Kumusta, mga residente ng Khabro! Posible bang pag-usapan ang tungkol sa fashion, pananampalataya o pantasya sa pangunahing agham?
Ang uniberso ay hindi interesado sa fashion ng tao. Ang agham ay hindi maaaring bigyang-kahulugan bilang pananampalataya, dahil ang mga siyentipikong postulate ay patuloy na sumasailalim sa mahigpit na eksperimentong pagsubok at itinatapon sa sandaling magsimulang sumalungat ang dogma sa layunin ng realidad. At ang pantasya sa pangkalahatan ay nagpapabaya sa parehong katotohanan at lohika. Gayunpaman, ang dakilang Roger Penrose ay hindi nais na ganap na tanggihan ang mga hindi pangkaraniwang bagay na ito, dahil ang siyentipikong paraan ay maaaring maging makina ng pag-unlad, ang pananampalataya ay lilitaw kapag ang isang teorya ay nakumpirma sa pamamagitan ng mga tunay na eksperimento, at kung walang isang paglipad ng pantasya ay hindi mauunawaan ng isang tao ang lahat ng mga kakaiba ng ating Sansinukob.
Sa kabanata ng "Fashion", matututunan mo ang tungkol sa teorya ng string, ang pinaka-sunod sa moda na teorya ng mga nakaraang dekada. Ang "Pananampalataya" ay nakatuon sa mga prinsipyo kung saan nakatayo ang quantum mechanics. At ang "Fantasy" ay may kinalaman sa mga teorya ng pinagmulan ng Uniberso na alam natin.
3.4. Big Bang Paradox
Itaas muna natin ang tanong ng mga obserbasyon. Anong direktang katibayan ang mayroon na ang buong nakikitang Uniberso ay dating nasa sobrang siksik at hindi kapani-paniwalang mainit na estado na magiging pare-pareho sa larawan ng Big Bang na ipinakita sa Seksyon 3.1? Ang pinaka-nakakahimok na ebidensya ay ang cosmic microwave background radiation (CMB), kung minsan ay tinatawag na big bang. Ang radiation ng CMB ay magaan, ngunit may napakahabang wavelength, kaya ganap na imposibleng makita ito ng iyong mga mata. Ang liwanag na ito ay bumubuhos sa amin mula sa lahat ng panig nang pantay-pantay (ngunit halos hindi magkakaugnay). Kinakatawan nito ang thermal radiation na may temperatura na ~2,725 K, iyon ay, higit sa dalawang degree sa itaas ng absolute zero. Ang naobserbahang "glimmer" ay pinaniniwalaang nagmula sa isang hindi kapani-paniwalang mainit na Uniberso (~3000 K noong panahong iyon) humigit-kumulang 379 taon pagkatapos ng Big Bang - sa panahon ng huling pagkalat, noong unang naging transparent ang Uniberso sa electromagnetic radiation (bagaman hindi ito nangyari sa panahon ng Big Bang). pagsabog; ang kaganapang ito ay nangyayari sa unang 000/1 ng kabuuang edad ng Uniberso - mula sa Big Bang hanggang sa kasalukuyan). Mula noong huling panahon ng scattering, ang haba ng mga light wave na ito ay tumaas nang humigit-kumulang na kasing laki ng paglawak ng Uniberso mismo (sa pamamagitan ng isang kadahilanan na humigit-kumulang 40), kaya ang density ng enerhiya ay bumaba nang radikal. Samakatuwid, ang naobserbahang temperatura ng CMB ay 000 K lamang.
Ang katotohanan na ang radiation na ito ay mahalagang incoherent (iyon ay, thermal) ay kahanga-hangang nakumpirma ng mismong likas na katangian ng frequency spectrum nito, na ipinapakita sa Fig. 3.13. Ang intensity ng radiation sa bawat partikular na frequency ay naka-plot patayo sa graph, at ang frequency ay tumataas mula kaliwa hanggang kanan. Ang tuluy-tuloy na curve ay tumutugma sa Planck blackbody spectrum na tinalakay sa Seksyon 2.2 para sa temperatura na 2,725 K. Ang mga punto sa curve ay data mula sa mga partikular na obserbasyon kung saan ibinigay ang mga error bar. Kasabay nito, ang mga error bar ay nadagdagan ng 500 beses, dahil kung hindi, sila ay imposibleng isaalang-alang, kahit na sa kanan, kung saan ang mga error ay umabot sa kanilang maximum. Ang kasunduan sa pagitan ng teoretikal na kurba at ang mga resulta ng pagmamasid ay kapansin-pansin lamang—marahil ang pinakamahusay na kasunduan sa thermal spectrum na matatagpuan sa kalikasan.
Gayunpaman, ano ang ipinahihiwatig ng pagkakataong ito? Ang katotohanan na isinasaalang-alang namin ang isang estado na, tila, ay napakalapit sa thermodynamic equilibrium (kung kaya't ang terminong incoherent ay ginamit nang mas maaga). Ngunit anong konklusyon ang sumusunod mula sa katotohanan na ang bagong likhang Uniberso ay napakalapit sa thermodynamic equilibrium? Bumalik tayo sa Fig. 3.12 mula sa seksyon 3.3. Ang pinakamalawak na rehiyon na magaspang na butil ay (sa kahulugan) ay magiging mas malaki kaysa sa anumang iba pang ganoong rehiyon, at kadalasang magiging napakalaki kumpara sa iba na ito ay lubos na magiging dwarf sa kanilang lahat! Ang thermodynamic equilibrium ay tumutugma sa isang macroscopic na estado, kung saan, siguro, anumang sistema ay darating sa lalong madaling panahon. Minsan ito ay tinatawag na thermal death ng Universe, ngunit sa kasong ito, kakaiba, dapat nating pag-usapan ang thermal birth ng Universe. Ang sitwasyon ay kumplikado sa pamamagitan ng katotohanan na ang bagong panganak na Uniberso ay mabilis na lumalawak, kaya ang estado na aming isinasaalang-alang ay talagang hindi balanse. Gayunpaman, ang pagpapalawak sa kasong ito ay maaaring ituring na mahalagang adiabatic - ang puntong ito ay lubos na pinahahalagahan ni Tolman noong 1934 [Tolman, 1934]. Nangangahulugan ito na ang halaga ng entropy ay hindi nagbago sa panahon ng pagpapalawak. (Ang isang sitwasyon na katulad nito, kapag ang thermodynamic equilibrium ay pinananatili dahil sa adiabatic expansion, ay maaaring ilarawan sa phase space bilang isang set ng pantay na dami ng mga rehiyon na may isang magaspang na partition, na naiiba sa bawat isa lamang sa mga tiyak na volume ng Uniberso Maaari naming ipagpalagay na ang pangunahing estado na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng isang maximum na entropy - sa kabila ng pagpapalawak!).
Tila, nahaharap tayo sa isang pambihirang kabalintunaan. Ayon sa mga argumentong ipinakita sa Seksyon 3.3, ang Ikalawang Batas ay nangangailangan (at, sa prinsipyo, ipinaliwanag ng) ang Big Bang na maging isang macroscopic na estado na may napakababang entropy. Gayunpaman, ang mga obserbasyon ng CMB ay tila nagpapahiwatig na ang macroscopic na estado ng Big Bang ay nailalarawan sa pamamagitan ng napakalaking entropy, marahil kahit na ang maximum na posible. Saan tayo pupunta ng napakaseryosong mali?
Narito ang isang karaniwang paliwanag para sa kabalintunaan na ito: ipinapalagay na, dahil ang bagong panganak na Uniberso ay napaka "maliit", maaaring mayroong ilang limitasyon sa pinakamataas na entropy, at ang estado ng thermodynamic equilibrium, na tila pinanatili sa oras na iyon, ay simpleng limitasyon sa antas ng entropy na posible sa oras na iyon. Gayunpaman, ito ang maling sagot. Ang ganitong larawan ay maaaring tumutugma sa isang ganap na naiibang sitwasyon, kung saan ang laki ng Uniberso ay depende sa ilang panlabas na hadlang, halimbawa, tulad ng sa kaso ng isang gas na nakapaloob sa isang silindro na may selyadong piston. Sa kasong ito, ang presyon ng piston ay ibinibigay ng ilang panlabas na mekanismo, na nilagyan ng panlabas na mapagkukunan (o labasan) ng enerhiya. Ngunit ang sitwasyong ito ay hindi nalalapat sa Uniberso sa kabuuan, na ang geometry at enerhiya, pati na rin ang "kabuuang sukat," ay tinutukoy lamang ng panloob na istraktura at pinamamahalaan ng mga dinamikong equation ng pangkalahatang teorya ng relativity ni Einstein (kabilang ang mga equation na naglalarawan sa estado ng bagay; tingnan ang mga seksyon 3.1 at 3.2). Sa ilalim ng ganitong mga kundisyon (kapag ang mga equation ay ganap na deterministiko at invariant na may kinalaman sa direksyon ng oras - tingnan ang seksyon 3.3), ang kabuuang dami ng phase space ay hindi maaaring magbago sa paglipas ng panahon. Ipinapalagay na ang phase space P mismo ay hindi dapat "mag-evolve"! Ang lahat ng ebolusyon ay inilarawan lamang ng lokasyon ng kurba C sa espasyo P at sa kasong ito ay kumakatawan sa kumpletong ebolusyon ng Uniberso (tingnan ang seksyon 3.3).
Marahil ay magiging mas malinaw ang problema kung isasaalang-alang natin ang mga huling yugto ng pagbagsak ng Uniberso, kapag ito ay papalapit na sa Big Crash. Alalahanin ang modelo ng Friedman para sa K > 0, Λ = 0, na ipinapakita sa Fig. 3.2a sa seksyon 3.1. Naniniwala na kami ngayon na ang mga kaguluhan sa modelong ito ay nagmumula sa hindi regular na pamamahagi ng bagay, at sa ilang bahagi ay naganap na ang mga lokal na pagbagsak, na nag-iiwan ng mga itim na butas sa kanilang lugar. Pagkatapos ay dapat nating ipagpalagay na pagkatapos nito ang ilang mga itim na butas ay magsasama sa isa't isa at ang pagbagsak sa isang pangwakas na singularidad ay magiging isang lubhang kumplikadong proseso, na halos walang pagkakatulad sa mahigpit na simetriko Big Crash ng perpektong spherical simetriko Friedmann. modelo na ipinakita sa Fig. 3.6 a. Sa kabaligtaran, sa mga tuntunin ng husay, ang sitwasyon ng pagbagsak ay magiging higit na nakapagpapaalaala sa napakalaking gulo na ipinakita sa Fig. 3.14 a; ang resultang singularity na lumitaw sa kasong ito ay maaaring, sa ilang lawak, ay naaayon sa BCLM hypothesis na binanggit sa dulo ng seksyon 3.2. Ang huling pagbagsak ng estado ay magkakaroon ng hindi maisip na entropy, kahit na ang Uniberso ay urong pabalik sa isang maliit na sukat. Bagama't ang partikular na (spatially closed) recollapsing na modelong Friedmann ay kasalukuyang hindi itinuturing na isang makatotohanang representasyon ng ating sariling Uniberso, ang parehong mga pagsasaalang-alang ay nalalapat sa iba pang mga modelo ng Friedmann, mayroon man o walang cosmological constant. Ang pagbagsak na bersyon ng anumang naturang modelo, na nakakaranas ng mga katulad na kaguluhan dahil sa hindi pantay na pamamahagi ng bagay, ay dapat na muling maging isang ganap na kaguluhan, isang singularidad tulad ng isang black hole (Larawan 3.14 b). Sa pamamagitan ng pag-reverse ng oras sa bawat isa sa mga estadong ito, maaabot natin ang isang posibleng panimulang singularidad (potensyal na Big Bang), na may, nang naaayon, napakalaking entropy, na sumasalungat sa palagay na ginawa dito tungkol sa "kisame" ng entropy (Larawan 3.14 c).
Dito kailangan kong lumipat sa mga alternatibong posibilidad na minsan din ay isinasaalang-alang. Iminumungkahi ng ilang mga teorista na ang pangalawang batas ay dapat na kahit papaano ay baligtarin ang sarili nito sa mga gumuguhong modelo, upang ang kabuuang entropy ng uniberso ay unti-unting magiging mas maliit (pagkatapos ng maximum na paglawak) habang papalapit ang Big Crash. Gayunpaman, ang gayong larawan ay lalong mahirap isipin sa pagkakaroon ng mga itim na butas, na, sa sandaling mabuo sila, ay magsisimulang magtrabaho upang madagdagan ang entropy (na nauugnay sa kawalaan ng simetrya ng oras sa lokasyon ng zero cones malapit sa abot-tanaw ng kaganapan, tingnan ang Fig. 3.9). Ito ay magpapatuloy hanggang sa malayong hinaharap - hindi bababa sa hanggang sa sumingaw ang mga itim na butas sa ilalim ng impluwensya ng mekanismo ng Hawking (tingnan ang mga seksyon 3.7 at 4.3). Sa anumang kaso, ang posibilidad na ito ay hindi nagpapawalang-bisa sa mga argumentong ipinakita dito. May isa pang mahalagang problema na nauugnay sa mga kumplikadong pagbagsak ng mga modelo at maaaring naisip mismo ng mga mambabasa: ang mga singularidad ng mga black hole ay maaaring hindi lumabas nang sabay-sabay, kaya kapag binaligtad natin ang oras, hindi tayo magkakaroon ng Big Bang, na nangyayari "lahat at kaagad". Gayunpaman, ito ay tiyak na isa sa mga katangian ng (hindi pa napatunayan, ngunit nakakumbinsi) hypothesis ng malakas na cosmic censorship [Penrose, 1998a; PkR, seksyon 28.8], ayon sa kung saan, sa pangkalahatang kaso, ang naturang singularity ay magiging spacelike (seksyon 1.7), at samakatuwid ay maituturing na isang beses na kaganapan. Bukod dito, anuman ang tanong ng bisa ng malakas na cosmic censorship hypothesis mismo, maraming mga solusyon ang kilala na nakakatugon sa kundisyong ito, at ang lahat ng naturang mga opsyon (kapag pinalawak) ay magkakaroon ng medyo mataas na mga halaga ng entropy. Lubos nitong binabawasan ang mga alalahanin tungkol sa bisa ng aming mga natuklasan.
Alinsunod dito, hindi kami nakakahanap ng katibayan na, dahil sa maliit na spatial na sukat ng Uniberso, kinakailangang mayroong isang tiyak na "mababang kisame" ng posibleng entropy. Sa prinsipyo, ang akumulasyon ng bagay sa anyo ng mga itim na butas at ang pagsasama ng mga "black hole" na mga singularidad sa isang solong kaguluhan ay isang proseso na ganap na naaayon sa pangalawang batas, at ang huling prosesong ito ay dapat na sinamahan ng isang napakalaking pagtaas sa entropy. Ang huling estado ng Uniberso, "maliit" sa pamamagitan ng geometrical na mga pamantayan, ay maaaring magkaroon ng isang hindi maisip na entropy, mas mataas kaysa sa medyo maagang yugto ng tulad ng isang collapsing cosmological na modelo, at ang spatial miniature mismo ay hindi nagtatakda ng isang "ceiling" para sa pinakamataas na halaga. ng entropy, bagama't ang ganitong "kisame" ( kapag binabaligtad ang daloy ng oras) ay makapagpaliwanag lamang kung bakit napakababa ng entropy noong Big Bang. Sa katunayan, ang gayong larawan (Larawan 3.14 a, b), na sa pangkalahatan ay kumakatawan sa pagbagsak ng Uniberso, ay nagmumungkahi ng solusyon sa kabalintunaan: bakit sa panahon ng Big Bang mayroong napakababang entropy kumpara sa kung ano ang maaaring mangyari, sa kabila ng katotohanan na ang pagsabog ay mainit (at ang ganoong estado ay dapat magkaroon ng pinakamataas na entropy). Ang sagot ay ang entropy ay maaaring tumaas nang radikal kung ang malalaking paglihis mula sa spatial na pagkakapareho ay pinahihintulutan, at ang pinakamalaking pagtaas ng ganitong uri ay nauugnay sa mga iregularidad dahil tiyak sa paglitaw ng mga black hole. Dahil dito, ang isang spatially homogenous na Big Bang ay maaaring magkaroon, medyo nagsasalita, hindi kapani-paniwalang mababang entropy, sa kabila ng katotohanan na ang mga nilalaman nito ay hindi kapani-paniwalang mainit.
Isa sa mga pinaka-nakakahimok na piraso ng katibayan na ang Big Bang ay talagang medyo spatially homogenous, pare-pareho sa geometry ng modelo ng FLRU (ngunit hindi pare-pareho sa mas pangkalahatang kaso ng isang disordered singularity na inilalarawan sa Fig. 3.14c), muling dumating. mula sa RI, ngunit sa pagkakataong ito ay may angular homogeneity nito kaysa sa thermodynamic na kalikasan nito. Ang homogeneity na ito ay ipinakita sa katotohanan na ang temperatura ng RI ay halos pareho sa anumang punto sa kalangitan, at ang mga paglihis mula sa homogeneity ay hindi hihigit sa 10-5 (nababagay para sa maliit na epekto ng Doppler na nauugnay sa ating paggalaw sa paligid ng bagay. ). Bilang karagdagan, mayroong halos unibersal na pagkakapareho sa pamamahagi ng mga kalawakan at iba pang bagay; Kaya, ang pamamahagi ng mga baryon (tingnan ang Seksyon 1.3) sa medyo malalaking kaliskis ay nailalarawan sa pamamagitan ng makabuluhang homogeneity, bagaman may mga kapansin-pansing anomalya, lalo na ang tinatawag na mga voids, kung saan ang density ng nakikitang bagay ay radikal na mas mababa kaysa sa average. Sa pangkalahatan, maaari itong maitalo na ang homogeneity ay mas mataas pa sa nakaraan ng Uniberso na ating tinitingnan, at ang RI ay ang pinakalumang ebidensya ng pamamahagi ng bagay na maaari nating direktang obserbahan.
Ang larawang ito ay naaayon sa pananaw na sa mga unang yugto ng pag-unlad nito ang Uniberso ay talagang sobrang homogenous, ngunit may bahagyang hindi regular na mga densidad. Sa paglipas ng panahon (at sa ilalim ng impluwensya ng iba't ibang uri ng "friction" - mga proseso na nagpapabagal sa mga kamag-anak na paggalaw), ang mga iregularidad ng density na ito ay tumindi sa ilalim ng impluwensya ng grabidad, na naaayon sa ideya ng unti-unting pagkumpol ng bagay. Sa paglipas ng panahon, tumataas ang clumping, na nagreresulta sa pagbuo ng mga bituin; pangkat sila sa mga kalawakan, na ang bawat isa ay bubuo ng napakalaking black hole sa gitna. Sa huli, ang clumping na ito ay dahil sa hindi maiiwasang epekto ng gravity. Ang ganitong mga proseso ay talagang nauugnay sa isang malakas na pagtaas sa entropy at nagpapakita na, na isinasaalang-alang ang gravity, ang primordial na nagniningning na bola, kung saan ang RI na lamang ang natitira ngayon, ay maaaring malayo sa pinakamataas na entropy. Ang thermal na katangian ng bola na ito, bilang ebidensya ng Planck spectrum na ipinapakita sa Fig. 3.13, ito lamang ang sinasabi: kung isasaalang-alang natin ang Uniberso (sa panahon ng huling pagkakalat) bilang isang sistema lamang na binubuo ng bagay at enerhiya na nakikipag-ugnayan sa isa't isa, kung gayon maaari nating ipagpalagay na ito ay aktwal na nasa thermodynamic equilibrium. Gayunpaman, kung isasaalang-alang din natin ang mga impluwensya ng gravitational, ang larawan ay nagbabago nang malaki.
Kung akala natin, halimbawa, ang isang gas sa isang selyadong lalagyan, natural na ipagpalagay na maaabot nito ang pinakamataas na entropy nito sa macroscopic na estado kapag ito ay pantay na ipinamahagi sa buong lalagyan (Fig. 3.15 a). Sa bagay na ito, ito ay magiging katulad ng isang mainit na bola na nakabuo ng RI, na pantay na ipinamamahagi sa kalangitan. Gayunpaman, kung papalitan mo ang mga molekula ng gas ng isang malawak na sistema ng mga katawan na konektado sa bawat isa sa pamamagitan ng gravity, halimbawa, mga indibidwal na bituin, makakakuha ka ng isang ganap na naiibang larawan (Larawan 3.15 b). Dahil sa mga epekto ng gravitational, ang mga bituin ay ipapamahagi nang hindi pantay, sa anyo ng mga kumpol. Sa huli, ang pinakamalaking entropy ay makakamit kapag maraming bituin ang gumuho o nagsanib sa mga black hole. Kahit na ang prosesong ito ay maaaring tumagal ng mahabang panahon (bagaman ito ay mapadali ng friction dahil sa pagkakaroon ng interstellar gas), makikita natin na sa huli, kapag ang gravity ay nangingibabaw, ang entropy ay mas mataas, mas hindi pare-pareho ang bagay na ipinamamahagi sa system .
Ang ganitong mga epekto ay maaaring masubaybayan kahit na sa antas ng pang-araw-araw na karanasan. Maaaring magtanong: ano ang papel ng Ikalawang Batas sa pagpapanatili ng buhay sa Lupa? Madalas mong marinig na nakatira tayo sa planetang ito salamat sa enerhiya na natanggap mula sa Araw. Ngunit hindi ito isang ganap na totoong pahayag kung isasaalang-alang natin ang Earth sa kabuuan, dahil halos lahat ng enerhiya na natanggap ng Earth sa araw sa lalong madaling panahon ay sumingaw muli sa kalawakan, sa madilim na kalangitan sa gabi. (Siyempre, ang eksaktong balanse ay bahagyang iaakma ng mga salik tulad ng global warming at ang pag-init ng planeta dahil sa radioactive decay.) Kung hindi, ang Earth ay magiging lalong mainit at hindi na matitirahan sa loob ng ilang araw! Gayunpaman, ang mga photon na direktang natanggap mula sa Araw ay may medyo mataas na frequency (sila ay puro sa dilaw na bahagi ng spectrum), at ang Earth ay naglalabas ng mas mababang frequency ng mga photon sa infrared spectrum sa kalawakan. Ayon sa pormula ni Planck (E = hν, tingnan ang seksyon 2.2), bawat isa sa mga photon na dumarating mula sa Araw nang paisa-isa ay may mas mataas na enerhiya kaysa sa mga photon na ibinubuga sa kalawakan, samakatuwid, upang makamit ang balanse, mas maraming photon ang dapat umalis sa Earth kaysa dumating ( tingnan ang Fig. 3.16). Kung mas kaunting mga photon ang dumating, kung gayon ang papasok na enerhiya ay magkakaroon ng mas kaunting mga antas ng kalayaan at ang papalabas na enerhiya ay magkakaroon ng higit pa, at samakatuwid, ayon sa Boltzmann's formula (S = k log V), ang mga papasok na photon ay magkakaroon ng mas kaunting entropy kaysa sa mga papalabas. . Ginagamit namin ang low-entropy energy na nasa mga halaman para mapababa ang sarili naming entropy: kumakain kami ng mga halaman o herbivore. Ito ay kung paano nabubuhay at umuunlad ang buhay sa Earth. (Malamang, ang mga kaisipang ito ay unang malinaw na nabuo ni Erwin Schrödinger noong 1967, nang isulat niya ang kanyang rebolusyonaryong aklat na Life as It Is [Schrödinger, 2012]).
Ang pinakamahalagang katotohanan tungkol sa mababang entropy na balanse ay ito: Ang Araw ay isang mainit na lugar sa isang ganap na madilim na kalangitan. Ngunit paano lumitaw ang gayong mga kondisyon? Maraming mga kumplikadong proseso ang gumanap ng isang papel, kabilang ang mga nauugnay sa mga thermonuclear na reaksyon, atbp., ngunit ang pinakamahalagang bagay ay ang Araw ay umiiral sa lahat. At ito ay lumitaw dahil ang solar matter (tulad ng bagay na bumubuo sa iba pang mga bituin) ay nabuo sa pamamagitan ng isang proseso ng gravitational clumping, at ang lahat ay nagsimula sa isang medyo pare-parehong pamamahagi ng gas at dark matter.
Dito kailangan nating banggitin ang isang mahiwagang substansiya na tinatawag na dark matter, na tila bumubuo ng 85% ng materyal (non-Λ) na nilalaman ng Uniberso, ngunit ito ay nakita lamang sa pamamagitan ng gravitational interaction, at ang komposisyon nito ay hindi kilala. Ngayon ay isinasaalang-alang na lamang natin ang bagay na ito kapag tinatantya ang kabuuang masa, na kinakailangan kapag kinakalkula ang ilang mga numerical na dami (tingnan ang mga seksyon 3.6, 3.7, 3.9, at para sa kung ano ang mas mahalagang teoretikal na papel na maaaring gampanan ng dark matter, tingnan ang seksyon 4.3). Anuman ang isyu sa madilim na bagay, nakikita natin kung gaano kahalaga ang mababang-entropy na katangian ng orihinal na pare-parehong pamamahagi ng bagay na napatunayan na para sa ating buhay. Ang ating pag-iral, gaya ng pagkakaintindi natin, ay nakasalalay sa low-entropy gravitational reserve na katangian ng paunang unipormeng pamamahagi ng bagay.
Narito tayo sa isang kapansin-pansin—sa katunayan, hindi kapani-paniwala—ang aspeto ng Big Bang. Ang misteryo ay namamalagi hindi lamang sa kung paano ito nangyari, kundi pati na rin sa katotohanan na ito ay isang napakababang kaganapan sa entropy. Bukod dito, ang kapansin-pansin ay hindi ang ganitong pangyayari kundi ang katotohanan na ang entropy ay mababa lamang sa isang partikular na aspeto, ibig sabihin: ang gravitational degrees ng kalayaan ay, sa ilang kadahilanan, ay ganap na pinigilan. Ito ay kabaligtaran nang husto sa mga antas ng kalayaan ng bagay at (electromagnetic) radiation, dahil sila ay lumilitaw na labis na nasasabik sa isang mainit na estado na may pinakamataas na entropy. Sa aking palagay, ito marahil ang pinakamalalim na misteryo ng kosmolohiya, at sa ilang kadahilanan ay nananatili pa rin itong minamaliit!
Kinakailangang pag-isipan nang mas detalyado kung gaano kaespesyal ang estado ng Big Bang at kung anong entropy ang maaaring lumabas sa proseso ng gravitational clumping. Alinsunod dito, kailangan mo munang mapagtanto kung ano ang hindi kapani-paniwalang entropy na talagang likas sa isang black hole (tingnan ang Fig. 3.15 b). Tatalakayin natin ang isyung ito sa seksyon 3.6. Ngunit sa ngayon, buksan natin ang isa pang problema na nauugnay sa sumusunod, medyo malamang na posibilidad: pagkatapos ng lahat, ang Uniberso ay maaaring aktwal na maging spatially infinite (tulad ng sa kaso ng mga modelo ng FLRU na may K 0, tingnan ang seksyon 3.1) o hindi bababa sa karamihan sa Uniberso ay maaaring hindi direktang namamasid. Alinsunod dito, nilapitan natin ang problema ng mga cosmological horizons, na tatalakayin natin sa susunod na seksyon.
» Higit pang mga detalye tungkol sa aklat ay matatagpuan sa
»
»
Para sa Khabrozhiteley 25% na diskwento gamit ang kupon - Bagong Agham
Sa pagbabayad ng papel na bersyon ng aklat, isang elektronikong libro ang ipapadala sa pamamagitan ng e-mail.
Pinagmulan: www.habr.com