. Жизнь и Разум
Содержание сайта (Интерактивная карта) .
. В начало сайта
Фотогалерея
Гостевая книга .
_Предыдущая тема
Следующая тема .
   

"Нет никакого сомнения, что перед нами безумная идея. Вопрос состоит в том, достаточно ли она безумна,
чтобы быть правильной"

Нильс Бор
 
.Новая модель Большого взрыва. Вопросы заката Вселенной
 
Быстрый переход на странице к вопросам:
1. Причины, потребовавшие доработки классической теории Большого взрыва
2. Сингулярное состояние Вселенной
3. Квантовая теория вещества, доступная каждому
4. Зарождение Вселенной в свете квантовой теории. Происхождение сингулярности
5. Новые виды вакуума. Их космологическая роль
6.1 Гиперинфляция Вселенной - Новый Большой взрыв
6.2 Описание процесса рождения и хода эволюции Вселенной
6.3 Несколько слов о бозоне Хиггса
7. Достоверность инфляционной модели. Реликтовое излучение Вселенной
8. Ускоренное расширение Вселенной и его причины
9.1 Уникальность или множественность Вселенных
9.2 Мультиверс. Что это такое, кому и зачем он нужен?
10. Гибель Солнечной системы
11. Закат Вселенной и расщепление материи
12. Резюме
Включение и отключение анимации и звука
правой кнопкой мышки (опция "Воспроизвести")
.
При первом знакомстве почти все содержание этой главы может показаться нелепостью и едва ли не бредом. Поэтому в школе такому пока не учат. Но наберитесь терпения и вчитайтесь, ничего непостижимого тут нет. А потом подумайте...
.
.1. Причины, потребовавшие доработки классической теории Большого взрыва
Действительно, зачем было создавать еще одну теорию?
 

Причинами, потребовавшими доработки теории Большого взрыва (в состоянии, котором она на сегодня изучается в средней школе и даже вузах), являются пробелы, неясности и недоработки ее традиционной модели. Главными среди них являются:


- отсутствие определения изначального состояния Вселенной перед Большим взрывом и объяснения его происхождения;
- игнорирование ситуации распространения содержимого Вселенной на первоначальных этапах ее эволюции со скоростями, математически многократно превосходящими скорость света;
- полное несоответствие видимых размеров Вселенной и времени ее существования (линейные размеры в несколько раз больше тех, которые "допускает" физика);
- отсутствие объяснения равномерности реликтового излучения Вселенной;
- отсутствие даже малейших попыток вразумительного объяснения ускоренного расширения Вселенной.

.

Внимательный читатель, наверное, заметил, что в данной редакции сайта попытки частичного снятия этих вопросов были предприняты уже и при рассмотрении традиционной модели взрывающейся Вселенной (в порядке редактирования ее изложения).

Наверх
.2. Сингулярное состояние Вселенной
Странные исходные материалы на этой стройке!
 

Первым понятием (хотя и не столь уж и радикальным нововведением) новой модели Большого взрыва является сингулярное состояние материи - энергии/вещества. Оно же - сингулярное состояние Вселенной в миг, предшествующий ее рождению.

Под сингулярным состоянием энергии/вещества Вселенной понимается его теоретическое начальное состояние, в котором все его линейные размеры стремятся к нулю, а энергия - к бесконечности.

Ранее тоже говорили о суперконцентрации массы и энергии в точке, с которой начался Большой взрыв, то таких слов и таких терминов не употребляли. Мол, какой нуль (это же уже чистый вакуум!) и, тем более, какая бесконечность (ведь этого вообще не может быть!) Даже когда речь шла о физико-математической модели процесса, а не о чисто физической его стороне. Поэтому размерам (несмотря даже на то, что в отсутствие понятий пространства и времени даже и упоминание самого понятия размера не вполне корректно) приписывались очень маленькие, но вполне конкретные значения с очень большим количеством нулей после запятой (или, что одно и то же, их описывали высокими отрицательными степенями десятки). А энергии условно приписывалась ее "огромная" величина, которая имела температуру, "значительно, на несколько порядков превышающую 10 в 10-й степени градусов".

.

То есть, в изначальном месте (чтобы не говорить - точке) была сконцентрирована абсолютно вся масса и энергия нынешней Вселенной.

Хотя в этом вопросе уже могут отыскаться и определенные нюансы (например, если Вселенная каким-то образом родилась не на пустом месте, а пересеклась к уже существовавшим ранее миром, чего наука совершенно не исключает).

Но вернемся к исходному "нулевому" значению размера зародыша нашей Вселенной. Понятно, что математика совершенно свободно оперирует нулями (как и любыми другими значениями чисел). Но насколько такое может соответствовать законам физики?

На первый взгляд, это совершеннейшая чушь. Тем более, если держать в уме еще и то обстоятельство, что в этот "нуль" (и его "окрестности") должна была быть загнана вся энергия, только часть которой позже станет и всей массой Вселенной.

Наверх
.3. Квантовая теория вещества, доступная каждому
Да ну! Неужели в самом деле?
 

Но уже со второго взгляда, эта "чушь", похоже, начинает приобретать некий смысл.

Дело в том, что вся наша матушка-природа (синоним уже поднадоевшего слова Вселенная) построена из ничтожно маленьких частиц, называемых элементарными (пока еще не видно, против чего тут можно спорить, не так ли?) А поведение элементарных частиц полностью подчинено квантовой (порционной) теории строения поля и вещества (с этим тоже трудно не согласиться даже дилетанту, если вспомнить значение самого слова "элементарный"; меньше одной такой частицы ничего быть не может, а любое большее количество вещества можно представить состоящим из какого-то целого числа элементарных частиц).

Сложности с элементарными частицами и описанием их поведения начинаются именно при попытках этого описания. В отличие от обычного мира, где заранее можно точно сказать, например, о точке, в которую попадет движущийся с определенной скоростью и в определенном направлении объект (улитка, автомобиль, пуля, планета), все элементарные частицы не поддаются такому точному прогнозированию. Вероятнее всего, это объясняется большим (возможно, в некоторых случаях, и бесконечным) числом вариантов, в котором каждая из них может пребывать в состоянии устойчивого равновесия. И которые они тут же пытаются принять. (И, наоборот, крайне неустойчивым ее равновесием в других, особых точках).

Проведем следующий умозрительный физический опыт, из самой "обычной" жизни (впрочем, вся окружающая нас жизнь, какой бы уникальной и важной она нам не казалась, с точки зрения эволюции Вселенной является лишь вполне заурядным набором событий).

Возьмем мячик для настольного тенниса, поднимем его до потолка в свободной от мебели комнате, пол которой имеет ячеистую структуру (множество выемок небольшой глубины), и отпустим его. После многочисленных соударений с полом мячик, в конце концов, окажется (остановиться) в одной из ячеек/лунок пола. Но можно ли сказать заранее, в какой именно?

Еще лучшим примером (и не менее наглядным) было бы ожидание песчинки, брошенной с некоторой высоты в сито, находясь (умозрительно) у одной конкретной, наперед выбранной его ячейки (опыт состоит в ожидании и фиксации того, что песчинка пролетит именно через эту ячейку). С подобным успехом можно также бросать зернышки проса в дуршлаг (по одному!), ожидая их прохождения через определенную дырку этого кулинарного приспособления…

Но если достаточно долго (даже в очень строго определенном месте) наблюдать за появлением любой частицы, то рано или поздно она в нем обязательно появится.

.

И безо всяких формул понятно, что чем меньшей будет "предписанная" нами зона, в которой нам хотелось бы дождаться появления исследуемого объекта, тем дольше (скорее всего) придется его ждать.

А ведь мы можем задаться и совсем другим вопросом - как скоро объект наблюдения окажется в зоне ожидания?

И опять, даже без формул понятно, что чем более короткий интервал нашего драгоценного времени мы выделим на проведение опытов, тем меньше шансов, что мы достигнем положительного результата. Скорее всего, за короткое время мы вообще не увидим нашу частицу (мячик, песчинку, зернышко, электрон) в зоне ожидания. Скажем, для примера, в течение ближайших 10 секунд.

А в течение одной секунды? А за доли секунды? Совсем маловероятно, не так ли?

Так или иначе, всем уже стало понятно, что процессы с непредсказуемым (не предписанным заранее) поведением любых мелких частиц носят вероятностный характер. Чем меньшие размеры имеет зона ожидания объекта, и чем меньшее время наблюдения выделяется для опыта, тем менее вероятно появление именно здесь этого объекта в течение наперед заданного времени.

Понятно и то, что общая вероятность нескольких конкретных событий в мире любых малых частиц очень мала. Ведь она складывается (в бытовом смысле этого слова; в математическом - является результатом перемножения) из двух весьма малых даже по отдельности рассматриваемых вероятностей (в наших предыдущих опытах - вероятностей места и времени).

.


Но сколь маловероятными ни были бы события в микромире, они отнюдь не невозможны. Причем, не важно, наблюдает ли кто-нибудь за этим, или все протекает само по себе.

Даже самые маловероятные события не только могут случаться, но иногда таки случаются (вспомним хотя бы разные лотереи с их "джек-потами"). Ведь не существует ни одной причины, запрещающей свершиться любому вероятностному событию, в том числе, и сколь угодно рано, даже с первой попытки!

Все сказанное в полной мере относится и к элементарным частицам, "живущим" в своем микромире. Принципиальная разница между частицами, которые мы использовали для своих опытов, и реальными частицами микромира заключается лишь в том, что элементарные частицы, как правило, не прилетают откуда-то, а образуются на месте, из других частиц или порций энергии. Но по тому же вероятностному принципу.

Мир в целом (а это и МИКРОмир, и весь "наш" МАКРОмир, рассматриваемый локально, при очень большом увеличении), представляет собой т.н. "ложный" вакуум, заполненный бесконечным множеством зон (практически - точечных) возможного появления тех или иных элементарных частиц из случайным образом переместившегося в такую зону/точку того или иного количества энергии
ИЛИ
зон, уже заполненных частицами, возникшими подобным образом.

То есть, с некоторой вероятностью, в любой, самой "пустой" точке пространства, в любой момент времени, может образоваться любая частица. Положительный исход ожидания такого конкретного события определяется только степенью его вероятности.

То есть, вакуум, "обычное пустое пространство", на самом деле совсем не пустой!


Справа: Энергетический портрет типичного уголка микромира - части объема вакуума в ядре(!) протона!


Это не бессмысленный набор слов, а основа самого существования всего микромира, являющегося, вместе с тем, всеобъемлющей основой макромира, в котором живем и мы все. Каждый из нас (так же, как и каждый наш поступок) состоит из почти бесконечной суммы ничтожных вероятностных событий микромира, которые, будучи собранными в единый комплекс атомов и молекул организма каждого отдельно взятого индивидуума, определяют весь ход нашей жизни и всю его квантованную непредсказуемость, ежесекундную и пожизненную.

Это одновременно и информация для гадалок, предсказателей судеб и их клиентов.

Наверх
.4. Зарождение Вселенной в свете квантовой теории. Происхождение сингулярности
Раньше было проще!
 

Как показано в нескольких абзацах выше, квантовая теория строения вещества допускает возможность появления в любой точке пространства (на самом деле - вакуума) и в любой момент времени любой элементарной частицы, возникающей, на первый взгляд, "из ничего". То есть, привычные нам законы сохранения в микромире, в своем прямом, привычном, очевидном для всех виде, КАК БЫ не действуют.

Дорогой читатель! Если ты начал чтение с этого места, и если предыдущая фраза для тебя прозвучала нелепо и кощунственно, прочти предыдущий подраздел. Там всего около полутора десятков коротких абзацев, без единой формулы.
На самом деле речь, конечно, идет лишь об абсолютно непрогнозируемых, вероятностных преобразований энергии в вещество.


Более того, с таким же успехом (только с меньшей вероятностью) в этой же точке может одновременно (или почти одновременно) образоваться (или, если это слово не нравится, - появиться, проявиться) и две, и три, и пять, и 899356 (и вообще - сколько угодно) частиц. А хоть и ВСЕ частицы мира сразу!

Вопрос только в вероятности любого из таких сочетанных событий. Ничтожно малой. Настолько малой, что ее даже невозможно себе представить (и еще не факт, что можно достаточно достоверно вычислить математически). Настолько малой, что даже за огромное, не поддающееся никакому человеческому воображению, количество ПОКОЛЕНИЙ жизни некоторых частиц (многие из которых живут ничтожные доли микросекунды), за всю историю эволюции нашей Вселенной в явном виде произошло только ОДНО такое событие. И это событие породило (причем, буквально!) сингулярное состояние ВСЕГО вещества, из которого произошел Большой взрыв, породивший нашу Вселенную.

В настоящее время факт мгновенного возникновения сингулярного вещества считается твердо и окончательно установленным. Кроме логического обоснования принципами квантовой физики, он имеет, как минимум, два подтверждаемых экспериментальными наблюдениями следствия: само существование Вселенной и ее уточненный возраст - 13,75 млрд лет (точный способ получения этой цифры не вписывается в методологию данного сайта и его девиз "Просто о сложном").

Наверх
.5. Новые виды вакуума. Их космологическая роль
Ну, наконец! Хоть что-то полезное в быту! Но причем здесь космология?
 

Некоторые области вакуума интенсивно пронизаны полями высоких энергий, поэтому они как бы предрасположены к многочисленным проявлениям актов рождения "обычных" элементарных частиц. Такая разновидность вакуума вполне логично названа ложным вакуумом.

Ложный вакуум - особый физический объект, представляющий собой пространство, заполненное только энергией. Следствием такого состояния материи является наличие ее давления.

Существует много видов ложного вакуума. Это тоже вполне понятно, так как они могут находиться в полях с разными силами взаимодействия, в разных их количественных сочетаниях, и поэтому рождать принципиально отличающиеся виды элементарных частиц.

Специальные физические характеристики ложных вакуумов в данной работе даже не затрагиваются.

Так как в любые моменты времени, в том числе, и с небольшими интервалами между ними, в ложном вакууме может рождаться большое количество новых частиц, которым становиться все более тесно в зоне своего возникновения, они часто сталкиваются и тут же разлетаются. То есть, ведут себя так, как будто бы в данной части пространства действуют антигравитационные силы.

Вероятно, существуют и другие причины, по которым, как теперь считается, ложный вакуум вызывает отталкивающую (по отношению к условному центру Вселенной) гравитацию. Что по своему действию практически совпадает с притяжением материи нашей Вселенной темной материей и темной энергией, находящимися на ее периферии и за ее пределами. Это только вопрос интерпретации эффектов.

Чтобы эти частицы не успели разлететься раньше момента, когда они насытят собой зону рождения до такой степени, что она станет сингулярной, необходимо массовое и практически одновременное их возникновение.

Ложный вакуум нестабилен, что и понятно. Если даже какой-то его зоне и "повезет" создать вещество в пред-сингулярном виде и количестве, это его состояние быстро перестает существовать, чаще всего, из-за элементарного перерасхода всей доступной в этот миг процессу энергии. Пред-сингулярное количество вещества просто выбрасывается в окружающее пространство.

И только сингулярное вещество способно к лавинообразному логарифмическому (или степенному) распространению, не вполне удачно названному "инфляцией Вселенной" (см. в этом же разделе далее, ниже).

Обычный вакуум и разные попытки его толкования на данном сайте описаны в теме Материя. Он является низкоэнергетичным, поэтому мы его практически никогда и не замечаем. Но ученые утверждают, что и его незначительной (в маленьком объеме) энергии достаточно для того, чтобы создать колоссальные запасы так называемой "темной энергии" в самых удаленных уголках Вселенной. Ведь там его невообразимо много!

Наверх
.
.6.1. Гиперинфляция Вселенной - Новый Большой взрыв
.
Кажется, таки добрались!
     

Но подлинным новшеством и краеугольным камней новой модели Большого взрыва стала идея гиперинфляции Вселенной, переросшая сначала в гипотезу, а затем и в стройную научную теорию, имеющую систему доказательств, опирающихся на допускающие проверку повторяемые результаты экспериментальных исследований.

Традиционная модель Большого взрыва объясняла многое в картине происхождения и устройства нашего мира, но с некоторыми его проблемами откровенно не справилась (размеры Вселенной, несопоставимые с возможными даже при световой скорости распространения взрыва, равномерность "теплового фона" по всему видимому объему Вселенной, причины ее ускоренного "разбегания").

Большинство этих вопросов было решено с помощью теории гиперинфляции, идею которой предложил профессор Массачусетского технологического института Алан Гут (Alan Harvey Guth), лауреат многих премий в области науки (но пока еще не Нобелевской лауреат). Дальнейшую ее разработку провел советско-американский физик (сейчас - профессор Стэндфордского университета) Андрей Линде. Развитием и популяризацией их идей активно занимается Александр Виленкин, бывший харьковчанин, теперь - директор Массачусетского института космологии.

На фото - поколение увлеченных:
Алан Гут
Андрей Линде
Александр Виленкин
(Автор данной статьи - 1948 г.р. Практически - ровесники).
1947
1948
1949

Теорию начнем рассматривать через несколько абзацев, а пока - о самом названии этого явления. Оно, вообще говоря, не совсем удачное (только и того, что как раз по этой причине его ни с чем иным и не спутаешь).

Дополнительный материал в рамке, выделенный цветом
При желании, его можно пропустить.

Автору первоначальной идеи, проживающему в стране с развитыми рыночными отношениями, показалось, что наиболее наглядным примером для пояснения хода своих мыслей является как раз нестабильная экономическая ситуация на рынке товаров и услуг. И самое понятное для всех ее свойство - инфляция (непрерывный рост цен и стремительное обесценивание денег).

Рассмотрим (вслед за А.Гутом) рост уровня цен на рынке при разных уровнях инфляции за стандартный период наблюдения (год) относительно ее исходного размера, принятого за ЕДИНИЦУ. Для определенности принимаем инфляцию неизменной (в каждом своем случае) в течение ряда лет (цифры округлены):

Относительный рост цен (или др.наблюдаемых величин) за счет инфляции

Период наблюдения

Уровень инфляции, %%
(лет)
10
25
100
500
(0,387)
.
.
.
2,000
1
1,1000
1,2500
2,0000
6,0000
2
1,2100
1,5625
4,0000
36,000
3
1,3310
1,9531
8,0000
216,00
(3,107)
.
2,000
.
.
4
1,4641
2,4414
16,000
1296,0
5
1,6105
3,0518
32,000
7776,0
6
1,7716
3,8147
64,000
46656
7
1,9487
4,7684
128,00
280 тыс.
(7,276)
2,000
.
.
.
8
2,1436
5,9605
256,00
1,68 млн.

И беглого взгляда на эту таблицу достаточно, чтобы понять, что с любой инфляцией шутки плохи, особенно, при высоком ее значении в течение принятой единицы времени.

Даже при стабильной инфляции (относительном ее росте) за единицу времени (по т.н. логарифмической шкале) итоговая абсолютная величина (в этой таблице - цена) с ходом времени нарастает ЛАВИНООБРАЗНО. Особенно сильно, если коэффициент относительного роста достаточно велик (например, К = 2, при инфляции 100%).

Теперь о сути новой теории.

Алан Гут предположил, что Вселенная в ходе своей эволюции какую-то часть времени тоже должна была расширяться лавинообразно, по математической схеме геометрической прогрессии, иначе она НИКОГДА бы не достигла своего нынешнего размера (с "радиусом" почти в 80 млрд световых лет, тогда как возраст Вселенной до появления исследований Гута считался равным 16 - 18 - 20 млрд лет).

По аналогии с рыночной инфляцией он ввел так называемое характерное время удвоения, за которое что-либо (в т.ч., и вся Вселенная!) может увеличиться в 2 раза.

(Правда, пока не совсем понятно, какое увеличение он имел в виду: по объему или по линейным размерам. Все это, конечно, связано между собой, но лучше бы знать точно. Хотя принципиально на сам процесс расширения объектов в ходе "инфляции" это совершенно не влияет. Очевидно, имелся в виду радиус Вселенной)

Почему Гута заинтересовал именно коэффициент 2 (или, что то же самое, 100%-ная инфляция)? Потому что он и нагляден, и достаточно велик, часто применяется в физике и легко вычисляется (даже в уме) для разного количества принятых единиц времени.

Единственно, что хотелось бы порекомендовать А.Гуту (если бы удалось встретиться с ним в конце 70-х годов прошлого столетия), так это заменить термины "инфляционный рост" Вселенной и "инфляция Вселенной" на более четкие и оправданные в этой ситуации математические термины, например, прогрессивный, степенной или логарифмический рост. Даже "логарифмическая Вселенная" в ходе Большого взрыва звучала бы, как минимум, не хуже, чем "инфляция Вселенной". Но, как говорится, нас не спросили, а поезд уже давно ушел…

Изучая статистику поведения элементарных частиц в ядерных реакциях в заданном объеме, А.Гут обнаружил (для себя), что элементарные частицы в микромире преобразуются и "возникают" чрезвычайно быстро, поэтому характерное время ИХ удвоения может составлять ничтожнейшие доли секунды. Время некоторых процессов здесь измеряется отрезками, которые короче, чем 1х10е-36 секунды (в этой форме записи это единица, умноженная на десять в минус 36-й степени).

В связи с этим Гут (и подключившийся к этой проблеме немного позже Линде) предположили, что в начале перехода Вселенной из сингулярного состояния в "обычное" (фактически - ее взрыве) вся ее масса подчиняется только законам микромира и "правилам", установленным для элементарных частиц. Ведь никакие более крупные образования их них тогда еще не сложились! И все они вместе, как и любая, отдельно взятая одна, имели подобные физические характеристики, в том числе, характерные отрезки времени существования и удвоения их числа и размера всего занимаемого ими пространства.

Здесь следует еще раз подчеркнуть, что все пространственно-временные понятия материи Вселенной при таких преобразованиях еще не существуют, поэтому здесь и сейчас они в очередной раз употребляются в какой-то мере условно, только для облегченного понимания предмета разговора. А их цифровые параметры (получаемые только расчетным путем) - тем более.

Но именно благодаря их отсутствию и стало возможным мгновенное увеличение изначального сингулярного зернышка до размеров целой Вселенной, какой она была 13,7 млрд лет назад (предположительно, радиусом 25 - 26 мдрд.св.лет. В дальнейшем, в "наше время", она еще расширилась, до нынешних ее размеров (до диаметра примерно 156 млрд.св.лет, т.е., с радиусом 78 млрд.св.лет).

Из этого, между прочим, вытекает, что гиперинфляция Вселенной (хотя и в другом темпе) продолжалась и после первичного лавинообразного расширения. А, может, продолжается и до сих пор. Иначе ничем нельзя объяснить приращение ее радиуса на
78 - 13 = 65 млрд.св.лет за те же 13 млрд.лет. Для этого в "обычной" Вселенной потребовалась бы скорость, в 5 раз превышающая скорость света! (65 : 13 = ровно 5)

Именно ТАКОЙ, сопоставимый с временами жизни отдельных элементарных частиц, отрезок времени (10е-36 секунды) Ален Гут (или Линде?) и принял в качестве своеобразной единицы времени для микромира. И довольно условно приравнял его к времени удвоения первоначальной (сначала - совсем микроскопической!) Вселенной.

Даже если при этом была (бы) допущена ошибка на несколько порядков, это ровным счетом НИЧЕГО бы не изменило ни в судьбе Вселенной, ни в работоспособности новой модели появления Вселенной. Ведь для достижения Вселенной даже современных ее размеров понадобилось бы (ориентировочно) только 150 - 200 актов удвоения, а их в распоряжении природы было несчетное, сколь угодно большое, количество. Ограниченное только исходным запасом энергии в первичном сгустке сингулярного вещества.

По утверждению Александра Виленкина, в других моделях инфляционной Вселенной используется и еще более короткое характерное время ее удвоения - 1х10е-37 с.

Инфляция Алена Гута "съедает" любые расстояния в Космосе практически мгновенно!

Запас "кратности" по количеству характерных времен удвоения так велик, что времени для самой инфляции, безусловно, хватит. Даже с учетом того обстоятельства, что все, что происходит до ее начала, никакими "кратностями" времени описываться уже не может , даже условно.

Наверх
. 6.2. Описание ПРОЦЕССА рождения и хода эволюции Вселенной
Наконец-то!
 

После такой интенсивной предварительной подготовки можно уже, наконец, изложить последовательно весь процесс. Хотя фрагментарно он уже частично представлен текстом, расположенным выше, частично - в виде мультика с титрами, постоянно демонстрируемого в левом фрейме (из которого, правда, изъят дикторский текст, который мешал бы восприятию главных сведений, размещенных в правом фрейме; к тому же, он содержал несколько фактических ошибок).

А теперь последовательно, обо всем по порядку. В "разбирательстве" нам поможет следующий рисунок (он открывается и в более крупном масштабе):

Все сферы, показанные на рисунке, показывают Вселенную на разных этапах ее развития.

Важно(!): Центральная часть рисунка, для наглядности, представлена в невообразимо более крупном масштабе, чем периферийная. Фактически они отличаются по размеру примерно на 50 порядков(!)

Эпизодические проявления квантовых свойств ложного вакуума разных масштабов невообразимо долго происходили в самых разных точках всего исполинского объема мира (который теперь можно назвать Мегавселенной). В том числе, и в центральной области будущей нашей Вселенной, условно изображенной на рисунке черным шаром наименьшего размера. Но накапливаемой здесь, практически в одной точке, (и по чистому совпадению событий) при этом энергии, не хватало для каких-либо серьезных последствий.

Как раз это и является ответом (и автор работы уверен - ответом правильным) на вопрос, на который, казалось бы, вообще невозможно ответить: что было до Большого взрыва. Разговорам о "бессмысленности" самой постановки такого вопроса, о "невозможности никакого до" пора уже отправиться на свалку истории науки.

Последствий уверенно не возникало, пока количество энергии (и бестелесных, не имеющих массы покоя, элементарных частиц) не достигало предела, условно обозначенного на рисунке объемом белой центральной сферы с радиусом r(e).

Не следует забывать, что в неразрывной связи с элементами материи (элементарными частицами и энергиями) в рассматриваемом объеме возникали и присутствовали и все присущие природе силы (взаимодействия): гравитационное, электромагнитное, слабое и сильное ядерное. Некоторые авторы трактуют их в качестве единой тогда силы.

В тех редчайших случаях, когда энергии было немного больше (но лишь на крайне непродолжительное время), система приходила в неустойчивое энергетическое состояние. А когда однажды она достигла таки критического значения, условно показанного внутренней сферой с радиусом r(0) (темно-оранжевого цвета), состояние этого энергетического сгустка мгновенно стало сингулярным. И он тот час же, как принято говорить, взорвался. Это и стало "нулевой" точкой отсчета, только начиная с которой и занимаются космологией практически все исследователи.

На самом деле, как показано выше, немало чего происходило и раньше, вплоть до естественно-исторической бесконечности. Разговорам об отсутствии времени "в ту эпоху" тоже пора отправляться на свалку. Оно не существовало только в нашей, тогда еще даже не родившейся, системе отсчета.

Тут еще стоит разобраться, не находится ли оно (время) в Метагалактике само по себе, везде и непосредственно. Подальше от всяких масс - в "чистом" виде, сквозь который и проносятся миры (в частности, наша Вселенная). Которая как раз и привносит в него (фактом своего существования и движения) местные искажения. И не является ли оно еще одним проявлением (а то и составной частью) вакуума. Но эти мысли пока совершенно сырые, чисто интуитивные и, вполне возможно, в корне неправильные и ошибочные.

Второе "на самом деле" относится к тому, что при всех ужасающих количествах энергии, сконцентрированной в сингулярном сгустке, никакого взрыва при его расширении, по сути, и не было. Никаких ударных волн (ни аккустических, ни световых), никаких выделений, никаких разрушений чего-либо. Какой же это взрыв? Произошло просто мгновенное расширение исходного сингулярного узелка энергии/вещества до невообразимых размеров.


Упомянутое только что практически мгновенное расширение (далее, для желающих, оно рассматривается подробно, см. выделенный текст синего цвета) представляет собой главный феномен и изюминку всей новой теории. Оно является инфляционным (в терминологии авторов идеи), а по сути - показательным (антилогарифмическим), с очень высокой степенью основания (2 = +100%).

За счет такого прогрессивного "пожирания" расстояний, наша Вселенная (а все, о чем мы до сих пор говорили, и было ее, родимой, основанием) в микроскопические доли секунды достигла тех самых вселенских масштабов (слово то - не случайное!), в которых мы и привыкли ее воспринимать. Точнее, тех, в которых она была 13,75 млрд.лет назад (ведь именно тогда она и возникла).

Пользуясь случаем (причем, случаем - буквально!) материя нашла возможность мгновенно распространиться в почти беспредельные дали. (Но только почти).

Физической основой такой стремительности, кроме энергетической перенасыщенности, был полный отрыв бозонов (частиц, отвечающих за гравитацию в материальном мире) от остального, стремительно расширяющегося сингулярного содержимого, что еще больше ускорило темп распространения. (Гравитационное воздействие самое слабое, хотя и самое дальнедействующее среди всех природных сил).

Получается, что все наши прежние представления о том, что Вселенная "стремительно, почти со скоростью света" распространялась несколько минут, а потом естественным образом (за счет гравитации) "стала постепенно замедляться", в корне ошибочны и неверны. Если бы все происходило по такому сценарию, Вселенная была бы в несколько раз меньше, чем она существует на самом деле.

Итак, вся Вселенная в ничтожные доли секунды достигла размера, ограниченного на рисунке радиусом Ri.


В последующий период времени инфляция, по мнению одних исследователей, прекратилась, а по мнению других - вошла в свой второй, менее стремительный этап. Ведь именно теперь, по ходу первой секунды существования, Вселенная резко "сбросила" темп и перешла на распространение "всего лишь" со скоростью, практически равной скорости света. Это является верным признаком, что в материи произошло выделение элементарных частиц, имеющих массу покоя (их таблицей мы здесь заниматься не будем), и, как принято говорить, образовались раздельные понятия пространства и времени. Такую резкую перемену состояния можно толковать и тем, что сила тяготения (бозоны) догнала все, ранее ею не надолго отпущенное.
(Но возможно, что это произошло и немного позже, что и объяснило бы нынешние реальные размеры Вселенной)

Поскольку везде в гипотетическом огненном шаре было одинаково горячо (а он сам был величиной чуть ли не с половину нынешней Вселенной), необходимо признать, что "взрыв" происходил везде и одновременно, по всему объему, без ярко выраженного центра. Разве что где-то он был чуть сильнее или чуточку слабее (из-за неравномерности движения частиц).

Но еще целых 3 минуты (вечность, по сравнению с микродолями на первой секунде) в расширяющейся далее практически со скоростью света Вселенной ничего существенного в ней не происходило. Кроме ее расширения и связанного с этим охлаждения.

Когда температура горячей смеси из частиц и взаимодействий "упала" до 555 млрд.градусов(!) (это как раз и случилось примерно к исходу третьей минуты), в расширяющемся огненном облаке появились ядра атомов водорода (протоны) и отдельные, чисто спонтанные атомы гелия.

Этот процесс в практически неизменном виде продолжался 380 тысяч нынешних земных лет(!) И эта временная веха приметна только тем, что свет (фотоны), наконец, начал реально опережать фронт распространения самого взрыва (если его можно называть этим словом) и стал видимым для абстрактного стороннего наблюдателя. (Но все будущие реальные наблюдатели, пока - в атомарном виде, тогда еще были внутри раскаленного облака)

И только к концу первого миллиарда лет появились следующие новости - из накопившегося в огромных количествах водорода, к тому времени - уже остывшего, начали формироваться первые газовые звезды и галактики.

В дальнейшем новая модель Вселенной почти ничем не отличается от прежней, с "чистым" взрывом, распространяющимся из одной точки. В обеих моделях Вселенная расширялась и продолжает расширяться. Другое дело, как и по каким причинам. (См. подтему 8 данного раздела).

А вот последняя новость из мира космологии, непосредственно отражающая характер расширения Вселенной. С помощью американского космического рентгеновского телескопа "Чандра" точно установлено, что в первые 7 - 8 миллиардов лет Вселенная расширялась, но скорость этого расширения замедлялась. А в последние 6 миллиардов лет она только ускоренно расширяется. Значит, нашлись силы, посильнее собственных сил гравитации. (Об этом будет еще говориться далее).

Самый большой радиус R на вышепоказанном рисунке условно показывает текущий размер Вселенной. Там же, ненасыщенными оттенками коричневого цвета условно показано пространство (и распределенное в нем вещество) с тремя его измерениями, а оттенками голубого - время (опять-таки, условно).

   
  Наверх

 


Дополнительный материал для особо заинтересовавшихся

Прикинем самостоятельно, сколько именно времени требуется для расширения Вселенной от изначального, сингулярного состояния до "окончательного" ее размера (к моменту завершения акта стремительного наращивания ее размера) по инфляционной модели.
Это зависит от принятого исходного "размера" сингулярной Вселенной и ее "нынешних" (в данных 1980 г.) размеров (практически мгновенно достигнутых ею в ходе инфляции). Оба крайних размера, естественно, должны быть заданы в одних и тех же единицах.
Просто для конкретизации рассуждений, без претензий на точное соответствие реальным физическим процессам, условно примем следующие линейные размеры интересующих нас объектов.
Сингулярную точку примем в миллиард раз меньше классического радиуса электрона (2,8х10е-15 м), т.е., 2,2х10е-24 м.
Размер Вселенной (только для данного прикидочного расчета) примем таким, которым он считался в 1980 году - с радиусом около 20 млрд световых лет, что примерно равно 2х10е26 м.
Для покрытия такой гигантской (с точки зрения человека) разницы в размерах, составляющей ровно 50 порядков (2х10е26/ 2,2х10е-24 = 10е50), казалось бы, потребуются если и не миллиарды, то уж тысячи лет. А на самом деле?
Чтобы понять, сколько удвоений должно пройти начальное вещество, надо всего лишь вычислить, когда, при каком Х число 2еХ сравняется с числом 10е50. Прологарифмировав соответствующее равенство, получим Х = 50 / lg2 .
И, наконец, Х = 50 /0,3 = 167 удвоений, или, что одно и то же, 167 характерных времен удвоения.
Так как в микромире оно составляет, по разным оценкам и вариантам модели, от 10е-37 с до 10е-34 с, то искомое время составит всего 167х10е-37(-34) = 1,67х10е-35(-32) сек. Последнее значение - в наиболее "пессимистическом", "медленном" варианте (если это слово вообще применимо к столь коротким отрезкам времени).
Правда, при всех этих рассуждениях не следует забывать, что требуется еще и некоторое время (тоже около 10е-34 с) от условного нуля до начала самого процесса инфляции, в течение которого происходят необходимые энергетические преобразования в объеме сингулярного вещества (по современным представлениям - распад высокоэнергетического ложного вакуума и превращение его в низкоэнергетический). Но все равно, все произойдет во многие, многие, многие миллиарды раз быстрее, чем это можно себе представить.
Ничего, по сути, не меняет и то, что размер изначальной сингулярной зоны на самом деле на несколько порядков меньше, чем условно приятый в данном расчете. (Еще с десяток-другой-третий удвоений. Коэффициент в вычисленном недавно характерном времени с 1,67 измениться на 2,0. И только!)

И еще раз: Инфляция Алена Гута "съедает" любые расстояния в Космосе практически мгновенно!

За время жизни Вселенной уже в космических масштабах реальный ее размер (по данным на 2013 год) стал примерно в пять раз больше, чем исходный. Видимо, она в этот период перешла в свою качественно иную фазу, что позволяет самым горячим сторонникам теории инфляции предполагать, что новая инфляция Вселенной продолжается еще и в наше время (и будет продолжаться едва ли не до бесконечности). Она, мол, и "поддает жару" Большому взрыву, до полного исчерпания внутренней энергии ложного вакуума, родившего весь этот фейерверк…

Основное время Большого взрыва в новом понимании этого термина уходит не на покрытие больших расстояний, а на совместный распад ложного вакуума, породившего сингулярность, "горение" продуктов, образовавшихся при одновременном повсеместном взрыве и их постепенное остывание.

На практике - это обычное остывание реликтового тепла Вселенной, только в такой непривычной трактовке.

И в очередной раз уточним, что покрытие огромных расстояний в ничтожные доли секунды при инфляции Вселенной не противоречит постулатам Эйнштейна, так как на рассматриваемом этапе ее развития еще не существует никаких пространственно-временных форм материи (они только начинают возникать). Естественно, нет и понятия скорости.

   
. 6.3. Несколько слов о бозоне Хиггса
Спорный вопрос. Это можно и пропустить...
 

В теме специально совершенно не развита (и пока вообще не была затронута) проблема бозона Хиггса, или, как ее называют некоторые, "частица Бога". Хиггс пока что не бог, а к Богу не имеет отношения никакой бозон.

Автор считает ее в значительной мере искусственной, надуманной и специально разрекламированной, значительно больше, чем она того заслуживает. Делается это для оправдания колоссальных международных усилий и финансовых затрат, вложенных в создание адронного коллайдера в исследовательском центра ЦЕРН (CERN) в Швейцарии.

Это делается абсолютно аналогично тому, как рекламируются затраты на прямые исследования Космоса. Тем более, что и в финансовом плане они сопоставимы.

Да, теоретически предсказанного Хиггсом бозона (частицы, отвечающей за наличие силы гравитации в некоторые моменты взаимодействия с другими силами природы) в общей картине квантовой физики кому-то не доставало. Да, теперь его, кажется, обнаружили и экспериментально. Так сказать, доказали его существование. Но на это уже ушли миллиарды долларов, а дальнейшие ежегодные членские взносы сран-участниц (сейчас их число равно 20) составляют 990 млн.долларов, каждой. То есть, каждый год на поддержание установки в рабочем состоянии и проведение новых экспериментов будет тратиться около 20 млрд. долларов.

Не слишком ли это дорого для фундаментальной науки, прикладной эффект от которой, скорее всего, не наступит никогда? Особенно, если учесть, что около одного миллиона (официально) и не менее двадцати миллионов (реально) жителей Земли ежегодно умирают с голоду. (Ранее называлась цифра 30 тысяч ежедневно умирающих с голоду детей; вместе со взрослыми это соответствует примерно 20 млн. человек в год). То есть, если бы эти миллиарды были просто розданы самым остро материально нуждающимся людям, то они получили бы (и получали бы ежегодно) около 1000 долларов каждый! Вполне хватило бы для нормального существования, ведь сейчас многие из людей в беднейших странах имеют доходы, не превышающие 10 - 20 долларов в месяц.

Поэтому заниматься такого рода исследованиями в нашу эпоху, с точки зрения автора данного сайта, - несвоевременно. Да еще и, как говорят, с теоретическим риском создать в ходе экспериментов "черную дыру".

Фундаментальные исследования в науке, конечно, важны и нужны. Но не столь дорогостоящие. И не во время сменяющих друг друга глобальных экономических кризисов.

Наверх
.7. Достоверность инфляционной модели. Реликтовое излучение
Не дурачат ли нас, на самом деле?
 


После знакомства с концепцией А.Гута об инфляции Вселенной у читателя, не знакомого с ней ранее, естественным образом может возникнуть вопрос - а не являются ли все эти манипуляции с цифрами всего лишь математическими фокусами? И имеют ли они хотя бы какое-то отношение к тому, что действительно происходит в Космосе? Уж очень неправдоподобно все это выглядит!

Ответ: нет, это не фокусы, не манипуляции, не искусственная подгонка футуристических заявлений и терминов под нужды нарочитой авангардистской теории. Есть безусловные астрофизические факты, которые могут быть объяснены только концепцией инфляции Вселенной.

Прежде всего, это истинные размеры нашей Вселенной, установленные точными современными методами и приборами. Если условно посчитать ее огромным шаром, то ее радиус на сегодня достигает почти 80 миллиардов световых лет. Такие размеры в принципе недостижимы без инфляционного периода существования Вселенной, Ведь ей, как теперь уже окончательно оказалось, "всего" 13,72 млрд лет.

Но, главное, это однородность всего остаточного теплового фона Вселенной. Без более горячего центра (который можно было предполагать) и холодных окраин (наличие которых казалось бы вполне логичным). Нет, везде в открытом космосе температура межзвездной среды одинакова и равна примерно 2,7 град Кельвина. А это прямо указывает на то, что взрывалось, горело и остывало все и везде одновременно и одинаково.

Это установлено точнейшими радиотелескопами, находящимися в открытом космосе.

На представленном ниже "фото" зафиксировано тепловое излучение Вселенной с абсолютно всех мыслимых направлений (на языке математиков - в телесном угле 4п), зафиксированное в открытом космосе, в точке наблюдения неподалеку от Земли. Уточненная средняя температура такой специфической среды составляет 2,725 гр.К, причем, она практически одинакова в любом направлении. Именно в этом и состоит доказательство тепловой однородности всего межзвездного и межгалактического пространства Вселенной.

Вместе с тем, благодаря исключительно высокой чувствительности и разрешающей способности измерительных приборов, удалось выявить некоторые, крайне незначительные отклонения показаний от среднего значения. Они нанесены на карту неба разными цветами. Темно-синие участки здесь означают самые "холодные" направления, красные - самые "горячие". Однако, на самом деле разница температур между теми и другими не превышает 0,0002 градуса! Цвета искусственно так сильно и контрастно разделены, чтобы можно было, все-таки, почувствовать даже эту ничтожную разницу. Ведь она позволяет определить направления на остатки бывших локальных центров всеобщего Большого взрыва. Именно от них (и от бесчисленного количества подобных им, но более мелких), при температурах в сотни миллиардов градусов (если не тысячи), взорвалась и таким способом родилась наша Вселенная.

Практически все, что можно увидеть на этом снимке, является важной информационной картиной, а не отпечатком каких-то радиошумов не выясненного происхождения.


Дополнительный материал для заинтересовавшихся

Показанное выше фото получено следующим образом.

Последовательно, участок за участком, направление за направлением, было исследовано все звездное небо вокруг американского космического аппарата WMAP. На основе измерений был составлен соответствующий температурам реликтового излучения еще один, новый компьютерный глобус небесной сферы.

Чтобы распечатать результаты на плоском рисунке (как на представленном здесь фото), глобус виртуально разрезали по одному меридиану и "развернули"
образовавшуюся щель в ту и другую сторону на 90 градусов (сфера при этом превратилась в полусферу).

Чтобы не слишком потерять в качестве будущего плоского изображения, полусферу сначала растянули в 2 раза по условной горизонтали (полусфера при этом превратилась в полуэллипсоид).

Почему только по горизонтали? Потому что по этому направлению надо было представлять все изображение, первоначально строившееся в угле 360 градусов, а по линии полюсов неба (условно - вертикальной) - полученное ранее изображение в угле "только" 180 градусов. (Поэтому его и оставили в покое).

А потом полуэллипсоид просто положили под пресс (условно).

На последнем этапе работы компьютерным способом с полученной карты межзвездного неба были убраны изображения самих звезд (они ведь тоже фиксировались!) Больше всего пришлось помучиться в экваториальной зоне, ведь на нее широкой полосой проектировался весь наш Млечный Путь!

Колоссальный труд тысяч специалистов! А каждый из нас, в подавляющем большинстве случаев, только мельком пробегает по этому ценнейшему и с таким трудом полученному изображению своим затуманенным посторонними мыслями взглядом...

 


* * * * * * *

Еще одним аргументом в пользу соответствия теории инфляции Вселенной ее истинному физическому содержанию является доказанное точными измерительными приборами отсутствие кривизны пространства, как вблизи Земли, так и в самых отдаленных уголках Вселенной (которая чуть ли не автоматически предполагалась описанием традиционной модели Большого взрыва).

Исключения из этого заявления составляют только сугубо местные его искривления вблизи "черных дыр" и кластеров (скоплений) галактик. Однако, как только световой луч проходит мимо таких массивных объектов, он снова приобретает прямое и, главное, - первоначальное направление.

Отсутствие криволинейности нашего пространства доказано проверкой его плоской треугольной геометрии. Сумма углов любого выстроенного во Вселенной треугольника всякий раз оказывается равной точно 180 угловым градусам. Геометрия Вселенной оказалась абсолютно "плоской" (это специальный условный термин, принятый как раз для отличия привычного нам пространства от абстрактных кривых пространств). Значит, никакого глобального искривления пространства в ней нет. (И мы никогда не увидим своего затылка, как бы ни всматривались вдаль).

У автора данного сайта нет никаких материалов, подтверждающих ход и результаты соответствующих экспериментов. Каждый желающий может поискать их самостоятельно, скорее всего, в Интернете.

То, что находятся прекрасные математические формулы, способные правильно описывать природу, является просто ее (математики) реверансом в сторону физики и физиков. Возможно, это указание на то, что она является частью природы (подобно прекрасной деве, едва скрытой полупрозрачным покрывалом), а не просто вычислительным инструментом для количественного описания физических (и других) явлений.

Однако, при всей красоте новой теории, правдоподобности, логичности и креативности, способной разрешить почти все вопросы, заданные нам Вселенной, и при этом, хорошо ей соответствовать, часть космологов все еще воспринимают теорию Гута/Линде/Виленкина настороженно. Поэтому и в школьную программу она пока не попадает, и Нобелевский комитет активности не проявляет.

Видимо, в модели инфляционной Вселенной многие интуитивно ощущают какой-то подвох. (Ну не может такого быть, и все тут!) Но это происходит с человечеством уже не впервые. И надо уже давать себе отчет в том, что интуитивные методы и пределы познания Природы давно себя исчерпали.

   
Наверх
.8. Ускоренное расширение Вселенной и его причины
А оно действительно существует?
 


Расширение
Вселенной было предсказано (по сути), вычислено и открыто довольно давно. Наиболее часто упоминаемые в связи с этим фамилии - Слайфер, Фридман, Леметр, Хаббл...

Но ускоренный его характер официально открыт только в 1998 году (Перлмуттер, Шмидт, Рисс). Причем, теперь уже тведо установлено, что первую (большую) часть своей жизни (8 - 9 млрд.лет) Вселенная расширялась с замедлением, а вторую (пока меньшую, 5 - 6 млрд.лет) - уже с ускорением.

Первоначальное замедление расширения объяснялось, в основном, действием внутренних сил гравитации во Вселенной (перечислять их составляющие на непрофессиональном сайте для любителей нет смысла). Но так как и в этом, замедляющемся качестве расширение продолжалось, периферические (на то время) области Вселенной достигли таких рубежей, где стало заметным влияние на них (а постепенно - и на все большую часть Вселенной) внешних сил, вызывающих уже ускоренное ее последующее расширение.

Наиболее простым объяснением этого может быть отрицательное давление (натяжение) внешнего по отношению к Вселенной вакуума. Это, в принципе, мало чем отличается, от расширения воздушного шарика, при повышении его внутреннего давления и неизменных внешних условиях.

Другим объяснением сил, противостоящих Внутренней гравитации (некоторые прямо называют их силами антигравитации), является так называемая темная энергия - часть пространства-времени, его врожденное свойство, заполняющая в одинаковом количестве каждую единицу объема Космоса, в любом его месте. (С этого момента, в такой трактовке, Космос и Вселенная уже не синонимы! Космос бесконечен и одинаковый во всех направлениях). Но какой бы ни была природа этой темной энергии (такое ее название означает только то, что мы о ней пока ничего не знаем), ее воздействие на нашу Вселенную гравитационное, других сил дальнего действия в природе не существует; по крайней мере по состоянию познания мира на сегодняшний день.

Оба этих гипотетических фактора внешне проявляют себя совершенно одинаково, но синонимами их называть, все же, нельзя, так как в основу их действия заложены разные физические принципы.

Возможна и комбинация двух первых факторов.

Еще одним фактором, возможно, оказывающим влияние на внутренее гравитационной поле Вселенной, является опять таки гравитационное действие так называемой темной материи (не путать с темной энергией), находящейся за пределами нашей Вселенной. Это уже конкретное вещество, возникающее там по такой же схеме, как и описанное в самом начале этой статьи, в результате действия механизмов квантовой физики. В количествах, в каждой конкретной точке не доходящих (в подавляющем большинстве случаев) до сингулярных.

Как бы мало его не было в каждой отдельно рассматриваемой точке, но во всех их вместе в безграничном Космосе - бесконечно много. И поэтому они оказывают заметное суммарное влияние на эволюцию нашей Вселенной.

Согласно современным представлениям, во Вселенной только 4% масс и энергий определяется обычными веществами (звезды, планеты, астероиды, межгалактический газ), 22% составляет темная материя и 74% - темная энергия.

Но существуют и совершенно другие возможности объяснения сил, приводящих к ускоренному расширению нашей Вселенной.

Прежде всего, это влияние иных Вселенных, смежных с нашей, вполне возможно присутствующих в ближних районах глобального Космоса, пусть и находящихся в совершенно отличающихся от нашей временных фазах (на их гравитационные эффекты это никак не повлияло бы).

Более того, наш мир может пересекаться с такими "иными" Вселенными или вообще представлять своеобразную смесь из веществ, родившихся из разных центров мироздания. Но тогда разбегание нашей Вселенной, скорее всего, было бы неравномерным на разных направлениях.

В принципе, автор склоняется к варианту, показанному на графической диаграмме, где под темной энергией подразумевается отрицательное давление внешнего по отношению к Вселенной вакуума.

Наверх
. 9.1. Уникальность или множественность Вселенных
Крупным тиражом - дешевле?
 

Проблема уникальности или множественности миров типа нашей Вселенной является вероятностно-статистической проблемой возникновения веществ в сингулярном виде. Но откуда им взяться, этим множественным Вселенным?

Прежде всего, стоит уточнить, что, вопреки мнению ученых, выработавших постулат (уже успевший стать и догматическим), что ВСЕ вещество Вселенной первоначально возникло (или было собрано) в одной точке и стало сингулярной основой всего нашего мира, часть вещества (и, возможно, весьма немалая) могла существовать в природе, в ином месте ее безграничного пространства, и раньше, не в сингулярном виде. (А почему бы и нет?) Точно так же, как и образовываться (причем, в любом количестве) в уже "готовом" НАШЕМ пространстве (что, по убеждению автоа, и происходит на самом деле, постоянно и повсеместно, только не достаточно синхронно для новой сингулярности). Теоретически этому ничто не мешает.

Понятное дело, что если ничтожно малой была сама вероятность появления нашей Вселенной (одна за 13,75 млрд лет), то вероятность одновременного (в масштабе нескольких миллиардов лет) и параллельного существования еще хотя бы одной Вселенной несопоставимо меньше.

Однако нулю она не равна. Поэтому на невообразимых просторах пустоты за пределами нашей Вселенной (а пустота эта, несомненно, существует и, скорее всего, безгранична, иначе Вселенной было бы НЕКУДА расширяться дальше), могут быть и иные миры, подобные нашей Вселенной. Оставаясь на материалистических позициях, следует признать, что их может быть и сколько угодно много. Так же, как много и таких миров, которые уже умерли (см. последнюю подтему). А иным еще только предстоит родиться.

Тем не менее, представляется маловероятным, что они могут рождаться и существовать, подобно пузырькам углекислого газа в бокале шампанского (зрительный образ, предложенный Александром Виленкиным). Вероятнее, "пузырьки" рождаются (если таки признать их существование) очень редко и располагаются очень далеко друг от друга, подобно пузырькам болотного газа в удаленных частях огромного болота. (Это всего лишь немного более реалистичная пространственная пропорция, а не попытка обидеть автора версии пузырьков газа в праздничных бокалах).

Таким образом, параллельно существующих миров типа нашей Вселенной либо очень мало, либо они расположены очень далеко друг от друга. Хотя теоретически они могут, конечно, быть и рядом, и даже пересекаться. Но это, скорее всего, только чисто математическая возможность.

Впрочем, есть и вариант, согласно которому наша Вселенная уже пересеклась периферийной областью какой-то иной Вселенной (возможно, и не одной). Тогда это непосредственно касается и нас. (С этой и другими такими версиями речь уже шла, см. выше, в подтеме о возможных причинах ускоренного расширения Вселенной).

Самый грустный (хотя, для кого? только для нас?) вариант устройства мира заключается в том, что она по-настоящему уникальна, одинока, единственна в своем роде.

Наверх
. 9.2. Мультиверс. Что это такое, кому и зачем он нужен?
В хозяйстве пригодится!
 

Если остановиться на варианте множественности Вселенных, то придется, все же, признать, что абсолютно одинаково устроенными они быть не могут.

Мультиверс - теоретически допустимая многовариантность построения миров из разных частиц на основе доминирования в них разных краеугольных физических констант

Наглядным примером одного из них мог бы стать мир со слабо выраженными электромагнитными свойствами. Предположим, в варианте, почти сплошь состоящим из угля, каменной соли и песка…Возможность существования мультиверса теоретически не исключена. Но практически она почти не может(?) быть как-то обнаруженной. Совсем не очевидной является пригодность хотя бы одного из вариантов мультиверса даже для формирования органических молекул.Наша же Вселенная породила, по крайней мере, одну цивилизацию, способную задуматься о существовании других.

(Подраздел, возможно, будет доработан позже).

Наверх
.10. Гибель Солнечной системы
Только этого еще не хватало!
 

Начнем с живого на Земле. По самым широким оценкам жизнь на нашей планете продолжается всего несколько сот миллионов лет, считая и наипростейшие виды. Причем, чем более сложным в эволюционном смысле он является, тем быстрее эволюционирует и в дальнейшем (примитивные существа почти не эволюционируют; малейшие мутации в их ДНК, как правило, мгновенно превращают их в нежизнеспособных). Быстрее всего переродится и выродится именно человек. Или просто погубит себя в войнах, экологических катастрофах, опасных медицинских экспериментах и т.п.

На сегодняшний день человеку, по разным оценкам, от 1 до 2 - 3 - 5 миллионов лет. А как он изменился за эти годы! Так что же из него получится через 10 миллионов? А через 100? Уже и думать об этом не хочется. К тому времени на Земле, скорее всего, не останется ни одного вида (включая все растения и всех животных), корые окружают нас сегодня. Не исключено, что последовательно возникнет и погибнет еще несколько цивилизаций (совсем не обязательно человекоподобных), времени на это пока предостаточно.

Но вот пройдет миллиард лет, затем другой, третий... Солнце начнет откровенно затухать, так как его внутренние запасы его водорода будут все более и более исчерпываться. На Земле, ко всему прочему станет откровенно холодно! Большинство видов жизни на Земле погибнет (возможно, все, кроме холодостойких бактерий).

Но когда пройдет 5 миллиардов лет, на Солнце останется только несколько процентов "горючего". Оно станет охлаждаться, краснеть и разбухать, и превратится, наконец, в т.н. красного карлика, дойдя в своих размерах почти до орбиты Земли (Меркурий и Венера будут беспощадно проглочены им).

Красным карликом Солнце тогда будет именоваться не из-за своих размеров, а по шкале светимости в звездном масштабе Вселенной.

От такого горячего (в буквальном смысле) соседства Земля быстро лишится всех запасов воды и любых иных жидкостей, а ее каменистая почва превратится в сплошной расплав (на поверхности, скорее всего, - двуокиси кремния; все более легкие соединения вскипят и попытаются некоторое время продержаться в новой атмосфере Земли). Очень скоро расплавится и вся земная кора (ее то всего около 30 км!). Планета временно превратится в сплошной расплавленный шар, все "небо" которой, от горизонта до горизонта, будет озаряться (в соответствии с суточным вращением) колоссальным красно-горячим диском Солнца (если его не будут временно прикрывать "тучи" из давно выгоревших или выкипевших других бывших земных минералов).

Вскоре (через несколько сот миллионов лет) Солнце уже не сможет удерживать так разросшуюся оболочку, и она специфическим образом взорвется огромным, на всю Солнечную систему, очень плотным газопылевым облаком (состоящим из гелия и части продуктов ядра Солнца). Это облако буквально сметет все на своем пути, в том числе, всю газообразную фазу бывших планет-гигантов (а это и есть их главное содержание, а не всего лишь атмосферы), оставив на их месте только их жалкие (по сравнению с нынешними размерами и массой этих планет) ядра.

Солнце после такого "возрождения" вновь интенсивно разгорится "ярким пламенем", превратившись ненадолго в т.н. белого карлика. По массе этот "карлик" будет все еще в тысячи раз больше, чем все остающиеся к тому времени на его орбите планеты (Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун), вместе взятые. Но если потеря массы Солнца при взрыве окажется уж очень большой, внешние планеты системы могут быть им и совсем утеряны.

Из-за отступившей снова вдаль поверхности Солнца Земля постепенно остынет. Не исключено, что на короткое время на ней даже опять появится какая-нибудь примитивная жизнь. Но жуткая, крайне затравленная атмосфера на ней, без какого либо кислорода (остатки которого давно и окончательно вступили в соединения с новыми минералами Земли), особо к этому располагать не будет.

Но спустя еще всего несколько сот миллионов лет (менее 1 миллиарда), Солнце потухнет окончательно. С ходом времени оно полностью деградирует и остынет до температуры открытого космоса. В виде холодной и темной груды камней бывшая Солнечная система временно продолжит свой последний путь в постепенно, но неумолимо умирающей Вселенной.

   
Наверх
.11. Закат Вселенной и расщепление материи
Ну. это уже вообще!
 

Подобные процессы будут происходить и со всеми другими звездами, хотя, конечно, и со значительным сдвигом по времени по отношению ко всему происходящему в Солнечной системе. Какие-то погибнут на несколько миллиардов лет раньше, какие-то - намного позже. Но конец у всех будет один и тот же.

Но самое страшное будет заключаться не в умирании отдельных звезд или звездных систем. Губительным для всего сущего во Вселенной станет все нарастающее ее расширение (о котором мы на время уже и забыли).

Даже не вдаваясь на сей раз в его причины, которые уже рассмотрены чуть выше (это совершенно непринципиальный в данном случае вопрос!), отметим что силы, вызывающие это ускорение, в конце-концов, растащат и галактики, и звезды, и планеты, и даже молекулы с атомами. Внутренние гравитационные силы Вселенной будут полностью подавлены колоссальными внешними силами (предположим, теми, которые сегодня именуются силами темной энергии) расщепления и разрыва самой материи. (После чего она сама станет частью этой энергии).

Заметно ускорили бы все катастрофические прогнозы в отношении конца существования нашей Вселенной потенциально возможные встречи с мирами, сплошь состоящими из античастиц.

Наступит длительная эпоха умирания Вселенной и материи, эпоха Великого Расщепления (или, по-другому, Великого Разрыва). Но все это, очевидно, если и произойдет, то не раньше, чем через несколько десятков (сот, а то и тысяч?) миллиардов лет.

А где-нибудь, совершенно в другом месте этого великого хаоса и глобальной разрухи, подчиняясь законам квантовой физики, вдруг случится новый Большой Взрыв. Может, совсем не скоро. А, может, он уже давно произошел, и не один. И где-то, не так уж и далеко...

Наверх
. 12. Резюме
Это вместо "Извините!", что ли?
 


В исходный момент времени (около 13,75 млрд.лет назад) вся наблюдаемая в настоящее время энергия Вселенной (и скрывавшаяся под оболочкой энергии вся ее будущая масса) сосредоточилась (на какое-то мгновение) в микроскопическом объеме, практически в одной точке. Такое исходное состояние Вселенной принято называть ее сингулярным видом.
В теоретическом пределе, который совсем незачем понимать человеческим умом, бесконечно большая энергия была сконцентрирована в нулевом объеме.

В соответствии с современными представлениями об устройстве мира, это не было взрывом какой-то энергии, заранее сжатой в точку, до таких невообразимых значений ее плотности, а стало всего лишь проявлением довольно обычного квантового перехода материи из одного состояния в другое, вытекающего из принципа неопределенности квантовой теории строения вещества.

То есть, Большой взрыв в новой трактовке и новом понимании - самый наглядный пример того, как пустота, кажущаяся абсолютным вакуумом, может порождать целые миры. И Господь-бог тут абсолютно ни при чем.

В микромире, на уровне квантов и элементарных частиц, большинство обычных, знакомых нам с детства законов физики, не работают. Точнее, там они проявляются в крайне непривычном виде, зачастую не вписывающемся в обычное человеческое понимание, так же, как и в разъяснительный дух данного сайта. Поэтому подавляющему количеству людей приходится либо слепо принимать на веру утверждения физиков-теоретиков, либо отвергать их, как неприемлемые на интуитивном уровне. (Либо же просто исключать их из сферы своих интересов). И в этом смысле распространители квантовых представлений эволюции Вселенной становятся идеологами и миссионерами мировоззренческих идей нового рода, которые методологически (внушение веры в их справедливость) не слишком многим отличаются от религиозных.

Сложилась довольно тревожная ситуация, в которой обе стороны в самых критических своих представлениях полагаются почти исключительно на веру.

Однако наука, в отличие от религии, имеет в своих руках теорию, все составляющие и этапы которой могут быть в любой момент экспериментально перепроверены и таким способом доказаны. Поэтому вполне правомерно (и даже необходимо) считать доказанными и ее суммарные выводы.

И это не должно никого огорчать. Ведь главной целью любого познания является поиск истины. С каждым новым этапом мы приближаемся к ней все ближе.

То, что в целом познать ее невозможно, не должно тормозить усилий на пути достижения возможного "предела". Как убедительно показывает жизнь, он постоянно и радикально отодвигается.

* * * * * * *

В связи с очевидной направленностью процессов эволюции Вселенной, в качестве еще одного из синонимов(?) Большого Взрыва все чаще называют Большое Вымораживание (и, вроде бы, не в шутку).

О новых проблемах философов всех мастей, в связи с новыми воззрениями в области космологии, предоставим беспокоиться им самим. Им не впервой.

     
Наверх .
     
_Предыдущая тема
Следующая тема._