La popolare teoria dell'origine dell'Universo ci sono stati dei problemi

L'Universo Ha avuto un inizio. Ma da dove ha cominciato? Che è diventato all'inizio? Sappiamo che tutto è iniziato con abbastanza rapida espansione e finita la comparsa di un gran numero di galassie, fatte di piccole particelle. Ma cosa c'era prima? Quali sono state le leggi della fisica, quando è iniziato tutto? Noti fisica James Хартл e Stephen Hawking ha offerto un paio di risposte a queste domande pochi decenni fa. Il nuovo lavoro di un altro gruppo di fisici ha analizzato popolare di interpretazione della geometria del Big Bang Hawking e Хартла e incontrato alcuni problemi. Questi risultati gettano luce sul problema dell'inizio dell'Universo. Un nuovo ostacolo che deve superare tutti teorie del futuro.

«Abbiamo cercato di tenere più rigoroso calcolo e ottenuto un'altra soluzione», dice Job Фельдбрюгге, residente-dottorando dell'Istituto di Perimetro. «La teoria che usiamo, getta nuova luce su una teoria attuale e dimostra che lei non può funzionare così, come ci aspettavamo».

Di Solito gli scienziati stanno cercando di capire l'origine dell'Universo, scrutando le leggi della gravitazione di Einstein, nominati teoria della relatività generale, e perdendo in ordine inverso. Alla fine, vogliono arrivare al punto, quando l'Universo era molto piccola. Ma le domande più interessanti si verificano sul tema, come sembrava giovane Universo, era abbastanza piccola, per obbedire alle leggi della meccanica quantistica, che gestisce le minuscole particelle, atomi e fotoni.

Ci sono diversi modi per iniziare un Universo simile al nostro. Può essere, pensato Hawking e hartl sta questo condensato l'Universo era solo un punto nello spazio con una speciale quantum stato, la cosiddetta funzione d'onda che descrive tutto questo il linguaggio della meccanica quantistica. Poi è venuto il momento. La filosofia e la religione hanno bisogno di un sacco di ragionare su questo argomento, ma i matematici hanno bisogno solo di carta e penna. Questo spot l'Universo si è evoluto sulla base di matematica della teoria della relatività generale originali di proprietà della meccanica quantistica, integrato nella sua struttura. In questo modo, queste piccole fluttuazioni casuali di energia nello spazio dovuto al processo di rapida espansione — inflazione — trasformarsi in grandi differenze di densità, che stiamo vedendo moderna dell'Universo, le galassie e vuoti. La teoria di Hawking e Хартла è stato uno dei pochi modi per indicare l'inizio dell'Universo senza singolarità, un punto zero il volume e la massa infinita, in cui non aveva molto senso. Altre idee, come quelle che ha proposto Alessandro Виленкин, non hanno preteso di questa singolarità iniziale.

Un Nuovo articolo, che di recente è apparso sul server di preprint arXiv, introduce il problema. In caso di pagamento in matematica Hawking, Хартлса e Виленкина nuova squadra non ha ricevuto piccole fluttuazioni quantiche, necessari per la creazione di un Universo di oggi. Invece queste fluttuazioni giganti e creano un universo completamente differente dalla nostra.

«i Calcoli che abbiamo fatto, provocano una forte attrazione gravitazionale onde dopo il Big Bang», dice Фельдбрюгге — enormi variazioni nella forma dello spazio-tempo stesso. «Questo non potrebbe portare ad un universo come oggi. I calcoli sono contrarie a ciò che vediamo».

Хартла non sono preoccupato per i risultati della squadra Фельдбрюгге. «In cosmologia non abbiamo ancora troppo pochi dati rispetto a quello che avrebbe potuto essere», dice. «Quindi facciamo del nostro meglio, sostenendo la parte di teoria che meglio soddisfa le nostre osservazioni». Egli ritiene che il nuovo lavoro di un altro tentativo di capovolgere il gioco, proponendo le più informazioni e un altro matematico percorso in cui possono seguire gli scienziati. «I ricercatori hanno il diritto di scegliere di inseguire loro dietro questa idea o per un altro».

Il Suo gruppo egualmente ha recentemente pubblicato un altro lavoro, пересматривающую proprio la matematica, e ha dimostrato, perché la sua teoria è ancora in esecuzione.

Eppure la matematica Фельдбрюгге e il suo team, a quanto pare, dimostra che liscia la comparsa dell'universo, senza alcun singolarità «non è un'opzione». La loro matematica diritto contesta Хартла e Hawking.

Collegamento della meccanica quantistica e della teoria della relatività generale per spiegare l'inizio dell'Universo non è né qualcosa di nuovo, nessun problema, vicina ad una soluzione. Infatti, questo è uno dei principali problemi che cercano di risolvere i fisici teorici, data la sua importanza per la comprensione dell'origine dell'Universo, quando entrambi i set di leggi si applicano nella stessa scala, e l'importanza per i buchi neri, in cui la gravità è così forte che la luce non può lasciare.

Ma la cosa più importante è che Фельдбрюгге non ritiene che l'universo che inizia con le leggi della meccanica quantistica e della relatività, potrebbe creare piccole fluttuazioni, che porteranno a un tale universo, come la nostra, pensa che ci deve essere qualcos'altro. «E ' chiaro che la decisione diventerà definitiva un'opzione», ha detto.

Le Opinioni di fisici in materia le più diverse. Paul Штейнхардт, professore di fisica all'università di Princeton, dice che già ci sono modi alternativi per evitare problemi nel nuovo lavoro, e anche altre lamentele sul modello di Hawking — Хартла. Questa cosiddetta sconfinato modello richiede alcuni matematici soluzioni alternative soluzioni per la creazione di un universo come il nostro.

«Quale sarebbe l'alternativa? Rimbalzo senza singolarità», dice, riferendosi al modello che si sta sviluppando insieme con космологом teorico di Princeton Anna Идджас. Secondo questo modello, l'universocollassa e poi è ambientato nel nostro universo, molto tempo prima, come si può iniziare a riflettere sugli effetti della meccanica quantistica.

Sabina Хоссенфельдер, ricercatore dell'istituto di Francoforte di studi, non sono sicura di nuovi risultati. «L'unica cosa che posso dedurre è che non sapevamo come è iniziata l'universo prima che, come è stato scritto questo lavoro. E non abbiamo imparato questo dopo che questo lavoro è venuto alla luce». I teorici sul serio la matematica e fare questi calcoli con il tempo e lo spazio molto prima che confermeranno la loro telescopi. L'unico modo per sapere con certezza cosa sta succedendo, è la sperimentazione.

Oggi, la maggior parte di queste teorie possono essere confermate o smentite le osservazioni della più antica luce, che prima di noi, si parla della radiazione cosmica di fondo. Gli scienziati sperano che i risultati delle loro teorie permettono di evidenziare importanti firme di questi dati.

è Possibile controllare il funzionamento Фельдбрюгге e la sua squadra? Hanno appena iniziato. Ovviamente, per la verifica andrà via un sacco di tempo. Gli scienziati hanno bisogno al fine di creare l'universo, che è simile alla nostra. Ma i dettagli di questo processo finché non sono stati definiti.