សៀវភៅ “ម៉ូត ជំនឿ រវើរវាយ និងរូបវិទ្យាថ្មីនៃសកលលោក”

ជំរាបសួរអ្នកស្រុក Khabro! តើអាចនិយាយអំពីម៉ូដ ជំនឿ ឬការស្រមើស្រមៃនៅក្នុងវិទ្យាសាស្ត្រមូលដ្ឋានបានទេ?

សកលលោកមិនចាប់អារម្មណ៍លើម៉ូដមនុស្សទេ។ វិទ្យាសាស្ត្រមិនអាចបកស្រាយថាជាជំនឿបានទេ ពីព្រោះការប្រកាសតាមបែបវិទ្យាសាស្ត្រតែងតែទទួលរងនូវការធ្វើតេស្តពិសោធន៍យ៉ាងតឹងរ៉ឹង ហើយត្រូវបានលុបចោលភ្លាមៗនៅពេលដែល dogma ចាប់ផ្តើមប៉ះទង្គិចជាមួយការពិតដែលមានគោលបំណង។ ហើយ Fantasy ជាទូទៅមិនយកចិត្តទុកដាក់ទាំងការពិត និងតក្កវិជ្ជា។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ Roger Penrose ដ៏អស្ចារ្យមិនចង់បដិសេធទាំងស្រុងនូវបាតុភូតទាំងនេះទេ ពីព្រោះម៉ូដវិទ្យាសាស្រ្តអាចជាម៉ាស៊ីននៃវឌ្ឍនភាព ជំនឿលេចឡើងនៅពេលដែលទ្រឹស្ដីមួយត្រូវបានបញ្ជាក់ដោយការពិសោធន៍ជាក់ស្តែង ហើយបើគ្មានការហោះហើរនៃការស្រមើស្រមៃទេ នោះមិនអាចយល់បាននូវភាពចម្លែកទាំងអស់របស់យើងនោះទេ។ សកលលោក។

នៅក្នុងជំពូក "ម៉ូដ" អ្នកនឹងរៀនអំពីទ្រឹស្ដីខ្សែដែលជាទ្រឹស្ដីម៉ូតបំផុតក្នុងទសវត្សរ៍ថ្មីៗនេះ។ "ជំនឿ" ត្រូវបានឧទ្ទិសដល់គោលលទ្ធិដែលមេកានិចកង់ទិចឈរ។ ហើយ "Fantasy" មិនខ្វល់ខ្វាយអ្វីតិចជាងទ្រឹស្តីនៃប្រភពដើមនៃសកលលោកដែលស្គាល់យើងនោះទេ។

៣.៤. Big Bang Paradox

ចូរយើងលើកសំណួរនៃការសង្កេតជាមុនសិន។ តើមានភ័ស្តុតាងដោយផ្ទាល់អ្វី ដែលថាចក្រវាឡដែលអាចសង្កេតបានទាំងមូលគឺធ្លាប់ស្ថិតក្នុងស្ថានភាពក្តៅក្រហាយ និងក្តៅមិនគួរឱ្យជឿ ដែលនឹងស៊ីគ្នាជាមួយនឹងរូបភាព Big Bang ដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងផ្នែកទី 3.1? ភស្តុតាងគួរឱ្យទាក់ទាញបំផុតគឺវិទ្យុសកម្មផ្ទៃខាងក្រោយមីក្រូវ៉េវលោហធាតុ (CMB) ដែលជួនកាលត្រូវបានគេហៅថាបន្ទុះ។ វិទ្យុសកម្ម CMB គឺស្រាល ប៉ុន្តែមានរលកវែងខ្លាំង ដូច្នេះហើយ វាមិនអាចមើលឃើញដោយភ្នែករបស់អ្នកបានទាំងស្រុងនោះទេ។ ពន្លឺនេះហូរមកលើយើងពីគ្រប់ទិសទីយ៉ាងស្មើគ្នា (ប៉ុន្តែភាគច្រើនមិនជាប់គ្នា)។ វាតំណាងឱ្យវិទ្យុសកម្មកម្ដៅដែលមានសីតុណ្ហភាព ~ 2,725 K ពោលគឺច្រើនជាងពីរដឺក្រេខាងលើសូន្យដាច់ខាត។ "ពន្លឺ" ដែលត្រូវបានគេសង្កេតឃើញត្រូវបានគេជឿថាមានប្រភពដើមនៅក្នុងសកលលោកដ៏ក្តៅមិនគួរឱ្យជឿ (~ 3000 K នៅពេលនោះ) ប្រហែល 379 ឆ្នាំបន្ទាប់ពី Big Bang - កំឡុងសម័យនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយចុងក្រោយនៅពេលដែលចក្រវាឡដំបូងមានតម្លាភាពចំពោះវិទ្យុសកម្មអេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច (ទោះបីជា នេះមិនបានកើតឡើងទាល់តែសោះក្នុងអំឡុងពេល Big Bang) ការផ្ទុះ ព្រឹត្តិការណ៍នេះកើតឡើងក្នុង 000/1 ដំបូងនៃអាយុសរុបនៃសាកលលោក - ពី Big Bang ដល់បច្ចុប្បន្ន) ។ ចាប់តាំងពីយុគសម័យនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយចុងក្រោយមក ប្រវែងនៃរលកពន្លឺទាំងនេះបានកើនឡើងប្រហែលជាច្រើនដូចជាសកលលោកបានពង្រីក (ដោយកត្តាប្រហែល 40) ដូច្នេះដង់ស៊ីតេថាមពលបានថយចុះជាខ្លាំង។ ដូច្នេះសីតុណ្ហភាពដែលបានសង្កេតរបស់ CMB គឺត្រឹមតែ 000 K ប៉ុណ្ណោះ។

ការពិតដែលថាវិទ្យុសកម្មនេះមានភាពមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាជាសំខាន់ (នោះគឺកំដៅ) ត្រូវបានបញ្ជាក់យ៉ាងគួរឱ្យចាប់អារម្មណ៍ដោយធម្មជាតិនៃវិសាលគមប្រេកង់របស់វា ដែលបង្ហាញក្នុងរូបភព។ ៣.១៣. អាំងតង់ស៊ីតេវិទ្យុសកម្មនៅប្រេកង់ជាក់លាក់នីមួយៗត្រូវបានគ្រោងបញ្ឈរនៅលើក្រាហ្វ ហើយប្រេកង់កើនឡើងពីឆ្វេងទៅស្តាំ។ ខ្សែកោងបន្តត្រូវគ្នាទៅនឹងវិសាលគម Planck blackbody ដែលបានពិភាក្សានៅក្នុងផ្នែក 3.13 សម្រាប់សីតុណ្ហភាព 2.2 K។ ចំនុចនៅលើខ្សែកោងគឺជាទិន្នន័យពីការសង្កេតជាក់លាក់ដែលរបារកំហុសត្រូវបានផ្តល់។ ក្នុងពេលជាមួយគ្នានេះ របារកំហុសត្រូវបានកើនឡើង 2,725 ដង ចាប់តាំងពីបើមិនដូច្នេះទេ ពួកវានឹងមិនអាចពិចារណាបាន សូម្បីតែនៅខាងស្តាំក៏ដោយ ដែលកំហុសឈានដល់អតិបរមារបស់វា។ កិច្ចព្រមព្រៀងរវាងខ្សែកោងទ្រឹស្ដី និងលទ្ធផលសង្កេតគឺសាមញ្ញគួរឲ្យកត់សម្គាល់—ប្រហែលជាកិច្ចព្រមព្រៀងដ៏ល្អបំផុតជាមួយនឹងវិសាលគមកម្ដៅដែលមាននៅក្នុងធម្មជាតិ។

យ៉ាង​ណា​មិញ តើ​ការ​ចៃដន្យ​នេះ​បង្ហាញ​ពី​អ្វី? ការពិតដែលយើងកំពុងពិចារណាលើស្ថានភាពមួយដែលជាក់ស្តែងគឺនៅជិតនឹងលំនឹងនៃទែរម៉ូឌីណាមិក (ដែលនេះជាមូលហេតុដែលពាក្យមិនស៊ីសង្វាក់គ្នាត្រូវបានគេប្រើពីមុន)។ ប៉ុន្តែ តើ​ការ​សន្និដ្ឋាន​អ្វី​កើត​ឡើង​ពី​ការ​ពិត​ដែល​ថា​ចក្រវាឡ​ដែល​ទើប​បង្កើត​ថ្មី​គឺ​ជិត​នឹង​លំនឹង​ទែរម៉ូឌីណាមិក? ចូរយើងត្រលប់ទៅរូបភព។ 3.12 ពីផ្នែក 3.3 ។ តំបន់ដែលមានគ្រាប់ធញ្ញជាតិដ៏ទូលំទូលាយបំផុតនឹង (តាមនិយមន័យ) មានទំហំធំជាងតំបន់ផ្សេងទៀត ហើយជាទូទៅនឹងមានទំហំធំណាស់បើធៀបនឹងតំបន់ផ្សេងទៀត ដែលវានឹងធ្វើឱ្យពួកវាតឿយ៉ាងធំ! លំនឹងទែរម៉ូឌីណាមិកត្រូវគ្នាទៅនឹងស្ថានភាពម៉ាក្រូស្កូប ដែលសន្មតថាប្រព័ន្ធណាមួយនឹងមកឆាប់ ឬក្រោយមក។ ពេលខ្លះវាត្រូវបានគេហៅថាការស្លាប់ដោយកម្ដៅនៃសាកលលោក ប៉ុន្តែក្នុងករណីនេះ ចម្លែកគ្រប់គ្រាន់ យើងគួរតែនិយាយអំពីកំណើតកម្ដៅនៃសកលលោក។ ស្ថានភាពនេះមានភាពស្មុគស្មាញដោយការពិតដែលថាចក្រវាឡដែលទើបនឹងកើតត្រូវបានពង្រីកយ៉ាងឆាប់រហ័ស ដូច្នេះស្ថានភាពដែលយើងកំពុងពិចារណាគឺពិតជាគ្មានលំនឹង។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយការពង្រីកក្នុងករណីនេះអាចត្រូវបានចាត់ទុកថាជា adiabatic សំខាន់ - ចំណុចនេះត្រូវបានកោតសរសើរយ៉ាងពេញលេញដោយ Tolman ត្រឡប់មកវិញនៅក្នុង 1934 [Tolman, 1934] ។ នេះមានន័យថាតម្លៃ entropy មិនផ្លាស់ប្តូរកំឡុងពេលពង្រីក។ (ស្ថានភាពស្រដៀងគ្នាទៅនឹងនេះ នៅពេលដែលលំនឹងនៃទែរម៉ូឌីណាមិកត្រូវបានរក្សាដោយសារតែការពង្រីក adiabatic អាចត្រូវបានពិពណ៌នានៅក្នុងលំហដំណាក់កាលថាជាសំណុំនៃតំបន់បរិមាណស្មើគ្នាជាមួយនឹងភាគថាសរឹងដែលខុសគ្នាពីគ្នាទៅវិញទៅមកតែក្នុងបរិមាណជាក់លាក់នៃសកលលោកប៉ុណ្ណោះ។ យើងអាចសន្មត់ថារដ្ឋចម្បងនេះត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ entropy អតិបរមា - ទោះបីជាមានការពង្រីកក៏ដោយ!)

ជាក់​ស្តែង យើង​ត្រូវ​ប្រឈម​មុខ​នឹង​ភាព​ខុស​ប្លែក​ពី​គេ។ យោងតាមទឡ្ហីករណ៍ដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងផ្នែកទី 3.3 ច្បាប់ទីពីរតម្រូវឱ្យ (ហើយជាគោលការណ៍ពន្យល់ដោយ) Big Bang ទៅជារដ្ឋម៉ាក្រូស្កូបដែលមាន entropy ទាបបំផុត។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ការសង្កេតរបស់ CMB ហាក់ដូចជាបង្ហាញថា ស្ថានភាពម៉ាក្រូស្កូបនៃ Big Bang ត្រូវបានកំណត់លក្ខណៈដោយ entropy ដ៏ធំ ប្រហែលជាអតិបរមាដែលអាចធ្វើទៅបាន។ តើ​យើង​ទៅ​ណា​ខុស​ធ្ងន់ធ្ងរ?

នេះគឺជាការពន្យល់ទូទៅមួយសម្រាប់ភាពផ្ទុយគ្នានេះ៖ វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាចាប់តាំងពីសកលលោកដែលទើបនឹងកើតគឺ "តូច" ណាស់ វាអាចមានដែនកំណត់មួយចំនួនចំពោះអតិបរិមាអតិបរិមា ហើយស្ថានភាពនៃលំនឹងទែរម៉ូឌីណាមិក ដែលជាក់ស្តែងត្រូវបានរក្សាទុកនៅពេលនោះគឺ គ្រាន់តែជាកម្រិតកម្រិត entropy ដែលអាចធ្វើទៅបាននៅពេលនោះ។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះគឺជាចម្លើយខុស។ រូបភាពបែបនេះអាចឆ្លើយតបទៅនឹងស្ថានភាពខុសគ្នាទាំងស្រុង ដែលទំហំនៃចក្រវាឡនឹងអាស្រ័យលើឧបសគ្គខាងក្រៅមួយចំនួន ឧទាហរណ៍ដូចជាក្នុងករណីឧស្ម័នដែលមាននៅក្នុងស៊ីឡាំងដែលមានស្តុងបិទជិត។ ក្នុងករណីនេះសម្ពាធពីស្តុងត្រូវបានផ្តល់ដោយយន្តការខាងក្រៅមួយចំនួនដែលត្រូវបានបំពាក់ដោយប្រភពខាងក្រៅ (ឬច្រកចេញ) នៃថាមពល។ ប៉ុន្តែស្ថានភាពនេះមិនអនុវត្តចំពោះសកលលោកទាំងមូលទេ ដែលធរណីមាត្រ និងថាមពលរបស់វា ក៏ដូចជា "ទំហំទាំងមូល" របស់វាត្រូវបានកំណត់ដោយរចនាសម្ព័ន្ធខាងក្នុង និងត្រូវបានគ្រប់គ្រងដោយសមីការថាមវន្តនៃទ្រឹស្តីទូទៅរបស់អែងស្តែងនៃទំនាក់ទំនង (រួមទាំង សមីការដែលពិពណ៌នាអំពីស្ថានភាពនៃរូបធាតុ សូមមើលផ្នែក 3.1 និង 3.2)។ នៅក្រោមលក្ខខណ្ឌបែបនេះ (នៅពេលដែលសមីការត្រូវបានកំណត់ទាំងស្រុងនិងមិនប្រែប្រួលទាក់ទងនឹងទិសដៅនៃពេលវេលា - សូមមើលផ្នែក 3.3) បរិមាណសរុបនៃលំហដំណាក់កាលមិនអាចផ្លាស់ប្តូរតាមពេលវេលាបានទេ។ វាត្រូវបានគេសន្មត់ថាលំហដំណាក់កាល P ខ្លួនវាមិនគួរ "វិវត្ត" ទេ! ការវិវត្តន៍ទាំងអស់ត្រូវបានពិពណ៌នាយ៉ាងសាមញ្ញដោយទីតាំងនៃខ្សែកោង C ក្នុងលំហ P ហើយក្នុងករណីនេះតំណាងឱ្យការវិវត្តន៍ពេញលេញនៃសកលលោក (សូមមើលផ្នែក 3.3) ។

ប្រហែលជាបញ្ហានឹងកាន់តែច្បាស់ ប្រសិនបើយើងពិចារណាលើដំណាក់កាលក្រោយនៃការដួលរលំនៃសកលលោក នៅពេលដែលវាខិតជិតដល់ការគាំងដ៏ធំ។ រំលឹកឡើងវិញនូវគំរូ Friedman សម្រាប់ K> 0, Λ = 0 ដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ 3.2a នៅក្នុងផ្នែក 3.1 ។ ឥឡូវនេះយើងជឿថាការរំខាននៅក្នុងគំរូនេះកើតឡើងពីការចែកចាយមិនទៀងទាត់នៃរូបធាតុ ហើយនៅក្នុងផ្នែកខ្លះការដួលរលំក្នុងតំបន់បានកើតឡើងរួចហើយ ដោយបន្សល់ទុកនូវប្រហោងខ្មៅនៅកន្លែងរបស់វា។ បន្ទាប់មកយើងគួរតែសន្មត់ថាបន្ទាប់ពីនេះប្រហោងខ្មៅមួយចំនួននឹងបញ្ចូលគ្នាជាមួយគ្នា ហើយការដួលរលំទៅជាឯកវចនៈចុងក្រោយនឹងប្រែទៅជាដំណើរការដ៏ស្មុគស្មាញបំផុត ស្ទើរតែគ្មានអ្វីដូចគ្នាជាមួយនឹងការគាំងធំស៊ីមេទ្រីដ៏តឹងរឹងនៃស៊ីមេទ្រីស្វ៊ែរតាមឧត្ដមគតិ Friedmann គំរូបង្ហាញក្នុងរូប។ ៣.៦ ក. ផ្ទុយទៅវិញ នៅក្នុងលក្ខខណ្ឌគុណភាព ស្ថានភាពដួលរលំនឹងកាន់តែនឹកឃើញដល់ភាពរញ៉េរញ៉ៃដ៏ធំដែលបានបង្ហាញនៅក្នុងរូបភព។ ៣.១៤ ក; ឯកវចនៈលទ្ធផលដែលកើតឡើងក្នុងករណីនេះអាចស្របនឹងសម្មតិកម្ម BCLM ដែលបានលើកឡើងនៅចុងបញ្ចប់នៃផ្នែក 3.6 ។ ស្ថានភាពដួលរលំចុងក្រោយនឹងមាន entropy ដែលមិនអាចនឹកស្មានដល់ ទោះបីចក្រវាឡនឹងបង្រួមមកត្រឹមទំហំតូចក៏ដោយ។ ថ្វីបើគំរូ Friedmann ពិសេសនេះ (បិទជាលក្ខណៈឯកជន) នាពេលបច្ចុប្បន្ននេះ មិនត្រូវបានចាត់ទុកថាជាតំណាងដែលអាចជឿជាក់បាននៃសកលលោកផ្ទាល់របស់យើងក៏ដោយ ក៏ការពិចារណាដូចគ្នានេះអនុវត្តចំពោះម៉ូដែល Friedmann ផ្សេងទៀត ដោយមានឬគ្មានថេរលោហធាតុ។ កំណែដួលរលំនៃគំរូបែបនេះ ជួបប្រទះការរំខានស្រដៀងគ្នាដោយសារតែការចែកចាយមិនស្មើគ្នានៃរូបធាតុ គួរតែប្រែទៅជាភាពវឹកវរដែលប្រើប្រាស់ទាំងអស់ម្តងទៀត ភាពឯកវចនៈដូចជាប្រហោងខ្មៅ (រូបភាព 3.14 ខ)។ តាមរយៈការបង្វិលពេលវេលានៅក្នុងរដ្ឋនីមួយៗទាំងនេះ យើងនឹងឈានដល់ភាពឯកវចនៈដំបូងដែលអាចកើតមាន (Big Bang សក្តានុពល) ដែលមាន អាស្រ័យហេតុនេះ ធាតុដ៏ធំដែលផ្ទុយនឹងការសន្មត់ដែលបានធ្វើឡើងនៅទីនេះអំពី "ពិដាន" នៃ entropy (រូបភាព 3.2 គ)។

នៅទីនេះខ្ញុំត្រូវតែបន្តទៅលទ្ធភាពជំនួសដែលជួនកាលត្រូវបានពិចារណាផងដែរ។ ទ្រឹស្ដីខ្លះណែនាំថាច្បាប់ទីពីរត្រូវតែបញ្ច្រាស់ខ្លួនវានៅក្នុងគំរូដួលរលំបែបនេះ ដូច្នេះ ធាតុសរុបនៃចក្រវាឡនឹងកាន់តែតូចជាងមុន (បន្ទាប់ពីការពង្រីកអតិបរមា) នៅពេលដែលការគាំងធំខិតជិតមកដល់។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ រូបភាពបែបនេះគឺពិបាកនឹងស្រមៃជាពិសេសនៅក្នុងវត្តមាននៃប្រហោងខ្មៅ ដែលនៅពេលដែលពួកវាបង្កើត ពួកគេនឹងចាប់ផ្តើមធ្វើការដើម្បីបង្កើន entropy (ដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងពេលវេលា asymmetry នៅក្នុងទីតាំងនៃសូន្យកោណនៅជិតផ្តេកព្រឹត្តិការណ៍។ សូមមើលរូប ៣.៩)។ នេះនឹងបន្តទៅអនាគតដ៏ឆ្ងាយ - យ៉ាងហោចណាស់រហូតដល់ប្រហោងខ្មៅហួតក្រោមឥទ្ធិពលនៃយន្តការ Hawking (សូមមើលផ្នែក 3.9 និង 3.7)។ ក្នុងករណីណាក៏ដោយ លទ្ធភាពនេះមិនធ្វើឱ្យអាគុយម៉ង់ដែលបានបង្ហាញនៅទីនេះទេ។ មានបញ្ហាសំខាន់មួយទៀតដែលត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងគំរូនៃការដួលរលំដ៏ស្មុគស្មាញនេះហើយដែលអ្នកអានខ្លួនឯងប្រហែលជាបានគិតអំពី៖ ភាពឯកវចនៈនៃប្រហោងខ្មៅប្រហែលជាមិនកើតឡើងក្នុងពេលដំណាលគ្នានោះទេ ដូច្នេះនៅពេលដែលយើងបញ្ច្រាសពេលវេលា យើងនឹងមិនទទួលបាន Big Bang នោះទេ។ ដែលកើតឡើង "ទាំងអស់និងភ្លាមៗ" ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ នេះគឺជាលក្ខណៈសម្បត្តិមួយយ៉ាងជាក់លាក់នៃសម្មតិកម្ម (មិនទាន់បង្ហាញឱ្យឃើញ ប៉ុន្តែគួរឱ្យជឿជាក់) នៃការត្រួតពិនិត្យលោហធាតុដ៏រឹងមាំ [Penrose, 4.3a; PkR ផ្នែកទី 1998] យោងទៅតាមដែលក្នុងករណីទូទៅ ឯកវចនៈបែបនេះនឹងមានលក្ខណៈដូចលំហ (ផ្នែកទី 28.8) ហើយដូច្នេះអាចចាត់ទុកថាជាព្រឹត្តិការណ៍តែម្តង។ លើសពីនេះទៅទៀត ដោយមិនគិតពីសុពលភាពនៃសម្មតិកម្មត្រួតពិនិត្យលោហធាតុដ៏រឹងមាំនោះ ដំណោះស្រាយជាច្រើនត្រូវបានគេស្គាល់ថាបំពេញលក្ខខណ្ឌនេះ ហើយជម្រើសទាំងអស់ (នៅពេលពង្រីក) នឹងមានតម្លៃ entropy ខ្ពស់។ នេះកាត់បន្ថយការព្រួយបារម្ភយ៉ាងខ្លាំងអំពីសុពលភាពនៃការរកឃើញរបស់យើង។

ដូច្នោះហើយ យើងមិនបានរកឃើញភ័ស្តុតាងដែលថា បើគិតពីទំហំតូចនៃសកលលោក វាចាំបាច់ត្រូវតែមាន "ពិដានទាប" នៃ entropy ដែលអាចធ្វើទៅបាន។ ជាគោលការណ៍ ការប្រមូលផ្តុំរូបធាតុក្នុងទម្រង់នៃប្រហោងខ្មៅ និងការច្របាច់បញ្ចូលគ្នានៃឯកវចនៈ "ប្រហោងខ្មៅ" ទៅជាភាពវឹកវរឯកវចនៈតែមួយ គឺជាដំណើរការដែលស្របគ្នាយ៉ាងល្អឥតខ្ចោះជាមួយនឹងច្បាប់ទីពីរ ហើយដំណើរការចុងក្រោយនេះត្រូវតែអមដោយការកើនឡើងដ៏ធំសម្បើម។ នៅក្នុង entropy ។ ស្ថានភាពចុងក្រោយនៃចក្រវាឡ "តូច" តាមស្តង់ដារធរណីមាត្រ អាចមានធាតុដែលមិនអាចនឹកស្មានដល់ ដែលខ្ពស់ជាងនៅដំណាក់កាលដំបូងនៃគំរូលោហធាតុដែលដួលរលំ ហើយទំហំតូចដោយខ្លួនវាមិនកំណត់ "ពិដាន" សម្រាប់តម្លៃអតិបរមានោះទេ។ នៃ entropy ទោះបីជា "ពិដាន" បែបនេះ (នៅពេលបញ្ច្រាសលំហូរនៃពេលវេលា) គ្រាន់តែអាចពន្យល់ពីមូលហេតុដែល entropy មានកម្រិតទាបបំផុតក្នុងអំឡុងពេល Big Bang ។ តាមការពិត រូបភាពបែបនេះ (រូបភាព 3.14 a, b) ដែលជាទូទៅតំណាងឱ្យការដួលរលំនៃសាកលលោក បង្ហាញពីដំណោះស្រាយចំពោះភាពផ្ទុយគ្នា៖ ហេតុអ្វីបានជាក្នុងអំឡុងពេល Big Bang មាន entropy ទាបខ្លាំងបើប្រៀបធៀបទៅនឹងអ្វីដែលអាចមាន ទោះបីជាមាន ការពិតដែលថាការផ្ទុះគឺក្តៅ (ហើយរដ្ឋបែបនេះគួរតែមាន entropy អតិបរមា) ។ ចម្លើយគឺថា entropy អាចកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងប្រសិនបើគម្លាតធំពីឯកសណ្ឋាននៃលំហត្រូវបានអនុញ្ញាត ហើយការកើនឡើងដ៏ធំបំផុតនៃប្រភេទនេះត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងភាពមិនប្រក្រតីដោយសារតែការកើតឡើងនៃប្រហោងខ្មៅ។ ហេតុដូច្នេះហើយ Big Bang ដែលមានលក្ខណៈដូចគ្នាជាលក្ខណៈលំហ អាចមាន កម្រិតទាបមិនគួរឱ្យជឿ បើទោះបីជាមាតិការបស់វាក្តៅខ្លាំងមិនគួរឱ្យជឿក៏ដោយ។

ភស្តុតាងដ៏គួរឱ្យទាក់ទាញបំផុតមួយ ដែលបង្ហាញថា Big Bang ពិតជាមានភាពដូចគ្នាក្នុងលំហ ស្របជាមួយនឹងធរណីមាត្រនៃគំរូ FLRU (ប៉ុន្តែមិនស្របនឹងករណីទូទៅច្រើនជាងនេះនៃឯកវចនៈដែលមិនមានសណ្តាប់ធ្នាប់ដែលបានបង្ហាញក្នុងរូបភាព 3.14c) ជាថ្មីម្តងទៀតបានមកដល់ ពី RI ប៉ុន្តែលើកនេះជាមួយនឹងភាពដូចគ្នានៃជ្រុងរបស់វា ហើយមិនមែនជាមួយនឹងធម្មជាតិនៃទែរម៉ូឌីណាមិករបស់វានោះទេ។ ភាពដូចគ្នា។ ) លើសពីនេះទៀតមានឯកសណ្ឋានស្ទើរតែជាសកលនៅក្នុងការចែកចាយនៃកាឡាក់ស៊ីនិងបញ្ហាផ្សេងទៀត; ដូច្នេះ ការចែកចាយបារីយ៉ុង (សូមមើលផ្នែកទី 10) លើមាត្រដ្ឋានធំល្មមត្រូវបានកំណត់ដោយភាពដូចគ្នាយ៉ាងសំខាន់ ទោះបីជាមានភាពមិនប្រក្រតីគួរឱ្យកត់សម្គាល់ ជាពិសេសអ្វីដែលគេហៅថាការចាត់ទុកជាមោឃៈ ដែលដង់ស៊ីតេនៃសារធាតុដែលអាចមើលឃើញគឺទាបជាងមធ្យម។ ជាទូទៅ គេអាចប្រកែកបានថា ភាពដូចគ្នាគឺខ្ពស់ជាងទៅនឹងអតីតកាលនៃសកលលោកដែលយើងមើល ហើយ RI គឺជាភស្តុតាងចំណាស់បំផុតនៃការចែកចាយរូបធាតុដែលយើងអាចសង្កេតដោយផ្ទាល់។

រូបភាពនេះគឺស្របនឹងទស្សនៈដែលថានៅដំណាក់កាលដំបូងនៃការអភិវឌ្ឍន៍របស់វា សកលលោកពិតជាមានភាពដូចគ្នាខ្លាំងណាស់ ប៉ុន្តែមានដង់ស៊ីតេមិនទៀងទាត់បន្តិច។ យូរ ៗ ទៅ (និងស្ថិតនៅក្រោមឥទ្ធិពលនៃប្រភេទផ្សេងៗនៃ "ការកកិត" - ដំណើរការដែលបន្ថយចលនាដែលទាក់ទង) ភាពមិនប្រក្រតីនៃដង់ស៊ីតេទាំងនេះកាន់តែខ្លាំងឡើងក្រោមឥទ្ធិពលនៃទំនាញផែនដីដែលស្របតាមគំនិតនៃការគៀបបន្តិចម្តង ៗ នៃសារធាតុ។ យូរ ៗ ទៅការគៀបកើនឡើងដែលបណ្តាលឱ្យមានការបង្កើតផ្កាយ។ ពួកគេដាក់ជាក្រុមទៅជាកាឡាក់ស៊ី ដែលនីមួយៗបង្កើតប្រហោងខ្មៅដ៏ធំមួយនៅចំកណ្តាល។ ទីបំផុតការគៀបនេះគឺដោយសារតែឥទ្ធិពលនៃទំនាញផែនដីដែលជៀសមិនរួច។ ដំណើរការបែបនេះពិតជាត្រូវបានផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងការកើនឡើងយ៉ាងខ្លាំងនៃ entropy និងបង្ហាញថាដោយគិតគូរពីទំនាញផែនដី គ្រាប់បាល់ចាំងពន្លឺបឋម ដែលមានតែ RI ប៉ុណ្ណោះដែលនៅសេសសល់សព្វថ្ងៃនេះ អាចមានចម្ងាយឆ្ងាយពី entropy អតិបរមា។ លក្ខណៈកម្ដៅនៃបាល់នេះ ដូចដែលបានបង្ហាញដោយវិសាលគម Planck ដែលបង្ហាញក្នុងរូប។ 3.13 និយាយតែប៉ុណ្ណឹង៖ ប្រសិនបើយើងពិចារណាចក្រវាឡ (ក្នុងយុគសម័យនៃការខ្ចាត់ខ្ចាយចុងក្រោយ) ជាប្រព័ន្ធដែលមានរូបធាតុ និងថាមពលអន្តរកម្មគ្នាទៅវិញទៅមក នោះយើងអាចសន្មត់ថាវាពិតជានៅក្នុងលំនឹងនៃទែរម៉ូឌីណាមិក។ ទោះយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើយើងពិចារណាផងដែរអំពីឥទ្ធិពលទំនាញផែនដី រូបភាពនឹងផ្លាស់ប្តូរយ៉ាងខ្លាំង។

ឧទាហរណ៍ ប្រសិនបើយើងស្រមៃថា ឧស្ម័ននៅក្នុងធុងបិទជិតនោះ វាជារឿងធម្មតាទេក្នុងការសន្មត់ថាវានឹងឈានដល់ entropy អតិបរមារបស់វានៅក្នុងស្ថានភាពម៉ាក្រូស្កូបនោះ នៅពេលដែលវាត្រូវបានចែកចាយស្មើៗគ្នាពេញធុង (រូបភាព 3.15 ក)។ ក្នុងន័យនេះ វានឹងស្រដៀងទៅនឹងបាល់ក្តៅដែលបង្កើត RI ដែលត្រូវបានចែកចាយរាបស្មើនៅលើមេឃ។ ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ប្រសិនបើអ្នកជំនួសម៉ូលេគុលឧស្ម័នជាមួយនឹងប្រព័ន្ធដ៏ធំនៃសាកសពដែលភ្ជាប់គ្នាទៅវិញទៅមកដោយទំនាញ ឧទាហរណ៍ ផ្កាយនីមួយៗ អ្នកទទួលបានរូបភាពខុសគ្នាទាំងស្រុង (រូបភាព 3.15 ខ)។ ដោយសារឥទ្ធិពលទំនាញ ផ្កាយនឹងត្រូវបានចែកចាយមិនស្មើគ្នា ក្នុងទម្រង់ជាចង្កោម។ នៅទីបំផុត អេនត្រូពីដ៏អស្ចារ្យបំផុតនឹងត្រូវបានសម្រេចនៅពេលដែលផ្កាយជាច្រើនដួលរលំ ឬបញ្ចូលទៅក្នុងប្រហោងខ្មៅ។ ទោះបីជាដំណើរការនេះអាចចំណាយពេលយូរ (ទោះបីជាវានឹងត្រូវបានសម្របសម្រួលដោយការកកិតដោយសារតែវត្តមាននៃឧស្ម័ន interstellar) យើងនឹងឃើញថានៅទីបំផុតនៅពេលដែលទំនាញផែនដីគ្របដណ្ដប់ entropy កាន់តែខ្ពស់ បញ្ហាត្រូវបានចែកចាយតិចនៅក្នុងប្រព័ន្ធ។ .

ឥទ្ធិពលបែបនេះអាចតាមដានបានសូម្បីតែកម្រិតនៃបទពិសោធន៍ប្រចាំថ្ងៃក៏ដោយ។ គេអាចសួរថា តើអ្វីជាតួនាទីនៃច្បាប់ទីពីរក្នុងការរក្សាជីវិតនៅលើផែនដី? ជារឿយៗអ្នកអាចលឺថាយើងរស់នៅលើភពផែនដីនេះ ដោយសារថាមពលដែលទទួលបានពីព្រះអាទិត្យ។ ប៉ុន្តែនេះមិនមែនជាសេចក្តីថ្លែងការណ៍ពិតទាំងស្រុងនោះទេ ប្រសិនបើយើងពិចារណាលើផែនដីទាំងមូល ព្រោះថាថាមពលស្ទើរតែទាំងអស់ដែលផែនដីទទួលបាននៅពេលថ្ងៃនឹងរំហួតម្តងទៀតទៅក្នុងលំហ ចូលទៅក្នុងមេឃពេលយប់ងងឹត។ (ជាការពិតណាស់ សមតុល្យពិតប្រាកដនឹងត្រូវបានកែសម្រួលបន្តិចបន្តួចដោយកត្តាដូចជាការឡើងកំដៅផែនដី និងការឡើងកំដៅនៃភពផែនដីដោយសារតែការពុកផុយនៃវិទ្យុសកម្ម។) បើមិនដូច្នេះទេ ផែនដីនឹងកាន់តែក្តៅ ហើយក្លាយជាមនុស្សមិនអាចរស់នៅបានក្នុងរយៈពេលពីរបីថ្ងៃ! ទោះជាយ៉ាងណាក៏ដោយ ហ្វូតុនដែលទទួលដោយផ្ទាល់ពីព្រះអាទិត្យមានប្រេកង់ខ្ពស់ (ពួកវាត្រូវបានប្រមូលផ្តុំនៅក្នុងផ្នែកពណ៌លឿងនៃវិសាលគម) ហើយផែនដីបញ្ចេញហ្វូតុងប្រេកង់ទាបជាងច្រើននៅក្នុងវិសាលគមអ៊ីនហ្វ្រារ៉េដទៅក្នុងលំហ។ យោងតាមរូបមន្តរបស់ Planck (E = hν សូមមើលផ្នែក 2.2) ហ្វូតុងនីមួយៗដែលមកដល់ពីព្រះអាទិត្យរៀងៗខ្លួនមានថាមពលខ្ពស់ជាងហ្វូតុនដែលបញ្ចេញទៅក្នុងលំហ ដូច្នេះដើម្បីសម្រេចបាននូវតុល្យភាព ហ្វូតុងជាច្រើនទៀតត្រូវតែចាកចេញពីផែនដី ជាងមកដល់ ( សូមមើលរូប ៣.១៦)។ ប្រសិនបើ photons តិចជាងមុន នោះថាមពលចូលនឹងមានកម្រិតសេរីភាពតិចជាង ហើយថាមពលចេញនឹងមានកាន់តែច្រើន ដូច្នេះហើយយោងតាមរូបមន្តរបស់ Boltzmann (S = k log V) ហ្វូតុងដែលចូលមកនឹងមាន entropy តិចជាងថាមពលចេញ។ . យើងប្រើថាមពល entropy ទាបដែលមាននៅក្នុងរុក្ខជាតិដើម្បីបន្ថយ entropy ផ្ទាល់របស់យើង: យើងបរិភោគរុក្ខជាតិឬសត្វស្មៅ។ នេះជារបៀបដែលជីវិតនៅលើផែនដីរស់រានមានជីវិត និងលូតលាស់។ (តាមមើលទៅ គំនិតទាំងនេះត្រូវបានបង្កើតយ៉ាងច្បាស់ជាលើកដំបូងដោយ Erwin Schrödinger ក្នុងឆ្នាំ 3.16 នៅពេលដែលគាត់បានសរសេរសៀវភៅបដិវត្តន៍របស់គាត់ Life as It Is [Schrödinger, 1967])។

ការពិតដ៏សំខាន់បំផុតអំពីសមតុល្យ entropy ទាបនេះគឺ៖ ព្រះអាទិត្យគឺជាចំណុចក្តៅនៅលើមេឃងងឹតទាំងស្រុង។ ប៉ុន្តែ​តើ​លក្ខខណ្ឌ​បែប​នេះ​កើត​ឡើង​ដោយ​របៀប​ណា? ដំណើរការស្មុគ្រស្មាញជាច្រើនបានដើរតួនាទី រួមទាំងការផ្សារភ្ជាប់ជាមួយនឹងប្រតិកម្ម thermonuclear ជាដើម ប៉ុន្តែអ្វីដែលសំខាន់បំផុតនោះគឺថាព្រះអាទិត្យមាននៅទាំងអស់។ ហើយវាបានកើតឡើងដោយសារតែរូបធាតុព្រះអាទិត្យ (ដូចជារូបធាតុដែលបង្កើតជាផ្កាយផ្សេងទៀត) បានអភិវឌ្ឍតាមរយៈដំណើរការនៃការគៀបទំនាញ ហើយវាទាំងអស់បានចាប់ផ្តើមជាមួយនឹងការចែកចាយឧស្ម័ន និងសារធាតុងងឹត។

នៅទីនេះ យើងត្រូវនិយាយអំពីសារធាតុអាថ៌កំបាំងមួយហៅថា រូបធាតុងងឹត ដែលជាក់ស្តែងមាន 85% នៃមាតិកា (មិនមែនΛ) នៃសកលលោក ប៉ុន្តែវាត្រូវបានរកឃើញដោយអន្តរកម្មទំនាញតែប៉ុណ្ណោះ ហើយសមាសភាពរបស់វាមិនត្រូវបានដឹងនោះទេ។ សព្វថ្ងៃនេះ យើងគ្រាន់តែយកបញ្ហានេះមកពិចារណានៅពេលប៉ាន់ស្មានម៉ាស់សរុប ដែលចាំបាច់នៅពេលគណនាបរិមាណលេខមួយចំនួន (សូមមើលផ្នែក 3.6, 3.7, 3.9 និងសម្រាប់តួនាទីទ្រឹស្តីសំខាន់ជាងនេះទៅទៀត ដែលសារធាតុងងឹតអាចលេងបាន សូមមើលផ្នែក 4.3)។ ដោយមិនគិតពីបញ្ហានៃរូបធាតុងងឹត យើងមើលឃើញថាសារៈសំខាន់នៃធម្មជាតិកម្រិតទាបនៃការចែកចាយឯកសណ្ឋានដើមនៃរូបធាតុបានបង្ហាញពីសារៈសំខាន់សម្រាប់ជីវិតរបស់យើង។ អត្ថិភាពរបស់យើង ដូចដែលយើងយល់ វាអាស្រ័យលើទុនបំរុងទំនាញទំនាញ entropy ទាប ដែលជាលក្ខណៈនៃការចែកចាយឯកសណ្ឋានដំបូងនៃរូបធាតុ។

នៅទីនេះយើងមកដល់ទិដ្ឋភាពដ៏អស្ចារ្យមួយ - ជាការពិតដ៏អស្ចារ្យ - ទិដ្ឋភាពនៃ Big Bang ។ អាថ៌កំបាំងមិនគ្រាន់តែនៅក្នុងរបៀបដែលវាបានកើតឡើងនោះទេ ប៉ុន្តែក៏នៅក្នុងការពិតដែលថាវាជាព្រឹត្តិការណ៍ entropy ទាបបំផុត។ លើសពីនេះទៅទៀត អ្វីដែលគួរឲ្យកត់សម្គាល់នោះគឺមិនមានច្រើនទេ កាលៈទេសៈនេះដោយសារតែការពិតដែលថា entropy មានកម្រិតទាបនៅក្នុងការគោរពជាក់លាក់មួយប៉ុណ្ណោះ ពោលគឺ៖ កម្រិតទំនាញនៃសេរីភាពត្រូវបានបង្ក្រាបដោយហេតុផលមួយចំនួន។ នេះគឺផ្ទុយស្រឡះទៅនឹងកម្រិតនៃសេរីភាពនៃរូបធាតុ និងវិទ្យុសកម្ម (អេឡិចត្រូម៉ាញ៉េទិច) ចាប់តាំងពីពួកវាហាក់ដូចជាមានភាពរំជើបរំជួលជាអតិបរមានៅក្នុងស្ថានភាពក្តៅជាមួយនឹងធាតុអតិបរិមា។ តាមគំនិតរបស់ខ្ញុំ នេះប្រហែលជាអាថ៌កំបាំងលោហធាតុដ៏ជ្រៅបំផុត ហើយសម្រាប់ហេតុផលមួយចំនួនវានៅតែត្រូវបានគេប៉ាន់ស្មានមិនដល់!

វាចាំបាច់ក្នុងការរស់នៅយ៉ាងលម្អិតបន្ថែមទៀតថាតើស្ថានភាពនៃ Big Bang ពិសេសប៉ុណ្ណា និងអ្វីដែល entropy អាចកើតឡើងនៅក្នុងដំណើរការនៃការគៀបទំនាញផែនដី។ ដូច្នោះហើយ ជាដំបូងអ្នកត្រូវដឹងថា អ្វីទៅជា entropy ដែលមិនគួរឱ្យជឿគឺពិតជាមាននៅក្នុងប្រហោងខ្មៅ (សូមមើលរូប 3.15 ខ)។ យើងនឹងពិភាក្សាអំពីបញ្ហានេះនៅក្នុងផ្នែក 3.6 ។ ប៉ុន្តែសម្រាប់ពេលនេះ ចូរយើងងាកទៅរកបញ្ហាមួយទៀតដែលទាក់ទងនឹងបញ្ហាខាងក្រោមនេះ លទ្ធភាពដែលអាចកើតមាន៖ បន្ទាប់ពីទាំងអស់ សកលលោកពិតជាអាចប្រែទៅជាគ្មានដែនកំណត់ (ដូចនៅក្នុងករណីនៃម៉ូដែល FLRU ជាមួយ K 0 សូមមើលផ្នែក 3.1) ឬយ៉ាងហោចណាស់ភាគច្រើននៃសកលលោកអាចមិនអាចមើលឃើញដោយផ្ទាល់។ ដូច្នោះហើយ យើងចូលទៅជិតបញ្ហានៃជើងមេឃលោហធាតុ ដែលយើងនឹងពិភាក្សានៅផ្នែកបន្ទាប់។

» ព័ត៌មានលំអិតអំពីសៀវភៅ អាចរកបាននៅ គេហទំព័ររបស់អ្នកបោះពុម្ពផ្សាយ
» តារាងមាតិកា
» សម្រង់

សម្រាប់ Khabrozhiteley ការបញ្ចុះតម្លៃ 25% ដោយប្រើប័ណ្ណ - វិទ្យាសាស្ត្រថ្មី។

នៅពេលបង់ថ្លៃក្រដាស សៀវភៅអេឡិចត្រូនិចនឹងត្រូវបានផ្ញើតាមអ៊ីមែល។

ប្រភព: www.habr.com