كتاب "الموضة والإيمان والخيال والفيزياء الجديدة للكون"

مرحبًا سكان الخبر! هل من الممكن الحديث عن الموضة أو الإيمان أو الخيال في العلوم الأساسية؟

الكون غير مهتم بالأزياء البشرية. لا يمكن تفسير العلم على أنه إيمان، لأن المسلمات العلمية تخضع باستمرار لاختبارات تجريبية صارمة ويتم التخلص منها بمجرد أن تبدأ العقيدة في التعارض مع الواقع الموضوعي. والخيال عمومًا يهمل الحقائق والمنطق. ومع ذلك، فإن روجر بنروز العظيم لا يريد أن يرفض هذه الظواهر بشكل كامل، لأن الموضة العلمية يمكن أن تكون محرك التقدم، والإيمان يظهر عندما يتم تأكيد النظرية من خلال التجارب الحقيقية، وبدون رحلة من الخيال لا يمكن للمرء أن يفهم كل شذوذ لدينا. كون.

في فصل "الموضة"، ستتعرف على نظرية الأوتار، النظرية الأكثر شيوعًا في العقود الأخيرة. "الإيمان" مخصص للمبادئ التي تقوم عليها ميكانيكا الكم. و"الخيال" لا يعني أقل من نظريات أصل الكون المعروفة لنا.

3.4. مفارقة الانفجار الكبير

دعونا أولا نطرح مسألة الملاحظات. ما هو الدليل المباشر على أن الكون المرئي بأكمله كان في يوم من الأيام في حالة مضغوطة للغاية وحارة بشكل لا يصدق والتي تتوافق مع صورة الانفجار الكبير المعروضة في القسم 3.1؟ الدليل الأكثر إقناعًا هو إشعاع الخلفية الكونية الميكروي (CMB)، والذي يُطلق عليه أحيانًا الانفجار الكبير. إشعاع CMB خفيف، ولكن بطول موجي طويل جدًا، لذلك من المستحيل تمامًا رؤيته بعينيك. يتدفق علينا هذا الضوء من جميع الجوانب بشكل متساوٍ للغاية (ولكن بشكل غير متماسك في الغالب). وهو يمثل إشعاعًا حراريًا تبلغ درجة حرارته ~2,725 كلفن، أي أكثر من درجتين فوق الصفر المطلق. يُعتقد أن "الوميض" المرصود قد نشأ في كون حار بشكل لا يصدق (حوالي 3000 كلفن في ذلك الوقت) بعد حوالي 379 سنة من الانفجار الكبير - خلال عصر التشتت الأخير، عندما أصبح الكون شفافًا لأول مرة للإشعاع الكهرومغناطيسي (على الرغم من وهذا لم يحدث على الإطلاق أثناء الانفجار العظيم).انفجار؛ يحدث هذا الحدث في أول 000/1 من إجمالي عمر الكون - من الانفجار الكبير إلى يومنا هذا). منذ عصر التشتت الأخير، زاد طول هذه الموجات الضوئية تقريبًا بقدر توسع الكون نفسه (بعامل يبلغ حوالي 40)، بحيث انخفضت كثافة الطاقة بشكل جذري تمامًا. ولذلك، فإن درجة الحرارة المرصودة للإشعاع CMB تبلغ 000 كلفن فقط.

حقيقة أن هذا الإشعاع غير متماسك بشكل أساسي (أي حراري) تم تأكيدها بشكل مثير للإعجاب من خلال طبيعة طيف تردده، كما هو موضح في الشكل. 3.13. يتم رسم شدة الإشعاع عند كل تردد محدد عموديًا على الرسم البياني، ويزداد التردد من اليسار إلى اليمين. يتوافق المنحنى المستمر مع طيف الجسم الأسود بلانك الذي تمت مناقشته في القسم 2.2 لدرجة حرارة تبلغ 2,725 كلفن. والنقاط الموجودة على المنحنى هي بيانات من ملاحظات محددة يتم توفير أشرطة الخطأ لها. في الوقت نفسه، يتم زيادة أشرطة الخطأ بمقدار 500 مرة، وإلا فسيكون من المستحيل أخذها بعين الاعتبار، حتى على اليمين، حيث تصل الأخطاء إلى الحد الأقصى. إن الاتفاق بين المنحنى النظري ونتائج الرصد هو ببساطة أمر رائع، وربما يكون أفضل اتفاق مع الطيف الحراري الموجود في الطبيعة.

لكن على ماذا تشير هذه المصادفة؟ حقيقة أننا نفكر في حالة كانت، على ما يبدو، قريبة جدًا من التوازن الديناميكي الحراري (ولهذا السبب تم استخدام مصطلح غير متماسك سابقًا). ولكن ما هو الاستنتاج الذي يمكن أن نستنتجه من حقيقة أن الكون المنشأ حديثًا كان قريبًا جدًا من التوازن الديناميكي الحراري؟ دعنا نعود إلى الشكل. 3.12 من القسم 3.3. ستكون المنطقة ذات الحبيبات الخشنة الأكثر اتساعًا (بحكم التعريف) أكبر بكثير من أي منطقة أخرى من هذا القبيل، وستكون عادةً كبيرة جدًا بالنسبة إلى المناطق الأخرى لدرجة أنها ستقزمها جميعًا إلى حد كبير! يتوافق التوازن الديناميكي الحراري مع الحالة العيانية، والتي من المفترض أن يأتي أي نظام عاجلا أم آجلا. في بعض الأحيان يطلق عليه الموت الحراري للكون، ولكن في هذه الحالة، من الغريب أننا يجب أن نتحدث عن الولادة الحرارية للكون. الوضع معقد بسبب حقيقة أن الكون الوليد كان يتوسع بسرعة، وبالتالي فإن الحالة التي نفكر فيها هي في الواقع غير متوازنة. ومع ذلك، يمكن اعتبار التوسع في هذه الحالة ثابتًا بشكل أساسي - وقد حظي تولمان بتقدير كامل لهذه النقطة في عام 1934 [تولمان، 1934]. وهذا يعني أن قيمة الإنتروبيا لم تتغير أثناء التوسع. (حالة مشابهة لهذا، عندما يتم الحفاظ على التوازن الديناميكي الحراري بسبب التوسع الأديباتي، يمكن وصفها في فضاء الطور كمجموعة من المناطق ذات الحجم المتساوي مع قسم خشن الحبيبات، والتي تختلف عن بعضها البعض فقط في أحجام محددة من الكون ويمكننا أن نفترض أن هذه الحالة الأولية اتسمت بأقصى قدر من الإنتروبيا - رغم التوسع!).

يبدو أننا نواجه مفارقة استثنائية. وفقًا للحجج المقدمة في القسم 3.3، يتطلب القانون الثاني (وهو ما يفسره من حيث المبدأ) أن يكون الانفجار الكبير حالة مجهرية ذات إنتروبيا منخفضة للغاية. ومع ذلك، يبدو أن ملاحظات CMB تشير إلى أن الحالة العيانية للانفجار الكبير اتسمت بالإنتروبيا الهائلة، وربما حتى الحد الأقصى الممكن. أين نذهب بشكل خاطئ للغاية؟

فيما يلي أحد التفسيرات الشائعة لهذه المفارقة: من المفترض أنه بما أن الكون الوليد كان "صغيرًا" جدًا، فمن الممكن أن يكون هناك حد ما للإنتروبيا القصوى، وأن حالة التوازن الديناميكي الحراري، والتي يبدو أنها كانت محفوظة في ذلك الوقت، كانت موجودة. ببساطة الإنتروبيا ذات المستوى الحدي الممكنة في ذلك الوقت. ومع ذلك، هذه هي الإجابة الخاطئة. يمكن أن تتوافق مثل هذه الصورة مع موقف مختلف تمامًا، حيث يعتمد حجم الكون على بعض القيود الخارجية، على سبيل المثال، كما في حالة الغاز الموجود في أسطوانة ذات مكبس مغلق. في هذه الحالة، يتم توفير ضغط المكبس بواسطة بعض الآليات الخارجية، وهي مجهزة بمصدر خارجي (أو مخرج) للطاقة. لكن هذا الوضع لا ينطبق على الكون ككل، حيث يتم تحديد هندسته وطاقته، فضلاً عن "حجمه الإجمالي"، فقط من خلال البنية الداخلية وتحكمها المعادلات الديناميكية للنظرية النسبية العامة لأينشتاين (بما في ذلك معادلات تصف حالة المادة، انظر القسمين 3.1 و3.2). في ظل هذه الظروف (عندما تكون المعادلات حتمية تمامًا وثابتة فيما يتعلق باتجاه الزمن - انظر القسم 3.3)، لا يمكن أن يتغير الحجم الإجمالي لمساحة الطور مع مرور الوقت. من المفترض أن مساحة الطور P نفسها لا ينبغي أن "تتطور"! يتم وصف كل التطور ببساطة من خلال موقع المنحنى C في الفضاء P وفي هذه الحالة يمثل التطور الكامل للكون (انظر القسم 3.3).

وربما تتضح المشكلة أكثر إذا نظرنا إلى المراحل اللاحقة من انهيار الكون، عندما يقترب من الانهيار الكبير. تذكر نموذج فريدمان لـ K > 0، Λ = 0، الموضح في الشكل. 3.2 أ في القسم 3.1. ونحن نعتقد الآن أن الاضطرابات في هذا النموذج تنشأ من التوزيع غير المنتظم للمادة، وفي بعض الأجزاء حدثت بالفعل انهيارات محلية، تاركة الثقوب السوداء في مكانها. ثم يجب أن نفترض أنه بعد ذلك سوف تندمج بعض الثقوب السوداء مع بعضها البعض وأن الانهيار إلى تفرد نهائي سيتبين أنه عملية معقدة للغاية، وليس لها أي شيء مشترك تقريبًا مع الانهيار الكبير المتماثل تمامًا لفريدمان المتماثل الكروي المثالي النموذج المعروض في الشكل. 3.6 أ. على العكس من ذلك، من الناحية النوعية، فإن حالة الانهيار ستكون أكثر تذكيرًا بالفوضى الهائلة الموضحة في الشكل. 3.14 أ؛ قد يكون التفرد الناتج الذي ينشأ في هذه الحالة، إلى حد ما، متسقًا مع فرضية BCLM المذكورة في نهاية القسم 3.2. ستكون حالة الانهيار النهائية ذات إنتروبيا لا يمكن تصورها، على الرغم من أن الكون سوف يتقلص مرة أخرى إلى حجم صغير. على الرغم من أن نموذج فريدمان المنهار هذا (المغلق مكانيًا) لا يعتبر حاليًا تمثيلًا معقولًا لكوننا، إلا أن نفس الاعتبارات تنطبق على نماذج فريدمان الأخرى، مع أو بدون ثابت كوني. إن النسخة المنهارة من أي نموذج من هذا القبيل، والتي تعاني من اضطرابات مماثلة بسبب التوزيع غير المتساوي للمادة، يجب أن تتحول مرة أخرى إلى فوضى مستهلكة بالكامل، وتفرد مثل الثقب الأسود (الشكل 3.14 ب). من خلال عكس الزمن في كل حالة من هذه الحالات، سنصل إلى تفرد أولي محتمل (الانفجار الكبير المحتمل)، والذي لديه، وفقًا لذلك، إنتروبيا هائلة، وهو ما يتناقض مع الافتراض المقدم هنا حول "سقف" الإنتروبيا (الشكل 3.14 ج).

وهنا لا بد لي من الانتقال إلى الاحتمالات البديلة التي يتم أخذها في الاعتبار أيضًا في بعض الأحيان. يقترح بعض المنظرين أن القانون الثاني يجب أن يعكس نفسه بطريقة ما في مثل هذه النماذج المنهارة، بحيث يصبح إجمالي الإنتروبيا للكون أصغر تدريجيًا (بعد الحد الأقصى من التوسع) مع اقتراب الانهيار الكبير. ومع ذلك، يصعب تخيل مثل هذه الصورة بشكل خاص في وجود الثقوب السوداء، والتي بمجرد أن تتشكل، ستبدأ بنفسها في العمل على زيادة الإنتروبيا (التي ترتبط بعدم التماثل الزمني في موقع المخاريط الصفرية بالقرب من أفق الحدث، انظر الشكل 3.9). وسيستمر هذا في المستقبل البعيد، على الأقل حتى تتبخر الثقوب السوداء تحت تأثير آلية هوكينج (انظر القسمين 3.7 و4.3). وعلى أية حال، فإن هذا الاحتمال لا يبطل الحجج المقدمة هنا. هناك مشكلة أخرى مهمة ترتبط بمثل هذه النماذج المنهارة المعقدة والتي ربما فكر فيها القراء أنفسهم: قد لا تنشأ تفردات الثقوب السوداء على الإطلاق في وقت واحد، لذلك عندما نعكس الزمن، لن نحصل على انفجار كبير، والذي يحدث "كل شيء وعلى الفور". ومع ذلك، فهذه على وجه التحديد إحدى خصائص فرضية الرقابة الكونية القوية (غير المثبتة بعد، ولكنها مقنعة) [Penrose, 1998a; PkR، القسم 28.8]، والذي بموجبه، في الحالة العامة، سيكون مثل هذا التفرد شبيهًا بالمكان (القسم 1.7)، وبالتالي يمكن اعتباره حدثًا لمرة واحدة. علاوة على ذلك، وبغض النظر عن مسألة صحة فرضية الرقابة الكونية القوية نفسها، فمن المعروف أن العديد من الحلول تلبي هذا الشرط، وجميع هذه الخيارات (عند توسيعها) سيكون لها قيم إنتروبيا عالية نسبيًا. وهذا يقلل بشكل كبير من المخاوف بشأن صحة النتائج التي توصلنا إليها.

وبناء على ذلك، فإننا لا نجد دليلا على أنه، نظرا للأبعاد المكانية الصغيرة للكون، سيكون هناك بالضرورة "سقف منخفض" معين للإنتروبيا المحتملة. من حيث المبدأ، فإن تراكم المادة على شكل ثقوب سوداء ودمج متفردات «الثقب الأسود» في فوضى مفردة هي عملية تتوافق تمامًا مع القانون الثاني، ويجب أن تكون هذه العملية النهائية مصحوبة بزيادة هائلة. في الانتروبيا. قد تكون الحالة النهائية للكون، "الصغيرة" بالمعايير الهندسية، ذات إنتروبيا لا يمكن تصورها، أعلى بكثير مما كانت عليه في المراحل المبكرة نسبيًا لمثل هذا النموذج الكوني المنهار، كما أن التصغير المكاني نفسه لا يضع "سقفًا" للقيمة القصوى من الإنتروبيا، على الرغم من أن مثل هذا "السقف" (عند عكس تدفق الزمن) يمكن أن يفسر سبب انخفاض الإنتروبيا للغاية أثناء الانفجار الكبير. في الواقع، مثل هذه الصورة (الشكل 3.14 أ، ب)، والتي تمثل عمومًا انهيار الكون، تقترح حلاً للمفارقة: لماذا كانت الإنتروبيا منخفضة بشكل استثنائي أثناء الانفجار الكبير مقارنة بما كان يمكن أن يكون، على الرغم من حقيقة أن الانفجار كان ساخنًا (ومثل هذه الحالة يجب أن تتمتع بأقصى قدر من الإنتروبيا). الجواب هو أن الإنتروبيا يمكن أن تزيد بشكل جذري إذا سمح بانحرافات كبيرة عن التماثل المكاني، وترتبط الزيادة الأكبر من هذا النوع بمخالفات ترجع على وجه التحديد إلى ظهور الثقوب السوداء. وبالتالي، يمكن للانفجار العظيم المتجانس مكانيًا أن يمتلك بالفعل إنتروبيا منخفضة بشكل لا يصدق، على الرغم من حقيقة أن محتوياته كانت ساخنة بشكل لا يصدق.

أحد الأدلة الأكثر إقناعًا على أن الانفجار الكبير كان بالفعل متجانسًا مكانيًا تمامًا، بما يتوافق مع هندسة نموذج FLRU (لكنه لا يتوافق مع الحالة الأكثر عمومية للتفرد المضطرب الموضح في الشكل 3.14ج)، يأتي مرة أخرى من RI، ولكن هذه المرة بتجانسها الزاوي بدلاً من طبيعتها الديناميكية الحرارية. يتجلى هذا التجانس في حقيقة أن درجة حرارة RI هي نفسها تقريبًا في أي نقطة في السماء، ولا تزيد الانحرافات عن التجانس عن 10-5 (تم تعديلها وفقًا لتأثير دوبلر الصغير المرتبط بحركتنا عبر المادة المحيطة). ). بالإضافة إلى ذلك، هناك تماثل عالمي تقريبًا في توزيع المجرات والمواد الأخرى؛ وبالتالي، فإن توزيع الباريونات (انظر القسم 1.3) على نطاقات كبيرة إلى حد ما يتميز بتجانس كبير، على الرغم من وجود حالات شاذة ملحوظة، ولا سيما ما يسمى بالفراغات، حيث تكون كثافة المادة المرئية أقل بشكل جذري من المتوسط. بشكل عام، يمكن القول بأن التجانس يكون أعلى كلما نظرنا إلى ماضي الكون، ويعتبر RI أقدم دليل على توزيع المادة الذي يمكننا ملاحظته مباشرة.

تتوافق هذه الصورة مع وجهة النظر القائلة بأن الكون في المراحل الأولى من تطوره كان بالفعل متجانسًا للغاية، ولكن مع كثافات غير منتظمة قليلاً. وبمرور الوقت (وتحت تأثير أنواع مختلفة من "الاحتكاك" - وهي العمليات التي تبطئ الحركات النسبية)، اشتدت مخالفات الكثافة هذه تحت تأثير الجاذبية، وهو ما يتوافق مع فكرة التكتل التدريجي للمادة. وبمرور الوقت، يزداد التكتل، مما يؤدي إلى تكوين النجوم؛ تتجمع في مجرات، كل منها يطور ثقبًا أسود ضخمًا في المركز. وفي نهاية المطاف، يرجع هذا التكتل إلى التأثير الحتمي للجاذبية. ترتبط مثل هذه العمليات بالفعل بزيادة قوية في الإنتروبيا وتثبت أنه، مع الأخذ في الاعتبار الجاذبية، فإن تلك الكرة المضيئة البدائية، والتي لم يبق منها سوى RI اليوم، يمكن أن تكون بعيدة عن الحد الأقصى للإنتروبيا. إن الطبيعة الحرارية لهذه الكرة، كما يتضح من طيف بلانك الموضح في الشكل. 3.13 يقول هذا فقط: إذا اعتبرنا الكون (في عصر التشتت الأخير) مجرد نظام يتكون من مادة وطاقة تتفاعل مع بعضها البعض، فيمكننا أن نفترض أنه كان في الواقع في توازن ديناميكي حراري. ومع ذلك، إذا أخذنا في الاعتبار أيضًا تأثيرات الجاذبية، فإن الصورة تتغير بشكل كبير.

إذا تخيلنا، على سبيل المثال، غازًا في حاوية مغلقة، فمن الطبيعي أن نفترض أنه سيصل إلى أقصى إنتروبيا في تلك الحالة العيانية عندما يتم توزيعه بالتساوي في جميع أنحاء الحاوية (الشكل 3.15 أ). في هذا الصدد، سوف تشبه الكرة الساخنة التي ولدت RI، والتي يتم توزيعها بالتساوي عبر السماء. ومع ذلك، إذا قمت باستبدال جزيئات الغاز بنظام واسع من الأجسام المرتبطة ببعضها البعض عن طريق الجاذبية، على سبيل المثال، النجوم الفردية، فستحصل على صورة مختلفة تمامًا (الشكل 3.15 ب). وبسبب تأثيرات الجاذبية، سيتم توزيع النجوم بشكل غير متساو، على شكل مجموعات. في النهاية، سيتم تحقيق أكبر قدر من الإنتروبيا عندما تنهار العديد من النجوم أو تندمج في ثقوب سوداء. على الرغم من أن هذه العملية قد تستغرق وقتًا طويلاً (على الرغم من أنه سيتم تسهيلها عن طريق الاحتكاك بسبب وجود الغاز بين النجوم)، إلا أننا سنرى أنه في النهاية، عندما تهيمن الجاذبية، تكون الإنتروبيا أعلى، وكلما كان توزيع المادة أقل انتظامًا في النظام .

ويمكن تتبع هذه التأثيرات حتى على مستوى التجربة اليومية. وقد يتساءل قائل: ما هو دور القانون الثاني في الحفاظ على الحياة على الأرض؟ يمكنك غالبًا أن تسمع أننا نعيش على هذا الكوكب بفضل الطاقة التي نتلقاها من الشمس. ولكن هذا ليس بيانا صحيحا تماما إذا نظرنا إلى الأرض ككل، لأن جميع الطاقة التي تتلقاها الأرض تقريبا خلال النهار ستتبخر قريبا مرة أخرى في الفضاء، في سماء الليل المظلمة. (بطبيعة الحال، سيتم تعديل التوازن الدقيق قليلاً بسبب عوامل مثل الانحباس الحراري العالمي وارتفاع درجة حرارة الكوكب بسبب التحلل الإشعاعي). وإلا فإن الأرض سوف تصبح ببساطة ساخنة على نحو متزايد وتصبح غير صالحة للسكن في غضون أيام قليلة! ومع ذلك، فإن الفوتونات الواردة مباشرة من الشمس لها تردد مرتفع نسبيًا (تتركز في الجزء الأصفر من الطيف)، وتبعث الأرض فوتونات ذات تردد أقل بكثير في طيف الأشعة تحت الحمراء إلى الفضاء. وفقًا لصيغة بلانك (E = hν، انظر القسم 2.2)، فإن كل فوتون يصل من الشمس بشكل فردي لديه طاقة أعلى بكثير من الفوتونات المنبعثة في الفضاء، وبالتالي، لتحقيق التوازن، يجب أن يغادر عدد من الفوتونات الأرض أكثر من وصولها ( انظر الشكل 3.16). إذا وصل عدد أقل من الفوتونات، فإن الطاقة الواردة سيكون لها درجات حرية أقل والطاقة الصادرة ستكون أكثر، وبالتالي، وفقًا لصيغة بولتزمان (S = k log V)، سيكون للفوتونات الواردة إنتروبيا أقل بكثير من الفوتونات الصادرة . نحن نستخدم الطاقة المنخفضة الإنتروبيا الموجودة في النباتات لخفض الإنتروبيا الخاصة بنا: فنحن نأكل النباتات أو الحيوانات العاشبة. هذه هي الطريقة التي تعيش بها الحياة على الأرض وتزدهر. (من الواضح أن هذه الأفكار صاغها بوضوح إروين شرودنغر لأول مرة في عام 1967، عندما كتب كتابه الثوري "الحياة كما هي" [شرودنغر، 2012]).

الحقيقة الأكثر أهمية حول هذا التوازن المنخفض للإنتروبيا هي أن الشمس هي نقطة ساخنة في سماء مظلمة تمامًا. ولكن كيف نشأت مثل هذه الظروف؟ لعبت العديد من العمليات المعقدة دورا، بما في ذلك تلك المرتبطة بالتفاعلات النووية الحرارية، وما إلى ذلك، ولكن الشيء الأكثر أهمية هو أن الشمس موجودة على الإطلاق. وقد نشأت لأن المادة الشمسية (مثل المادة التي تشكل النجوم الأخرى) تطورت من خلال عملية تكتل الجاذبية، وبدأ كل ذلك بتوزيع موحد نسبيًا للغاز والمادة المظلمة.

وهنا يجب أن نذكر مادة غامضة تسمى المادة المظلمة، والتي تشكل على ما يبدو 85% من محتوى المادة (غير Λ) في الكون، ولكن يتم اكتشافها فقط عن طريق تفاعل الجاذبية، وتركيبها غير معروف. اليوم فقط نأخذ هذه المسألة في الاعتبار عند تقدير الكتلة الإجمالية، وهو أمر ضروري عند حساب بعض الكميات العددية (انظر الأقسام 3.6، 3.7، 3.9، وللتعرف على الدور النظري الأكثر أهمية الذي يمكن أن تلعبه المادة المظلمة، انظر القسم 4.3). وبغض النظر عن مسألة المادة المظلمة، فإننا نرى مدى أهمية طبيعة الإنتروبيا المنخفضة للتوزيع الموحد الأصلي للمادة في حياتنا. إن وجودنا، كما نفهمه، يعتمد على احتياطي الجاذبية المنخفض للإنتروبيا الذي يميز التوزيع الموحد الأولي للمادة.

هنا نصل إلى جانب رائع – في الواقع، رائع – من الانفجار الكبير. لا يكمن الغموض في كيفية حدوث ذلك فحسب، بل أيضًا في حقيقة أنه كان حدثًا منخفض الإنتروبيا للغاية. علاوة على ذلك، فإن ما يلفت النظر ليس هذا الظرف بقدر ما هو حقيقة أن الإنتروبيا كانت منخفضة فقط في جانب واحد محدد، وهو: درجات الجاذبية للحرية تم قمعها بالكامل لسبب ما. وهذا يتناقض بشكل حاد مع درجات حرية المادة والإشعاع (الكهرومغناطيسي)، حيث يبدو أنهما متحمسان إلى أقصى حد في حالة ساخنة مع أقصى قدر من الإنتروبيا. في رأيي، ربما يكون هذا هو أعمق لغز كوني، ولسبب ما لا يزال يتم التقليل من شأنه!

من الضروري أن نتناول بمزيد من التفصيل مدى خصوصية حالة الانفجار الكبير وما هي الإنتروبيا التي يمكن أن تنشأ في عملية تكتل الجاذبية. وفقًا لذلك، عليك أولاً أن تدرك ما هي الإنتروبيا المذهلة الموجودة بالفعل في الثقب الأسود (انظر الشكل 3.15 ب). سنناقش هذه المشكلة في القسم 3.6. لكن في الوقت الحالي، دعنا ننتقل إلى مشكلة أخرى تتعلق بالاحتمال التالي والمحتمل تمامًا: بعد كل شيء، قد يتبين أن الكون في الواقع لانهائي مكانيًا (كما في حالة نماذج FLRU مع K 0، انظر القسم 3.1) أو على الأقل قد لا يكون معظم الكون قابلاً للملاحظة بشكل مباشر. وعليه فإننا نقترب من مشكلة الآفاق الكونية التي سنناقشها في القسم التالي.

»لمزيد من المعلومات حول الكتاب ، يرجى زيارة موقع الناشر
» جدول المحتويات
» مقتطفات

ل Khabrozhiteli خصم 25٪ على الكوبون - علوم جديدة

عند الدفع مقابل النسخة الورقية من الكتاب ، يتم إرسال كتاب إلكتروني إلى البريد الإلكتروني.

المصدر: www.habr.com