Niin kauan kuin siellä on ihmiskuntaa, niin paljon ja se yrittää ymmärtää maailmankaikkeuden rakennetta. Kyllä, monet sanovat, että tämä on "turhaa hälinää", emme oikeastaan tiedä mitään, emmekä oppi mitään seuraavien sukupolvien aikana ja ehkä jopa ennen ihmisen sivilisaation päättymistä. Ehkä heillä on oikeus, mutta spekuloidaan …
Big Bang -teoriasta on tullut melkein yhtä paljon yleisesti hyväksyttyä kosmologista mallia kuin Maan kiertäminen Auringon ympärillä. Teorian mukaan noin 14 miljardia vuotta sitten spontaanit värähtelyt absoluuttisessa tyhjyydessä johtivat maailmankaikkeuden syntymiseen. Jotakin alaatomisen hiukkasen koko laajeni käsittämättömiin kokoihin sekunnin jaksossa. Mutta tässä teoriassa on monia ongelmia, joita fyysikot taistelevat, esittäen yhä enemmän uusia hypoteeseja.
Joten mikä on vikaa Big Bang -teoriassa?
Mikä vikaa iso bang-teoriassa?
1. TEORIASTA seuraa, että kaikki planeetat ja tähdet muodostuivat pölystä, joka oli sironnut avaruuden poikki räjähdyksen seurauksena. Mutta mikä edelsi sitä, on epäselvää: täällä avaruus-ajan matemaattinen malli lakkaa toimimasta. Universumi syntyi alkuperäisestä yksittäisestä tilasta, johon nykyaikaista fysiikkaa ei voida soveltaa. Teoriassa ei myöskään oteta huomioon singulaarisuuden tai aineen ja energian syitä sen esiintymiselle. Uskotaan, että vastaus kysymykseen alkuperäisen singulaarisuuden olemassaolosta ja alkuperästä annetaan kvanttigravitaation teorialla.
2. KOSMOLOGISET MALLIT ennakoivat, että koko maailmankaikkeus on paljon suurempi kuin havaittavissa oleva osa - pallomainen alue, jonka halkaisija on noin 90 miljardia valovuotta. Näemme vain sen maailmankaikkeuden osan, jonka valo onnistui saavuttamaan maapallon 13,8 miljardin vuoden aikana. Mutta kaukoputket paranevat, havaitsemme yhä kauempana olevia esineitä, ja toistaiseksi ei ole syytä uskoa tämän prosessin pysähtyvän.
Mainosvideo:
3. SUUREN RÄJÄHDYMEN MOMENTTIEN YLIOPISTO LAAJENNEE KIIRTYMISELLÄ. Moderin fysiikan vaikein mysteeri on kysymys siitä, mikä aiheuttaa kiihtyvyyden. Toimivan hypoteesin mukaan maailmankaikkeus sisältää näkymättömän komponentin nimeltä "tumma energia". Big Bang -teoria ei selitä, laajeneeko maailmankaikkeus loputtomiin, ja jos on, niin mihin se johtaa - sen katoamiseen vai jotain muuta.
4. KAIKKI NEWTONIN MEKAANIKAT, JOTKA RELATIVISTINEN FYSIIKKA POISTATTAVAT, sitä ei voida kutsua virheelliseksi. Kuitenkin maailman käsitys ja mallit maailmankaikkeuden kuvaamiseksi ovat täysin muuttuneet. Big Bang Theory ennustaa useita asioita, joita ei ennen ollut tiedossa. Siten, jos toinen teoria tulee sen tilalle, sen pitäisi olla samanlainen ja laajentaa maailman ymmärrystä.
Keskitymme mielenkiintoisimpiin teorioihin, jotka kuvaavat vaihtoehtoisia Big Bang -malleja.
Universumi on kuin mustan aukon mirage
Maailmankaikkeus sai alkunsa tähden romahtamisesta nelidimensioisessa maailmankaikkeudessa, sanovat Teoreettisen fysiikan kehän instituutin tutkijat. Tutkimuksen tulokset julkaistiin Scientific American -lehdessä. Nyayesh Afshordi, Robert Mann ja Razi Purhasan sanovat, että kolmiulotteisesta universumistamme tuli eräänlainen "holografinen mirage", kun neljäulotteinen tähti romahti. Päinvastoin kuin Big Bang -teoria, jonka mukaan maailmankaikkeus syntyi erittäin kuumasta ja tiheästä avaruusajasta, jossa fysiikan vakiolakeja ei sovelleta, nelidimensioisen maailmankaikkeuden uusi hypoteesi selittää sekä sen syyt että sen nopea laajeneminen.
Afshordi ja hänen kollegansa muotoileman skenaarion mukaan kolmiulotteinen universumimme on eräänlainen kalvo, joka kelluu entistä tilavamman universumin läpi, joka on jo olemassa neljässä ulottuvuudessa. Jos omat nelidimensioiset tähdet olisivat olemassa tässä nelidimensioisessa tilassa, ne räjähtää samoin kuin kolmiulotteiset tähdet universumissamme. Sisäkerroksesta tulee musta aukko ja ulkokerros heitetään avaruuteen.
Universumissamme mustia reikiä ympäröi pallo, jota kutsutaan tapahtumahorisontiksi. Ja jos kolmiulotteisessa tilassa tämä raja on kaksiulotteinen (kuten kalvo), niin nettdimensionaalisessa universumissa tapahtumahorisonttia rajoittaa pallo, joka on kolmiulotteinen. Nelidimensionaalisen tähden romahtamisen tietokonesimulaatiot ovat osoittaneet, että sen kolmiulotteinen tapahtumahorisontti laajenee vähitellen. Tätä havaitsemme, kutsumalla 3D-kalvon kasvuun maailmankaikkeuden laajenemista, astrofysiikit uskovat.
Iso pakkas
Vaihtoehto Big Bangille voisi olla Big Freeze. Melbournen yliopiston fyysikkojen ryhmä, jota johtaa James Kvatch, esitteli mallin maailmankaikkeuden syntymästä, joka näyttää enemmän kuin asteittainen amorfisen energian jäädyttämisprosessi kuin sen roiske ja laajeneminen kolmeen avaruussuuntaan.
Tutkijoiden mukaan muodoton energia, kuten vesi, joka on jäähtynyt kiteytymiseen, luo tavalliset kolme alueellista ja yhden ajallisen ulottuvuuden.
Big Freeze -teoria asettaa kyseenalaiseksi Albert Einsteinin tällä hetkellä hyväksymän lausunnon tilan ja ajan jatkuvuudesta ja sujuvuudesta. On mahdollista, että avaruudessa on sen osatekijät - jakamattomat rakennuspalikat, kuten pienet atomit tai pikselit tietokonegrafiikassa. Nämä lohkot ovat niin pieniä, että niitä ei voida tarkkailla, mutta uuden teorian mukaisesti voidaan kuitenkin havaita vikoja, joiden tulisi taittaa muiden hiukkasten virtaukset. Tutkijat ovat laskenut tällaiset vaikutukset matemaattisella laitteella, ja nyt he yrittävät havaita ne kokeellisesti.
Universumi ilman alkua tai loppua
Ahmed Farag Ali Egyptin Benhan yliopistosta ja Kanadan Lethbridge-yliopiston Sauria Das ovat ehdottaneet uutta ratkaisua yksilöllisyysongelmaan luopumalla Isosta räjähdyksestä. He esittelivät kuuluisan fyysikon David Bohmin ideoita Friedman-yhtälöön, joka kuvaa maailmankaikkeuden laajenemista ja isoa räjähdystä.”On hämmästyttävää, että pienet muutokset voivat ratkaista niin monia asioita”, Das sanoo.
Tuloksena oleva malli yhdisti yleisen suhteellisuusteorian ja kvanttiteorian. Se ei vain kiistä Ison räjähdyksen edeltäneen singulaarisuuden, mutta se ei myöskään salli maailmankaikkeuden supistua alkuperäiseen tilaansa ajan myötä. Saatujen tietojen mukaan maailmankaikkeudella on äärellinen koko ja ääretön käyttöikä. Fyysisesti malli kuvaa maailmankaikkeutta, joka on täytetty hypoteettisella kvanttinesteellä, joka koostuu gravitoneista - hiukkasista, jotka tarjoavat gravitaation vuorovaikutuksen.
Tutkijat väittävät myös, että heidän havaintonsa ovat yhdenmukaisia maailmankaikkeuden viimeisimpien mittausten kanssa.
Loputon kaoottinen inflaatio
Termi "inflaatio" viittaa maailmankaikkeuden nopeaan laajentumiseen, joka tapahtui räjähdysmäisesti ensimmäisinä hetkeinä Ison räjähdyksen jälkeen. Inflaatioteoria ei sinänsä kumota Ison räjähdyksen teoriaa, vaan tulkitsee sitä vain eri tavalla. Tämä teoria ratkaisee useita fysiikan perustavanlaatuisia ongelmia.
Inflaatiomallin mukaan, pian sen perustamisen jälkeen, maailmankaikkeus laajeni eksponentiaalisesti hyvin lyhyeksi ajaksi: sen koko kaksinkertaistui monta kertaa. Tutkijat uskovat, että maailmankaikkeuden koko on kasvanut 10-36 astetta sekunneissa vähintään 10-30-50 astetta ja mahdollisesti enemmän. Inflaatiovaiheen lopussa maailmankaikkeus täytettiin superhot-plasmalla, jossa oli vapaita kvarkeja, gluoneja, leptoneja ja korkeaenergisia kvantteja.
Konsepti viittaa siihen, että maailmassa on monia eristyneitä maailmankaikkeuksia, joilla on erilaiset laitteet.
Fyysikot ovat tulleet siihen johtopäätökseen, että inflaatiomallin logiikka ei ole ristiriidassa ajatuksen kanssa jatkuvasta uusien universumien syntymisestä. Kvanttivaihteluita - samoja kuin ne, jotka aiheuttivat maailmallemme - voi esiintyä missä tahansa määrin, mikäli olosuhteet ovat oikeat. On täysin mahdollista, että universumimme syntyi edeltäjämaailman muodostetusta heilahteluvyöhykkeestä. Voidaan myös olettaa, että joskus ja jossain maailmankaikkeudessa muodostuu heilahtelu, joka “räjäyttää” aivan erilaisen nuoren maailmankaikkeuden. Tässä mallissa lapsiuniversumit voivat jatkuvasti oksata. Lisäksi ei ole lainkaan välttämätöntä, että samat fyysiset lait vahvistetaan uusissa maailmoissa. Konsepti viittaa siihen, että maailmassa on monia eristyneitä maailmankaikkeuksia, joilla on erilaiset laitteet.
Syklinen teoria
Yksi fyysikoista, jotka loivat perustan inflaatiokosmologialle, Paul Steinhardt päätti kehittää tätä teoriaa edelleen. Princetonin teoreettisen fysiikan keskusta johtava tutkija yhdessä Neil Turokin kanssa Teoreettisen fysiikan kehäinstituutista laati vaihtoehtoisen teorian kirjassa Endless Universe: Behind the Big Bang. Heidän malli perustuu M-teoriaksi tunnetun kvanttien ylijäämäteorian yleistykseen. Hänen mukaan fyysisellä maailmalla on 11 ulottuvuutta - kymmenen alueellista ja yksi ajallinen. Alemman kokoiset tilat "kelluvat" siinä, ns. Leseet (lyhenne sanoista "kalvo"). Universumimme on vain yksi tällainen brane.
Steinhardt ja Turok -malli väittävät, että iso räjähdys tapahtui, kun törmäsimme branejamme toiseen brareeniin - tuntemattomaan maailmankaikkeuteen. Tässä tilanteessa törmäyksiä tapahtuu loputtomasti. Steinhardtin ja Turokin hypoteesin mukaan toinen kolmiulotteinen brane "kelluu" branemme viereen, pienen etäisyyden päässä toisistaan. Se myös laajenee, tasoittuu ja tyhjenee, mutta biljoonan vuoden kuluttua luut alkavat lähentyä ja lopulta törmätä. Tämä vapauttaa valtavan määrän energiaa, hiukkasia ja säteilyä. Tämä kataklysmi käynnistää uuden maailmankaikkeuden laajenemis- ja jäähdytysjakson. Steinhardt- ja Turok-malleista seuraa, että nämä syklit olivat menneisyydessä ja toistuvat varmasti tulevaisuudessa. Kuinka nämä syklit alkoivat, teoria on hiljainen.
Universumi on kuin tietokone
Toinen maailmankaikkeuden rakennetta koskeva hypoteesi sanoo, että koko maailmamme ei ole muuta kuin matriisi tai tietokoneohjelma. Idean, että maailmankaikkeus on digitaalinen tietokone, ehdotti ensin saksalainen insinööri ja tietokoneiden edelläkävijä Konrad Zuse kirjassaan Calculate Space. Niitä, jotka katsoivat maailmankaikkeuden jättiläisiksi tietokoneiksi, ovat fyysikot Stephen Wolfram ja Gerard 't Hooft.
Digitaalisen fysiikan teoreetikot olettavat, että maailmankaikkeus on oleellisesti informaatiota ja siten laskettavissa. Näistä oletuksista seuraa, että maailmankaikkeutta voidaan tarkastella tietokoneohjelman tai digitaalisen tietokonelaitteen tuloksena. Tämä tietokone voi olla esimerkiksi jättiläinen soluautomaatti tai universaali Turingin kone.
Epävarmuusperiaatetta kvanttimekaniikassa kutsutaan epäsuoraksi todistukseksi maailmankaikkeuden virtuaalisesta luonteesta.
Teorian mukaan jokainen fyysisen maailman esine ja tapahtuma tulee esittämällä kysymyksiä ja kirjaamalla vastaukset "kyllä" tai "ei". Eli kaiken, joka ympäröi meitä, takana on tietty koodi piilotettu, samanlainen kuin tietokoneohjelman binaarikoodi. Ja olemme eräänlainen käyttöliittymä, jonka kautta pääsy "yleisen Internetin" tietoihin ilmestyy. Epävarmuuden periaatetta kvanttimekaniikassa kutsutaan epäsuoraksi todistukseksi maailmankaikkeuden virtuaalisesta luonteesta: ainepartikkelit voivat esiintyä epävakaassa muodossa, ja ne "kiinnittyvät" tiettyyn tilaan vain niitä tarkkailemalla.
Digitaalisen fysiikan seuraaja John Archibald Wheeler kirjoitti:”Ei olisi kohtuutonta kuvitella, että tieto on sekä fysiikan että tietokoneen ytimessä. Kaikki vähän. Toisin sanoen kaikki olemassa oleva - jokainen hiukkanen, jokainen voimakenttä, jopa itse avaruus-ajan jatkuvuus - vastaanottaa funktionsa, merkityksensä ja viime kädessä sen olemassaolon."
Kiinteä universumin teoria
Äskettäin palautetun Albert Einsteinin käsikirjoituksen mukaan suuri tiedemies kiitti brittiläistä astrofysiikkaa Fred Hoylea teoriasta, jonka mukaan avaruus voi laajentua määräämättömäksi ajaksi säilyttäen tasaisen tiheyden, jos uutta ainetta esiintyy jatkuvasti spontaanin sukupolven prosessissa. Useat pitivät Hoylen ideoita vuosikymmenien ajan paskaa, mutta äskettäin löydetty asiakirja osoittaa, että Einstein ainakin otti teoriansa vakavasti.
Kiinteän maailmankaikkeuden teorian ehdottivat vuonna 1948 Herman Bondi, Thomas Gold ja Fred Hoyle. Se tuli ihanteellisesta kosmologisesta periaatteesta, jonka mukaan maailmankaikkeus näyttää olevan olennaisesti sama jokaisessa pisteessä milloin tahansa (makroskooppisessa mielessä). Filosofisesta näkökulmasta katsottuna se on houkutteleva, koska silloin universumilla ei ole alkua eikä loppua. Teoria oli suosittu 50- ja 60-luvuilla. Koska viitteitä maailmankaikkeuden laajenemisesta oli, sen kannattajat ehdottivat, että uutta ainetta syntyy jatkuvasti maailmankaikkeudessa jatkuvassa, mutta maltillisessa tahdissa - muutama atomi kuutiometriä kohti vuodessa.
Kvasaarien havainnot kaukaisissa (ja meidän näkökulmastamme vanhoissa) galakseissa, joita ei ole tähtien ympäristössä, jäähdyttivät teoreetikkojen innostusta, ja se lopulta hävisi, kun tutkijat löysivät kosmisen taustan säteilyn. Siitä huolimatta, että Hoylen teoria ei tuonut hänelle laakeroita, hän teki sarjan tutkimuksia, jotka osoittivat, kuinka heliumia raskaammat atomit näyttivät maailmankaikkeudessa. (Ne ilmestyivät ensimmäisten tähtien elinkaaren aikana korkeissa lämpötiloissa ja paineissa.) Ironista kyllä, hän oli myös yksi käsitteen "iso bang" yhteisloutajaista.
Väsynyt valo
Edwin Hubble huomasi, että etäisten galaksien valon aallonpituudet siirtyvät spektrin punaiseen osaan verrattuna lähellä olevien tähtikappaleiden lähettämään valoon, mikä osoittaa fotonien energian menetystä. "Punasiirtymä" selitetään Big Bangin jälkeisen laajenemisen yhteydessä Doppler-vaikutuksen funktiona. Kiinteiden universumimallien kannattajat ovat sen sijaan ehdottaneet, että valon fotonit menettävät energiaa vähitellen kulkiessaan avaruuden läpi, siirtyen pidempiin aaltoihin, vähemmän energisiä spektrin punaisessa päässä. Tämän teorian ehdotti ensimmäisen kerran Fritz Zwicky vuonna 1929.
Väsyneeseen valoon liittyy useita ongelmia. Ensinnäkin, fotonin energiaa ei voida muuttaa muuttamatta sen vauhtia, minkä pitäisi johtaa epäterävyyteen, jota emme havaitse. Toiseksi se ei selitä havaittuja supernoovan valon säteilykuvioita, jotka sopivat täydellisesti laajentuvan maailmankaikkeuden ja erityisen suhteellisuusteorian malliin. Viimeinkin, useimmat väsymysvalomallit perustuvat ei-laajentuvaan maailmankaikkeuteen, mutta tämä johtaa taustasäteilyn spektriin, joka ei vastaa havaintoamme. Numeerisesti, jos väsynyt valohypoteesi olisi oikein, kaiken havaitun kosmisen taustan säteilyn olisi tultava lähteistä, jotka ovat meitä lähempänä kuin Andromedan galaksi (meille lähin galaksi), ja kaiken sen ulkopuolella olisi meille näkymätön.
Ikuinen inflaatio
Useimmat nykyisen varhaisen maailmankaikkeuden mallit postuloivat lyhyen ajan eksponentiaalista kasvua (tunnetaan nimellä inflaatio), jonka aiheuttaa tyhjiön energia, jonka aikana naapurihiukkaset erotetaan nopeasti valtavilla avaruusalueilla. Tämän inflaation jälkeen tyhjiöenergia hajosi kuumana plasmakeittoksi, jossa muodostui atomeja, molekyylejä ja niin edelleen. Ikuisen inflaation teoriassa tämä inflaatioprosessi ei koskaan päättynyt. Sen sijaan avaruuskuplat lopettaisivat turpoamisen ja siirtyisivät vähän energiaa kuluttavaan tilaan laajentuakseen inflaatiotilaan. Tällaiset kuplat olisivat kuin höyrykuplat kiehuvassa vedenkeittimessä, vain tällä kertaa ruukku kasvaa tasaisesti.
Tämän teorian mukaan maailmankaikkeus on yksi monen universumin kuplia, jolle on ominaista jatkuva inflaatio. Yksi tämän teorian testattavissa oleva näkökohta on oletus, että kaksi maailmankaikkeutta, jotka ovat riittävän lähellä toisiaan, aiheuttaisi häiriöitä kunkin universumin avaruusajassa. Paras tuki tälle teorialle olisi todisteiden löytäminen tällaisesta rikkomuksesta CMB: n taustalla.
Neuvostoliiton tutkija Aleksei Starobinsky ehdotti ensimmäistä inflaatiomallia, mutta siitä tuli lännessä kuuluisa fyysikon Alan Guthin ansiosta, joka ehdotti, että varhainen maailmankaikkeus voitaisiin jäähdyttää ja antaa eksponentiaalisen kasvun alkaa jo ennen isoa iskua. Andrei Linde otti nämä teoriat ja kehitti niiden pohjalta "iankaikkisen kaoottisen laajentumisen" teorian, jonka mukaan Ison räjähdyksen sijaan tarvittavan potentiaalienergian avulla laajentuminen voi alkaa missä tahansa vaiheessa skalaaritilassa ja tapahtua jatkuvasti koko monikielisessä osassa.
Tässä on mitä Linde sanoo: "Yhden fysiikan lain vastaisen universumin sijasta ikuinen kaoottinen inflaatio edellyttää itsensä replikoituvaa ja ikuisesti olemassa olevaa monikierta, jossa kaikki on mahdollista."
Mirage neljäulotteisesta mustasta aukosta
Standard Big Bang -mallin mukaan maailmankaikkeus räjähti äärettömän tiheästä singulaarisuudesta, mutta tämä ei tee helpoksi selittää sen melkein tasaista lämpötilaa, kun otetaan huomioon suhteellisen lyhyt aika (kosmisilla standardeilla), joka on kulunut tämän raa'an tapahtuman jälkeen. Jotkut uskovat, että tämä voisi selittää tuntemattoman energian muodon, joka sai maailmankaikkeuden laajentumaan nopeammin kuin valon nopeus. Ryhmä fyysikoita kehäteoreettisen fysiikan instituutista on ehdottanut, että maailmankaikkeus voi olla pohjimmiltaan kolmiulotteinen miraatti, joka on luotu mustan aukon kaatuneen neliulotteisen tähden tapahtumahorisonttiin.
Nyayesh Afshordi ja hänen kollegansa tutkivat Münchenin Ludwig Maximilian -yliopiston työryhmän vuonna 2000 tekemää ehdotusta, jonka mukaan maailmankaikkeuksemme voi olla vain yksi kalvo, joka on "neliömäisessä universumissa" ja jossa on neljä ulottuvuutta. He päättivät, että jos tämä massiivinen maailmankaikkeus sisältää myös neljäulotteisia tähtiä, he voivat käyttäytyä kuin kolmiulotteiset kollegansa maailmankaikkeudessa - räjähtää supernoovoihin ja romahtaa mustiksi reikiin.
Kolmiulotteisia mustia reikiä ympäröi pallomainen pinta - tapahtumahorisontti. Vaikka 3D-mustan reiän tapahtumahorisontin pinta on kaksiulotteinen, neljän ulottuvuuden mustan aukon tapahtumahorisontin muodon on oltava kolmiulotteinen - hypersfääri. Kun Afshordi-joukkue mallitsi 4D-tähden kuoleman, he huomasivat, että purkautunut materiaali oli muodostanut kolmiulotteisen branen (kalvon) tapahtumahorisontin ympärille ja laajeni hitaasti. Ryhmä spekuloi, että maailmankaikkeuksemme voisi olla miraatti, joka muodostuu neliulotteisen romahtavan tähden ulkokerrosten roskista.
Koska neljäulotteinen maailmankaikkeus voi olla paljon vanhempi tai jopa äärettömän vanha, tämä selittää universumissamme havaittua tasaista lämpötilaa, vaikka jotkut viimeisimmät todisteet viittaavat siihen, että voi olla poikkeamia, jotka tekevät perinteisestä mallista paremman.
Peili Universumi
Yksi fysiikan hämmentävistä ongelmista on, että melkein kaikki hyväksytyt mallit, mukaan lukien painovoima, sähköodynamiikka ja suhteellisuusteoria, toimivat yhtä hyvin kuvaaessa maailmankaikkeutta riippumatta siitä kulkeeko aika eteenpäin vai taaksepäin. Todellisessa maailmassa tiedämme, että aika liikkuu vain yhteen suuntaan, ja tähän on tavallinen selitys, että ajankäsityksemme on vain entropian tuote, jonka aikana järjestys liukenee häiriöön. Tämän teorian ongelmana on, että se tarkoittaa, että maailmankaikkeusmme alkoi erittäin tilatulla tilassa ja alhaisella entropialla. Monet tutkijat ovat eri mieltä matalan entropian aikaisen universumin käsitteestä, joka kirjaa ajan suunnan.
Julian Barbour Oxfordin yliopistosta, Tim Kozlowski New Brunswickin yliopistosta ja Flavio Mercati Teoreettisen fysiikan kehän instituutista kehittivät teoriaa, että painovoima aiheutti ajan virtaamisen eteenpäin. He tutkivat tietokoneisimulaatioita 1000 pisteen hiukkasista, jotka olivat vuorovaikutuksessa toistensa kanssa Newtonin painovoiman vaikutuksesta. Kävi ilmi, että hiukkasista riippumatta koostaan tai koostaan riippumatta, ne muodostavat viime kädessä tilan, jossa on pieni monimutkaisuus, minimikoko ja suurin tiheys. Tämä partikkelijärjestelmä laajenee sitten molempiin suuntiin, luomalla kaksi symmetristä ja vastakkaista “ajan nuolet”, ja sen mukana järjestäytyneempiä ja monimutkaisempia rakenteita molemmille puolille.
Tämä viittaa siihen, että iso räjähdys johti luomaan ei yhden, vaan kaksi maailmankaikkeutta, joissa kussakin aika virtaa vastakkaiseen suuntaan toisesta. Barbourin mukaan:
”Tämä kahden tulevaisuuden tilanne osoittaa yhden kaoottisen menneisyyden molempiin suuntiin, mikä tarkoittaa, että keskeisessä tilassa molemmin puolin on oleellisesti kaksi maailmankaikkeutta. Jos ne ovat riittävän monimutkaisia, molemmat osapuolet tukevat tarkkailijoita, jotka voivat havaita ajan kulumisen vastakkaiseen suuntaan. Kaikki tuntevat olennot määrittelevät ajan nuolensa siirtyvänsä pois keskitilasta. He ajattelevat, että elämme nyt kaukaisessa menneisyydessä."
Conformal Cyclic Cosmology
Oxfordin yliopiston fyysikko Sir Roger Penrose uskoo, että iso räjähdys ei ollut maailmankaikkeuden alku, vaan vain siirtymä, kun se kulkee laajentumis- ja supistumisjaksojen läpi. Penrose ehdotti, että avaruuden geometria muuttuu ajan myötä ja tulee yhä hämmentävämmäksi, kun hän kuvaa Weylin kaarevuustesterin matemaattista käsitettä, joka alkaa nollasta ja kasvaa ajan myötä. Hän uskoo, että mustat aukot toimivat vähentämällä maailmankaikkeuden entropiaa, ja kun viimeksi mainittu saavuttaa laajentumisensa lopun, mustat aukot absorboivat ainetta ja energiaa ja viime kädessä toisiaan. Kun aine hajoaa mustissa reikissä, se katoaa Hawking-säteilyprosessissa, avaruudesta tulee homogeeninen ja täynnä turhaa energiaa.
Tämä johtaa konformaalisen invarianssin käsitteeseen, geometrioiden symmetrialle, joilla on eri asteikot, mutta sama muoto. Kun maailmankaikkeus ei enää pysty täyttämään alkuperäisiä olosuhteita, Penrose uskoo, että konformaalinen muutos vie tilan geometrian tasoittumiseen ja hajonneet hiukkaset palaavat nolla-entropian tilaan. Universumi on romahtamassa itseensä, valmis puhkeamaan toiseen isoon räjähdykseen. Tästä seuraa, että universumille on ominaista toistuva laajenemis- ja supistumisprosessi, jonka Penrose jakoi jaksoiksi, joita kutsutaan "eoneiksi".
Panrose ja hänen kumppaninsa, Vahagn (Vahe) Gurzadyan Armenian Yerevanin fysiikan instituutista, keräsivät NASA: n satelliitti-CMB-tietoja ja kertoivat löytäneensä tiedoista 12 erillistä samankeskistä rengasta, jotka heidän mielestään olivat todisteita painovoima-aaltojen aiheuttamista supermassiivisten mustien reikien törmäys edellisen eonin lopussa. Toistaiseksi tämä on tärkein todiste konformaalisen syklisen kosmologian teorialle.
Kylmä Big Bang ja kutistuva maailmankaikkeus
Standard Big Bang -mallin mukaan kaiken aineen räjähtäessä singulaarisuudesta, se paisuttui kuumaan ja tiheään universumiin ja alkoi jäähtyä hitaasti miljardien vuosien aikana. Mutta tämä ainutlaatuisuus luo useita ongelmia, kun he yrittävät sekoittaa sen yleiseen suhteellisuusteoriaan ja kvanttimekaniikkaan, joten Heidelbergin yliopiston kosmologi Krishtof Wetterich ehdotti, että maailmankaikkeus olisi voinut alkaa kylmästä ja valtavasta tyhjästä tilasta, joka aktivoituu vain siksi, että se supistuu, ei laajenee standardimallin mukaan.
Tässä mallissa tähtitieteilijöiden havaitsema punasiirtymä voi johtua maailmankaikkeuden massan lisääntymisestä sen supistuessa. Atomien lähettämä valo määräytyy hiukkasten massan perusteella, enemmän energiaa ilmenee, kun valo siirtyy spektrin siniseen osaan ja vähemmän punaiseen.
Wetterichin teorian pääongelma on, että sitä ei voida vahvistaa mittauksilla, koska vertaamme vain eri massojen suhteita emmekä itse massoja. Yksi fyysikko valitti, että tämä malli on samankaltainen sanomalla, että maailmankaikkeus ei laajene, vaan hallitsija, jonka kanssa mittaamme, supistuu. Wetterich kertoi, että hän ei pitänyt teoriaansa korvaavana isoa räjähdystä; hän vain huomautti, että se korreloi kaikkien tunnettujen maailmankaikkeuden havaintojen kanssa ja saattaa olla "luonnollisempi" selitys.
Carterin ympyrät Jim Carter on amatööritutkija, joka on kehittänyt persoonallisen maailmankaikkeuden teorian, joka perustuu iankaikkiseen hierarkiaan, joka on”sirkulat”, hypoteettiset pyöreät mekaaniset esineet. Hän uskoo, että koko maailmankaikkeuden historia voidaan selittää tsirklonien sukupolvilla, jotka kehittyvät lisääntymis- ja halkeamisprosessissa. Tutkija päätyi tähän johtopäätökseen havaitsemallaan täydellisen kuplan renkaan, joka syntyi hänen hengityslaitteistosta suorittaessaan sukellusta 1970-luvulla, ja hiomalla teoriansa kokeilla, joihin sisältyy hallittuja savurenkaita, roskakoria ja kumilevyjä. Carter piti niitä prosessin fysikaalisena suoritusmuotona, jota kutsutaan tsirkloniseksi synkronisiksi.
Hän sanoi, että tsirkoninen synkronisuus on parempi selitys maailmankaikkeuden luomiseen kuin Big Bang -teoria. Hänen teoriansa elävästä maailmankaikkeudesta postuloi, että ainakin yksi vetyatomi on aina ollut olemassa. Alussa yksi antivetyatomi kellui kolmiulotteisessa tyhjiössä. Tällä hiukkasella oli sama massa kuin koko maailmankaikkeudessa, ja se koostui positiivisesti varautuneesta protonista ja negatiivisesti varautuneesta antiprotonista. Universumi oli täydellisessä ihanteellisessa kaksinaisuudessa, mutta negatiivinen antiprotoni laajeni painovoimaisesti hiukan nopeammin kuin positiivinen protoni, mikä johti sen suhteellisen massan menettämiseen. Ne laajenivat toisiaan kohti, kunnes negatiivinen hiukkas absorboi positiivisen ja muodostivat antineutronin. Antineutronin massa oli myös epätasapainossa, mutta palasi lopulta tasapainoon.joka johti sen jakautumiseen kahteen uuteen neutroniin hiukkasesta ja antihiukkasesta. Tämä prosessi aiheutti eksponentiaalisen kasvun neutronien lukumäärässä, joista osa ei enää jakautunut vaan tuhoutui fotoneiksi, jotka muodostivat kosmisten säteiden perustan. Viime kädessä maailmankaikkeudesta tuli vakaiden neutronien massa, joka oli olemassa tietyn ajan ennen hajoamista, ja antoi elektronien yhdistyä protonien kanssa ensimmäistä kertaa muodostaen ensimmäiset vetyatomit ja täyttämällä maailmankaikkeuden elektroneilla ja protoneilla, vuorovaikutuksessa aktiivisesti uusien elementtien muodostumisen kanssa. Pieni hulluus ei haittaa. Useimmat fyysikot katsovat Carterin ajatuksia harhaanjohtavaksi epätasapainoiseksi, jota ei edes empiirisesti tutkita. Carterin savirengaskokeita käytettiin todisteeksi nyt diskreditoidulle eetteriteorialle 13 vuotta sitten. Tämä prosessi aiheutti eksponentiaalisen kasvun neutronien lukumäärässä, joista osa ei enää jakautunut vaan tuhoutui fotoneiksi, jotka muodostivat kosmisten säteiden perustan. Viime kädessä maailmankaikkeudesta tuli vakaiden neutronien massa, joka oli olemassa tietyn ajan ennen hajoamista, ja antoi elektronien yhdistyä protonien kanssa ensimmäistä kertaa muodostaen ensimmäiset vetyatomit ja täyttämällä maailmankaikkeuden elektroneilla ja protoneilla, vuorovaikutuksessa aktiivisesti uusien elementtien muodostumisen kanssa. Pieni hulluus ei haittaa. Useimmat fyysikot katsovat Carterin ajatuksia harhaanjohtavaksi epätasapainoiseksi, jota ei edes empiirisesti tutkita. Carterin savirengaskokeita käytettiin todisteeksi nyt diskreditoidulle eetteriteorialle 13 vuotta sitten. Tämä prosessi aiheutti eksponentiaalisen kasvun neutronien lukumäärässä, joista osa ei enää jakautunut vaan tuhoutui fotoneiksi, jotka muodostivat kosmisten säteiden perustan. Viime kädessä maailmankaikkeudesta tuli vakaiden neutronien massa, joka oli olemassa tietyn ajan ennen hajoamista, ja antoi elektronien yhdistyä protonien kanssa ensimmäistä kertaa muodostaen ensimmäiset vetyatomit ja täyttämällä maailmankaikkeuden elektroneilla ja protoneilla, vuorovaikutuksessa aktiivisesti uusien elementtien muodostumisen kanssa. Pieni hulluus ei haittaa. Useimmat fyysikot katsovat Carterin ajatuksia harhaanjohtavaksi epätasapainoiseksi, jota ei edes empiirisesti tutkita. Carterin savirengaskokeita käytettiin todisteeksi nyt diskreditoidulle eetteriteorialle 13 vuotta sitten.joka muodosti perustan kosmisille säteille. Viime kädessä maailmankaikkeudesta tuli vakaiden neutronien massa, joka oli olemassa tietyn ajan ennen hajoamista, ja antoi elektronien yhdistyä protonien kanssa ensimmäistä kertaa muodostaen ensimmäiset vetyatomit ja täyttämällä maailmankaikkeuden elektroneilla ja protoneilla, vuorovaikutuksessa aktiivisesti uusien elementtien muodostumisen kanssa. Pieni hulluus ei haittaa. Useimmat fyysikot katsovat Carterin ajatuksia harhaanjohtavaksi epätasapainoiseksi, jota ei edes empiirisesti tutkita. Carterin savirengaskokeita käytettiin todisteeksi nyt diskreditoidulle eetteriteorialle 13 vuotta sitten.joka muodosti perustan kosmisille säteille. Viime kädessä maailmankaikkeudesta tuli vakaiden neutronien massa, joka oli olemassa tietyn ajan ennen hajoamista, ja antoi elektronien yhdistyä protonien kanssa ensimmäistä kertaa muodostaen ensimmäiset vetyatomit ja täyttämällä maailmankaikkeuden elektroneilla ja protoneilla, vuorovaikutuksessa aktiivisesti uusien elementtien muodostumisen kanssa. Pieni hulluus ei haittaa. Useimmat fyysikot katsovat Carterin ajatuksia harhaanjohtavaksi epätasapainoiseksi, jota ei edes ole empiirisen tutkimuksen kohteena. Carterin savirengaskokeita käytettiin todisteeksi nyt diskreditoidulle eetteriteorialle 13 vuotta sitten.muodostaen ensimmäiset vetyatomit ja täyttämällä maailmankaikkeuden elektroneilla ja protoneilla, vuorovaikutuksessa aktiivisesti uusien elementtien muodostumisen kanssa. Pieni hulluus ei haittaa. Useimmat fyysikot katsovat Carterin ajatuksia harhaanjohtavaksi epätasapainoiseksi, jota ei edes empiirisesti tutkita. Carterin savirengaskokeita käytettiin todisteeksi nyt diskreditoidulle eetteriteorialle 13 vuotta sitten.muodostaen ensimmäiset vetyatomit ja täyttämällä maailmankaikkeuden elektroneilla ja protoneilla, vuorovaikutuksessa aktiivisesti uusien elementtien muodostumisen kanssa. Pieni hulluus ei haittaa. Useimmat fyysikot katsovat Carterin ajatuksia harhaanjohtavaksi epätasapainoiseksi, jota ei edes empiirisesti tutkita. Carterin savirengaskokeita käytettiin todisteeksi nyt diskreditoidulle eetteriteorialle 13 vuotta sitten.
Plasmauniversumi Vaikka vakiokosmologiassa painovoima on edelleen pääasiallinen hallitseva voima, plasmakosmologiassa (sähköisen maailmankaikkeuden teoriassa) sähkömagneettisuus on vaarassa. Yksi ensimmäisistä tämän teorian kannattajista oli venäläinen psykiatri Immanuel Velikovsky, joka kirjoitti vuonna 1946 teoksen nimeltä "Space ilman painovoimaa", jossa hän totesi, että painovoima on sähkömagneettinen ilmiö, joka johtuu atomivarausten, vapaiden varausten ja auringon magneettikentien välisestä vuorovaikutuksesta. ja planeettoja. Myöhemmin näitä teorioita kehitti jo 70-luvulla Ralph Yurgens, joka väitti, että tähdet toimivat sähköisissä eikä lämpöydinprosesseissa.
Teoriassa on monia iteraatioita, mutta joukko elementtejä pysyy samana. Plasmauniversumin teoriat väittävät, että aurinko ja tähdet saavat sähköä ajovirroilla, että jotkut planeetan pinnan piirteet johtuvat "supervalaistuksesta" ja että komeettajäännökset, marssilaiset pölynpohjat ja galaksien muodostuminen ovat kaikki sähköisiä prosesseja. Näiden teorioiden mukaan syvä avaruus on täynnä elektronien ja ionien jättiläisillä filamenteilla, jotka kiertyvät avaruudessa olevien sähkömagneettisten voimien vaikutuksesta ja luovat fysikaalista ainetta kuten galaksit. Plasmakosmologit olettavat, että maailmankaikkeuden koko ja ikä ovat äärettömät. Yksi vaikutusvaltaisimmista kirjoista aiheesta oli Eric Lernerin vuonna 1991 kirjoittama The Big Bang Never Happened. Hän väittiettä Big Bang -teoria ennustaa väärin valoelementtien, kuten deuterium, litium-7 ja helium-4, tiheyden, että galaksien väliset tyhjät alueet ovat liian suuria selitettäviksi Big Bang -teorian aikakehyksellä ja että kaukaisten galaksien pinnan vaaleus havaitaan vakiona, kun taas laajentuneessa maailmankaikkeudessa tämän kirkkauden tulisi vähentyä etäisyyden kanssa punasiirteen takia. Hän väitti myös, että Big Bang -teoria vaatii liian monia hypoteettisia asioita (inflaatio, tumma aine, tumma energia) ja rikkoo energian säilyttämislakia, koska maailmankaikkeuden oletetaan syntyneen tyhjästä. Sen sijaan hän sanoo, että plasmateoria ennustaa oikein valoelementtien määrän, maailmankaikkeuden makroskooppisen rakenteen ja kosmisen mikroaaltotausta aiheuttavien radioaaltojen imeytymisen. Monet kosmologit väittävät, että Lernerin kritiikki Big Bang -kosmologiasta perustuu käsitteisiin, joita pidettiin vääräinä hänen kirjoittamishetkellään, ja hänen selityksensä, että Big Bang -kosmologien havainnot aiheuttavat enemmän ongelmia kuin ne pystyvät ratkaisemaan.
Bindu-vipshot Toistaiseksi emme ole koskettaneet maailmankaikkeuden luomisen uskonnollisia tai mytologisia tarinoita, mutta teemme poikkeuksen hindulaisesta luomiskertomuksesta, koska se voidaan helposti liittää tieteellisiin teorioihin. Carl Sagan sanoi kerran, että se on”ainoa uskonto, jolla on aikataulu ja joka vastaa nykyaikaista tieteellistä kosmologiaa. Sen syklit menevät tavallisesta päivästämme ja yötä Brahman päivään ja yöhön, pituus 8,64 miljardia vuotta. Pidempi kuin maapallo tai aurinko oli olemassa, melkein puolet ajasta Ison räjähdyksen jälkeen."
Lähinnä perinteistä ajatusta maailmankaikkeuden isosta räjähdyksestä löytyy Hindun käsitteestä bindu-vipshot (kirjaimellisesti "piste-räjähdys" sanskritin kielellä). Muinaisen Intian vedalliset laulut sanoivat, että bindu-vipshot tuotti tavun äänen aaltoja, mikä tarkoittaa Brahmania, Absoluuttista todellisuutta tai Jumalaa. Sanalla "Brahman" on sanskritinkieli brh, joka tarkoittaa "suurta kasvua", joka voidaan liittää isoon räjähdykseen pyhien kirjoitusten Shabda Brahmanin mukaan. Ensimmäinen ääni "om" tulkitaan Ison räjähdyksen värähtelynä, jonka tähtitieteilijät havaitsevat reliktiivisen säteilyn muodossa. Upanishadit selittävät Big Bang -tapahtuman (Brahman), joka on halukas tulemaan moneksi, jonka hän saavutti Big Bang -tahdolla tahdonponnistuksena. Luomista kuvataan usein lilaan tai "jumalalliseen näytelmään" siinä mielessä, että maailmankaikkeus luotiin näytelmän osana,ja ison bangin lanseeraus oli myös osa sitä. Mutta onko pelistä mielenkiintoista, jos siinä on kaikkitietävä pelaaja, joka tietää kuinka se pelataan? Tekstin kirjoittaja Artem Luchko