Отправляет email-рассылки с помощью сервиса Sendsay
Общество → Человек и общество

Звёздный Путь 2304

Открытая группа
29803 участника
Администратор Sunlight

Важные темы:

Модератор Mеломан
Модератор Звёздный Путь

Последние откомментированные темы:

20240602175833

←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →
ANDROMEDA
пишет:

Как возникла наша Вселенная?

#

Большой взрыв объясняет, откуда взялась наша нынешняя Вселенная, но не объясняет, откуда взялась сингулярность.

В течение многих лет теория заключалась в том, что Вселенная вечна и что Вселенная колеблется между Большим взрывом и Большим столкновением. Идея заключалась в том, что плотность массы Вселенной была больше, чем омега, и что расширение Вселенной замедлится, что приведет к реформированию исходной сингулярности.

В 1998 году было обнаружено, что скорость расширения Вселенной увеличивается, а не замедляется, как предполагалось. Это означает, что плотность Вселенной меньше одной омеги, и Вселенная не соберется вместе, чтобы реформировать сингулярность.

Эмпирически установлено, что Вселенная представляет собой открытую систему, что указывает на существование чего-то помимо нашей нынешней Вселенной. Нынешняя Вселенная началась с Большого Взрыва, но она будет бесконечно расширяться, никогда не повторяясь.

Нынешняя Вселенная началась с Большого взрыва, но что стало причиной существования материи и энергии, вызвавших Большой взрыв, остается загадкой.

Из всех вопросов, которые мы можем придумать о Вселенной, пожалуй, самый грандиозный из всех — спросить, откуда все это взялось в первую очередь?

Это не простой вопрос, потому что для того, чтобы понять, откуда что-то взялось, мы должны сначала точно знать, что это такое.

Точно так же мы должны достаточно хорошо понимать законы физики, чтобы быть в состоянии рассчитать результат физической системы, которая начинается с определенного набора начальных условий.

Только исходя из этих отправных точек, мы можем определить возможные пути того, как вещи стали такими, какие они есть сегодня, и выяснить, какие из них делают предсказания, согласующиеся со Вселенной, в которой мы живем.

Однако при рассмотрении этого примечательно следующее: независимо от того, когда в прошлом или будущем мы задали бы этот вопрос, научный подход к нему всегда приводил бы к одной и той же космической истории.

Сегодня мы невероятно далеко отодвинули границы, определив происхождение планет, звезд, элементов, атомов и многого другого.

Мы обнаружили неопровержимые доказательства горячего Большого взрыва и даже информацию, которая подводит нас к этому грандиозному моменту творения.

Несмотря на все, что мы знаем, есть некоторые эпические неизвестные, которые в настоящее время не имеют решения.

Вот где мы находимся сегодня.

Сегодня, когда мы смотрим на Вселенную за пределы нашей Земли, возникает великолепная и довольно полная картина.

Мы знаем, что наша планета, как и любая другая планета во Вселенной, состоит из атомов.

Газообразная атмосфера окутывает твердый центр, состоящий из самых плотных, самых тяжелых атомов.

Более легкие слои плавают поверх более плотных, что приводит к луковицеобразной композиционной структуре для каждой планеты, карликовой планеты и луны, достаточно изученных на данный момент.

Планеты свободно перемещаются по галактике, а также вращаются вокруг звезд, которые в своих ядрах превращают более легкие элементы в более тяжелые.

Когда у звезды заканчивается топливо, ее ядро сжимается и нагревается.

Если оно станет достаточно горячим и плотным, следующий набор элементов в цепочке продолжит сплавляться — в противном случае звезда превращается в звездный остаток: осторожно в одних случаях и катастрофически в других.

В более крупных масштабах звезды группируются в более крупные скопления, известные как галактики, причем галактики объединяются в группы, скопления и даже более крупные сверхструктуры.

Все вместе они образуют структуру, известную как космическая паутина, где галактики расположены вдоль нитей, сгруппированных вместе на стыках этих нитей, и где эта структура разделена огромными, пустыми космическими пустотами.

Вот что такое Вселенная.

Однако, если мы хотим знать, как это произошло, мы должны применить законы физики ко Вселенной и проследить эволюцию физических систем, которые, как мы знаем, существуют.

Например:

  • Мы знаем, как работает гравитация — у нас есть законы общей теории относительности, которые управляют ею, поэтому везде, где у вас есть масса или энергия, у вас есть явление гравитации;
  • Мы знаем, как работает электромагнетизм — где бы у вас ни был электрически заряженный объект, движущийся или покоящийся, или электромагнитная волна (например, фотон), в игру вступает электромагнитная сила;
  • Мы знаем, как работают ядерные взаимодействия, в том числе как кварки и глюоны связываются вместе, образуя протоны и нейтроны, как протоны и нейтроны связываются вместе, образуя атомные ядра, и как нестабильные ядра (а также другие комбинации кварков и / или антикварков, помимо протонов и нейтронов) радиоактивно распадаются;
  • И мы знаем, как эволюционировать во времени любую физическую систему, с которой мы начинаем.

Проще говоря, если вы даете физику набор начальных условий, описывающих вашу систему, он может записать уравнения, которые управляют эволюцией этой системы, и может сказать вам — в пределах неопределенности и индетерминизма, присущих природе — что результат (или вероятностный набор результатов) этой системы будет в любой момент в будущем.

Космическая инфляция утверждает, что до горячего Большого взрыва, когда материя и излучение заполняли горячую, плотную, в значительной степени однородную и быстро расширяющуюся Вселенную, Вселенная была полностью пустой.

Только вместо того, чтобы не иметь в себе энергии (или очень малого количества, как в случае с сегодняшней темной энергией), она обладала огромным количеством энергии, присущей структуре пространства.

По мере расширения Вселенной создается больше пространства, и поэтому плотность энергии остается постоянной.

В результате Вселенная повсюду приобретает одни и те же свойства, она растягивается так, что ее кривизна становится плоской, и квантовые флуктуации, которые обычно пронизывают все пространство в крошечных масштабах, вместо этого растягиваются за счет инфляции до огромных космических масштабов.

Согласно теории инфляции, эти колебания должны были заложить основы структуры, которую мы имеем сегодня, и они обладали бы свойствами бытия:

  • почти одинаковой величины во всех масштабах,
  • генерируется в масштабах, превышающих космический горизонт (т. е. в масштабах, больших, чем мог бы пройти свет с момента начала горячего Большого взрыва),
  • 100% адиабатический (с постоянной энтропией) и 0% изокруглый (с постоянной пространственной кривизной),

и это также предсказывает, что свойства остаточного свечения Большого взрыва должны указывать на максимальную температуру горячего Большого взрыва, которая существенно ниже максимально возможной температуры: температуры Планка.

К сожалению, это все, на что мы способны с тем пониманием Вселенной, которое у нас есть сегодня.

Из-за природы инфляции она по необходимости стирает любую информацию, существовавшую во Вселенной до того, как это произошло.

На самом деле, мы можем только надеяться получить доступ к тому, что произошло в течение последних ~1032 секунд или около того инфляции — все, что произошло ранее, будет недоступно нам отсюда, из нашей Вселенной.

Хотя мы можем с уверенностью утверждать, откуда взялась наша наблюдаемая Вселенная, и объяснять происхождение огромного множества явлений в ней, вопросы о том, откуда вообще взялись такие вещи, как пространство, время, энергия или законы физики, и возникли ли они вообще, остаются без ответа.

Несмотря на все, что мы знаем, мы можем быть уверены, что все, что мы когда-либо узнаем, ограничено.

Существует конечное число частиц, кодирующих конечное количество информации, которые существовали в течение конечного промежутка времени в пределах нашей видимой Вселенной.

Хотя на такие вопросы, как почему наша Вселенная заполнена материей, а не антивеществом, почему у нас есть темная материя и темная энергия и почему константы природы имеют те значения, которые они имеют, когда-нибудь могут быть даны ответы, нет никакой гарантии, что то, что остается во Вселенной сегодня, дает нам достаточно информации, чтобы найти ответы.

Ответим ли мы когда-нибудь на эти вопросы, остается неизвестным, но в тот момент, когда мы решим, что не можем, и прекратим поиски, мы будем правы.

источник
Это интересно
0

ANDROMEDA
09.08.2023
Пожаловаться Просмотров: 177  
Комментарии 0
←  Предыдущая тема Все темы Следующая тема →


Комментарии временно отключены