ProHoster > Blogs > interneta ziņas > Grāmata "Mode, ticība, fantāzija un jaunā Visuma fizika"

Grāmata "Mode, ticība, fantāzija un jaunā Visuma fizika"

Grāmata "Mode, ticība, fantāzija un jaunā Visuma fizika" Sveiki, Khabro iedzīvotāji! Vai fundamentālajā zinātnē var runāt par modi, ticību vai fantāziju?

Visumu neinteresē cilvēku mode. Zinātni nevar interpretēt kā ticÄ«bu, jo zinātniskie postulāti tiek pastāvÄ«gi pakļauti stingrai eksperimentālai pārbaudei un tiek atmesti, tiklÄ«dz dogma sāk konfliktēt ar objektÄ«vo realitāti. Un fantāzija parasti atstāj novārtā gan faktus, gan loÄ£iku. Tomēr izcilais Rodžers Penrouzs nevēlas pilnÄ«bā noraidÄ«t Ŕīs parādÄ«bas, jo zinātniskā mode var bÅ«t progresa dzinējspēks, ticÄ«ba parādās, kad teorija tiek apstiprināta ar reāliem eksperimentiem, un bez fantāzijas lidojuma nevar aptvert visas mÅ«su dÄ«vainÄ«bas. Visums.

Nodaļā ā€œModeā€ jÅ«s uzzināsiet par stÄ«gu teoriju, pēdējo desmitgažu modÄ«gāko teoriju. ā€œTicÄ«baā€ ir veltÄ«ta principiem, uz kuriem balstās kvantu mehānika. Un ā€œfantāzijaā€ attiecas uz ne mazāk kā mums zināmām teorijām par Visuma izcelsmi.

3.4. Lielā sprādziena paradokss

Vispirms uzdosim jautājumu par novērojumiem. Kādi tieÅ”i pierādÄ«jumi ir tam, ka viss novērojamais Visums kādreiz bija ārkārtÄ«gi saspiestā un neticami karstā stāvoklÄ«, kas atbilstu Lielā sprādziena attēlam, kas parādÄ«ts 3.1. sadaļā? PārliecinoŔākie pierādÄ«jumi ir kosmiskais mikroviļņu fona starojums (CMB), ko dažreiz sauc par lielo sprādzienu. CMB starojums ir viegls, bet ar ļoti garu viļņa garumu, tāpēc to ar acÄ«m redzēt ir pilnÄ«gi neiespējami. Å Ä« gaisma lien pār mums no visām pusēm ārkārtÄ«gi vienmērÄ«gi (bet pārsvarā nesakarÄ«gi). Tas atspoguļo termisko starojumu ar temperatÅ«ru ~ 2,725 K, tas ir, vairāk nekā divus grādus virs absolÅ«tās nulles. Tiek uzskatÄ«ts, ka novērotais ā€œspÄ«dumsā€ radās neticami karstā Visumā (tajā laikā ~ 3000 K) aptuveni 379 000 gadus pēc Lielā sprādziena ā€“ pēdējās izkliedes laikmetā, kad Visums pirmo reizi kļuva caurspÄ«dÄ«gs elektromagnētiskajam starojumam (lai gan Lielā sprādziena laikā tas nemaz nenotika).sprādziens; Å”is notikums notiek pirmajās 1/40 000 no Visuma kopējā vecuma ā€“ no Lielā sprādziena lÄ«dz mÅ«sdienām). KopÅ” pēdējās izkliedes ēras Å”o gaismas viļņu garums ir palielinājies aptuveni tikpat, cik ir paplaÅ”inājies pats Visums (apmēram 1100 reizes), tā ka enerÄ£ijas blÄ«vums ir samazinājies tikpat radikāli. Tāpēc novērotā CMB temperatÅ«ra ir tikai 2,725 K.

Faktu, ka Å”is starojums bÅ«tÄ«bā ir nesakarÄ«gs (tas ir, termisks), iespaidÄ«gi apstiprina pats tā frekvenču spektra raksturs, kas parādÄ«ts attēlā. 3.13. Starojuma intensitāte katrā konkrētajā frekvencē tiek attēlota grafikā vertikāli, un frekvence palielinās no kreisās puses uz labo. Nepārtrauktā lÄ«kne atbilst Planka melnā Ä·ermeņa spektram, kas apskatÄ«ts 2.2. sadaļā 2,725 K temperatÅ«rai. LÄ«knes punkti ir dati no konkrētiem novērojumiem, kuriem ir norādÄ«tas kļūdu joslas. Tajā paŔā laikā kļūdu joslas tiek palielinātas 500 reizes, jo pretējā gadÄ«jumā tās vienkārÅ”i nebÅ«tu iespējams ņemt vērā pat labajā pusē, kur kļūdas sasniedz maksimumu. Saskaņa starp teorētisko lÄ«kni un novērojumu rezultātiem ir vienkārÅ”i ievērojama - iespējams, vislabākā saskaņa ar dabā sastopamo termisko spektru.

Grāmata "Mode, ticība, fantāzija un jaunā Visuma fizika"
Tomēr par ko liecina Ŕī sakritÄ«ba? Tas, ka mēs apsveram stāvokli, kas acÄ«mredzot bija ļoti tuvu termodinamiskajam lÄ«dzsvaram (tāpēc agrāk tika lietots termins nesakarÄ«gs). Bet kāds secinājums izriet no tā, ka jaunizveidotais Visums bija ļoti tuvu termodinamiskajam lÄ«dzsvaram? AtgriezÄ«simies pie att. 3.12 no 3.3. VisplaŔākais rupjgraudainais reÄ£ions (pēc definÄ«cijas) bÅ«s daudz lielāks nekā jebkurÅ” cits Ŕāds reÄ£ions, un parasti tas bÅ«s tik liels, salÄ«dzinot ar pārējiem, ka tos visus ievērojami izspiedÄ«s! Termodinamiskais lÄ«dzsvars atbilst makroskopiskam stāvoklim, kurā, domājams, jebkura sistēma agrāk vai vēlāk nonāks. Dažreiz to sauc par Visuma termisko nāvi, bet Å”ajā gadÄ«jumā, dÄ«vainā kārtā, mums vajadzētu runāt par Visuma termisko piedzimÅ”anu. Situāciju sarežģī fakts, ka jaundzimuÅ”ais Visums strauji paplaÅ”inājās, tāpēc stāvoklis, kuru mēs apsveram, patiesÄ«bā ir nelÄ«dzsvarots. Tomēr Å”ajā gadÄ«jumā paplaÅ”ināŔanos var uzskatÄ«t par bÅ«tÄ«bā adiabātisku - Å”o punktu Tolmans pilnÄ«bā novērtēja jau 1934. gadā [Tolman, 1934]. Tas nozÄ«mē, ka entropijas vērtÄ«ba paplaÅ”ināŔanas laikā nemainÄ«jās. (Å ai lÄ«dzÄ«gu situāciju, kad termodinamiskais lÄ«dzsvars tiek uzturēts adiabātiskās izpleÅ”anās dēļ, fāzu telpā var raksturot kā vienāda tilpuma apgabalu kopumu ar rupji graudainu nodalÄ«jumu, kas atŔķiras viens no otra tikai ar konkrētiem Visuma tilpumiem. Var pieņemt, ka Å”im primārajam stāvoklim bija raksturÄ«ga maksimāla entropija ā€“ neskatoties uz paplaÅ”ināŔanos!).

AcÄ«mredzot mēs saskaramies ar ārkārtēju paradoksu. Saskaņā ar 3.3. sadaļā izklāstÄ«tajiem argumentiem Otrais likums pieprasa (un principā ir izskaidrojams ar to), ka Lielajam sprādzienam ir jābÅ«t makroskopiskam stāvoklim ar ārkārtÄ«gi zemu entropiju. Tomēr Ŕķiet, ka CMB novērojumi liecina, ka Lielā sprādziena makroskopisko stāvokli raksturoja kolosāla entropija, iespējams, pat maksimālā iespējamā. Kur mēs tik nopietni kļūdāmies?

Å eit ir viens izplatÄ«ts Ŕī paradoksa skaidrojums: tiek pieņemts, ka, tā kā jaundzimuÅ”ais Visums bija ļoti ā€œmazsā€, maksimālajai entropijai varētu bÅ«t kāds ierobežojums, un termodinamiskā lÄ«dzsvara stāvoklis, kas tajā laikā acÄ«mredzot tika saglabāts, bija tāds. vienkārÅ”i tajā laikā iespējama limita lÄ«meņa entropija. Tomēr Ŕī ir nepareiza atbilde. Šāds attēls varētu atbilst pavisam citai situācijai, kurā Visuma lielums bÅ«tu atkarÄ«gs no kādiem ārējiem ierobežojumiem, piemēram, piemēram, gāzei, kas atrodas cilindrā ar noslēgtu virzuli. Å ajā gadÄ«jumā virzuļa spiedienu nodroÅ”ina kāds ārējs mehānisms, kas ir aprÄ«kots ar ārēju enerÄ£ijas avotu (vai izvadu). Taču Ŕī situācija neattiecas uz Visumu kopumā, kura Ä£eometriju un enerÄ£iju, kā arÄ« tā ā€œkopējo izmēruā€ nosaka tikai iekŔējā struktÅ«ra un tos regulē EinÅ”teina vispārējās relativitātes teorijas dinamiskie vienādojumi (tostarp vienādojumi, kas apraksta vielas stāvokli; skatÄ«t 3.1. un 3.2. sadaļu). Šādos apstākļos (kad vienādojumi ir pilnÄ«gi deterministiski un nemainÄ«gi attiecÄ«bā pret laika virzienu ā€“ sk. 3.3. sadaļu) kopējais fāzu telpas tilpums laika gaitā nevar mainÄ«ties. Tiek pieņemts, ka pati fāzes telpa P nedrÄ«kst ā€œattÄ«stÄ«tiesā€! Visu evolÅ«ciju vienkārÅ”i apraksta ar lÄ«knes C atraÅ”anās vietu telpā P, un Å”ajā gadÄ«jumā tā atspoguļo visu Visuma evolÅ«ciju (skat. 3.3. sadaļu).

Grāmata "Mode, ticība, fantāzija un jaunā Visuma fizika"
Iespējams, problēma kļūs skaidrāka, ja ņemsim vērā Visuma sabrukuma vēlākos posmus, kad tas tuvojas Lielajai avārijai. Atsaukt FrÄ«dmena modeli K > 0, Ī› = 0, kas parādÄ«ts attēlā. 3.2.a sadaļā 3.1. Tagad mēs uzskatām, ka traucējumi Å”ajā modelÄ« rodas neregulāras vielas sadalÄ«juma dēļ, un dažviet jau ir notikuÅ”i lokāli sabrukumi, atstājot to vietā melnos caurumus. Tad jāpieņem, ka pēc tam daži melnie caurumi saplÅ«dÄ«s viens ar otru un sabrukÅ”ana galÄ«gā singularitātē izrādÄ«sies ārkārtÄ«gi sarežģīts process, kam gandrÄ«z nekā kopÄ«ga ar stingri simetrisko ideāli sfēriskā simetriskā FrÄ«dmaņa Lielo avāriju. attēlā parādÄ«ts modelis. 3.6 a. Gluži pretēji, kvalitatÄ«vā ziņā sabrukuma situācija daudz vairāk atgādinās attēlā redzamo kolosālo jucekli. 3.14 a; iegÅ«tā singularitāte, kas rodas Å”ajā gadÄ«jumā, zināmā mērā var atbilst BCLM hipotēzei, kas minēta 3.2. sadaļas beigās. GalÄ«gajam sabrukÅ”anas stāvoklim bÅ«s neiedomājama entropija, lai gan Visums atkal saruks lÄ«dz niecÄ«gam izmēram. Lai gan Å”is konkrētais (telpiski slēgtais) atkārtoti sakrÄ«toÅ”ais FrÄ«dmaņa modelis paÅ”laik netiek uzskatÄ«ts par ticamu mÅ«su paÅ”u Visuma attēlojumu, tie paÅ”i apsvērumi attiecas uz citiem FrÄ«dmaņa modeļiem ar vai bez kosmoloÄ£iskās konstantes. Jebkura Ŕāda modeļa sabrukÅ”anas versijai, kas piedzÄ«vo lÄ«dzÄ«gus traucējumus matērijas nevienmērÄ«gā sadalÄ«juma dēļ, atkal vajadzētu pārvērsties par visu patērējoÅ”o haosu, singularitāti kā melnais caurums (3.14. att. b). Apgriežot laiku katrā no Å”iem stāvokļiem, mēs sasniegsim iespējamo sākotnējo singularitāti (potenciālo Lielo sprādzienu), kam attiecÄ«gi ir kolosāla entropija, kas ir pretrunā ar Å”eit izteikto pieņēmumu par entropijas ā€œgriestiemā€ (3.14. att. c).

Å eit man jāpāriet pie alternatÄ«vām iespējām, kuras arÄ« dažreiz tiek apsvērtas. Daži teorētiÄ·i ierosina, ka otrajam likumam Ŕādos sabrÅ«koÅ”ajos modeļos kaut kādā veidā ir jāmainās, lai, tuvojoties Lielās avārijas, kopējā Visuma entropija pakāpeniski kļūtu mazāka (pēc maksimālās izpleÅ”anās). Tomēr Ŕādu ainu ir Ä«paÅ”i grÅ«ti iedomāties melno caurumu klātbÅ«tnē, kuri, veidojoties, paÅ”i sāks strādāt, lai palielinātu entropiju (kas ir saistÄ«ta ar laika asimetriju nulles konusu atraÅ”anās vietā netālu no notikumu horizonta, sk. 3.9. att.). Tas turpināsies tālā nākotnē ā€“ vismaz lÄ«dz brÄ«dim, kad Hokinga mehānisma ietekmē iztvaiko melnie caurumi (sk. 3.7. un 4.3. sadaļu). Jebkurā gadÄ«jumā Ŕī iespēja neatceļ Å”eit izklāstÄ«tos argumentus. Ir vēl viena svarÄ«ga problēma, kas ir saistÄ«ta ar tik sarežģītiem sabrukÅ”anas modeļiem un par kuru, iespējams, domāja paÅ”i lasÄ«tāji: melno caurumu singularitātes var neparādÄ«ties nemaz vienlaikus, tāpēc, apgriežot laiku, mēs nesaņemsim Lielo sprādzienu, kas notiek ā€œvisu un visurā€. Taču tieÅ”i tā ir viena no (vēl nepierādÄ«tās, bet pārliecinoŔās) spēcÄ«gas kosmiskās cenzÅ«ras hipotēzes Ä«paŔībām [Penrose, 1998a; PkR, 28.8. sadaļa], saskaņā ar kuru vispārÄ«gā gadÄ«jumā Ŕāda singularitāte bÅ«s kosmiska (1.7. sadaļa), un tāpēc to var uzskatÄ«t par vienreizēju notikumu. Turklāt neatkarÄ«gi no jautājuma par paÅ”as spēcÄ«gās kosmiskās cenzÅ«ras hipotēzes pamatotÄ«bu ir zināmi daudzi risinājumi, kas apmierina Å”o nosacÄ«jumu, un visām Ŕādām iespējām (ja tās tiks paplaÅ”inātas) bÅ«s salÄ«dzinoÅ”i augstas entropijas vērtÄ«bas. Tas ievērojami samazina bažas par mÅ«su atklājumu pamatotÄ«bu.

AttiecÄ«gi mēs neatrodam pierādÄ«jumus tam, ka, ņemot vērā Visuma mazos telpiskos izmērus, noteikti bÅ«tu noteikti iespējamās entropijas ā€œzemie griestiā€. Principā matērijas uzkrāŔanās melno caurumu veidā un ā€œmelnā caurumaā€ singularitātes saplÅ«Å”ana vienā vienskaitlÄ« haosā ir process, kas pilnÄ«bā atbilst otrajam likumam, un Å”im galÄ«gajam procesam ir jāpavada kolosāls pieaugums. entropijā. Visuma galÄ«gajam stāvoklim, kas pēc Ä£eometriskiem standartiem ir "niecÄ«gs", var bÅ«t neiedomājama entropija, kas ir daudz augstāka nekā Ŕāda sabrÅ«koÅ”a kosmoloÄ£iskā modeļa salÄ«dzinoÅ”i agrÄ«nā stadijā, un pati telpiskā miniatÅ«ra nenosaka "griestus" maksimālajai vērtÄ«bai. entropijas, lai gan Ŕādi "griesti" (apgriežot laika plÅ«smu) varētu izskaidrot, kāpēc Lielā sprādziena laikā entropija bija ārkārtÄ«gi zema. Faktiski Ŕāds attēls (3.14. att. a, b), kas kopumā atspoguļo Visuma sabrukumu, liecina par risinājumu paradoksam: kāpēc Lielā sprādziena laikā bija ārkārtÄ«gi zema entropija salÄ«dzinājumā ar to, kas varēja bÅ«t, neskatoties uz fakts, ka sprādziens bija karsts (un Ŕādam stāvoklim vajadzētu bÅ«t maksimālai entropijai). Atbilde ir tāda, ka entropija var radikāli palielināties, ja tiek pieļautas lielas novirzes no telpiskās vienveidÄ«bas, un lielākais Ŕāda veida pieaugums ir saistÄ«ts ar nelÄ«dzenumiem, kas rodas tieÅ”i melno caurumu raÅ”anās dēļ. LÄ«dz ar to telpiski viendabÄ«gam Lielajam sprādzienam patieŔām varētu bÅ«t, relatÄ«vi runājot, neticami zema entropija, neskatoties uz to, ka tā saturs bija neticami karsts.

Atkal nāk viens no pārliecinoŔākajiem pierādÄ«jumiem, ka Lielais sprādziens patieŔām bija telpiski diezgan viendabÄ«gs, kas atbilst FLRU modeļa Ä£eometrijai (bet neatbilst daudz vispārÄ«gākam nesakārtotas singularitātes gadÄ«jumam, kas parādÄ«ts 3.14.c attēlā). no RI, bet Å”oreiz ar tā leņķisko viendabÄ«gumu, nevis tā termodinamisko raksturu. Å Ä« viendabÄ«gums izpaužas faktā, ka RI temperatÅ«ra ir praktiski vienāda jebkurā debess punktā, un novirzes no viendabÄ«guma nav lielākas par 10ā€“5 (pielāgots mazajam Doplera efektam, kas saistÄ«ts ar mÅ«su kustÄ«bu caur apkārtējo vielu ). Turklāt galaktiku un citu matēriju izplatÄ«bā ir gandrÄ«z vispārēja viendabÄ«ba; Tādējādi barionu sadalÄ«jumam (skat. 1.3. nodaļu) diezgan lielos mērogos ir raksturÄ«ga ievērojama viendabÄ«ba, lai gan ir manāmas anomālijas, Ä«paÅ”i tā sauktie tukÅ”umi, kur redzamās matērijas blÄ«vums ir radikāli zemāks par vidējo. Kopumā var apgalvot, ka viendabÄ«gums izrādās augstāks, jo tālāk skatāmies Visuma pagātnē, un RI ir vecākais matērijas izplatÄ«bas pierādÄ«jums, ko varam tieÅ”i novērot.

Å is attēls saskan ar uzskatu, ka tā attÄ«stÄ«bas sākumposmā Visums patieŔām bija ārkārtÄ«gi viendabÄ«gs, bet ar nedaudz neregulāru blÄ«vumu. Laika gaitā (un dažāda veida ā€œberzesā€ ietekmē ā€“ procesi, kas palēnina relatÄ«vās kustÄ«bas) Å”ie blÄ«vuma nelÄ«dzenumi pastiprinājās gravitācijas ietekmē, kas atbilst idejai par pakāpenisku vielas salipÅ”anu. Laika gaitā salipÅ”ana palielinās, kā rezultātā veidojas zvaigznes; tās sagrupējas galaktikās, kuru centrā katrai veidojas masÄ«vs melnais caurums. Galu galā Ŕī salipÅ”ana ir saistÄ«ta ar neizbēgamu gravitācijas ietekmi. Šādi procesi patieŔām ir saistÄ«ti ar spēcÄ«gu entropijas pieaugumu un parāda, ka, ņemot vērā gravitāciju, pirmatnējai spÄ«doÅ”ajai bumbiņai, no kuras Å”odien ir palicis tikai RI, varētu bÅ«t tālu no maksimālās entropijas. Å Ä«s bumbas termiskais raksturs, par ko liecina Planka spektrs, kas parādÄ«ts attēlā. 3.13, saka tikai Å”o: ja mēs uzskatām Visumu (pēdējās izkliedes laikmetā) vienkārÅ”i par sistēmu, kas sastāv no matērijas un enerÄ£ijas, kas mijiedarbojas viena ar otru, tad mēs varam pieņemt, ka tas faktiski atradās termodinamiskā lÄ«dzsvarā. Tomēr, ja ņemam vērā arÄ« gravitācijas ietekmi, aina krasi mainās.

Grāmata "Mode, ticība, fantāzija un jaunā Visuma fizika"
Ja iedomājamies, piemēram, gāzi noslēgtā traukā, tad ir dabiski pieņemt, ka tā sasniegs savu maksimālo entropiju tajā makroskopiskajā stāvoklÄ«, kad tā bÅ«s vienmērÄ«gi sadalÄ«ta pa visu konteineru (3.15. att. a). Å ajā ziņā tas atgādinās karstu bumbu, kas Ä£enerēja RI, kas ir vienmērÄ«gi sadalÄ«ta pa debesÄ«m. Taču, ja gāzes molekulas aizstājat ar plaÅ”u Ä·ermeņu sistēmu, kas savā starpā ir savienota ar gravitācijas spēku, piemēram, atseviŔķām zvaigznēm, iegÅ«stat pavisam citu priekÅ”statu (3.15. att. b). Gravitācijas efektu dēļ zvaigznes izplatÄ«sies nevienmērÄ«gi, kopu veidā. Galu galā vislielākā entropija tiks sasniegta, kad daudzas zvaigznes sabruks vai saplÅ«dÄ«s melnos caurumos. Lai gan Å”is process var aizņemt ilgu laiku (lai gan to veicinās berze starpzvaigžņu gāzes klātbÅ«tnes dēļ), mēs redzēsim, ka galu galā, kad dominē gravitācija, entropija ir augstāka, jo mazāk vienmērÄ«gi viela tiek sadalÄ«ta sistēmā. .

Šādas sekas var izsekot pat ikdienas pieredzes lÄ«menÄ«. Varētu jautāt: kāda ir Otrā likuma loma dzÄ«vÄ«bas uzturÄ“Å”anā uz Zemes? Bieži var dzirdēt, ka mēs dzÄ«vojam uz Ŕīs planētas, pateicoties enerÄ£ijai, kas tiek saņemta no Saules. Bet tas nav pilnÄ«gi patiess apgalvojums, ja ņemam vērā Zemi kopumā, jo gandrÄ«z visa enerÄ£ija, ko Zeme saņem dienas laikā, drÄ«z atkal iztvaiko kosmosā, tumÅ”ajās nakts debesÄ«s. (Protams, precÄ«zu lÄ«dzsvaru nedaudz koriģēs tādi faktori kā globālā sasilÅ”ana un planētas sasilÅ”ana radioaktÄ«vās sabrukÅ”anas dēļ.) Pretējā gadÄ«jumā Zeme vienkārÅ”i kļūtu arvien karstāka un dažu dienu laikā kļūtu neapdzÄ«vojama! Taču fotoniem, kas saņemti tieÅ”i no Saules, ir salÄ«dzinoÅ”i augsta frekvence (tie ir koncentrēti dzeltenajā spektra daļā), un Zeme izstaro daudz zemākas frekvences fotonus infrasarkanajā spektrā kosmosā. Saskaņā ar Planka formulu (E = hĪ½, sk. 2.2. sadaļu) katram no Saules nākoÅ”ajiem fotoniem atseviŔķi ir daudz lielāka enerÄ£ija nekā kosmosā izstarotajiem fotoniem, tāpēc, lai panāktu lÄ«dzsvaru, no Zemes jāpamet daudz vairāk fotonu, nekā jāierodas ( sk. 3.16. att.). Ja ieradÄ«sies mazāk fotonu, tad ienākoÅ”ajai enerÄ£ijai bÅ«s mazāk brÄ«vÄ«bas pakāpju un izejoÅ”ajai enerÄ£ijai vairāk, un tāpēc saskaņā ar Bolcmaņa formulu (S = k log V) ienākoÅ”ajiem fotoniem bÅ«s daudz mazāka entropija nekā izejoÅ”ajiem. . Mēs izmantojam augos esoÅ”o zemas entropijas enerÄ£iju, lai pazeminātu savu entropiju: mēs ēdam augus vai zālēdājus. Tādā veidā dzÄ«vÄ«ba uz Zemes izdzÄ«vo un zeļ. (AcÄ«mredzot Ŕīs domas pirmo reizi skaidri formulēja Ervins Å rēdingers 1967. gadā, kad viņŔ uzrakstÄ«ja savu revolucionāro grāmatu DzÄ«ve tāda, kāda tā ir [Schrƶdinger, 2012]).

Grāmata "Mode, ticība, fantāzija un jaunā Visuma fizika"
VissvarÄ«gākais fakts par Å”o zemo entropijas lÄ«dzsvaru ir Ŕāds: Saule ir karsts punkts pilnÄ«gi tumŔās debesÄ«s. Bet kā radās Ŕādi apstākļi? Savu lomu spēlēja daudzi sarežģīti procesi, arÄ« tie, kas saistÄ«ti ar kodoltermiskām reakcijām utt., bet pats galvenais ir tas, ka Saule vispār pastāv. Un tas radās tāpēc, ka Saules viela (tāpat kā matērija, kas veido citas zvaigznes) attÄ«stÄ«jās gravitācijas salipÅ”anas procesā, un tas viss sākās ar samērā vienmērÄ«gu gāzes un tumŔās vielas sadalÄ«jumu.

Å eit jāpiemin noslēpumaina viela, ko sauc par tumÅ”o matēriju, kas acÄ«mredzot veido 85% no Visuma materiālā (ne-Ī›) satura, taču to nosaka tikai gravitācijas mijiedarbÄ«ba, un tās sastāvs nav zināms. Å odien mēs tikai ņemam vērā Å”o lietu, novērtējot kopējo masu, kas nepiecieÅ”ama, lai aprēķinātu dažus skaitliskus lielumus (sk. 3.6., 3.7., 3.9. sadaļu, un par to, kāda ir vēl svarÄ«gāka tumŔās vielas teorētiskā loma, skat. 4.3. sadaļu). NeatkarÄ«gi no tumŔās matērijas jautājuma mēs redzam, cik svarÄ«ga mÅ«su dzÄ«vē ir izrādÄ«jusies sākotnējā vienmērÄ«gā matērijas sadalÄ«juma zemā entropija. MÅ«su esamÄ«ba, kā mēs to saprotam, ir atkarÄ«ga no zemas entropijas gravitācijas rezerves, kas raksturÄ«ga sākotnējam vienmērÄ«gam vielas sadalÄ«jumam.

Å eit mēs nonākam pie ievērojama ā€” patiesÄ«bā fantastiska ā€” Lielā sprādziena aspekta. Noslēpums slēpjas ne tikai tajā, kā tas notika, bet arÄ« tajā, ka tas bija ārkārtÄ«gi zemas entropijas notikums. Turklāt ievērÄ«bas cienÄ«gs ir ne tik daudz Å”is apstāklis, cik fakts, ka entropija bija zema tikai vienā konkrētā aspektā, proti: gravitācijas brÄ«vÄ«bas pakāpes kaut kādu iemeslu dēļ tika pilnÄ«bā nomāktas. Tas ir krasā pretstatā matērijas un (elektromagnētiskā) starojuma brÄ«vÄ«bas pakāpēm, jo ā€‹ā€‹tās Ŕķita maksimāli ierosinātas karstā stāvoklÄ« ar maksimālu entropiju. Manuprāt, tas, iespējams, ir visdziļākais kosmoloÄ£iskais noslēpums, un nez kāpēc tas joprojām ir nenovērtēts!

SÄ«kāk jāpakavējas pie tā, cik Ä«paÅ”s bija Lielā sprādziena stāvoklis un kāda entropija var rasties gravitācijas salipÅ”anas procesā. AttiecÄ«gi vispirms ir jāsaprot, kāda neticama entropija patiesÄ«bā piemÄ«t melnajam caurumam (sk. 3.15. att. b). Å o jautājumu apspriedÄ«sim 3.6. sadaļā. Bet pagaidām pievērsÄ«simies citai problēmai, kas saistÄ«ta ar Ŕādu, diezgan iespējamu iespēju: galu galā Visums patiesÄ«bā var izrādÄ«ties telpiski bezgalÄ«gs (kā gadÄ«jumā ar FLRU modeļiem ar K Grāmata "Mode, ticÄ«ba, fantāzija un jaunā Visuma fizika" 0, skatÄ«t 3.1. sadaļu) vai vismaz lielākā daļa Visuma var nebÅ«t tieÅ”i novērojama. AttiecÄ«gi mēs tuvojamies kosmoloÄ£isko apvārŔņu problēmai, par kuru mēs runāsim nākamajā sadaļā.

Ā» SÄ«kāku informāciju par grāmatu var atrast vietnē izdevēja vietne
Ā» Satura
Ā» Izraksts

Par Khabrozhiteley 25% atlaide, izmantojot kuponu - Jaunā zinātne

Apmaksājot grāmatas papīra versiju, pa e-pastu tiks nosūtīta elektroniskā grāmata.

Avots: www.habr.com

Pievieno komentāru