.Жизнь и Разум
Полная карта сайта.
.
.Предыдущая тема    
Следующая тема.
 
 
"Мир наш полон самых удивительных случаев.
 И случаются они там, где их меньше всего ждешь"
                                                  Марк Твен

"Большой взрыв" (Традиционная модель)

Условно правильное
(вверху) и неверное
(внизу) представление
о "Большом взрыве"

Точка отсчета. Первые мгновенья

 
Мнимые и истинные проблемы гипотезы
 
До "начала" и после "конца"
 
Причины и характер разбегания Вселенной
 
Смениться ли расширение сжатием?
 
Цикличность или бесконечное расширение?
 
До конца ли прав Хаббл?
 
Новая трактовка "Большого взрыва" в Ватикане



Связанные
темы:

 
Новый Большой взрыв
 
"Новая физика"


В данном разделе почти все версии событий изложены на основе суммы знаний, накопленных человечеством на протяжении нескольких последних десятилетий, а также личных представлений и соображений автора. Любителей более продвинутых и современных представлений, оригинальных взглядов (гипотез?) и любопытных парадоксов автор сразу отправляет в новый, более актуальный, но психологически труднее воспринимаемый (и тоже не факт, что на все 100% правильный) раздел данного сайта под названием Новый Большой взрыв. Но и там будут предприниматься попытки хотя бы что-то объяснять на понятном всем языке.

* * * * *

Абсолютно точно установленными научными фактами является то, что наша Вселенная имеет невообразимо огромные размеры и продолжает расширяться, а также то, что повсеместно в межпланетном и межзвездном пространстве присутствует хотя и незначительный, но вполне реальный и поддающийся измерениям тепловой фон, называемый реликтовым, то есть, первоначальным (около 3 градусов Кельвина).

Эти не поддающиеся никакому сомнению факты просто подталкивают к мысли о возможной их причине в виде какого-то невообразимо сильного, колоссальнейшего взрыва в центре Вселенной на каком-то раннем этапе ее существования. Более того, может возникнуть предположение о таком взрыве, как о самой причине возникновения всей нашей Вселенной.

Первому мысль о расширении Вселенной и ее образовании за счет повсеместного и одновременного взрыва (каковы условия должны были спровоцировать такого рода взрыв?) еще в 1922-1924 годы пришла в голову российскому и советскому математику Александру Фридману, но его публикация, сделанная в малоизвестном советском издании, долгое время оставалась не замеченной. В 1927 году к таким же выводам (независимо от А.Фридмана) пришел бельгийский священник и, одновременно, астроном и математик Жорж Леметр (позже ставший президентом Папской академии наук). Правда, о первоначальном "взрыве" он, кажется, все же, не говорил. Зато он расчетным путем определил, что чем дальше от наблюдателя находится удаленная галактика, тем быстрее она от него удаляется (позже, вслед за американцем Эдвином Хаблл'ом, он проверил и подтвердил это утверждение и экспериментальным путем).

Подобные наблюдения, предположения и заявления делали и многие другие ученые-астрономы того времени.

Нынешнее значение "постоянной Хаблла" (скорости разбегания галактик) - 73,8 км/с на каждый мегапарсек расстояния до удаляющейся звездной системы. (Мегапарсек примерно равен 3,3 млн. световых лет).

А.Фридман
Ж.Леметр
Э.Хаббл
Г.Гамов
Ф.Хойл

Выдающийся советско-американский физик-теоретик, бывший одессит, а потом питерец Георгий Гамов, построил модель "горячей Вселенной" на первом этапе ее эволюции. Более того, он теоретически предсказал, что везде во Вселенной все еще должны оставаться следы первичного Большого взрыва в виде температуры от 1 до 10 градусов Кельвина (по абсолютной шкале температур, на 273 градуса ниже, чем шкала Цельсия). Позже теоретический диапазон был сужен до 3 - 5 градусов, а затем и вообще до величины порядка 3 град. Кельвина (-270 град. Цельсия). Эти результаты со временем были блестяще подтверждены экспериментальным путем.

Путем использования имеющихся фактов, законов ядерных преобразований и общих законов физики, а также обратного перерасчета имеющихся в его распоряжении данных Гамов выстроил следующую (читай далее) картину "горячей" Вселенной или т.н. теорию (или, все же, гипотезу?) Большого взрыва.

Сам термин "Большой взрыв" ввел английский и американский астроном Фрейд Хойл, один из авторов господствовавшей до того стационарной модели Вселенной.

Наверх


.Точка отсчета. Первые мгновения

В исходный момент времени (около 13,7 млрд.лет назад) все наблюдаемое в настоящее время вещество Вселенной и его энергия были сосредоточены практически в одной точке, в микроскопическом объеме, значительно меньшем, чем объем нынешнего самого малого атомного ядра. Такое исходное состояние Вселенной называется ее сингулярным видом.

В теоретическом пределе, который совсем незачем понимать человеческим умом, бесконечно большая энергия была сконцентрирована в нулевом объеме.Более того, в соответствии с современными представлениями на устройство мира, это, оказывается, 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. В данной точке (области?) огромной внешней Мегавселенной (приходится допускать существование и такой!) - свершившимся фактом и наглядным его примером. Наглядным, потому что нашлось кому наблюдать за ним изнутри, а именно - нам, жителям планеты Земля (правда, немного позже). И, возможно, представителям иных цивилизаций нашей Вселенной или иных, "внешних" Вселенных", если они тоже существуют (а почему бы и нет?)

То есть, Большой взрыв - самый наглядный пример того, как "пустота" (на самом деле - "ложный вакуум") может высвобождать огромную энергию в виде вещества - элементарных частиц. И уж тут Господь-бог абсолютно ни при чем.

Еще совсем недавно, человек, только написавший это, считал авторов и распространителей таких идей едва ли не жуликами, фальсификаторами и манипуляторами, одурачивающими толпу. Хотя и знал о существовании квантовых представлений о строении мира и "заочно" принимал их.
Суть кажущегося парадокса состоит в том, что вещество порождается не пустотой, а энергией, случайно, по квантовому принципу неопределенности, оказавшейся в данном месте (в точке нашего будущего пространства!)

Увы, в микромире, на уровне квантов, большинство обычных, знакомых нам с детства представлений о законах физики, не работают. Точнее, там они проявляются в крайне непривычном всем виде, 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 становятся идеологами и миссионерами мировоззренческих идей нового рода, которые не слишком многим отличаются от религиозных.

Складывается 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 экспериментально доказанными. Поэтому необходимо считать доказанными и ее суммарные выводы.

За счет такой супер-концентрации энергии в этом месте какое-то неслыханно короткое время (не поддающееся никакому представлению и измерению, но меньше, чем 10 в (-43) степени секунды, существовала температура, значительно (возможно - на несколько порядков) превосходящая 10(10) градусов.

Такие изначальные условия привели к огромному, невообразимо сильному взрыву.

Расчеты показывают, что уже через 10(-35) секунды от начала взрыва "радиус" рождающейся Вселенной от первоначального, практически нулевого размера увеличился настолько, что сравнялся с нынешним радиусом Земли и даже несколько превысил его, достигнув 10(7) метра (10000 км).

Однако, все эти цифры должны приниматься весьма условно, так как в тот миг еще не существовало ни отдельно взятого пространства (а значит, - и никакого радиуса Вселенной), ни отдельно взятого времени. Соответственно, не могло существовать и понятия скорости распространения взрыва (т.к. это результат деления первого на второе).

Интересно, что если эти обстоятельства проигнорировать, и, все-таки, разделить 10(7) на 10(-35), то получается "скорость" 10(42) м/с, что в неслыханное количество раз выше скорости света.

Казалось бы, такое возможно только как чисто арифметическая операция. Тем не менее, не существующие отдельно в первые мгновения ограничительные параметры (время, скорость, пространство и его размеры) в своем сочетанном энергетическом состоянии и действии позволили рождение Вселенной в невообразимо больших с самого начала размерах.

[Предыдущий параграф - чрезвычайно важен! Он демонстрирует мысль о возможности(а то и необходимости) ломки давно сложившихся стереотипов и представлений.]

Судя по всему, за пределами распространения фронта взрыва была только абсолютная пустота. Поэтому сам этот фронт, видимо, был более резким, чем на "условно правильном" рисунке, размещенном в заголовке темы, слева. Да, в его наружном слое преобладали, видимо, только фотоны (да и то, вначале как бы "приклеенные" к центральной части взрыва ее тяготением). Но снаружи то вообще ничего не было!

В этот наипервейший период из высвобождающейся при взрыве энергии массово образовались "первокирпичики" вещества кварки и анти-кварки - материалы для возникновения элементарных частиц (или сами элементарные частицы).

Т.н. "Стандартная модель" строения материи из элементарных частиц на данном сайте не рассматривается. Ее подробности имеют не такое уж большое значение для мировоззренческого понимания мира, а для понимания самой модели - достаточно трудны.

Все вокруг оставалось бешено горячим, хотя уже и несколько "остывшим" (за счет резкого расширения), а находилось это "все" в первоначальном сгустке пространства-времени.

Продолжение процесса все еще носило взрывной характер и описано в следующем подразделе Частицы и атомы.

Если в описанном выше развитии событий что-то кажется непонятным, а поэтому - психологически неприемлемым, то все же, думается, не составит никакого труда просто предположить (даже не прибегая к помощи физики), что такая ничтожная мелочь, как псевдо- и просто элементарные частицы, могли самостоятельно образоваться из энергии. Ведь это совершенно простой, элементарнейший акт превращения! (Гораздо проще превращения жидкости в пар при ее закипании).

Любая дискуссия всегда более плодотворна, если оппоненты способны хотя бы на время мысленно представить (а еще лучше - принять) логику друг друга.

Наверх


.Мнимые и истинные проблемы гипотезы "Большого взрыва"

Многие нематериалисты резко критикуют гипотезу "Большого взрыва". Излюбленный их пример, используемый в качестве аргумента против нее, - ничтожная вероятность самопроизвольного случайного появления энциклопедического словаря в результате взрыва в типографии. А ведь окружающий нас мир, мол, намного сложнее и многообразнее любого словаря. К тому же, первичный набор материалов Вселенной несоизмеримо примитивнее материальных ресурсов современной типографии. Так мыслимо ли самопроизвольное и случайное появление всего нас окружающего?

Однако, скепсис этого риторического вопроса на самом деле основывается просто на недостаточной продуманности (и логической несопоставимости!) двух этих рассматриваемых процессов.

Действительно, никакой словарь сам по себе вследствие взрыва не напечатается. Как не смонтируется в результате взрыва в порту в единое целое и авианосец, стоящий в заливе (еще один "удачный" пример критиков теории Большого взрыва). Так как в обоих этих случаях результат молчаливо предполагается непосредственно следующим за нелепой причиной.

В случае же со Вселенной процесс созидания носит длительный, растянутый на миллиарды лет, многостадийный эволюционный характер, с периодическими прорывами и скачками. Необходимые материалы (и даже "полуфабрикаты" для них) и условия появляются не сразу, в разное время и в разных местах. Однако, следуя законам физики, цепь событий неизбежно приводит к конечному результату, который мы теперь наблюдаем. Внимательно рассмотрев всю эту цепочку, можно убедиться, что ничего странного в ней нет. (Достаточно внимательно и полностью прочитать разделы Вселенная и Жизнь данного сайта).

На самом деле проблемы гипотезы заключаются в ином.

Во-первых, это проблема исходной зоны взрыва, находящейся изначально в т.н. сингулярном состоянии, при котором ее объем бесконечно близко стремился к нулю, а плотность энергии (и будущей массы) - к бесконечности. Ограниченная по своим возможностям обычная человеческая логика подсказывает, что возникнуть в таком состоянии материя не могла. Тем более, пребывать в нем до взрыва.

Теологи, всерьез занимающиеся физикой (а есть и такие), относят решение этой проблемы только на божественное начало (правда, в очередной раз забывая, что сам Бог до "создания мира" не мог бесконечно долго существовать в абсолютной пустоте и, тем более, при отсутствии самого фактора времени).

Физики-материалисты видят возможность сингулярного состояния Вселенной в нескольких вариантах, объяснимых с точки зрения физических законов. Напрашивающимися являются варианты циклических расширений и сжатий общемирового космоса, а также суперконцентрация всего вещества и энергии Вселенной в процессе ее эволюции в итоговой "черной дыре".
Кроме того, оказывается, квантовая теория строения вещества вполне допускает возможность появления материи в сингулярном состоянии в произвольной точке пространства (и в любой момент времени, хотя и на ничтожно короткий миг). Осознать это невозможно, но математическая физика разрешает такое маловероятное событие.

Другой проблемой гипотезы Большого взрыва (никак не объясняемой ее традиционной моделью) являются несоответствие видимых размеров Вселенной (несколько десятков миллиардов световых лет) и времени ее существования (13,72 млрд.лет), которое постоянно усугубляется ускоренным разбеганием всех ее периферийных областей.

Значит, в окрестностях Вселенной имеются иные вещества, иные энергии и действуют иные силы, чем привычные и известные нам. Что они из себя представляют, и как они там (по сути - везде) оказались, традиционная трактовка модели Большого взрыва объяснить не может. И не берется. Идеи на этот счет появились позже.

Наверх


.До "начала" и после "конца"

На часто задаваемый вопрос: "А что было до Большого взрыва?", некоторые современные ученые заявляют, что сама постановка этого вопроса не научна и неправомерна. Вряд-ли такое "объяснение" может быть кем-нибудь осознанно принятым.

По мнению автора данного сайта, сложившемуся в прошлые годы, до взрыва наша Вселенная, конечно же, тоже существовала, причем, в достаточно привычном для нас виде скопления галактик и звезд. Под действием сил гравитации она постепенно сжималась. Сокращение расстояний усиливало величину сил притяжения по квадратичному закону, поэтому Вселенная сжималась все быстрее и сильнее, пока, наконец, в ее центре не образовалась зона всеобщего поглощения ("черная дыра"), в которую постепенно втянулась вся наша Вселенная, сжавшись в ту самую "исходную" физическую точку. ("Черные дыры", кстати, возникают и не в таких экстремальных для эволюции Вселенной условиях; для ее появления достаточно эволюции любой отдельно взятой массивной звезды с массой, всего в 3 раза превышающей массу Солнца). Вероятно, в последний момент решающее влияние на процесс сжатия оказывали уже не гравитационные, а ядерные силы (или вообще не известные пока науке виды взаимодействий).

С аналогичных позиций может быть рассмотрено и будущее нашей Вселенной. Ее нынешнее расширение, наиболее вероятно, протекает, с одной стороны, по инерции, с другой стороны, при одновременном воздействии глобальных и направленных в противоположные стороны сил: слабого, но все еще ощутимого распирающего действия "избыточного" давления в центральных областях Вселенной за счет реликтового фона (жалкие, но пока еще эффективно действующие остатки первоначального Большого взрыва), и постоянно тормозящего процесс разбегания Вселенной действия сил гравитации. (В Новой модели этого процесса подключаются и другие, внешние факторы).

При выравнивании (пока еще не наступившем) всех факторов расширение Вселенной на мгновение станет чисто инерционным (равномерным в каждой отдельно взятой периферической зоне), а затем, за счет непрерывного действия сил гравитации, замедленным. Еще позже расширение полностью прекратится, и Вселенная снова начнет сжиматься (как это уже описано выше).

Более современное понимание вопроса образования Вселенной и причин ее расширения см. в разделе Новый Большой взрыв.

Наверх


.Причины и характер разбегания Вселенной

. В рамках все менее актуальной Традиционной модели

В самом грубом приближении (но достаточном с точки зрения методологии данного сайта, ставящей задачу простых объяснений даже самых сложных фактов) обычную (не ускоренную) часть разбегания Вселенной можно объяснять так.

Во-первых, самые дальние от "центра Вселенной" галактики как раз потому и являются самыми дальними, что выброшены из "центра космоса" с наибольшими скоростями.

Во-вторых, наблюдатель находится в каких-то относительно центральных областях Вселенной, в гуще событий, потому что бесчисленные ее составляющие массово видны в любом направлении от него.

Тогда разбегание наиболее удаленных от нас частей Вселенной может являться (среди других гипотез) всего лишь иллюстрацией геометрии наблюдений. А не обязательно быть процессом, присущим объектам, постепенно (тем более - ускоренно) удаляющимся от центра взрыва.

Реальным свидетельством последнего может быть только все более "красное" свечение одного и того же удаляющегося от нас объекта. В наличии таких достоверных наблюдений автор не уверен.

Независимо от позиции наблюдателя (и самого его наличия), продолжающееся разбегание Вселенной может четко объясняться все еще превозобладающим действием реликтового фона Большого взрыва над общим гравитационным воздействием центра Вселенной на ее периферию. Убывающее действие которого по закону экспоненты может продолжаться еще бесконечно долго.

Как известно, под воздействием любой постоянной силы тело движется равноускоренно, а под воздействием НЕпостоянной, а пусть даже постепенно убывающей, но все еще имеющейся - просто ускоренно. Возможно(?), именно эту ситуацию мы теперь и наблюдаем. Перечень всех участвующих в процессе сил нам пока окончательно не известен.

При отсутствии внешних сил (или равновесии имеющихся) тело движется прямолинейно и равномерно. Так, без ускорения, могла бы (и в какой-то момент времени, видимо, сможет) перемещаться и каждая материальная точка нашей Вселенной.

Наблюдаемая ситуация дает и возможность разработки теории антигравитации, основанной на наличии на периферии Вселенной и за ее пределами темной материи и темной энергии. Она вполне подошла бы для объяснения ускоренного разбегания Вселенной. Небезынтересно, что современная официальная наука все более склоняется именно к такой возможности.

Более современное понимание причин разбегания Вселенной изложено в разделе Новый Большой взрыв.

Наверх


.Сменится ли расширение сжатием?

Сила давления реликтового тепла по мере расширения Вселенной ослабевает очень быстро, обратно пропорционально кубу радиуса, так как энергия расходуется на заполнение объема всего, пусть и условного, исполинского шара Вселенной.

Ориентированная в противоположную сторону сила гравитации при расширении Вселенной тоже ослабевает, но только обратно пропорционально квадрату ее радиуса.

Ясно, что равнодействующая этих двух сил постепенно убывает. И рано или поздно силы гравитации должны(?) стать сильнее сил теплового расширения. Расширение Вселенной начнет тормозиться, замедляться, и, наконец, прекратиться. Затем должно начаться ее сжатие.

Но эту оптимистическую картину могут испортить "темные силы", оказываемые темной материей и темной энергией (см. выше). Тогда растаскивание нашего "дома" может продолжаться и до бесконечности...

Наверх


.Цикличность или бесконечное расширение?

Сжатия - взрывы - разлетание - торможение - остановки - сжатия и т.д. Вселенной, в соответствии со здравым смыслом, - циклический процесс, продолжающийся бесчисленное количество раз во все новых и новых вариантах. Но является ли такой истинная картина "жизни" Вселенной? И присущ ли ей "здравый смысл"?

Продвигаясь чуть дальше в научные дебри, можно сказать, что этим циклам соответствует замкнутая модель Вселенной с так называемой положительной кривизной пространства, теоретически открытой Эйнштейном, но практически все еще никем не обнаруженной.

Более того, современная астрофизика, кажется, уже доказала отсутствие кривизны пространства нашей Вселенной. По крайней мере, того огромного ее участка, который доступен нашим современным наблюдениям. Потому в этом смысле (отсутствия кривизны) она условно считается "плоской" (несмотря на свою 4-мерную пространственно-временную объемную структуру). Лучшими словами, по мнению автора, были бы не кривой.
Глобальная кривизна пространства Вселенной в настоящее время считается отсутствующей. Исключения составляют его "кривые" участки возле локальных центров огромных масс: черных дыр и больших скоплений (кластеров) галактик.

Разбегание Вселенной после первоначального взрыва (никем из ученых на ставящееся под сомнение), в принципе, может быть и бесконечным, хотя, как считалось раньше, и замедляющимся. (Но в настоящее время процесс расширения явно перешел в стадию расширения, возможные причины чего описаны в разделе Новый большой взрыв). Такая картина мироздания возможна, если мировое пространство имеет т.н. отрицательную (или нулевую) кривизну. А она, похоже, как раз и есть нулевая. Такая модель Вселенной называется открытой.

Однако, если с будущим в этой ситуации не возникает никаких логических проблем, то прошлое такой Вселенной (до взрыва) - весьма проблематично. Оно просто не может существовать. А такая ситуация резко противоречит и простому здравому смыслу (которому, впрочем, мы уже не можем доверять), и всем философским представлениям. Поэтому верность "открытой" Вселенной остается под некоторым (крайне небольшим) сомнением.

Но так ли важно это "прошлое", когда не существовало ничего, в т.ч., и времени? Следовательно, и прошлого(!) Человеческим умом такое вряд-ли можно осмыслить. Только надо ли?

И если только верна квантовая физика, тогда уж точно не верна философия! По крайней мере, некоторые ее краеугольные разделы.

Наверх


.До конца ли прав Хаббл?

В качестве интеллектуальной забавы можно предположить, что и весь "эффект Хаббла" - просто иллюзорная картина для наблюдателя, находящегося внутри расширяющегося объекта наблюдения, но ближе к какому-то его краю. Тогда практически весь объект может описываться наблюдателем примерно так, как это делается при помощи данного эффекта. Чем дальше будет тот или иной рассматриваемый фрагмент объекта от наблюдателя (в идеале - на противоположной периферии) , тем быстрее будет он "убегать" от наблюдателя. Но это не было бы каким-то новым физическим свойством удаленных объектов.

Кроме прочего, "красное смещение", породившее открытие Хаббла, может быть(?) вызвано и просто не до конца изученными свойствами вакуума, проявляемыми на столь безумных расстояниях, как размер видимой части Вселенной. Что, конечно же, крайне маловероятно. (См. предыдущий подраздел Материя).

В принципе, автор сайта, естественно, принимает эффект Хаббла, а указанные выше "сомнения" просто показывают возможности его критики со стороны скептиков (и противников).

Наверх

.Новая трактовка теории "Большого взрыва" в Ватикане

В 2016 году, на ежегодной сессии Папской Академии наук, понтифик Франциск предложил миру новую трактовку Римско-католической церковью важнейших теорий мироздания.

Следуя многовековой традиции христианской церкви, он по-прежнему утверждает, что мир "исходит напрямую от Высшего начала, творящего из любви, а не порожден хаосом ". "Большой взрыв", который сегодня считают началом мира, не противоречит вмешательству Бога Творца, но требует его. Эволюция в природе не противоречит понятию сотворения мира, поскольку эволюция предполагает сотворение эволюционирующих существ".

[То есть, существ, способных эволюционировать. Это называется выкрутились!]

Предстоятель Римско-католической церкви отметил, что с появлением человека "Бог делает еще больше": Он наделяет человека "ответственностью за творение", а автономия, которую Бог дает человеку, "отличается от автономии природы", - это и есть подлинная "свобода", но ее не всегда уважают согласно Божественному замыслу. "Верно и то, что деятельность человека, когда его свобода превращается в автономию, разрушает творение, а человек занимает место Творца. Это тяжкий грех против Бога Творца", - считает папа Франциск.

Обращаясь к ватиканским академикам, он особо отметил, что ученый "должен руководствоваться доверием, скрытым в природе, в ее эволюционных механизмах, потенциалом, который призваны открыть и реализовать разум и свобода, чтобы развиваться согласно замыслу Творца. И тогда, сколь бы ограниченной она ни была, деятельность человека участвует в силе Божьей, и она способна построить мир, подходящий для его двоякой жизни - телесной и духовной; построить человечный мир для всех людей, а не только для группы или привилегированного сословия".

Источник: itar-tass.com

.Делитесь темой в своих сетях!

 

 

  /  
. /  
Наверх .
  /  
 

/

 
Предыдущая тема
  Следующая тема