Phau ntawv “Fashion, Faith, Fantasy and the New Physics of the Universe”

Phau ntawv “Fashion, Faith, Fantasy and the New Physics of the Universe” Nyob zoo, cov neeg nyob hauv Khabro! Puas muaj peev xwm tham txog kev zam, kev ntseeg lossis kev xav hauv kev tshawb fawb?

Lub qab ntuj khwb tsis txaus siab rau tib neeg kev zam. Kev tshawb fawb tsis tuaj yeem txhais tau tias yog kev ntseeg, vim hais tias kev tshawb fawb postulates tas li raug kev sim nruj thiab raug muab pov tseg sai li sai tau thaum dogma pib teeb meem nrog lub hom phiaj kev muaj tiag. Thiab fantasy feem ntau neglects ob qhov tseeb thiab logic. Txawm li cas los xij, tus poj Roger Penrose tsis xav kom tsis lees paub cov xwm txheej no, vim tias kev tshawb fawb kev ua yeeb yam tuaj yeem yog lub cav ntawm kev vam meej, kev ntseeg tshwm sim thaum lub tswv yim tau lees paub los ntawm kev sim tiag tiag, thiab tsis muaj kev sib tw ntawm kev npau suav ib qho tsis tuaj yeem nkag siab tag nrho cov oddities ntawm peb. ntug.

Nyob rau hauv tshooj "Fashion", koj yuav kawm txog txoj hlua txoj hlua, txoj kev xav zoo tshaj plaws ntawm ntau xyoo dhau los. "Kev ntseeg" yog mob siab rau cov txheej txheem uas quantum mechanics sawv. Thiab "Fantasy" tsis muaj dab tsi tsawg dua qhov kev xav ntawm lub hauv paus chiv keeb ntawm lub ntiaj teb paub rau peb.

3.4. Big Bang Paradox

Cia peb xub tsa cov lus nug ntawm kev soj ntsuam. Cov pov thawj ncaj qha muaj dab tsi uas hais tias tag nrho lub ntiaj teb pom tau ib zaug nyob rau hauv lub xeev tsis txaus ntseeg thiab kub heev uas yuav ua tau raws li Big Bang daim duab qhia hauv Tshooj 3.1? Cov pov thawj tseem ceeb tshaj plaws yog lub cosmic microwave keeb kwm yav dhau hluav taws xob (CMB), qee zaum hu ua lub suab nrov. CMB hluav taws xob yog lub teeb, tab sis nrog lub wavelength ntev heev, yog li nws tsis tuaj yeem pom nws nrog koj ob lub qhov muag. Lub teeb no ntws rau peb los ntawm txhua sab tsis tshua sib npaug (tab sis feem ntau incoherently). Nws sawv cev rau cov hluav taws xob hluav taws xob nrog qhov kub ntawm ~ 2,725 K, uas yog, ntau tshaj ob degrees saum toj kawg nkaus xoom. Qhov pom "glimmer" ntseeg tau tias muaj keeb kwm nyob rau hauv lub ntiaj teb kub heev (~ 3000 K thaum lub sijhawm ntawd) kwv yees li 379 xyoo tom qab lub Big Bang - thaum lub sij hawm lub sij hawm kawg ntawm kev tawg, thaum lub ntiaj teb thawj zaug tau pob tshab rau hluav taws xob hluav taws xob (txawm tias qhov no tsis tau tshwm sim thaum lub sij hawm lub Big Bang). Txij li thaum lub sijhawm tawg paj kawg, qhov ntev ntawm cov teeb pom kev zoo no tau nce kwv yees li ntau npaum li lub Ntiaj Teb nws tus kheej tau nthuav dav (los ntawm ib qho ntawm 000), yog li ntawd lub zog ceev tau txo qis li radically. Yog li ntawd, qhov ntsuas kub ntawm CMB tsuas yog 1 K.

Qhov tseeb tias qhov hluav taws xob no yog qhov tseem ceeb tsis sib xws (uas yog, thermal) tau lees paub zoo los ntawm qhov xwm txheej ntawm nws cov zaus spectrum, qhia hauv daim duab. 3.13. Cov hluav taws xob siv hluav taws xob ntawm txhua qhov tshwj xeeb yog teeb tsa vertically ntawm daim duab, thiab qhov zaus nce ntawm sab laug mus rau sab xis. Qhov nkhaus txuas ntxiv sib raug rau Planck blackbody spectrum uas tau tham hauv Tshooj 2.2 rau qhov kub ntawm 2,725 K. Cov ntsiab lus ntawm qhov nkhaus yog cov ntaub ntawv los ntawm cov kev soj ntsuam tshwj xeeb uas muab cov khoom yuam kev. Nyob rau tib lub sijhawm, qhov yuam kev tuav tau nce 500 zaug, vim tias lwm yam lawv tsuas yog tsis tuaj yeem xav txog, txawm nyob rau sab xis, qhov twg qhov yuam kev ncav cuag lawv qhov siab tshaj plaws. Qhov kev pom zoo ntawm qhov nkhaus theoretical thiab kev soj ntsuam cov txiaj ntsig tsuas yog qhov zoo tshaj plaws - tej zaum qhov kev pom zoo zoo tshaj plaws nrog cov thermal spectrum pom nyob rau hauv qhov xwm txheej.

Phau ntawv “Fashion, Faith, Fantasy and the New Physics of the Universe”
Txawm li cas los xij, qhov coincidence qhia li cas? Qhov tseeb tias peb tab tom txiav txim siab txog lub xeev uas, pom tseeb, yog ze rau qhov sib npaug ntawm qhov sib npaug (uas yog vim li cas lub sij hawm tsis sib xws tau siv ua ntej). Tab sis qhov kev txiav txim siab dab tsi tshwm sim los ntawm qhov tseeb tias Lub Ntiaj Teb Tshiab tau tsim nyob ze heev rau qhov sib npaug ntawm cov thermodynamic? Wb rov qab mus rau Fig. 3.12 ntawm ntu 3.3. Lub cheeb tsam loj tshaj plaws yuav (los ntawm txhais tes) yuav loj dua li lwm thaj chaw, thiab feem ntau yuav loj npaum li cov txheeb ze rau lwm tus uas nws yuav loj heev rau lawv txhua tus! Thermodynamic equilibrium sib haum mus rau lub xeev macroscopic, uas, piv txwv li, ib qho system yuav sai dua los yog tom qab tuaj. Qee lub sij hawm nws yog hu ua thermal tuag ntawm lub ntiaj teb, tab sis qhov no, oddly txaus, peb yuav tsum tau tham txog thermal yug ntawm lub ntiaj teb. Qhov xwm txheej yog qhov nyuaj los ntawm qhov tseeb tias lub ntiaj teb yug tshiab tau nthuav dav sai, yog li lub xeev peb tab tom txiav txim siab tiag tiag tsis muaj qhov sib npaug. Txawm li cas los xij, qhov nthuav dav hauv qhov no tuaj yeem suav tias yog qhov tseem ceeb ntawm adiabatic - qhov no tau txais txiaj ntsig zoo los ntawm Tolman rov qab rau xyoo 1934 [Tolman, 1934]. Qhov no txhais tau hais tias tus nqi entropy tsis hloov thaum lub sijhawm nthuav dav. (Ib qho xwm txheej zoo ib yam li qhov no, thaum ntsuas qhov sib npaug ntawm cov thermodynamic sib npaug vim yog adiabatic nthuav dav, tuaj yeem piav qhia nyob rau hauv theem qhov chaw raws li qhov sib npaug ntawm cov cheeb tsam sib npaug nrog cov sib npaug sib npaug, uas sib txawv ntawm ib leeg nkaus xwb hauv cov ntim tshwj xeeb ntawm Lub Ntiaj Teb. . Peb tuaj yeem xav tias lub xeev tseem ceeb no yog tus yam ntxwv ntawm qhov siab tshaj plaws entropy - txawm tias qhov nthuav dav!).

Thaj, peb tab tom ntsib nrog qhov tshwj xeeb paradox. Raws li cov lus sib cav hais hauv Tshooj 3.3, Txoj Cai Thib Ob xav kom (thiab yog, hauv paus ntsiab lus, piav qhia los ntawm) Big Bang ua lub xeev macroscopic nrog qis heev entropy. Txawm li cas los xij, CMB kev soj ntsuam zoo li qhia tau tias lub xeev macroscopic ntawm Big Bang yog tus cwj pwm los ntawm colossal entropy, tej zaum txawm tias qhov siab tshaj plaws. Peb mus qhov twg tiag tiag?

Ntawm no yog ib qho kev piav qhia rau qhov tsis zoo no: nws tau xav tias, txij li lub ntiaj teb yug tshiab yog "me", tuaj yeem muaj qee qhov kev txwv rau qhov siab tshaj plaws entropy, thiab lub xeev ntawm qhov sib npaug ntawm qhov ntsuas kub, uas pom tau tias tau khaws cia rau lub sijhawm ntawd, yog. tsuas yog qhov txwv theem entropy tau nyob rau lub sijhawm ntawd. Txawm li cas los xij, qhov no yog cov lus teb tsis raug. Cov duab zoo li no tuaj yeem ua raws li qhov xwm txheej sib txawv, uas qhov loj ntawm Lub Ntiaj Teb yuav nyob ntawm qee qhov kev txwv sab nraud, piv txwv li, xws li cov roj uas muaj nyob hauv lub tog raj kheej nrog lub piston kaw. Nyob rau hauv cov ntaub ntawv no, lub piston siab yog muab los ntawm ib co sab nraud mechanism, uas yog txawm peem rau nrog ib tug sab nraud qhov chaw (los yog qhov hluav taws xob) ntawm lub zog. Tab sis qhov xwm txheej no tsis siv rau lub ntiaj teb tag nrho, uas nws qhov geometry thiab lub zog, nrog rau nws "tag nrho qhov loj," tsuas yog txiav txim siab los ntawm cov qauv sab hauv thiab raug tswj hwm los ntawm kev sib npaug ntawm Einstein txoj kev xav ntawm kev sib raug zoo (xws li. equations piav txog lub xeev teeb meem; saib tshooj 3.1 thiab 3.2). Nyob rau hauv cov xwm txheej zoo li no (thaum qhov sib npaug tag nrho txiav txim siab thiab tsis sib xws nrog rau kev coj ntawm lub sijhawm - saib ntu 3.3), tag nrho cov ntim ntawm theem tsis tuaj yeem hloov pauv raws sijhawm. Nws yog assumed tias theem chaw P nws tus kheej yuav tsum tsis txhob "evolve"! Txhua qhov kev hloov pauv tsuas yog piav qhia los ntawm qhov chaw ntawm qhov nkhaus C hauv qhov chaw P thiab qhov no sawv cev rau kev hloov pauv ntawm lub Ntiaj Teb (saib ntu 3.3).

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Tej zaum qhov teeb meem yuav ua kom pom tseeb dua yog tias peb xav txog cov theem tom ntej ntawm kev tawg ntawm lub Ntiaj Teb, thaum nws tab tom mus txog qhov Loj Crash. Rov qab cov qauv Friedman rau K> 0, Λ = 0, qhia hauv daim duab. 3.2a hauv ntu 3.1. Tam sim no peb ntseeg tias qhov kev cuam tshuam ntawm cov qauv no tshwm sim los ntawm kev faib tawm tsis tu ncua, thiab qee qhov hauv zos kev sib tsoo tau tshwm sim, tawm hauv qhov dub hauv lawv qhov chaw. Tom qab ntawd peb yuav tsum xav tias tom qab no qee qhov dub yuav sib koom ua ke thiab tias qhov tawg mus rau hauv qhov kawg singularity yuav dhau los ua cov txheej txheem nyuaj heev, muaj yuav luag tsis muaj dab tsi zoo sib xws nrog kev sib tsoo loj loj ntawm lub hom phiaj kheej kheej symmetric Friedmann. qauv nthuav tawm hauv Fig. 3.6 ua a. Ntawm qhov tsis sib xws, nyob rau hauv cov ntsiab lus zoo, qhov xwm txheej ntawm lub cev qhuav dej yuav ua rau muaj kev nco txog ntau qhov kev ntxhov siab uas pom hauv daim duab. 3.14 a; Qhov tshwm sim ntawm qhov sib txawv uas tshwm sim hauv qhov no yuav, qee qhov, ua raws li BCLM kev xav tau hais nyob rau qhov kawg ntawm ntu 3.2. Lub xeev tawg zaum kawg yuav muaj qhov tsis xav txog qhov kev xav tsis thoob, txawm hais tias Lub Ntiaj Teb yuav thim rov qab mus rau qhov me me. Txawm hais tias qhov tshwj xeeb no (spatially kaw) recollapsing Friedmann qauv tsis yog tam sim no suav hais tias yog tus sawv cev ntawm peb tus kheej lub ntiaj teb, tib qhov kev txiav txim siab siv rau lwm tus qauv Friedmann, nrog lossis tsis muaj lub cosmological tas li. Qhov kev sib tsoo ntawm cov qauv zoo li no, muaj kev cuam tshuam zoo sib xws vim qhov tsis sib xws ntawm cov teeb meem, yuav tsum rov tig mus rau qhov kev tsis txaus siab tag nrho, ib qho kev sib txawv zoo li lub qhov dub (Fig. 3.14 b). Los ntawm kev thim rov qab lub sij hawm nyob rau hauv txhua lub xeev no, peb yuav ncav cuag ib tug ua tau pib singularity (muaj peev xwm Big Bang), uas muaj, raws li, colossal entropy, uas contradicts lub assumption ua nyob rau hauv no hais txog "qab nthab" ntawm entropy (Fig. 3.14 c).

Ntawm no kuv yuav tsum txav mus rau lwm txoj hauv kev uas kuj qee zaum xav txog. Qee cov kws tshawb fawb qhia tias txoj cai thib ob yuav tsum thim rov qab rau nws tus kheej hauv cov qauv kev sib tsoo, kom tag nrho cov entropy ntawm lub ntiaj teb yuav dhau los ua me me (tom qab qhov siab tshaj plaws nthuav tawm) raws li Kev Sib Tw Loj. Txawm li cas los xij, cov duab zoo li no tshwj xeeb yog qhov nyuaj rau kev xav hauv lub xub ntiag ntawm qhov dub, uas, thaum lawv tsim, lawv tus kheej yuav pib ua hauj lwm kom nce entropy (uas yog txuam nrog lub sij hawm asymmetry nyob rau hauv qhov chaw ntawm xoom cones nyob ze rau qhov kev tshwm sim qab ntug, saib daim duab 3.9). Qhov no yuav txuas ntxiv mus rau yav tom ntej nyob deb - tsawg kawg kom txog thaum lub qhov dub evaporate raws li kev cuam tshuam ntawm Hawking mechanism (saib tshooj 3.7 thiab 4.3). Txawm li cas los xij, qhov ua tau no tsis raug cai rau cov lus sib cav hais txog ntawm no. Muaj lwm qhov teeb meem tseem ceeb uas cuam tshuam nrog cov qauv kev sib tsoo zoo li no thiab cov neeg nyeem lawv tus kheej yuav xav txog: qhov sib txawv ntawm qhov dub yuav tsis tshwm sim ib txhij, yog li thaum peb thim rov qab lub sijhawm, peb yuav tsis tau txais Big Bang, uas tshwm sim "tag nrho thiab ncaj". Txawm li cas los xij, qhov no yog ib qho ntawm cov khoom ntawm (tsis tau muaj pov thawj, tab sis ntseeg) kev xav ntawm lub zog cosmic censorship [Penrose, 1998a; PkR, ntu 28.8], raws li qhov, nyob rau hauv cov ntaub ntawv, xws li ib tug singularity yuav zoo li spacelike (section 1.7), thiab yog li ntawd muaj peev xwm suav tau tias yog ib qho kev tshwm sim ib zaug. Ntxiv mus, tsis hais cov lus nug ntawm qhov siv tau ntawm qhov muaj zog cosmic censorship hypothesis nws tus kheej, ntau cov kev daws tau paub tias ua kom txaus siab rau tus mob no, thiab tag nrho cov kev xaiv no (thaum nthuav dav) yuav muaj qhov tseem ceeb ntawm entropy. Qhov no txo ​​qis kev txhawj xeeb txog kev siv tau ntawm peb qhov kev tshawb pom.

Raws li, peb tsis pom cov pov thawj tias, muab qhov me me ntawm qhov ntev ntawm lub Ntiaj Teb, yuav tsum muaj qee qhov "qis qab nthab" ntawm qhov ua tau entropy. Nyob rau hauv txoj cai, qhov tsub zuj zuj ntawm cov teeb meem nyob rau hauv daim ntawv ntawm lub qhov dub thiab kev sib koom ua ke ntawm "dub qhov" singularities mus rau hauv ib tug singular chaos yog ib tug txheej txheem uas zoo kawg nkaus raws li txoj cai thib ob, thiab cov txheej txheem kawg no yuav tsum tau nrog ib colossal nce. hauv entropy. Lub xeev kawg ntawm lub ntiaj teb, "me me" los ntawm cov qauv geometrical, tej zaum yuav muaj qhov tsis txaus ntseeg entropy, ntau dua li nyob rau hauv cov theem pib ntawm xws li cov qauv cosmological tsoo, thiab spatial me me nws tus kheej tsis teeb "qab nthab" rau tus nqi siab tshaj. ntawm entropy, txawm hais tias xws li "qab nthab" (thaum thim rov qab lub sijhawm ntawm lub sijhawm) tuaj yeem piav qhia vim li cas entropy qis heev thaum lub sijhawm Big Bang. Qhov tseeb, xws li ib daim duab (Fig. 3.14 a, b), uas feem ntau sawv cev rau lub cev qhuav dej ntawm lub ntiaj teb no, qhia ib tug daws rau lub paradox: yog vim li cas thaum lub sij hawm lub Big Bang muaj exceptionally qis entropy piv rau dab tsi yuav muaj, txawm lub Qhov tseeb tias qhov tawg tau kub (thiab xws li lub xeev yuav tsum muaj qhov siab tshaj plaws entropy). Cov lus teb yog tias entropy tuaj yeem nce radically yog tias qhov sib txawv loj ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv tau tso cai, thiab qhov loj tshaj plaws ntawm qhov no yog txuam nrog qhov tsis sib xws vim qhov tseeb ntawm qhov tshwm sim ntawm qhov dub. Yog li ntawd, ib tug spatial homogeneous Big Bang yeej muaj, kuj hais lus, incredibly tsis tshua muaj entropy, txawm lub fact tias nws cov ntsiab lus yog incredibly kub.

Ib qho ntawm cov pov thawj tseem ceeb tshaj plaws uas tau hais tias lub Big Bang yog qhov tseeb ntawm qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv, ua raws li cov duab ntawm FLRU qauv (tab sis tsis zoo ib yam nrog ntau qhov ntau ntawm cov teeb meem tsis sib haum xeeb tau piav qhia hauv daim duab 3.14c), rov los. los ntawm RI, tab sis lub sij hawm no nrog nws angular homogeneity es tsis yog nws cov thermodynamic xwm. Qhov no homogeneity yog manifested nyob rau hauv lub fact tias qhov kub ntawm lub RI yog xyaum zoo tib yam nyob rau hauv tej taw tes nyob rau hauv lub ntuj, thiab deviations los ntawm homogeneity yog tsis ntau tshaj li 10-5 (hloov rau lub me me Doppler nyhuv cuam tshuam nrog peb txav los ntawm ib puag ncig teeb meem. ). Tsis tas li ntawd, yuav luag universal uniformity nyob rau hauv kev faib ntawm galaxies thiab lwm yam teeb meem; Yog li, kev faib tawm ntawm baryons (saib Tshooj 1.3) ntawm cov nplai loj loj yog qhov tseem ceeb ntawm homogeneity, txawm hais tias muaj qhov tsis txaus ntseeg, tshwj xeeb yog cov voids, qhov twg qhov ntom ntawm cov teeb meem pom tau qis dua qhov nruab nrab. Feem ntau, nws tuaj yeem sib cav hais tias homogeneity siab dua ntxiv mus rau yav dhau los ntawm lub Ntiaj Teb peb saib, thiab RI yog cov pov thawj qub tshaj plaws ntawm kev faib cov teeb meem uas peb tuaj yeem saib ncaj qha.

Daim duab no zoo ib yam nrog kev pom tias nyob rau hauv cov theem thaum ntxov ntawm nws txoj kev loj hlob lub ntiaj teb no yeej tsis tshua muaj neeg homogeneous, tab sis nrog me ntsis irregular densities. Sij hawm dhau los (thiab hauv qab ntawm ntau yam kev sib txhuam "kev sib txhuam" cov xwm txheej tsis sib xws hauv qab ntawm kev sib tsoo, uas yog sib xws nrog cov tswv yim ntawm cov teeb meem. Thaum lub sij hawm, lub clumping nce, ua rau cov hnub qub tsim; lawv pab pawg ua galaxies, txhua tus tsim lub qhov dub loj ntawm qhov chaw. Thaum kawg, qhov clumping no yog vim muaj kev cuam tshuam ntawm lub ntiajteb txawj nqus. Cov txheej txheem zoo li no muaj tseeb cuam tshuam nrog kev nce ntxiv hauv entropy thiab ua kom pom tias, suav nrog lub ntiajteb txawj nqus, lub pob ci ntsa iab, uas tsuas yog RI tseem nyob niaj hnub no, tuaj yeem nyob deb ntawm qhov siab tshaj plaws entropy. Lub thermal xwm ntawm lub pob no, raws li pov thawj los ntawm Planck spectrum qhia nyob rau hauv daim duab. 3.13, hais tias tsuas yog qhov no: yog peb xav txog lub ntiaj teb (nyob rau hauv lub era ntawm lub xeem tawg) tsuas yog ib tug system uas muaj cov teeb meem thiab lub zog interacting ib leeg, ces peb muaj peev xwm xav hais tias nws yog tiag tiag nyob rau hauv thermodynamic equilibrium. Txawm li cas los xij, yog tias peb tseem coj mus rau hauv tus account gravitational influences, daim duab hloov pauv loj heev.

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Yog hais tias peb xav txog, piv txwv li, ib tug roj nyob rau hauv ib lub thawv kaw, ces nws yog ib txwm xav hais tias nws yuav ncav cuag nws qhov siab tshaj plaws entropy nyob rau hauv lub macroscopic lub xeev thaum nws yog sib npaug zos rau thoob plaws lub thawv (Fig. 3.15 a). Hauv qhov kev hwm no, nws yuav zoo li lub pob kub uas tsim RI, uas sib npaug sib npaug thoob plaws lub ntuj. Txawm li cas los xij, yog tias koj hloov cov roj molecules nrog lub cev loj ntawm lub cev txuas rau ib leeg los ntawm lub ntiajteb txawj nqus, piv txwv li, cov hnub qub, koj tau txais ib daim duab sib txawv kiag li (Fig. 3.15 b). Vim yog cov teebmeem gravitational, cov hnub qub yuav raug faib tsis sib npaug, nyob rau hauv daim ntawv ntawm pawg. Thaum kawg, qhov zoo tshaj plaws entropy yuav ua tiav thaum ntau lub hnub qub tawg lossis sib koom ua ke rau hauv qhov dub. Txawm hais tias cov txheej txheem no yuav siv sij hawm ntev (txawm hais tias nws yuav yooj yim los ntawm kev sib txhuam vim muaj cov roj sib txuas), peb yuav pom tias thaum kawg, thaum lub ntiajteb txawj nqus dominates, lub entropy siab dua, qhov tsis sib xws ntawm qhov teeb meem yog faib nyob rau hauv lub system. .

Cov teebmeem zoo li no tuaj yeem taug qab txawm tias nyob rau theem ntawm kev paub niaj hnub. Ib tug yuav nug: Dab tsi yog lub luag haujlwm ntawm Txoj Cai Thib Ob hauv kev tswj hwm lub neej hauv ntiaj teb? Koj tuaj yeem hnov ​​​​tias peb nyob hauv lub ntiaj teb no ua tsaug rau lub zog tau txais los ntawm Lub Hnub. Tab sis qhov no tsis yog ib nqe lus tseeb kiag li yog tias peb xav txog lub ntiaj teb tag nrho, txij li yuav luag txhua lub zog tau txais los ntawm lub ntiaj teb thaum nruab hnub sai sai rov mus rau hauv qhov chaw, mus rau hauv lub ntuj tsaus ntuj. (Tau kawg, qhov nyiaj tshuav yuav raug kho me ntsis los ntawm cov xwm txheej xws li lub ntiaj teb ua kom sov thiab cua sov ntawm lub ntiaj teb vim muaj hluav taws xob tawg.) Txwv tsis pub, lub ntiaj teb tsuas yog kub zuj zus thiab ua tsis muaj neeg nyob hauv ob peb hnub! Txawm li cas los xij, photons tau txais ncaj qha los ntawm Lub Hnub muaj qhov zaus siab heev (lawv tau tsom mus rau hauv cov xim daj ntawm cov spectrum), thiab lub ntiaj teb emissions tsawg dua photons nyob rau hauv infrared spectrum mus rau hauv qhov chaw. Raws li Planck tus qauv (E = hν, saib ntu 2.2), txhua lub photons tuaj txog ntawm lub hnub ib leeg muaj zog ntau dua li cov photons tawm mus rau hauv qhov chaw, yog li ntawd, kom ua tiav qhov sib npaug, ntau ntau photons yuav tsum tawm hauv lub ntiaj teb tshaj li tuaj txog ( saib daim duab 3.16). Yog tias tsawg dua photons tuaj txog, ces lub zog tuaj yuav muaj tsawg dua qib ntawm kev ywj pheej thiab lub zog tawm yuav muaj ntau dua, thiab yog li ntawd, raws li Boltzmann tus qauv (S = k log V), cov photons tuaj yuav muaj ntau yam tsawg entropy tshaj qhov tawm. . Peb siv lub zog qis-enttropy uas muaj nyob rau hauv cov nroj tsuag kom txo peb tus kheej entropy: peb noj cov nroj tsuag los yog herbivores. Qhov no yog li cas lub neej hauv ntiaj teb ciaj sia thiab vam meej. (Tshwj xeeb, cov kev xav no yog thawj zaug kom meej meej tsim los ntawm Erwin Schrödinger hauv 1967, thaum nws sau nws phau ntawv hloov pauv lub neej raws li Nws yog [Schrödinger, 2012]).

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Qhov tseeb tseem ceeb tshaj plaws ntawm qhov qis-enttropy tshuav nyiaj li cas yog qhov no: Lub Hnub yog qhov kub ntawm lub ntuj tsaus nti. Tab sis ua li cas cov xwm txheej zoo li no tshwm sim? Ntau cov txheej txheem nyuaj ua lub luag haujlwm, suav nrog cov cuam tshuam nrog cov tshuaj tiv thaiv thermonuclear, thiab lwm yam, tab sis qhov tseem ceeb tshaj plaws yog lub hnub muaj nyob txhua qhov. Thiab nws tau tshwm sim vim hais tias hnub ci teeb meem (zoo li qhov teeb meem uas tsim lwm lub hnub qub) tau tsim los ntawm cov txheej txheem ntawm gravitational clumping, thiab nws tag nrho tau pib nrog ib qho kev faib tawm ntawm cov roj thiab qhov tsaus ntuj.

Ntawm no peb yuav tsum tau hais txog cov khoom tsis meej hu ua qhov teeb meem tsaus ntuj, uas pom tseeb ua rau 85% ntawm cov khoom (tsis yog-Λ) cov ntsiab lus ntawm lub Ntiaj Teb, tab sis nws tsuas yog kuaj pom los ntawm kev sib cuam tshuam ntawm gravitational, thiab nws cov ntsiab lus tsis paub. Niaj hnub no peb tsuas yog coj qhov teeb meem no rau hauv tus account thaum kwv yees tag nrho cov huab hwm coj, uas xav tau thaum xam qee cov lej (saib ntu 3.6, 3.7, 3.9, thiab rau qhov tseem ceeb tshaj qhov theoretical lub luag haujlwm tsaus nti tuaj yeem ua si, saib ntu 4.3). Txawm hais tias qhov teeb meem tsaus ntuj, peb pom tias qhov tseem ceeb npaum li cas ntawm qhov qis-entropy ntawm thawj qhov kev faib tawm ntawm cov teeb meem tau ua pov thawj rau peb lub neej. Peb lub neej, raws li peb nkag siab nws, nyob ntawm qhov qis-entropy gravitational cia uas yog tus yam ntxwv ntawm thawj qhov kev faib tawm ntawm cov teeb meem.

Ntawm no peb tuaj mus rau qhov zoo kawg li - qhov tseeb, zoo heev - yam ntawm Big Bang. Qhov kev paub tsis meej tsis tsuas yog nyob rau hauv yuav ua li cas nws tshwm sim, tab sis kuj nyob rau hauv lub fact tias nws yog ib tug tsis tshua muaj tshwm sim entropy. Ntxiv mus, dab tsi yog qhov zoo tshaj plaws tsis yog qhov xwm txheej no vim qhov tseeb tias entropy qis tsuas yog nyob rau hauv ib qho kev hwm, uas yog: lub gravitational degrees ntawm kev ywj pheej tau, rau qee qhov laj thawj, tag nrho suppressed. Qhov no yog qhov sib txawv ntawm qhov sib txawv ntawm qhov kev ywj pheej ntawm cov teeb meem thiab (electromagnetic) hluav taws xob, txij li thaum lawv tau tshwm sim rau qhov kub siab tshaj plaws hauv lub xeev kub nrog qhov siab tshaj plaws entropy. Hauv kuv lub tswv yim, qhov no yog kab tias qhov tob tshaj plaws cosmological paub tsis meej, thiab rau qee qhov laj thawj nws tseem nyob qis qis!

Nws yog ib qho tsim nyog yuav tsum tau nyob hauv kev nthuav dav ntxiv txog qhov tshwj xeeb lub xeev ntawm Big Bang yog dab tsi thiab dab tsi entropy tuaj yeem tshwm sim hauv cov txheej txheem ntawm gravitational clumping. Yog li ntawd, koj yuav tsum xub paub tias qhov zoo kawg nkaus entropy yog qhov tseeb hauv lub qhov dub (saib daim duab 3.15 b). Peb yuav tham txog qhov teeb meem no hauv ntu 3.6. Tab sis tam sim no, cia peb tig mus rau lwm qhov teeb meem ntsig txog cov hauv qab no, qhov muaj peev xwm ua tau: tom qab tag nrho, lub ntiaj teb yuav tig tawm mus rau qhov chaw nyob tsis kawg (xws li hauv cov qauv FLRU nrog K. Phau ntawv “Fashion, Faith, Fantasy and the New Physics of the Universe” 0, saib ntu 3.1) lossis tsawg kawg feem ntau ntawm Lub Ntiaj Teb yuav tsis tuaj yeem pom ncaj qha. Raws li, peb mus txog qhov teeb meem ntawm cosmological horizons, uas peb yuav tham nyob rau hauv nqe lus tom ntej.

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