Кратко:

Инфляционная модель Вселенной

Инфляция 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 из квантовой теории, основанной на принципе неопределённостей. Согласно этому принципу, дополнительные физические величи́ны не могут одновременно принимать точные значения. Неопределённость энергии системы связана со временем существования само́й 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.

 

Подробно:

Вселенная

Циклические модели Вселенной


Вселенная Гё́деля

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 Гё́дель (1906-1978) 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 не́которого 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 про́йденные циклы.

Ситуация весьма заманчивая для авторов научно-фантастических произведений. Если бы модель Гё́деля 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 Гё́деля. однако сейчас нам трудно судить о его подлинном отношении к излага́вшимся 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 Гё́делем, 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 Гё́делем (судя по всему, она всё-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 Гё́делем, 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 Гё́делем, 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...»

Модели Голда, Де́виса и Уи́лера

Если повторяющая себя Вселенная в духе Гё́деля 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 сжима́ясь 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. Де́вис решил построить свою «Вселенную», в известной мере противоположную Го́лдовской. В этой Вселенной направление течения времени в 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 Де́виса допускает проникновение через область наибольшего сжатия некоторых физических процессов из одного цикла в другой, разумеется, с соответствующей «переработкой». Именно в свете подобной возможности Де́вис 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 Де́виса 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 Де́виса нарушается один из фундамента́льнейших принципов современного естествознания, так называемый принцип причинности — «следствия не могут опережать свои причины». Но к этому принципу мы в свое время ещё вернемся, а сейчас отметим, что существует ещё одна модель развития Вселенной во времени, в известном смысле противоположная как модели Де́виса, так и ря́ду других циклических моделей. Она разработана одним из учеников Эйнштейна Дж. Уилером. И в этой модели Вселенная тоже пульсирует, то сжима́ясь, то раздува́ясь, 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, Де́виса, Уилера и им подобные — это и есть точное описание нашей Вселенной. Да на это они, пожалуй, и не претендуют. Идёт поиск. Нащупываются новые направления. Оцениваются и переоцениваются различные идеи. Осмы́сливаются 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-временны́х представлений, новых неизвестных фундаментальных физических закономерностей, новых форм причинных связей...

В.Н. Комаров.

↻Назад Читайте дальше: Многолистная модель Вселенной

Регулировки чтения: ↵ что это   ?  

Чтение голосом будет работать во всех современных Десктопных браузерах.

1.1
1.0

Поделиться в соцсетях: