Войти Регистрация

Войти

Что такое Вселенная?

45545454

В 1916–1917 годах Альберт Эйнштейн сформулировал общую теорию относительности и осознал, что в этой теории нет места неподвижной Вселенной: она должна либо сжиматься, либо расширяться.

В 1922 году Александр Фридман опубликовал решения уравнений Эйнштейна, описывающие нестационарную Вселенную. Эти уравнения показывают, что Вселенная, в зависимости от своей плотности, будет либо расширяться бесконечно, либо какое-то время, а затем схлопнется.

Эти вычисления (независимо от Фридмана) продолжил Жорж Леметр, который предсказал закон красного смещения. В 1929 году Эдвин Хаббл вывел закон, связывающий красное смещение галактик и расстояние до них: чем слабее свет, доходящий к нам от какой-либо галактики, тем быстрее эта галактика от нас удаляется.

Это была первая космологическая революция, в результате которой Вселенная из «вместилища всего сущего» превратилась в физический объект, обладающий определенными характеристиками.  

Вопросы к Вселенной

Что такое Вселенная? Представьте себе шарик, который надувается. Поверхность этого шарика – это и есть наше пространство. Если шарик продолжать надувать, он в конце концов лопнет и разлетится. Так же и с Большим взрывом, под которым понимается расширение всего пространства. То есть ничего не взрывалось, а термином Большой взрыв просто описывается рождение Вселенной.

У Вселенной есть ряд физических свойств, таких как скорость расширения и температура. Как измерить эту температуру? Если взять градусник и поместить его в межгалактическое пространство, он должен показать некую равнодействующую между светом звезд, который на него падает, и излучением, им испускаемым, то есть примерно 1 градус по Кельвину. Но на самом деле это не так.

Георгий Гамов предположил, что Вселенная остыла в результате расширения, а изначально она была горячей. Он посчитал, что градусник показал бы от 3 до 10 градусов по Кельвину. Именно такой должна быть температура сейчас, чтобы можно было предположить первичный нуклеосинтез и образование нужного количества гелия.

Теория Большого взрыва многое прояснила, но остались и серьезные вопросы. Во-первых, чтобы Вселенная достигла современных размеров, нужно, чтобы в самом своем начале она была с фантастической точностью сбалансирована. Отклонение от критической плотности в то время должно было быть равным 10-50. Как возможна такая точность? Во-вторых, Вселенная всюду одинакова, но когда-то она была разбита на огромное количество не связанных друг с другом областей. Как получилось, что эти области, ничего не зная друг о друге, оказались одинаковыми? В-третьих, во Вселенной огромное количество частиц. Откуда они взялись? Наконец, что послужило начальным толчком, благодаря которому Вселенная расширяется до сих пор?

Предел нашего знания

Если идти назад по времени, Вселенная будет становиться все плотнее. Возникает вопрос: как далеко мы можем зайти по пути к «начальному толчку»? Оказывается, есть предел.

При плотности 1094 гр/см3 вся наука, включая общую теорию относительности, становится квантовой, а этого быть не может. Тогда просто теряют смысл время, пространство и причинность.  

В современной Вселенной есть реальные явления, которые должны достигать планковской плотности, например, гравитационный коллапс звезды, когда она превращается в черную дыру. Раньше думали, что это означает сжатие до бесконечной плотности. Но в действительности плотность здесь не может пойти дальше планковского предела – 1094 гр/см3.

Планковские масштабы – это предел нашего знания, дальше которого мы сейчас продвинуться не можем. Если же рождение Вселенной произошло «в стороне» от планковских масштабов, тогда мы способны его понять и описать. Так и оказалось на самом деле.

Ответы Вселенной

Мы привыкли представлять вакуум как пустоту, но это неправильно. Вакуум наполнен нулевыми колебаниями, у которых есть энергия. Есть вероятность того, что раньше энергия вакуума не была равна нулю.

Это допустимо, если заполнить его скалярным полем, таким, например, как поле Хиггса. Возможно, раньше вакуум был заполнен каким-нибудь скалярным полем с положительной плотностью энергии. Положительная плотность энергии предполагает, что есть натяжение (то есть отрицательное давление).

Общая теория относительности устроена так, что натяжение дает гравитационное расталкивание – антигравитацию. В 1981 году Алан Гут опубликовал теорию космологической инфляции, которая была неправильной, но очень наглядной и красивой. Исправил ее Андрей Линде, теорию начали упрощать, а затем обнаружили, что инфляция, то есть ускоренное расширение Вселенной, происходит прямо сейчас.

Это помогло ответить на вопросы, которые не решались ранее:

    -Вселенная так велика, потому что инфляция автоматически создает точнейший баланс между скоростью расширения и плотностью энергии.
    -Вселенная всюду одинакова, поскольку все ее части находились в одной причинно связанной области и были заполнены скалярным полем одинаковой величины. Потом они потеряли причинную связь, но сохранили общую биографию.
    -Гигантское количество частиц возникло из-за того, что это поле, движущее инфляцию, стало выгорать, оно рассеивалось и передало свою энергию частицам.
    -Инфляция – это и есть начальный толчок, создавший Вселенную практически из ничего.

Во Вселенной есть галактики и их скопления, а также крупномасштабная структура, представляющая собой сетку, напоминающую солнечные блики на воде. Эти неоднородности также были созданы инфляцией. Структура Вселенной имеет квантово-механическое происхождение, несмотря на то, что структура эта гигантская, а квантово-механические возмущения были ничтожными – их раздула инфляция. Сначала на очень маленьких масштабах генерировались эти возмущения, а затем они растянулись.

Читайте так же:
Ученые нашли на Сатурне воду
Ученые нашли на Сатурне воду
Зонд "Кассини" увидел, как сверхмощный ураган на Сатурне поднял в ве
Ученые нашли звездную систему с тремя планетами, пригодными
Ученые нашли звездную систему с тремя планетами, пригодными
Ученые обнаружили еще три планеты, на которых потенциально возможно
Галактическое излучение сводит людей с ума
Галактическое излучение сводит людей с ума
Межпланетный полет может сделать космонавта слабоумным. По мнению до
На Луне всегда была вода
На Луне всегда была вода
Рэйчел Клима и коллеги из Университета Джонса Хопкинса (США) обнаруж

Добавить комментарий

Войти через социальные сети

           


Защитный код
Обновить

Случайные фразы

Последнее на форуме

  • Нет сообщений для показа

Наш сайт отлично себя чувствует на этом хостинге*

Комментарии: последние

  • Эзотерика
    Ну да, мы живём в матрице.

    Подробнее...

     
  • kill
    Пишите мне в дискуссии как мне попасть вообще в глубокий интернет

    Подробнее...

     
  • Аноним |имя не указано|
    Ну хоть популярным стану)

    Подробнее...

     
  • Аноним
    если хотите попасть глубокий интернет то ползуйтес компютером каторый нет не одного даные про вас фотки емаил и если ...

    Подробнее...

     
  • VARAZDAT
    (Time mashine) filme est takoi epizot.

    Подробнее...

     
  • Николай
    Добрый день! Меня зовут Николай. К вопросу о ключе к манускрипту Войнича. Манускрипт написан не буквами, а знаками ...

    Подробнее...

подпишись на RSS

Топ лучших игр Руннета

  Каталог Ресурсов Интернет Рейтинг@Mail.ru