Экваториальная выпуклость Луны позволила заглянуть в прошлое Земли
Экваториальная выпуклость Луны позволила заглянуть в прошлое Земли
Обычно мы говорим, что Земля имеет форму шара. Но это не совсем так. Из-за вращения вокруг своей оси наша планета слегка сплюснута у полюсов, поэтому ее экваториальный диаметр больше полярного. Подобная экваториальная выпуклость (балдж) имеется и на Луне. Еще 200 лет назад Пьер-Симон Лаплас установил, что она слишком велика для нынешнего периода вращения спутника.
Это привело к появлению теории о том, что молодая Луна располагалась ближе к Земле и вращалась намного быстрее, чем сейчас. В результате приливных взаимодействий скорость ее вращения уменьшилась и Луна начала удаляться от Земли. Лазерная локация подтвердила это предположение. В наше время расстояние между Землей и Луной ежегодно увеличивается на 3.8 см. Этот же процесс приводит к постепенному замедлению вращения нашей планеты и увеличению продолжительности дня.
Группа ученых из Колорадского университета в Боулдере решила использовать лунный балдж в качестве своеобразной геологической машины времени, позволяющей заглянуть в прошлое не только Луны, но и Земли. В рамках исследования они создали первую динамическую модель формирования балджа. Она показала, что процесс первоначального удаления Луны от Земли был не таким стремительным, как считалось ранее, а занял несколько сотен миллионов лет.
Однако чтобы такое медленное удаление Луны было возможным, необходимо, чтобы диссипация энергии земными океанами в ответ на приливное возмущение со стороны спутника была значительно снижена. На основании этого ученые пришли к выводу, что в ту эпоху земная гидросфера в основном пребывала в замороженном состоянии. Подобное утверждение согласуется с известным парадоксом молодого Солнца. 4 миллиарда лет назад наше светило излучало приблизительно на 30 % меньше энергии, чем сейчас.
Ранее гипотеза о глобальном оледенении на Земле высказывалась для периода непротерозоя (600 – 650 миллионов лет). Что касается эпохи вскоре после формирования Луны, то к сожалению от нее не осталось практически никаких прямых геологических свидетельств. Потому исследователям в основном приходиться опираться на косвенные данные. В настоящее время ученые университета в Боулдере планируют доработать свою модель, чтобы попытаются заполнить другие пробелы в знаниях о раннем периоде существования Земли и Луны.
Устройство Вселенной от плотника 3 разряда
Здравствуйте друзья!
Устраивайтесь поудобнее и я расскажу Вам о самом прекрасном - о том, как может быть устроена наша Вселенная.
Не бойтесь! Не будет формул, бран, струн и прочей малопонятной субстанции. Конечно, сложности с пониманием будут, но это будет больше связано с трудностью правильно и доступно выразить мои мысли.
Все теории мироздания, в той или иной мере, правы. Однако, истина будет, как всегда, где-то рядом.
Огромное спасибо всем ученым за их нелегкий труд в деле познания нашей действительности. Считаю, что если, когда-нибудь, будет сформирована и доказана теория всего, то эта теория будет поражать своей красотой и рациональностью.
Итак, знакомьтесь:
Гипотеза плотника 3 разряда
"об устройстве Вселенной"
Всю пустоту Вселенной (обозримой, во всяком случае) занимает высокоэнергетическая (силовая) Решетка. Математическим аналогом этой Решетки является, широко известная в узких кругах, 24-х мерная суперсимметричная решетка Лича L24 (далее Решетка).
Эта абстракция хорошо знакома специалистам - математикам, занимающимся проблемой плотной упаковки в "многомерных пространствах", а также специалистам в области передачи, обработки, хранения и шифрования информации. Я не зря взял в кавычки "многомерные пространства". Далее Вы поймете, что не совсем корректно так говорить. Пространство не имеет размерности/измерения. Размерность имеет объект или объекты, находящиеся в этом пространстве.
Те, кто не совсем понимает о чем идет речь, просто представьте некую решетку, состоящую из конструкций похожих на систему координат Декарта, только имеющих не три "стрелочки", а двадцать четыре. А сами «стрелочка» это направления пространства(сила).
Так вот, эта силовая Решетка, являясь самым большим объектом во Вселенной, состоит из самых маленьких в нашей Вселенной взаимосвязанных конструкций (приблизительно планковских размеров). И белая и темная материи состоят из подобных конструкций, то есть из одного и того-же, только разных размерностей.
Решетка L24 это темная материя нашей Вселенной. Внутреннее поступательное движение элементов Решетки отсутствует, есть только сложное 24-х мерное вращение. Поступательное движение это прерогатива мира белой материи/энергии.
Наш, видимый мир белой материи, тоже состоит из решеток, но размерностями менее 24. Белая материя это либо то, что не вошло первоначально в Решетку, например при ее формировании(Большой взрыв), либо является осколками Решетки(например Большой взрыв в результате "поломки" Решетки или иного катаклизма).
Да, да. Большой взрыв мог произойти как при разрушении областей Решетки, так и при изначальном формировании Решетки, с обособлением белой энергии/материи.
Когда объект и среда состоят из одних и тех же элементов, то менее организованная среда пытается распределить более организованный объект, превратить его в себя. Когда среда имеет более организованную структуру чем объект этой среды, то чтобы превратить объект в среду его надо сжать(организовать).
В данном случае, Решетка, играя роль более организованной среды, сгоняет белую материю в "кучу"(гравитация). Она пытается избавиться от белой материи/энергии, имеющих более низкую организацию(размерность). Еще раз замечу, не материя притягивает, а силы Решетки сдавливают белую материю.
С таким подходом становится ясно как появляются черные дыры и что в них происходит. Решетка сжимает белую материю. Вращение элементов Решетки, в этой области пространства, замедляется(время тоже замедляется с увеличением гравитации -совпадение?). В свою очередь сдавливание и вращение белой материи увеличивается. Когда скорость вращения и размерность белой и темной материй выравниваются происходит разрыв Решетки (черная дыра),прекращается поступательное движение, время почти останавливается и белая материя становится темной материей, встраиваясь в Решетку. Так завершает свой жизненный цикл белая материя. Видать, прав С. Хокинг. Информация не уничтожается, а только меняет форму.
Также темная материя-Решетка является источником времени. Время - это внутреннее вращение элементов Решетки по отношению к белой материи. Время – это процесс фонового движение для мира белой материи. Фактически, Решетка это наши часы. Это то, относительно чего существует и движется мир белой материи/энергии. И как любой процесс он показывает всегда сейчас, наматывая обороты. Наверное человечество давно подозревало о 24-х мерном вращении времени. Не зря ведь время на Земле поделено на 2 по 12 или 24 часа в сутки. Ну и представьте себе, чтобы повернуть время вспять, необходимо повернуть назад каждый элемент громадного механизма Решетки. Невозможно.
И не надо искать темную материю где-то там, за звездами и галактиками. Темная материя вот она, рядом, мы в ней живем и движемся. Она наша среда и правила существования. Каждому человеку темная материя даже ближе чем другой человек. Сознание человека, которое невозможно объяснить
движением электронов и электромагнитным полем, вполне может быть полем темной материи/энергии. И именно по этому человек воспринимает течение времени.
Теперь о белой материи/энергии.
Белая материя/энергия это тоже энергетические(силовые) решетки разных размерностей, И то, что наш мир внешне выглядит трехмерным вовсе не означает что он состоит из трехмерных конструкций. То есть это трехмерные конструкции из решеток разных размерностей менее 24.
В математике, среди семейства упорядоченных решеток размерностью до 24, ярко выделяется 8-и мерная симметричная решетка Е8. Например кварки - это могут быть решетки E8 . И если сжать протон или нейтрон(например в черной дыре), состоящий из трех сцепленных 8-мерных решеток (кварков), то как раз получится 24-мерная единица решетки Лича.
Итак наша Вселенная – это мир решеток, центральное место в котором занимают решетка E8 и решетка Лича L24 . Все массовые и безмассовые элементарные частицы это решетки. Решетки белой материи движутся сквозь Решетку темной материи. Мир белой материи/энергии это хаос по отношению к Решетке темной материи.
Всякие бозоны Хигса может и существуют, но к образованию массы не имеют отношения. Массы тел, в том понимании что мы привыкли не существует. Объекты белой материи являются причиной массы,
а источником массы(силы), является Решетка темной энергии . Поэтому масса – это сила сопротивления Решетки ускорению объекта белой энергии. При равномерном прямолинейном движении масса отсутствует, также как сопротивление Решетки. Масса(сила сопротивления Решетки) зависит от размерностей решеток белой энергии и их пространственных конфигураций(то как они соединены в пространстве).
Все известные и неизвестные поля являются полями темной материи – Решетки L24 .
Взаимодействие темной материи/энергии с белой материей/энергией осуществляется на квантовом уровне непосредственно, а на уровне классической механики через центры масс.
Так как присутствие белой материи в теле Решетки вызывает торможение вращения элементов темной энергии(поступательное движение элементов Решетки отсутствует, есть только вращение),
то гравитация - это сила противодействия этому торможению.
Расширение Вселенной связано с поглощением белой материи в черных дырах, так как материя никуда не исчезает, а превращается в черную материю.
Решетка Вселенной – это поле математики в чистом виде. Поэтому все в нашем мире можно посчитать. И некоторые ученые давно утверждают что все открытое в математике(да и вообще вся математика) имеет реальную основу.
Скорость света ограничивается только взаимодействием решеток. Вне Решетки, а также внутри нее и в отсутствии белой материи/энергии таких ограничений может не быть. И , например, при квантовой запутанности информация может передаваться намного быстрее скорости света. Если, конечно, запутанность не вызвана другими причинами.
Путешественникам во времени и пространстве(слишком быстро и через всякие норы) придется обломиться.
Кстати. Любопытный факт. Соотношение белой материи/энергии к черной материи/энергии 1 к 24 (приблизительно).
Хотелось бы обратить внимание сторонников безэфирных теорий мироздания. Эксперимент Майкельсона - Морли, с учетом вышеизложенного, что мертвому припарка.
Они искали солнечный ветер то на пляже у моря, то высоко в горах.
Вот так я представляю себе устройство нашего мироздания. Спасибо
Текст мой. Фото с просторов.
Как умрёт Вселенная
Вселенная — глобальный объект, который включает в себя время, космос и всё его содержимое: галактики, звёзды, планеты, их луны, все прочие тела, всю материю, всю энергию. Этот огромный и замечательный объект когда-то зародился. Как у всего хорошего, у Вселенной тоже есть свой конец. С прошлым и зарождением Вселенной учёные вроде как определились. А вот предсказания о конце Вселенной остаются набором теорий, которые выдают разный результат в зависимости от принимаемых значений нескольких постоянных.
Рождение и жизнь
Доминирующей теорией зарождения Вселенной в современной науке является Большой взрыв. Если экстраполировать видимое расширение Вселенной, 13,799 ± 0,021 миллиарда лет назад всё вещество находилось в одной точке нулевого размера с бесконечной плотностью и температурой. Затем началось расширение. Мало какие из последующих процессов находятся в пределах полного понимания современной физики.
За пикосекунды из кварк-глюонной плазмы зародились элементарные частицы. В дальнейшем из них образовались протоны и нейтроны, те в свою очередь дали ядра лёгких изотопов. Пока лишь ядра — до атомов веществу далеко.
Спустя 70 тысяч лет от начальной точки вещество начинает доминировать над излучением. Примерно с 380 тысяч лет после Большого взрыва электроны и ядра впервые образуют нейтральные атомы. Звёзд ещё не существует. Самые первые образуются с 550 миллионов лет после Большого взрыва. Звёзды собираются в галактики. Последних гравитационное взаимодействие формирует в скопления.
Согласно небулярной гипотезе, через ≈9 миллиардов лет после Большого взрыва (или ≈4,6 миллиардов лет назад) из одного газопылевого облака начало формироваться то, что позже станет Солнечной системой. Фрагмент облака сжался в шар по центру, окружающие его части тоже сжимались и вращались быстрее, формируя характерный диск. Из шара зажглась наша звезда, в холодных краях в сгущениях материи образовывались планеты.
В этом кратком описании нас интересует возможность предсказать, сколько Солнце ещё может просуществовать. Через 13,799 миллиардов лет после того, как всё началось, у нас есть голубая от океанов Земля, жизнь и бесплатная порнография по сетям передачи данных. Удобный нам порядок жизни будет существовать долго, но лишь по человеческим меркам.
Через 2,4 миллиарда лет от настоящего момента Млечный путь и Галактика Андромеды столкнутся. С Земли это наблюдать будет некому. Жизнь на нашей планете вымрет через примерно миллиард лет — Солнце будет давать слишком много тепла, и океаны просто испарятся. Сама звезда просуществует долго.
Через миллиарды лет Солнце уже будет красным гигантом, давно израсходовавшим свои запасы водородного топлива. Оно расширится в примерно 250 раз. Некоторые исследования показывают, что до схлопывания в белый карлик Солнце всё же захватит Землю, поскольку орбита планеты опустится ниже. Впрочем, это неважно — через 7,6 миллиардов лет, когда это произойдёт, на нашей планете уже не будет ничего живого. Солнце будет светить ещё миллиарды лет, но куда тусклее. В конце концов оно превратится в чёрного карлика. Ещё через миллиарды лет гравитация других звёзд отберёт оставшиеся планеты. Солнечная система прекратит существование.
В ближайшие сотни миллионов лет о гибели Земли беспокоиться не нужно — в этот период Солнечная система устойчива. Выгорание топлива ближайшей звезды через миллиарды лет невозможно назвать даже проблемами. У современного человечества есть настоящие задачи, которые грозят значительным ухудшением качества жизни. Их много: от перестающих работать антибиотиков из-за появления супербактерий до глобального изменения климата из-за выброса парниковых газов. Наконец, есть банальная опасность развязать термоядерную войну или уничтожить самих себя каким-либо ещё образом.
Возможно, наши потомки сдвинут орбиту Земли или вовсе переселятся с неё. Возможно, Земля переживёт этот процесс без лишней помощи. Но какие проблемы будут стоять перед постчеловечеством, которое покинет «колыбель цивилизации»? Что ожидает другие, внеземные формы жизни? Вопрос конечной судьбы Вселенной стоит на границе современной космологической науки.
Cжатие
Вселенная расширяется, галактики разбегаются друг от друга. Быть может, скорость расширения замедлится, дойдёт до нуля, а затем пойдёт в обратном направлении. Вселенная может начать сжиматься, постепенно схлопываясь в черные дыры. И эти чёрные дыры сольются в одну. Эта гипотеза носит название «Большое сжатие».
В законе Хаббла состояние расширения Вселенной определяется её плотностью. Если плотность ниже критической, то Вселенная продолжит увеличиваться в размерах и остывать. Если плотность Вселенной выше, то гравитационная сила постепенно остановит разбегание и направит его вспять. Вселенная будет сжиматься.
Коллапс будет отличаться от изначального расширения. Огромные скопления галактик сблизятся, затем начнут сливаться целые галактики. В какой-то момент звёзды подойдут друг к другу настолько близко, что дойдёт до частых столкновений. Звёзды не смогут рассеивать вырабатываемое тепло и начнут взрываться, оставляя горячий неоднородный газ. Из-за растущей температуры его атомы распадутся на элементарные частицы, которые будут поглощены срастающимися чёрными дырами. Гипотеза не указывает, каков будет финал.
Существует ещё одна гипотеза-продолжение — Большой отскок. Простая формулировка гласит, что Вселенная испытывает циклы Больших взрывов и Больших сжатий. Возможно, и эта Вселенная возникла в результате распада предыдущей. Это означает, что мы живём в одну из точек бесконечного цикла сжатий и взрывов. Впрочем, их нумерация не имеет смысла из-за прохождения точки сингулярности. Некоторые теории утверждают, что результатом Большого сжатия станет то же состояние, с которого всё началось. Произойдёт ещё один Большой Взрыв. Цикл будет бесконечно продолжаться.
Но последние экспериментальные наблюдения дальних сверхновых как объектов стандартной светимости и составление карты реликтового излучения показывают, что расширение не замедляется, а лишь ускоряется.
Расширение
Большой разрыв предполагает, что когда-то в будущем вся материя Вселенной, звезды и галактики, субатомные частицы, само пространство и время будут разорваны скоростью расширения. Сценарий этой смерти гласит, что за 60 миллионов лет до финала распадётся Млечный путь, за три месяца расстроится работа Солнечной системы. За полчаса до Большого разрыва разрушится Земля (или похожая планета), за одну наносекунду начнут разрушаться атомы. Согласно гипотезе, всё это произойдёт лишь через 22 миллиарда лет, уже после угасания Солнца в белый карлик.
Однако наиболее популярной теорией остаётся постоянное расширение и следующая из этого Тепловая смерть.
За миллиарды лет звёзды выгорят. Из их останков родятся белые карлики, нейтронные звёзды и чёрные дыры. Через 150 миллиардов лет от текущего момента при том же ускорении разбегания галактик все галактики за пределами Местной группы выйдут за космологический горизонт. События в Местной группе никак не смогут влиять на события в удалённых галактиках, и наоборот. При наблюдении удалённой галактики время будет замедляться, а затем просто остановится. Другими словами, через 150 миллиардов лет наблюдатель в Местной группе никогда не увидит событий в удалённых галактиках. Более не будут возможны ни полёты к ним, ни какие-либо формы связи.
Через 800 миллиардов лет светимость Местной группы заметно снизится. Стареющие звёзды будут выдавать всё меньше света, красные карлики будут вымирать в белые. Через 2 триллиона лет от текущего момента из-за красного смещения удалённые галактики будет невозможно как-либо обнаружить: даже длина волн их гамма-лучей будет выше, чем размер наблюдаемой вселенной.
Через 100 триллионов лет закончится формирование звёзд, в космосе будут тускло светить их остатки. После того, как потухнет последняя звезда, космос изредка будут озарять вспышки слияний двух белых карликов. Через 10^15 лет планеты либо упадут на остатки своих бывших звёзд, либо уйдут к другим телам. Похожим образом через 10^19—10^20 лет объекты покинут галактики. Небольшая часть объектов упадёт в сверхмассивную чёрную дыру.
Дальнейшее развитие зависит от того, стабилен протон или нет. Некоторые эксперименты утверждают, что минимальный период полураспада протона составляет 10^34 лет. Если это действительно так, через 10^40 лет во Вселенной останутся почти лишь только лептоны и фотоны. Исчезнут остатки звёзд, останутся лишь чёрные дыры. Возможно, процесс гибели нуклонов займёт больше времени.
Через 10^100 лет от текущего момента чёрные дыры испарятся излучением Хокинга. Наконец, Вселенная будет почти полностью пуста. В ней будут летать фотоны, нейтрино, электроны и позитроны, изредка сталкиваясь.
Если протоны стабильны, то через 10^1500 холодным слиянием и квантовым туннелированием лёгкие ядра превратятся в атомы железа Fe(56). Элементы тяжелее этого изотопа распадутся с излучением альфа-частиц. Через 10^10^26 лет квантовое туннелирование превратит большие объекты в чёрные дыры. Возможно, железные звёзды превратятся в нейтронные через 10^10^76 лет от настоящего момента.
Есть вероятность, через 10^10^10^56 лет квантовые флуктуации зародят новый Большой взрыв. Хотя в этом вакууме может зародиться даже разумное существо: приблизительная оценка времени зарождения Больцмановского мозга — раз в 10^10^50 лет.
Есть и другие, более экзотические гипотезы. К примеру, в 2010 году учёные предсказали, что через пять миллиардов лет время закончится. Это событие трудно будет увидеть или как-то предсказать, его обещают внезапным. Пространство может кончиться из-за схлапывания ложного вакуума в истинный, в более энергетически низкое состояние, что, возможно, повлечёт полное разрушение объектов Вселенной.
Все эти гипотезы разработаны для текущих реалий простого уравнения состояния для тёмной энергии. Как и следует из имени, о тёмной энергии известно мало. Если верна инфляционная модель Вселенной, то в первые моменты после Большого взрыва существовали другие формы тёмной энергии. Возможно, уравнение состояния поменяется. Изменятся выводы, которые можно сделать из него. Трудно предсказать, что мы узнаем о тёмной энергии, если она получила развитие лишь в конце прошлого века.
Но во всех случаях гибель Вселенной — очень далёкое по меркам человечества явление. Если рассматривать её с масштаба продолжительности жизни одного человека, это слишком глобальное событие, чтобы о нём беспокоиться.
Какой была наша Вселенная до Большого взрыва?
Физикам-теоретикам и космологам приходится искать ответы на самые фундаментальные вопросы: «Почему мы здесь?», «Когда появилась Вселенная?» и «Как это произошло?» Однако несмотря на очевидную важность поиска ответов на эти вопросы, есть вопрос, который затмевает их всех своим интересом: «Что было до Большого взрыва?».
Скажем откровенно: мы не можем ответить на этот вопрос. Никто не может. Но ведь никто не запрещает порассуждать на эту тему и рассмотреть несколько интересных предположений? С этим согласен, например, Шон Кэрролл из Калифорнийского технологического института. В прошлом месяце Кэрролл принимал участие на проходящей два раза в год встрече Американского астрономического сообщества, где он предложил несколько «предвзрывных» сценариев, чьим «финальным аккордом» могло бы стать появление нашей Вселенной. Опять же, это всего лишь рассуждения, а не теории, поэтому просим это учитывать.
«В то время, если можно так выразиться, еще не действовало тех законов физики, которые нам известны, потому что «тогда» их еще не существовало», — говорит Кэрролл.
«Когда физики говорят, что понятия не имеют, что тогда происходило, они говорят это на полном серьезе. Этот отрезок истории находится в абсолютно непроглядной тьме», — соглашается Питер Войт, физик-теоретик Колумбийского университета.
Одним из самых странных свойств нашей Вселенной является то, что она обладает очень низким уровнем энтропии. У этого термина имеется множество интерпретаций, но в данном случае речь идет о степени неупорядоченности. И в случае со Вселенной порядка в ней больше, чем беспорядка. Представьте себе бомбу, заполненную песком. Бомба взрывается, и содержащиеся в ней миллиарды миллиардов песчинок разлетаются в разные стороны – перед вами по сути макет Большого взрыва.
«Только вместо ожидаемого хаотичного разлета эти песчинки, представляющие материю нашей Вселенной, немедленно превращаются во множество готовых «песчаных замков», образовавшихся непонятно каким образом и без посторонней помощи», — говорит Стефан Кантримен, аспирант Колумбийского университета.
Результатом Большого взрыва могло (и, возможно, должно было) стать появление высокого уровня энтропии массы в виде неравномерно распределенной материи. Однако вместо этого мы видим звездные системы, галактики и целые галактические скопления, объединенные между собой. Мы видим порядок.
Помимо этого, важно понимать, что энтропия, или неупорядоченность, со временем могут лишь увеличиваться – тот же песчаный замок рано или поздно и без посторонней помощи снова распадется на множество песчинок. Более того, как указывает Кэрролл, наше наблюдение за временем напрямую взаимосвязано с уровнем энтропии с самого появления Вселенной. При этом саму энтропию можно рассматривать как некое времязависимое физическое свойство, обладающее только одним направлением хода – в будущее.
Итак, энтропия, согласно законам физики, может только возрастать, однако нынешний ее уровень во Вселенной очень низок. По мнению Кэрролла, это может означать лишь одно: ранняя Вселенная обладала еще меньшим ее уровнем, то есть Вселенная должна была быть еще более организованной и упорядоченной. А это, в свою очередь, может наталкивать на мысль о том, что же было с нашей Вселенной собственно до самого Большого взрыва.
«Есть множество людей, считающих, что ранняя Вселенная была очень простой, неинтересной и невыразительной системой. Однако как только вы подключаете к этому вопросу энтропию, то перспектива тут же меняется, и вы понимаете, что в таком случае появляются вещи, которые необходимо объяснить», — продолжает Кэрролл.
Если даже отбросить в сторону энтропию, то перед нами останутся и другие не менее важные аспекты, которые необходимо каким-то образом подстроить под нашу нынешнюю Вселенную, в которой мы живем. Более того, в некоторых случаях низкий уровень энтропии кажется менее значимым, чем в других. Поэтому попытаемся рассмотреть три наиболее популярных предположения о том, что могло происходить со Вселенной до Большого взрыва.
Модель «Большого отскока»
Согласно одной из гипотез, низкий уровень энтропии нашей Вселенной связан с тем, что ее появление само по себе стало результатом распада некоей «предыдущей» Вселенной. В этой гипотезе говорится, что наша Вселенная могла образоваться в результате стремительного сжатия («отскока»), управляемого сложными эффектами квантовой гравитации (сингулярностью), в свою очередь, породившими Большой взрыв. В свою очередь, это может говорить о том, что мы с одинаковым успехом можем жить как в любой точке бесконечной последовательности возникающих Вселенных, так и, наоборот, в «первой итерации» Вселенной.
Данную гипотетическую модель появления Вселенной еще иногда называют моделью «Большого отскока». Первое упоминание этого термина звучит еще в 60-х, однако в более-менее сформированную гипотезу эта модель превратилась лишь 80-х – начале 90-х годов.
Среди менее значимых спорных моментов, у модели «Большого отскока» есть и явные недостатки. Например, идея коллапса в сингулярность противоречит общей теории относительности Эйнштейна – правилам, согласно которым работает гравитация. Физики считают, что эффект сингулярности может существовать внутри черных дыр, однако известные нам физические законы не могут предоставить нам механизм, позволяющий объяснить, почему «другая Вселенная», достигнув сингулярности, должна породить Большой взрыв.
«В общей теории относительности нет ничего, что указывало бы на «отскок» новой Вселенной в результате сингулярности», — говорит Шон Кэрролл.
Однако это не единственный большой спорный момент. Дело в том, что модель «Большого отскока» подразумевает наличие прямолинейного хода времени со снижающейся энтропией, однако, как говорилось выше, энтропия со временем только увеличивается. Другими словами, согласно известным нам законам физики, появление отскакивающей Вселенной невозможно.
Дальнейшее развитие модели привело к появлению гипотезы о том, что время во Вселенной может являться циклическим. Но при этом модель до сих пор не в состоянии объяснить, каким образом идущее в настоящее время расширение Вселенной сменится её сжатием. И все же это необязательно означает, что модель «Большого отскока» совершенно ошибочна. Вполне возможно, что наши нынешние теории о ней просто несовершенны и не до конца продуманы. В конце концов, физические законы, которые мы сейчас имеем, были выведены с учетом лимита, согласно которому мы способны наблюдать за Вселенной.
Модель «Спящей» Вселенной
«Возможно, до Большого взрыва Вселенная представляла собой некое очень компактное, медленно эволюционирующее статичное пространство», — теоретизируют такие физики, как Курт Хинтербихлер, Остин Джойс и Джастин Хури.
Эта «предвзрывная» Вселенная должна была обладать метастабильным состоянием, то есть быть стабильной до того момента, пока не появится еще более стабильное состояние. По аналогии представьте обрыв, на краю которого в состоянии вибрации находится валун. Любое касание до валуна приведет к тому, что он сорвется в пропасть или — что ближе к нашему случаю – произойдет Большой взрыв. Согласно некоторым теориям «предвзрывная» Вселенная могла существовать в ином виде, например, в форме сплюснутого и очень плотного пространства. В итоге этот метастабильный период подошел к концу: она резко расширилась и приобрела форму и состояние того, что мы видим сейчас.
«В модели «спящей» Вселенной, однако, тоже имеются свои проблемы», — говорит Кэрролл.
«Она тоже предполагает наличие у нашей Вселенной появления низкого уровня энтропии и при этом не объясняет, почему это так».
Однако Хинтербихлер, физик-теоретик из Университета Кейс Вестерн Резерв, не считает появление низкого уровня энтропии проблемой.
«Мы просто ищем объяснение динамики, происходившей до Большого взрыва, которая объясняет, почему мы видим то, что мы видим сейчас. Пока это лишь единственное, что нам остается», — говорит Хинтербихлер.
Кэрролл, тем не менее, считает, что есть еще одна теория «предвзрывной» Вселенной, которая способна объяснить низкий уровень энтропии, имеющийся в нашей Вселенной.
Модель «Мультивселенной»
Появление новых вселенных из «родительской Вселенной»
Гипотетическая модель Мультивселенной избегает недомолвок, связанных со снижением энтропии, как в случае с моделью «Большого отскока», и дает объяснение ее низкого уровня сегодня, говорит Кэрролл. Она берет свое начало из идеи об «инфляции» — хорошо принятой, но неполной модели Вселенной. Термин «инфляция» и первое объяснение этой модели были предложены 1981-м году физиком Аланом Гутом, в настоящий момент работающим в Массачусетском технологическом институте. Согласно данной модели, пространство после Большого взрыва резко расширилось. Настолько резко, что скорость этого расширения оказалась выше скорости света. Согласно квантовой механике, в космосе постоянно происходят случайные, едва заметные колебания энергии. В какой-то момент инфляционного периода пики этих колебаний достигли своего максимума и стали причиной появления галактик, пустот и крупномасштабных низкоэнтропийных структур, которые мы сегодня и наблюдаем во Вселенной.
Сама инфляционная модель была разработана на базе наблюдений за космическим реликтовым микроволновым излучением – самым древним типом излучения, появившимся спустя всего несколько сотен тысяч лет после Большого взрыва. Ученые считают, что инфляционная модель отлично предсказывает его существование.
Согласно одному из предположений, мультивселенная может являться результатом инфляции. В предположении говорится о том, что существует некая одна очень-очень большая Вселенная, время от времени порождающая более компактные вселенные. При этом никакая форма коммуникации между этими вселенными невозможна. Маркус Ву из PBS Nova объясняет:
«В начале 80-х годов физики пришли к мнению, что инфляция может обладать природой бесконечности, останавливаясь лишь в некоторых регионах космоса, создавая некие закрытые «карманы». Однако между этими «карманами» инфляция продолжается, и протекает она быстрее скорости света. В свою очередь, изолированные друг от друга «карманы» со временем становятся Вселенными».
Кэрроллу импонирует больше всего именно эта модель, хотя его собственная предложенная модель несколько отличается от того, что описано выше:
«Это лишь одна из версий теории о мультивселенной, однако основным отличием здесь является то, что «родительская Вселенная» может обладать высоким уровнем энтропии и порождает вселенные с низким ее уровнем», — говорит Кэрролл.
Согласно данной модели, до Большого взрыва было некое большое расширяющееся пространство, из которого родились наша и бесконечное множество других вселенных. Другие вселенные находятся за пределами наших возможностей их обнаружения и могли образоваться как до, так уже и после нашей Вселенной.
Следует отметить, что на данный момент это одна из самых популярных моделей. Тем не менее ученые, разумеется, по-разному ее воспринимают. Одни поддерживают эту идею, другие, наоборот, совершенно с ней не согласны. Но если брать в пример Питера Войта из Колумбийского университета, то теория Мультивселенной хоть и выглядит очень привлекательной с научно-популярной точки зрения, но способна сделать физиков ленивыми и заставить прекратить поиск ответов на самые базовые вопросы, например, — почему физические константы в нашей Вселенной именно такие, какие они есть, — списав все на вариативность.
«Теоретики размышляют по поводу возможности существования бесконечного числа Вселенных, и в конечном итоге мы можем прийти к четким моделям, способным объяснить, почему значения (вроде фундаментальных свойств наблюдаемых нами частиц) могут отличаться друг от друга в каждой отдельно взятой Вселенной», — говорит Войт.
Войт опасается, что однажды основным вопросом для науки в этой сфере станет рассуждение на тему «как нам повезло оказаться в этой случайной Вселенной, где все происходит так, а не по-другому, несмотря на бесконечное многообразие возможностей, поэтому давайте бросим эту затею с теориями».
Какой можно подвести итог? Многие физики получают деньги за то, что спорят и пишут книги, в которых стараются описать, как Большой взрыв и модель «предвзрывной» Вселенной способны объяснить то, что мы видим сегодня, хотя сами при этом не знают и на самом деле не могут знать, почему это так. Факт в том, что даже несмотря на серьезные упрощения как в математических моделях, так и объяснениях, мы не приблизились к верному ответу, и нам предстоит провести еще множество рассуждений на эту тему, пока не придем к нужному результату.
«Важно не только выдвигать теории и гипотезы. Куда важнее дать понять людям, что на самом деле мы пока сами не понимаем, о чем говорим. Все это пока лишь на уровне предположений, но я надеюсь, что рано или поздно мы сможем найти нужный ответ, который устроит всех», — говорит Кэрролл.
Если бы черная дыра находилась рядом с Солнечной системой?
Представить что было бы, если бы Солнечная система и Земля расположилась в центральной части нашей галактики рядом с черной дырой? Как представили себе это ученые и художники из телестудии «Роскосмос» можете посмотреть в видеоролике их собственного производства. Вот такая картина растянувшегося пространства и времени была бы видна из наших окон:
бм провалился в черную дыру и молчит...
Гипотеза, Сфера Дайсона
В 2015-ом году астрономы из Йельского университета, рассказали о необычных флуктуациях, в яркости звезды KIC8462852 в созвездии лебедя, находящуюся на расстоянии в 1480 с.л. Её яркость колебалась в пределах 20%, что стало поводом небывалых дискуссий о причинах такого события. Ведь с точки зрения теорий, описывающих поведение таких звезд это просто невозможно! На такие значения яркость звезд может меняться за несколько десятков лет. Но никак за несколько дней.
При изучении звезды, телескопом Кеплер, ученые и в самом деле обнаружили временные уменьшения светимости звезды. Однако они не похожи ни на одну из 150 тыс. звезд, изученных ранее. Эти изменения происходят через разные промежутки времени и с разной амплитудой в плоть до 22%.(Отсюда отсекаются варианты, что это может быть квазаром). В то время как самые крупные планеты вызывают уменьшение светимости звезды, всего на несколько процентов.
Видимо с этой звездой действительно происходит, нечто странное.
В принципе обнаруженные изменения светимости, похожи на те, что наблюдается у молодых звезд окруженных диском состоящих из пыли и обломков, вот только эта звезда уже немолодая и такого дисков у нее нет. Небольшое столкновение между планетами могло бы привести к появлению массивного облако обломков, которые бы заслоняла часть света звезды, однако в таком случае наблюдался быть избыток инфракрасного излучения, в то время как в реальности его нет. Команда также исключила варианты того, что изменение системы были вызваны внутренними процессами звезды или солнечными пятнами. После перепроверки данных Кеплера, был также исключен вариант сбоя телескопа.
Основная гипотеза заключалась в том, что колебания яркости звезды были вызваны прохождением по ее диску роя комет или каких то других подобных объектов, но вряд ли. Исследования в университете штата Луизиана показал, что подобный сценарий крайне маловероятен. Если бы в этом были виноваты кометы, тогда их способный породить необходимое затмение на звезде, должен был бы состоять из 648 тыс. отдельных комет, естественно, что это не возможно. Странным в этой истории является и тот факт что астрономы обнаружившие эти изменения светимостью звезды, показали полученные результаты ученым которые занимались поисками инопланетных цивилизаций.
В далеком 1961 году в математик и физик предсказал, что каждая цивилизация в процессе развития будет потреблять все больше энергии и рано или поздно исчерпает все энергетические запасы своей родной планеты. Единственный способ спасения цивилизации это постройка огромной сферической солнечной электростанции вокруг солнца. Такое техническое сооружение назвали "Сферой Дайсона". По расчетам изобретателя эта сфера может иметь радиус равные одной астрономической единицы расстояние от солнца до земли и толщиной 3 метра. На сооружение такой сферы, Дайсон предполагал пользователь массу планеты подобной Юпитеру. Житель этой сверх развитой цивилизации могут существовать на внутренней части этой сферы. Получается такая гигантская коммунальная квартира из квадрильона жителей. Либо, они могут её использовать её как супер электростанцию.
Обнаружение такой сферы, могло бы быть прямым доказательством существования внеземных цивилизаций. Но каким образом возможно обнаружения подобный сферы. Это возможно, наблюдая за излучением от внешней стороны сферы Дайсона, которая должна быть мощным источником инфракрасного излучения.
Размышляя о сфере, многие машинально представляет себе цельной структурой, но ученые заявляют, что такая конструкция технически невозможна. И вот почему. Сила притяжения звезды должна быть уравновешена центробежной силой вращения сферы, если на экваторе сфере Дайсой это возможно, то на полюсах нет, ведь они не двигаются, в итоге это приведет к разрушению конструкции. Чтобы решить эту проблему, конструкцию необходимо доработать, например возвести целый ряд колец вокруг звезды, либо, что вероятнее всего, создать движущиеся скопления или рой сборщиков солнечной энергии, а именно такой рой и был найден астрономами из Йельского университета.
Подобная группа сфер Дайсона будет постепенно расширяться в соответствии с гипотезой Энрико Ферми о том, что цивилизация которая путешествует со скоростью близкой к световой, должна колонизировать галактику за 10 миллионов лет. После обследования двухсот пятидесяти тысяч звезд, инфракрасная орбитальная обсерватории сумела обнаружить 13 потенциальных кандидатов в Сферы Дайсона. Если какие то из этих кандидатов после подтверждения статуса полной или частичной Сферы Дайсона, окажутся близко расположенными, можно будет говорить о появлении настоящего Пузыря Ферми, а это стало бы косвенным доказательством существования сверх развитой цивилизации.
Критика! Рассуждения о существовании такого, явления как пузырь Ферми уязвимы и слабость их лежит в той же области, что и гипотезы Сферы Дайсона. Вероятней всего, что цивилизации опередившие нас на миллионы лет используют намного более эффективные источники энергии. Например энергию вакуума, а значит надобности в Сферах Дайсона просто нет.
Всё это гипотезы, а что думаете вы?
Сможете найти на картинке цифру среди букв?
Справились? Тогда попробуйте пройти нашу новую игру на внимательность. Приз — награда в профиль на Пикабу: https://pikabu.ru/link/-oD8sjtmAi