6 альтернатив теорії Великого вибуху - Look At Me

  1. Що не так з теорією Великого вибуху
  2. Всесвіт як міраж чорної діри
  3. Велика заморозка
  4. Всесвіт без початку і кінця
  5. Нескінченна хаотична інфляція
  6. циклічна теорія
  7. Всесвіт як комп'ютер

Що не так з теорією Великого вибуху   З теорії випливає, що всі планети і зірки утворилися з пилу, размётанной по космосу в результаті вибуху

Що не так з теорією Великого вибуху

З теорії випливає, що всі планети і зірки утворилися з пилу, размётанной по космосу в результаті вибуху З теорії випливає, що всі планети і зірки утворилися з пилу, размётанной по космосу в результаті вибуху. Але що передувало йому, неясно: тут наша математична модель простору-часу перестає працювати. Всесвіт виник з початкового сингулярного стану, до якого не застосувати сучасну фізику. Теорія також не розглядає причини виникнення сингулярності або матерії та енергії для її виникнення. Вважається, що відповідь на питання про існування і походження початкової сингулярності дасть теорія квантової гравітації.

Більшість космологічних моделей передбачають, що повна Всесвіт має розмір набагато більший, ніж спостерігається частина - сферична область з діаметром приблизно 90 млрд світлових років Більшість космологічних моделей передбачають, що повна Всесвіт має розмір набагато більший, ніж спостерігається частина - сферична область з діаметром приблизно 90 млрд світлових років. Ми бачимо тільки ту частину Всесвіту, світло від якої встиг досягти Землі за 13,8 млрд років. Але телескопи стають все краще, ми виявляємо все більш далекі об'єкти, і поки немає підстав вважати, що цей процес зупиниться.

З моменту Великого вибуху Всесвіт   розширюється з прискоренням З моменту Великого вибуху Всесвіт розширюється з прискоренням . Складна загадка сучасної фізики - питання про те, що викликає прискорення. Згідно робочої гіпотези, у Всесвіті міститься невидима складова, яка називається «темною енергією». Теорія Великого вибуху не пояснює, чи буде Всесвіт розширюватися безкінечно, і якщо так, то до чого це призведе - до її зникнення або чогось ще.

Хоча ньютоновскую механіку потіснила релятивістська фізика, її не можна назвати помилковою Хоча ньютоновскую механіку потіснила релятивістська фізика, її не можна назвати помилковою. Проте сприйняття світу і моделі для опису Всесвіту повністю змінилися. Теорія Великого вибуху передбачила ряд речей, які не були відомі до того. Таким чином, якщо на її місце прийде інша теорія, то вона повинна бути схожою і розширити розуміння світу.

Ми зупинимося на найцікавіших теоріях, що описують альтернативні моделі Великого вибуху.

Всесвіт як міраж чорної діри

Всесвіт виник завдяки колапсу зірки в чотиривимірний Всесвіту, вважають вчені з Інституту теоретичної фізики «Периметр». Результати їх дослідження опублікував журнал Scientific American . Ніайеш Афшорді, Роберт Манн і Рази Пурхасан кажуть, що наша тривимірна Всесвіт стала подобою «голографічного міражу» при схлопуванні чотиривимірний зірки. На відміну від теорії Великого вибуху, згідно з якою Всесвіт виник з надзвичайно гарячого і щільного простору-часу, де не застосовуються стандартні закони фізики, нова гіпотеза про чотиривимірний всесвіту пояснює як причини зародження, так і її стрімкого розширення

Згідно зі сценарієм, сформульованому Афшорді і його колегами, наша тривимірна Всесвіт - це своєрідна мембрана, яка пливе крізь ще більш об'ємну всесвіт, яка існує вже чотирьох вимірах. Якби в цьому чотиривимірному космосі існували свої чотиривимірні зірки, вони б теж вибухали, як і тривимірні в нашому Всесвіті. Внутрішній шар ставав би чорною дірою, а зовнішній викидався б в простір.

У нашому Всесвіті чорні діри оточені сферою, званої горизонтом подій. І якщо в тривимірному просторі ця межа двомірна (як мембрана), то в чотиривимірний всесвіту горизонт подій буде обмежений сферою, яка існує в трьох вимірах. Комп'ютерне моделювання колапсу чотиривимірний зірки показало, що її тривимірний горизонт подій буде поступово розширюватися. Саме це ми і спостерігаємо, називаючи зростання 3D-мембрани розширенням Всесвіту, вважають астрофізики.

Велика заморозка

Альтернативою Великому вибуху може бути Велика заморозка. Команда фізиків з Мельбурнського університету на чолі з Джеймсом Кватчем представила модель народження Всесвіту, яка більше нагадує поступовий процес заморозки аморфної енергії, ніж її виплеск і розширення в трьох напрямках простору.

Безформна енергія, на думку вчених, як і вода охолола до кристалізації, створивши звичні три просторових і один часовий вимір.

Теорія Великий заморозки ставить під сумнів прийняте в даний час твердження Альберта Ейнштейна про безперервність і плавності простору і часу. Не виключено, що простір має складові частини - неподільні стандартні блоки на зразок крихітних атомів або пікселів в комп'ютерній графіці. Ці блоки настільки малі, що їх неможливо спостерігати, проте, слідуючи новій теорії, можна виявити дефекти, які повинні заломлювати потоки інших частинок. Вчені вирахували такі ефекти за допомогою математичного апарату, а тепер спробують виявити їх експериментально.

Всесвіт без початку і кінця

Ахмед Фараго Алі з Університету Бенха в Єгипті і Саур Дас з Університету Летбридж в Канаді запропонували нове рішення проблему сингулярності, відмовившись від Великого вибуху. Вони привнесли в рівняння Фрідмана, що описує розширення Всесвіту і Великий вибух, ідеї відомого фізика Девіда Бома . «Дивно, що невеликі поправки потенційно можуть вирішити так багато питань», - говорить Дас.

Отримана модель об'єднала в собі загальну теорію відносності і квантову теорію. Вона не тільки заперечує сингулярність, що передувала Великому вибуху, але і не допускає того, що Всесвіт з часом стиснеться назад в первісний стан. Згідно з отриманими даними, Всесвіт має кінцевий розмір і нескінченне час життя. У фізичному вираженні модель описує Всесвіт, наповнену гіпотетичної квантової рідиною, яка складається з Гравітон - частинок, що забезпечують гравітаційна взаємодія.

Вчені також стверджують, що їх висновки співвідносяться з останніми результатами вимірювання щільності Всесвіту.

Нескінченна хаотична інфляція

Термін «інфляція» позначає стрімке розширення Всесвіту, яке відбувалося по експоненті в перші миті після Великого вибуху. Сама по собі теорія інфляції не спростовує теорію Великого вибуху, а лише по-іншому інтерпретує її. Ця теорія вирішує кілька фундаментальних проблем фізики.

Згідно інфляційної моделі, незабаром після зародження Всесвіт дуже короткий час розширювалася по експоненті: її розмір багаторазово подвоювався. Вчені вважають, що за 10 в -36 ступеня секунд Всесвіт збільшилася в розмірах як мінімум в 10 в 30-50 ступеня раз, а можливо, і більше. В кінці інфляційної фази Всесвіт заповнилася сверхгорячей плазмою з вільних кварків, глюонів, лептонів і високоенергетичних квантів.

В кінці інфляційної фази Всесвіт заповнилася сверхгорячей плазмою з вільних кварків, глюонів, лептонів і високоенергетичних квантів

Концепція має на увазі, що в світі існує безліч ізольованих один від одного всесвітів з різними пристроєм

Фізики прийшли до висновку, що логіка інфляційної моделі не суперечить ідеї постійного множинного народження нових всесвітів. Квантові флуктуації - такі ж, як ті, через які з'явився наш світ - можуть виникати в будь-якій кількості, якщо для цього є відповідні умови. Цілком можливо, що наше світобудову вийшло з флуктуаційної зони, яка склалася в світі-попереднику. Можна також припустити, що коли-небудь і де-небудь в нашому Всесвіті утворюється флуктуація, яка «видме» юну всесвіт зовсім іншого роду. За такої моделі дочірні всесвіти можуть відбруньковуватися безперервно. При цьому зовсім не обов'язково, що в нових світах встановлюються одні й ті ж фізичні закони. Концепція має на увазі, що в світі існує безліч ізольованих один від одного всесвітів з різними пристроєм.

циклічна теорія

Пол Стейнхардт, один з фізиків, котрі заклали підвалини інфляційної космології, вирішив розвинути цю теорію і далі. Вчений, який очолює Центр теоретичної фізики в Прінстоні, спільно з Нейлом Тьюроком з Інституту теоретичної фізики «Периметр» виклав альтернативну теорію в книзі Endless Universe: Beyond the Big Bang ( «Нескінченна Всесвіт: За гранню Великого вибуху»). Їх модель заснована на узагальненні теорії квантових суперструн, відомої як М-теорія. Відповідно до неї, фізичний світ має 11 вимірювань - десять просторових і один часовий. У ньому «плавають» простору менших розмірностей, так звані Брани (скорочення від «мембрани»). Наш Всесвіт - просто одна з таких бран.

Модель Стейнхардт і Тьюрока стверджує, що Великий вибух стався в результаті зіткнення нашої Брани з іншого браной - невідомої нам всесвіту. За цим сценарієм зіткнення відбуваються нескінченно. Відповідно до гіпотези Стейнхардт і Тьюрока, поруч з нашою браной «плаває» ще одна тривимірна брану, відокремлена крихітним відстанню. Вона також розширюється, ущільнюється і порожніє, але через трильйон років Брани почнуть зближуватися і врешті-решт зіткнуться. При цьому виділиться величезна кількість енергії, частинок і випромінювання. Цей катаклізм запустить черговий цикл розширення і охолодження Всесвіту. З моделі Стейнхардт і Тьюрока слід, що ці цикли були і в минулому і обов'язково повторяться в майбутньому. З чого ці цикли почалися, теорія замовчує.

З чого ці цикли почалися, теорія замовчує

Всесвіт
як комп'ютер

Ще одна гіпотеза про будову всесвіту говорить, що весь наш світ - це не більше ніж матриця або комп'ютерна програма. Ідею про те, що Всесвіт являє собою цифровий комп'ютер, вперше висунув німецький інженер і піонер комп'ютеробудування Конрад Цузе в книзі Calculating Space ( «Обчислювальний простір»). Серед тих, хто також розглядав Всесвіт як гігантський комп'ютер, значаться фізики Стівен Вольфрам і Герард 'т Хоофт.

Теоретики цифровий фізики припускають, що Всесвіт - по суті інформація, і, отже, вона обчислюваності. З цих припущень слід, що Всесвіт можна розглядати як результат роботи комп'ютерної програми або цифрового обчислювального пристрою. Цей комп'ютер може бути, наприклад, гігантським клітинним автоматом або універсальною машиною Тьюрінга .

Цей комп'ютер може бути, наприклад, гігантським   клітинним автоматом   або   універсальною машиною Тьюрінга

Непрямим доказом віртуальної природи Всесвіту називають принцип невизначеності в квантовій механіці

Відповідно до теорії, будь-який предмет і подія фізичного світу відбувається з постановки питань і реєстрації відповідей «так» чи «ні». Тобто за всім, що нас оточує, ховається якийсь код, аналогічний бінарним кодом комп'ютерної програми. А ми - свого роду інтерфейс, за допомогою якого з'являється доступ до даних «вселенського інтернету». Непрямим доказом віртуальної природи Всесвіту називають принцип невизначеності в квантовій механіці: частинки матерії можуть існувати в нестійкою формі, а «закріплюються» в конкретному стані тільки при спостереженні за ними.

Послідовник цифровий фізики Джон Арчибальд Вілер писав : «Не було б нерозумним уявити, що інформація знаходиться в ядрі фізики так само, як в ядрі комп'ютера. Все з біта. Іншими словами, все, що існує - кожна частка, кожне силове поле, навіть сам просторово-часовий континуум - отримує свою функцію, свій сенс і, в кінцевому рахунку, саме своє існування ».

фотографії via NASA's Marshall Space Flight Center , Øyvind Tufto

Навигация сайта
Новости
Реклама
Панель управления
Информация