Stav singularity. Kozmologická singularita. Stará a nová teória

Dnes v mnohých publikáciách jedinečnosť veľký tresk(BV) sa prezentuje ako akási fyzikálna podstata počiatočného stavu Vesmíru, moment jeho vynorenia sa z nevýznamne malej plochy (bodu), ktorá má nekonečne veľké hodnoty hustoty hmoty a teploty.

Takáto fyzikálna interpretácia singularity ako začiatku vzniku vesmíru sa v podstate len málo líši od koncepcie stvorenia sveta Stvoriteľom z ničoho.

Je pravda, že existujú aj iné názory na túto záležitosť, najmä na cyklický vývoj vesmíru, ktoré nie sú neopodstatnené.

Poďme sa porozprávať o tomto koncepte – o singularite Veľkého tresku

Začnime s definíciami.

Internetová encyklopédia „Wikipedia“ hovorí nasledovné (citujem so skratkami, aby som sa príliš neponáral do detailov).

Jedinečnosť(z lat. singularis "jediný, špeciálny"). Napríklad matematická singularita (vlastnosť) je bod, v ktorom má matematická funkcia tendenciu k nekonečnu alebo má nejaké iné nepravidelné správanie.

Kozmologická singularita- stav Vesmíru v počiatočnom momente Veľkého tresku, charakterizovaný nekonečnou hustotou a teplotou hmoty.

Výskyt tejto singularity pri časovom pokračovaní akéhokoľvek riešenia všeobecnej teórie relativity (GR), popisujúcej dynamiku rozpínania vesmíru, dôsledne dokázal v roku 1967 Stephen Hawking. Napísal tiež - „Výsledky našich pozorovaní potvrdzujú predpoklad, že vesmír vznikol v určitom časovom bode. Avšak samotný moment začiatku stvorenia, singularita, sa neriadi žiadnym zo známych fyzikálnych zákonov.

Singularity nie sú pozorované priamo a sú na súčasnej úrovni rozvoja fyziky iba teoretickou konštrukciou. Predpokladá sa, že opis časopriestoru v blízkosti singularity by mal poskytnúť kvantovú gravitáciu.

Z vyššie uvedených definícií vyplýva, že po prvé:

singularity na súčasnej úrovni rozvoja fyziky sú len teoretickou konštrukciou

a druhý, singularita, sa neriadi žiadnym zo známych fyzikálnych zákonov.

Z toho môžeme vyvodiť záver

KOZMOLOGICKÁ SINGULARITA je matematická abstrakcia, ktorá nemá spoľahlivú fyzikálnu interpretáciu.

Veda zatiaľ nevie, čo sa deje s hmotou pri jej, relatívne povedané, neobmedzenom stláčaní, keď hustota a teplota dosiahnu Planckove hodnoty, prípadne ich prekročia.

Je technicky nemožné reprodukovať podmienky takejto kompresie na Zemi, aby bolo možné experimentálne niečo študovať a overiť, dokonca ani v dohľadnej dobe.

Takéto podmienky vytvára iba samotná Príroda, Jej Veličenstvo Gravitácia, vďaka čomu vznikajú vo vesmíre super stlačené objekty, takzvané čierne diery (BH).

Fyzika procesov prebiehajúcich s hmotou vo vnútri čiernej diery zostáva pre vedu záhadou.

Neexistuje žiadna teória, žiadny matematický popis takýchto procesov. S rozvojom teórie kvantovej gravitácie sa spájajú isté nádeje, ale zatiaľ sa ju nepodarilo vytvoriť.

Ale je to možné, v neprítomnosti vedecká teória, predkladať hypotézy, vytvárať rôzne dohady a predpoklady.

Fyzikálna interpretácia singularity BV – predpoklad

Vzhľadom na vyššie uvedené, prečo to nepredpokladať

Veľký tresk bol výsledkom prechodu hmoty supermasívnej („dozretej“) čiernej diery do iného fázového stavu.

Existuje nejaký základ pre takýto predpoklad? Veď posúďte sami.

najprv- hmota Vesmíru sa vyvíja medzi, relatívne povedané, dvoma pólmi: od najredšieho "prázdneho" priestoru až po extrémne stlačený stav čiernej diery, v závislosti od podmienok v tom či onom medzistupni, akosi plynná, kvapalná, pevná štát.

Po druhé- v čiernych dierach, týchto gravitačných vysávačoch vesmíru, sú sústredené obrovské masy hmoty.

Podľa Wikipédie: hmotnosť najťažšieho supermasívu čierna diera, objavený v galaxii NGC 4889, má hmotnosť približne 21 miliárd Slnka, čierna diera v kvazare OJ 287 má hmotnosť 18 miliárd a čierna diera v strede galaxie NGC 1277 má hmotnosť 17 miliárd Slnka. Tieto hmotnosti sú celkom porovnateľné s hmotnosťou celých malých galaxií.

Ďalšia supermasívna čierna diera Q0906+6930 s hmotnosťou 10 miliárd hmotností Slnka sa nachádza v súhvezdí Veľká medvedica vo vzdialenosti 12,7 miliardy svetelných rokov od Zeme.

Po tretie Vek nášho vesmíru sa odhaduje na 13,8 miliardy rokov. Mnohí vedci sa čudujú, ako sa také masívne čierne diery mohli objaviť v tak skorom štádiu vývoja vesmíru. A ak predpokladáme, že čierne diery existovali už pred Veľkým treskom, čo viedlo len k vytvoreniu Vesmíru ako lokálneho fragmentu Vesmíru?

Po štvrté- je tiež významné, že čierne diery neustále zvyšujú svoju hmotnosť, a to ako v dôsledku absorpcie hviezd a medzihviezdnej hmoty, tak aj vzájomným splývaním, pričom nikto s istotou nevie, ako môže takýto proces zväčšovania hmotnosti čiernych dier skončiť .

Aby sme si lepšie predstavili, o akých fantastických, podľa našich bežných pozemských predstáv, hmotnostiach hmoty hovoríme, je vhodné pripomenúť, že hmotnosť planéty Zem sa odhaduje na približne 5,98 sextilióna ton. Toto číslo vyzerá takto:

5,980,000,000,000,000,000,000 ton alebo 5,98 10 24 kg.

Okrem toho sa Zem každým rokom stáva ťažšou: usadí sa na nej asi tridsať tisíc ton. vesmírny prach v roku. Hmotnosť Slnka prevyšuje hmotnosť Zeme takmer 333 tisíckrát a je približne 1,99·10 30 kg. Vyššie spomínané čierne diery sú miliardy, desiatky miliárd krát väčšie ako Slnko.

Pre jasnosť, ak vezmeme hmotnosť Zeme ako jednotku, potom v porovnaní dostaneme:

Čo teda možno povedať o hmotnosti hmoty celého pozorovateľného vesmíru, odhadovanej na viac ako 10 50 ton? Je ťažké si predstaviť, že všetky tieto veci pochádzajú z maličkého bodu - z jedinečnosti Veľkého tresku.

Po piate- ak sa presunieme v čase do východiskového bodu BV, alebo, ako sa hovorí v kine, pretočíme film späť, dostaneme to, čomu sa hovorí Veľká kompresia - jeden z možných scenárov budúcnosti Vesmíru. V tomto scenári sa expanzia vesmíru nakoniec zmení na kontrakciu a vesmír sa zrúti, nakoniec sa „zrúti do singularity (z Wikipédie)“.

Zmršťujúci sa vesmír sa rozpadne na samostatné izolované skupiny. Všetka hmota sa zrúti do čiernych dier, ktoré sa potom zlúčia, výsledkom čoho je jediná čierna diera – Big Crunch Singularity (z Wikipedie).

A táto čierna diera s hmotnosťou celého vesmíru sa zmení na bod smerujúci k nule s nekonečnou hustotou hmoty a teplotou? Teda do toho, čo je definované vyššie ako „zrútenie sa do singularity“? Pôsobivé, ale sotva prispieva k pochopeniu fyzickej podstaty takéhoto procesu.

Môj návrh:

SINGULARITA VEĽKÉHO BANGU je matematicky abstraktný (degenerovaný) opis centrálneho bodu čiernej diery v momente, keď pôsobením gravitačných kompresných síl dosiahne kritické hodnoty hustoty a teploty dostatočné na vznik a vývoj. procesu prudkého prechodu hmoty (látky) čiernej diery do iného fázového stavu.

Takýto prechod hmoty do iného fázového stavu bude sprevádzaný uvoľnením kolosálnej energie vo forme zväzku žiarenia šíriaceho sa rýchlosťou svetla (fotónov).

Stúpenci modelu BV môžu povedať, že Veľký tresk nie je vôbec to, čo sa zvyčajne chápe ako prudké zvýšenie tlaku s náhlym uvoľnením energie v určitom bode alebo oblasti priestoru, ale výbuch, ktorý sa objavil súčasne všade a naplnil všetky priestor od samého začiatku.

Čo však znamená VŠADE? Ak Vesmír podľa vzoru BV spočiatku zaberal malý objem a potom došlo k jeho prudkej (exponenciálne zrýchlenej) inflačnej expanzii, potom je logické predpokladať, že VŠADE sa nachádza v relatívne malej počiatočnej oblasti predchádzajúcej následnej inflačnej expanzii.

Aj pre superobriu čiernu dieru, ktorá pohltila všetku hmotu vesmíru (a možno len miestny fragment alebo miestny vesmír alebo časť miestneho vesmíru), bude výbuch VŠADE v rámci objemu, ktorý zaberá BH, ktorý môže byť dosť významný.

Oblasťou explózie šíriacej sa rýchlosťou svetla je zároveň žiarenie s teplotou tisícok miliárd stupňov.Prečo nejde o inflačnú expanziu?

V budúcnosti, keď sa táto rozširujúca sa oblasť žiarenia ochladzuje, rodia sa rôzne elementárne častice a interagujú s následným formovaním hmoty, hviezd, planét atď. z nich, všetko v súlade s kozmologickým modelom Veľkého tresku.

Daná fyzikálna interpretácia počiatočného momentu BV sa mi zdá nie úplne bezvýznamná a navyše pre vnímanie prirodzenejšia ako len matematicky abstraktný pojem singularity.

Názor vedca

Slávny kozmológ, slávny fyzik, Kandidát na Nobelovu cenu Steven Weinberg vo svojich knihách Prvé tri minúty, sny o konečnej teórii podrobne a zrozumiteľne vysvetľuje fyziku procesov, ktoré sa odohrali od jednej stotiny sekundy po Veľkom tresku, procesov, ktoré nakoniec viedli k vzniku tzv. náš dnešný vesmír. Rovnako jasné fyzické pochopenie toho, čo sa stalo v skoršom (až do stotiny sekundy) časovom úseku, je však podľa jeho názoru zložité z viacerých dôvodov. Takto o tom píše sám S. Weinberg (úryvky z jeho knihy Prvé tri minúty):

Neznalosť mikroskopickej fyziky stojí ako závoj zakrývajúci pohľad pri pohľade na úplný začiatok.

Vieme si však aspoň predstaviť moment v čase, keď boli gravitačné sily rovnako silné ako silné jadrové sily... . Pri ultravysokých teplotách je energia častíc v tepelná rovnováha môžu byť také veľké, že gravitačné sily medzi nimi budú také veľké ako akékoľvek iné sily. Dá sa odhadnúť, že túto polohu dosiahneme pri teplote okolo 100 miliónov miliónov miliónov miliónov miliónov miliónov stupňov (10 32 K). (A.Ch.: 10 32 K - Planckova teplota).

O kvantovej povahe gravitácie vieme príliš málo, dokonca ani na to, aby sme mohli robiť rozumné predpoklady o histórii vesmíru až do súčasnosti.

Jednou z možností je, že v skutočnosti nikdy neexistoval stav nekonečnej hustoty. Súčasná expanzia vesmíru mohla začať na konci predchádzajúcej éry kontrakcie, keď hustota vesmíru dosiahla nejakú veľmi veľkú, ale konečnú hodnotu.

Podľa tohto modelu sa náš svet objavil asi pred trinástimi miliardami rokov v dôsledku Veľkého tresku určitého superhustého stavu nášho Vesmíru - singularity. Čo predchádzalo tejto udalosti, ako singularita vznikla, odkiaľ sa vzala jej hmota, bolo úplne nepochopiteľné – o takomto stave neexistuje žiadna teória. Ďalší osud rozpínajúceho sa vesmíru bol tiež nejasný: či jeho expanzia bude pokračovať navždy, alebo bude nahradená kontrakciou až do ďalšej singularity.

Teória kozmogenézy, ktorú nedávno vyvinuli ruskí výskumníci a ktorá bola prvýkrát ohlásená v máji minulého roku medzinárodná konferencia vo Fyzikálnom ústave. P. N. Lebedeva Ruská akadémia Sciences, ukazuje, že singularita je prirodzeným produktom vývoja masívnej hviezdy, ktorá sa zmenila na čiernu dieru. Jediná čierna diera môže v nasledujúcich vesmíroch viesť k početným „potomkom“. A tento proces pokračuje nepretržite, vetví sa ako strom sveta zo škandinávskych legiend. Mnohovrstvový hypervesmír je nekonečný v priestore aj v čase.

Svetový strom

KOZMOLOGICKÝ MODEL

"Na počiatku bolo Slovo a to Slovo bolo u Boha a to Slovo bolo Boh." Stručne a jasne, no nezrozumiteľne. Našťastie okrem teológie existuje aj kozmológia – veda o vesmíre. Kozmologický obraz sveta je zo svojej podstaty objektívny, nenáboženský, a preto je zaujímavý pre každého, kto oceňuje fakty.

Až do začiatku 20. storočia zostala kozmológia špekulatívnou disciplínou: nebola to ešte fyzika založená na empirickej skúsenosti a nezávislom experimente, ale prírodná filozofia založená na názoroch, vrátane náboženských, samotného vedca. Až s príchodom moderná teória gravitácia, známa ako GR - všeobecná teória relativity, kozmológia dostala teoretický základ. Početné objavy v astronómii a fyzike dali našej hrdinke pozorovacie opodstatnenie. Numerický experiment sa stal dôležitou pomôckou pre teóriu a pozorovania. Všimnite si, že na rozdiel od niektorých tvrdení neexistujú žiadne rozpory medzi všeobecnou teóriou relativity na jednej strane a pozorovaním a experimentom na strane druhej. Veď na základe všeobecnej teórie relativity nielen vypočítali vychýlenie svetelného lúča v gravitačnom poli Slnka, čo, úprimne povedané, nie je zásadne dôležité pre národné hospodárstvo, ale vypočítali aj obežné dráhy planét a kozmických lodí. , ako aj technické parametre urýchľovačov vrátane Veľkého hadrónového urýchľovača. To samozrejme neznamená, že všeobecná relativita je konečná pravda. Hľadanie novej teórie gravitácie však ide smerom k zovšeobecňovaniu existujúcej a nie k jej opusteniu.

Definícia, ktorú sme dali kozmológii – vede o vesmíre – je dosť široká. Ako správne poznamenal Arthur Eddington, celá veda je kozmológia. Preto je logické vysvetliť na konkrétnych príkladoch, ktoré úlohy a problémy súvisia s kozmologickými.

Vytvorenie modelu vesmíru je, samozrejme, kozmologická úloha. Teraz sa všeobecne uznáva, že vesmír je homogénny a izotropný vo veľkých mierkach (väčších ako 100 megaparsekov). Tento model sa nazýva Friedmanov model podľa svojho objaviteľa Alexandra Fridmana. V malom meradle hmota Vesmíru podlieha procesu gravitačného krútenia v dôsledku gravitačnej nestability – príťažlivá sila pôsobiaca medzi telesami má tendenciu ich spájať. V konečnom dôsledku to vedie k vzniku štruktúry vesmíru - galaxií, ich zhlukov atď.

Vesmír je nestacionárny: expanduje a so zrýchlením (inflačným) v dôsledku prítomnosti temnej energie v ňom - ​​druhu hmoty, ktorej tlak je negatívny. Kozmologický model je opísaný niekoľkými parametrami. Ide o množstvo tmavej hmoty, baryónov, neutrín a počet ich variet, hodnoty Hubblovej konštanty a priestorového zakrivenia, tvar spektra porúch počiatočnej hustoty (súbor porúch rôznych veľkostí), amplitúda primárnych gravitačných vĺn, červený posun a optická hĺbka sekundárnej ionizácie vodíka, ako aj ďalšie, menej dôležité parametre. Každý z nich si zaslúži samostatnú diskusiu, definícia každého je celá štúdia a to všetko súvisí s úlohami kozmológie. Kozmologický parameter nie je len číslo, ale aj fyzikálne procesy, ktoré riadia svet, v ktorom žijeme.

RANÝ VESMÍR

Možno ešte dôležitejším kozmologickým problémom je otázka pôvodu vesmíru, toho, čo bolo na Počiatku.

Po stáročia si vedci predstavovali vesmír ako večný, nekonečný a statický. Na to, že to tak nie je, sa prišlo až v 20. rokoch 20. storočia: nestacionárnosť riešení gravitačných rovníc teoreticky odhalil už spomínaný A. A. Fridman a pozorovania (pri správnej interpretácii) takmer súčasne niekoľkými astronómami. Metodicky je dôležité zdôrazniť, že samotný priestor sa nikam nerozpína: hovoríme o objemovej expanzii rozsiahleho toku hmoty, šíriaceho sa všetkými smermi. Keď už hovoríme o Počiatku vesmíru, máme na mysli otázku pôvodu tohto kozmologického toku, ktorý dostal prvotný impulz na expanziu a dostal určitú symetriu.

Myšlienka večného a nekonečného vesmíru prostredníctvom diel mnohých výskumníkov 20. storočia, niekedy v rozpore s ich osobným presvedčením, stratila pôdu pod nohami. Objav globálneho rozpínania vesmíru znamenal nielen to, že vesmír je nestatický, ale aj to, že jeho vek je konečný. Po mnohých debatách o tom, čo to je, a mnohých dôležitých pozorovacích objavoch bolo stanovené číslo: 13,7 miliardy rokov. Toto je veľmi málo. Veď už pred dvoma miliardami rokov sa po Zemi niečo plazilo. Okrem toho je polomer viditeľného vesmíru príliš veľký (niekoľko gigaparsekov) na taký malý vek. Obrovská veľkosť Vesmíru je zrejme spojená s inou – inflačnou – fázou expanzie, ktorá nastala v minulosti a bola nahradená fázou pomalej expanzie, riadenej gravitáciou žiarenia a temnej hmoty. Neskôr začína ďalšia etapa zrýchleného rozpínania Vesmíru, ktorý je už ovládaný temnou energiou. Rovnice GR ukazujú, že pri zrýchlenej expanzii sa veľkosť kozmologického toku veľmi rýchlo zväčšuje a ukazuje sa, že je väčšia ako svetelný horizont.

Vek vesmíru je známy s presnosťou 100 miliónov rokov. Ale napriek takejto „nízkej“ presnosti môžeme my (ľudstvo) s istotou vysledovať procesy, ktoré prebiehali extrémne blízko v čase „momentu zrodu vesmíru“ – asi 10^-35 sekúnd. Je to možné, pretože dynamika fyzikálnych procesov prebiehajúcich v kozmologických vzdialenostiach je spojená iba s gravitáciou av tomto zmysle je úplne jasná. S dostupnou teóriou (GR) môžeme extrapolovať kozmologický štandardný model na moderný vesmír do minulosti a „vidieť“ ako vyzerala v mladosti. A vyzeralo to jednoducho: raný vesmír bol prísne určený a bol to laminárny tok hmoty expandujúci zo supervysokých hustôt.

SINGULARITA

Trinásť miliárd rokov je asi 10^17 sekúnd. A "prirodzený" začiatok kozmologického toku s takouto extrapoláciou sa zhoduje s Planckovým časom - 10^-43 sekúnd. Spolu 43 + 17 = 60 objednávok. Nemá zmysel hovoriť o tom, čo sa stalo pred 10^-43 sekundami, pretože kvôli kvantovým efektom je Planckova stupnica minimálnym intervalom, pre ktorý platí koncept kontinuity a rozšírenia. V tomto bode to mnohí výskumníci vzdali. Ako, ďalej sa ísť nedá, lebo nemáme teóriu, nepoznáme kvantovú gravitáciu atď.

Nedá sa však povedať, že by sa vesmír „zrodil“ práve v tomto veku. Je dosť možné, že tok hmoty sa superhustým stavom "prešmykol" vo veľmi krátkom (planckovskom) čase, teda niečo ho prinútilo prejsť tým krátkodobým štádiom. A potom neexistuje žiadna logická slepá ulička s Planckovým časom a Planckovou konštantou. Musíte len pochopiť, čo mohlo predchádzať začiatku kozmologickej expanzie, z akého dôvodu a čo "ťahalo" gravitujúcu hmotu cez stav supervysokej hustoty.

Odpoveď na tieto otázky podľa nášho názoru spočíva v povahe gravitácie. Kvantové efekty tu zohrávajú sekundárnu úlohu, ktoré v krátkom časovom intervale upravujú a upravujú koncept superhustej hmoty. Samozrejme, dnes nepoznáme všetky vlastnosti efektívnej hmoty [táto „hmota“ sa nazýva efektívna, pretože zahŕňa aj parametre, ktoré popisujú možné odchýlky gravitácie od všeobecnej relativity. Pripomeňme si v tejto súvislosti, že moderná veda pracuje s oddelenými fyzikálnymi pojmami hmoty a časopriestoru (gravitácie). V extrémnych podmienkach v blízkosti singularity je takéto delenie podmienené – odtiaľ termín „efektívna hmota“.] v extrémnych podmienkach. Ale vzhľadom na to krátke obdobie V tejto fáze sme schopní popísať celý dynamický proces, spoliehajúc sa len na známe zákony zachovania energie a hybnosti a za predpokladu, že vždy platia v priemernom metrickom časopriestore, bez ohľadu na to, aká kvantová „teória všetkého“ bude byť vytvorený v budúcnosti.

KOZMOGENÉZA

V dejinách kozmológie bolo niekoľko pokusov obísť problém singularity a nahradiť ho napríklad konceptom zrodu Vesmíru ako celku. Podľa hypotézy zrodenia z „ničoho“ svet vznikol z „bodu“, singularity, superhustej oblasti s veľmi vysokou symetriou a všetkého ostatného, ​​na čo si spomeniete (metastabilita, nestabilita, kvantový prechod subbariéry k Friedmannovi symetria atď.). V tomto prístupe sa problém singularity nevyriešil a singularita bola postulovaná vo forme počiatočného superhustého vákuového stavu (pozri „Veda a život“ č. 11, 12, 1996).

Existovali aj iné pokusy „utiecť“ z jedinečnosti, no ich cena bola vždy vysoká. Namiesto toho bolo potrebné postulovať nejasné konštrukcie buď superhustých (subplanckovských) stavov hmoty, alebo „odskokov“ Friedmannovho toku z vysokej hustoty (zmena z kompresie na expanziu), alebo iné hypotetické recepty na správanie sa vysoko- hustota hmota.

Nikto nemá rád Singularitu. Fyzický obraz sveta predpokladá meniaci sa, vyvíjajúci sa, ale neustále existujúci svet. Navrhujeme pozrieť sa na singularitu inak a vychádzať zo skutočnosti, že vysoko komprimované stavy, že dynamický gravitačne interagujúci systém (v najjednoduchšom prípade hviezda) vstupuje a prechádza za určitých podmienok, sú objektívne a prirodzené pre gravitáciu. Singulárne regióny ako dočasné mosty alebo reťazce spájajú rozšírenejšie domény nášho sveta. Ak je to tak, potom musíme pochopiť, čo spôsobuje, že hmota upadá do špeciálnych singulárnych stavov a ako sa z nich dostáva.

Ako už bolo spomenuté, kozmologická expanzia začína kozmologickou singularitou - mentálnym vracaním času sa nevyhnutne dostávame do momentu, kedy sa hustota vesmíru mení na nekonečno. Tento návrh môžeme považovať za zrejmý fakt založený na QSM a GR. Berúc to ako samozrejmosť, položme si jednoduchú nadväzujúcu otázku: ako vzniká singularita, ako sa gravitujúca hmota dostane do superstlačeného stavu? Odpoveď je prekvapivo jednoduchá: je to spôsobené procesom gravitačnej kontrakcie masívneho systému (hviezdy alebo iného kompaktného astrofyzikálneho systému) na konci jeho vývoja. V dôsledku kolapsu vzniká čierna diera a v dôsledku toho jej singularita. To znamená, že kolaps končí singularitou a kozmológia začína singularitou. Tvrdíme, že ide o reťaz jediného nepretržitého procesu.

Otázka vzniku vesmíru po niekoľkých pokusoch, pokusoch o jeho položenie a rôznych interpretáciách získala v 21. storočí pevné základy. vedecký základ v podobe QSM a jeho jednoznačnej extrapolácie do minulosti po koľajniciach všeobecnej relativity. Keď začneme uvažovať o tomto probléme z jediného nám známeho vesmíru, nemali by sme zabudnúť na všeobecný fyzikálny princíp spojený s menom Mikuláša Koperníka. Kedysi sa verilo, že Zem je stredom vesmíru, potom bola spojená so Slnkom, neskôr sa ukázalo, že naša Galaxia nie je jediná, ale iba jedna z mnohých (len viditeľných galaxií je takmer bilión) . Je logické predpokladať, že existuje veľa vesmírov. To, že o iných ešte nič nevieme, je spôsobené veľká veľkosť náš vesmír - jeho mierka zjavne presahuje horizont viditeľnosti.

Veľkosť (mierka) vesmíru je veľkosť kauzálne spojenej oblasti, natiahnutej pri jej rozširovaní. Veľkosť viditeľnosti je vzdialenosť, ktorú svetlo „prešlo“ počas existencie Vesmíru, možno ju získať vynásobením rýchlosti svetla a veku Vesmíru. Skutočnosť, že vesmír je izotropný a homogénny vo veľkých mierkach, znamená, že počiatočné podmienky v oblastiach vesmíru vzdialených od seba boli podobné.

Už sme spomenuli, že tento veľký rozsah je spôsobený prítomnosťou inflačného štádia expanzie. V predinflačnom období Veľkého tresku mohol byť expandujúci tok veľmi malý a vôbec nemal znaky Friedmanovho modelu. Ale ako urobiť veľký prietok z malého prietoku, to nie je problém kozmogenézy, ale technická otázka existencie konečného medzistupňa nafukovania, ktorý dokáže roztiahnuť prietok rovnakým spôsobom ako povrch nafúknutého vzduchu. balón. Hlavným problémom kozmogenézy nie je veľkosť kozmologického toku, ale jeho vzhľad. Rovnako ako existuje dobro známym spôsobom vznik kontrahujúcich tokov hmoty (gravitačný kolaps), musí existovať celkom všeobecný a jednoduchý fyzikálny mechanizmus na gravitačné generovanie ("zapálenie") rozpínajúcich sa tokov hmoty.

INTEGROVANÉ SINGULARITY

Ako teda preniknúť „za“ singularitu? A čo je za tým?

Je vhodné študovať štruktúru časopriestoru tak, že do neho v duchu spustíte bezplatné skúšobné častice a pozorujete, ako sa pohybujú. Podľa našich výpočtov geodetické trajektórie [najkratšie vzdialenosti v priestore určitej štruktúry. V euklidovskom priestore sú to priame čiary, v Riemannovom priestore oblúky kružnice atď.] testovacích častíc sa voľne šíria v čase cez singulárne oblasti určitej triedy, ktoré sme nazvali integrovateľné singularity. (Hustota alebo tlak sa líšia v singularite, ale integrál objemu týchto veličín je konečný: hmotnosť integrovateľnej singularity má tendenciu k nule, pretože zaberá nevýznamný objem.) Po prejdení čiernej diery sa geodetické trajektórie ocitnú v priestore -časová doména (z francúzskeho domaine - oblasť , vlastníctvo) bielej diery, ktorá sa rozširuje so všetkými znakmi kozmologického toku. Táto časopriestorová geometria je jednotná a je logické ju definovať ako čiernobielu dieru. Kozmologická doména bielej diery sa nachádza v absolútnej budúcnosti vo vzťahu k materskej doméne čiernej diery, to znamená, že biela diera je prirodzeným pokračovaním a produktom čiernej diery.

Tento nový koncept sa zrodil pomerne nedávno. Tvorcovia oznámili jeho vzhľad v máji 2011 vedeckej konferencii, venovaný pamiatke A. D. Sacharova, ktorý sa konal vo vlajkovej lodi ruskej fyziky – Fyzikálnom inštitúte. P. N. Lebedev z Ruskej akadémie vied (FIAN).

Ako je to možné a prečo sa o takomto mechanizme kozmogenézy neuvažovalo skôr? Začnime odpoveďou na prvú otázku.

Nájsť čiernu dieru nie je ťažké, v okolí je ich veľa – niekoľko percent celej hmoty hviezd Vesmíru je sústredených v čiernych dierach. Známy je aj mechanizmus ich vzniku. Často môžete počuť, že žijeme na cintoríne čiernych dier. Dá sa to však nazvať cintorínom (koniec evolúcie), alebo sa za horizontom udalostí čiernych dier začínajú iné zóny (domény) nášho komplexného sveta, iné vesmíry?

Vieme, že vo vnútri čiernej diery je špeciálna singulárna oblasť, do ktorej všetka hmota ňou zachytená „padá dole“ a kde sa gravitačný potenciál rúti do nekonečna. Príroda však netoleruje nielen prázdnotu, ale ani nekonečnosť či divergenciu (hoci veľké čísla nikto nezrušil). Dokázali sme „prejsť“ oblasťou singularity tým, že sme požadovali, aby gravitačné (metrické) potenciály v nej, a teda aj slapové sily, zostali konečné.

Divergenciu metrických potenciálov je možné eliminovať vyhladením singularity pomocou efektívnej hmoty, ktorá ju oslabí, ale neodstráni úplne. (Takúto integrovateľnú singularitu možno prirovnať k správaniu tmavej hmoty, keď sa približuje k stredu galaxie. Jej hustota má tendenciu k nekonečnu, ale hmotnosť obsiahnutá vo vnútri zmenšujúceho sa polomeru má tendenciu k nule v dôsledku skutočnosti, že objem vnútri tohto polomeru klesá rýchlejšie ako hustota rastie. Takáto analógia nie je absolútna: galaktický vrchol, oblasť divergentnej hustoty, je priestorovou štruktúrou a singularita čiernej diery nastáva ako udalosť v čase.) Takže zatiaľ čo hustota a tlak sa rozchádzajú, slapové sily pôsobiace na časticu sú konečné, pretože závisia od celkovej hmotnosti. To umožňuje testovacím časticiam voľne prechádzať singularitou: šíria sa v nepretržitom časopriestore a na opis ich pohybu nie sú potrebné informácie o rozložení hustoty alebo tlaku. A pomocou testovacích častíc môžete popísať geometriu - vybudovať referenčné systémy a merať priestorové a časové intervaly medzi bodmi a udalosťami.

ČIERNE A BIELE DIERY

Takže môžete prejsť singularitou. A následne je možné „vidieť“, čo je za tým, akým časopriestorom sa naše testovacie častice ďalej šíria. A padajú do oblasti bielej diery. Rovnice ukazujú, že dochádza k istému druhu oscilácie: tok energie zo zmršťujúcej sa oblasti čiernej diery pokračuje do rozširujúcej sa oblasti bielej diery. Hybnosť nemožno skryť: kolaps sa zmení na antikolaps so zachovanou celkovou hybnosťou. A to je už iný vesmír, keďže biela diera naplnená hmotou má všetky vlastnosti kozmologického toku. To znamená, že náš vesmír je možno produktom nejakého iného sveta.

Obrázok, ktorý vyplýva z prijatých riešení gravitačných rovníc, rozvíja napr. Materská hviezda sa v materskom vesmíre zrúti a vytvorí čiernu dieru. V dôsledku kolapsu vznikajú okolo hviezdy deštruktívne slapové gravitačné sily, ktoré deformujú a rozbíjajú vákuum, čím vzniká hmota v predtým prázdnom priestore. Táto hmota zo singulárnej oblasti čiernobielej diery padá do iného vesmíru a rozpína ​​sa pôsobením gravitačného impulzu prijatého počas kolapsu materskej hviezdy.

Celková hmotnosť častíc v takomto novom vesmíre môže byť ľubovoľne veľká. Môže výrazne prekročiť hmotnosť materskej hviezdy. V tomto prípade je hmotnosť vznikajúcej (materskej) čiernej diery, meraná pozorovateľom nachádzajúcim sa vo vonkajšom priestore materského vesmíru, konečná a blízka hmotnosti zrútenej hviezdy. Nejde tu o žiaden paradox, keďže hmotnostný rozdiel je kompenzovaný gravitačnou väzbovou energiou, ktorá má záporné znamienko. Môžeme povedať, že nový vesmír je vo vzťahu k materskému (starému) vesmíru v absolútnej budúcnosti. Inými slovami, môžete tam ísť, ale nemôžete sa vrátiť.

ASTROGENICKÁ KOZMOLÓGIA ALEBO VIACNÁSOBNÝ VESMÍR

Takéto komplexný svet vyzerá ako Strom života genealogický strom, Ak chceš). Ak sa v procese evolúcie objavia vo vesmíre čierne diery, potom sa cez ne môžu častice dostať do iných vetiev (domén) vesmíru - a tak ďalej pozdĺž dočasných girlandov čiernych a bielych dier. Ak z toho či onoho dôvodu nevzniknú čierne diery (napríklad sa nerodia hviezdy), vzniká slepá ulička – genéza (vznik) nových vesmírov v tomto smere je prerušená. Ale za priaznivých okolností sa tok "života" môže obnoviť a rozkvitnúť aj z jednej čiernej diery - na to je potrebné vytvoriť podmienky na produkciu nových generácií čiernych dier v nasledujúcich vesmíroch.

Ako môžu vzniknúť „priaznivé okolnosti“ a od čoho závisia? V našom modeli je to kvôli vlastnostiam efektívnej hmoty, ktorá sa rodí pôsobením extrémnej gravitácie v blízkosti singularít čiernych a bielych dier. V skutočnosti hovoríme o nelineárnych fázových prechodoch v kvantovo-gravitačnom hmotnom systéme, ktoré majú charakter fluktuácií, a preto podliehajú náhodným (bifurkačným) zmenám. Ísť proti heslová fráza Einstein, možno povedať, že „Boh hádže kockou“, a potom sa tieto kocky (počiatočné podmienky) môžu sformovať do deterministických domén nových vesmírov, alebo môžu zostať nevyvinutými „embryami“ kozmogenézy. Aj tu, ako v živote, platia zákony prirodzený výber. Ale to je predmetom ďalšieho výskumu a budúcej práce.

AKO SA VYHNÚŤ SINGULARITE

Kedysi bol navrhnutý koncept oscilujúceho alebo cyklického vesmíru založený na hypotéze „odrazu“. Vesmír podľa nej existuje vo forme nekonečného počtu cyklov. Jeho expanzia je nahradená kontrakciou takmer na singularitu, po ktorej opäť nasleduje expanzia a množstvo takýchto cyklov smeruje do minulosti a budúcnosti. Nie je to veľmi jasný koncept, pretože po prvé neexistujú žiadne pozorovacie dôkazy o tom, že jedného dňa bude expanzia nášho sveta nahradená kontrakciou, a po druhé, fyzikálny mechanizmus, ktorý spôsobí, že vesmír urobí takéto oscilačné pohyby.

Iný prístup k vzniku sveta sa spája s hypotézou samoliečiaceho sa vesmíru, ktorú dlhé roky navrhoval ruský vedec A.D. Linde, žijúci v USA. Podľa tejto hypotézy možno svet znázorniť ako vriaci kotol. Globálne je vesmír horúcou polievkou s vysokou hustotou energie. Objavujú sa v ňom bubliny, ktoré sa buď zrútia, alebo roztiahnu a za určitých počiatočných podmienok aj na dlhú dobu. Predpokladá sa, že vlastnosti (čokoľvek, na čo si spomeniete, vrátane súboru základné konštanty) bubliny vznikajúcich svetov majú určité spektrum a široký záber. Vynára sa tu veľa otázok: odkiaľ sa taký „vývar“ vzal, kto ho uvaril a čo ho udržiava, ako často sa realizujú počiatočné podmienky vedúce k vzniku vesmírov nášho typu atď.

AKO SA MÔŽU VYTVORIŤ INTEGROVANÉ SINGULARITY

Keď sa blížime k singularite, rastúce slapové sily pôsobia na vákuum fyzikálnych polí, deformujú ho a rozbíjajú. Existuje, ako sa hovorí, polarizácia vákua a zrodenie častíc hmoty z vákua - jeho rozpad.

Takáto reakcia fyzické vákuum na vonkajšie intenzívny vplyv rýchlo premenlivé gravitačné pole dobre známy. Ide v skutočnosti o vplyv kvantovej gravitácie – gravitačné napätia sa transformujú do hmotných polí, dochádza k prerozdeleniu fyzikálnych stupňov voľnosti. Dnes sa takéto efekty dajú vypočítať v aproximácii slabého poľa (tzv. semiklasická medza). V našom prípade hovoríme o výkonných nelineárnych kvantovo-gravitačných procesoch, kde je potrebné brať do úvahy inverzný gravitačný vplyv zrodenej efektívnej hmoty na vývoj priemernej metriky, ktorá určuje vlastnosti štvorrozmerného priestoru- čas (keď kvantové efekty v gravitácii zosilnejú, metrika sa „chveje“ a môžeme o nej hovoriť len v strednom zmysle).

Tento smer si samozrejme vyžaduje ďalší výskum. Už teraz sa však dá predpokladať, že podľa Le Chatelierovho princípu spätný vplyv povedie k takému preskupeniu metrického priestoru, že sa zastaví rast slapových síl, ktorý spôsobuje neobmedzený zrod efektívnej hmoty a následne , metrické potenciály sa prestanú rozchádzať a zostanú konečné a spojité.

doktor fyzikálnych a matematických vied Vladimír Lukash,
Kandidátka fyzikálnych a matematických vied Elena Mikheeva,
Kandidát fyzikálnych a matematických vied Vladimir Strokov (Astrokozmické centrum FIAN),

Alexander Sergejevič Suvorov (Alexander Suvory)

TVORENIE SVETA.

Časť 6. KOZMOLOGICKÁ SINGULARITA.

Takže, čo máme podľa Biblie na začiatku-začiatkoch?

Boh, temnota nad priepasťou a Boží Duch, ktorý sa vznášal nad vodami. Zároveň na počiatku Boh stvoril nebo a zem, ktoré boli beztvaré a prázdne. (Autor pre pohodlie pri písaní textu vynecháva početné citáty uvedené vyššie v úvodzovkách).

Tieto údaje však naznačujú, že to bolo predtým, ako Boh začal tvoriť svet až do prvého dňa stvorenia...

Čo bolo a čo sa stalo na začiatku, začalo podľa vedeckého modelu vzniku fyzického, teda nášho moderného hmotného Vesmíru, ktorý dnes existuje?

Pred alebo v počiatočnom momente „vedeckého“ vzniku, zrodu alebo „veľkého tresku vesmíru“ existoval stav „kozmologickej singularity“, teda „stav nekonečnej hustoty a teploty“ nejakej počiatočnej látky ( záležitosť).

Takýto „singulárny“ stav hmoty (hmoty) pochádza zo „všeobecnej teórie relativity“, ktorá popisuje „dynamiku rozpínajúceho sa fyzického vesmíru“, ktorý „moderná veda objektívne, experimentálne a teoreticky skúma a študuje a študuje všetkými spôsobmi. prístupné ľudstvu“.

Podľa všeobecnej teórie relativity vesmír „vznikol v určitom okamihu“ a táto udalosť sa odohrala. Vznikol na jednom mieste, z jedného miesta, z jedného bodu hmotného časopriestoru-hmoty.

Aby k takémuto nepredstaviteľnému univerzálnemu Veľkému tresku došlo, musela byť táto hmotná časopriestorová hmota „nekonečne hustá a nekonečne horúca“ (s nekonečnou teplotou).

V momentálne existujúcom materiálnom alebo hmotnom Vesmíre nemôže súčasne existovať žiadna látka-hmota s nekonečnou hustotou a teplotou, pretože „pri nekonečnej hustote miera chaosu látky-hmoty smeruje k nule“, k absolútnej tvrdosti, masívnosti. Nekonečná teplota zároveň zohrieva látku-hmotu natoľko, že má tendenciu k nekonečnému chaosu, teda k absolútnemu zániku – anihilácii.

Napríklad najtvrdšia a najhustejšia oceľ alebo čadič sa pri zahriatí stáva tekutým, hustá látka malých meteoritov sa pri ohnivom prechode zemskou atmosférou úplne vyparí, superhustá náplň jadrové bomby okamžite takmer zničí atómový výbuchštiepenie na elementárne častice a energiu žiarenia.

Dnes veda nedokáže v žiadnom prípade poskytnúť presvedčivé vysvetlenie existencie "kozmologickej singularity" a tvrdí: "Moment začiatku stvorenia, singularita, sa neriadi žiadnym zo známych fyzikálnych zákonov."

Teoreticky však „vieme“, čo sa stalo bezprostredne po začiatku Veľkého tresku vesmíru – gravitačná singularita alebo zakrivenie gravitačného poľa, alebo premena hmoty na energiu a súčasná premena energie na hmotu, resp. antihmoty do hmoty.

Anti-Vesmír antihmoty sa v skutočnosti rýchlo „zrútil“, „zmenšil“, „zmenšil“, anihiloval, „zrútil sa“, „skolaboval“ do superhustého bodu kozmologickej singularity a zároveň rýchlo „explodoval“. „otvorený“, „znovuzrodený“, „vzkriesený“ vo forme časopriestoru-hmoty nášho moderného fyzického Vesmíru.

Algoritmy „prevratov“ alebo „revolúcií“, „zmena magnetických pólov“, vznik superhustých „čiernych dier“, rýchle „nasávanie“ celého okolitého sveta, celého najbližšieho časopriestoru s monštruóznou gravitáciou, ako aj výbuchy superhusté supernovy, existujú a relatívne často sa odohrávajú v našom vesmíre.

Takmer všetky elementárne častice a atómy všetkých látok, z ktorých všetky hmotné telá nášho vesmíru, vrátane nášho Slnka, planét, Zeme, atmosféry, geosféry, hydrosféry, ako aj všetkých živých organizmov a našich ľudských tiel, vznikli v dôsledku takýchto súčasných kolapsov-stlačení-kolapsov "čiernych dier" a výbuchov supernovy.

Toto sú už fakty podložené dôkazmi, potvrdené relevantnými experimentmi a objektívnymi faktami. vedecké objavy, nezávislá na vôli nikoho, ani božskej.

„Na počiatku Boh stvoril“ gravitáciu, gravitačné pole, gravitačnú singularitu, moment a bod gravitácie oddelenie superhustého stavu časopriestoru a superaktívneho stavu energie, „hore“ a „dole“, „hore“ a „pod“, ktoré sú vyjadrené v symbolických štruktúrach – obrazoch – slovách – pojmoch „nebo“ (vrchol, energia) a „zem (dole, hmota).

Tak v prvej časti prvého verša prvej knihy Mojžišovej „Genesis“ Starý testament nie je prezentovaná len preambula udalosti „stvorenie sveta Bohom“, ale je presne vyjadrená primárna udalosť a rozdelenie predchádzajúceho stavu „primárnej hmoty“ na gravitačné zložky – hornú a spodnú, energiu a hmotu, Označuje sa „obloha“ a „zem“.

Preto je v ďalšej strofe tohto verša naznačené, že „zem“, teda fyzická hmota „stvoreného sveta“, v okamihu a v bode gravitačnej alebo kozmologickej singularity „bola beztvará a prázdny“, to znamená, že nevyžaroval jediné kvantum svetla a nemal ani moderný fyzikálny materiál či hmotné stelesnenie.

Zároveň „tma“, teda nevyčísliteľné množstvo temnej hmoty a temnej energie (to je vyjadrením symbolickej štruktúry-obrazu-slova-pojemu „tma“), bolo už „nad priepasťou“, že je zhora (okolo) nekonečný, neobmedzený, superhustý bod gravitačnej alebo kozmologickej singularity, miesto existencie „primárnej hmoty“, miesto gravitačného kolapsu „antihmoty“ – predchádzajúci stav predchádzajúcej alebo materskej Anti- Vesmír.

Je pozoruhodné, že „temná hmota“ je symbolická ženská alebo materská inkarnácia predchádzajúceho alebo rodičovského Antivesmíru a „temná energia“ je mužská alebo otcovská. Miesto alebo bod gravitačnej alebo kozmologickej singularity je zároveň miestom, bodom „pôvodu“ nášho moderného fyzického Vesmíru.

V momente a v mieste gravitačnej či kozmologickej singularity „nad vodou“, ktorá je v tomto prípade pravdepodobne symbolickým vyjadrením tekutosti, premenlivosti, priehľadnosti a zároveň prítomnosti primárnej hmoty, „Duch Boha sa vznášal“.

Zároveň je „navrchu“ vždy „Boží duch“ alebo energia a obraz Boha, teda určitý subjekt, ktorý „prebýva“ vo všetkých systémoch mytológií národov sveta, rútil sa, triasol sa, skákal, pohyboval sa chaoticky atď.

„Duch Boží“ je štruktúrou – obrazom – symbolom a stelesnením „pôvodnej príčiny“, „tvorivej sily“, „energie stvorenia“, „rodičovského embrya“, „genetického rodičovského modelu“, v obraze a podobe z ktorých je stvorený okolitý svet - moderný fyzický Vesmír.

"Duch Boží", "Duch Svätý" alebo Ruach ha-Kadesh - "dych", "vietor", "neviditeľný" hnacia sila““, „Božia moc“, „životodarná vlastnosť Boha“, „myseľ, česť, svedomie, rozum, Boží rozum“, „tvorivé myslenie Boha“, „osobné vedomie Boha“, „obraz a podoba Boha“, „Božia iskra“, „vtelenie Boha“, „zárodok Boha“ - to je tretia hypostáza jediného Boha - „Svätej Trojice“.

Takto je to prirodzene usporiadané v akomkoľvek „živote“ akejkoľvek štruktúry-systému – všetci a všetci „rodičia“ musia zmiznúť, rozpustiť sa v prostredí, čím vznikne nový život, obsahujúci rodičovské gény, vlastnosti, parametre, obrazy, ducha, pamäť ...

Aj Boh Otec cez svojho Ducha Božieho a nejakú časopriestorovú hmotu resp životné prostredie príbytok Boha Otca rodí jeho Syna Boha...

Porovnávacia systémová analýza „stvorenia sveta“ podľa Biblie a podľa všeobecne uznávaného kozmologického teoretického modelu „Veľkého tresku“ teda ukazuje ich identitu alebo integritu, identitu, systémovú jednotu.

Existujú nejaké fyzické a teoretické vedecké dôkazy pre túto identitu alebo identitu biblického a fyzického „stvorenia sveta“?

Recenzie

Milý Alexander Sergejevič!
Vo všeobecnosti kladiete otázky, na ktoré nemožno jednoznačne odpovedať.
Vytváranie fyzikálnych modelov bez matematiky v próze nie je seriózne. Ale dávam klobúk dole - odviedli ste skvelú prácu.
Pár nápadných chýb. Citujem: „Napríklad najtvrdšia a najhustejšia oceľ alebo čadič sa pri zahriatí stáva tekutým, hustá látka malých meteoritov sa pri ohnivom prechode zemskou atmosférou úplne vyparí, superhustá náplň jadrových bômb okamžite takmer anihiluje pri atómovom výbuchu, rozpadajúce sa na elementárne častice a energiu žiarenia“.
Neexistuje jasný vzťah medzi hustotou a tvrdosťou. Hustota ocelí a čistého železa sú blízko. Hustota ortuti je 13,5 g / ml, ocele sú približne 7,86 a tvrdosť ocele a ortuti sa nedá porovnávať, takže je všetko jasné. Hustota diamantu je 3,5 a jeho tvrdosť prevyšuje tvrdosť najtvrdšej kalenej ocele takmer o dva. Teploty topenia s tvrdosťou a hustotou tiež nemajú jasný vzťah.
Aby slová o tvrdosti, dokonca vložené kvôli prehľadnosti, vyzerali zvláštne.
Náplň jadrových bômb, samozrejme, nie je ani zďaleka superhustá. Je zvláštne to počuť. A samozrejme, že k anihilácii nedochádza pri výbuchu (neexistuje žiadna antihmota). Extrémne malá hmotnosť hmoty sa premieňa na energiu (hmotnostný defekt).
Takáto „viditeľnosť“ publikácii len škodí.

Vyznačuje sa nekonečnou hustotou a teplotou hmoty. Kozmologická singularita je jedným z príkladov gravitačných singularít, ktoré sú predpovedané všeobecnou teóriou relativity (GR) a niektorými ďalšími teóriami gravitácie.

Výskyt tejto singularity počas spätného pokračovania akéhokoľvek riešenia GR popisujúceho dynamiku expanzie vesmíru dôsledne dokázal v roku 1967 Stephen Hawking. Napísal tiež:

„Výsledky našich pozorovaní potvrdzujú predpoklad, že vesmír vznikol v určitom časovom bode. Avšak samotný moment začiatku stvorenia, singularita, sa neriadi žiadnym zo známych fyzikálnych zákonov.

Napríklad hustota a teplota nemôžu byť súčasne nekonečné, pretože pri nekonečnej hustote miera chaosu smeruje k nule, čo sa nedá kombinovať s nekonečnou teplotou. Problém existencie kozmologickej singularity je jedným z najvýznamnejších vážne problémy fyzikálna kozmológia. Faktom je, že žiadny naše vedomosti o tom, čo sa stalo po Veľkom tresku, nám nemôžu poskytnúť č informácie o tom, čo sa stalo predtým.

Pokusy o vyriešenie problému existencie tejto singularity idú niekoľkými smermi: po prvé sa verí, že kvantová gravitácia poskytne popis dynamiky gravitačného poľa bez singularít, a po druhé, existuje názor, že berúc do úvahy kvantové efekty v negravitačných poliach môžu narušiť podmienku energetickej dominancie, na ktorej je založený Hawkingov dôkaz, po tretie, navrhujú sa také modifikované teórie gravitácie, v ktorých singularita nevzniká, pretože extrémne stlačená hmota sa začína roztláčať. gravitačné sily(tzv. gravitačné odpudzovanie) a nepriťahovať sa k sebe.

Poznámky


Nadácia Wikimedia. 2010.

  • Clark, John D.
  • Richard Tyler

Pozrite sa, čo je „kozmologická singularita“ v iných slovníkoch:

    Jedinečnosť- Wikislovník má heslo pre "singularitu" Singularita z lat. ... Wikipedia

    KOZMOLOGICKÁ SINGULARITA- (z lat. singularis oddelené ... Fyzická encyklopédia

    SINGULARITA- kozmologický (z lat. singularis samostatný, zvláštny), stav Vesmíru v určitom časovom bode v minulosti, keď je hustý. energia hmoty a zakrivenie časopriestoru boli veľmi vysoké (fyzikálne S.) alebo dokonca nekonečné (Math. S.). To…… Prírodná veda. encyklopedický slovník

    Gravitačná singularita- Tento výraz má iné významy, pozri Singularita. Gravitačná singularita (niekedy singularita časopriestoru) je bod (alebo podmnožina) v časopriestore, cez ktorý nie je možné plynulo pokračovať ... Wikipedia

    Kozmologické modely- Kozmológia Študované objekty a procesy ... Wikipedia

    Veľký tresk- podľa moderných koncepcií stav rozpínajúceho sa Vesmíru v minulosti (asi pred 13 miliardami rokov), kedy bola priemerná hustota Vesmíru mnohonásobne vyššia ako moderná. V dôsledku expanzie sa priemerná hustota vesmíru znižuje s prietokom ... ... encyklopedický slovník

    Model vesmíru- moderný Hlavné kvalitatívne závery vyplývajúce z analýzy Friedmannovho modelu (pozri Modely vesmíru): Vesmír je nestacionárny (rozpína ​​sa), hustota energie hmoty a žiarenia v čase monotónne klesá; v minulosti… … Pojmy moderných prírodných vied. Slovník základných pojmov

    VEĽKÝ TRESK Moderná encyklopédia

    VEĽKÝ TRESK- podľa moderných koncepcií stav rozpínajúceho sa Vesmíru v minulosti (asi pred 13 miliardami rokov), kedy bola priemerná hustota Vesmíru mnohonásobne vyššia ako moderná. V dôsledku expanzie sa priemerná hustota vesmíru znižuje s prietokom ... ... Veľký encyklopedický slovník

    Veľký tresk- VEĽKÝ TRH, podľa moderných predstáv stav rozpínajúceho sa Vesmíru v minulosti (asi pred 13 miliardami rokov), keď jeho priemerná hustota bola mnohonásobne vyššia ako súčasná. V dôsledku expanzie sa priemerná hustota vesmíru znižuje s ... ... Ilustrovaný encyklopedický slovník

Popis procesu zrodu a vývoja vesmíru

Zdá sa, že to niekto videl...

Po takejto intenzívnej predbežnej príprave je konečne možné načrtnúť celý proces v poradí. Hoci je fragmentárny, čiastočne ho už zastupuje vyššie uvedený text. A teraz, pre tých, ktorí majú záujem, postupne o všetkom v poriadku. V „skúške“ nám pomôže nasledujúci obrázok:

Všetky gule zobrazené na obrázku zobrazujú vesmír v rôznych štádiách jeho vývoja. Centrálna časť obrázku je kvôli prehľadnosti prezentovaná v nepredstaviteľne väčšej mierke ako okrajová. V skutočnosti sa líšia veľkosťou asi o 50 rádov (!)

Epizodické prejavy kvantové vlastnosti falošné vákuum rôznych mier trvalo nepredstaviteľne dlho (a prečo nie?) na rôznych miestach celého gigantického objemu sveta (ktorý sa dnes dá nazvať Megavesmír). Vrátane v centrálny región náš budúci vesmír, podmienečne znázornený na obrázku ako čierna guľa najmenšej veľkosti. No nahromadená energia tu prakticky v jednom momente (a čistou zhodou okolností) súčasne nestačila na nejaké vážnejšie následky.

Toto je presne odpoveď (a autor diela si je istý, že odpoveď je správna) na otázku, na ktorú, ako sa zdá, nie je možné odpovedať: čo bolo pred Veľkým treskom. Reči o „nezmyselnosti“ samotného položenia takejto otázky, o „nemožnosti čohokoľvek predtým“ sa chystajú na smetisko dejín vedy.

Následky určite nenastali, kým množstvo energie (a netelesné, bez pokojovej hmotnosti, elementárne častice) nedosiahol limit konvenčne označený na obrázku objemom bielej stredovej gule s polomerom r e .

Netreba zabúdať, že v nerozlučnom spojení s prvkami hmoty (elementárnymi časticami a energiami) vznikali a v uvažovanom objeme boli prítomné všetky sily (interakcie) vlastné prírode: gravitačné, elektromagnetické, slabé a silné jadrové. Niektorí autori ich vtedy interpretujú ako jedinú silu.

V tých zriedkavých prípadoch, keď bolo o niečo viac energie (ale len na extrémne krátky čas), sa systém dostal do nestabilného energetického stavu. A kedy raz dosiahol kritickú hodnotu, podmienene znázornenú vnútornou guľou s polomerom r o(tmavo oranžová), stav tejto energetickej zrazeniny sa okamžite stal jedinečným. A hneď, ako sa hovorí, vybuchol. Toto sa stalo „nulovým“ východiskovým bodom, od ktorého sa prakticky všetci výskumníci zaoberajú kozmológiou.

V skutočnosti, ako je uvedené vyššie, veľa vecí sa stalo predtým, až do prírodno-historického nekonečna. Reči o nedostatku času „v tej dobe“ by tiež mali ísť na smetisko. Neexistovala len v našom, vtedy ešte ani nezrodenom, referenčnom rámci.

Tu sa ešte oplatí zistiť, či sa (čas) nenachádza v Metagalaxii sám, všade a priamo. Nielen ako trochu formálna 4. vesmírna súradnica. Preč od akýchkoľvek más – v „čistej“ forme, cez ktorú sa preháňajú svety (najmä náš Vesmír). Ktorá do nej práve vnáša (existenciou a pohybom) lokálne deformácie. A nie je to ešte ďalší prejav (alebo dokonca neoddeliteľnou súčasťou) vákuum.
Ale to sú myšlienky len autora publikácie, absolútne surové, čisto intuitívne a dosť možno zásadne nesprávne a chybné.

Druhé „v skutočnosti“ odkazuje na skutočnosť, že so všetkým tým strašným množstvom energie sústredeným v jedinom zväzku, žiadny výbuch pri jej rozširovaní v skutočnosti a nemal. žiadne rázové vlny(ani akustické, ani svetelné), žiadne výboje, žiadne zničenie ničoho. Čo je to za výbuch? Nastalo len okamžité rozšírenie pôvodného jedinečného zväzku energie/hmoty do nepredstaviteľných veľkostí.

Práve spomínaná prakticky okamžitá expanzia je hlavným fenoménom a zvýraznenie celku nová teória. to je inflačné(v terminológii autorov myšlienky), ale v skutočnosti - odhaľujúce(antilogaritmický), s veľmi vysoký stupeň báz (2 = +100 %).

Vďaka takémuto postupnému „požieraniu“ vzdialeností náš vesmír (a všetko, o čom sme doteraz hovorili, bol jeho, miláčik, základ) v mikroskopických zlomkoch sekundy dosiahol tie isté univerzálne mierky (to slovo nie je náhodné! ), v ktorej sme zvyknutí ju vnímať. Presnejšie tie, v ktorých bola pred 13,75 miliardami rokov (veď práve vtedy vznikla).

Využite príležitosť (navyše príležitosť - doslova!) záležitosť našiel príležitosť okamžitešíri do takmer neobmedzených vzdialeností. (Ale len skoro).

Verí sa tomu fyzický základ takú rýchlosť, okrem energetický nadbytok, bola úplná prestávka bozóny gravitácia (častice zodpovedné za prítomnosť práve tejto gravitácie v hmotnom svete) od zvyšku rýchlo sa rozširujúceho singulárneho obsahu, čo ešte viac urýchlilo rýchlosť distribúcie. (Gravitačný vplyv je najslabší, aj keď najďalekosiahlejší spomedzi všetkých prírodných síl).

Tu je len otázka: ako a KEDY boli gravitačné bozóny schopné „neskôr“ zaplniť celý objem Vesmíru? Pri jeho súčasnej skutočnej veľkosti by sa museli pohybovať rýchlosťou niekoľkonásobne vyššou ako rýchlosť svetla.

Ukazuje sa, že všetky naše bývalý Myšlienka, že vesmír sa „rýchlo, takmer rýchlosťou svetla“ šíril niekoľko minút a potom sa prirodzene (vplyvom gravitácie) „začal postupne spomaľovať“, je zásadne nesprávne a nesprávne . Ak by sa všetko dialo podľa takéhoto scenára, Vesmír by bol niekoľkonásobne menší, než v skutočnosti existuje.

Takže celý vesmír v nepatrnom zlomku sekundy dosiahol veľkosť obmedzenú na obrázku polomerom RI.

V nasledujúcom období sa inflácia podľa niektorých výskumníkov zastavila a podľa iných vstúpila do druhej, menej rýchlej fázy.

Druhý uhol pohľadu podľa autora stránky nemá vážne dôvody. nie fyzické príčiny pre „pomalší“ priebeh inflačnej expanzie. Neboli objavené žiadne špeciálne fyzikálne procesy s novým „charakteristickým časom zdvojenia“ niečoho (a je to nevyhnutné – menovite kvarky, t.j. fragmenty elementárnych častíc). A v nich nie je potrebné (vysvetľovať, čo sa deje). A aj keby boli, hyperinflácia by stále prebehla tak rýchlo, že by si túto „novú etapu“ nikto nevšimol.

A akonáhle sa energia hyperinflačného procesu uvoľní, elementárne častice majú omša odpočinku sa vytvorili samostatné pojmy priestoru a času. A dokonca aj rýchlosť svetla sa stala nemožnou pre všetky častice. A to automaticky znamená koniec hyperinflácie Vesmíru.

Takáto prudká zmena stavu sa dá interpretovať aj tak, že gravitačná sila (bozóny) dohnala všetko, čo predtým na krátky čas uvoľnila.

Keďže všade v hypotetickej ohnivej guli bola rovnako horúca (a on sám bol takmer polovičný ako súčasný vesmír), treba uznať, že k „výbuchu“ došlo všade a zároveň , v celom objeme, bez výrazného stredu. Pokiaľ to niekde nebolo trochu silnejšie alebo trochu slabšie (kvôli nerovnomernému pohybu častíc).

Ale stále celý 3 minúty(večnosť, v porovnaní s mikročasti v prvej sekunde) vo vesmíre expandujúcom ďalej takmer rýchlosťou svetla sa v ňom nič významné nestalo. Okrem jeho expanzie a s tým spojeného chladenia.

Keď teplota horúcej zmesi častíc a interakcií „klesla“ na 555 miliárd stupňa (!) (toto sa stalo asi na konci tretej minúty), jadrá atómov sa objavili v rozpínajúcom sa ohnivom oblaku vodík(protóny) a jednotlivé, čisto spontánne atómy hélia.

Tento proces pokračoval takmer bez zmeny 380 tisíc súčasných pozemských rokov(!) A tento časový míľnik je badateľný už len tým, že svetlo (fotóny) konečne začalo skutočne predbiehať šírenie samotnej explózie (ak sa to tak dá nazvať) a stalo sa viditeľným pre abstraktné vonku pozorovateľ.

A to až ku koncu prvá miliarda rokov sa objavili nasledujúce správy - z nahromadeného obrovského množstva vodíka, ktorý už v tom čase vychladol, prvý plynové hviezdy a galaxie.

Ďalej nový model Vesmír sa takmer nelíši od predchádzajúceho, z jedného bodu sa šíri „čistý“ výbuch. V oboch modeloch sa vesmír rozpínal a sa naďalej rozširuje . Iná vec je, ako a z akých dôvodov. (Pozrite si túto časť).

A tu sú najnovšie správy zo sveta kozmológie, ktoré priamo odrážajú povahu rozpínania vesmíru. S pomocou amerického vesmírneho röntgenového teleskopu " Chandra„To je dobre preukázané prvych 7-8 Po miliardy rokov sa vesmír rozpínal, ale tempo tohto rozpínania sa spomalilo. A za posledných 6 miliárd rokov sa len rýchlo rozrastá. Takže tam boli sily, silnejšie vlastné sily gravitácia. (O tom sa bude diskutovať nižšie).

Počas života Vesmíru, už v kozmickom meradle, sa jeho skutočná veľkosť (podľa údajov za rok 2013) zväčšila asi päťkrát oproti tej pôvodnej, v ktorej sa začala hyperinflácia. (Veľmi pochybné, z pohľadu autora stránky, údaje). Zrejme v tomto období prešiel do svojej kvalitatívne inej fázy, ktorá umožňuje najhorlivejším zástancom teórie inflácie predpokladať, že nová inflácia (?) Vesmíru pokračuje aj v našej dobe (a bude pokračovať takmer donekonečna). Hovorí sa, že „zapína teplo“ na Veľký tresk, kým sa vnútorná energia falošného vákua, ktorá zrodila celý tento ohňostroj, úplne nevyčerpá ...
Toto už vyzerá ako neodogmatizmus. Alebo slepá viera. Obťažovali by sa aspoň predstaviť vhodný model vývoja vesmíru!

Hlavný čas Veľkého tresku v novom chápaní tohto pojmu sa nestrávi na prekonávaní veľkých vzdialeností, ale na spoločný rozpad falošného vákua, ktorý viedol k singularite, „horeniu“ produktov vytvorených počas súčasnej všadeprítomnej explózie. a ich postupné ochladzovanie.

V praxi ide o obvyklé ochladzovanie reliktného tepla Vesmíru, len v takejto nezvyčajnej interpretácii.

A ešte raz objasníme, že pokrytie obrovských vzdialeností v nepatrných zlomkoch sekundy počas inflácie vesmíru nie je v rozpore s Einsteinovými postulátmi, pretože v uvažovanom štádiu jeho vývoja ešte neexistujú žiadne časopriestorové formy hmoty (tie práve začínajú vznikať). Prirodzene, neexistuje pojem rýchlosti.

Najväčší polomer R na obrázku uvedenom vyššie podmienečne ukazuje prúd veľkosť vesmíru. Na tom istom mieste nenasýtené odtiene hnedej farby podmienečne zobrazujú priestor (a látku v ňom distribuovanú) s jeho tromi rozmermi a odtiene modrej - čas (opäť podmienečne).

P.S. Nekonzistentnosť mnohých priebežných záverov v tejto kapitole sa vysvetľuje nekonzistentnosťou, a čo je najdôležitejšie, nedostatočnosťou počiatočných údajov. Je to však skvelá príležitosť na nezávislé zamyslenie.