Комментарии 67
Что бы там ни существовало до инфляции, всё это так быстро расширяется, что в итоге появляется только пустое однородное пространство с квантовыми флуктуациями. По окончании инфляции крохотный объём этого пространства – размером от человека до городского квартала – превращается в наблюдаемую Вселенную.
Проходит примерно 36 млрд. лет и в наблюдаемой Вселенной происходит Большой Разрыв, и в образовавшемся ничто...
...крохотный объём этого пространства – размером от человека до городского квартала – превращается в новую наблюдаемую Вселенную.
Оптимистичненько. :)
Так то, если считать БВ "началом всего", что на самом деле не так, мы можем прямо сейчас наблюдать объекты, которые существуют в нашей Вселенной еще до "начала всего"! - это темная энергия, возможно и темная материя, а также СМЧД. А разгадка проста - эти объекты, феномены - реликтовые, они явно существуют еще со времен до Большого Взрыва. Других объяснений существованию их так, как они есть, с их свойствами, просто нет.
И что характерно - все эти объекты мы не можем наблюдать напрямую, а можем наблюдать только их проявления, и все эти проявления происходят посредством гравитации! Интересный факт, правда? И на что нам намекает этот факт?
Алло.... это шеф-редактор Рен-ТВ... вы приняты ! :)))
На то что вам пора принять таблетки )))
Ээээ... мультивселенная? Наша вселенная существует в своем пространстве начало, которому дал большой взрыв, а вокруг нашей вселенной есть другие, которые могут взаимодействовать с нашей по средством гравитации?
Роджер Пенроуз. КРУГИ ВРЕМЕНИ: Можно ли сквозь Большой взрыв разглядеть предыдущую Вселенную?
В лекции как раз рассматривается модель (Конформная Циклическая Космология), согласно которой гравитационные волны из предыдущей Вселенной влияют на распределение тёмной материи.
Интересен нетривиальный факт (по крайней мере, я только недавно осознал), что циклическая космология использовалась для ранней Вселенной ещё до инфляции, которую начали разрабатывать в конце 70-х. Когда это известно, кажется весьма логичным - сценарий отскока (сужения Вселенной до некоторого минимального масштабного фактора и последующее расширение) прямо следует из уравнений Фридмана (1924) с обычной материей и кривизной, без необходимости внезапного превращения одного компонента в другой. Тогда становится особенно любопытно, почему и как же инфляция стала практически общепринятым стандартом примерно к концу 80-х, ведь её основные плюсы — объяснения
высокой однородности (т.н. проблемы горизонта) и крайне малых флуктуаций реликтового излучения — получались и в циклической космологии;
малости кривизны Вселенной (т.н. проблемы плоскости/flatness) было не актуально — считалось, что доминирует обычная материя и её плотность была измерена значительно ниже критической, тёмная энергия и околонулевая кривизна были утверждены только подробными измерениями истории расширения Вселенной в конце 90-х – начале 2000-х;
отсутствия (т.н. проблемы) магнитных монополей — (чуть ли не) основная мотивация авторов модели инфляции, но сейчас многие астрофизики и космологи считают, что это "ненастоящая" проблема, поскольку следует из теории Великого объединения, прямая экспериментальная проверка которой требует коллайдеров с энергиями на несколько порядков выше доступных сейчас и вряд ли будет реальна в обозримом будущем.
Вероятно, большую роль в становлении инфляции оказало именно её удобство для фундаментальной физики частиц, с которой и начиналась её популярность. Специалисты стали осознавать, что возможности земных экспериментов приближаются к потолку, недостаточному для ряда новых теорий. А тут предложили космологический коллайдер, являющийся источником "всего" и предлагающий масштабы, о которых в других ситуациях придётся очень долго мечтать.
считалось, что доминирует обычная материя и её плотность была измерена значительно ниже критической
То есть, что Вселенная будет расширяться вечно. Тогда как они представляли цикличность? Про КЦК (когда бесконечность переходит в ~ноль) в 70-х вряд ли серьёзно думали.
Не совсем аккуратно написал.
Сверился с текстом про инфляцию (Martin Harwit "In Search of the True Universe", глава 12), и там конкретно пишется, что Роберт Дике (к концу 80-х) долгое время был сторонником осциллирующей Вселенной, первые модели которой сам Фридман предложил в 1922. Но Дике сам признавал, что полной модели, объясняющей однородность, у него не было, скорее просто казалось, что после достаточно большого количества циклов так получится. Надо будет разобраться с нынешним состоянием модели Пенроуза в подробностях.
Другая проблема, которую подчеркнуло ваше замечание — не вполне понятно, как получить осциллирующую Вселенную. Отрицательные плотности материи и излучения обычно отвергаются. С материей и отрицательной плотностью кривизны можно получить максимальный размер (известная закрытая Вселенная). С положительной космологической постоянной и отрицательной плотностью кривизны можно получить минимальный размер (Большой Отскок, который я имел в виду выше). С отрицательной космологической постоянной можно снова получить максимальный размер. Как получить ненулевые минимальные и максимальные масштабные факторы без превращения разных форм массы-энергии? Кроме того, как вы подметили, только обычная (возможно, также тёмная — в этом случае разницы практически нет) материя с плотностью меньше критической - это открытая Вселенная, которая расширяется без ограничений с обеих сторон. То есть совместимость осциллирующего сценария с наблюдениями того времени также не вполне ясна.
Многие астрофизики, которые скептически относились к инфляции (ещё в конце 80-х, стандартом она стала всё же на несколько лет позже), скорее говорили, что не ясно, существуют ли действительно проблемы в ранней Вселенной, пока у нас нет квантовой гравитации, дающей предсказания энергиях выше планковской. Инфляция скорее отодвинула подробности квантовой гравитации, решив проблемы без её помощи.
И все же инфляция - это пока только гипотеза, не имеющая четкого теоретического обоснования и прямых однозначных наблюдательных эффектов.
Ознакомьтесь с принятым определениями гипотезы и теории. Гипотеза должна предлагать проверки себя. Теория - это подтвердившаяся гипотеза, прошедшая собственные проверки. Инфляция - это уже теория
Ознакомьтесь с состоянием подтверждений инфляции. Его нет ни одного прямого, все подгонки параметров уравнений под наблюдения. Более того, и теоретический оснований тоже нет (загадочное магическое поле инфлатон, которое исчезло без следа, серьезно?!). Это гипотеза чистой воды.
В статье выше написано, что она подтвердилась наблюдениями фона. Ну может быть я не прав
Я, собственно, потому и откомментил: наблюдения фона не указывают однозначно на инфляцию. Эти наблюдения можно объяснить другими способами. Более того, уравнения для инфляции включают разные параметры, которые нужно подстраивать, чтобы объяснить эти наблюдения (т.е. предсказательной силы по сути нет). Получается: чтобы объяснить наблюдения, вводится механизм инфляции с помощью дополнительного гипотетического поля с неизвестной физикой. Дополнительные предсказания инфляции пока не наблюдаются.
Жалко только, что, похоже, всё струны далеко улетели за границу наблюдаемой Вседенной. Было прикольно хоть одну пронаблюдать.
А как это все вписывается в расширение вселенной с ускорением ? Если взрыв, то должно быть чем дальше - тем медленнее. Т.е. этот большой взрыв получается может быть совсем не похож на взрыв в человеческом понимании. А если это так и мы имеем дело с объектом не имеющим прототипа в окружающем нас пространстве, то тут у людей уже может и фантазии не хватать представить как это могло выглядеть.
Да, это мало похоже на взрыв
Лекция, конечно длинная, но ответ на ваш вопрос в начале.
Если взрыв, то должно быть чем дальше — тем медленнее. Т.е. этот большой взрыв получается может быть совсем не похож на взрыв в человеческом понимании.
Разумеется. Более того, в английском оригинале Big Bang дословно переводиться не как большой Взрыв, а как большой Хлопок. Поэтому резкое расширение всего пространство никакого отношения к взрыву в нашем понимании не имеет.
Может быть, инфляция столько и длилась. Может быть, она шла гораздо дольше. Возможно, что инфляция длится вечно, а может быть, она была чем-то мимолётным, порождением какого-то другого процесса. Возможно, что Вселенная родилась из сингулярности, или появилась в результате циклического процесса, или существовала всегда. Но информации об этом в наблюдаемой Вселенной нет.
"есть ли жизнь на марсе, нет ли - науке это не известно!" ))))
а жаль,что нет хотя бы гипотезы, которая предлагает полный процесс возникновения Вселенной, без всяких там "... до сингулярности понятия пространства и времени не имеет смысла, и не думайте об этом" ...
Очень интересно, но ничего не понятно. Особенно не понятно почему в заголовке слово "никогда".
Так и не написали, почему мы не сможем заглянуть в самое начало Вселенной. Момент Большого взрыва от нас скрывает "огненная стена" высокоэнергетической материи, возникшей в его первые мгновения. В электромагнитных волнах нам мешает то самое реликтовое излучение - оно возникло в момент, когда первоначальная раскалённая плазма остыла достаточно, чтобы стать прозрачной. По современным теориям ко времени этого остывания с момента Большого взрыва прошло уже примерно 380 тысяч лет. Теоретически мы можем получить информацию о намного более раннем состоянии Вселенной - для нейтринного излучения плазма должна была стать прозрачной намного раньше - всего через пару секунд после Большого взрыва, но эти нейтрино сейчас имеют очень малую энергию, и с современной аппаратурой их зафиксировать не удаётся.
Тут в океане, то не все формы жизни нашли на глубине, а замахнулись на начало вселенной. Теоретики фантазируют.
Ну так этим разные учёные занимаются.
Сидит такой главный физик-теоретик и смотрит на данные от других учёных:
- Так, эти в океане никуда не продвинулись.
- Так, эти с лечением рака тупят.
- Так, пустыни до сих пор не озеленили.
Да ну нафиг эту работу, какой смысл от теоретической физики? Сворачиваем лавочку.
Нет, надо выделить пару миллиардов и начать изучать области недостижимого космоса. Так же создать институты параллельных пространств, истребителей черных дыр, киностудию человека-невидимки и так далее, как мы без этого живём, фантазию же надо развивать. Теории нужны...
Спорим через 50 лет, все текущие опровергнут?
Есть бесконечная пустота с квантовыми флуктуациями, физический вакуум. Если очень долго ждать, то рано или поздно произойдет очень большая флуктуация, большой всплеск энергии на ровном месте - это будет большой взрыв и так образуется вселенная. Это примерно как если очень долго смотреть на поверхность воды с небольшими волнами, то рано или поздно одна волна наложится на вторую, а потом ещё на третью и образуется очень большая волна как бы из ниоткуда. Если всё так, то вселенных должно быть бесконечное количество, но расстояния между соседними большими взрывами будут настолько гигантскими (из-за очень низкой вероятности такой большой флуктуации размером с наш большой взрыв), что нельзя будет даже пытаться думать о попытке связаться с соседней вселенной. Там числа в световых годах будут с триллионами нулей.
Только вот есть ли бесконечная пустота? Вообще в существование бесконечности верится с трудом
Бесконечность как раз проще принимается. Любая граница вызывает вопрос - а что за ней? ;)
Вот за ней - уже бесконечность. И по опыту познания мира можно предположить, что она заполнена множеством таких же объектов, как и наш обитаемый объект, который имеет границу.
В принципе взрывает мозг то что вселенная бесконечна и то что она была всегда будет. Мы привыкли что у всего есть начало и есть конец, в космосе же другие законы чуждые нашему восприятию.
В рамках теории Большого взрыва, у Вселенной есть начало во времени. Также может быть и конец при определённых свойствах тёмной энергии (конкретно - если её плотность растёт с расширением пространства по степенному закону в зависимости от масштабного фактора).
Вселенная также может быть конечной в пространстве, если кривизна положительная, но вот края/границы у неё, скорее всего, всё равно нет (как поверхность сферы конечна, но все её части по большому счёту одинаковы).
А ещё квантовая механика "чуждая нашему восприятию" и поэтому мы постоянно норовим про неё забыть, в том числе думая о космологии, якобы это какая-то несущественная хрень.
Два явления, каждое из которых "чуждо", стоит осмыслить вместе, и тогда мозаика сложится.
Так космологическая инфляция как раз описывается через квантовую теорию поля очень существенно. И прелесть вроде бы в том, что пространство настолько сильно растягивается в процессе, что практически и не важно, что было до того.
Тем не менее, возможно, что всё же существенны эффекты высокоэнергетической гравитации на более ранних временах, по которым однозначной теории нет. Есть кандидатуры, но их толком не на чем убедительно проверить, именно потому, что нужных энергий на Земле и даже вроде бы в масштабах Солнечной системы не достичь, а между планковским временем/концом инфляции и последним рассеянием реликтового излучения в ранней Вселенной происходит много других процессов, которые все нужно хорошо понять для восстановления информации.
Я отвечал про наше восприятие, в том числе, восприятие бесконечности. Так вот, эффекты квантовой механики обычно воспринимаются всего лишь как некие раздражающие флуктуации. Например, кипящий вакуум на планковских масштабах рисуется как набор причудливых пузырей... А ведь это всего лишь квазиклассическая проекция единого квантового мира, вид в разрезе. Как и в принципе всё то, что мы привыкли воспринимать сознанием.
Только вот пустота имеет смысл только там, где есть материя и пространство и вообще законы физики.
А мы как-то совсем не уверены в том, что они были "до". Мы и в наличии самого понятия "до" и то не уверены.
Немного не сходится вот что: почему бы тогда таким волнам (всплескам энергии) не образоваться прямо внутри нашей собственной вселенной и не вызвать такую же цепочку, создав вселенную внутри нашей вселенно? Я имею в виду БВ гденибудь например в случайном месте нашей вселенной =)
почему бы тогда таким волнам (всплескам энергии) не образоваться прямо внутри нашей собственной вселенной и не вызвать такую же цепочку, создав вселенную внутри нашей вселенно? Я имею в виду БВ гденибудь например в случайном месте нашей вселенной =)
Вселенная существует ограниченный промежуток времени, со временем вся материя распадается, излучение разлетается и опять остаётся пустота. Вероятность большого взрыва слишком низкая, чтобы он попал в такой короткий промежуток времени. В теории возможен большой взрыв внутри другого большого взрыва, просто очень маловероятно. А еще такой процесс может уничтожить всю жизнь, поэтому его никто не увидит и не осознает.
со временем вся материя распадается, излучение разлетается и опять остаётся пустота
Но это же уже не «изначальная» пустота! Просто плотность дико падает, фотоны бесконечно разлетаются в бесконечность. И пока они летят получается существует и время и пространство. По дороге на бесконечности они могут встретить «коллег» от другого БВ и возникает пространственно-временная коллизия — в каком пространстве и времени они встречаются? Получается когда-то был самый первый БВ, который всё и породил? Но тогда мы опять приходим к термину сингулярность, хотя он уже несёт несколько иную смысловую нагрузку.
Частицы, даже фотоны, могут быть нестабильны на больших промежутках времени. Для протона нижнее ограничение 2,9⋅10^29 лет, но бесконечность подразумевает совсем другие числа, рядом с которыми 2,9⋅10^29 это считай ноль.
С протоном тоже самое — там глюонное поле удерживающее кварки распадётся.
А если не ускоренно — то вся материя разложится на фотоны, нейтрино и другие безмассовые частицы.
По идее подобной теорией можно объяснить появление облаков водорода. Что они периодически возникают как бы из ниоткуда.
Отличная статья, так и хочется сочинить продолжение. Но сначала надо бы уточнить - почти мгновенное увеличение пространства от "городского квартала до наблюдаемой Вселенной" - это какой-то фазовый переход исходной сверхплотной среды, "ложного вакуума"? Тогда что это за среда, и что за переход?
Допустим, это был переход будущих квантов нашего вакуума от их свободного расширения к взаимно сжатому состоянию. Так образовался вакуум нашей Вселенной - от его случайного центра, где началось взаимное сжатие его квантов. Но чтобы за этим последовал Большой взрыв, вакуум должен также быстро набрать высокую плотность энергии.
Это и происходит, если некая энергия поступает в кванты вакуума непрерывно, вызывает их расширение и допущенный фазовый переход - их взаимное сжатие. Поэтому и сами кванты вакуума, и весь вакуум в целом быстро достигают сверхплотности, и в этой среде начинается образование фотонов - квантов электромагнитной энергии. Из чего? Из квантов вакуума, конечно. Больше не из чего.
Ну, а потом - Большой взрыв, эволюция материи, и вот мы сидим перед компьютерами и думаем, что же будет дальше... Да ничего нового не будет. Навстречу нашей Вселенной расширяются такие же соседние вселенные - будущие кванты вакуума вселенной следущего масштаба пространства-времени. Дальше будет их взаимное сжатие с концом света для всех их обитателей.
Нам повезёт. По некоторым сведениям, наша Вселенная станет фотоном во вселенной следущего масштаба. И наши потомки будут участвовать в организации эволюции материи в пределах этого "нового неба и новой земли". В общем, скучно, не интересно, но это лучший вариант будущего.
И опять здравствуйте, адепт эфира, который прямо, как в анекдоте про блоху, притянул за уши какую-то среду и тут же нашёл ей объяснение.
Вообще-то здесь не только я "притянул за уши каку-то среду", но и Алан Гут: "Вселенная не была заполнена материей и излучением. В ней содержалось большое количество энергии, присущей самой ткани пространства". Вот эта самая "ткань пространства", наполненная большим количеством энергии" (не излучением!) и есть среда. Её логической противоположностью является абсолютная пустота, но вы же не сторонник древних атомистов с их пустотой? Давно уже есть понятие физического вакуума - среды, обладающей плотностью энергии. О значении её плотности ещё можно спорить, но отвергать само понятие нельзя. Поэтому не следует вводить в заблуждение наивных читателей.
и вывело её в итоге к плоскому, пустому и однородному состояниюПодскажите пожалуйста, что здесь понимается под термином «плоский»?
Осталось доказать что первоначальный взрыв/расширение это и есть гипотетическая белая дыра
Всегда возникает еретический вопрос: внутри чего расширяются вселенные? Почему кипит виртуальными частицами вакуум?
поддерживаю! это самый трудный вопрос для всех теорий. даже если модели Вселенной сводят к "бубликообразному пространству", эту модель мы рисуем то в нашем, 3-х мерном. а если скажут,что это уже 4-е измерение, но над ним придётся постоить перпендикуляр к 5-му и т.д. То есть та же бесконечность высших порядков, без объяснения.
А кипящий вакуум - это вообще здорово... Стоит, типа кастрюля миллиард лет, и вдруг КАК ЗАКИПИТ!!! и как начнётся вода разлагаться на кислород и водород...
Поясните про 10e-32 секунды ? Разве, для того чтобы посчитать время, не нужно знать массу при плотности ? Мы знаем массу вселенной?
И что теперь ? Сигнал B-mode искать и очищать его от сигнала пыли и магнитных полей бессмысленно ?
B-моды искать не бессмысленно. Однако поскольку у нас по сути нет ограничений снизу на величину этого сигнала, вполне может получиться, что несколько следующих инструментов будут лишь усиливать ограничения сверху без обнаружения (а исключить существования очень слабого эффекта невозможно). Насколько долго стоит заниматься такими поисками - очень непростой вопрос, по которому учёным нужно приходить к компромиссу с теми, кто распоряжается большими ресурсами.
Я всегда задаю простой вопрос. А в каких шкалах? Большой взрыв произошел из сингулярности. Для стороннего наблюдателя - время в сингулярности останавливается. Внутри черной дыры этого (остановку времени) никто не замечает, потому как время остановилось (как сон: не замечаешь, что уснул). Собственно Вселенная, это черная дыра наоборот. Все что мы видим - это ВНУТРЕННЕЕ наблюдение внутри того, что было (или остается?) сингулярностью. Искривление пространства искривляет и ход времени. Топологию и размерность пространства внутри Сингулярности пока никто не описал/не доказал. Мы даже не знаем в момент, следующим за Большим взрывом, при столь высоких плотностях энергии, сколько было измерений у пространства, сколько измерений и направлений у времени, были ли еще какие-либо неэвклидовы более сложные, чем известны математике, топологии и геометрии. Работала ли Теория струн, или еще какие процессы. Так о каких масштабах времени, температурах и прочее можно ВСЕРЬЕЗ говорить, если нет никакого понимания о ТЕХ шкалах?
Машина Времени даст ответ на эти вопросы! Это лишь вопрос времени!:)
"....Первоначальные наблюдения Хаббла от 1929 года, говорившие о расширении Вселенной, дополнились более детальными, но всё равно ещё не очень точными наблюдениями...."
Есть вообще совесть? Понятно, что "расширение вселенной" стало своеобразной религией, но зачем приписывать порядочному ученому, Эдвину Хабблу, гипотезу "расширения"?
Википедию хоть почитайте. Статью Хаббла о красном смещении отказывались публиковать до того момента, пока Леметр не сочинил гипотезу о расширяющейся вселенной. А Эйнштейн Леметра, естественно, поддержал, так как подобное объяснение ложилось в поступлаты ТО. А самое очевидное объяснение - нет.
Кстати, Леметр был католическим священником. Возможно, это основное что нужно учитывать в данном вопросе.
И какое же очевидное и "правильное" объяснение, по-вашему, если уж расширение Вселенной - это вредоносная секта?
Если почитать Википедию внимательно, можно ещё узнать, что Хаббл не измерял красные смещения, а взял их у Слайфера и Хьюмасона. Его ключевой вклад - это расстояния до галактик, измеренные с помощью стандартных свеч (Цефеид), другая ось диаграммы Хаббла. Которые, кстати, были занижены на порядок по сравнению с последующими результатами, поэтому постоянная Хаббла у него получилась около 500 (км/с)/Мпк.
Вы знаете, сейчас не буду с Вами спорить. Найдёте. Собственно, когда нам начали рассказывать про расширение с ускорением, уже было понятно, что скорее всего, на больших расстояниях экстинкция растёт. Но всё на самом деле ещё хуже))) Потому что мы с вами комментируем статью, которую по всей видимости, ИИ написал. Это со второго прочтения видно. Да и автор - компания, занимающаяся продажей серверов. Видимо, просчитали, что подобные статьи пользуются некоторой популярностью. Уже от одного этого тошно.
Почему мы никогда не сможем заглянуть в самое начало Вселенной