🥇Ktieb “Moda, fidi, fantasija u fiżika ġdida tal-Univers”

Hello, residenti Khabro! Huwa possibbli li titkellem dwar il-moda, il-fidi jew il-fantasija fix-xjenza fundamentali?

L-univers mhuwiex interessat fil-moda umana. Ix-xjenza ma tistax tiġi interpretata bħala fidi, għax postulati xjentifiċi huma kontinwament soġġetti għal testijiet sperimentali stretti u jintremew hekk kif id-dogma tibda tikkonfliġġa mar-realtà oġġettiva. U l-fantasija ġeneralment tittraskura kemm il-fatti kif ukoll il-loġika. Madankollu, il-kbir Roger Penrose ma jridx jirrifjuta għal kollox dawn il-fenomeni, għax il-moda xjentifika tista’ tkun il-mutur tal-progress, il-fidi tidher meta teorija tiġi kkonfermata minn esperimenti reali, u mingħajr titjira ta’ fantasija wieħed ma jistax jifhem l-oddities kollha ta’ tagħna. Univers.

Fil-kapitolu "Moda", int se titgħallem dwar it-teorija tal-kordi, l-aktar teorija tal-moda ta 'l-aħħar deċennji. "Fidi" hija ddedikata għall-prinċipji li fuqhom toqgħod il-mekkanika kwantistika. U "Fantasija" tikkonċerna xejn inqas minn teoriji dwar l-oriġini tal-Univers magħrufa lilna.

3.4. Paradoss tal-Big Bang

Ejja l-ewwel inqajmu l-kwistjoni tal-osservazzjonijiet. Liema evidenza diretta hemm li l-Univers osservabbli kollu darba kien fi stat estremament kompressat u oerhört sħun li jkun konsistenti mal-istampa tal-Big Bang ippreżentata fit-Taqsima 3.1? L-aktar evidenza konvinċenti hija r-radjazzjoni tal-isfond microwave kożmika (CMB), xi kultant imsejħa l-big bang. Ir-radjazzjoni CMB hija ħafifa, iżda b'wavelength twil ħafna, għalhekk huwa kompletament impossibbli li taraha b'għajnejk. Dan id-dawl jitfa fuqna min-naħat kollha b'mod estremament indaqs (iżda l-aktar b'mod inkoerenti). Jirrappreżenta radjazzjoni termali b'temperatura ta '~2,725 K, jiġifieri, aktar minn żewġ gradi 'l fuq minn żero assolut. Il-"glimmer" osservat huwa maħsub li oriġina f'Univers oerhört sħun (~ 3000 K dak iż-żmien) madwar 379 sena wara l-Big Bang - matul l-era tal-aħħar tifrix, meta l-Univers għall-ewwel sar trasparenti għar-radjazzjoni elettromanjetika (għalkemm dan ma ġara xejn matul l-isplużjoni tal-Big Bang). Mill-aħħar era tat-tifrix, it-tul ta 'dawn il-mewġ tad-dawl żdied bejn wieħed u ieħor daqs kemm kiber l-Univers innifsu (b'fattur ta' madwar 000), sabiex id-densità tal-enerġija naqset daqstant radikalment. Għalhekk, it-temperatura osservata tas-CMB hija biss 1 K.

Il-fatt li din ir-radjazzjoni hija essenzjalment inkoerenti (jiġifieri, termali) huwa kkonfermat b'mod impressjonanti min-natura stess tal-ispettru tal-frekwenza tagħha, murija fil-Fig. 3.13. L-intensità tar-radjazzjoni f'kull frekwenza speċifika hija mpinġa vertikalment fuq il-graff, u l-frekwenza tiżdied mix-xellug għal-lemin. Il-kurva kontinwa tikkorrispondi għall-ispettru tal-ġisem iswed Planck diskuss fit-Taqsima 2.2 għal temperatura ta '2,725 K. Il-punti fuq il-kurva huma data minn osservazzjonijiet speċifiċi li għalihom huma pprovduti bars ta' żball. Fl-istess ħin, il-vireg tal-iżbalji jiżdiedu 500 darba, peress li inkella jkunu sempliċement impossibbli li jiġu kkunsidrati, anke fuq il-lemin, fejn l-iżbalji jilħqu l-massimu tagħhom. Il-qbil bejn il-kurva teoretika u r-riżultati ta 'l-osservazzjoni huwa sempliċement notevoli—forsi l-aħjar ftehim ma' l-ispettru termali misjub fin-natura.

Il-ktieb "Moda, Fidi, Fantasija u l-Fiżika Ġdida tal-Univers"
Madankollu, x'tindika din il-koinċidenza? Il-fatt li qed nikkunsidraw stat li, apparentement, kien qrib ħafna tal-ekwilibriju termodinamiku (huwa għalhekk li t-terminu inkoerenti intuża qabel). Imma liema konklużjoni ġejja mill-fatt li l-Univers maħluq ġdid kien qrib ħafna tal-ekwilibriju termodinamiku? Ejja nerġgħu lura għall-Fig. 3.12 mit-taqsima 3.3. L-aktar reġjun estensiv ta 'qamħ oħxon se (bħala definizzjoni) ikun ferm akbar minn kwalunkwe reġjun ieħor bħal dan, u tipikament ikun tant kbir meta mqabbel mal-oħrajn li se jxekkelhom kollha ħafna! L-ekwilibriju termodinamiku jikkorrispondi għal stat makroskopiku, li għalih, preżumibbilment, illum jew għada tasal kull sistema. Xi drabi tissejjaħ il-mewt termali tal-Univers, iżda f'dan il-każ, b'mod stramb, għandna nkunu nitkellmu dwar it-twelid termali tal-Univers. Is-sitwazzjoni hija kkumplikata mill-fatt li l-Univers tat-twelid kien qed jespandi malajr, għalhekk l-istat li qed nikkunsidraw huwa fil-fatt mhux ekwilibriju. Madankollu, l-espansjoni f'dan il-każ tista' titqies essenzjalment adiabatika - dan il-punt kien apprezzat bis-sħiħ minn Tolman lura fl-1934 [Tolman, 1934]. Dan ifisser li l-valur tal-entropija ma nbidilx waqt l-espansjoni. (Sitwazzjoni simili għal din, meta jinżamm ekwilibriju termodinamiku minħabba espansjoni adiabatika, tista 'tiġi deskritta fl-ispazju tal-fażi bħala sett ta' reġjuni ta 'volum ugwali b'partizzjoni ta' qamħ oħxon, li huma differenti minn xulxin biss f'volumi speċifiċi tal-Univers . Nistgħu nassumu li dan l-istat primarju kien ikkaratterizzat minn entropija massima - minkejja l-espansjoni!).

Mid-dehra, qed niffaċċjaw paradoss eċċezzjonali. Skont l-argumenti ppreżentati fit-Taqsima 3.3, it-Tieni Liġi teħtieġ (u hija, fil-prinċipju, spjegata minn) il-Big Bang li jkun stat makroskopiku b'entropija estremament baxxa. Madankollu, l-osservazzjonijiet tas-CMB jidhru li jindikaw li l-istat makroskopiku tal-Big Bang kien ikkaratterizzat minn entropy kolossali, forsi anke l-massimu possibbli. Fejn immorru ħażin daqshekk serjament?

Hawnhekk hawn spjegazzjoni komuni għal dan il-paradoss: huwa preżunt li, peress li l-Univers tat-twelid kien "żgħir" ħafna, jista 'jkun hemm xi limitu għall-entropija massima, u l-istat ta' ekwilibriju termodinamiku, li apparentement inżamm f'dak iż-żmien, kien sempliċiment entropija ta' livell ta' limitu possibbli f'dak iż-żmien. Madankollu, din hija t-tweġiba żbaljata. Stampa bħal din tista 'tikkorrispondi għal sitwazzjoni kompletament differenti, li fiha d-daqs tal-Univers ikun jiddependi fuq xi restrizzjoni esterna, pereżempju, bħal fil-każ ta' gass li jinsab f'ċilindru b'pistun issiġillat. F'dan il-każ, il-pressjoni tal-pistun hija pprovduta minn xi mekkaniżmu estern, li huwa mgħammar b'sors estern (jew żbokk) ta 'enerġija. Iżda din is-sitwazzjoni ma tapplikax għall-Univers kollu kemm hu, li l-ġeometrija u l-enerġija tiegħu, kif ukoll id-“daqs ġenerali” tiegħu, huma determinati biss mill-istruttura interna u huma rregolati mill-ekwazzjonijiet dinamiċi tat-teorija ġenerali tar-relattività ta’ Einstein (inkluż il- ekwazzjonijiet li jiddeskrivu l-istat tal-materja; ara t-taqsimiet 3.1 u 3.2). Taħt kundizzjonijiet bħal dawn (meta l-ekwazzjonijiet huma kompletament deterministiċi u invarjanti fir-rigward tad-direzzjoni tal-ħin - ara t-taqsima 3.3), il-volum totali tal-ispazju tal-fażi ma jistax jinbidel maż-żmien. Huwa preżunt li l-ispazju tal-fażi P innifsu m'għandux "jevolvi"! L-evoluzzjoni kollha hija sempliċement deskritta mill-post tal-kurva C fl-ispazju P u f'dan il-każ tirrappreżenta l-evoluzzjoni sħiħa tal-Univers (ara t-taqsima 3.3).

Il-ktieb "Moda, Fidi, Fantasija u l-Fiżika Ġdida tal-Univers"
Forsi l-problema ssir aktar ċara jekk nikkunsidraw l-istadji aktar tard tal-kollass tal-Univers, meta jkun qed joqrob il-Kbir Crash. Ifakkru l-mudell Friedman għal K > 0, Λ = 0, muri fil-Fig. 3.2 a fit-taqsima 3.1. Issa nemmnu li t-tfixkil f'dan il-mudell jirriżulta mid-distribuzzjoni irregolari tal-materja, u f'xi partijiet diġà seħħew kollass lokali, li ħallew toqob suwed f'posthom. Imbagħad għandna nassumu li wara dan xi toqob suwed jingħaqdu ma’ xulxin u li l-kollass f’singularità finali jirriżulta li jkun proċess estremament kumpless, li ma jkollu kważi xejn komuni mal-Kbir Crash strettament simetriku tal-Friedmann simetriku idealment sferiku. mudell ippreżentat fil-Fig. 3.6 a. Għall-kuntrarju, f'termini kwalitattivi, is-sitwazzjoni tal-kollass se tkun ħafna aktar reminixxenti tal-mess kolossali murija fil-Fig. 3.14 a; is-singularità li tirriżulta f'dan il-każ tista', sa ċertu punt, tkun konsistenti mal-ipoteżi BCLM msemmija fl-aħħar tat-taqsima 3.2. L-istat finali li jiġġarraf se jkollu entropy inkonċepibbli, minkejja li l-Univers se jiċkien lura għal daqs żgħir. Għalkemm dan il-mudell ta' Friedmann partikolari (magħluq spazjalment) li jerġa 'jikrolla bħalissa mhuwiex meqjus bħala rappreżentazzjoni plawżibbli tal-Univers tagħna stess, l-istess kunsiderazzjonijiet japplikaw għal mudelli Friedmann oħra, bi jew mingħajr kostanti kożmoloġika. Il-verżjoni li tikkollassa ta 'kwalunkwe mudell bħal dan, li tesperjenza disturbi simili minħabba d-distribuzzjoni irregolari tal-materja, għandha terġa' tinbidel f'kaos li jikkunsma kollox, singularità bħal toqba sewda (Fig. 3.14 b). Billi nreġġgħu lura l-ħin f'kull wieħed minn dawn l-istati, se nilħqu singularità inizjali possibbli (Big Bang potenzjali), li għandha, għaldaqstant, entropija kolossali, li tikkontradixxi s-suppożizzjoni magħmula hawn dwar il- "limitu" ta 'entropija (Fig. 3.14 c).

Hawnhekk irrid ngħaddi għal possibilitajiet alternattivi li kultant jiġu kkunsidrati wkoll. Xi teoristi jissuġġerixxu li t-tieni liġi trid b'xi mod ireġġa' lura lilha nnifisha f'dawn il-mudelli li jiġġarrfu, sabiex l-entropija totali tal-univers issir progressivament iżgħar (wara l-espansjoni massima) hekk kif toqrob il-Kbir Crash. Madankollu, stampa bħal din hija speċjalment diffiċli li wieħed jimmaġina fil-preżenza ta 'toqob suwed, li, ladarba jiffurmaw, huma stess jibdew jaħdmu biex iżidu l-entropija (li hija assoċjata mal-asimetrija tal-ħin fil-post ta' koni żero ħdejn l-orizzont tal-avvenimenti, ara Fig. 3.9). Dan se jkompli fil-futur imbiegħed - għall-inqas sakemm it-toqob suwed jevaporaw taħt l-influwenza tal-mekkaniżmu Hawking (ara sezzjonijiet 3.7 u 4.3). Fi kwalunkwe każ, din il-possibbiltà ma tinvalidax l-argumenti ppreżentati hawnhekk. Hemm problema oħra importanti li hija assoċjata ma 'mudelli ta' kollass kumplessi bħal dawn u li l-qarrejja nfushom setgħu ħasbu dwarha: is-singularitajiet ta 'toqob suwed jistgħu ma jinqalgħu xejn simultanjament, għalhekk meta nreġġgħu lura l-ħin, mhux se jkollna Big Bang, li jiġri “kollha u mill-ewwel”. Madankollu, din hija preċiżament waħda mill-proprjetajiet tal-ipoteżi (għadha mhix ippruvata, iżda konvinċenti) ta’ ċensura kożmika qawwija [Penrose, 1998a; PkR, taqsima 28.8], skont liema, fil-każ ġenerali, tali singularità tkun tixbah l-ispazju (taqsima 1.7), u għalhekk tista’ titqies bħala avveniment ta’ darba. Barra minn hekk, irrispettivament mill-kwistjoni tal-validità tal-ipoteżi qawwija taċ-ċensura kożmika nnifisha, huma magħrufa ħafna soluzzjonijiet li jissodisfaw din il-kundizzjoni, u dawn l-għażliet kollha (meta estiżi) ikollhom valuri ta 'entropija relattivament għoljin. Dan inaqqas ħafna t-tħassib dwar il-validità tas-sejbiet tagħna.

Għaldaqstant, ma nsibux evidenza li, minħabba d-dimensjonijiet spazjali żgħar tal-Univers, neċessarjament ikun hemm ċertu "limitu baxx" ta 'entropija possibbli. Fil-prinċipju, l-akkumulazzjoni ta 'materja fil-forma ta' toqob suwed u l-għaqda ta 'singularitajiet ta' "toqba sewda" f'kaos singular wieħed huwa proċess li huwa perfettament konsistenti mat-tieni liġi, u dan il-proċess finali għandu jkun akkumpanjat minn żieda kolossali. fl-entropija. L-istat finali ta 'l-Univers, "ċkejkna" minn standards ġeometriċi, jista' jkollu entropy inkonċepibbli, ħafna ogħla milli fl-istadji relattivament bikrija ta 'tali mudell kożmoloġiku li jiġġarraf, u minjatura spazjali nnifisha ma tistabbilixxi "limitu" għall-valur massimu ta 'entropija, għalkemm tali "limitu" (meta treġġa' lura l-fluss tal-ħin) jista 'jispjega biss għaliex entropija kienet estremament baxxa matul il-Big Bang. Fil-fatt, stampa bħal din (Fig. 3.14 a, b), li ġeneralment tirrappreżenta l-kollass tal-Univers, tissuġġerixxi soluzzjoni għall-paradoss: għaliex matul il-Big Bang kien hemm entropija eċċezzjonalment baxxa meta mqabbla ma 'dak li seta' kien, minkejja l- fatt li l-isplużjoni kienet sħuna (u stat bħal dan għandu jkollu entropy massima). It-tweġiba hija li l-entropija tista 'tiżdied radikalment jekk ikunu permessi devjazzjonijiet kbar mill-uniformità spazjali, u l-akbar żieda ta' dan it-tip hija assoċjata ma 'irregolaritajiet minħabba preċiżament l-emerġenza ta' toqob suwed. Konsegwentement, Big Bang spazjalment omoġenju jista 'tabilħaqq ikollu, relattivament, entropija oerhört baxxa, minkejja l-fatt li l-kontenut tiegħu kien oerhört sħun.

Waħda mill-aktar evidenza konvinċenti li l-Big Bang kienet tabilħaqq spazjalment omoġenja, konsistenti mal-ġeometrija tal-mudell FLRU (iżda mhux konsistenti mal-każ ħafna aktar ġenerali ta 'singularità diżordinata illustrata f'Fig. 3.14c), terġa' tiġi. minn RI, iżda din id-darba bl-omoġeneità angolari tagħha aktar milli n-natura termodinamika tagħha. Din l-omoġeneità hija manifestata fil-fatt li t-temperatura tal-RI hija prattikament l-istess fi kwalunkwe punt tas-sema, u devjazzjonijiet mill-omoġeneità mhumiex aktar minn 10-5 (aġġustat għall-effett Doppler żgħir assoċjat mal-moviment tagħna permezz tal-materja tal-madwar. ). Barra minn hekk, hemm uniformità kważi universali fid-distribuzzjoni tal-galaxies u materja oħra; Għalhekk, id-distribuzzjoni tal-baryons (ara t-Taqsima 1.3) fuq skali pjuttost kbar hija kkaratterizzata minn omoġeneità sinifikanti, għalkemm hemm anomaliji notevoli, b'mod partikolari l-hekk imsejħa vojt, fejn id-densità tal-materja viżibbli hija radikalment aktar baxxa mill-medja. B'mod ġenerali, jista 'jiġi argumentat li l-omoġeneità hija ogħla aktar ma nħarsu lejn il-passat tal-Univers, u RI hija l-eqdem evidenza tad-distribuzzjoni tal-materja li nistgħu nosservaw direttament.

Din l-istampa hija konsistenti mal-fehma li fl-istadji bikrija tal-iżvilupp tiegħu l-Univers kien tabilħaqq estremament omoġenju, iżda b'densitajiet kemmxejn irregolari. Maż-żmien (u taħt l-influwenza ta 'diversi tipi ta' "frizzjoni" - proċessi li jnaqqsu l-movimenti relattivi), dawn l-irregolaritajiet tad-densità intensifikaw taħt l-influwenza tal-gravità, li hija konsistenti ma 'l-idea ta' ċaqliq gradwali tal-materja. Maż-żmien, l-aggregazzjoni tiżdied, li tirriżulta fil-formazzjoni ta 'stilel; huma jiġbru fi galassji, li kull waħda minnhom tiżviluppa toqba sewda enormi fiċ-ċentru. Fl-aħħar mill-aħħar, dan it-tgħaqqid huwa dovut għall-effett inevitabbli tal-gravità. Proċessi bħal dawn huma tabilħaqq assoċjati ma 'żieda qawwija fl-entropija u juru li, meta titqies il-gravità, dak il-ballun brillanti primordjali, li RI biss jibqa' llum, jista 'jkollu 'l bogħod mill-entropija massima. In-natura termali ta 'dan il-ballun, kif muri mill-ispettru Planck muri fil-Fig. 3.13, jgħid biss dan: jekk inqisu l-Univers (fl-era ta 'l-aħħar tifrix) sempliċement bħala sistema li tikkonsisti minn materja u enerġija li jinteraġixxu ma' xulxin, allura nistgħu nassumu li kien attwalment f'ekwilibriju termodinamiku. Madankollu, jekk nikkunsidraw ukoll l-influwenzi gravitazzjonali, l-istampa tinbidel b'mod drammatiku.

Il-ktieb "Moda, Fidi, Fantasija u l-Fiżika Ġdida tal-Univers"
Jekk nimmaġinaw, pereżempju, gass f'kontenitur issiġillat, allura huwa naturali li wieħed jassumi li se jilħaq l-entropija massima tiegħu f'dak l-istat makroskopiku meta jkun imqassam b'mod uniformi fil-kontenitur kollu (Fig. 3.15 a). F'dan ir-rigward, se tixbah ballun sħun li ġġenera RI, li huwa mqassam b'mod uniformi mas-sema. Madankollu, jekk tissostitwixxi molekuli tal-gass b'sistema vasta ta 'korpi konnessi ma' xulxin bil-gravità, pereżempju, stilel individwali, ikollok stampa kompletament differenti (Fig. 3.15 b). Minħabba l-effetti gravitazzjonali, l-istilel se jitqassmu b'mod irregolari, fil-forma ta 'clusters. Fl-aħħar mill-aħħar, l-akbar entropy se tinkiseb meta bosta stilel jikkrollaw jew jingħaqdu f'toqob suwed. Għalkemm dan il-proċess jista 'jieħu żmien twil (għalkemm se jkun iffaċilitat mill-frizzjoni minħabba l-preżenza ta' gass interstellari), se naraw li fl-aħħar mill-aħħar, meta tiddomina l-gravità, l-entropija hija ogħla, inqas il-materja titqassam b'mod uniformi fis-sistema. .

Effetti bħal dawn jistgħu jiġu rintraċċati anke fil-livell ta 'esperjenza ta' kuljum. Wieħed jista’ jistaqsi: x’inhu r-rwol tat-Tieni Liġi fiż-żamma tal-ħajja fid-Dinja? Ħafna drabi tista’ tisma’ li ngħixu fuq din il-pjaneta grazzi għall-enerġija li tirċievi mix-Xemx. Iżda din mhix dikjarazzjoni kompletament vera jekk nikkunsidraw id-Dinja kollha kemm hi, peress li kważi l-enerġija kollha li tirċievi d-Dinja matul il-ġurnata dalwaqt terġa 'tevapora fl-ispazju, fis-sema bil-lejl mudlam. (Naturalment, il-bilanċ eżatt se jiġi aġġustat kemmxejn minn fatturi bħat-tisħin globali u t-tisħin tal-pjaneta minħabba t-tħassir radjuattiv.) Inkella, id-Dinja sempliċement issir dejjem aktar sħuna u ssir inabitabbli fi żmien ftit jiem! Madankollu, fotoni riċevuti direttament mix-Xemx għandhom frekwenza relattivament għolja (huma kkonċentrati fil-parti safra tal-ispettru), u d-Dinja temetti fotoni ta 'frekwenza ferm aktar baxxa fl-ispettru infra-aħmar fl-ispazju. Skont il-formula ta' Planck (E = hν, ara t-taqsima 2.2), kull wieħed mill-fotoni li jaslu mix-Xemx individwalment għandu enerġija ħafna ogħla mill-fotoni emessi fl-ispazju, għalhekk, biex jinkiseb bilanċ, ħafna aktar fotoni għandhom jitilqu mid-Dinja milli jaslu ( ara Fig. 3.16). Jekk jaslu inqas fotoni, allura l-enerġija li tidħol se jkollha inqas gradi ta 'libertà u l-enerġija ħerġin ikollha aktar, u għalhekk, skont il-formula ta' Boltzmann (S = k log V), il-fotoni deħlin se jkollhom ħafna inqas entropy minn dawk ħerġin. . Aħna nużaw l-enerġija b'entropija baxxa li tinsab fil-pjanti biex inbaxxu l-entropija tagħna stess: nieklu pjanti jew erbivori. Dan huwa kif il-ħajja fid-Dinja tibqa 'ħajja u tirnexxi. (Mid-dehra, dawn il-ħsibijiet ġew ifformulati b'mod ċar għall-ewwel darba minn Erwin Schrödinger fl-1967, meta kiteb il-ktieb rivoluzzjonarju tiegħu Life as It Is [Schrödinger, 2012]).

Il-ktieb "Moda, Fidi, Fantasija u l-Fiżika Ġdida tal-Univers"
L-aktar fatt importanti dwar dan il-bilanċ ta 'entropija baxxa huwa dan: Ix-Xemx hija post sħun f'sema kompletament mudlam. Imma kif qamu kundizzjonijiet bħal dawn? Ħafna proċessi kumplessi kellhom rwol, inklużi dawk assoċjati ma 'reazzjonijiet termonukleari, eċċ, iżda l-iktar ħaġa importanti hija li x-Xemx teżisti għal kollox. U qamet minħabba li l-materja solari (bħall-materja li tifforma stilel oħra) żviluppat permezz ta 'proċess ta' ġbir gravitazzjonali, u kollox beda b'distribuzzjoni relattivament uniformi ta 'gass u materja skura.

Hawnhekk irridu nsemmu sustanza misterjuża msejħa materja skura, li apparentement tagħmel 85% tal-kontenut materjali (mhux Λ) tal-Univers, iżda hija skoperta biss permezz ta 'interazzjoni gravitazzjonali, u l-kompożizzjoni tagħha mhix magħrufa. Illum aħna biss nikkunsidraw din il-kwistjoni meta nistmaw il-massa totali, li hija meħtieġa meta tikkalkula xi kwantitajiet numeriċi (ara sezzjonijiet 3.6, 3.7, 3.9, u għal liema rwol teoretiku aktar importanti jista 'jkollha l-materja skura, ara t-taqsima 4.3). Irrispettivament mill-kwistjoni tal-materja skura, naraw kemm in-natura ta 'entropija baxxa tad-distribuzzjoni uniformi oriġinali tal-materja wriet li hija importanti għal ħajjitna. L-eżistenza tagħna, kif nifhmuha, tiddependi fuq ir-riżerva gravitazzjonali ta 'entropija baxxa li hija karatteristika tad-distribuzzjoni uniformi inizjali tal-materja.

Hawnhekk naslu għal aspett notevoli—fil-fatt, meraviljuż—tal-Big Bang. Il-misteru jinsab mhux biss f'kif ġara, iżda wkoll fil-fatt li kien avveniment ta 'entropija estremament baxxa. Barra minn hekk, dak li huwa notevoli mhuwiex daqshekk din iċ-ċirkustanza daqs il-fatt li l-entropija kienet baxxa biss f'aspett speċifiku wieħed, jiġifieri: il-gradi gravitazzjonali ta 'libertà kienu, għal xi raġuni, mrażżna kompletament. Dan huwa f'kuntrast qawwi mal-gradi ta 'libertà tal-materja u tar-radjazzjoni (elettromanjetika), peress li dehru li kienu eċċitati massima fi stat sħun b'entropija massima. Fl-opinjoni tiegħi, dan huwa forsi l-aktar misteru kożmoloġiku profond, u għal xi raġuni għadu sottovalutat!

Huwa meħtieġ li nitkellem f'aktar dettall dwar kemm kien speċjali l-istat tal-Big Bang u x'entropija tista 'tqum fil-proċess ta' ġbir gravitazzjonali. Għaldaqstant, l-ewwel trid tirrealizza x'entropija inkredibbli hija attwalment inerenti f'toqba sewda (ara Fig. 3.15 b). Se niddiskutu din il-kwistjoni fit-taqsima 3.6. Iżda għalissa, ejja nduru għal problema oħra relatata mal-possibbiltà li ġejja, pjuttost probabbli: wara kollox, l-Univers jista 'effettivament jirriżulta li jkun spazjalment infinit (bħal fil-każ ta' mudelli FLRU b'K 0, ara t-taqsima 3.1) jew għall-inqas il-biċċa l-kbira tal-Univers jistgħu ma jkunux osservabbli direttament. Għaldaqstant, noqorbu l-problema tal-orizzonti kożmoloġiċi, li ser niddiskutu fit-taqsima li jmiss.