.Жизнь и Разум
Полная карта сайта.
.
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

Причины доработки классической теории БВзрыва 
 
Сингулярное состояние Вселенной 
 
Квантовая теория вещества, доступная каждому 
 
Зарождение Вселенной в свете квантовой теории 
 
Гиперинфляция Вселенной - Новый Большой взрыв 
 
Описание рождения и хода эволюции Вселенной 
 
Причины ускоренного расширения Вселенной 
 
Резюме 

Ввиду ограниченности объема мобильной версии сайта, в данной теме ряд важных и интересных вопросов опущен. В частности, это касается доказательств достоверности новой модели, допустимости множественности Вселенных и их физической многовариантности (мультиверса), новых видов вакуума, вопросов финала Солнечной системы, заката Вселенной и даже расщепления материи(!)
Необычные, интригующие, но вполне научные современные взгляды на то, что раньше было под гласным и негласным запретом.
Обо всем этом можно прочитать на версии сайта для стационарных компьютеров.

..

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...


.Причины, потребовавшие доработки классической теории БВ
Действительно, зачем было создавать еще одну теорию?

Причинами, потребовавшими доработки теории Большого взрыва (в состоянии, в котором она 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 при рассмотрении и редактировании темы традиционной модели взрывающейся Вселенной.

  Наверх

.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.

Раньше 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. 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.

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, часть которой позже станет и всей массой Вселенной (другая, постоянно присутствующая, хоть и меняющаяся ее часть, всегда будет "оставаться" в виде энергии).

  Наверх

.Квантовая теория вещества, доступная каждому
Да ну! Неужели на 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.

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 хотя бы относительного 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.

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 выбранную ячейку).

.

С подобным успехом можно также бросать зернышки проса в дуршлаг (по одному!), ожидая их прохождения через определенную дырку этого кулинарного приспособлени.

Но если достаточно долго (даже в очень строго определенном месте) наблюдать за появлением любой частицы, то рано или поздно она в нем обязательно появится. Конечно, если общий ресурс песчинок или зернышек достаточен, практически - не ограничен.

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. И даже минуты...

А, наоборот, за короткое время, 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 этого 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 же - является результатом умножения) 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, зачастую, 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, состоящий из набора составляющих его "микромиров"), представляет собой т.н. "ложный вакуум" (важнейшее новое понятие физики!), 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" (для внешнего наблюдателя) точке пространства (фактически - "ложного вакуума"), в любой момент времени, может образоваться любая частица. Положительный исход ожидания такого конкретного события определяется только степенью его вероятности.

То есть, вакуум, который в нашем первоначальном бытовом понимании представлял собой "обычное пустое пространство", на самом деле совсем не пустой! Он заполнен неравномерно распределенной по всему(!) его объему энергией (Хоть внутри существующей Вселенной, хоть только возникающей).

Это не бессмысленный набор слов, а основа самого существования всего микромира, являющегося, вместе с тем, всеобъемлющей основой всего макромира, в котором живем и мы все. (И вся наша Вселенная).

Если разум отказывается принимать такие непривычные выводы, перечитайте всю главу еще раз, вдумчиво, не спеша.

Справа: Энергетический "портрет" типичного уголка микромира - части объема вакуума в "теле" (ядре!) протона! Одной из самых массивных элементарных частиц, существующих в природе!

Каждый из нас (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. Хотя, частично, и управляемую высокоорганизованными субъектами (и не только людьми).

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

  Наверх

.Зарождение Вселенной в свете квантовой теории
Ну, и как это лепится, одно к другому?

Как показано в нескольких абзацах выше, квантовая теория строения вещества допускает возможность появления в любой точке пространства (на самом деле - "ложного 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, 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 о точно непрогнозируемых, вероятностных преобразованиях 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 будущего нового мира сразу! Все предопределяет лишь количество энергии в сингулярном "комке" (энергетически перенасыщенной зоне/точке пространства). А количество этих частиц определяет размер будущего, рождающегося таким способом мира.

Это, кстати, неибежно приводит к правильному и научно обоснованному предположению о множественности существующих миров. Радикально отличающихся по размерам, но в равной мере отвечающих законам физики.

Вопрос только в степени 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. (А могло пока и не произойти!) 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 своего логического обоснования принципами квантовой физики, он имеет, как минимум, два подтверждаемых экспериментальными наблюдениями следствия: само существование Вселенной в ее нынешнем и непрерывно меняющемся виде 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


Гиперинфляция Вселенной -
Новый Большой взрыв
Добрались. Только при чем тут бухгалтерия?

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.

Авторы новой теории
и один фанат.
Поколение увлеченных.
(Все - 1947-1949 г.р.)

Алан Гут
Андрей Линде
Александр Виленкин
Автор
сайта

Теорию рассматрим 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).

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

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 условно принимаем уровень инфляции (в %%) в течение ряда лет одинаковой (цифры округлены):

Относительный рост величин (цен) 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. Исследуемая еличина (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 не достигла бы 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 и 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 условный объем Вселенной, так как он напрямую связан с количеством образующихся в каждом акте удвоения элементарных частиц. Тогда линейные ее размеры возрастали бы все равно лавинообразно, но в немного меньшем темпе (обратно пропорционально кубу объема, см. учебник по элементарной геометрии).

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 практически мгновенное увеличение изначального сингулярного зернышка до размеров целой Вселенной, какой она была 13,7 млрд лет назад (предположительно, радиусом 25 - 26 млрд.св.лет. То есть, в геометрическом смысле, стартовала, как бы, не из нуля!
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 - 26 = 52 млрд.св.лет за те же 13 млрд.лет. Для этого в "обычной" Вселенной потребовалась бы скорость, в 4 раза превышающая скорость света! (25 : 13 = 4).

Или же, приведення выше оценка "первичного" размера Вселенной, выделенная цветом (с радиусом 26 млрд.св.лет) - ошибочная. А правильной величиной следует считать, ориентировочно, 65 млрд.св.лет (78 - 13 = 65). Тогда сверхсветовые скорости уже больше не понадобились бы.

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 Вселенной (ведь сначала она состояла из одних только элементарных частиц!)

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

Гиперинфляция Алена Гута съедает любые расстояния в Космосе практически мгновенно!

Запас "кратности" по количеству характерных времен удвоения (очень коротких!) так велик, что времени для самой инфляции, безусловно, хватит.

Действительно, если применить даже несколько сот (а хоть и тысяч) актов удвоения числа элементарных частиц в первоначальной Вселенной (галопирующей в инфляционном темпе) и связанное с этим ее линейное расширение, то затраченное на всю процедуру гиперинфляции время составит всего 1000.n.10e-37 c = n.10e-34 c

Ничтожное, неуловимое человеческим пониманием время! Что уж тогда говорить о сравнении его с миллиардами лет существования Вселенной!

  Наверх

.Описание процесса рождения и хода эволюции Вселенной
Типа, это кто-то видел...

После такой интенсивной предварительной подготовки можно уже, наконец, изложить последовательно весь процесс. Хотя фрагментарно он уже частично представлен текстом, расположенным выше. А теперь, для заинтересовавшихся, последовательно, обо всем по порядку. В "разбирательстве" нам поможет следующий рисунок:

Все сферы, показанные на рисунке, показывают Вселенную на разных этапах ее развития. 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 (а почему бы и нет?) 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 re.

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 rо (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. Не только как несколько формальная 4-я координата пространства. 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 это мысли только автора публикации, 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 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 практически мгновенно распространиться в почти беспредельные дали. (Но только почти).

Считается, что физической основой такой стремительности, кроме энергетической перенасыщенности, был полный отрыв бозонов гравитации (частиц, отвечающих за наличие этой самой гравитации 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).

Только вот вопрос: как и КОГДА бозоны гравитации смогли "потом" заполнить собой весь объем Вселенной? При нынешних реальных ее размерах им пришлось бы перемещаться со скоростями, в несколько раз превышающими скорость света.

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.

Вторая точка зрения, по мнению автора сайта, не имеет серьезных оснований. Нет физических причин для "более медленного" протекания инфляционного расширения. Не открыты какие-то особые физические процессы с новым "характерным временем удвоения" чего-либо (а нужно - именно кварков, т.е., фрагментов элементарных частиц). Да и нужды (для объяснения происходящего) в них нет. А даже и будь они, то гиперинфляция все равно прошла бы так стремительно, что этого "нового этапа" никто и не заметил бы.

А как только из энергии гиперинфляционного процесса произошло выделение элементарных частиц, имеющих массу покоя, образовались раздельные понятия пространства и времени. И для всех частиц стала невозможной даже скорость света. А это автоматически означает конец гиперинфляции Вселенной.

Такую резкую перемену состояния можно толковать и тем, что сила тяготения (бозоны) догнала все, ранее ею не надолго отпущенное.

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.

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 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).

За время жизни Вселенной уже в космических масштабах реальный ее размер (по данным на 2013 год) стал примерно в пять раз больше, чем исходный, именно в котором и произошел старт гиперинфляции. (Весьма сомнительные, с точки зрения автора сайта, данные). 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…
Это уже смахивает на нео-догматизм. Или слепую веру. Потрудились бы хотя бы соответствующую модель развития Вселенной представить!

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.

Самый большой радиус R на показанном выше 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).

P.S. Противоречивость многих промежуточных выводов в данной главе объясняется противоречивостью, а, главное, недостаточностью исходных данных. Зато это является прекрасным поводом для самостоятельных размышлений.

  Наверх

.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

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

В исходный момент времени (около 13,75 млрд.лет назад) вся наблюдаемая в настоящее время энергия нашей 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 полностью познать ее невозможно, не должно тормозить усилий на пути достижения возможного "предела". Как убедительно показывает жизнь, он постоянно и радикально отодвигается.

.Делитесь темой в своих сетях!

 

 

  .  
.    
Наверх .
  .  
  .  
Предыдущая тема
  Следующая тема