горы до гигантских
размеров или мы уменьшились, как Алиса в Стране чудес. Тогда, находясь
на вершине Эвереста, мы увидим, что она совершенно плоская - ее как бы
растянули, и неоднородности перестали иметь какое-либо значение. Горы
остались, но, чтобы подняться хотя бы на один метр, нужно уйти невероятно
далеко. Таким образом, может быть решена проблема однородности. Этим же
объясняется, почему Вселенная плоская, почему параллельные линии не пересекаются
и почему не существуют монополи. Параллельные линии могут пересекаться,
и монополи могут существовать, но только так далеко от нас, что мы не
можем этого увидеть.
Возникновение галактик
Маленькая Вселенная стала колоссальной, и все стало однородным. Но как
же быть с галактиками? Оказалось, что в ходе экспоненциального расширения
Вселенной маленькие квантовые флуктуации, существующие всегда, растягивались
до колоссальных размеров и превращались в галактики. Согласно инфляционной
теории, галактики - это результат квантовых флуктуаций, т.е. усиленный
и замерзший квантовый шум.
Впервые на эту поразительную возможность указали сотрудники ФИАН Вячеслав
Федорович Муханов и Геннадий Васильевич Чибисов в работе, основанной на
модели, предложенной в 1979 г. членом-корреспондентом Академии наук Алексеем
Александровичем Старобинским. Эта модель, по сути дела, являлась первой
версией инфляционной космологии.
| ПРИНЦИП МАЯТНИКА |
Представим, что изначально во Вселенной существовало
однородное скалярное поле. Если скалярное поле равно нулю, то энергии нет,
и оно будет находиться в статичном состоянии. Если поле не равно нулю, оно
начнет катиться вниз, стремясь к минимуму и постепенно меняя амплитуду.
Если в общем объеме пространства оно характеризовалось цифрой 100, то потом
стало 50, затем 30 и так до нуля.
Скалярное поле подобно маятнику, который хочет
упасть в минимум, но промахивается и начинает колебаться. (В простейшем
случае энергия пропорциональна квадрату отклонения.) В обычной жидкости
колебания маятника станут затухающими, а в очень вязкой жидкости он будет
медленно-медленно двигаться вниз. Оказалось, что эта простая идея имеет
непосредственное отношение к расширению Вселенной.
Вечная и бесконечная
Рассмотрим рисунок (см. выше). В области, где скалярное поле мало, оно
осциллирует, и Вселенная не расширяется экспоненциально. В области, где
поле достаточно велико, оно медленно спадает, и на нем возникают маленькие
флуктуации. В это время происходит экспоненциальное расширение и идет
процесс инфляции. Если бы скалярное поле было еще больше (на графике отмечено
голубым цветом), то за счет огромного трения оно бы почти не уменьшалось,
квантовые флуктуации были бы огромны, и Вселенная могла стать фрактальной.
Представим, что Вселенная быстро расширяется, а в каком-то месте скалярное
поле, вместо того чтобы катиться к минимуму энергии, из-за квантовых флуктуаций
подскакивает вверх (см. выше). В том месте, где поле подскочило, Вселенная
расширяется экспоненциально быстрее. Низкорасположенное поле вряд ли подскочит,
но чем выше оно будет находиться, тем больше вероятность такого развития
событий, а значит, и экспоненциально большего объема новой области. Инфляционная
теория дает нам единственное известное сейчас объяснение однородности
наблюдаемой части Вселенной. Парадоксальным образом эта же теория предсказывает,
что в предельно больших масштабах наша Вселенная абсолютно неоднородна
и выглядит как огромный фрактал.
На рисунке схематически показано, как одна раздувающаяся область Вселенной
порождает все новые и новые ее части (в этом смысле она становится вечной
и самовосстанавливающейся).
Свойства пространства-времени и законы взаимодействия элементарных частиц
друг с другом в разных областях Вселенной могут быть различны, равно как
и размерности пространства, и типы вакуума.
Этот факт заслуживает более детального объяснения. Согласно простейшей
теории, с одним минимумом потенциальной энергии скалярное поле катится
вниз к этому минимуму. Однако более реалистические версии допускают множество
минимумов с разной физикой, что напоминает воду, которая может находиться
в разных состояниях: жидком, газообразном и твердом. Разные части Вселенной
также могут пребывать в разных фазовых состояниях; это возможно в инфляционной
теории даже без учета квантовых флуктуаций.
Следующим шагом, основанным на изучении квантовых флуктуаций, является
сценарий самовосстанавливающейся Вселенной. В этой модели учитывается
процесс постоянного воссоздания раздувающихся областей, перебирающих разные
возможности и размерности. Так Вселенная становится вечной и бесконечной.
Вся Вселенная никогда не сколлапсирует. Однако это не означает, что отсутствуют
сингулярности. Напротив, значительная часть физического объема Вселенной
все время находится в состоянии, близком к сингулярному. Но так как различные
объемы проходят его в разное время, единого конца пространства-времени,
после которого все области исчезают, не существует. И тогда вопрос о множественности
миров во времени и в пространстве приобретает совершенно другое звучание:
Вселенная может самовоспроизводиться бесконечно во всех своих возможных
состояниях.
Небо в крапинку
Исследовать анизотропию реликтового излучения ученым помогают современные
искусственные спутники Земли. Самые ценные данные удалось получить с помощью
космического зонда WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), названного
так в честь астрофизика Дэвида Уилкинсона (David Wilkinson). Разрешающая
способность его аппаратуры в 30 раз больше, чем у его предшественника
- космического аппарата COBE.
Ранее считалось, что температура неба равна 2,7 К, однако WMAP смог
измерить ее с точностью до 10-5 К с высокой угловой разрешающей способностью.
Согласно данным, полученным за первый год наблюдений, небо оказалось неоднородным:
где-то горячее, а где-то холоднее. Простейшие модели инфляционной теории
предсказали рябь на небе. Но пока телескопы не зафиксировали его пятнистость,
наблюдалось только трехградусное излучение, служившее мощнейшим доказательством
горячей Вселенной. Теперь же выяснилось, что теории горячей Вселенной
не хватает.
Удалось получить фотографии раздутых квантовых флуктуаций, которые появились
спустя 10-30 с после рождения мироздания и сохранились до наших дней.
Исследователи не только обнаружили пятнистость неба, но и изучили спектр
пятен, т.е. интенсивность сигнала на разных угловых направлениях.
Результаты проведенных с помощью WMAP высокоточных измерений поляризации
излучения подтвердили теорию расширения Вселенной и позволили установить,
когда произошла ионизация межгалактического газа, вызванная самыми первыми
звездами. Полученная со спутника информация подтвердила положение инфляционной
теории о том, что мы живем в большой плоской Вселенной.
На рисунке (вверху) красной линией показано предсказание инфляционной
теории, а черные точки соответствуют экспериментальным данным WMAP. Если
бы Вселенная не была плоской, то пик графика находился бы правее или левее.
В рамках эксперимента, проводимого с помощью WMAP, составляется карта
поляризации реликтового излучения, которая, согласно гипотезе, тоже должна
быть пятнистой. Предполагается, что существует корреляция между температурой
и поляризацией. Однако подтвердить или опровергнуть это смогут только
результаты второго года работы.
| РАСШИРЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ |
Предположим, что Вселенная, заполненная пылью, расширилась
в 2 раза. Тогда ее объем вырос в 8 раз. Значит, в 1 см3 стало в 8 раз
меньше пыли. Если решить уравнение Эйнштейна для такой Вселенной, то станет
очевидным, что, когда происходил Большой взрыв, плотность вещества быстро
падала, а скорость расширения Вселенной быстро уменьшалась.
То же самое было бы и со скалярным полем. Но пока
поле оставалось очень большим, оно само себя поддерживало, как барон Мюнхгаузен,
вытаскивающий себя из болота за косичку.
В соответствии с теориями нового типа Вселенная
быстро расширялась, а поле почти не менялось; соответственно, не менялась
и плотность энергии. Значит, расширение шло экспоненциально, и скорость
разбегания Вселенной долго не уменьшалась.
Редакция выражает благодарность за помощь в подготовке статьи А.
Д. Линде и передаче "Очевидное-невероятное" за предоставленные
материалы.
ВНЕЗЕМНОЕ И МЫ
Борхес, человек, весьма далекий от фундаментальных наук, но очень близко стоящий к определению точного названия вещей, сказал однажды, что «космос — не хаос, космос — порядок». В его пространственно-временных отношениях человечество пыталось разобраться всегда. Книга английского физика Д. Линдсея по возможности просто и оригинально повествует о том, что мы знаем о рождении Вселенной сейчас, с точки зрения тех общих положений, которые были выдвинуты в наше время. Не пытаясь ничего доказывать, автор отправляет нас во внеземной путь, меньше всего привязанный к фантастическому сценарию, хотя все, о чем он говорит, невероятно фантастично.
«Хартл и Хокинг, — пишет Линдсей, — выдвинули идею, что Вселенная была настолько проста, насколько возможно. Они предполагают, что пространство-время проходит на сферу ниже Планковской длины. Таким образом, они гарантируют, что Вселенная не имеет никакого начала в том смысле, что она не имеет края или границ».
Обсуждая внеземные процессы и рассматривая теоретические выводы, автор старается привести к ясности то, что мы знаем сегодня. И тогда, ни в коей мере не вступая в споры, он вводит некоторые корректировки в имеющиеся позиции, в том числе и в позиции Хартли и Хокинга.
«Хотя предложение Хартли и Хокинга — „никакой границы“ — очень привлекательно, следует подчеркнуть, что в настоящее время нет никаких экспериментальных доказательств его правильности». Из подобных высказываний становится совершенно понятно, что в истории Вселенной существуют теории, которые нельзя доказать, существуют вещи, о которых мы знаем, что они есть, но теоретически это недоказуемо. Одна из таких гипотез связана в книге с тем, была ли все время Вселенная такой или она видоизменялась. Автор, сторонник происхождения Большого взрыва, пишет: «Большинство космологов согласны, что эта модель представляет точное описание очень ранней Вселенной, по крайней мере приблизительно после одной секунды». Гипотезы о том, что могло быть перед этим и что после этого, привлекает автор, на этом строит свою книгу. Если начало полагает рождение, почему бы не сказать, что события того промежуточного момента и стали причиной рождения Вселенной? Но сколько бы ни было у такой гипотезы сторонников, она все равно гипотезой и останется, поскольку главный вопрос — вопрос о происхождении Вселенной — был и остается самым таинственным и, возможно, вечным.
Эдуард ВИРАПЯН
а вот местечко с сыфлками на такие вездчи.
РОЖДЕНИЕ
ВСЕЛЕННОЙ
Суперсила
П.Девис Наука во все
времена стремилась построить
целостную картину окружающего мира. В
последние десятилетия физики как
никогда приблизились к осуществлению
этой мечты: вырисовываются перспективы
объединения четырех фундаментальных
взаимодействий природы в рамках одной
суперсилы, и физика микромира все
теснее сливается с космологией
теорией происхождения и эволюции
Вселенной. http://rusnauka.narod.ru/lib/phisic/super/superforce.htm
Взрыв,
породивший нашу Вселенную. Е.Левитан
Мы знаем, что в центре Солнца
температура около 15 миллионов градусов.
В "горячей Вселенной" она была во
много раз выше. Значит, в начале
расширения Вселенной при такой
температуре не могли существовать
никакие химические элементы. В
первичной плазме могли быть лишь
"кирпичики", из которых потом
начали складываться различные
химические элементы. http://www.gmtu.magda.ru/petr/t_7.htm
Т-модель
устройства мира Третьяченко
А.С. Материальный объект может
существовать, только соответствуя
законам, сформулированным в его
информационном описании.
Информационные же законы
в настоящее время скорее витают в наших
мыслях, как некая совокупность правил и
действии. Например, копирование -
привычное н простое действие для
информационных систем. Но тогда не стоит
ли рассматривать гипотезу о создании
вселенной не как Большой взрыв, а как
Большое копирование. http://piramyd.express.ru/disput/raznoe/tretyachenko.htm
[показать]
Некоторые
аспекты космологии ранней Вселенной
В.В.Корухов В рамках концепции
множественности миров можно предложить
следующий сценарий развития событий. В
результате испарения черной дыры,
принадлежащей к нашему пространству-времени,
формируется объект с планковскими
параметрами. После отщепления и ухода из
нашего пространства-времени этот объект
начинает собственное развитие и служит
исходным состоянием рождающейся новой
вселенной, аналогичной нашей. В свою
очередь, наша Вселенная появилась
вследствие отщепления подобного
объекта в процессе испарения черной
дыры в пространстве-времени предыдущей
вселенной. Конечно, это не означает, что
вместе с рождением вселенной рождается
и материя. Подобные эволюционные
процессы могут происходить на фоне
физического вакуума и при
непосредственном взаимодействии с ним.
http://www.philosophy.nsc.ru/PUBLICATION/KORUKHOV/cosmos.htm
Фонд
развития Новых Медицинских Технологий AIRES
Исследовательский
Центр Международной ассоциации BIP
Введение
в технологию BIP И.Серов.
Функциональный программный базис
формируется путем имплантации "Точки
Абсолютной Сборки", максимально
быстро разворачиваемой в объемную
многоярусную схему. Основная задача BIP
сводится к безупречной стабилизации
всех без исключения процессов, идущих в
биологическом объекте. Любые
хаотические проявления динамики
структурных взаимоотношений серьезно
искажают итоговую ситуацию
перенапряжением различных сегментов
его общей схемы. http://www.aires.spb.ru/Ann1_ru.html
ХОМО САПИЕНС В ДЕСЯТИ ИЗМЕРЕНИЯХ
Доцент Иванцов. Попытка построения
простейшей, но всеобщей модели мироздания в
свете М-теории. Определение многомерности
проекции потустороннего мира на мир земной дает
любопытные результаты: 6-3=3. То есть в итоге мы
получаем трехмерную проекцию. Если учесть, что
сами мы обитаем в трехмерном мире, становится
неудивительным, почему призраки так реальны - это
самая настоящая голограмма! http://www.art-lito.spb.ru/non-fiction/homo.html
Границы Вселенной
16.05.2002 (хр.00:50:00)
Может ли современная физика объяснить творение времени-пространства и материи из «ничего»? Конечно ли время жизни Вселенной? Что было до ее рождения и как проходили эти роды? Об этом после полуночи — доктора физико-математических наук Борис Барбашов и Виктор Первушин.
Обзор темы
Чем дальше звезда, или космический объект, тем больше увеличение длины волны фотонов, испущенных атомами на этих звездах. Этот закон, открытый Хабблом и предсказанный российским учёным А.Фридманом, может свидетельствовать, что Вселенная расширяется, а время жизни Вселенной конечно и равно, примерно, 10–15 млрд. лет.
· Означает ли закон Хаббла, что наша Вселенная родилась из точки?
· Что было до рождения Вселенной?
· Как происходило рождение Вселенной?
· Можно ли говорить о времени до рождения Вселенной?
· Может ли современная физика «объяснить» рождение Вселенной и «творение» пространства- времени и материи из «ничего»?
Современная физика и стандартная космологическая модель.
Современная физика выросла на двух противоположных основаниях, которые известны всем как ньютоновская частица и фарадеевское поле.
Исаак Ньютон свёл всю механику к математическому уравнению, которое предсказывает эволюцию по времени координат частицы, если заданы её начальное положение и начальная скорость. Для ньютоновского наблюдателя объяснить мир в терминах классической механики означает решить уравнения Ньютона с начальными данными. Здесь можно вспомнить изречение Лапласа: «Дайте мне начальные данные, и я объясню весь мир». «Начала Натуральной Философии» Ньютона, вобравшие в себя предшествующий человеческий опыт наблюдения за движением небесной и земной материи, продемонстрировали такую же степень ясности, надежности и эффективности научных методов естествознания, какой достигла геометрия Евклида. Теория Ньютона абсолютизировала понятия времени и пространства. Ньютон придерживался корпускулярной картине мира и отрицал волновую природу света.
Первые шаги к созданию современной релятивистской физики были сделаны Фарадеем, который не знал теории Ньютона. Однако, Фарадей был экспериментатором высокого уровня. Ему принадлежат замечательные научные открытия, среди которых генератор переменного тока, изменивший образ жизни современной цивилизации. С впечатляющей последовательностью Фарадей экспериментально обосновывал и развивал свои концепции полевой природы материи и единства всех физических сил природы, которые стали во главе физики ХХ века, где все частицы трактуют как возбуждения физических полей. Максвеллу осталось (как образно отметил Герц) лишь «одеть» теорию Фарадея в аристократические одежды математики. Первая статья Максвелла по теории электромагнитного поля так и называлась: «О силовых линиях Фарадея». Максвелл перевел основной труд Фарадея «Экспериментальные исследования» (1856 г. ) на язык математических формул. Из этих формул и состоит теория Максвелла, которая оказалась столь же всеобъемлющей в области электромагнитных явлений, как и теория Ньютона в области небесных явлений. Формулы эти привели к понятию «принципов симметрии» в теории. И чем больше мы узнавали о симметриях электродинамики Фарадея-Максвелла, тем более плодотворными были физические теории, удовлетворяющие этим принципам. Итогом развития физики XX века стали полевые теории всех взаимодействий: Общая теория относительности (ОТО) и Стандартная Модель элементарных частиц, где все частицы трактуют как квантовые возбуждения физических полей.
Последние 30 лет в физике прошли под знаком триумфа идей квантовой теории поля; построены «таблица Менделеева» для элементарных частиц и единая теория сильных, слабых и электромагнитных взаимодействий (Стандартная Модель), сделан ряд успешных предсказаний, подтвердившихся на действующих ускорителях. Эти результаты были отмечены несколькими Нобелевскими премиями. К их числу принадлежит предсказание векторных бозонов с массой порядка 90 масс протона, открытых более 15 лет на Европейском ускорителе в Женеве. Эти бозоны живут ~10–25 с. и распадаются на лептоны, кварки и фотоны.
Создание полевой теории гравитации на основе принципов симметрии в 1915 принадлежит Эйнштейну. В 1922 г. Фридман впервые нашел решение ОТО, которое описывает развивающуюся во времени Вселенную с сингулярностью метрики в начальный момент времени. Это решение было признано Эйнштейном и положило начало космологическим моделям Вселенной после того, как в1929 г. Хаббл открыл красное смещение излучений галактик.
Кризис стандартной космологии. Представление о возникновении и эволюции Вселенной является наиболее глубоким следствием современной физики. Свидетельство эволюции есть красное смещение уровней атомов на звездах, измеряемое на земле.
В классической физике закон эволюции определяется уравнением состояния материи. С самого начала рассматривались жесткое состояние однородных гравитонов, которое последовательно переходит в радиацию (безмассовые частицы) и пыль (т.е. массивную материю в покое). Классическая космология столкнулась с целым рядом проблем и противоречий. В современной единой теории взаимодействий эти проблемы принято решать первичным расширением Вселенной по экспоненциальному закону (закону «инфляции»). Инфляция, эволюция химического состава Вселенной в радиационной стадии, реликтовое излучение и переход в стадию пыли стали хрестоматийными догмами стандартной космологии.
Новые данные по измерению зависимости красного смещения от расстояния до Сверхновых звезд, полученные независимо сразу двумя группами, перемешали все эти карты. Эти данные могут быть объяснены стадией инфляции. Это означает, что Вселенная заполнена темной энергией, которая получила название Квинтэссенции. Ее должно быть как минимум в два раза больше, чем суммарный вклад всей материи. Почему радиационно-доминантная стадия материи, которая появилась после стадии первичной инфляции, снова должна переходить в инфляционную стадию, как это следует из результатов наблюдения Сверхновых, непонятно. И можно ли, вообще, объяснить сценарием горячей Вселенной появление стадии чисто радиационной материи между двумя инфляционными стадиями — быстрой (реликтовой) и медленной Квинтэссенцией, которые обе к наблюдаемой материи не имеют отношения? Возникает вопрос о совместимости новых данных по красному смещению в рамках стандартной космологии с хрестоматийными догмами о последовательной схеме режимов, и с уже установленными фактами эволюции в радиационной стадии.
Конформная космология. Объяснить происхождение Вселенной, времени и материи в современной теории поля означает описать их возникновение как результат взаимодействия полей материи и метрики пространства- времени. Одной из центральных идей современной физики является спонтанное нарушение симметрии мира. Наиболее популярный и доступный образ такого спонтанного нарушения симметрии есть состояние шарика, лежащего наверху выпуклого дна бутылки. Такое состояние симметрично, но неустойчиво. Шарик непременно скатится вниз, и его низшее устойчивое состояние нарушит исходную симметрию мира. Таким образом в Стандартной Модели объясняют происхождение масс всех элементарных частиц. Аналогичная формулировка ОТО как теории спонтанного нарушения афинной симметрии пространства-времени была предложена в 1974 г. в Дубне Борисовым и Огиевецким.
Афинная симметрия — это группа всех линейных преобразований 4-х мерного пространства-времени. 16(=4 x 4) элементов этих преобразований задают размерность дна бутылки и разделяются на 6 антисимметричных, которые образуют подгруппу релятивистских преобразований Лоренца, и 10 симметричных, которые образуют фактор-пространство и отражают размерность нарушения симметрии, т. е. размерность того многообразия, куда скатывается «шарик». 10 независимых параметров преобразований фактор-пространства отождествляются с 10 гравитонами в теории Эйнштейна. Такой путь позволяет не только построить ОТО с помощью мощного математического аппарата метода форм Картана, но и определить геометрию 10-мерного полевого фактор-пространства, перенести на полевое пространство такие понятия, как инерциальное движение по геодезической линии, относительные переменные, принципы относительности Коперника и Пуанкаре-Эйнштейна.
Теория космической эволюции как коллективного движения Вселенной в полевом пространстве компонент метрики была сформулирована в недавних работах. У нас нет абсолютных приборов, которые бы измеряли абсолютные величины во Вселенной, а измеряться могут только отношения величин, которые не зависят от космического масштабного фактора. Поэтому, на уровне полевого пространства во Вселенной мы можем измерять только относительные поля, подобно тому как на Земле мы измеряем только относительные координаты частиц. Принцип Коперника в механике означает, что наблюдатель постоянно двигается вместе с Землёй вокруг Солнца. Принцип Коперника в космологии означает, что наблюдатель постоянно сжимается вместе со всей массивной материей в процессе эволюции стационарной Вселенной. Спектр фотонов, испущенных атомами на далеких звездах два миллиарда лет тому назад, запоминает размер атома, который определяется его массой. Этот спектр сравнивается со спектром аналогичных атомов на земле, масса которых в настоящее время стала значительно больше. В результате возникает красное смещение, описываемое относительной космологией. Инерциальное относительное движение Вселенной (т.е. движение с постоянным импульсом) вдоль геодезической линии в полевом пространстве соответствует жесткому уравнению состояния с плотностью энергии, равной плотности давления. Это инерциальное движение описывает одновременно все стадии эволюции Вселенной: современную стадию ускоряющейся эволюции (в соответствии с последними данными по Сверхновым), стадию химической эволюции материи во Вселенной, и стадию космического квантового рождения материи из геометрического вакуума. Квантовое рождение материи предполагает такой же квантовый уровень описания эволюции Вселенной. И здесь физики столкнулись с парадоксом исчезновения времени наблюдателя в космической механике.
· Рождение Вселенной: волновая функция Вселенной Уиллера-ДеВитта.
· Парадокс квантовой космической механики: «изчезновение» времени в ОТО?
· «Творение» времени в релятивистских теориях: частица, струны, Вселенная.
Рождение Вселенной и проблема времени.
Рождение Вселенной в ОТО описывается волновой функцией Вселенной, полученной Уиллером и ДеВиттом квантованием полей и метрики в теории Эйнштейна. Парадокс состоит в том, что роль параметра эволюции в волновой функции играет космический масштабный фактор, а само время исчезает. А значит и исчезает самая интересная информация о зависимости масштабного фактора от времени, которая называется законом Хаббла. Единственное, что может сказать волновая функция Уиллера — ДеВитта — это два знака масштабной энергии, как следствие релятивизма, точно также имеются два разных знака энергии релятивистской частицы, в специальной теории относительности (СТО). Для того чтобы избавиться от отрицательных энергий и сделать физическую систему устойчивой и стабильной, необходимо трактовать волновую функцию Уиллера — ДеВитта с отрицательной энергией как решение, описывающее антивселенную, где масштаб только уменьшается, в то время как в решении с положительной энергией масштаб только увеличивается. Тогда становится ясным, что квантовая теория решает проблему космической сингулярности во Вселенной, которая рождается пусть с малым, но конечным масштабом. Но как быть с интервалом времени, измеряемым часами наблюдателя во Вселенной. Что мешает пониманию статусу времени в квантовой теории?
Творение времени.
До сих закон Хаббла интерпретировался в классической теории как ординарное решение классических уравнений одной непротиворечивой теории. Общая теория относительности Эйнштейна допускает другую интерпретацию закона Хаббла, как «отношение» двух классических теорий, описывающих две различные «реальности»: полевую «реальность» и геометрическую. В теории такое «отношение» называется каноническим преобразованием полевых переменных с их параметром эволюции (который есть космическая шкала) в геометрические переменные с параметром эволюции — физическим временем. Физическое, т. е. измеряемое нашими часами время, формируется (здесь уместно использовать термин «творится») этим каноническим преобразованием.
Можно сказать, что физический мир, который мы называем «Вселенная» в общей теории относительности Эйнштейна имеет для одного и того же наблюдателя две «реальности»: полевую «реальность» и геометрическую.
Каждая «реальность» Вселенной описывается непротиворечиво своим параметром эволюции и своей волновой функцией. Вселенная «рождается» и «уничтожается» (по терминологии современной физики) в полевой «реальности», где роль параметра эволюции всех полей (и их возбуждений-частиц) выполняет космическая шкала пространства, т. е. вне времени и пространства (Бытие 1.1). Вторая реальность — это интервал геометрического пространства-времени, измеряемый на наших часах, и начальные космические данные, которые для материи можно выбрать равными нулю, ибо «в начале было Слово (Ин.1:1)». Связь между этими «реальностями» в форме зависимости космического фактора от геометрического времени и зависимости числа частиц от времени интерпретируется как закон Хаббла и рождение материи из вакуума. Это есть те самые «отношения», которые нельзя описать никакой классической наукой.
Полное описание коллективного космического движения релятивистской Вселенной, в котором участвует и сам «наблюдатель» — человек, возможно только двумя разными классическими схемами. Само время, измеряемое нашими часами, создается (творится) преобразованием, которое материю превращает в начальные космические данные (т.е. в ничто) и наоборот. Новым, по сравнению с классической физикой, является само это преобразование от одной «реальности» к другой. И именно само это преобразование как «отношение» (а не уравнения движения как у Ньютона) описывает творение материи и эволюцию Вселенной.
В релятивистской космологии положительная стрела геометрического времени и его начало являются следствиями стабильности квантовой теории в полевом пространстве и свидетельствами квантовой природы нашей Вселенной. Поэтому на вопрос, что было до рождения Вселенной, можно ответить, что не было самого времени.
И только в пределе бесконечно большой Вселенной и бесконечно большой энергии движения Вселенной в полевом пространстве, теория ранней Вселенной переходит в классическую теорию Эйнштейна и современную квантовую теорию элементарных частиц, доступную нашему классическому пониманию.
Два описания Вселенной: геометрическое (слева) и полевое (справа) с преобразованием Леви-Чивиты, которое формирует геометрическое время (T)
· «Творение» материи из «вакуума». Вычисление температуры реликтового излучения.
· Релятивистская космология: данные по Суперновым, химическая эволюция материи, температура реликтового излучения.
Творение материи. Вопрос о возможном происхождении материи во Вселенной в результате космологического рождения частиц до сих пор не имел ответа. Считается, что число рожденных частиц явно не достаточно для описания распределения химических элементов в ранней Вселенной. Изучение космологического рождения частиц материи, рассматриваемых как возбуждение квантованных полей, предполагает, строго говоря, такой же квантово-полевой уровень рассмотрения космической эволюции Вселенной. И как было сказано выше, такое квантование космического масштаба в релятивистской космологии привело к положительной стреле геометрического времени и решению проблемы сингулярности, т. к. наблюдаемая Вселенная рождается с конечным масштабом и с положительной стрелой времени, с течением которого масштаб только увеличивается, а сингулярность отдаляется.
Квантование свободных полей материи ведет к частицам как локализованным возбуждениям квантованных полей. Поскольку, именно частицы формируют материю, то положение «в начале было Слово…» означает, что в начале материи не было, т. е. был вакуум частиц.
Оказалось, что в стандартной космологической модели эпоха радиации рождает из этого вакуума огромное число массивных векторных бозонов. Вселенная в стадии радиационной доминантности способна родить столько бозонов, сколько это нужно для объяснения самой стадии радиационной доминантности, если рассматривать радиацию как окончательный продукт распада первичных бозонов. Этот результат ставит следующие вопросы, которые до сих пор не имеют ответа в стандартной космологии. Что было в расширяющейся Вселенной до рождения векторных бозонов? Можно ли объяснить всю наблюдаемую материю (с реликтовым излучением и барионно-ассиметричной материей) ее космологическим рождением из вакуума?
Cама радиационная доминантность есть необходимое условие достаточно твердо установленной эволюции распределения материи по ее химическому составу. Однако постоянство режима радиации резко противоречило описанию данных наблюдательной астрофизики в стандартной космологии.
И здесь появились новые последние данные по Сверхновым, о которых говорилось выше и которые подвергли в кризис саму стандартную космологию.
Кризис современной космологии может быть разрешен принципом относительности масштабов измерения физических величин. Согласно этому принципу, мы можем измерять только отношения двух величин. Напомним еще раз, что у нас нет абсолютных приборов, которые бы измеряли абсолютные величины во Вселенной, а измеряться могут только отношения величин, которые не зависят от космического масштабного фактора. Поэтому, на уровне полевого пространства во Вселенной мы можем измерять только относительные поля, подобно тому как на Земле мы измеряем только относительные координаты частиц. Принцип Коперника в механике означает, что наблюдатель постоянно двигается вместе с Землёй вокруг Солнца. Принцип Коперника в космологии означает, что наблюдатель постоянно сжимается вместе со всей массивной материей в процессе эволюции стационарной Вселенной. Спектр фотонов, испущенных атомами на далеких звездах два миллиарда лет тому назад, запоминает размер атома, который определяется его массой. Этот спектр сравнивается со спектром аналогичных атомов на земле, масса которых в настоящее время стала значительно больше. В результате возникает красное смещение, описываемое относительной космологией. Формулировка теории космической эволюции как коллективного движения Вселенной в полевом пространстве компонент метрики позволяет перенести на полевое пространство такие понятия, как инерциальное движение по геодезической линии, относительные переменные, принципы относительности Коперника и Пуанкаре-Эйнштейна. Инерциальное относительное движение Вселенной (т.е. движение с постоянным импульсом) вдоль геодезической линии в полевом пространстве соответствует жесткому уравнению состояния с плотностью энергии, равной плотности давления. Это инерциальное движение описывает одновременно все стадии эволюции Вселенной: современную стадию ускоряющейся эволюции (в соответствии с последними данными по Сверхновым), стадию химической эволюции материи во Вселенной, и стадию рождения материи из геометрического вакуума.
Вселенная не расширяется и имеет постоянную температуру, однако массы растут, а размер атомов уменьшается, так что отношение массы к температуре остается таким же, как в стандартной космологии. Но именно это отношение определяет химический состав Вселенной. Поэтому, холодная Вселенная наследует все достижения горячего сценария по определению химического состава Вселенной.
При возвращении назад, к моменту рождения материи, массы всех элементарных частиц уменьшаются и массы векторных бозонов достигают температуры реликтового излучения, открытого в 1965 году Пензиасом и Вильсоном. И здесь теория относительности описывает этот самый момент рождения материи, как рождение огромного числа продольных векторных бозонов из вакуума, благодаря массовой сингулярности этих бозонов, обнаруженной российскими учеными еще задолго до их открытия. Температура бозонов вычисляется как фундаментальная постоянная «относительной» (конформной) космологии, равная корню кубическому от произведения параметра Хаббла на квадрат массы векторного бозона, что удивительно совпадает с наблюдательными данными по реликтовому излучению 2,7 К. Эта температура передается по наследству реликтовому излучению, как окончательному продукту распада первичных бозонов. Тем самым показано, что может быть построена микроскопическая теория реликтового излучения.
Барионная асимметрия Вселенной возникает вследствие поляризации поперечными бозонами дираковского моря кварков, заполняющих все состояния с отрицательными энергиями. Именно этот вакуум был введен Дираком для того, чтобы сделать стабильным состояния квантовых частиц.
После распада бозонов вся последующая эволюция Вселенной повторяет хорошо известный сценарий горячей Вселенной, как эпициклы Коперника повторяют эпициклы Птолемея.
Что дальше? Состояние современной теоретической физики.
Теория Ньютона и экспериментальные исследования Фарадея фактически обозначили принципы относительности, для окончательного выявления которых понадобилась упорная работа теоретиков и экспериментаторов в течение почти двух столетий. Можно сказать, что общая теория относительности и Стандартная Модель объясняет все основные физические процессы в этом мире на феноменологическом уровне, который требовал от теории сам Максвелл. Однако уровень математического описания природы, на который претендуют современные физики, ставит множество вопросов. Почему мир имеет именно эти симметрии, а не другие? Почему существует такая точная подгонка начальных данных и безразмерных констант связи под антропный принцип? Этот принцип обычно формулируются в виде вопроса: «Почему костанты связи и отношения масс такие, какие они есть?» и ответа «Потому, что если бы они были другие, не было того, кто задает этот вопрос».
Может быть, в будущем кто-то найдет ответы на эти вопросы в гармонии самих принципов симметрии, как нашли ее в эпициклах Коперник и Кеплер, а в законах динамики — Эйнштейн, Гейзенберг, Вейль и другие физики XX века
Заключение. Всякая теория познания отвечает на вопрос, что значит «объяснить»? Начиная с теории Ньютона до современных теорий гравитации и элементарных частиц, научное «объяснение» означало решение уравнений движения с определенными начальными данными. Дайте мне начальные данные, и я объясню весь мир решениями уравнения Ньютона, — сказал Лаплас. Дайте мне канонические преобразования всех полей в геометрические величины, включающие время, и я «объясню» всю Вселенную, в том числе ее происхождение из «ничего», — может вслед за Лапласом сказать современный физик. В чем отличие классического «объяснения» Лапласа от релятивистского?
Исходное положение классической теории — это абсолютные понятия пространства, времени и материи, их независимость от средств измерения. Квантовая релятивистская физика сталкивается с относительностью пространства, времени и материи. Если нестабильный мюон поместить на поезд, движущийся с огромной скоростью, близкой к скорости света, то машинист поезда и стрелочник на станции будут измерять разные времена жизни одной и той же частицы. Эта частица имеет одну «реальность» для машиниста, и другую «реальность» для стрелочника. Каждая реальность имеет свое время жизни, свою классическую и квантовую механику, свою волновую функцию. Отношение между «реальностями» «объясняет» то, что, в принципе, не может «объяснить» никакая классическая физика.
В общей теории относительности каждый наблюдатель в своей системе отсчета видит свою Вселенную, которая имеет две «реальности»: полевую вне времени и геометрическую с космическими начальными данными. Отношения между «реальностями» «объясняют» то, что, в принципе, не может «объяснить» никакая классическая физика. Здесь эти отношения «объясняют» эволюцию Вселенной во времени, происхождение материи из «вакуума», положительную стрелу времени и его начало. Каждый наблюдатель не только видит свою Вселенную, но и, участвуя в движении Вселенной, участвует в творении своего времени.
План дискуссии:
· Закон Хаббла, предсказанный российским учёным А.Фридманом, описывает покраснение (т.е. увеличение длины волны) фотонов, испущенных атомами на звездах много миллионов лет назад. Закон Хаббла означает, что время жизни Вселенной конечно и равно, примерно, 10–15 млрд. лет.
· Означает ли закон Хаббла, что наша Вселенная родилась из точки?
· Что было до рождения Вселенной?
· Как происходило рождение Вселенной?
· Можно ли говорить о времени до рождения Вселенной?
· Может ли современная физика «объяснить» рождение Вселенной и «творение» пространства- времени и материи из «ничего»?
· Рождение Вселенной: волновая функция Вселенной Уиллера-ДеВитта.
· Парадокс квантовой космической механики: «изчезновение» времени в ОТО?
· Время: «Творение» времени в релятивистских теориях: частица, струны, Вселенная.
· Материя: «Творение» материи из «вакуума». Вычисление температуры реликтового излучения.
· Релятивистская космология: данные по Суперновым, химическая эволюция материи, температура реликтового излучения.
· Что дальше? Можно ли говорить о кризисе современной теоретической физики?
Вопросы для дискуссии:
· А был ли «Взрыв»?
· Природа времени в Общей теории относительности.
· Расширяется ли наблюдаемая Вселенная?
· Что означает «объяснить» рождение Вселенной, времени и материи?
· Происхождение реликтового излучения?
· Может ли «энергия Вселенной» быть равной нулю?
· Роль «наблюдателя»?
· Что дальше?
Библиография
Барбашов Б. М., Первушин В. Н., Павловски М. Инвариантное описание релятивистских теорий//ЭЧАЯ. 2001. № 32 (546).
Барбашов Б. М., Первушин В. Н., Проскурин Д. В. Физические координаты как динамические переменные в релятивистских теориях//ТМФ. 2002.
Борисов А. В., Огиевецкий В. И. Теория динамических афинной и конформной симметрий как теория гравитационного поля//ТМФ. 1974. № 21 (329).
Вайнберг С. Первые три минуты. М: Мир, 1978.
Первушин В. Н. О квантовании киральных теорий//ТМФ. 1975. № 22 (201).
Первушин В. Н. Динамическая афинная симметрия и ковариантная теория возмущения для гравитации//ТМФ. 1976. № 27 (16).
Фридман А. А. Мир как пространство и время. М: Наука, 1965.
Bardin D., Passarino G. The standard model in the making: Precision study of the electroweak interactions. Oxford, 1999.
Behnke D., Blaschke D., Pervushin V. N. Описание данных по Сверхновым в конформной космологии//Phys. Lett. 2002. B530 (20).
Blaschke D., Pervushin V. N., Proskurin D. V. Космологическое рождение векторных бозонов. Dubna, 2001.
Pawlowski M., Pervushin V. N. Большой Взрыв и квантовая Вселенная//Int. J. Mod. Phys. 2001. 16 (1715); [hep-th/0006116].
Perlmutter S. et al. Зависимость красного смещения от расстояния до Сверхновых//Astrophys. J. 1999. № 517 (565).
Riess A. G. et al. Зависимость красного смещения от расстояния до Сверхновых//Astron. J. 1998. № 116 (1009)
Тема № 109
Эфир 16.05.2002
Хронометраж 0:50
хорош уже умничать)))
Исходное сообщение КвадригаЧто смешного?,от неё больше плакать хочется.
Исходное сообщение Androns_999
РАДОМИР_2006,библия по любому мне больше понятна
Исходное сообщение КвадригаОна пропитана страхом,кровью,унижением.Есть нужные правила,но они на страхе,любовь - по принуждению(насилие),да и каран начинается с:- убоитесь.Пропоганда силы,а не свободы.
РАДОМИР_2006, от чего? *осторожно* :D
страхом о неменуемом возмездии-что более эфективней удержит человека от грехоподения?...но "Нельзя знать, что Бог есть, и не радоваться" и дальше: "Страх греха не спасает от греха. Радость о Господе спасает". "Панический, хотя и бессознательный страх перед смыслом".