Tweeter button Facebook button Youtube button

В космологии - настоящая революция

14/07/2011
By

print
Валерий Рубаков и Алексей Старобинский

Валерий Рубаков и Алексей Старобинский

Новейшие открытия в физике перевернули наши представления о мироздании. Теперь известно, что миром движет энергия неизвестной природы, вселенных множество, а нашу Вселенную вполне могли сотворить в лаборатории представители сверхцивилизации.

В космологии - настоящая революция. Принципиальные изменения в наших представлениях об устройстве мира произошли в последние год-полтора. Главный и уже не подвергающийся сомнению факт состоит в том, что Вселенная на 25 процентов состоит из невидимой Темной материи и еще на 70-из Темной энергии, физические свойства которой и сама ее природа неизвестны. Более того, физики не могут придумать, как ее изучать. Но следствия из этого открытия вывести можно, и следствия эти - самые фантастические.

- Лет пятнадцать назад космология была скорее качественной наукой, чем точной,- говорит главный научный сотрудник Института ядерных исследований РАН, академик РАН Валерий Рубаков.- Но потом начались измерения, а в последние пять лет - просто бум в этой области.

Началось все в начале 90-х годов прошлого века с измерения температуры реликтового излучения.

- Реликтовое излучение было открыто в 1965 году на уровне радиошума,- говорит Владимир Лукаш, заведующий отделом теоретической астрофизики Астрокосмического центра Физического института им. П.Н. Лебедева РАН. - А сейчас измеряются тонкие детали этого излучения, по которым можно судить и о состоянии Вселенной, и о количестве вещества и энергии в ней.

Реликтовое излучение называют эхом Большого взрыва - самых ранних стадий развития нашей Вселенной. Тогда она из микроскопической стремительно раздулась в привычный нам огромный размер и мгновенно разогрелась до очень больших температур. Остывая, вещество стало светиться, этот свет и есть реликтовое излучение. За 14 миллиардов лет, впрочем, фотоны света, возникшие при Большом взрыве, остыли и превратились в радиоволны с температурой 2,7 Кельвина (всего на 2,7 градуса выше температуры вакуума).

- Это в буквальном смысле фотография Вселенной возраста, когда она была совсем юная,-300 тысяч лет, - говорит Рубаков. - И устройство ее отличалось от современного. Тогда еще не было, разумеется, ни галактик, ни звезд. Но все же Вселенная была не совсем однородная. Фактически в ее веществе ходили звуковые волны. Потом, когда она раздулась, из этих волн образовалось все, что мы видим, - галактики, скопления галактик…

И вот по температуре реликтового излучения, приходящего к нам с разных сторон, удалось измерить величину тех ранних звуковых волн. А потом по этим данным - количество вещества в современной Вселенной. Выяснилась удивительная вещь: обычного вещества, из которого состоят звезды и планеты, не хватает. Его масса составляет всего пять процентов от того, сколько должно быть.

Стали искать недостающие девяносто пять процентов. Оказалось, что они состоят из двух компонентов: Темной материи и Темной энергии. Первой во Вселенной 25 процентов, а второй - 70. Темная материя - это пока не открытые частицы. Они тяжелые, очень слабо взаимодействуют с веществом: не имеют электрического заряда, не участвуют в ядерных силах, иначе их бы давно открыли. Они летают вокруг нас и сквозь нас. Но все же слабенько они с веществом взаимодействуют - на уровне нейтрино.

- На нас падает 10 миллиардов штук нейтрино в секунду, и мы этого не замечаем, - говорит Рубаков. - То же самое с тяжелыми частицами Темной материи. Но нейтрино детектируют, значит, есть надежда, что и Темную материю откроют. Думаю, эта проблема будет решена в ближайшие годы.

ЭНЕРГИЯ, ЧЕМ БЫ ОНА НИ БЫЛА

Но откуда стало известно, что Темной материи во Вселенной 25 процентов, если ее не видно? На самом деле ее присутствие можно обнаружить по скорости, с которой вращаются галактики. Если бы в галактиках было только обычное вещество, тогда они вращались бы по-другому. Это, кстати, тоже выяснилось из астрономических наблюдений последних лет. Вычисления показали, что галактики как бы вложены внутрь шаров из невидимого вещества. Причем размеры этих шаров больше, чем размеры видимых частей галактик, а их массы недостаточно, чтобы сошлись вычисления всей энергии Вселенной.

- В последние полтора года появились данные космического эксперимента WMAP, где измеряли реликтовое излучение на разных направлениях, - говорит Лукаш. - Это и расставило все точки. Мы получили информацию о количестве Темной материи. И оказалось, что в сумме с обычной материей это количество составило только треть от всей Вселенной.

В уравнениях Эйнштейна оставалось только одно вакантное место для недостающих 70 процентов Вселенной. Это был так называемый лямбда-член, характеризующий некую энергию, чем бы она ни была. Ее и назвали Темной энергией.

В то же время выяснилась еще более поразительная вещь - Темная энергия действует как антигравитация, то есть заставляет Вселенную расширяться все быстрее. То, что Вселенная расширяется ускоренно, определили по скорости удаления от нас так называемых стандартных свечей - сверхновых звезд. Свет этих звезд был испущен очень давно, миллиарды лет назад. Значит, можно вычислить, с какой скоростью Вселенная расширялась в те времена. А с какой скоростью она расширяется сейчас, тоже известно. Отсюда и обнаружили ускорение, которое вызывает Темная энергия.

- С Темной энергией вообще кабак! - говорит Рубаков. - Это крайне необычная штука. Дело вот в чем. Нормально, если бы расширение Вселенной тормозилось гравитацией. А наблюдения говорят, что в последние несколько миллиардов лет темп расширения увеличивается. Это значит, что оставшиеся 70 процентов энергии должно обеспечивать что-то, что, грубо говоря, антигравитирует. Реально неизвестно, что такое Темная энергия, даже гипотез хороших нет. Некоторые ученые говорят об отрицательном давлении вакуума. В уравнениях теории относительности это может быть. Но есть проблема. Число, которого требуют уравнения, ни в какие ворота не лезет с точки зрения физики частиц. Оно очень маленькое. Порядков на пятьдесят меньше, чем должно быть. С другой стороны, если бы это число соответствовало остальной физике, то пространство растягивалось бы прямо вот здесь, у нас на глазах.

Чтобы избежать противоречий, физики придумали слово для Темной энергии - «квинтэссенция». Означает оно, что это некое новое поле, но на самом деле это пока только еще одни слова. Есть и другие гипотезы, самые экзотические. Например, что гравитация на больших расстояниях не подчиняется теории относительности. Но пока построить теоретическую модель, непротиворечивую хотя бы внутри себя, не удается. И совершенно не видно способов проверить в лаборатории. Это тоже странная ситуация для физики.

ПЕНА ВРЕМЕНИ

Тем не менее в космологии есть гипотеза, которая хоть и не объясняет природу Темной энергии, но само наличие этой энергии предсказала еще двадцать лет назад. Называется она инфляционной. В свете открытий последних лет инфляционная гипотеза стала общепринятой, почему и говорят о перевороте в космологии. Эту гипотезу развивали несколько ученых и у нас, и за границей, но первую работу на эту тему опубликовал в 1979 году Алексей Старобинский, сотрудник Института теоретической физики им. Л.Д. Ландау.

- Можно надеяться, что в ближайшие пять - десять лет будет найдено прямое подтверждение инфляционной гипотезы, - говорит Рубаков. - Заключается оно в следующем. Кроме электромагнитных полей есть гравитационное поле. И в нем тоже есть флуктуации. Вот эти флуктуации тоже должны были усилиться при раздувании Вселенной и превратиться в гравитационные волны. Их тоже можно заметить, наблюдая реликтовое излучение. И тогда это будет окончательный триумф инфляционной гипотезы.

Сама гипотеза говорит, что Вселенная до Большого взрыва была частью чего-то гораздо большего. Это «нечто» существовало и существует всегда, и материя в нем находится в бесструктурном состоянии - нет ни атомов, ни частиц. Потом наш кусочек этого «нечто» начал стремительно раздуваться и за малые доли секунды из микроскопического стал гигантским: Вселенная растянулась и стала большего размера, чем мы видим. Она и сейчас больше - мы видим меньше одной сотой ее части.

Немного наивно, но наглядно раздувание пузыря Вселенной можно представить так: если бы мы жили на поверхности воздушного шарика, который надувают, то мы бы стали отъезжать друг от друга. Произошло почти мгновенное растягивание всех масштабов. Неизвестная энергия, вызвавшая раздувание, перешла в тепло. Вселенная разогрелась и началось то, что в старой космологии называлось Большим взрывом.

- В рамках современной космологии нет никакого однократного начала мира,- говорит Алексей Старобинский. - Есть только переход из какой-то пока неизвестной предыдущей стадии. В какой-то момент возникает пузырь, потом он раздувается. Часть этого пузыря - наша Вселенная. Но видно, что и до этого что-то было и после будет. Все это похоже на такую картинку: кипит вода, в ней все время возникают пузыри. Этих пузырей много. Некоторые из них разрастаются. И можно сказать, что это пространственно-временная пена.

После Большого взрыва ускорение Вселенной тормозилось гравитацией, но семь миллиардов лет назад наш мир опять стал расширяться ускоренно. Математически и начало раздувания, и нынешнее состояние описываются практически одинаково. Таким образом, Темная энергия очень естественно ложится в инфляционный сценарий. Другое дело, что мы не можем объяснить, почему она так себя ведет. То есть мы не знаем физическую природу Темной энергии.

- Но это мы не знаем, - говорит Старобинский, - а природа-то знает.

ВСЕЛЕННАЯ МНОЖЕСТВЕННОЕ ЧИСЛО

Вселенная в описании инфляционной гипотезы выглядит совсем иначе, чем в старой космологии (основоположником которой тоже можно считать нашего соотечественника Александра Фридмана). Главное философское следствие -множественность вселенных. Оказывается, что наш «пузырь» - это отнюдь не весь мир, а только маленькая его часть. Можно ли в таком случае выйти за его границы и попасть в «параллельный мир»?

Математически это выглядит так, что между «пузырями» всегда есть инфляционные области. А там пространство расширяется так быстро, что никакой сигнал не может успеть его преодолеть. Практически это и означает, что из одной части Вселенной в другую попасть нельзя. Для этого нужно каким-то образом попасть назад в прошлое, в доинфляционную стадию, и только потом пойти в будущее по новому «пузырю». Это сейчас представляется физикам невозможным.

Из новой космологии также следует, что возможны вселенные с другими свойствами: с большим числом измерений или с другими квантовыми законами. Вы кидаете кубик много раз, и он в конце концов упадет каждой из сторон. В случае со Вселенной никто не знает, сколько сторон у этого кубика.

НЕСКОЛЬКО МИЛЛИАРДОВ ЛЕТ ВСЕ БУДЕТ СПОКОЙНО

Из всей новой космологии есть очень важное для нашего мира следствие: вариантов будущего Вселенной множество. Можно привести мнение всех трех наших экспертов по этому поводу:

- Все модели связаны с вопросом, стабильна ли Темная энергия,- говорит Владимир Лукаш. - Если стабильна, то все будет разлетаться, другие галактики уйдут за горизонт событий, то есть свет оттуда не прилетит к нам никогда. А наша Галактика будет такой: в центре - черная дыра, а вокруг - мертвые звезды. Но если Темная энергия нестабильна, то возникают и другие варианты.

- За несколько десятков миллиардов лет ничего особенного со Вселенной не случится. Она будет продолжать расширяться,- утверждает Алексей Старобинский.- А что будет потом? Трудно сказать. Мы не понимаем физической природы Темной энергии. Мы не знаем начальных условий уравнений, а что более важно - мы не знаем самих уравнений. Мы ничего не можем сказать о том, устойчива она или нет и как поведет себя со временем.

- Завтра ничего не произойдет, - подытожил Рубаков, - а через 20-30 миллиардов лет у Вселенной могут быть законы, отличные от современных.

universe-news.ru

Нравится

На Главную страницу сайта victorpetrov.ru

Tags: , , , ,

4 Responses to В космологии - настоящая революция

  1. Гусейн Гурбанов, Баку, Азербайджан on 04/01/2015 at 20:49

    Для того, чтобы представить ИЗНАЧАЛЬНОЕ БЕСПРЕДЕЛЬНОЕ ПРОСТРАНСТВО (изн. БП-о) разновидно ЭЛЕМЕНТНО (Эл-тно) завершённым НЕОБХОДИМО И ДОСТАТОЧНО (НИД-о) постулировать присутствие в нём двух Эл-тов с ПРОСТО и СЛОЖНО/ замкнуто системно проявляемыми СУЩНОСТЯМИ (Сщ-ями), а для представления изн. БП-а разнородно Эл-тно завершённым НИД-о постулировать присутствие в нём ещё одного Эл-та – Всевышнего и Всемогущего Бога – имеющего незамкнуто системно проявляемую Сщ-ь. Нетрудно предположить то, что уже при НИД-ном минимальном прирашении НЕМАТЕРИАЛЬНОЙ СОСТАВЛЯЮЩЕЙ (неМ-ой Сс-ей) Сщ-и Бога – Духа Божьего – НИД-о минимально нисходяще направленно постоянно развёртываемой от М-ой Сс-ей Сщ-и Бога происходит преодоление противопроявляемости Его Сщ-и вследствие распада Сщ-ей ПРОСТО и СЛОЖНО ввиду блокирования исхождения восходяще направленно постоянно развёртываемых неМ-ых Сс-их их Сщ-ей. На основе М-ых Сс-их от бывших ПРОСТО и СЛОЖНО Богом развёртываются Сщ-но противопроявляемые (Адаму изначально противостоят ангелы в числе которых ещё не проявившийся сатана) Эл-ты производного БП-а. /остальное изложено в завершающем варианте «Кратчайшей философии бытия»/
    Завершая начинания Зенона на примере парадоксов разносторонне показавшего абсурдность применения МЕТОДА ЗАВУАЛИРОВАННОГО ОТРИЦАНИЯ (МЗО) к сфере чувственно постигаемого, основанного на отождествлении с математической точкой Сс-их этой сферы, Леметр санкционировал законность применение МЗО к сфере умопостигаемого! Баланс в постижении обоих сфер нарушенный констатациями элейца «восстановился» благодаря предположениям бельгийского священника-физика… Не разобравшись с сутью апорий трудно противостоять научной интерпретации космологического вопроса!
    Зенон раскрыл картину дискредитации как фиксируемого в ОТНОШЕНИЯХ (Отн-ях) с Сс-ими сферы ЧУВСТВЕННО ПОСТИГАЕМОГО объективного /Отн-ях №2/, так и самих Отн-й №2 с их представляющим пространственно-временным континуумом, что, однако, не могло удержать тех, кто легко оперирует зафиксированным в Отн-ях №2 от попыток:
    1. дискредитации Отн-й с Сс-ими сферы УМОПОСТИГАЕМОГО объективного /Отн-й №1/ и их представляющего БП-а понятиями «изотропная однородность», «сингулярность» не отвечающим требованиям принципа качественно и количественно Эл-тной НИД-ости для представления изн.БП-а – так полагается базис для космологии.
    2. экстраполяции фиксируемого в Отн-ях №2 на Отн-я №1 – так посредством понятий ложных для Отн-й №1, но верных для Отн-й №2 развёртывается надстройка космологии. Неудивительно, что доказательной базой для такой «науки» должен был стать канувший в бесперспективность БАК (большой андроидный коллайдер).

  2. Гусейн Гурбанов, Баку, Азербайджан on 02/03/2015 at 23:38

    Резюме статьи «О Боге-Творце, Зеноне и космологических заблуждениях»:
    1. При РАЗВЁРТЫВАНИИ (разВ-нии) протяжения Духа Божьего за уровень изначального разВ-ния происходит сВ-ние максимально разнородной с Божьей Сщ-ью минимально численно Эл-тной однородности (оРд-и №1) и Бог на основе ставших неактивными М-ых Сс-их от оРд-и №1 разВ-ет минимально разнородную с Его Сщ-ью максимально численно Эл-тную однородность (оРд-ь №2), процесс сВ-ния которой начнётся в известный Богу момент времени (являющуюся моментом достижения цели рВ-ния оРд-и №2) начавшуюся с момента завершения разВ-ния оРд-и №2 . С возвратом протяжения Духа к уровню изначального разВ-ния вновь разВ-ется оРд-ь №1 – потенциал Бога для осуществления превращений оРд-и №1 в оРд-ь №2 и оРд-и №2 в оРд-ь №1 беспределен! «Большой Взрыв» это один из череды атеистических абсурдов!
    2. Существование Бога не доказуемо научно, т.е. проявления Божьей Сщ-и не фиксируемы в Отн-ях №2!

  3. Владимир on 17/03/2017 at 19:02

    В основе всего лежит крест, делящий пространство на четыре подпространства. Каждое из подпространств является трёхмерным, а в сумме совокупное пространство является 12 ти мерным. Начало развития и его конец лежат в начале креста-в его центре. В изначальном состояниивсе двеннадцать измерений были равноправными, а вещество и вся материя находились в бесструктурном состоянии.Возможно,именно флуктуация в какой-то момент вывела материю из безразличного состояния. Очевидно в этот момент возникли время и пространство, как четырёхмерное образование. Развиваясь по спирали время проецировало 12 ти мерное пространство на каждые из четырёх трёхмерных подпространст четырёхликого креста. Очевидно, что начальный путь развития Вселеннаой проходил в области пространства, разделённого вертикальной линией креста, иначе говоря, в ортогональном по отношению к нашему пространстве. В нём масса и энергия по отношению к массе и энерги нашего пространства меняются ролями. А когда стрела времени перешла в наше, разделённое горизонтальной линией креста пространство, то то, что было массой превратилось в энергию и наооборот, что было энергией в ортогональном пространсте превратилось в массу в нашем пространстве. Отсюда следует возникновение несохранения электрослабой симметрии при переходе из одного пространства в другое. Полная симметрия, очевидна должна, всвязи с этим, учитывать, определяемую крестом четырёхликость. В этой связи, хотелось бы превести один пример. В сакральной геометри наиболее значимой фигурой египтян является знак (анк,анх) - символ жизни в древнем Египте. В нём заключены две фигуры: крест как символ жизни и круг как символ вечности. Все вместе понимаются как бессмертие или "предстоящая жизнь". Круг-Овал означает вечность или круговорот жизни, а крестовидное расширение, понимается ка переход из бесконечности в пространство. В представлении автора: вместо круга следует, очевидно рассматривать спираль развития, а  крест как переход из вечности в пространство следует понимать как проекцию 12 ти мерного пространства на каждое из трёхмерных подпространств совокупного пространства. 

  4. Гусейн Гурбанов on 04/11/2018 at 18:49

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system