Главная В избранное Контакты News О проекте Планы сайта Карта
счетчик сайта
Размер шрифта:

Кратко:

Инфляционная модель Вселенной

Инфляция Вселенной

А что было
до Большого Взрыва?

Теория о Большом Взрыве вписывается в рамки галопирующего расширения Вселенной и позволяет нам объяснить многие данные: и реликтовое излучение, и соотношение водорода с гелием, и плотность материи во Вселенной, и теорию относительности. Вместе с тем возникает вопрос - а что было до Большого Взрыва? Найти точный ответ невозможно. И всё же существуют гипотезы, согласно которым наша Вселенная могла сформироваться внутри какой-либо другой Вселенной. В основе  таких гипотез лежит идея о своеобразной иерархии миров. Можно предположить, что в составе нашей Вселенной есть другие, неведомые нам. Возможно, они находятся в процессе формирования.

Данная точка зрения вытекает их квантовой теории, основанной на принципе неопределённостей. Согласно этому принципу, дополнительные физические величины не могут одновременно принимать точные значения. Неопределённость энергии системы связана со временем существования самой системы.

Этот принцип не исключает постоянного формирования эфемерных систем, в которых частицы и античастицы будут иметь непродолжительное существование, т.е. являться виртуальными. Подобная интерпретация квантовой теории означает, что вечное существование Вселенной связано с энергией, равной нулю. Получается, что Вселенная образовалась из ничего.

...Да. Вопрос вопросов.

 

    

    

 

ВСЕЛЕННАЯ

Циклические модели Вселенной


Если фаза расширения нашей Вселенной со временем всё-таки сменится фазой сжатия, то не исключено, что после этого опять произойдёт новое расширение — и так без конца... И в соответствии с этой возможностью разработан ряд теоретических моделей подобных «циклических» Вселенных.

Идея «Вечного возвращения», «Круга времён» — существовала и в древнегреческой философии и в философских системах Индии, Китая и Ближнего Востока...

В 1949 году известный математик Курт Гёдель выступил в Принстонском университете, где в то время работал А. Эйнштейн, с докладом «Время в общей теории относительности», в котором доказывал возможность замкнутых «мировых линий» для некоторого класса моделей Вселенной. В переводе с языка теории относительности на обычный это означает что при некоторых условиях Вселенная может возвращаться к своему исходному состоянию и в дальнейшем в точности повторять раз за разом уже пройденные циклы.

Ситуация весьма заманчивая для авторов научно-фантастических произведений. Если бы модель Гёделя соответствовала действительности, то это означало бы, что все события, происходящие в окружающем нас мире сегодня, когда-то уже происходили и притом не один раз.

Альберт Эйнштейн присутствовал на докладе Гёделя. однако сейчас нам трудно судить о его подлинном отношении к излагавшимся идеям. На этот счёт воспоминания очевидцев расходятся. Согласно одним из них, великий физик в ходе развернувшейся дискуссии заметил, что результаты, изложенные в докладе, ему не нравятся, согласно другим — он, наоборот, отнесся к идеям Гёделя с симпатией.

Много лет спустя известный индийский физик-теоретик С. Чандрасекар подробно исследовал модель, предложенную Гёделем, и пришел к выводу, что возникающие в ней замкнутые траектории лишены физического смысла. Однако при этом Чандрасекар использовал метод так называемого физически разумного выбора. А подобный метод всегда связан с какими-либо произвольными интуитивными допущениями, и ему в полной мере доверять нельзя.

Правда, настораживает и то, что Вселенная гёделевского типа должна обладать парадоксальными свойствами. Например, в ней теряют смысл такие понятия, как «раньше чем» и «позже чем», то есть, по существу, утрачивают своё значение такие фундаментальные свойства времени, как единая направленность и необратимость.

Но в конце концов дело даже не в том, верна или неверна модель, предложенная Гёделем (судя по всему, она все-таки неверна). Ведь эта модель — только специальный частный случай. Существуют и другие модели, которые удовлетворяют уравнениям теории относительности и содержат замкнутые линии времени.

«Тот факт, что ситуация с возвращением в прошлое, описанная Гёделем, не проходит в предложенной им модели, — заметил по этому поводу Чандрасекар, — не исключает вообще подобной возможности в рамках общей теории относительности. Хорошо бы, конечно, доказать для общего случая невозможность замкнутых временоподобных мировых линий, но сейчас можно только сказать, что частный пример, предложенный Гёделем, оказался неверным».

Во всяком случае, показать, что подобные модели противоречат уравнениям общей теории относительности, никому не удалось.

Иными словами, из того, что циклические возвращения Вселенной к прошедшему невозможны в специальной модели, предложенной Гёделем, ещё не следует, что вообще не может существовать мир с замкнутыми линиями времени. Это ещё необходимо доказать. Кстати, возможность циклической Вселенной допускает и Дрейк. «Если наш пульсар действительно является остатком старой Вселенной, — говорит он, — то кто может утверждать, что до неё не было ещё одной, а там ещё и ещё...»

Если повторяющая себя Вселенная в духе Гёделя пока что остается весьма маловероятной возможностью, которая хотя формально и не опровергнута, но ничем и не подтверждена, то другие варианты циклических моделей разработаны более детально. В этих моделях Вселенная пульсирует, то расширяясь, то сжимаясь и всякий раз проходя при этом стадии» сверхплотной горячей плазмы.

Одна из таких моделей «сконструирована» английским астрономом Т. Голдом. Она основана на том, что современная физическая теория в принципе допускает «обращение времени». Если в уравнениях этой теории заменить направление течения времени на противоположное, то все события потекут в обратном порядке.

Вдохновившись «конструкторской» деятельностью Голда, другой английский астрофизик П. Девис решил построить свою «Вселенную», в известной мере противоположную Голдовской. В этой Вселенной направление течения времени каждом новом цикле также меняется на противоположное, но в промежутке между соседними циклами, в период наибольшего сжатия, оно вообще не имеет направления! Что это значит с физической точки зрения, сказать трудно, поскольку в современных физике и астрофизике вопросы, связанные с поведением материи в экстремальных условиях, по существу ещё не разработаны.

Любопытно также, что модель Девиса допускает проникновение через область наибольшего сжатия некоторых физических процессов из одного цикла в другой, разумеется, с соответствующей «переработкой». Именно в свете подобной возможности Девис пытается толковать так называемое реликтовое излучение. Согласно существующей теории, это излучение должно было возникнуть на одной из ранних стадий расширения Вселенной и равномерно заполнить всё мировое пространство Однако в модели Девиса реликтовое излучение приобретает совершенно иной, и, прямо скажем, неожиданный смысл. Это уже не «посланец из прошлого», а, если можно так выразиться отголосок... будущего! Именно отголосок, а не предвестник Своеобразная «радиозаря» того цикла в эволюции Вселенной, который ещё только должен наступить в будущем. При этом во Вселенной Девиса нарушается один из фундаментальнейших принципов современного естествознания, так называемый принцип причинности — «следствия не могут опережать свои причины». Но к этому принципу мы в свое время еще вернемся, а сейчас отметим, что существует ещё одна модель развития Вселенной во времени, в известном смысле противоположная как модели Девиса, так и ряду других циклических моделей. Она разработана одним из учеников Эйнштейна Дж. Уилером. И в этой модели Вселенная тоже пульсирует, то сжимаясь, то раздуваясь, но всякий раз она возрождается из сверхплотного сгустка в ином виде, с новыми характерными параметрами и даже новым набором элементарных частиц. Мало того, во Вселенной Уилера нет вообще времени в обычном понимании этого слова — нет настоящего и нет будущего!

Никто, разумеется, не возьмет на себя смелость утверждать, что модели Голда, Девиса, Уилера и им подобные — это и есть точное описание нашей Вселенной. Да на это они, пожалуй, и не претендуют. Идет поиск. Нащупываются новые направления. Оцениваются и переоцениваются различные идеи. Осмысливаются новые факты...

И ценность перечисленных выше моделей на данном этапе развития науки о Вселенной определяется не столько степенью соответствия реальному положению вещей, сколько их эвристическим характером. Они побуждают к поиску новых пространственно-временных представлений, новых неизвестных фундаментальных физических закономерностей, новых форм причинных связей...

В. Н. Комаров.

>>>Читайте дальше: Многолистная модель Вселенной.

Структура Вселенной Судьба Вселенной Реликтовое излучениеАнизотропия реликтового излученияАнизотропия как индикатор ранней Вселенной Изотропна ли Вселенная? Масштабы Вселенной Сколь велика Вселенная? Открытие сотовой структуры Вселенной Альтернативная точка зрения на структуру Вселенной Циклические модели Вселенной Многолистная модель Вселенной Горячая пульсирующая Вселенная

 
 
Главная В закладки Контакты Новости О проекте Планы сайта

open
© KV


 


 

Если экстраполировать расширение Вселенной в прошлое и при этом предположить, что вся её энергия находилась в тепловой форме, то можно оценить температуру ранней Вселенной. Предполагается, что спустя одну сотую секунды после расширения температура Вселенной была порядка 100 миллиардов градусов. При такой высокой температуре энергия частиц была настолько велика, что не могли образовываться атомные ядра, поэтому вещество Вселенной состояло из отдельных элементарных частиц.

По мере расширения Вселенной её температура падала.

Закрыть урок