Что было до Большого взрыва?

Егор


В начале был бесконечно плотный крошечный шар материи. Затем он взорвался, породив атомы, молекулы, звезды и галактики, которые мы видим сегодня. Ну или, по крайней мере, так нам говорили физики в течение последних нескольких десятилетий.

Однако новые исследования теоретической физики недавно открыли возможное окно в очень раннюю Вселенную, показав, что она, возможно, не такая уж и «очень ранняя» в конце концов. Вместо этого она может быть просто последней итерацией цикла взрыва-отскока, который продолжается уже ... ну, по крайней мере один раз, а, возможно, и бесконечное число раз.

Конечно, прежде чем физики решат отказаться от Большого взрыва в пользу цикла «взрыв-отскок», эти теоретические предсказания должны будут выдержать натиск наблюдательных исследований.

Прыгающая космология

У ученых есть действительно хорошая картина очень ранней Вселенной — то, что мы знаем и любим как теорию Большого Взрыва. В этой модели описывается, что давным-давно Вселенная была намного меньше, намного горячее и намного плотнее, чем сегодня. В этом раннем аду 13,8 миллиарда лет назад все элементы, которые делают нас такими, какие мы есть, были сформированы в течение примерно дюжины минут.

Еще раньше, как предсказывает эта модель, в какой-то момент вся наша Вселенная — все звезды, все галактики, вообще все — была размером с персик и имела температуру более квадриллиона градусов (в этом числе 15 нулей).


Модель Большого взрыва и дальнейшего развития Вселенной.

Удивительно, но эта фантастическая история соответствует всем современным наблюдениям. Астрономы проделывали все, начиная от наблюдений за остатками электромагнитного излучения из молодой Вселенной и заканчивая измерением обилия самых легких элементов, и обнаружили, что все отлично соответствует тому, что предсказывает теория Большого Взрыва. Насколько мы можем судить, она дает нам точный портрет нашей ранней Вселенной.

Но, как бы хорошо это ни было, мы знаем, что картина Большого Взрыва не является полной — отсутствует кусок головоломки, и этот кусок — самые ранние моменты жизни Вселенной.

И это довольно большой кусок.

Большой пожар

Проблема заключается в том, что физика, которую мы используем для понимания ранней Вселенной (удивительно сложная мешанина общей теории относительности и физики частиц высоких энергий), не может завести нас достаточно глубоко. По мере того, как мы пытаемся проникнуть все глубже и глубже в первые моменты жизни нашего космоса, математику становится все труднее и труднее решать, вплоть до того момента, когда она просто ... ломается.

Главным признаком того, что нам еще предстоит дорабатывать математическую модель, является наличие сингулярности, или точки бесконечной плотности, в момент Большого Взрыва. Если принять это за чистую монету, то получается, что в какой-то момент Вселенная была втиснута в бесконечно крошечную и бесконечно плотную точку. Это очевидно абсурдно, и на самом деле это говорит нам о том, что нам нужна новая физика для решения этой проблемы — наш нынешний инструментарий просто недостаточно хорош.

Уровни строения мира: макроскопический (1), молекулярный (2), атомный (3), субатомный (4 и 5) и струнный (6).

Чтобы спасти положение, нам нужна какая-то новая физика, что-то такое, что способно управлять гравитацией и другими силами, объединенными на сверхвысоких энергиях. И это именно то, что дает нам теория струн: модель физики, которая работает с микроскопическими квантовыми струнами, которые намного порядков меньше известных нам частиц. И, простите за каламбур, в теории теория струн может объяснить самые ранние моменты существования Вселенной.

Одним из самых ранних понятий теории струн является «экпиротическая» Вселенная, которая происходит от греческого слова, означающего «пожар» или «огонь». В этом сценарии то, что мы знаем как Большой Взрыв, было вызвано чем-то другим, происходившим до него — иными словами, Большой Взрыв был не началом, а частью более крупного процесса.

Расширение экпиротической концепции привело к появлению теории, опять же мотивированной теорией струн, называемой циклической космологией. Конечно, технически идея о том, что Вселенная постоянно повторяется, существует уже тысячи лет и предшествует физике, но теория струн дала этой идее твердое математическое обоснование.

Циклическая Вселенная постоянно переживает состояния больших взрывов и больших «схлопываний», переходя от одного к другому теоретически на протяжении вечности.

Перед началом

Как бы круто это ни звучало, ранние версии циклической модели испытывали трудности с подтверждением теории путем наблюдений — что очень важно, когда вы пытаетесь заниматься наукой, а не просто рассказываете истории у костра.


Микроволновый фон. Красные области имеют более высокую температуру, синие более низкую.

Главным препятствием является согласование циклической модели с нашими наблюдениями космического микроволнового фона — ископаемого света, оставшегося с тех времен, когда Вселенной было всего 380 000 лет. Проблема в том, что до этого момента во Вселенной был лишь горячий однородный суп из частиц, заглянуть в который мы не можем — а, значит, наша информация о более ранних временах остается чисто теоретической.

Поэтому кажется, что циклическая Вселенная является лишь очередной красивой теорией, которую мы никак не можем подтвердить.

Но экпиротический факел продолжал гореть на протяжении многих лет, и статья, опубликованная в январе в базе данных ресурса arXiv, поправила некоторые шероховатости в математике и использовала некоторые ранее упущенные возможности. Физики Роберт Бранденбергер и Зивей Ван из Университета Макгилла в Канаде вместо того, чтобы смотреть на раннюю Вселенную, решили зайти с другой стороны и математически просчитать момент «отскока», когда наша Вселенная сжимается до невероятно маленькой точки и возвращается в состояние Большого взрыва. 

И здесь они не встретили никаких противоречий — иными словами, циклическая Вселенная действительно может существовать, и сложная плохо понятая физика этой критической эпохи действительно может позволить радикально пересмотреть взгляд на наше время и место в космосе.

Единственная проблема заключается в том, что мы живем во времена инфляции, или расширения, Вселенной. Поэтому для подтверждения «отскока» нужно или изобрести абсолютно новые космологические эксперименты, или же ждать несколько десятков (если не сотен) миллиардов лет, пока Вселенная не начнет схлопываться. Но, кто знает — возможно в будущем мы узнаем правду о нашем прошлом каким-нибудь другим более простым способом.
21
iGuides в Яндекс.Дзен —  zen.yandex.ru/iguides.ru
iGuides в Telegram — t.me/igmedia

Будь в курсе последних новостей из мира гаджетов и технологий

Мы в соцсетях

Комментарии

+156
Маленький взрыв.
27 апреля 2020 в 15:21
#
lonelysoul
+366
Если предположить, что в будущем вселенная начнет схлопываться, то какие силы должны за это отвечать? Какое событие могло бы развернуть процесс расширения в сторону схлопывания?
27 апреля 2020 в 16:01
#
Армен Папикян
+5
Ща погоди, диванные эксперты соберутся и ответят на этот вопрос
27 апреля 2020 в 16:17
#
Николай Угрин
+3
По завершении существования вселенной, вся материя окажется в чёрных дырах, которые со временем сольются в одну вселенскую дыру. Вся материя, заключённая в чёрной дыре, вместе с пространством, перетечёт по ту сторону чёрной дыры. Там это будет выглядеть, как взрыв. Один из возможных вариантов.
27 апреля 2020 в 17:58
#
lonelysoul
+366
Хорошо, но черные дыры же удаляются друг от друга по мере расширения вселенной. Значит слабеют силы их притяжения, так как они в будущем схлопнутся, если сейчас удаляются? Что должно произойти?
27 апреля 2020 в 18:51
#
Николай Угрин
+3
Как я думаю, когда исчезнет вся материя, подпитывающая чёрные дыры, по мере испарения, их масса будет уменьшаться. Считаю( это лишь моё предположение), что объём вселенной также будет уменьшаться, то-есть вселенная будет сжиматься. Чёрные дыры начнут сближаться, сливаться, и в конце концов если и не все, но окажутся вместе.
28 апреля 2020 в 17:43
#
+230
А как же излучение Хокинга? Чёрные дыры просто «испарятся» со временем
28 апреля 2020 в 00:56
#
+91
Ответ прост: НИКТО НЕ ЗНАЕТ.
27 апреля 2020 в 18:36
#
+160
емае, в Мстителях же вам рассказали, чего не понятного
27 апреля 2020 в 19:18
#
+4240
Странный вопрос , что было что было?)
Бомбу делали конечно же)))
27 апреля 2020 в 20:56
#
Mers
+4294
Егор, нужна ваша помощь. Подскажите, можно ли создать такую команду в iOS 13, которая бы включала сотовые данные при нажатии кнопки Home и выключала их когда тухнет экран (или нажатии кнопки блок. экрана)?
27 апреля 2020 в 21:22
#
Егор Морозов
+1765
Действия на нажатие кнопок вроде не настраиваются. Можно включить сотовые данные, например, при заходе в Safari, см скрин.
27 апреля 2020 в 21:45
#
Mers
+4294
Так мне сначала нужно создать команду, сохранить ее, потом зайти в автоматизацию и обьединить их? Или как?
27 апреля 2020 в 22:14
#
Егор Морозов
+1765
Просто создаете новую автоматизацию для себя, выбираете условие (открытие приложения например) и что при выполнении условия делать (вкл авиарежим например).
27 апреля 2020 в 22:51
#
Mers
+4294
Спасибо, чутка не досмотрел, буду ковырять. Просто хотел чтобы инет включался когда он мне нужен, а не постоянно. В режиме ожидания при включённом LTE аккумулятор дохнет как умалишенный.
27 апреля 2020 в 22:54
#
+396
Странно, что в комментах нет дебилов с провославием головного мозга
27 апреля 2020 в 21:35
#
Ikarus
+662
Даже десятки миллиардов лет ждать не придется. Солнце проглотит землю через 5 миллиардов лет. Если не научимся летать к другим звездам, то хана человечеству, по крайней мере большинству.
28 апреля 2020 в 01:54
#
VINC
+242
Теория хороша и, скорее-всего, так и есть, но... А что было до начала этой цикличности? Откуда в великом «ничто» появилось «что-то»?
29 апреля 2020 в 00:24
#
melissa
–21
25 июня 2020 в 18:55
#
Ilia Aksenov
0
Вселенная конечна, это разумная энергетическая система в основании, которой лежит разумная энергетическая система плюса и минуса, похожая на ленту Мебиуса. Другое дело, что количество Вселенных бесконечно. По топологии Вселенная тор с почти совмещенным центром вращения, она колеблется с определенной частотой и амплитудой, сейчас, кстати, наша Вселенная расширяется. Но, в зависимости от возраста Вселенной, она изменяется, в молодости вселенная тор, почти плоский блин, в зрелом возрасте это тор с почти совмещенным центром вращения похожий на сферу приплюснутая с полюсов. В старости этот тор, сжимаясь, становится похожим на шар с очень плотной структурой перед взрывом в результате того, что резонансный эффект между Вселенными достиг своего пика. Во втором варианте развития событий резонансный эффект угасает и это образования превращается в мертвую материю утратившую энергетический импульс. Вообще наш энергетический мир многоуровневый и фрактальный, поэтому, когда в одном месте зарождаются миллиарды Вселенных, в другом месте миллиарды Вселенных гибнут, а поскольку они разноуровневые, то они все параллельны и, часто не пересекаемы.
12 июля 2020 в 09:24
#
Ilia Aksenov
0
Вселенная конечна, это разумная энергетическая система в основании, которой лежит разумная энергетическая система плюса и минуса, похожая на ленту Мебиуса. Другое дело, что количество Вселенных бесконечно. По топологии Вселенная тор с почти совмещенным центром вращения, она колеблется с определенной частотой и амплитудой, сейчас, кстати, наша Вселенная расширяется. Но, в зависимости от возраста Вселенной, она изменяется, в молодости вселенная тор, почти плоский блин, в зрелом возрасте это тор с почти совмещенным центром вращения похожий на сферу приплюснутая с полюсов. В старости этот тор, сжимаясь, становится похожим на шар с очень плотной структурой перед взрывом в результате того, что резонансный эффект между Вселенными достиг своего пика. Во втором варианте развития событий резонансный эффект угасает и это образования превращается в мертвую материю утратившую энергетический импульс. Вообще наш энергетический мир многоуровневый и фрактальный, поэтому, когда в одном месте зарождаются миллиарды Вселенных, в другом месте миллиарды Вселенных гибнут, а поскольку они разноуровневые, то они все параллельны и, часто не пересекаемы.
24 июля 2020 в 13:15
#
Ilia Aksenov
0
Есть, правда, ещё один уровень, уровень Космосов, который лежит ниже уровней Вселенных, но, только я про него, пока, ничего не знаю.
Но из теории уровней следует, что Вселенная, всё-таки конечна. Если посмотрите на схему уровней ВРЭС, то вы заметите, что она кончается на уровне Вселенных, но их бесконечное число!
А это, как вы понимаете разные вещи. В этой схеме я не пошел дальше и не поместил ниже уровня Вселенных уровень Космосов. Потому, что я не охватываю пока этот уровень знаний.
Но, исходя из теории уровней их тоже бесконечное число, а, что там дальше?
У человечества просто нет пока даже слова для определения таких знаний.
А информационный мир, конечно, бесконечный, энергетический, материальный, фрактальный и многоуровневый.
И тогда получается, что в нашем энергетическом мире существует многобожие, то есть бесконечное количество ВРЭС.
24 июля 2020 в 13:17
#
Анатолий Дроздов
0
Опять пиарят полную ЧУШЬ. Наверное академикам больше нечем заняться как сочинять свои фантазии. Придумали ничем и никак не доказанную точку так называемой сингуляции с бесконечной плотностью материи??? АБРАКАДАБРА и только!!! Лучше занимались открытиями в новой физике и разработкой новых технологий для землян, с целью улучшения условий жизни и благополучия населения.
31 июля 2020 в 09:08
#
Ilia Aksenov
0
Вселенная конечна, это разумная энергетическая система в основании, которой лежит разумная энергетическая система плюса и минуса, похожая на ленту Мебиуса. Другое дело, что количество Вселенных бесконечно. По топологии Вселенная тор с почти совмещенным центром вращения, она колеблется с определенной частотой и амплитудой, сейчас, кстати, наша Вселенная расширяется. Но, в зависимости от возраста Вселенной, она изменяется, в молодости вселенная тор, почти плоский блин, в зрелом возрасте это тор с почти совмещенным центром вращения похожий на сферу приплюснутая с полюсов. В старости этот тор, сжимаясь, становится похожим на шар с очень плотной структурой перед взрывом в результате того, что резонансный эффект между Вселенными достиг своего пика. Во втором варианте развития событий резонансный эффект угасает и это образования превращается в мертвую материю утратившую энергетический импульс. Вообще наш энергетический мир многоуровневый и фрактальный, поэтому, когда в одном месте зарождаются миллиарды Вселенных, в другом месте миллиарды Вселенных гибнут, а поскольку они разноуровневые, то они все параллельны и, часто не пересекаемы.
4 августа 2020 в 09:17
#