Қандай біздің Ғалам дейін Үлкен жарылыс?

Ядрошы-теоретикам және космологам іздеуге тура келеді жауаптар ең іргелі сұрақтар: "Неге біз осындамыз?", "Қашан пайда болды Ғалам?" және "бұл Қалай болды?" Алайда, қарамастан очевидную маңыздылығын жауап іздеу-бұл сұрақ бар, ол затмевает олардың өзінің қызығушылығы: "енді Үлкен жарылыс?".

ашығын Айтайық: біз бұл сұраққа жауап беру. Мүмкін емес. Бірақ ешкім тыйым салмайды порассуждать осы тақырыпқа қарап, бірнеше қызықты жорамалдар? Келісемін, мысалы, Шон Кэрролл (Калифорния технологиялық институтының директоры. Өткен айда Кэрролл қатысты өтетін жылына екі рет кездесуде Американдық астрономиялық қоғамдастық, онда ол ұсынды бірнеше "предвзрывных" сценарийлер, кімнің "соңғы аккорды болып," болар еді пайда болуы біздің Ғаламның. Тағы да, бұл тек пайымдау, теория, сондықтан да бұл ескеру керек.

"ал, егер осылай анасыз, әлі жұмыс істеді, сол заңдар физика, бізге белгілі, өйткені "онда" олардың әлі жоқ", — дейді Кэрролл.

"физика" деп ұғымдар жоқ, онда болды, олар айтады, бұл толық серьезе. Сондықтан, бұл үйдің тарихы орналасқан мүлдем непроглядной тьме", — келіседі Питер Войт, физик-теоретик Колумбия университеті.

бірі-шетелдік қасиеттерін біздің Ғаламның, ол бар өте төмен деңгейімен энтропия. Бұл термин бар көптеген интерпретация, бірақ бұл жағдайда әңгіме дәрежесі туралы неупорядоченности. Жағдайында да Ғаламның тәртібін онда көп тәртіпсіздік. Елестетіп көріңізші бомба толтырылған құм. Бомба взрывается және ондағы миллиардтаған миллиард песчинок разлетаются жаққа – алдыңызда шын мәнінде макеті Үлкен жарылыс.

"орнына күтілетін хаотичного ұшуын бұл песчинки білдіретін материя біздің Ғаламның, дереу айналады көптеген дайын "құм құлыптар" пайда болған түсініксіз қалай және бөгделер", — дейді Стефан Кантримен, Колумбия университетінің аспиранты.

Нәтижесі Үлкен жарылыс еді (және, мүмкін, тиіс болатын) пайда болуы жоғары деңгейдегі энтропия масса түрінде біркелкі бөлінген материя. Алайда оның орнына біз жұлдызды жүйесі, галактика және тұтас галактические жиналуы, біріккен бір-бірімен. Біз.

бұдан Басқа, маңызды екенін түсіну үшін, энтропия, немесе неупорядоченность, уақыт өте келе алады тек қана ұлғаятын болады – сол құмды құлып ерте ме, кеш пе және бөгде адамның көмегінсіз қайтадан распадется көптеген песчинок. Сонымен қатар, көрсетеді Кэрролл, біздің бақылау уақытпен тікелей өзара байланысты деңгейімен энтропия ең пайда болуы Ғаламның. Бұл ретте өзін энтропию ретінде қарастыруға болады әлдебір времязависимое физикалық қасиеті, тұлға тек бір бағыттағы жүріс – болашаққа.

Сонымен, энтропия, физика заңдарына сәйкес, мүмкін ғана өседі, бірақ қазіргі оның деңгейі Әлемнің өте төмен. Пікірінше Кэрролла, бұл білдіруі мүмкін бір ғана: ерте Ғалам обладала әлі аз, оның деңгейі, яғни Ғалам тиіс неғұрлым ұйымдасқан және упорядоченной. Ал бұл, өз кезегінде, мүмкін наталкивать ой сол еді, біздің Ғаламның өзі ең Үлкен жарылыс.

"көптеген адамдар Бар деп есептейтін ерте Ғалам өте қарапайым, неинтересной және невыразительной жүйесі. Алайда, сіз компаниядағы бұл мәселеге энтропию, онда перспектива бірден өзгереді, және сіз түсінесіз, бұл жағдайда пайда болады нәрселерді түсіндіру қажет", — жалғастырады Кэрролл.

Егер тіпті отбросить жағына энтропию, онда алдымызда қалады және басқа да кем емес маңызды аспектілері, сондай-ақ қажет қандай подстроить біздің қазіргі Ғаламды, онда біз өмір сүреміз. Сонымен қатар, кейбір жағдайларда төмен деңгейі энтропия, меніңше, кем емес маңызды қарағанда басқа. Сондықтан тырысамыз қарап, үш ең танымал болжамдар алатындығы туралы жүруі со Вселенной дейін Үлкен жарылыс.

Модель "Үлкен отскока"

Сонымен бір гипотезаларды төмен деңгейі, энтропия біздің Ғаламның байланысты, өйткені оның пайда болуы өздігінен ыдырау нәтижесі болды некоей "алдыңғы" Ғаламның. Осы гипотезе делінген, біздің Ғалам еді пайда нәтижесінде қарқынды қысу ("отскока"), басқарылатын күрделі әсерлерімен кванттық гравитация (сингулярностью), өз кезегінде, породившими Үлкен жарылыс болды. Өз кезегінде, бұл мүмкін туралы айту, біз бірдей табыспен өмір сүре аламыз кез-келген нүктесінде шексіз ретпен туындайтын Вселенных, сондай-ақ, керісінше, "бірінші итерация" Ғаламның.

Осы гипотетическую моделі пайда болуы Ғаламның тағы " деп те атайды моделі "Үлкен отскока". Есімдерінің терминнің естіледі тағы 60-шы, алайда одан кем қалыптастырылған гипотезаны бұл модель айналды тек 80-х – 90-жылдардың басында.

Арасында кем маңызды даулы сәттерді моделі "Үлкен отскока" бар және айқын кемшіліктер. Мысалы, идеясы құлдырауға да сингулярность қайшы жалпы салыстырмалық Эйнштейн – ережелерге сәйкес жұмыс істейді, гравитация. Физика деп санайды әсер сингулярности өмір сүре алады ішіндегі қатыспайды, дегенмен бізге белгілі физикалық заңдар емес, мүмкін бізге беруге мүмкіндік беретін механизм түсіндіру, неге "басқа Әлем",жетіп сингулярности тиіс породить Үлкен жарылыс болды.

"жалпы салыстырмалық ештеңе жоқ указывало еді «отскок болады» жаңа Ғаламның нәтижесінде сингулярности", — дейді Шон Кэрролл.

Алайда, бұл емес, жалғыз үлкен даулы жағдай. Бұл модель "Үлкен отскока" бар екендігін білдіреді тік сызықтық жүрісін уақыт төмендеген энтропией, алайда, жоғарыда айтылғандай, энтропия уақыт өте келе ғана ұлғаяды. Басқа сөздермен айтқанда, белгілі бізге физика заңдары, пайда болуы отскакивающей Ғаламның мүмкін емес.

Одан әрі дамыту моделінің пайда болуына әкелді гипотезаны, бұл уақыт бүкіл Ғаламның болуы мүмкін циклическим. Бірақ бұл модель әлі күнге дейін қабілетті түсіндіру, қандай жолмен келе жатқан қазіргі уақытта кеңейту Ғаламның сменится оны қысуды. Дегенмен бұл міндетті емес білдіреді, бұл модель "Үлкен отскока" мүлдем ошибочна. Мүмкін, бұл біздің қазіргі теориясы, ол туралы жай ғана жетілмеген және соңына дейін ойластырылған. Соңында, физикалық заңдар, біз қазір, шығарылды, лимитті ескере отырып, соған сәйкес біз қабілетті бақылауға Ғаламның.

Модель "Ұйқыдағы" Ғаламның

"Мүмкін, дейін Үлкен жарылыс Әлем болмен әлдебір өте жинақы, баяу эволюционирующее статичное кеңістік", — теоретизируют мұндай физика, Құрт Хинтербихлер, Остин Джойс және Джастин Хури.

Бұл "предвзрывная" Ғалам тиіс болуы метастабильным жай-күйін, яғни, тұрақты болуы кезге дейін пайда одан тұрақты жағдайы. Ұқсастық бойынша елестету үзілуі, шетінде, оның жай-күйі діріл орналасқан валун. Кез келген түрту дейін валуна әкеледі ол сорвется құзға немесе — жақын біздің жағдай – бұл Үлкен жарылыс болды. Сәйкес кейбір теориялары "предвзрывная" Ғалам еді өмір сүре өзге түрде, мысалы, нысан сплюснутого және өте тығыз кеңістік. Нәтижесінде, бұл метастабильный кезеңі аяқталып келеді: ол күрт кеңейді және сатып алынған нысаны мен жай-күйі, сонымен қатар, біз қазір көріп отырмыз.

"моделін "ұйқыдағы" Ғаламның, бірақ, сонымен қатар, өзінің проблемалары бар", — дейді Кэрролл.

"Ол да болуын болжайды біздің Ғаламның пайда деңгейінің төмен энтропия және бұл түсіндіреді, неге солай".

Алайда Хинтербихлер, физик-теоретик Университетінің Кейс Вестерн Резерв жоқ деп санайды пайда деңгейінің төмен энтропия проблема.

"Біз жай ғана іздейміз түсініктеме динамикасын, происходившей дейін Үлкен жарылыс, ол түсіндіреді, неге біз көріп отырмыз қазір. Әзірге бұл тек жалғыз бізге қалады", — дейді Хинтербихлер.

Кэрролл, дегенмен, деп санайды тағы бір теория "предвзрывной" Ғаламның, ол түсіндіруге қабілетті деңгейінің төмендігі, энтропия, қолда бар біздің Ғаламның.

Модель "Мультивселенной"

Пайда болуы жаңа вселенных "ата-аналар Ғаламның"

Гипотетическая моделі Мультивселенной-қатынастан қашады бүгіп қалушылық азаюына байланысты энтропияның да моделіне "Үлкен отскока" және түсінік береді, оның төмен деңгейдегі бүгін, дейді Кэрролл. Ол бастау идеясы туралы "инфляция" — жақсы қабылданған, бірақ толық емес модельдер Ұсынылды. Термині "инфляция" бірінші түсініктеме осы модель ұсынылды 1981 жылы физик Аланом Гутом, қазіргі уақытта жұмыс істейтін массачусетс технологиялық технологиялық институты. Осы модельдері, кеңістік кейін Үлкен жарылыс күрт кеңейді. Соншалықты күрт, бұл жылдамдығы, бұл кеңейту өте жоғары жылдамдығы света. Сәйкес кванттық механика, ғарышта тұрақты орын кездейсоқ, әрең елеулі тербелістер энергиясы. Бір кезде инфляция кезеңінің пики осы тербелістердің өзінің шарықтау шегіне жетті себеп болды галактиканың пайда болуы, бос кеңістік және ірі ауқымды низкоэнтропийных құрылымдардың, біз бүгін, тозығы во Вселенной.

Өзі инфляционная моделі әзірленді базасында бақылау ғарыш көне заманғы микроволновым сәуле – ең көне түрі сәулелену появившимся бірнеше жүздеген мың жылдан кейін Үлкен жарылыс. Ғалымдар деп санайды инфляционная моделі өте жақсы предсказывает оны тоқтатты.

біріне Сәйкес жорамалдар мультивселенная болуы мүмкін нәтижесі инфляция. Бұл пайымдауларына деп бар бір бір өте-өте үлкен Әлем, уақыт порождающая астам шағын вселенные. Бұл ретте ешқандай нысаны арасындағы қарым-қатынас осы вселенными мүмкін емес. Маркус Ву бірі PBS Nova түсіндіреді:

"басында 80-шы жылдардың физика пікірге, инфляция иеленуі мүмкін табиғатпен шексіздік, тоқтала отырып, тек кейбір өңірлерде ғарыш жасай отырып, әлдебір жабық, «қалталар». Алайда, осы "қалталы" инфляция жалғасуда, және ағады, ол тез жылдамдығы света. Өз кезегінде, бір-бірінен оқшауланған "қалталар" уақыт өте келе айналады Вселенными".

Кэрроллу ұнайды бәрінен де дәл осы модель болғанымен, оның өзіндік ұсынылған модель бірнеше ерекшеленеді жоғарыда сипатталған:

"Бұл тек тағы бір нұсқа теориясы туралы мультивселенной, бірақ негізгі айырмашылығы осында болып табылады "ата-аналар Ғалам" иеленуі мүмкін деңгейі жоғары, энтропия және туындатады вселенные төмен, оның деңгейі", — дейді Кэрролл.

осы модель дейін Үлкен жарылыс болды, әлдебір үлкен расширяющееся кеңістік, оның дүниеге келді біздің және шексіз көптеген басқа да вселенных. Басқа вселенные тыс жерде біздің мүмкіндіктерін оларды табу және өздерінің пайда дейін және кейін біздің Ғаламның.

айта кету Керек, қазіргі таңда бұл ең әйгілі үлгілерінің бірі. Дегенмен, ғалымдар, әрине, әр түрлі, оны қабылдайды. Біреулері бұл идеяны қолдайды, басқалары, керісінше, мүлдем онымен келіспейді. Бірақ егер мысалы, Питер Войта бірі-Колумбия университеті, онда теория Мультивселенной болса да көрінеді өте тартымды ғылыми-көпшілік көзқарасы тұрғысынан, бірақ қабілетті жасауға физиктердің ленивыми және мәжбүрлеп тоқтатуға жауап іздеу, ең негізгі мәселелерді, мысалы, — неге физикалық тұрақтылар біздің Ғаламның дәл осындай, қандай олар бар, — списав барлық вариативтілік.

"Теоретиктер ойланады байланысты өмір сүру мүмкіндігі шексіз санының Вселенных, және, сайып келгенде, біз келіп нақты модельдерге, қабілетті, түсіндіріп, неге маңызы бар (сияқты іргелі қасиеттері байқалатын біз бөлшектер) әр түрлі болуы мүмкін бір-бірінен әрбір жеке алынған Ғаламның", — дейді Войт.

Войт опасается, бір күні негізгі мәселе ғылым үшін осы саладағы болады пайымдау "тақырыбында бізге бақытты болуы мүмкін, бұл кездейсоқ Ғаламның, барлығы жүреді, сондықтан емес, басқаша, қарамастан шексіз алуан мүмкіндіктерін, сондықтан кел бросим бұл затею с теориями".

Қандай болады қорытындысын жасауға болады? Көптеген физика ақша алады деп дауласуда жазылып, кітаптар, сипаттау тырысады, Үлкен жарылыс үлгісі "предвзрывной" Ғаламның түсіндіруге қабілетті болса, біз бүгін көріп отырмыз, бірақ өздері бұл ретте білмейді және іс жүзінде мүмкін емес білу керек, неге ол. Факт, бұл тіпті қарамастан, елеулі жеңілдету ретінде математикалық модельдер, сондай-ақ объяснениях, біз приблизились к верному жауабына, және бізге жүргізу, тағы да көптеген тақырыпқа қатысты пікірталастар әлі келеміз, қажетті нәтиже.

"бұл Маңызды болып табылады ғана емес ұсынуға теориялар мен гипотезаны. Қайда маңыздырақ түсінгені адамдарға, бұл, шын мәнінде, біз әзірге өздері де түсіне бермейді, бұл туралы айтамыз. Мұның барлығы әзірге тек деңгейінде жорамалдар, бірақ мен сенемін, бұл ерте ме, кеш пе біз таба аламыз қажетті жауап, жарайды", — дейді Кэрролл.