Ten artykuł został napisany przez Vladimira Gorunovicha dla moich witryn i witryny „Wikiknowledge” i umieszczony na tej stronie w celu ochrony informacji przed wandalami.

Ekspansja wszechświata- wyimaginowany proces niemal jednorodnej i niemal izotropowej ekspansji przestrzeni kosmicznej po hipotetycznym pojawieniu się Wszechświata, w wyniku tzw. „Wielkiego Wybuchu”. Zakłada się, że ekspansja Wszechświata jest obserwowana w postaci spełnienia się prawa Hubble'a. Teoretycznie zjawisko to przewidział A. Friedman na wczesnym etapie rozwoju ogólnej teorii względności na podstawie ogólnych rozważań filozoficznych dotyczących jednorodności i izotropii Wszechświata.

W chwili obecnej fizyka nie ma bezpośrednich dowodów na istnienie ekspansji Wszechświata, a także poddaje w wątpliwość zgodność z naturą modelu Wielkiego Wybuchu, zwanego historycznie (błędnie) teorią. Nikt nie zmierzył dokładnej odległości do odległych galaktyk i nie wykazał, że stale się zwiększa.

Pod koniec XX wieku pojawiły się stwierdzenia, że ​​Wszechświat nie tylko się rozszerza, ale rozszerza się w przyspieszonym tempie. Ten wniosek został wysunięty na podstawie obserwacji widm supernowych typu Ia. W rzeczywistości znaleziono odstępstwo od prawa Hubble'a, które może wskazywać na jego niedokładność lub niedokładność (w całym Wszechświecie).

2 Ekspansja wszechświata i „Wielki Wybuch”
3 „Przyspieszenie” ekspansji Wszechświata
4 Ekspansja Wszechświata i „Promieniowanie Reliktów”
5 Ekspansja Wszechświata – podsumowanie

1 Ekspansja Wszechświata i przesunięcie ku czerwieni

• Główny artykuł: Przesunięcie ku czerwieni

Na podstawie interpretacji przesunięcia ku czerwieni na korzyść efektu Dopplera wysunięto wniosek o obecności ekspansji Wszechświata. Ale w tamtym czasie fizyka nie wiedziała nic o oddziaływaniach neutrin i fotonów z neutrinami. Hipoteza ekspansji wszechświata wydawała się wówczas przekonująca.

Ale czas minął. Fizyka badała mikroświat coraz głębiej i dokładniej. Odkryto ogromną liczbę cząstek elementarnych, zbadano ich właściwości. Następnie jako uogólnienie zgromadzonych danych eksperymentalnych pojawiła się teoria pola cząstek elementarnych, która ustaliła elektromagnetyczną naturę materii, w tym tak nieuchwytną cząstkę jak neutrino. Otóż ​​skoro (zgodnie z klasyczną elektrodynamiką) pola elektromagnetyczne oddziałują ze sobą, to znaczy, że foton będzie oddziaływał również z neutrinem. Tak więc interakcje foton-neutrino, ignorowane przez model standardowy, prowadzą do powstania przesunięcia ku czerwieni w widmach gwiazd w odległych galaktykach - co obserwujemy.

Zatem fizyka nie może stwierdzić, że przesunięcie ku czerwieni jest konsekwencją rozszerzania się Wszechświata. - Redshift, pozwalający na niejednoznaczną interpretację, nie może być uznany przez fizykę za dowód ekspansji Wszechświata.

2 Ekspansja wszechświata i „Wielki Wybuch”

• Główny artykuł: Wielki Wybuch

Fizyka zaprzecza możliwości Wielkiego Wybuchu w historii Wszechświata, jako wydarzenia ignorującego prawa natury. Dlatego wymyślono Wielki Wybuch nie może spowodować ekspansji wszechświata.

3 „Przyspieszenie” ekspansji Wszechświata

• Główny artykuł: ciemna energia

Fizyka nie ustaliła obecności ciemnej energii we wszechświecie. Co więcej, fizyka odrzuca ciemną energię jako oddzielną formę energii (a także ciemną materię jako oddzielną formę materii). W konsekwencji, fizyka nie ustaliła obecności sił fizycznych rozszerzających wszechświat.

Weźmy mały fragment z Wikipedii: „Na przykład, gdy objętość Wszechświata podwaja się, gęstość materii barionowej zmniejsza się o połowę, a gęstość ciemnej energii pozostaje prawie niezmieniona (lub dokładnie niezmieniona - w wariancie ze stałą kosmologiczną) ”. Z tego, co zostało powiedziane, wynika, że ​​hipotetyczna „ciemna” energia będzie sprzeczna z prawem zachowania energii, ponieważ ekspansja Wszechświata będzie musiała zwiększyć jego całkowitą energię - wziętą z niczego. - Możesz wymyślić wszystko, co ci się podoba, obserwując galaktyki przez teleskop z dużej odległości. Możesz nawet dostać za to Nagrodę Nobla - ale to niczego we Wszechświecie nie zmieni.

4 Ekspansja Wszechświata i „Promieniowanie Reliktów”

• Główny artykuł: Promieniowanie CMB

Ekspansja Wszechświata nie wynika z obecności w przyrodzie kosmicznego promieniowania mikrofalowego historycznie (błędnie) nazywanego promieniowaniem reliktowym. Pojawienie się promieniowania elektromagnetycznego w wyniku ekspansji wszechświata będzie wiązało się z naruszeniem prawa zachowania energii i praw elektromagnetyzmu. Twierdzenie, że to promieniowanie powstało ponad 13 miliardów lat temu, nie zostało niczego udowodnione - to tylko jedno z założeń dotyczących źródła mikrofalowego promieniowania kosmicznego tła.

Obecnie teoria pola cząstek elementarnych ustaliła jedno z naturalnych źródeł promieniowania mikrofalowego tła, które odpowiada prawom natury: są to oddziaływania cząstek elementarnych, takich jak neutrina. Relatywistyczne neutrina elektronowe emitowane przez gwiazdy w większości opuszczają galaktyki i zderzają się ze związkami molekularnymi innych neutrin elektronowych. W wyniku takiego zderzenia w przestrzeni międzygalaktycznej dochodzi do rozbicia związków molekularnych neutrin elektronowych. Po pewnej liczbie zderzeń z innymi podobnymi związkami i utracie energii kinetycznej para neutrin elektronowych ponownie łączy się w stan związany z emisją kwantów promieniowania elektromagnetycznego. Dlatego należy zaobserwować mikrofalowe promieniowanie elektromagnetyczne emanujące ze wszystkich regionów kosmosu, nawet z tych, w których nie ma gwiazd. Ale prawo zachowania energii oraz prawa elektromagnetyzmu są w tym przypadku spełnione. Najintensywniejsze promieniowanie będzie pochodzić z galaktyk, w których skupione są źródła neutrin elektronowych - gwiazd. Zatem najbardziej intensywne dla ziemskiego obserwatora powinno być promieniowanie emanujące z przestrzeni otaczającej Drogę Mleczną.

Tak wygląda prawdziwa mapa kosmicznego mikrofalowego tła, bez retuszu do opowieści o „Wielkim Wybuchu”.

Tak więc kosmiczne mikrofalowe tło historycznie (błędnie) nazywane „kosmicznym mikrofalowym promieniowaniem tła” nie jest dowodem na ekspansję Wszechświata.

5 Ekspansja Wszechświata – podsumowanie

Fizyka nie ustaliła dowodów na ekspansję wszechświata. Istnieją pewne pośrednie dane interpretowane przez zwolenników hipotezy Wielkiego Wybuchu jako potwierdzające istnienie ekspansji Wszechświata, ale fizyka wykazała niespójność tych argumentów. - Trzeba szukać naukowych odpowiedzi na tajemnice natury, a nie pisać bajki.

Władimir Gorunowicz

Wszystko, co zostało tu powiedziane do tej pory, to tylko hipotezy oparte na pewnych faktach. Te same fakty można jednak interpretować w inny sposób.

Wielokrotnie podejmowano więc próby interpretowania przesunięcia ku czerwieni nie jako konsekwencji efektu Dopplera i ekspansji Wszechświata, ale jako konsekwencję spadku energii i naturalnej częstotliwości fotonów w miarę ich przemieszczania się przez wiele milionów lat w przestrzeń międzygalaktyczna, w wyniku oddziaływania z polami grawitacyjnymi, powstaje tło neutrinowe, którego nie obserwuje się w materii. Próby takie zostały odrzucone, ponieważ opierały się na założeniu jakiegoś jeszcze nieznanego prawa natury i zjawiska oddziaływania promieniowania z innymi rodzajami materii.

Faktem jest jednak, że akceptacja przesunięcia ku czerwieni jako konsekwencja efektu Dopplera prowadzi do konsekwencji, które, jeśli są akceptowane, opierają się na zbiorze jeszcze bardziej niejasnych i nieznanych praw natury, a ich liczba jest znacznie większa niż we wskazanej hipotezie. . Dziś istnieją obserwacje kwazarów. Linie widmowe kwazarów mają anomalnie wysokie przesunięcie ku czerwieni 2,5 - 2,8. Oznacza to, że gdyby takie przesunięcie ku czerwieni było spowodowane efektem Dopplera, to szybkość usuwania kwazarów byłaby 2,5-2,8 razy większa niż prędkość światła, co jest niemożliwe. Wynika z tego, że większość przesunięcia ku czerwieni kwazarów jest spowodowana niezwykle silnym polem grawitacyjnym, czyli grawitacyjnym. Jeżeli w innych galaktykach istnieją podobne obiekty, to ich grawitacyjne przesunięcie ku czerwieni znacząco wpłynie na całkowite przesunięcie ku czerwieni, w wyniku czego obraz dynamiki galaktyk i odległości do nich okaże się inny w porównaniu z czysto kinematyczną interpretacją przesunięcie ku czerwieni. W końcu odkryto teraz niezwykle odległe galaktyki, których przesunięcie ku czerwieni odpowiada, zgodnie z efektem Dopplera, prędkości. wzajemne oddzielenie 150 tys. km / s i najwyraźniej prędkość ta jeszcze bardziej wzrasta, zbliżając się do prędkości światła, aż galaktyki znikną poza horyzontem fundamentalnej obserwowalności. Tak monstrualnej energii kinetycznej, porównywalnej z energią masy spoczynkowej galaktyk, nie da się wyprowadzić z żadnych praw fizycznych.

Stwierdzenie o możliwości przejścia całej materii do punktu osobliwości jest również bezpodstawne. Rzeczywiście, w astrofizyce relatywistycznej dopuszcza się istnienie nie jednej, ale bardzo wielu względnych osobliwości w centrach czarnych dziur, które jednak mają skończoną długość i masę, oddziałują z otoczeniem, a nawet stopniowo „odparowują” jako w wyniku przedostawania się cząstek do przestrzeni kosmicznej przez potencjalną barierę.

Sprzeczności pojawiają się również w wyjaśnieniu samego zjawiska ekspansji. Jeśli ekspansja jest rzeczywistym procesem fizycznym, to następuje na skutek „inwazji” rozszerzającego się Wszechświata albo w próżnię, taką jak przestrzeń pseudoeuklidesowa, albo w przestrzeń innych układów kosmicznych Wszechświata. Nie można dopuścić do istnienia próżni absolutnej, ponieważ przestrzeń jest atrybutem materii i poza nią nie istnieje. Pozostaje rozpoznać ekspansję w wewnętrzną przestrzeń innych systemów materialnych, które same mogą się zarówno kurczyć, jak i rozszerzać, rozwijając się zgodnie z własnymi prawami. Ale wtedy współczesna teoria kosmologiczna obejmie tylko metagalaktykę.

Co prawda można przyjąć inny punkt widzenia i założyć, że ekspansja Wszechświata rzeczywiście się dzieje, ale nie ma zewnętrznej otaczającej przestrzeni i innych systemów kosmicznych; po prostu sama przestrzeń jest niejako tworzona w procesie rozszerzania się Wszechświata, w tym sensie, że z czasem zwiększa się odległość między dowolnymi punktami i zmienia się geometria przestrzeni.

Ale taki pogląd zawiera wewnętrzne sprzeczności. Gdyby nastąpiła ekspansja samej przestrzeni, zwiększyłby się rozmiar wszystkich systemów materialnych: cząstek elementarnych, atomów, molekuł, planet, gwiazd, galaktyk i to w takiej samej proporcji, jak wzrost odległości między galaktykami. Tymczasem na świecie nic takiego się nie dzieje, następuje ekspansja tylko na skalę metagalaktyki.

W literaturze kosmologicznej wyraża się opinię, że różne modele kosmologiczne Wszechświata, wysunięte na podstawie rozwiązywania równań ogólnej teorii względności, mogą scharakteryzować nie tylko jeden nasz Wszechświat, ale różne stany Wszechświata na różne okresy jego istnienia w przeszłości i przyszłości, podobnie jak potencjalnie możliwe światy w koncepcji Leibniza. Wszystko, czego nie zabraniają prawa natury, może się urzeczywistnić gdzieś i kiedyś.

Plan seminarium (2 godziny)

1. Przedmiot kosmologii.

2. Historia kosmologii naukowej.

3. Paradoksy kosmologiczne i kryzys klasycznego modelu kosmologicznego.

4. Model rozszerzającego się Wszechświata.

Tematy raportów i abstraktów

1. Geometrie nieeuklidesowe, ich rola we współczesnej nauce.

2. Refleksja problemów kosmologicznych we współczesnej literaturze science fiction.

LITERATURA

1. Weinberg S. Pierwsze trzy minuty. M., 1981.

2. Giwiszeszcz G.V. Czy nauki przyrodnicze mają alternatywę dla Boga // Pytania filozofii. 1995. nr 2.

3. Demin V.N., Seleznev V.P. Pojmowanie wszechświata… M., 1989.

4. Siegel F.Yu. Niewyczerpana nieskończoność. M., 1984.

5. Nowikow ID. Czarne dziury i Wszechświat. M., 1985.

6. Nowikow ID. Ewolucja Wszechświata. M., 1990.

7. Filozoficzne problemy nauk przyrodniczych. M., 1985.

TEMAT 15 EWOLUCJA WSZECHŚWIATA

NARODZINY WSZECHŚWIATA

Pytanie 6 pochodzenie Wszechświata było dla wielu pokoleń naukowców przedmiotem ich poszukiwań naukowych. W historii nauki pojawiło się wiele hipotez, które odpowiadają na to pytanie. Współczesne nauki przyrodnicze wyjaśniają pochodzenie wszechświata za pomocą teorii Wielkiego Wybuchu.

Około 15 miliardów lat dzieli naszą epokę od początku procesu ekspansji Wszechświata, kiedy cały obserwowany przez nas Wszechświat został skompresowany w bryłę miliardy razy mniejszą od główki od szpilki. Jeśli wierzyć obliczeniom matematycznym, to na początku ekspansji promień Wszechświata był całkowicie równy zeru, a jego gęstość jest równa nieskończoności. Ten stan początkowy nazywa się osobliwość - objętość punktowa o nieskończonej gęstości. Znane prawa fizyki nie działają w osobliwości. Co więcej, nie ma pewności, że nauka kiedykolwiek pozna i wyjaśni takie stany. Jeśli więc osobliwość jest początkowym najprostszym stanem naszego rozszerzającego się wszechświata, to nauka nie ma o tym żadnych informacji.

W stanie osobliwości krzywizna przestrzeni i czasu staje się nieskończona, same pojęcia tracą sens. Następuje nie tylko zamknięcie kontinuum czasoprzestrzennego, jak wynika z ogólnej teorii względności, ale jego całkowite zniszczenie. To prawda, że ​​​​koncepcje i wnioski ogólnej teorii względności mają zastosowanie tylko do pewnych granic - skali rzędu 10 -33 cm, a następnie jest obszar, w którym działają zupełnie inne prawa. Jeśli jednak przyjmiemy, że początkowy etap ekspansji Wszechświata jest obszarem, w którym dominują procesy kwantowe, to muszą one przestrzegać zasady nieoznaczoności Heisenberga, zgodnie z którą materii nie można ściągnąć w jeden punkt. Potem okazuje się, że w przeszłości nie było osobliwości, a substancja w stanie początkowym miała określoną gęstość i wymiary. Według niektórych szacunków, jeśli cała materia w obserwowalnym Wszechświecie jest szacowana na około

w 10 61 g skompresować do gęstości 10 94 g/cm 3, zajęłoby to objętość

około 10-33 cm3, co stanowi około 1000 razy objętość jądra atomu uranu. Nie można go było zobaczyć nawet pod mikroskopem elektronowym.

Przyczyny pojawienia się takiego stanu początkowego (lub osobliwości - ta hipoteza jest do dziś podtrzymywana przez wielu naukowców), a także charakter przebywania materii w tym stanie, są uważane za niejasne i wykraczające poza kompetencje jakiejkolwiek współczesnej fizyki. teoria. Nie wiadomo również, co wydarzyło się przed wybuchem. Przez długi czas nic nie można było powiedzieć o przyczynach Wielkiego Wybuchu i przejściu do ekspansji Wszechświata, ale dziś pojawiły się pewne hipotezy, które próbują wyjaśnić te procesy.

Jest więc oczywiste, że stan początkowy przed „początkiem” nie jest punktem w sensie matematycznym, ma właściwości wykraczające poza dzisiejsze idee naukowe. Nie ma wątpliwości, że stan początkowy był niestabilny, powodując eksplozję, nagłe przejście do rozszerzającego się wszechświata. Był to oczywiście najprostszy stan ze wszystkich, jakie zrealizowano później, aż do dnia dzisiejszego. Wszystko, co jest nam znane, zostało w nim naruszone: formy materii, prawa rządzące ich zachowaniem, kontinuum czasoprzestrzenne. Taki stan można nazwać chaosem, z którego krok po kroku kształtował się porządek w późniejszym rozwoju systemu.

Chaos okazał się niestabilny, co posłużyło jako początkowy impuls do późniejszego rozwoju Wszechświata.

Nawet Demokryt twierdził, że świat składa się z atomów i pustki – absolutnie jednorodnej przestrzeni, która oddziela atomy i ciała, w które są połączone. Współczesna nauka interpretuje atomizm na nowym poziomie i nadaje zupełnie inne znaczenie pojęciu ośrodka rozdzielającego cząstki. To medium nie jest absolutną pustką, jest dość materialne i ma bardzo specyficzne właściwości, które wciąż są mało zbadane. Zgodnie z tradycją to medium, nieodłączne od materii, nadal nazywane jest pustką, próżnią.

Próżnia - jest to przestrzeń, w której nie ma cząstek rzeczywistych i spełniony jest warunek minimalnej gęstości energii w danej objętości. Wydawałoby się, że skoro nie ma prawdziwych cząstek, to przestrzeń jest pusta, nie może zawierać energii, nawet minimalnej. Ale ten pomysł przyszedł do nas z fizyki klasycznej. Teoria kwantów, oparta na zasadzie nieoznaczoności Heisenberga, obala ją. Pamiętamy, że w zastosowaniu do teorii pola zasada nieoznaczoności zakłada niemożność jednoczesnego dokładnego określenia natężenia pola i liczby cząstek. Ponieważ liczba cząstek wynosi zero, wówczas natężenie pola nie może wynosić zero, w przeciwnym razie oba parametry będą znane, a zasada nieoznaczoności zostanie naruszona. Natężenie pola w próżni może istnieć tylko w postaci fluktuacji wokół zera. Energia odpowiadająca tym oscylacjom będzie minimalna.

Zgodnie z uznanym dualizmem właściwości falowych i korpuskularnych, oscylacje pola muszą generować cząstki. I tu mamy do czynienia z kolejnym paradoksem mikroświata. Efekty kwantowe mogą na bardzo krótki czas zawiesić prawo zachowania energii. W tym czasie energia może być „pożyczona” do różnych celów, w tym do produkcji cząstek. Oczywiście wszystkie cząstki, które powstaną w tym przypadku, będą krótkotrwałe, ponieważ wydatkowana na nie energia musi zostać zwrócona po znikomym ułamku sekundy. Jednak cząstki mogą w rzeczywistości wyłonić się z niczego, przyjmując ulotną egzystencję, zanim ponownie znikną. I tej ulotnej aktywności nie można zapobiec. Tych cząstek-widm nie da się zaobserwować, chociaż mogą pozostawić ślad swojego krótkotrwałego istnienia. Są rodzajem wirtualnych cząstek podobnych do nośników interakcji, ale nie zaprojektowanych do odbierania ani przesyłania sygnałów.

Tak więc „pusta” próżnia okazuje się być wypełniona wirtualnymi cząsteczkami. Nie jest pozbawiona życia i twarzy, ale pełna energii. A to, co nazywamy cząstkami, to tylko rzadkie perturbacje, jak „bąbelki” na powierzchni całego morza aktywności.

Współczesne teorie sugerują, że energia próżni nie przejawia się w sposób jednoznaczny. Próżnia może być wzbudzona i znajdować się w jednym z wielu stanów o bardzo różnych energiach, tak jak atom może być wzbudzony przechodząc na wyższe poziomy energii, przy czym różnica między najniższą i najwyższą energią jest niewyobrażalnie duża.

Oczywiście próżnia odgrywa rolę podstawowej formy materii. W najwcześniejszej fazie ewolucji Wszechświata to on odgrywa wiodącą rolę. Ekstremalne warunki „początku”, kiedy nawet czasoprzestrzeń uległa deformacji, sugerują, że próżnia również znajdowała się w szczególnym stanie, zwanym „fałszywą” próżnią. Charakteryzuje się energią o ekstremalnie dużej gęstości, co odpowiada ekstremalnie dużej gęstości materii. W tym stanie materii mogą powstać w nim silne naprężenia, podciśnienie, które jest równoznaczne z odpychaniem grawitacyjnym o takiej wielkości, które spowodowało niepohamowaną i szybką ekspansję Wszechświata - Wielki Wybuch. To był pierwszy krok, „początek”.

Wraz z początkiem szybkiej ekspansji wszechświata powstaje czas i przestrzeń. Według różnych szacunków okres "inflacji" trwa niewyobrażalnie krótki okres czasu - do 10 -33 s po "początku". Nazywa się to okresem inflacyjnym. W tym czasie Wszechświat ma czas na nadmuchanie się do gigantycznej „bańki”, której promień jest o kilka rzędów wielkości większy niż promień współczesnego Wszechświata, ale praktycznie nie ma tam cząstek materii. To nie jest jeszcze rozszerzenie, o którym mówiliśmy, ale warunek wstępny. Pod koniec fazy inflacji wszechświat był pusty i zimny. Ale kiedy inflacja wyschła, wszechświat nagle stał się niezwykle gorący. Ten wybuch ciepła jest spowodowany ogromnymi rezerwami energii zawartymi w „fałszywej” próżni. Kiedy ten stan próżni zapadł się, jego energia została uwolniona w postaci promieniowania, które natychmiast podgrzało Wszechświat do 10 27 K. Od tego momentu Wszechświat ewoluował zgodnie ze standardową teorią gorącego Wielkiego Wybuchu.

adnotacja
Materia to wieczna, niestworzona i niezniszczalna nieskończona substancja. Jest ciągły, to znaczy nie składa się z dyskretnych. Materia jest tłumaczona jako „substancja”, ale w proponowanej hipotezie są to dwa różne pojęcia. Zgodnie z tą hipotezą pojawienie się bytu, Wszechświata, rzeczywistości – Wszechświata, Przestrzeni i Czasu nie jest związane z Wielkim Wybuchem w jego klasycznym opisie, nie jest związane z kosmologiczną inflacją. Wszechświat ma swój początek w procesie materializacji materii, swoistej „krystalizacji” substancji materialnej. W wyniku tego procesu pewien obszar materii przeszedł w jedną z wielu jej form istnienia – materialną. Można przypuszczać, ale niekoniecznie, że proces ten rozpoczął się w pewnym punkcie, który można nazwać epicentrum „wielkiego wybuchu” Wszechświata, jego geometrycznym środkiem. Z tego centrum front fali materializacji materii z nieskończenie dużą prędkością rozchodził się po „ciale” materii, tworząc za sobą materialny Wszechświat. Ta fala może wyglądać tak samo jak fala uderzeniowa z konwencjonalnego urządzenia wybuchowego. Wymiary powstałego Wszechświata nie są ograniczone jego wiekiem i mogą wielokrotnie przekraczać 13,7 miliarda lat świetlnych. Bezpośrednio po froncie fali materializacji podstawowa zasada bytu - materia kontynuowała ten proces w postaci formowania się "atomów kosmicznych", które teraz możemy obserwować jako rozszerzanie się odległości między grupami galaktyk - rozszerzanie się przestrzeni.

WIELKI WYBUCH I INFLACJA KOSMOLOGICZNA
Istniejąca koncepcja powstania Wszechświata oparta jest na hipotezie Wielkiego Wybuchu. Nikt nie może teraz dokładnie opisać pochodzenia wszechświata. Wersję początkową można uznać za hipotezę inflacyjną, którą schematycznie można scharakteryzować w następujący sposób.

W stosunkowo odległej przeszłości, 13,7 miliarda lat temu, w absolutnym Nic, położonym Nigdzie i Nigdy, eksplodowała osobliwość - punkt mniejszy od protonu o niewiarygodnie wysokiej gęstości i temperaturze. W wyniku eksplozji powstała materia, przestrzeń i czas. W następnym krótkim czasie uzyskana substancja rozszerzyła się inflując do ogromnych rozmiarów:

„Model inflacyjny Wszechświata to hipoteza o stanie fizycznym i prawie ekspansji Wszechświata we wczesnej fazie Wielkiego Wybuchu (w temperaturach powyżej 1028 K), sugerująca okres przyspieszonej ekspansji w porównaniu do standardowego modelu Wszechświata. gorący Wszechświat".

W wyniku kolejnych procesów fizycznych powstał obecny Wszechświat, czyli cały otaczający nas świat. Obserwacje pokazują, że wszechświat nadal się rozszerza, przyspiesza. Jeśli spojrzymy na proces tej ekspansji z perspektywy czasu, to znaczy przez cofnięcie czasu, otrzymamy punkt początkowy, z którego powstał Wszechświat i obliczymy czas, kiedy to się stało – 13,7 miliarda lat temu.

Teoria inflacji dość dobrze zgadza się z obserwacjami kosmologicznymi, ale ma poważne wady - mało prawdopodobne warunki początkowe, niemożność wyjaśnienia przejścia ze spowalniającej ekspansji Wszechświata w przyspieszoną. Z tego powodu pojawiły się jego nowe wersje. Ponadto zaczęły pojawiać się teorie, które pokazują, że obecny stan Wszechświata mógł powstać bez kosmologicznej inflacji.

Większość teorii inflacyjnych zakłada, że ​​inflacja powstała w antygrawitacyjnym kwantowym polu skalarnym, w którym gęstość energii stopniowo malała, osiągając minimum. Wcześniej pole oscylowało, generując cząstki elementarne, które wypełniały Wszechświat gorącą plazmą z kwarków, gluonów, leptonów i fotonów.

Wśród wariantów teorii inflacyjnej, takich jak np. modele grawitacji kwantowej, teorie przejść fazowych i fałszywej próżni, znana jest teoria inflacji chaotycznej. Każda z nich rozwiązuje pewne problemy pierwotnej teorii inflacji. Najpopularniejsza obecnie inflacyjna teoria Wielkiego Wybuchu opiera się na teorii strun kwantowych, której najbardziej rozwiniętą wersją jest teoria M. Zgodnie z tą teorią nasz świat znajduje się w przestrzeni 11 wymiarów. To tak, jakby w tej przestrzeni unosiły się brany – trójwymiarowe Wszechświaty, w tym nasz.

Wielki wybuch ma miejsce, gdy brany zderzają się ze sobą. W tym przypadku energia zostaje uwolniona, a brany rozlatują się. Rozpoczyna się spowalniająca ekspansja, materia stygnie i powstają galaktyki. Najwyraźniej przed Wielkim Wybuchem istnieje już pewna substancja, nie ma stworzenia świata, nie ma osobliwości. Jedną z nazw takich teorii jest „teoria cykliczności”, ponieważ zderzenia bran powtarzają się okresowo, prowadząc do przejścia Wszechświata z jednego cyklu rozwojowego do drugiego, z których każdy zawiera fazę, którą można uznać za Wielki Wybuch. Przemienność tych cyklów kosmologicznych zapewnia ciemna energia, która początkowo występuje w teorii.

Wielki Wybuch i Osobliwość są również odrzucane przez teorię, która uwzględnia tzw. Wielkie Odbicie, które opiera się na pętli kwantowej grawitacji. Proces ten jest przejściem z jakiegoś poprzedniego stanu, który wygląda jak początek Wszechświata. Jednak w tej teorii Wszechświat jest wieczny, wydaje się pulsować.

Inną teorią wiecznego Wszechświata, która nie potrzebuje osobliwości i Wielkiego Wybuchu, jest teoria atomowa, w której:

„Przed Wielkim Odbiciem Wszechświat mógł znajdować się w niemal niezmierzonym stanie kwantowym, który nie był przestrzenią jako taką, gdy coś wywołało Wielkie Odbicie i powstanie „atomów” czasoprzestrzeni.

Jak widać, w rozważanych scenariuszach powstania Wszechświata istnieją prawie wszystkie możliwe opcje, zarówno z Wielkim Wybuchem i osobliwością, jak i bez nich. Proponowana tutaj hipoteza opiera się na radykalnie nowym podejściu do rozwiązania problemu powstania Wszechświata na bazie wiecznej i nieskończonej substancji - Materii jako podstawy wszystkiego, co istnieje. Z materialistycznego punktu widzenia podjęto próbę przedstawienia figuratywnego, do pewnego stopnia wizualnego opisu tych procesów.

Opcja z wybuchem (nadmuchaniem) substancji, wymagająca sztucznych warunków do jej realizacji, jest uważana za niedopuszczalną. Wyłonienie się bytu z niebytu w postaci osobliwości jest odrzucane ze względu na jego zauważalne idealistyczne tło, bez względu na to, jak sprowadzi się pod nie zjawiska kwantowe, takie jak niepewność Heisenberga, pola skalarne czy cząstki wirtualne. Ekspansja przestrzeni po ostrym „zatrzymaniu” inflacji jest niedopuszczalna zarówno w wariancie „ucieczka przez bezwładność” (brak rzeczywistego ruchu), jak i w wariancie zmiany „współczynnika skali” (brak fizycznego opisu proces).

Scenariusze z wielowymiarowymi przestrzeniami, multiwersami, odbiciami i cyklami redukują pojawienie się naszego Wszechświata do zwykłego, przemijającego zdarzenia i w istocie nie tyle wyjaśniają proces powstawania, ile po prostu opisują warunki przed rozpoczęciem tego procesu. Sam proces jest implicite implikowany w wariancie osobliwości Wielkiego Wybuchu i inflacyjnego pęcznienia mechanicznego z następującą po nim mechaniczną recesją galaktyk przez bezwładność.

MATERIA, PRZESTRZEŃ, CZAS
Tworząc jakąkolwiek teorię powstania Wszechświata, nie sposób obejść się bez pomysłów na jakąś początkową substancję. Taką wyjściową substancją jest materia. Materia jest przede wszystkim kategorią filozoficzną, kategorią uniwersalności, oznaczającą podstawową zasadę wszystkiego, co istnieje. Chociaż materia jest tłumaczona jako substancja, niektórzy autorzy, w tym ja, podzielają te koncepcje. Materia jest przejawem właściwości materii. Materia ma główną, pierwotną właściwość – istnieje. Istnienie materii określa się jako jej zmianę, ruch, przejaw jej właściwości. Materia jest jedyną rzeczą, jaka istnieje. Wszystko inne jest przejawem ruchu Materii, jej właściwości, atrybutów. Materia jest przejawem koncepcji Istnienia. Materia istnieje - to jedyna podstawowa, wyjściowa formuła rzeczywistości. Materia nie jest stworzona i niezniszczalna, jest nieskończona, pozbawiona struktury, jest ciągłym, niedyskretnym medium.

Przestrzeń i czas są manifestacjami materialnej formy istnienia, ruchu Materii. Pojawiają się tylko jako sposób istnienia materialnej formy ruchu Materii. Materia, można powiedzieć, stworzyła substancję, która swoją obecnością dała początek Przestrzeni i Czasowi. Przestrzeń i Czas to sposób istnienia, ruch Substancji. Jeśli jest substancja, to jest przestrzeń i czas. Są nie do pomyślenia bez siebie. Substancja, przestrzeń i czas mogą być dyskretne.

Czas istnienia naszego obserwowalnego Wszechświata jest tradycyjnie określany przez retrospektywną analizę ekspansji Wszechświata, recesji galaktyk. Jeśli cofniemy czas, to za 13,7 miliarda lat osiągniemy pewien punkt, w którym wszystkie galaktyki się połączą. Ten punkt nazywa się osobliwością. Jednak ta retrospektywa ma słaby punkt. Nie ma wątpliwości, że wszystkie galaktyki powrócą do pewnego stanu początku ruchu. Podkreślamy to szczególnie: w stanie początku ruchu. Oznacza to, że galaktyki będą zlokalizowane w miejscach, z których rozpoczęły swój ruch, uciekając od siebie. Nie ma powodu, aby twierdzić, że te miejsca znajdują się w tym samym punkcie:

„Tak więc, mierząc prędkości oddalania się galaktyk zewnętrznych i doświadczalnie określając H, uzyskujemy w ten sposób oszacowanie czasu, w którym galaktyki rozpraszają się. To jest szacowany czas istnienia wszechświata.

Niewątpliwie jest to poprawna definicja czasu recesji galaktyk, a tym samym czasu istnienia Wszechświata. Ale z tych obliczeń nie wynika, że ​​galaktyki lub niektóre formacje pierwotne, z których powstały te galaktyki, zaczęły „uciekać” z jednego punktu. Niewątpliwie w momencie startu rozbiegu byli we własnych punktach startowych. Po części odpowiada to również klasycznej teorii inflacji: galaktyki zaczęły się rozpraszać nie w momencie Wielkiego Wybuchu, nie z punktu osobliwości (wtedy nie istniały), ale z pozycji, w których znalazły się po koniec inflacji (i dopiero po milionach lat). Jednak Friedman nie mówi nic o inflacji w swoich rozwiązaniach równań ogólnej teorii względności Einsteina:

„R jest stałym (i niezależnym od r4!) promieniem krzywizny przestrzeni”.

„Rozpoczynając badanie wzoru (7), czynimy jedną uwagę: w momencie początkowym, czyli w t = t0, niech promień krzywizny będzie równy R0”.

„Czas, jaki upłynął od stworzenia świata, charakteryzuje czas, jaki upłynął od momentu, gdy przestrzeń była punktem (R = 0) do stanu obecnego (R = R0); ten czas może być nieskończony.

„Zakładając A = 0 i biorąc pod uwagę M = masę 5x10^21 naszych słońc, otrzymamy wartość rzędu 10 miliardów lat dla okresu świata”.

Jest to co najmniej zasadnicza sprzeczność między dwoma sposobami obliczania czasu istnienia Wszechświata: według Friedmana i według retrospektywy hipotezy inflacyjnej w czasie. W pierwszej wersji (według Friedmana) proces ekspansji jest jednoetapowy, czyli ekspansja od punktu do obecnego rozmiaru, a więc wiek Wszechświata i jego wielkość są sobie równe. W wariancie drugim (zgodnie z hipotezą inflacyjną) – dwuetapowa, czyli ekspansja od punktu do stanu poinflacyjnego (etap pierwszy), a następnie – obserwowana ekspansja kosmologiczna do obecnych rozmiarów (etap drugi), czyli wiek i wielkość Wszechświata to różne wartości. Na początku drugiego etapu ekspansji, zgodnie z hipotezą inflacyjną, galaktyki nie znajdowały się w tym samym punkcie. Według A. Linde wymiary Wszechświata pod koniec inflacji były następujące:

„Nawet jeśli początkowy rozmiar inflacyjnego wszechświata był bardzo mały (rzędu długości Plancka Lp ~ 10^33 cm), po 10^-35 sekundach inflacji wszechświat osiąga ogromny rozmiar - L~10^10 ^12 cm" . (10 do potęgi bilionów!)

Ta liczba to dziesięć do potęgi biliona, czyli jeden z liczbą zer równą dziesięciu do dwunastej potęgi (chyba że to literówka). W porównaniu z nim, rozmiar wszechświata na 13,7 miliarda lat świetlnych to niewielka ilość. Potwierdza to, że wiek wszechświata i jego wielkość to różne wartości. Pod koniec inflacji galaktyki jeszcze się nie uformowały, więc wielkości Wszechświata nie można określić za pomocą retrospektywy w czasie 13,7 miliarda lat, ponieważ przy takiej retrospektywie galaktyki nie mogą zbiegać się w jednym punkcie, a zatem inflacja niekoniecznie „rozciąga” osobliwość do tych wymiarów.

Zaproponowana hipoteza mówi, że w tym początkowym momencie rozpoczęcia ekspansji (wycofania się) nie było osobliwości i inflacji, ale istniała rozciągnięta przestrzeń. Ale jeśli przed początkiem recesji galaktyki znajdowały się już w jakiejś przestrzeni, to proponowana hipoteza nieuchronnie rodzi pytanie: kiedy iz czego powstała ta przestrzeń? Jeśli powstał przed początkiem ekspansji Wszechświata, to najwyraźniej w tym samym czasie powstał czas jako forma ruchu, istnienie materii. Odpowiedzmy na to pytanie.

POCHODZENIE WSZECHŚWIATA
Użyjmy tej samej metody retrospektywnej do określenia wieku Wszechświata, która służy do uzasadnienia Wielkiego Wybuchu. W tym celu przenieśmy się w przestrzeni naszego Wszechświata do jednego z jego odległych regionów. Na przykład w odległości 300 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Czytelnik jest oczywiście zaskoczony: jak można posunąć się tak daleko, jeśli rozmiar Wszechświata, jak wiadomo, nie przekracza 13,7 miliarda lat świetlnych. Nawet biorąc pod uwagę fakt, że w ciągu 13,7 miliarda lat istnienia Wszechświat zwiększył swój rozmiar. Nawet biorąc pod uwagę opinie niektórych autorów, którzy szacują wielkość Wszechświata na 100, a nawet 200 miliardów lat świetlnych. Wszystkie te założenia to mniej niż 300 miliardów lat świetlnych, które zaproponowałem.

Ale nalegam: uwierz mi na słowo i wycofajmy się do tego obszaru. Jesteśmy więc w odległości 300 miliardów lat świetlnych od Ziemi. Cofnijmy się w czasie i zobaczmy, co się stanie.

Obserwacje astronomiczne pokazują, że galaktyki (grupy galaktyk) rozpraszają się w przestrzeni, oddalając się od siebie. Świadczy o tym, jak powszechnie wiadomo, kosmologiczne przesunięcie ku czerwieni. Dlatego odwrócenie czasu spowoduje odwrotny ruch galaktyk (grup galaktyk). Jednak powiedzieć, że galaktyki zaczęły się do siebie zbliżać, to nic nie mówić. Ogólna teoria względności Einsteina opisuje zjawisko recesji galaktyk. Opisuje, ale nie wyjaśnia.

Matematycznie w ogólnej teorii względności recesję galaktyk opisuje tzw. współczynnik skali. Ten współczynnik skali oznacza zmianę odległości między galaktykami w miarę ich oddalania się od siebie. Niewątpliwie galaktyki „rozbiegają się”. Niewątpliwie wielkość ich oddalenia odpowiada współczynnikowi skali. Ale dlaczego galaktyki coraz bardziej się od siebie oddalają? Zarówno ogólna teoria względności, jak i wszyscy jej zwolennicy, a przy okazji także przeciwnicy, twierdzą, że w rzeczywistości nie ma ruchu galaktyk. Galaktyki nie poruszają się w przestrzeni Wszechświata. Ale jednocześnie w każdym momencie oddalają się coraz bardziej.

Galaktyki oddalają się od siebie, ponieważ sama przestrzeń się między nimi rozszerza. W literaturze, w dyskusjach, o ekspansji przestrzeni mówi się zwykle z ostrożnością. Nikt nie jest w stanie jednoznacznie powiedzieć, co oznacza „rozszerzanie się przestrzeni”, z czego się składa, jak się manifestuje. Co dokładnie rozszerza się, gdy przestrzeń się rozszerza? Należy uznać, że podobnie jak materia, przestrzeń czy czasoprzestrzeń ma dyskretną strukturę atomową:

„Niektóre właściwości czasoprzestrzeni sugerują, że ma ona rodzaj struktury komórkowej - mozaikę „atomów” czasoprzestrzeni i być może kolejny wynik niezrównanej filigranowej pracy. ... rzekome "atomy" przestrzeni muszą być elementarnymi jednostkami długości: ich rozmiar musi być rzędu 10^-35 metrów, czyli znacznie mniej niż wartość wyróżniana na najpotężniejszych współczesnych instrumentach - 10^-18 m. Dlatego naukowcy mają pytanie , czy w ogóle można rozważyć naukową hipotezę o „atomowości” czasoprzestrzeni? ... niektórzy badacze rozpoczęli poszukiwania sposobów wykrywania struktury czasoprzestrzeni metodami pośrednimi.

„Zgodnie z przewidywaniami… teorii, pętla grawitacji kwantowej, czasoprzestrzeń składa się z „atomów” i ma ograniczoną zdolność do zawierania materii”.

„kwantowa teoria grawitacji przewiduje istnienie „atomów” czasoprzestrzeni” (patrz: Smolin L. Atomy przestrzeni i czasu // VMN, nr 4, 2004).

„pętla grawitacji kwantowej uważa, że ​​przestrzeń jest siecią maleńkich „atomów” (sfer). Średnica takich „atomów” (linii) to tak zwana długość Plancka, odległość, przy której efekty grawitacyjne i kwantowe są porównywalne pod względem siły.

Idea atomowości przestrzeni jest prawie nieunikniona dla wyjaśnienia ekspansji przestrzeni i recesji galaktyk w wyniku tego procesu. Na przykład dziwnie byłoby powiedzieć, że jakaś abstrakcja - przestrzeń jest po prostu "rozciągnięta" jak gumowa płachta. Co dokładnie jest rozciągnięte w przestrzeni? Alegorie przestrzeni jako powierzchni nadmuchiwanego (powietrznego) balonu również nie wyjaśniają takiego rozszerzenia. Co więcej, „gumowe” wyobrażenia o przestrzeni w najbardziej bezpośredni sposób wskazują na jej atomowość. Oznacza to, że wszelkie stwierdzenia dotyczące rozszerzania się przestrzeni wyraźnie wskazują na jej atomowość. Nie widać żadnego innego wyjaśnienia rozszerzania się przestrzeni: każde „pociągnięcie” oznacza zmianę odległości między elementami składowymi rozciągniętego obiektu. Co?!

Wyjdę od pomysłów dotyczących atomowości przestrzeni. Następnie można postawić pewne hipotezy opisujące rozszerzanie się przestrzeni. Jak rozszerza się przestrzeń atomowa? Co oznacza samo wyrażenie „ekspansja przestrzeni”? Należy pamiętać, że przestrzeń jest podstawą, „polem”, na którym znajduje się substancja. Oczywiście zasięg przestrzeni to zliczona liczba atomów przestrzeni między na przykład dwiema rzeczywistymi etykietami. Jeśli pomiędzy tymi znakami jest 100 atomów przestrzeni, to jest to przestrzeń o długości 100 jednostek.

Wynika z tego, że prosta zmiana odległości między atomami przestrzeni nie zmienia odległości przestrzennej między rzeczywistymi znakami. Co więcej, samo wyrażenie „odległość między atomami przestrzeni” jest absurdalne. Przestrzeń to odległość. A ta odległość to prosta liczba atomów kosmicznych. Zatem ekspansja przestrzeni to nic innego jak zwykłe zwiększenie liczby tych atomów pomiędzy rzeczywistymi znakami. Ekspansja obszaru przestrzeni to wzrost liczby atomów przestrzeni w tym regionie. Dlatego kosmologiczna ekspansja kosmosu, prowadząca do recesji galaktyk, oznacza wzrost liczby atomów kosmicznych między tymi galaktykami. W związku z tym retrospektywne podejście do galaktyk w czasie oznacza usunięcie tych kosmicznych atomów, które zostały dodane między galaktykami.

Łatwo zauważyć, że nasze retrospektywne kurczenie się Wszechświata w czasie prowadzi do wizualnej zbieżności galaktyk ze sobą i ich ogólnego podejścia do pozostawionej przez nas Ziemi. W odległości 300 miliardów lat świetlnych, które wybrałem, zaczynamy zbliżać się do Ziemi w procesie retrospektywnego czasu. Im więcej atomów kosmicznych między galaktykami zostanie usuniętych, tym bliżej Ziemi jesteśmy. Oczywiście atomy przestrzeni są usuwane (tak jak zostały dodane) równomiernie w całej objętości Wszechświata.

Jest też oczywiste, że ta równomierna kompresja przestrzeni wygląda jak ruch galaktyk w kierunku Ziemi z pewnymi prędkościami. Zgodnie z kosmologicznym prawem Hubble'a, wszystkie galaktyki poruszają się z różnymi prędkościami. Im dalej galaktyka jest od Ziemi, tym szybciej się do niej zbliża. Można obliczyć prędkość takiego podejścia i zobaczyć, że najdalsze galaktyki, w tym ta, w której się znajdujemy, poruszają się z prędkościami przekraczającymi prędkość światła. Wiadomo, że te prędkości zbliżania się nie stoją w sprzeczności z teorią względności, gdyż nie jest to rzeczywisty ruch mechaniczny, ale pozorny, wynikający ze zmniejszenia odstępów przestrzennych między galaktykami.

Po 13,7 miliardach lat wszystkie atomy przestrzeni, które zostały dodane między galaktykami po rozpoczęciu ekspansji Wszechświata (po stworzeniu świata), zostaną usunięte. Jasne jest, że galaktyki dotrą do swoich punktów startowych, z których rozpoczęły swój odwrót. Czym są te kropki? Hipoteza Wielkiego Wybuchu stwierdza, że ​​jest to punkt osobliwości. To błędne stwierdzenie. Punkt osobliwości istniał przed inflacją czasoprzestrzeni Wszechświata. Inflacja i ekspansja kosmosu to dwa następujące po sobie procesy. Najpierw Wszechświat rozszerzył się inflacyjny do pewnego rozmiaru, a dopiero potem rozpoczęła się recesja galaktyk, ekspansja kosmosu. Są to dwa różne procesy - inflacja i ekspansja kosmosu. Można oczywiście uznać ich podstawowy mechanizm za ten sam, ale parametry tych procesów są zasadniczo różne.

Takie podejście jednoznacznie wskazuje, że retrospektywna kompresja przestrzeni Wszechświata doprowadzi galaktyki nie do punktu osobliwości, ale do punktu końcowego inflacyjnej ekspansji Wszechświata. Oznacza to, że w pozycji, w której galaktyki wyraźnie nie znajdują się w tym samym punkcie. Ekspansja przestrzeni Wszechświata rozpoczęła się pod koniec procesu inflacji, gdy wymiary Wszechświata były już nieporównywalnie większe od punktu osobliwości. Z tego wynika nieunikniony wniosek: wiek Wszechświata 13,7 miliarda lat, czyli czas, jaki upłynął od inflacji, a rozmiar Wszechświata 13,7 miliarda lat świetlnych to liczby, które nie są ze sobą powiązane. A jeśli wiek Wszechświata ma dobre uzasadnienie logiczne, to wielkość Wszechświata przyjmuje się bez żadnych podstaw. Dlatego po retrospektywnym skurczeniu się Wszechświata w naszym przykładzie, nie skończymy w tym samym punkcie co Ziemia. Nie będzie dużo bliżej niż 150 miliardów lat świetlnych od Ziemi:

„Kosmos rozciąga się we wszystkich kierunkach, a im dalej od nas jest galaktyka, tym szybciej się od nas oddala. Dziś tempo tej ekspansji jest niewielkie: wszystkie odległości podwoją się za około 15 miliardów lat.

Zatem rozważany przez nas 300 miliardów lat Wszechświat nie jest sprzeczny ze znanymi ideami w ramach hipotezy Wielkiego Wybuchu. Przeczy tylko hipotezie inflacyjnej. W rzeczywistości hipoteza inflacyjna okazała się czysto spekulacyjnym, słabo uzasadnionym wyjaśnieniem pewnych sprzeczności z obserwowanymi faktami hipotezy głównej – Wielkiego Wybuchu. Rozwiązania Friedmana dotyczące równań ogólnej teorii względności Einsteina wskazują jedynie czas ekspansji wszechświata, ale nie wskazują jego początkowego rozmiaru. W momencie początku ekspansji (po inflacji) Wszechświat nie miał wymiarów zerowych, a nie wymiarów osobliwości. W naszym przykładzie przyjęliśmy odległość 300 miliardów lat świetlnych arbitralnie, bez żadnego uzasadnienia. Oznacza to, że moglibyśmy równie dobrze zająć zarówno 100 miliardów, jak i 200 biliardów lat świetlnych. Jednak w przypadku hipotezy o inflacji nie ma widocznych zakazów rozważania rozszerzenia Wszechświata do tych lub innych rozmiarów.

Ale dlaczego dokładnie inflacja spowodowała taką inflację? I czy to w ogóle ta inflacja? Rzeczywiście, aby wyjaśnić obecną ekspansję Wszechświata, w istocie nie jest to potrzebne. Jest to do pewnego stopnia potrzebne hipotezie Wielkiego Wybuchu. Jakie mogą być inne wyjaśnienia dla pierwotnego rozmiaru wszechświata bez inflacji?

Zastanów się ponownie nad materialnymi wyobrażeniami o byciu. Należy rozumieć, że w „ciele” materii nie ma miejsca i czasu w naszej reprezentacji, w reprezentacji świata materialnego. Z tego powodu żadna fizyczna teoria naszego świata, jeśli zawiera w swoim aparacie matematycznym parametry przestrzeni lub ich pochodne i parametry za pomocą czasu, nie może opisać świata materii, procesu jej materializacji.

Dla pewności rozważymy materię jako jednorodny, niedyskretny ośrodek gazopodobny. Dlaczego takie Wieczne i Nieskończone środowisko miałoby być heterogeniczne? Kto iw jakim celu miałby nim „trząść” aż do powstania nierówności? To dość wątpliwy punkt. Rozsądniejsze, bardziej logiczne jest uznanie początkowej Materii za jednorodną. Wszystko w obserwowalnym świecie wokół nas dąży do jednorodności, do pokoju, wreszcie do śmierci termicznej. A jak Odwieczna Substancja jest złym kandydatem na taki odpoczynek? Dlatego jednorodność Materii Wszechświata (w przeciwieństwie do naszego materialnego Wszechświata) jest bardziej prawdopodobnym stanem niż stany skupione, kątowe czy wirowe.

W takiej Sprawie panuje pokój. Ale jeśli ten pokój zaczął być zakłócany, bez względu na to, jak mógłby wyglądać, to dlaczego miałoby się wydawać bardziej prawdopodobne, że jest to naruszenie w jednym punkcie, a nie jednolite w całym „ciele” Materii? Nie jest to jednak aż tak ważne. Niech w pewnym momencie nastąpi naruszenie, zakłócenie. Jeśli materia była w jakimś napięciu - przegrzana, przechłodzona, przesycona i tak dalej, to zakłócenie spowoduje reakcję łańcuchową, taką jak krystalizacja lub gotowanie wody. I tutaj, jak to mówią, podaj przynajmniej jeden argument, dlaczego ta reakcja powinna zatrzymać się w odległości 13,7 miliarda lat świetlnych. Dlaczego nie 5? Dlaczego nie 500? Ponieważ nie przestała.

Cała Materia bytu przeszła (lub nadal przechodzi) ze stanu równowagi do wzbudzonego, zdeformowanego, zwanego „substancją”, tworząc Wszechświat przestrzenią i czasem. To przejście może wyglądać inaczej. Na przykład, jak krystalizacja, zamrażanie przechłodzonej wody lub wybuchowe gotowanie przegrzanej wody:

Rys.1. Jak błyskawicznie zdobyć lód? Krystalizacja przechłodzonej wody w filiżance. Autor filmu w poprzednich ujęciach dotknął palcem powierzchni wody, po czym w jej grubości rozpoczął się proces tworzenia lodu. Proces zakończył się zamrożeniem całej wody w kubku. (http://youtu.be/2HX0OIDLlog)

Rys.2. Natychmiastowy lód. Krystalizacja przechłodzonej wody w butelce. Autor filmu w poprzednich ujęciach uderzył butelką o parapet, po czym woda w butelce zamarzła w kilka sekund. (http://youtu.be/Q3Bwo5BGyoY)

Rys.3. przegrzana ciecz. Woda w kolbie została podgrzana do temperatury ponad 100 stopni. Ale nie wykipiała. Po tym, jak wykładowca dodał szczyptę kredy do kolby, woda natychmiast gwałtownie się zagotowała. (http://youtu.be/2dVJV_QC5pc)

Rys.4. Pogromcy mitów: Eksplodująca woda. Woda w szklance została podgrzana do ponad 100 stopni. Ale nie zagotowała się. Po opuszczeniu do szklanki zwykłego widelca, woda natychmiast gwałtownie się zagotowała. (http://youtu.be/MXJwLeYjLnQ)

Istnieje wiele klipów podobnych do tych podanych: zamrażanie przechłodzonej wody, wybuchowe gotowanie przegrzanej wody. Wszystkie powyższe klipy wideo pokazują jak może wyglądać proces formowania się materii z materii. W pewnym momencie w przestrzeni Materii, zasadniczo odmiennej od przestrzeni materii, nastąpiła nierównowaga. Od tego punktu wyjścia, który możemy uznać za punkt Wielkiego Wybuchu, fala pobudzenia zaczęła rozchodzić się we wszystkich kierunkach - przemiana materii w substancję, generując Przestrzeń (substancje) i Czas (substancje) podobnie jak procesy w powyżej klipów. Ten proces przemiany materii w substancję nazywam materializacją materii.

Czas w przestrzeni materii jest zasadniczo innym czasem niż ten, który obserwujemy w przestrzeni materii. Właściwie sama przestrzeń materii również różni się od przestrzeni materii. To, co nazywamy naszą rzeczywistością, bytem, ​​jest przestrzenią i czasem świata materialnego. Zegar świata materialnego i jego „metry” zostały uruchomione w procesie materializacji materii. W samej materii „biegną” zupełnie inne zegary, mierzone są zupełnie inne odległości. To, co dzieje się w przestrzeni materialnej z niewielką własną prędkością według standardów materii, w materialnym świecie wytworzonym przez materię dzieje się natychmiast. Na przykład informacja kwantowa jest przesyłana między splątanymi cząstkami. W naszym materialnym świecie to przeniesienie nazywa się nielokalnością i nie ma żadnego fizycznego wyjaśnienia. Tyle, że z jednej cząstki, jakaś informacja o stanie cząstek jest przekazywana natychmiast iz dowolnej odległości, i tyle!

Hipoteza materializacji materii jest dość podobna do teorii stacjonarnego Wszechświata grupy astrofizyków kierowanej przez Freda Hoyle'a:

„Główną ideą tej teorii jest to: gdy galaktyki oddalają się od siebie podczas ekspansji Hubble'a, nowa materia powstaje w coraz większej przestrzeni między nimi”.

Jednak teoria Hoyle'a o stacjonarnym wszechświecie postulowała wyraźnie wadliwy proces. Powstała nowa materia zgodnie z tą teorią:

„Z biegiem czasu ulegnie samoorganizacji w galaktyki, które z kolei oddalą się od siebie, uwalniając przestrzeń do tworzenia nowej materii. Obserwowana ekspansja była więc zgodna z koncepcją „stacjonarnego” Wszechświata, zachowującego swoją całkowitą gęstość i nie posiadającego pojedynczego punktu powstawania (co sugeruje teoria Wielkiego Wybuchu).

Stanowisko to zostało wkrótce odrzucone: w precyzyjnych eksperymentach laboratoryjnych nie było możliwe odtworzenie powstawania materii, a tło mikrofalowe nie znalazło w nim akceptowalnego wyjaśnienia. Ponadto z obserwacji okazało się, że wszystkie najdalsze galaktyki to młode, jeszcze nie uformowane układy, co zaprzeczało teorii stacjonarności, ale było zgodne z teorią Wielkiego Wybuchu.

Hipoteza materializacji materii jest wolna od wad teorii stacjonarnego Wszechświata. Wraz z materializacją materii i późniejszą ekspansją Wszechświata powstają nowe „atomy przestrzeni” i nic nie mówi się o ich samoorganizacji w galaktyki. Co więcej, ta hipoteza wyjaśnia bezpośrednio mechanizm rozszerzania się Wszechświata, którego nie ma ani w teorii Wielkiego Wybuchu, ani w ogólnej teorii względności, ani w rozwiązaniach jej równań. Tam, jak wiadomo, ogłaszany jest jedynie proces zmiany współczynnika skali, który sam w sobie nie jest obiektem fizycznym i w żaden sposób nie wyjaśnia, nie opisuje ani faktycznego procesu jego zmiany, ani istoty tego procesu oddalania się galaktyk od siebie.

Narodziny nowych „atomów kosmosu” mogą następować na przykład poprzez dzielenie istniejących atomów, jak podział komórek w żywych organizmach. Jednak ta opcja nie wygląda przekonująco. Bardziej prawdopodobny może być proces podobny zarówno do pojawienia się punktu osobliwości (pojawił się skądś?), jak i głównego procesu materializacji. W ten sam sposób, w jaki materia przeszła w „zniekształcony” stan w postaci materii, w ten sam sposób nadal „odkształca się” w przyszłości, tworząc nowe atomy przestrzeni. Żadna teoria powstania i rozszerzania się Wszechświata nie może przemilczeć pytania o mechanizm rozszerzania się przestrzeni.

Inny problem teorii stacjonarnego Wszechświata, związany z mikrofalowym tłem i powstawaniem młodych galaktyk, również jest nieobecny w hipotezie materializacji. Hipoteza inflacji materii Wszechświata z osobliwości sugeruje, że po wygaśnięciu inflacyjnej ekspansji Wszechświata (około 10^-35 sekund po Wielkim Wybuchu) we Wszechświecie:

„Nastąpiło przejście fazowe materii z jednego stanu do drugiego w skali Wszechświata – zjawisko podobne do przemiany wody w lód. I tak jak gdy woda zamarza, jej losowo poruszające się cząsteczki nagle „chwytają” i tworzą ściśle krystaliczną strukturę, tak pod wpływem uwolnionych oddziaływań silnych nastąpiła natychmiastowa restrukturyzacja, rodzaj „krystalizacji” materii we Wszechświecie.

Jak widać, proces przejścia fazowego w procesie inflacji prawie całkowicie pokrywa się z opisem procesu materializacji materii. Różnica polega na tym, że inflacja związana jest z mechaniczną ekspansją gęsto sprasowanej substancji do stanu rozrzedzonego, podczas gdy materializację traktuje się jako rodzaj „krystalizacji”, ale nie materii, lecz materii. Kiedy materia jest materializowana, materia początkowo formuje się w stanie rozrzedzonym. Dlatego wszystkie znaki towarzyszące końcowi inflacji są również nierozerwalnie związane z końcem procesu materializacji: obecność tła mikrofalowego i procesy formowania się galaktyk.

Jeśli istnieje taki zbieg okoliczności, dlaczego inflacja jest gorsza od materializacji? Fakt, że w czasie materializacji materii nie ma Stworzenia Świata jako takiego. Wielki Wybuch, osobliwość nie wynika z Niczego. Nic nie może powstać z niczego. Ponadto wymiary wszechświata nie są bezpodstawnie ustalone na 13,7 miliarda lat świetlnych. Wszechświat podczas materializacji ma prawdopodobnie nieskończone wymiary lub wymiary, które rosną z niewyobrażalnie dużą prędkością (prędkość czoła fali materializacji). Wzrost ten nie jest związany z rozszerzaniem się przestrzeni we Wszechświecie, jest to proces go poprzedzający. W konsekwencji wszelkie informacje o odległych galaktykach (światło od nich) starsze niż 13,7 miliarda lat będą informacją o stanie Wszechświata w momencie jego wystąpienia: nie ma promieniowania z galaktyk wyemitowanych wcześniej niż ten okres - 13,7 miliarda lat temu.

PRZYSZŁOŚĆ WSZECHŚWIATA
Prawie wszystkie znane realistyczne teorie kosmologiczne, ogólna teoria względności przewidują raczej ponurą przyszłość Wszechświata: cykliczną śmierć Wszechświata, śmierć cieplną lub Wielki Krach.

Hipoteza materializacji w interpretacji dosłownej nie narusza tej tradycji. Oznacza to, że Wszechświat, zgodnie z tą hipotezą, również nie jest wieczny. Ale nie jest wieczne w obserwowanej formie: galaktyki, gwiazdy i tak dalej. Jednak ludzkość, ogólnie rzecz biorąc, jest zainteresowana nie tyle losem Wszechświata, ile własnym losem. Miłość własna, egocentryzm Ludzkości wymagają wiecznej egzystencji. I tutaj hipoteza materializacji zawiera zachęcające sugestie.

Ekspansja przestrzeni prowadzi oczywiście do odsuwania się galaktyk od siebie. Jednak warunki powstania Wszechświata pozwalają na opcje opisane w teorii stacjonarnego Wszechświata. Innymi słowy, nie ma zakazów, aby w pustej przestrzeni kosmicznej nagle, bez powodu, nie pojawił się nowy zmaterializowany obszar, z którego w przyszłości rozwiną się te same galaktyki, co obecne. Hipoteza materializacji nie odrzuca tej możliwości. Jeśli ta możliwość nie zostanie zrealizowana, Wszechświat stopniowo rozszerzy się do nieskończonych rozmiarów i praktycznie do zerowej gęstości.

Stopniowo wszystkie regiony związane grawitacyjnie, w tym gwiazdy, planety i asteroidy, rozpadną się na atomy. Nie będzie zwartych korpusów. Jest prawdopodobne, że ekspansja kosmosu doprowadzi w przyszłości do rozerwania atomów. Dlatego we Wszechświecie pozostaną tylko cząstki elementarne. Dualizm korpuskularno-falowy doprowadzi do tego, że wszystkie cząstki przesuną się do obszaru czerwonego o temperaturze bliskiej zeru absolutnego. Jeśli pamiętamy, że materia jest przejawem właściwości materii, jedną z form jej ruchu, to staje się jasne: materia przechodzi w stan niskoenergetyczny.

Oznacza to, że „kawałki” materii, w jakiejkolwiek formie pozostają, „rozpuszczają się”, wychodzą, przechodzą w główny – materialny stan. Jest to równoznaczne z ochroną przeciwwybuchową. Podczas eksplozji substancja pojawiła się, podczas antywybuchu zniknie. Tylko to zniknięcie nie jest w Nic, ale w jego fundamentalną zasadę - w materię. Takie stopniowe „zanikanie” materii w końcu doprowadzi do całkowitego zniknięcia świata materialnego. W związku z tym Przestrzeń i Czas znikną. Ale materialna egzystencja nie zniknie.

Co jest dobrego dla ludzkości w tak ponurym scenariuszu? Po pierwsze, z historii ludzkości można wyciągnąć niepodważalny wniosek: człowiek jest kontynuacją dialektyczną, potomkiem materii organicznej. Oznacza to, że substancja pierwotna, jej najstarszy przodek jest pierwszą cząsteczką organiczną. Oczywiste jest, że człowiek wcale nie żałuje, że ten przodek zakończył swoją ewolucję, zniknął z natury. Co więcej, zniknęli także bliżsi przodkowie człowieka, a człowiek nie uważa, że ​​on sam, ten człowiek, zniknął. Ludzkość jest świadoma siebie tu i teraz.

Trzeba zrozumieć, że dzisiejszy człowiek zniknie z natury tak samo jak wszyscy jego przodkowie, poprzednicy. Ludzkość w swojej obecnej formie nie jest wieczna. Ale Ludzkość jako taka jest wieczna. Na zawsze w najbardziej bezpośrednim znaczeniu tego słowa – w Czasie. Zmienimy nasz wygląd. Być może kiedyś nie będziemy mieli włosów na głowie. Uszy i oczy znikną. Nie będziemy potrzebować rąk i nóg. A sam „człowiek” będzie miał jakiś amorficzny wygląd. Bez wątpienia zmienimy się nie do poznania. Ale najważniejsze pozostanie niezmienione: samoświadomość. Nie wiadomo, czy będzie to terenowe, zbiorowe, czy też cała „ludzkość” będzie świadoma siebie jako jednego podmiotu. Wiemy tylko, że świadomość będzie istnieć w takiej czy innej formie.

Musimy także zrozumieć, że świadomość jest manifestacją właściwości materii. Dziś świadomość jest własnością wysoce zorganizowanej materii (substancji, mózgu). To dość niezwykłe sformułowanie: „wysoce zorganizowana materia”. Oznacza to, że świadomość, samoświadomość jest ostatecznie własnością materii, a nie tylko materii. W konsekwencji w procesie reformacji (dezintegracji) Wszechświata Świadomość niewątpliwie rozwinie się w innych formach materii, a nie materialnych.

W dziele „Dialektyka przyrody” filozof F. Engels pisze:

„Ale bez względu na to, jak często i jak bezlitośnie ten cykl ma miejsce w czasie i przestrzeni; ile milionów słońc i ziemi ani nie powstało, ani nie zginęło; bez względu na to, jak długo może trwać, aż w jakimś układzie słonecznym i na jednej planecie zostaną stworzone tylko warunki do życia organicznego; bez względu na to, ile niezliczonych istot organicznych musi najpierw powstać i zginąć, zanim ze środowiska rozwiną się zwierzęta z mózgiem zdolnym do myślenia, które na krótki czas znajdą warunki do życia, aby potem również zostać bezlitosną eksterminacją – mamy ufność że ta materia we wszystkich swoich przemianach pozostaje wiecznie taka sama, że ​​żaden z jej atrybutów nigdy nie może zostać utracony, a zatem z tą samą żelazną koniecznością, z jaką pewnego dnia zniszczy swój najwyższy kolor, myślącego ducha, na Ziemi urodzić go ponownie gdzieś w innym miejscu i innym czasie.

Ale musimy pamiętać, że F. Engels jest jednym z twórców materializmu dialektycznego. Dlatego przez słowo „eksterminacja” należy rozumieć eksterminację dialektyczną, czyli przejaw dialektycznego „prawa negacji negacji”. Ludzkość zastąpi jej dialektyczna negacja, jej następca. Oczywiście, jeśli ludzkość wcześniej się nie zniszczy lub nie uniknie klęski żywiołowej.

Literatura
1. Bodzhovald M., W pogoni za galopującym Wszechświatem, „W świecie nauki”, 2009, nr 1, URL:
http://www.chronos.msu.ru/RREPORTS/bodzhovald_pogonya.html
2. Wikipedia - Inflacyjny Model Wszechświata, URL:
http://ru.wikipedia.org/wiki/Inflationary_model_of_the Universe (dostęp 03.01.2016)
3. Levin, A., Trylion lat przed Wielkim Wybuchem, URL:
http://elementy.ru/lib/431131?page_design=print (dostęp 1.03.2016)
4. Levin A., Teoria cykliczności, URL:
http://galspace.spb.ru/indvop.file/56.html (dostęp 03.01.2016)
5. Linde A., Inflacja, kosmologia kwantowa i zasada antropiczna. Chaotyczna inflacja (przetłumaczone przez S. Karpova), URL:
http://www.astronet.ru/db/msg/1181084/node2.html (dostęp 1.03.2016)
6. Putenikhin P.V., Szybciej niż światło - quantino, 2012, URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/light.shtml (dostęp 1.03.2016)
7. Putenikhin P.V., Wieczność i nieskończoność wszechświata, 2012, URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/ve4nost.shtml (dostęp 1.03.2016)
8. Putenikhin P.V., Materializacja eteru podczas Wielkiego Wybuchu, 2009, URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/wesh.shtml (dostęp 1.03.2016)
9. P. V. Putenikhin, Materia, Przestrzeń, Czas; Adres URL 2007:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/materia.shtml (dostęp 1.03.2016)
10. Putenikhin P.V., Odpowiedz Nikolaevowi, Samizadat, 2009, URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/answer.shtml (dostęp 01.03.2016)
11. P.V. Putenikhin, Właściwości eteru, 2008, URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/ephir.shtml (dostęp 1.03.2016)
12. Putenikhin P.V., Ciemna energia - hipoteza o pochodzeniu, 3-2012
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/energy.shtml (dostęp 1.03.2016)
13. Rykov A.V., "Ciemna" energia i "ciemna" materia Wszechświata, URL:
http://314159.ru/rykov/rykov1.htm (dostęp 1.03.2016)
14. Steinhart P., Plusy i minusy inflacji kosmologicznej (przetłumaczone przez OS Sazhin), URL:
http://modcos.com/articles.php?id=120 (dostęp 01.03.2016)
15. Fridman A.A., O krzywiźnie przestrzeni, UFN, 1963, lipiec T.LXXX, numer 3, URL:
http://www.astronet.ru/db/msg/1186218 (dostęp 1.03.2016)
http://ufn.ru/ufn63/ufn63_7/Russian/r637b.pdf (dostęp 1.03.2016)
16. Elementy - Prawo Hubble'a, URL:
http://elementy.ru/trefil/21148?context=20444 (dostęp 1.03.2016)
17. Elementy - Inflacyjny etap ekspansji Wszechświata, URL
http://elementy.ru/trefil/21082 (dostęp 1.03.2016)
18. Elementy - Stała kosmologiczna, URL:
http://elementy.ru/trefil/21076?context=20444 (dostęp 1.03.2016)
19. Elementy - Early Universe, URL:
http://elementy.ru/trefil/84?context=20444 (dostęp 01.03.2016)
20. Elementy - Teoria stacjonarnego Wszechświata, URL:
http://elementy.ru/trefil/21183?context=25284 (dostęp 1.03.2016)
21. Engels F., Dialektyka przyrody, URL:
http://sbiblio.com/biblio/archive/engels_dialektika/01.aspx (dostęp 1.03.2016)
22. Kosinov N.V., Garbaruk V.I. Materia i substancja, SciTecLibrary, 2002, adres URL:
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/2939.html (dostęp 1.03.2016)
23. Putiev I.T., W kwestii rodzajów i struktury materii we współczesnej fizyce, SciTecLibrary, 2011, URL:
http://www.sciteclibrary.ru/rus/catalog/pages/10858.html (dostęp 1.03.2016)

Adres pełnego tekstu artykułu na internetowym adresie URL:
http://samlib.ru/editors/p/putenihin_p_w/universe.shtml (dostęp 1.03.2016)

Ilustracje i równania do artykułu (lustra)
http://samlib.ru/p/putenihin_p_w/
https://cloud.mail.ru/public/8WpP/qeaUMAiGz
https://cloud.mail.ru/public/Hq7e/jZ9YZGJW9
https://yadi.sk/d/EZg36rrKmJDwk
http://fileload.info/users/putenikhin/

Zadaniem współczesnej astronomii jest nie tylko wyjaśnianie danych z obserwacji astronomicznych, ale także badanie ewolucji wszechświata(od łac. ewolucja-- wdrażanie, rozwój). Na te pytania odpowiada kosmologia, najintensywniej rozwijająca się dziedzina astronomii.

Badanie ewolucji wszechświata opiera się na:

· Uniwersalne prawa fizyczne są uważane za obowiązujące w całym wszechświecie.

· Uznaje się, że wnioski z wyników obserwacji astronomicznych mają zastosowanie do całego Wszechświata.

· Za prawdziwe uznaje się tylko te wnioski, które nie przeczą możliwości istnienia samego obserwatora, czyli osoby (zasada antropiczna).

Podczas badania Wszechświata niemożliwe jest przeprowadzenie empirycznej weryfikacji wyników badania, dlatego wnioski kosmologii nazywane są nie prawami, ale modele powstania i rozwoju wszechświata.

Model(od łac. moduł- próbka, norma) to schemat pewnego fragmentu rzeczywistości przyrodniczej lub społecznej (pierwotnej), możliwy wariant jej wyjaśnienia. W procesie rozwoju nauki stary model jest zastępowany nowym modelem.

W sercu współczesnej kosmologii leży ewolucyjne podejście do kwestii powstania i rozwoju Wszechświata, zgodnie z którym rozszerzający się model wszechświata.

Ogólna teoria względności A. Einsteina służyła jako kluczowy warunek wstępny do stworzenia modelu ewoluującego, rozszerzającego się wszechświata. Przedmiotem teorii względności są zdarzenia fizyczne. Zdarzenia fizyczne charakteryzują pojęcia przestrzeń, czas, materia, ruch, które są rozważane w teorii względności w jedności. Wychodząc z jedności materii, przestrzeni i czasu wynika, że ​​wraz z zanikiem materii znikną zarówno przestrzeń, jak i czas. Tak więc przed powstaniem wszechświata nie było ani przestrzeni, ani czasu. Einstein wyprowadził podstawowe równania, które wiążą rozkład materii z geometrycznymi właściwościami przestrzeni, z upływem czasu i na ich podstawie w 1917 roku opracował statystyczny model Wszechświata.

Zgodnie z tym modelem Wszechświat ma następujące właściwości:

· jednorodność, czyli ma te same właściwości we wszystkich punktach;

· izotropia, tj. ma te same właściwości we wszystkich kierunkach.

Z teorii względności wynika, że ​​zakrzywiona przestrzeń nie może być stacjonarna: musi się rozszerzać lub kurczyć. Tak więc Wszechświat ma jeszcze jedną właściwość - niestacjonarność. Po raz pierwszy wniosek o niestacjonarności Wszechświata wysunął A.A. Fridman, rosyjski fizyk i matematyk, w 1922 r.

W 1929 amerykański astronom Edwina Hubble'a odkrył tak zwany „przesunięcie ku czerwieni”.

Przesunięcie ku czerwieni- jest to spadek częstotliwości promieniowania elektromagnetycznego: w widzialnej części widma linie są przesunięte do jego czerwonego końca.

Istota tego zjawiska jest następująca: gdy jakiekolwiek źródło oscylacji oddala się od nas, częstotliwość odbieranych przez nas oscylacji zmniejsza się, a długość fali odpowiednio wzrasta, dlatego podczas promieniowania pojawia się „zaczerwienienie”, tj. linie widmo przesuwa się w kierunku dłuższych fal czerwonych. E. Hubble badał widma odległych galaktyk i odkrył, że ich linie widmowe są przesunięte w kierunku linii czerwonych, co oznacza „recesję” galaktyk. Kolejne badania wykazały, że galaktyki oddalają się z dużą prędkością nie tylko od obserwatora, ale także od siebie. Jednocześnie prędkość „wycofywania się” galaktyk, liczona w dziesiątkach tysięcy kilometrów na sekundę, jest wprost proporcjonalna do odległości między nimi. W ten sposób ustalono fakt ekspansji Wszechświata.

Na podstawie wyników przeprowadzonych badań E. Hubble sformułował ważne dla kosmologii prawo ( Prawo Hubble'a):

Oznacza to, że Wszechświat nie jest nieruchomy: jest w stanie ciągłej ekspansji.

Z pozycji, że Wszechświat znajduje się obecnie w stanie ekspansji, naukowcy, operując modelami matematycznymi, doszli do wniosku, że kiedyś, w odległej przeszłości, musiał znajdować się w stanie skompresowanym. Obliczenia wykazały, że 13–15 miliardów lat temu materia naszego Wszechświata była skoncentrowana w niezwykle małej objętości, około 10 -33 cm 3 , i miała ogromną gęstość - 10 93 g/cm 3 w temperaturze 10 27 K. , stan początkowy Wszechświat - tzw. "punkt osobliwy" - charakteryzuje się niemal nieskończoną gęstością i krzywizną przestrzeni, superwysoką temperaturą. Uważa się, że obserwowalny wszechświat powstał z powodu gigantycznej eksplozji tej pierwotnej kosmicznej materii - Wszechświat Wielkiego Wybuchu. Koncepcja Wielkiego Wybuchu jest integralną częścią modelu rozszerzającego się Wszechświata. Koncepcja Wielkiego Wybuchu, choć logicznie wyjaśnia wiele aspektów ewolucji Wszechświata, nie odpowiada na pytanie, z czego się wywodzi. Ten problem został rozwiązany teoria inflacji.

teoria inflacji, lub rozszerzająca się teoria wszechświata powstały nie w opozycji, ale jako uzupełnienie i rozwój koncepcji Wielkiego Wybuchu. Zgodnie z tą teorią wszechświat powstał z nic. „Nic” w terminologii naukowej nie nazywa się próżnia. Zgodnie ze współczesnymi koncepcjami naukowymi w próżni nie ma cząstek fizycznych, pól i fal. Zawiera jednak cząstki wirtualne, które powstają kosztem energii próżni i natychmiast znikają. Kiedy z jakiegoś powodu próżnia została w pewnym momencie wzbudzona i opuściła stan równowagi, wirtualne cząstki zaczęły bez odrzutu przechwytywać energię i zamieniać się w rzeczywiste cząstki. Ten okres narodzin Wszechświata nazywany jest fazą inflacji (lub inflacji). W fazie inflacji przestrzeń naszego Wszechświata zwiększa się od jednej miliardowej wielkości protonu do kilku centymetrów. Ta ekspansja jest 10 50 razy większa niż zakładano w koncepcji Wielkiego Wybuchu. Pod koniec fazy inflacji Wszechświata powstała ogromna liczba rzeczywistych cząstek wraz z powiązaną z nimi energią.

Kiedy podekscytowana próżnia została zniszczona, uwolniona została gigantyczna energia promieniowania, a pewna supermoc sprasowała cząstki w supergęstą materię. Z powodu niezwykle wysokiej temperatury i ogromnego ciśnienia Wszechświat nadal się napełniał, ale teraz z przyspieszeniem. W rezultacie eksplodowała supergęsta i supergorąca materia. W czasie Wielkiego Wybuchu energia cieplna zamieniana jest na energię mechaniczną i grawitacyjną mas. Oznacza to, że Wszechświat rodzi się zgodnie z prawem zachowania energii.

Tak więc główną ideą teorii inflacji jest to, że Wszechświat we wczesnych stadiach swojego powstania miał niestabilny stan podobny do próżni o wysokiej gęstości energii. Ta energia, podobnie jak pierwotna materia, powstała z próżni kwantowej, czyli z niczego. Wyjaśniając pochodzenie Wszechświata z wzbudzonej próżni, teoria inflacji próbuje rozwiązać jeden z głównych problemów wszechświata - problem powstania wszystkiego (Wszechświata) z niczego (z próżni).

W połowie XX wieku. sformułowany koncepcja gorącego wszechświata. Zgodnie z tą koncepcją, we wczesnych stadiach ekspansji, krótko po Wielkim Wybuchu, Wszechświat był bardzo gorący: promieniowanie zdominowało materię. Podczas ekspansji temperatura spadała i od pewnego momentu przestrzeń stała się praktycznie przezroczysta dla promieniowania. Promieniowanie zachowane od początkowych momentów ewolucji ( promieniowanie tła), jak dotąd równomiernie wypełnia cały wszechświat. Ze względu na rozszerzanie się wszechświata temperatura tego promieniowania nadal spada. Obecnie jest to 2,7 K. Odkrycie promieniowania reliktowego w 1965 roku. było obserwacyjnym uzasadnieniem koncepcji gorącego wszechświata. Ujawniono podstawową właściwość Wszechświata - to gorący. Zatem zgodnie z modelem opracowanym na podstawie teorii względności, rozszerzający się Wszechświat jest jednorodny, izotropowy, niestacjonarny i gorący.

Przekonującymi argumentami potwierdzającymi słuszność kosmologicznego modelu rozszerzającego się Wszechświata są ustalone fakty. Te fakty obejmują:

· ekspansja Wszechświata zgodnie z prawem Hubble'a;

· jednorodność materii świetlnej w odległościach rzędu 100 megaparseków;

Istnienie reliktowego tła promieniowania o widmie termicznym odpowiadającym temperaturze 2,7 K.

Wiek Wszechświata, zgodnie z nowoczesną kosmologiczną koncepcją jego powstania i rozwoju, liczony jest od początku ekspansji i szacowany jest na 13–15 miliardów lat. Współczesna astronomia intensywnie się rozwija: odkryto nowe obiekty kosmiczne, ustalono wcześniej nieznane fakty. Stosunkowo niedawno odkryte obiekty kosmiczne obejmują kwazary, gwiazdy neutronowe i czarne dziury.

Kwazary są potężnymi źródłami kosmicznej emisji radiowej, uważanymi za najjaśniejsze i najbardziej odległe znane obecnie obiekty niebieskie.

gwiazdy neutronowe to hipotetyczne gwiazdy złożone z neutronów, prawdopodobnie powstałe w wyniku wybuchów supernowych.

Czarne dziury(lub "zamrożone gwiazdy", "groby grawitacyjne") - obiekty, w które gwiazdy mają się zamienić w końcowej fazie swojego istnienia. Przestrzeń czarnej dziury jest jakby wyrwana z przestrzeni metagalaktyki: materia i promieniowanie wpadają do niej i nie mogą się cofnąć.

Istnieją dowody na to, że wszechświat zaczął się rozszerzać 10-15 miliardów lat temu. Już na początku XX wieku amerykański astronom V.M. Slifer na podstawie swoich badań wykazał, że w widmach niektórych słabych galaktyk, które nazwał mgławicami, zauważalne są przesunięcia linii w kierunku czerwonego końca. Zakładając, że te przesunięcia ku czerwieni są spowodowane promieniową prędkością oddalania się, Slipher doszedł do wniosku, że niektóre z jego mgławic oddalają się od Słońca z prędkością przekraczającą 1000 km/s. Na początku lat 30., kiedy stało się jasne, że mgławice Slifer są tylko galaktykami, Hubble i Humason rozszerzyli pomiary Slifer na słabsze galaktyki. Ponieważ byli w stanie określić przybliżone odległości do tych galaktyk, byli w stanie ustalić powszechność zależności między przesunięciem ku czerwieni a odległością, która wynika z tych badań.

Odkąd Hubble i Humason wykonali swoją fundamentalną pracę, nastąpiły znaczące zmiany w skali odległości galaktyk. Badania Allana Sandage'a, oparte głównie na danych uzyskanych za pomocą 200-calowego reflektora Hale'a, wskazują na bardzo bliską liniowej zależności między przesunięciem ku czerwieni a odległością. Jeśli przyjmiemy, że przesunięcia ku czerwieni wskazują na oddalanie się wzdłuż linii wzroku, to zależność między przesunięciem ku czerwieni a odległością staje się fundamentalnym prawem dotyczącym prędkości oddalania się i odległości.

Jak szybko rozszerza się wszechświat?

Cały obserwowalny wszechświat wydaje się rozszerzać, a tempo tej ekspansji określa się na podstawie faktu, że dwie galaktyki, znajdujące się w odległości 10 milionów pc od siebie, oddalają się od siebie z prędkością około 550 km/s. W zwykłych galaktykach zaobserwowano przesunięcia ku czerwieni odpowiadające ruchowi z prędkością równą połowie prędkości światła, podczas gdy w odległych galaktykach przesunięcia ku czerwieni wskazują na oddalające się prędkości przekraczające 0,8 prędkości światła. Na tej podstawie można powiedzieć, że w dużej skali ogólna ekspansja wszechświata jest mocno ustalonym faktem. Jeśli przyjmiemy, że powyższe tempo ekspansji Wszechświata niewiele się zmieniło w przeszłości, to bardzo proste obliczenia prowadzą nas do następującego wniosku: 17 miliardów lat temu wszyscy zaangażowani w ucieczkę byli blisko siebie. Ten „wiek” całkiem dobrze odpowiada astronomom badającym naszą Galaktykę.

Ryż. Możliwe scenariusze ekspansji wszechświata

Wcale nie jest konieczne, aby ekspansja wszechświata była równomierna. Jest na przykład całkiem możliwe, że początek wszechświata został zapoczątkowany przez kolosalny proces wybuchowy i że początkowo bardzo wysoka szybkość ekspansji zaczęła stopniowo spadać. Oczywiście czas, jaki upłynął od początku ekspansji, określony na podstawie obecnie obserwowanych tempa ekspansji, byłby wówczas mniejszy niż wskazana powyżej wartość 17 miliardów lat. Jest również bardzo możliwe, że nasz wszechświat jest pulsującym układem, który obecnie się rozszerza, a następnie zacznie się kurczyć.

Wiele obserwacji potwierdza hipotezę rozszerzającego się wszechświata. Niemal na pewno reprezentują obserwowane przez nas galaktyki takimi, jakimi były pięć lub więcej miliardów lat temu. Ich obserwowana liczba na dużych odległościach pokazuje, o ile bardziej aktywny był Wszechświat 5-10 miliardów lat temu niż obecnie. Kolejne potwierdzenie hipotezy, że kolosalna kosmiczna eksplozja miała miejsce około 10 miliardów lat temu, uzyskano dzięki obserwacjom Penziasa i Wilsona, zinterpretowanym przez Dicke'a. W wyniku tych obserwacji odkryto relikty energii pierwotnie związanej z wybuchowym początkiem ekspansji w postaci mikrofalowego promieniowania tła o efektywnej temperaturze 3 K, przenikającego cały Wszechświat. Najdokładniejsze współczesne obserwacje umożliwiają rejestrację galaktyk i odległych kwazarów w odległościach do 8-10 miliardów lat świetlnych, czyli około 3 miliardów pc. Obserwacje te dają nam możliwość spojrzenia w przeszłość i zobaczenia obiektów niebieskich takimi, jakimi były 8-10 miliardów lat temu.

Jak powstała nasza galaktyka?

Odpowiedź na to pytanie można udzielić, jeśli weźmiemy pod uwagę, że najstarsze i najbardziej indywidualne gwiazdy znajdują się w dużych odległościach od płaszczyzny centralnej Drogi Mlecznej. Powinno to prawdopodobnie oznaczać, że wkrótce po wybuchowym rozpoczęciu ekspansji nasza Galaktyka miała wygląd oddzielnego gigantycznego, prawie kulistego skrzepu gazu. Wydaje się, że początkowy proces kondensacji gazu w gwiazdy i gromady gwiazd rozprzestrzenił się w całym obłoku. W miarę upływu czasu gaz był coraz silniej skoncentrowany w kierunku centralnej płaszczyzny Galaktyki, która następnie uzyskała swoją obecną rotację. Młodsze gwiazdy i gromady powstały, gdy pierwotna kępa gazu w dużym stopniu zapadła się, a na obecnym etapie centralny obłok gazu (i pyłu) jest uderzająco cienki.

Ryż. Rozmieszczenie gwiazd w Galaktyce

Narodziny gwiazd wydają się teraz całkowicie ograniczone do obszarów międzygwiazdowego gazu i pyłu, kilkaset parseków od centralnej płaszczyzny Drogi Mlecznej. Zgodnie z tym atrakcyjnym obrazem, jako pierwsze uformowały się najstarsze gromady kuliste i otwarte. Korona naszej galaktyki i gromady już dawno ustały. Możemy jednak uznać, że mamy szczęście, ponieważ procesy te trwają w pobliżu centralnej płaszczyzny Galaktyki, a Słońce i Ziemia znajdują się z jednej strony w pobliżu tej płaszczyzny, a z drugiej na obrzeżach Galaktyki , czyli tam, gdzie wciąż gotują się ewolucyjne kotły!