Встречайте Большой Гринч Кранч: В этой теории происхождения Вселенной Большой взрыв был не началом, а повторяющейся моделью расширения и сжатия.
Говоря о космологических представлениях Пола Стейнхардта, сказать, что история повторяется, было бы смехотворным преуменьшением. Это потому, что, по его мнению и горстке его коллег, форма Вселенной может переходить в новый цикл каждые триллион лет или около того.
«Сто миллионов лет звучит как долгий срок, но с космической точки зрения это похоже на завтра», - говорит Стейнхардт.
Доклад на тему «Циклическая модель Вселенной» подготовили профессор физики и директор Принстонского центра теоретических наук Пол Стейнхард и его коллега Нил Турок.
Сторонники этой модели предлагают переосмыслить Большой взрыв и быстрое расширение Вселенной. Они утверждают, что это может заполнить некоторые из самых больших пробелов в нашем общем понимании того, как работают пространство и время.
Модель большого взрыва и инфляции
Общепринятое представление о Вселенной таково: около 14 миллиардов лет назад произошел Большой взрыв. Все, что в конечном итоге превратилось в материю, взорвалось за считанные секунды - первые частицы, такие как протоны, нейтроны и электроны стали строительными блоками наших атомов. Зарождение звезд, планет и галактик стало результатом Большого взрыва - важного момента во времени и пространстве. Он распространился таким образом, что Вселенная стала очень гладкой.
Гладкость в огромных масштабах означает, что все элементы во Вселенной распределено относительно равномерно. В тоже время в меньшем масштабе, например, между галактиками или внутри солнечной системы, материя более «комковатая» и заполнена скоплениями.
Физики предполагают, что вскоре после Большого взрыва произошло нечто, называемое «инфляцией». По сути, то, что когда-то было крошечной, собранной вместе вселенной, быстро расширилось за доли секунды, и продолжает расширяться по сей день. Инфляция является частью текущей стандартной модели Вселенной, называемой the Lambda Cold Dark Matter (LCDM) model. В LCDM форма траектории Вселенной на некоторых изображениях выглядит как воронка, ее широкая вершина растет и расширяется с течением времени.
Andrea Danti/Shutterstock
Это одна интерпретация. Но есть и другие, которые возникли из тех же фрагментов информации, которые ученые действительно могут фиксировать и измерять в реальной жизни, то есть наблюдательной астрономии. Информация из наблюдательной астрономии имеет решающее значение, если ученые хотят использовать модели для реальных предсказаний будущего нашего космоса.
«Космология - это своего рода командная работа, вам нужны люди, сосредоточенные на действительно прагматических и наблюдательных вещах, и вам нужны люди, которые будут заниматься научной фантастикой», - говорит Леонардо Джани, научный сотрудник Университета Квинсленда в Австралии, чьи исследования сосредоточены на альтернативных моделях Вселенной.
Что мы знаем наверняка
Вся теоретическая астрофизика сформирована на догадках, которые вытекают из тех немногих вещей, которые мы действительно знаем наверняка. То, что мы называем космическим микроволновым фоном (CMB), вносит большой вклад в эту наблюдаемую информацию. CMB состоит из следов излучения, оставшихся от ранней фазы Вселенной. Радиотелескопы могут уловить их, а затем преобразовать волны в своего рода изображение тепловой карты.
Это изображение на самом деле показывает нам, как содержимое Вселенной было распределено через 400 000 лет после Большого взрыва - самого раннего наблюдаемого снимка Вселенной, лишенной звезд, солнечных систем и галактик. Почти вся вселенная была однородной, за исключением крошечных флуктуаций, которые стали материей, образующей звëзды и галактики. Это изображение является доказательством того, что Вселенная сначала была плотно упакована, а затем расширилась до еë настоящего состояния.
Мы также знаем, что Вселенная продолжает расширяться, и даже можем до некоторой степени измерить, насколько быстро она это делает. CMB также служит подтверждением того, что более ранняя версия Вселенной была очень горячей. Наша эпоха намного холоднее.
Проблемы с нашей текущей моделью
Стейнхардт говорит, что ряд проблем возникает из модели инфляции, которая сама расширила и исправила предыдущие модели, возникшие из теории Большого взрыва. Модель инфляции должна была объяснить, почему, например, Вселенная кажется такой однородной в огромных масштабах без тех же начальных условий. Но, по словам Стейнхардта, из инфляционной модели возникает так много вариантов развития, что она делает саму инфляционную модель менее полезной.
По словам Стейнхардта, предыдущие модели не исключают неверных предсказаний о космосе.
«Как будто я пришел объяснить вам, почему небо голубое, но затем, когда вы посмотрите на мою теорию более внимательно, выяснится, что моя теория могла с таким же успехом предсказывать, что небо красное, зеленое или в горошек», - говорит Стейнхардт. И вы можете задать правомерный вопрос: «Хорошо, какая польза от этой теории?»
Ещё одна проблема - это проблема сингулярности. Стейнхардт утверждает, что теория инфляции также застревает в вопросе «что было до Большого взрыва?» Классическая теория инфляции не даëт ответ на этот вопрос.
«Фундаментальная философская проблема Большого взрыва в том, что есть после, но нет до», - говорит Стейнхардт. «Точно так же у нас нет ответа на вопрос, может ли зарождение Вселенной случиться еще раз или это уникальное неповторяющееся, с исторической точки зрения, явление»
Математически Большой взрыв выглядит так, как будто он произошел из неопределенного состояния - то, что не объясняется законами физики в рамках общей теории относительности Эйнштейна. Это также называется «сингулярностью».
Для Стейнхардта - но не для всех - это математический эквивалент красного флага. «Мы все в школе учили, что следствию предшествует причина, и если у нас еë нет, то мы явно чего-то не знаем»
По словам Стейнхардта, еще одной проблемой являются трудности в согласовании инфляционной модели с квантовой механикой и теорией струн. Если бы модель правильно описывала Вселенную, то с согласованием макро и микро физики не было бы никаких проблем. Стейнхардт говорит, что есть разногласия.
«Когда вы начинаете думать о космологии, вы, как правило, начинаете из разных областей мышления, которые могут быть довольно далеки друг от друга. Будь то со стороны астрономии или со стороны фундаментальной физики, всегда в конечном итоге приходится думать, как это совместить». По словам Стейнхарда, в этом может помочь циклическая модель.
Циклическая модель и ее преимущества
Циклическая модель Вселенной предназначена для решения некоторых, казалось бы, неразрешимых проблем моделей Большого взрыва и инфляции. «Это позволяет нам выйти за рамки Большого взрыва, но без каких-либо магических философских проблем», - говорит Стефон Александер, профессор физики в Университете Брауна и соавтор инфляционной модели Вселенной, основанной на теории струн. «Потому что время всегда существовало в прошлом».
Ученые предложили циклическую модель, которая может работать математически несколькими способами. Модель циклической вселенной Стейнхардта и Турока - одна из них. Еë основные принципы таковы: Большой взрыв не был началом времен; ему предшествовала фаза с множеством циклов сжатия и расширения, которые повторяются бесконечно; и ключевой период, определяющий форму нашей Вселенной, был прямо перед так называемым взрывом. Период медленного сокращения, называемый большим сжатием.
Таким образом, вместо начала времени, возникающего из ничего, циклическая модель предполагает длительный период времени для подготовки. Эта модель решает те же проблемы, что и теория инфляции, и одновременно развивает еë. Во-первых, наличие времени до Большого сжатия снимает проблему сингулярности - это неопределенное число. Во вторых, эта модель также использует теорию струн и квантовые флуктуации.
Как и LCDM, циклическая модель также учитывала бы темную энергию, ненаблюдаемую силу, которая, по мнению ученых, стоит за ускоряющимся расширением Вселенной. Но в модели Стенхардта и Турока все становится больше похоже на научную фантастику: две идентичные плоскости или «браны» (в теории струн - объект, который может иметь любое количество измерений) соединяются и расширяются. Мы можем наблюдать три измерения пространства, но не дополнительные измерения другого. Темная энергия - это сила, приводящая браны к столкновению с разделением между ними. Далее следует расширение самих бран, и темная энергия снова сближает их, когда они становятся настолько плоскими и гладкими, насколько это возможно.
Исследователь Джани не уверен в этом из-за некоторых предположений, которые эта модель привносит из теории струн. Ему нравится еще одна циклическая модель от Роджера Пенроуза, физика-теоретика из Оксфорда, который придумал то, что сам Пенроуз назвал «возмутительной новой перспективой» [Вселенной]. «Я был полностью поражен этой идеей», - сказал Джани.
Трудно осознать: в далеком-далеком будущем нашу солнечную систему и галактику поглотят черные дыры, которые съедят всю остальную массу во Вселенной, а затем, через невообразимое количество времени, только черные дыры будет существовать. В конце концов, будут существовать только фотоны, которые не имеют массы и, следовательно, не имеют энергии или частоты в соответствии с принятыми нами законами физики.
Пенроуз объясняет , что измерения масштаба на данном этапе больше не применимы, но форма Вселенной остается. Он утверждает, что в момент Большого взрыва, когда частицы достаточно сильно разогреты и находятся близко друг к другу, они движутся почти со скоростью света и практически теряют свою массу. Во время Большого взрыва создаются те же условия, что и в остывающей Вселенной будущего. Масштаб больше не актуален, и одно может порождать другое. Далекое будущее и Большой взрыв становятся одним и тем же.
Опровержение моделей
В конечном итоге, мы не можем наблюдать то, что находится за пределами нашей вселенной. Вот почему современные теории Вселенной никогда не бывают законченными. Мы выстраиваем теории основываясь на наших знаниях о небольшой полоске наблюдаемой Вселенной, и с помощью математических моделей и теорий, заполняем наши пробелы в знаниях.
В конечном итоге в космологии учëные ищут наблюдаемые явления, которые опровергают их модели, и снова меняют свои теории, чтобы преодалеть проблему.
По мере того, как наши технологии развиваются, частота наблюдений, которые подтверждают или опровергают ту или иную модель возрастает.
«Все эти предположения относительно модели Вселенной оправданы, потому что мы приближаемся к тому моменту, когда необходимые данные начнут поступать.», - говорит Джани. Одно из новых наблюдений может дать нам убедительную поддержку в пользу как циклической модели, так и более признанной теории инфляции.
Из-за того, как материя распределена с нашей точки зрения на самую старую часть Вселенной (видимую в реликтовом излучении), гравитационные волны, которые достигают нас, могут быть поляризованы с определенной частотой. Очень скоро - фактически через несколько лет - учëные смогут определить, существует ли эта поляризация. Если существует, это поддержит инфляционную модель. Если такой поляризации не существует, это подорвет идею о «медленном сжатие», отличительную черту циклической модели.
Мы станем на один шаг ближе к пониманию времени и пространства, ближе к пониманию Вселенной, но наше путешествие в космос будет еще далеко не окончено.
Sophie Putka | 20.08.2021
Между этим на русскоязычном youtube канале QWERTY с числом подписчиков за овер миллион 18.08.2021 вышла видеоверсия прошлой серии.
Комментарии
Есть простое упражнение для сжатия: поворты головы влево-вправо, когда вам предлагают еду :)
Я обычно использую пространственно-временную концепцию интервального голодания. Не успел перекусить до 7 вечера, сам дурак! жди следующего утра.
компенсируется силами
так силами или одной силой ?
если силами , то значит они разные по своим энергиям , а значит и влияют по разному на частицы материи , а значит что-то удерживают , а что-то нет , а значит "муравей" должен хоть как-то но растягиваться
Возможно, по незнанию наши наУчёные приняли за расширение простое движение одних галактик относительно других... А что, надо же эффект Доплера приспособить...
Евреи же не научные открытия совершают, а компиляцией известных физических явлений занимаются.
Сначала учёные тоже так думали.
Но потом, когда открыли, что чем дальше галактика, тем сильнее у её красное смещение Допплера, то лучше всего это объяснило отдаление всех далёких галактик друг от друга путём одновременного появления нового пространства между ними.
В чем заключается эффект Доплера?
https://lmgtfy.com?q=эффект+допплера+вики
Вспомнил!
Если галактики двигаются в разных направлениях (а это уже зафиксировано), то появление пустого пространства равносильно заполнению его в другом месте.
Галактики не только двигаются, но и удаляются друг от друга практически все, как нарисованные точки на поверхности воздушного шарика удаляются при надувании.
При этом пока не найдено областей Вселенной, где пространство бы исчезало в противовес появляющемуся.
Пространство исчезает в районе чёрных дыр.
Доплера подтянули из за отсутствия других доказательств расширения. Доплер занимался скоростью распостранения-затухания звука в разных средах (газ,жидкость, твёрдое тело) Ставить на одну доску разные излучения свет и звук (не назовёте аналог фотонв в звуке?) и несовместимые расстояния распространения. Поэтому и получается - "В огороде бузина..."Да свет тормозит в разных прозрачных средах (призма, водяной пар). Фотон миллионы лет выбирается от ядра Солнца до поверхности а потом за 8 минут долетает до Земли. Доплер возможно не слышал о четвёртом состоянии материи - плазме но современные то должны знать. Плазма прозрачна и начинает светится при очень высоких температурах. Плазма, в зависимости от плотности, может по разному тормозить фотон ( в Солнце эта плазма, сжатая гравитацией внешних слоёв водорода гелия, составляет одну треть общего объёма).
Костыли - тёмная энергия и материя, о которых никто и ни чего не знает но которые помогают объяснить наблюдаемые явления надо заменить на холодную плазму и начать изучать характеристики это состояние материи, более целенаправлено её энергию и массу
Вообще-то это не фотон долетает, а импульс с размерностью фотона. Сколько таких фотонов не долетает - нам неизвестно. Но потери должны быть знатные.
Как-то слышал на РЕН-ТВ гипотезу о том, что планеты порождаются солнцем. В силу того, что они не испускают свет наблюдать такие явления не представляется возможным.
Правда с классическими современными представлениям эта теория не особо вяжется.. Скорее они должны поглощаться в следствии расширения звёзд.
Но опять же, если это так, то чем тогда звезды от чёрных дыр отличаются?
Зы версия с рождением планет эстетитически очень даже симпатично звучит. Вот теперь даже стало интересно существуют ли звездные системы с двумя и более светилами?
Зы. загуглил.. Оказывается есть.
Планк. Пространство состоит из кубических планков. На небольших расстояниях силы гравитации хватает, чтобы компенсировать это расширение. На расстояниях, сравнимых с расстояниями между скоплениями галактик, - уже нет...)
Откуда берётся строительный материал для расширения Вселенной? А откуда он берётся при расширении воздушного шарика? Резиновая оболочка становится всё тоньше и тоньше...
Что представляет из себя "толщина" нашей 3-мерной поверхности? Это дополнительные компактифицированные измерения. Вот оттуда и добавляются новые планки. Новые струны. Замкнутые, между прочим...
Да, пустое пространство это ничто иное, как замкнутые струны. Возьмите листок в клеточку и нарисуйте в каждой по колечку. И будет вам счастье... )
Наше пространство подобно экрану компьютера. И роль пикселей выполняют струны. И подобно тому, как пиксели загораются и гаснут, создавая иллюзию движения на экране, точно так же и струны - размыкаются и вновь замыкаются, приводя в движение материю.
Когда струна размыкается, она касается своими концами нашей браны. Мы же видим только проекции этих концов в виде кварков и антикварков. А связь, то есть, саму струну, держащую кварки и антикварки вместе, мы называем глюоном.
Эффект движения частицы создаётся попеременным размыканием и замыканием струн по ходу её движения. То есть, струны перед частицей размыкаются, а позади неё - замыкаются. Как известно, замкнутая струна это аналог пустого пространства.
Являются ли струны общими для всех параллельных вселенных, или у каждой вселенной есть своя "подкладка" из дополнительных и компактифицированных измерений, в которых колеблются и вибрируют струны? Это вопрос дискуссионный и открытый для широкого обсуждения.)
Наше пространство заполнено воздухом, который передаёт не только звуковые волны, но и тепло или холод. Механизм этого очень простой и его изучают в начальных классах. Странно, что вы этого не знаете.
Космическое пространство тоже заполнено, но роль воздуха выполняют дубль-дубль кванты энергии: два сдвоенных кванта энергии, выглядящих как тетраэдр, но являющихся двумя ""гантельками"" крест-накрест. Эту форму можно выяснить, пропуская постоянный ток по проводнику: в то время, как одна "гантелька" развёрнута по ходу тока, другая ей перпендикулярна и воздействует на магнит, потому так и называется - электро-магнитное поле, оно всегда взаимно перпендикулярно, если вы помните. То есть, Пространство - это космос, заполненный объёмной пространственной сетью, свойства которой таковы, что по ней могут проходить любые волны с любым шагом/частотой: опорные точки для передачи движения найдутся для каждой длины волны. (Механизм передачи движения тот же, что и у воздуха, природа вообще не любит изощряться в выдумывании новых способов, если старые себя хорошо зарекомендовали)
Но пространственная сеть выполняет ещё более важную задачу: она является каркасом для построения любых физических тел, питательной средой для них и средой их обитания.
А струны можете на гитару натянуть, чтобы сыграть космическую музыку.
С тех пор прошло 20 лет.
И вообще, о циклической модели заговорили сразу,
когда обнаружили расширение нашей части Вселенной.
Мне нравится такая модель. Сегодня наша часть
расширяется, у кого-то другого его часть уже сжимается.
Третьи ничего не понимают и до сих пор думают, что их "земля" плоская.
Так и живём. )))
Да, тоже ходил по той ссылке.. Не читал, но на дату внимание обратил. И ведь кто-то для чего-то поднимает эти темы 20 летней давности... Более того, делает это очень даже синхронно
мне это что-то напомнило, ах да, лет 50 назад (и больше) в советских учебниках так и говорили про цикличность вселенной, даже рисунки были… - где истина х.з.
p/s помнится было ещё что то про свойства нейтрино (или антинейтрино) - раз они такие, то вселенная конечна, но безгранична - точно за давностью лет не вспомню...
Разгадке, кмк, банальна до безобразия...
Учитывая в чьих руках сосредоточена научная парадигма, не вызывает удивление, что модели бесконечной инфляции вселенной дали зелёный свет. Чтобы убедить шнм в том, что бесконечный рост и бесконечно расширяющееся потребление - это естественный процесс, а не утопия, людям полезно иметь привязку к текущей модели мира.
Возможен и обратный вариант хода мысли: модель инфляции получила поддержку общества именно благодаря вере этого общества в идеи бесконечного линейного роста и развития.
Интересно, а никто не рассматривал вещество как очень сильно сжатые вовнутрь себя силовые поля(по типу магнитного/гравитационного/светового)?
Не знаю, но синтезировать материю из энергии вроде как на днях научились.
Ох тыж вот это номер.
Если верно прямое, то верно и обратное.
Один индийский гуру из энергии толпы своих почитателей конфеты мог получать, карамельки. И это безо всяких приборов, только силой мысли.
Это Саи Баба который? так тот вообще был знатный материализатор.. )) чего уж там про конфеты...золото и бриллианты даже мог!
Это вам не токомаки собирать, тут понимать надо!! )
Насчёт золота и бриллиантов это сомнительно, плотность у этих веществ большая, энергии для материализации нужно много . Разве только крохотный бриллиантик - углерода в атмосфере много, а связать атомы в гексагональную структуру уже проще.
Не исключено что мы в виртуальном исправительном учреждении.
Наша планета Земля и Вселенная это тюрьма разума, за какие-то то нарушения или преступления, не дай Бог.
Человечество давно достигло бессмертия, но что делать с преступностью? Убить преступника - замарать свою чистую душу и самому стать убийцей.
Вот и создали виртуальную квантовую симуляцию, где каждый из нас отбывает срок и социализируется. Те кто исправился (прожил плодотворную трудовую жизнь, вырастил и воспитал детей, в общем обрел душу) возвращаются в социум (Рай).
Кто не находит сил исправиться - может вертеться в этом круговороте смерти-рождения, страданий - вплоть до бесконечности (Ад).
Годный концепт. Вот и Илан наш Маск уверен, что мы живем в симуляции.
Он занимается плагиатом. Ничего нового сам придумать не может )
То-то лет через 200-300 ученые удивятся, докопавшись до того, что причина Большого Будабума и образования Вселенной была в случайной ошибке лаборанта из Мега-Вселенной
И все, что для нас Вселенная, не более чем стеклянный шар со снегом и новогодней елкой внутри, стоящий на столе в забытой Богом какой-нибудь лаборатории
Если без зубоскальства:
а кто ученым сказал, что наша Вселенная - это макромир, а не микромир внутри макромира, который так же микромир для еще большего макромира и так далее?
Быть может, эти электроны - планеты в пять материков,
Искусства, знанья, войны, троны и память сорока веков.
Ещё быть может, каждый атом - Вселенная, где сто планет;
Где всё, что здесь - в объёме сжатом, а также то, чего здесь нет.
Валерий Брюсов, 1922 г.
Во-во
Годный срач. Ахтунг - пахнет трольчатиной! Автор, нет ли в обсуждении упырей? Сим повелеваю - внести запись в реестр самых обсуждаемых за день.
Притча:
Летал орел в высоте, наслаждался красотою мира и думал: «Я пролетаю большие пространства и вижу долины и горы, моря и реки, луга и леса; вижу множество зверей и птиц; вижу города и селения, и как живут люди; а вот деревенский петух ничего не знает, кроме своего двора, где видит всего лишь немного людей и скота; полечу к нему и расскажу о жизни мира».
Прилетел орел на крышу сельского дома и видит, как храбро и весело гуляет петух среди своих кур, и подумал: «значит, он доволен своею судьбою; но все-таки расскажу ему о том, что знаю я».
И стал орел говорить петуху о красоте и богатстве мира. Петух сначала слушал со вниманием, но ничего не понимал. Орел, видя, что петух ничего не понимает, опечалился, и стало ему тяжело говорить с петухом; а петух, не понимая, что говорит орел, заскучал, и стало ему тяжело слушать орла. Но каждый из них оставался доволен своею судьбою.
Не совсем понял как эта притча соотносится с цитатой... Хотели сказать, что счастливым лишние телодвижения не нужны? так кто ж с этим спорит то...
Суть этой фразы в том, что человечество в целом разучилось признавать свои ошибки. Признание ошибок в текущем мировоззрении считается слабостью, а слабых в конкурентной среде быстро выпиливают.. Таким образом мы стали заложниками собственного мировоззрения. На горизонте уже вполне отчëтливо виднеется зарево БП и это явно не следствие выбора правильных решений на общечеловеческом уровне.
Человечество никогда не заморачивалось ответственностью за принятие решений, тем более - следить, чтобы они были правильными. Не доросли сейчас, а в прошлом были ещё более дремучими, в свете неполноты знаний-то. Но в целом мир движется в правильном направлении, пока зло и злые умыслы нейтрализуются добром.
Согласен. Просто мотает по диалектическим берегам, но воронка явно сужается... Тут главное на мель не присесть, уж пора бы и научиться держаться фарватера. )
Я о том, что очевидное Вам или кому то еще, весьма условно очевидно другому. Да и не нужно по большому счету. Да и очевидность даже Вам призрачна... А БП у каждого будет, в то или иное время. Индивидуальный.
А БП
БП - блок питания ?
Периодическую Вселеную Горькавый продвигает.
Там видео под статьей есть про Горькавого
"Мы станем на один шаг ближе к пониманию времени и пространства," - время не обобщающее понятие, оно всегда субъективно. Учёные живут в системе MEST(материя, энергия, пространство и время). Время - соотношение двух частот(процессов), одна из которых взята за эталон. Материя, информация и мера - лучше на сегодня обещающие понятия. Всевышний сотворил каждую вещь и наделил её мерой.
Думаю, что она имела ввиду западоидов. мыслит со своей колокольни.
Там всё просто: чем ближе ты к востоку, тем лучше твое понимание времени :))
Чтобы научиться хорошо понимать меру нужно несколько раз побиться о диалектические берега.. Если сравнивать межнациональный опыт по этому критерию, то думаю, что к настоящему моменту мы тут на шаг впереди западоидов. Поэтому сейчас на интуитивном уровне правильная модель развития будущего нами понимается гораздо лучше... Отсюда и вера в светлое будущее, и потенция общенационального роста.
Да и коб на западе врядли кто проповедует. )) Откуда им знать про меру? Опыта у них нет, а других слушать так и не научились..
Мера - это свойство материи, нематериальное меры не имеет. Но в нашей Вселенной нетничего нематериального, кроме "всевышнего". И чтобы нематериальный объект мог сотворить материю - в эту сказку верят только глупцы.
Можете уточнить, что вы под этими словами подразумеваете?
Закон сохранения материи, открытый Ломоносовым.
Страницы