Где родился, там и пригодился или о свойствах Вселенной замолвите слово.

Сам задавал и пытался отвечать на вопросы про гравитацию, бозоны, мировые константы… Понятно, что всё это связано с представлениями о мире в котором мы живём. Откуда он взялся, как развивался (на осинке не растут апельсинки). Историю Мира мы привыкли отсчитывать от рождения, а представления о первых мгновениях жизни Вселенной сильно изменились. Достаточно сказать, что Вайнберг в 1993 году ведёт отсчёт от 0,01 сек после рождения, а на 2020 год отсчёт идёт от 10-42 сек.
Не скажу, что глубоко в этом разбираюсь, но популярные нынче представления попробую пересказать.

Был ли Большой взрыв обсуждать не стоит. Со времён Эйнштейна, Фридмана, Хаббла накопилось достаточно экспериментальных подтверждений в его пользу. Но остались неясности. Главные: 1) Что было до Большого Взрыва?; 2) Почему Вселенная однородна и изотропна?; 3)Почему все её части стали расширяться одновременно? 4)Почему она плоская?5)Откуда взялось столько элементарных частиц?
Примерно с 80 года начали появляться ответы на эти вопросы. Оказалось, что достаточно предположить – до Большого взрыва Вселенная прошла стадию сверхбыстрого (быстрее скорости света) расширения из холодного состояния.
В период с 10−42 сек до 10−36 сек, расширяясь экспоненциально, Вселенная увеличила свой объём в 1078 раз. Это сразу снимает вопрос, почему Вселенная плоская. Мы то что Земля не плоская долго не замечали, а тут масштаб изменялся существенно круче. Снялся и вопрос о том, почему всё стало расширяться сразу. А что ещё можно ждать от «точки»? И по этой же причине на больших масштабах Вселенная однородна. Но тут важно не перестараться. Если бы Вселенная была совсем однородная, то откуда взялись мелкие неоднородности типа галактик, звёзд, планет… Какие-то неоднородности надо вводить с самого начала. И, самое главное, а что и с чего бы так удачно бухнуло, что в результате образовалась наша Вселенная, единственная в которой могли возникнуть именно мы?
И тут возникла такая картинка. Мир (он больше чем наша Вселенная) – океан. Хотите – вакуума, но вакуум не ничто. Это минимум скалярное поле. Что-то такое уже искали, нашли на Земле и назвали морем Дирака. Посветив на это море, можно из «ничего» родить пару электрон-позитрон. Это «море» в вечном движении, в нём и без наших подсветок всё время рождаются и умирают т. н. виртуальные частицы. Это они обеспечивают притяжение пластин в эффекте Казимира или сдвиг Лэмба в атоме водорода. Нехорошо, но если хотите, это похоже на флуктуации климата, которые делают погоду даже на экваторе.
Флуктуации поля могут создать область («точечную»), в которой энергия чуть больше средней. Возможные распределение энергии в такой флуктуации рисовали самыми разными, даже такую как была в «Маленьком Принце» (у Хиггса — сомбреро). Но оказалось, что достаточно привычного простейшего поля с энергией пропорциональной квадрату поля.*

Оказалось, что если флуктуация-зародыш случайно получит достаточно энергии чтобы оказаться в оранжевой зоне, то дальше он будет вести себя как маятник в очень вязкой среде. (если кому интересно: Н2= [(da/dt)/a]2 ~ φ2 ; d2φ/dt2 + 3H dφ/dt ~ -φ ; H – постоянная Хаббла, а — масштабный фактор ).
А это означает, что чем больше энергии он хватанул, тем дольше он будет её терять (вязкость тормозит, а вязкость ~ Хабблу) и тем быстрее (экспоненциально a~eHt , как развитие у Р.П.Блинова) расширяться. Когда поле становится маленьким, член с трением исчезает, поле начинает осциллировать и передает свою энергию рождающимся при этом частицам; Вселенная разогревается.
Но до того расширяясь, она загнала «нас» на поверхность гигантской сферы и параллельные прямые перестали пересекаться. Неоднородности (прыщи/горки) сгладились.Анизотропия тоже «исчезла». При таком раздутии, живя на поверхности, мы сферу от эллипсоида не отличим.
А «галактики» откуда взялись? А энергии чуть-чуть различались, значит и расширение было быстрым, но чуть-чуть различалось. Какой-то кусочек свалился на дно быстрее и «застыл/замёрз», а когда инфляция кончилась «кусочки» «увидели» друг-друга, сравнили гравитационные потенциалы и «разморозились». Флуктуации из квантовых раздулись, стали классическими неоднородностями.
Приятно, что такую картину рождения мира придумали у нас (Стародобинский, Муханов, Линде…). Придумать как из квантовых флуктуаций рождаются галактики – интеллектуальный подвиг. Ещё приятнее, что для неё есть экспериментальные подтверждения. Картинка распределения неоднородности температуры реликтового излучения оказалось такой, как и предсказывали (разброс, распределение по углам).
Я уже заболтался, давно пора кончать, а надо бы сказать и почему температура 3К, и как это «пузырь» расширялся и разогревался одновременно…
Но две вещи не могу не упомянуть.
Откуда столько частиц и энергии во Вселенной. Масса 1050 тонн. Не представимо как это могло поместиться в «точку». И здесь следует неожиданный вывод. Сумма энергии вещества и гравитационной энергии сохраняется, но эта сумма равна 0 ! И тогда не надо представлять бесконечную плотность в сингулярности.
Атропный принцип. Джордано Бруно говорил о множестве миров. Теория инфляции подхватывает этот тезис. В Мировом Океане непрерывно рождаются флуктуации. Их энергия различна. От того какая она зависят свойства вакуума (а значит и весь генезис) рожденной Вселенной. Они могут быть совсем отличны от нашей, скорее всего мы даже никак не взаимодействуем с ними. Но их бесконечно много. В этом множестве нашлось место для нашей Вселенной. Набор её свойств оказался таким, что в ней смогла родится жизнь, можем существовать мы.
==================
* Такие картинки распределения энергии и сечений тоже рисуют. Какова “шляпа” слева!

 

+1
1
+1
1
+1
0
+1
3
+1
1
+1
0
+1
0
6

Автор: AndreyOFedotov

КФМН (физика тведого тела), сейчас пенсионер-инженер. Работал в ИФТТ, ЦКБ УП, ИФП (всё РАН) и даже в ОКБ МЭЛЗ и ВТИ им Дзержинского. Москва

Где родился, там и пригодился или о свойствах Вселенной замолвите слово.: 20 комментариев

  1. Спасибо, Андрей-почитала, но, как всегда, мало что поняла.Как могла Вселенная произойти из точки, почему она взорвалась и что было до того-не могу для себя ответить, не привлекая к ответу Создателя..

    3
    1. Мне тяжелее. Чтобы поверить в существование флуктуаций, мне достаточно увидеть кусочек синего неба (солнце-то бело-жёлтое).
      А вот представить созателя Творца никак не получается.

      3
      1. У каждого своя картина мира-а Творца не обязательно представлять в реальном облике.Просто можно считать, что не все доступно нашему человеческому разуму-проще что-то принимать как данность, не задаваясь мыслью о том, откуда оно взялось.Мы и жить-то в этом мире научиться не можем..

        1
  2. Вспомнилось из прошлой жизни – приблизительно так: мы тексты, которые пишем.
    Ваш текст мне очень понравился:он безукоризнен с точки зрения построения, доступен (не пишу, что научен, потому что не могу в силу склада интересов ни подтвердить, ни опровергнуть положения статьи), но отмечу уверенность подачи материала, которая завораживает и рождает иллюзию, что всё понятно. Иллюзию, потому что ВСЁ понимаешь, пока читаешь. Поддаёшься магии уверенности манеры изложения. Спасибо! Вот интересно можно назвать Творцом создателей текстов?

    0
    1. Спасибо. Мы есть то, что нас наполняет. Но Творец должен быть не писателем, а сценаристом, режисёром, главрежем и директором этого театра

      1
      1. Не-не-не! Только не театра. Расхожую фразу весь мир театр и люди в нём – актёры, можно и должно оспорить

        1
  3. Но ограничить Творца только текстом?
    Творец-часовщик Робеспьера создал текст и отвлёкся на более актуальные задачи уже на 13 млрд лет?
    Маловато будет.

    1
      1. Ларисе. Красиво. Но обрезано в самом начале. У кого было слово? Кем оно было?
        Тут ещё сложности с восприятием через века. “Вначале”. Чего?

        1
  4. Помнится, кто-то говорил, что ему не нравятся темы по теологии-???
    я как-то на КЬЮ ввязывалась в это тему (не с Вами) – ничего хорошего из этого не получилось… 🙂

    0
  5. Примерно с 80 года начали появляться ответы на эти вопросы.
    Не ответы, а выдумки.
    И тут возникла такая картинка. Мир (он больше чем наша Вселенная) – океан.
    Придумали сверхъестественный мир. Придумали сверхъестественнон пространство и время в котором происходят некие сверхъестественные процессы. Так?
    Сверхъестественные, потому, что вне естественных процессов происходящих в законах Вселенной.
    Что-то такое уже искали, нашли на Земле и назвали морем Дирака.
    Нашли в пространственно-временном континууме нашей Вселенной и просто перенесли её законы туда, где её нет, за Вселенную.
    Приятно, что такую картину рождения мира придумали у нас (Стародобинский, Муханов, Линде…). Придумать как из квантовых флуктуаций рождаются галактики – интеллектуальный подвиг.
    В том-то и дело, что придумали.Сказку о рыбаке и рыбке тоже придумали.
    Нужны не выдумки, а обоснования-их нет!
    В Мировом Океане непрерывно рождаются флуктуации. Их энергия различна. От того какая она зависят свойства вакуума (а значит и весь генезис) рожденной Вселенной. Они могут быть совсем отличны от нашей, скорее всего мы даже никак не взаимодействуем с ними. Но их бесконечно много. В этом множестве нашлось место для нашей Вселенной. Набор её свойств оказался таким, что в ней смогла родится жизнь, можем существовать мы.
    Вот только этот выдуманный мировой океан не пространство. Тогда где рождаются эти флуктуации?

    0
    1. Неужели Вам так повезло в жизни, что Вы никогда не натыкались, даже в газетах, на слова античастицы, виртуальные частицы? Не слышали ни про сдвиг Лэмба, ни про эксперименты с эффектом Казимира? Пропустили измерение температуры реликтового излучения и запуск спутников для измерения неоднородностей? И картинку неоднородностей в Большой Российской Энциклопедии пропустили?
      У Вас впереди много интересных открытий. Жаль, что так много времени потеряно. Сдвиг Лэмба это 1947 год. Температура реликтового излучения – пятидесятые.
      Счастливых Вам открытий!

      1
      1. Это подтверждает несуществующий, для нас, сверхъестественный океан?
        Ни одно из предъявленных вами открытий не доказывает наличие сверхъестественного за границами Вселенной. Ни одно.
        Мне таких открытий точно не надо. Но если верование в сверхъестественное вас радует, то я только за. Главное положительные эмоции.

        0
  6. Не понял одного – при чём здесь «пригодился». Вы имеете отношение к Планковскому времени? Вы имеете отношение, или можете повлиять на встречу ваших бабушек и дедушек? Не говоря о всех сотнях Пра…

    0
    1. Нет, хотя все мы вышли из планковских времён. Я-то намекал на мультивселенную, атропный принцип. Мы живём (пригодились) именно там, где только и могли бы жить. А вариантов было много. Но там мы не можем и не нужны.

      0

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Вычислите: *Капча загружается...

Авторизация
*
*

Вычислите: *Капча загружается...


Регистрация
*
*
*
Пароль не введен
*

Вычислите: *Капча загружается...


Генерация пароля

Вычислите: *Капча загружается...