...17 марта 2014 года было сделано важнейшее научное открытие, которое в силу не известных мне причин почему-то прошло мимо народных масс. Помните, когда в 2012 году нашли бозон Хиггса, был ажиатаж и даже домохозяйки с жаром обсуждали нарушения электрослабой симметрии и актуальность Стандартной модели, а тут и упоминания в СМИ особо не было...Открытие было сделано на Южном полюсе, там находится здоровенный радиотелескоп BICEP2, который ловит реликтовое излучение...Реликтовый свет оказался в высокой степени изотропным...
...Так вот реликтовое излучение тоже изотропно, причем в очень хорошей степени. Но все же есть мелкие шероховатости, легенькая, почти незаметная анизотропность. Оказалось, что эта анизотропность проявляется в реликтовом свете в виде двух мааленьких поляризационных компоненточек, называемых Е-мода и В-мода.
Так вот, 17 марта 2014 года ученые на Южном полюсе нашли В-моду. Моду, которая хранит информацию о первой секунде жизни Вселенной. Можно справедливо возмутиться: «Ну, нашли какую-то моду, толку-то? Но суть в том, что явление этой моды миру есть доказательство верности Инфляционной Модели Вселенной, разработанной гениальным советским физиком Андреем Линде, и данная модель Вселенной, в свою очередь открывает крышесносные предположения об устройстве мира, но об этом чуть позже.
...Итак, 17 марта 2014 года состоялась пресс–конференция в Гарвард–Смитсоновском центре по астрофизике где были объявлены два важнейших открытия:
1. Доказано существование реликтовых гравитационных волн.
2. Инфляционная модель Вселенной считается официально принятой моделью Большого Взрыва.
Ниже есть продолжение.
А теперь, собственно, что же за зверь такой эта Инфляционная Модель Вселенной? Все хоть раз слышали о теории Большого взрыва. Теория Большого Взрыва утверждает, что раньше наша Вселенная была маленькая и горячая, с тех пор она расширяется и остывает. Точка.http://www.spletnik.ru/blogs/govoryat_chto/102298_andrey-linde-i-inflyatciya
Именно так, в классической теории Большого Взрыва нет самого важного — нет собственно Большого Взрыва. Нигде не упоминается, что это был за "взрыв", что же там взорвалось, куда взорвалось, как и почему.
Известно, что еще раньше вся Вселенная была собрана в одну точку, называемую точкой сингулярности, которая позже взорвалась по каким–то своим внутренним причинам.
Замечу, что теория Большого Взрыва сегодня не является теорией, как таковой, это вполне себе научно установленный факт, подтверждаемый огромным количеством наблюдений. Но вот насчет точки сингулярности (лежащей вне пределов границ применимости теории Большого Взрыва) у ученых не только нет единого мнения, у них вообще никакого мнения нет.
Никто не имеет ни малейшего понятия, что это за "сингулярность". Сингулярность это вообще заменитель фразы "я не знаю". Вот так вот все с ней плохо.
Теория Большого Взрыва была сформулирована в 20–х годах прошлого столетия, и вот уже с тех пор целый век ученые только и занимаются тем, что пытаются понять, в чем же суть сингулярности, и нельзя ли как–нибудь от нее избавиться?
Основная проблема сингулярности — в ней происходит натуральное деление на ноль, причем в самом прямом смысле. Все формулы превращаются в чепуху и одна бесконечность начинает наползать на другую. А это конец физики, конец науки, дальше живут лишь драконы и феи.
Много разных способов, подходов и хитростей предлагалось на замену сингулярности, лучше всех получилось у американского физика Алана Гута в 1981–м году. Гут конечно не сам все придумал, он основывался на работах своих предшественников, в частности Алексея Старобинского, который высказывал похожие идеи раньше.
Гут предложил сделать хитрый финт, а именно, заменить везде-привезде слово “сингулярность” на словосочетание “скалярное поле”.
Что это за "скалярное поле", каковы его характеристики, откуда оно появилось, что вообще происходит — все так же нет ответов. Т. е. пока конечно это не более чем замена шила на мыло. Но!
По Гуту, первоначальная протоВселенная была безвидна и пуста, в ней ничего не было и ничего не происходило, она была бесконечна и была заполнена этим самым скалярным полем, про которое нам ничего не известно.
Что такое, собственно, “скаляр” тут расписывать не к месту, если совсем просто, можно считать что в этом поле присутствует какая–то "напряженность". Поле несет в себе некую энергию, как грозовое облако, несет воду.
Чем эта ситуация лучше предыдущей с сингулярностью с точки зрения физики? Да всем! Пусть ничегошеньки нам и не ведомо про это поле, леший знает что там была за напряженность и откуда она взялась, но это вам не деление на ноль. Теперь есть решаемая задача и наконец-то можно начать писать любименькие формулы и сравнивать с результатами непосредственных наблюдений и экспериментов.
Все это звучит смешно и не правдоподобно, но это оказался реальный прорыв.
Беда в том что Алан Гут хоть и принес идею скалярного поля и его инфляцию в массы, но увы, посчитать на языке математики ничего не смог. Опять пришло деление на ноль, началась абра-кадабра и про инфляцию все забыли пока за дело не взялся Андрей Линде.
Андрей все посчитал и исправил, формулы заиграли на досках а феи с драконами ушли в небытие. И такого он там насчитал я вам скажу, но все по порядку.
Мы помним, что то, что было до нашей Вселенной, было заполнено неким скалярным полем. Представьте, висит себе (или лежит, или стоит) это поле - ВЕЗДЕ, совершенно однородное, ну или почти однородное и в ус не дует. И тут в дело вступает квантовая механика. Что за хрень такая это скалярное поле мы, как вы помните, не знаем, но квантовые флуктуации-то никто не отменял. Что означает, что даже если это поле изначально было однородным, все равно со временем, под действием квантовых флуктуаций в нем появятся маленькие неоднородности, которые могут накладываться друг на друга и образовывать неоднородности побольше.
Гипотетически, внутри поля существует внутреннее трение и оно очень большое. Очень–очень большое. И плюс в местах этих неоднородностей происходит разряжение этого поля (ученые знают, вы поверьте мне на слово) типа как разряд в электрическом поле (но именно что типа).
Разряжение скалярного поля в свою очередь ответственно за создание вакуума, т.е. нашего родимого пространства–времени. Т. е. представьте в этом поле надувается маленький шарик, наполненный вакуумом, который есть не что иное как наша Вселенная.
Если бы все происходило без трения, напряженность скалярного поля упала бы очень быстро и у нас получился бы маленький пузырек вакуума в огромном безбрежном океане протоВселенной. Но трение (а по сути само скалярное поле) не дает напряженности падать быстро, мешает и тянет само себя назад. Из–за этого, в то время как напряженность медленно снижается, фактически стоит на месте, "сила надувания", т.е. сила, которая распирает образующийся вакуум во все стороны остается постоянной, и продолжает накачивать с прежним усилием, не смотря на то, что размеры новорожденной Вселенной все увеличиваются и увеличиваются.
Вышеописанное есть не что иное как уровнение, решением которого является экспонента. Т.е. получается натуральное экспоненциальное расширение Вселенной. В миллиарды миллиардов миллиардов раз. За не очень большой, промежуток времени.
Что это значит? А значит это, что никакого Большого Взрыва как "взрыва" вовсе не было. Было быстрое, очень быстрое "надувание и расширение" пузырька нашей Вселенной, именно что инфляция, от английского слова inflate — "накачивать", "раздувать".
Такова примерная, кратенькая суть Инфляционной модели.
Инфляция очень полюбилась ученым, ведь в отличие от классической теории Большого взрыва, она позволяют объяснить многие наблюдаемые феномены (проблема начальных условий, проблема однородности и изотропности наблюдаемой Вселенной, проблема плоскости наблюдаемой Вселенной, проблема с магнитными монополями и много чего еще), перед которыми сингулярность Большого взрыва пасовала. А 17 марта 2014 было найдено то самое доказательство верности данной теории. Конечно впереди еще долгая дорога расчетов, ошибок и экспериментов, но это реальный успех!
И напоследок те самые, обещанные раннее крышесносные предположения, вытекающие из Инфляционной модели.
Расчеты Андрея Линде официально называются “Хаотическая теория инфляции”. И согласно этим расчетам, данные “пузыри”, как наша вселенная просто обязаны хаотически, т.е. случайно, возникать везде и всюду в скалярном поле. А это значит, что наш конкретный Большой Взрыв, приведший к образованию нашей конкретной Вселенной — лишь один разряд, отдельный конкретный пузырь образовавшегося пространства, что мы зовем нашим космосом. А вокруг не просто "может быть", а по формулам прямо–таки "обязательно" должны плавать миллиарды и миллиарды других пузырей, других вселенных. В каждой из этих вселенных скалярное поле падало/разряжалось чуточку иначе, а следовательно законы физики в этих вселенных могут существенно отличаться от наших. Звезды и галактики там могли и вовсе не образоваться, или наоборот, там могло образоваться такое, что нам и не снилось в самых диких фантазиях.
Всю эту феерию вселенных называют Мультивселенная, хотя сам Линде предпочитает говорить по–русски "Многоликая Вселенная". Получается, что современное научное понимание происхождения и устройства нашего мира сейчас таково:
Существует бесконечная или как минимум очень большая мультивселенная, заполненная неким скалярным полем. Как долго она существует, откуда сама появилась, каковы условия в этой мультивселенной — мы понятия не имеем. Но ученые довольно сильно уверены, что в некоторых местах этой мультивселенной скалярное поле начинает падать, надувая пузыри обычных вселенных и образовывая в них привычное нам пространство–время. Наш конкретный пузырь начал надуваться около 13.8 миллиардов лет назад, и скалярное поле в нашей Вселенной, кстати, никуда не делось, теперь оно находится почти в минимуме, но не равно нулю! То, что расталкивает галактики нашей Вселенной в стороны, и что мы называем Темной Энергией, это и есть то самое "скалярное поле", точнее сказать, лишь часть его.
Вокруг пузыря нашей Вселенной находятся пузыри других вселенных, которые образуются от падения скалярного поля в тех конкретных местах. Где–то их собственный местечковый большой взрыв только–только начинается, а где–то все уже давно закончилось, а "между" этими вселенными находится просто скалярное поле в своем высоком энергетическом состоянии. Мультивселенная становится похожа на швейцарский сыр, где сам сыр это скалярное поле, а дырки в нем — мириады и мириады вселенных, одна из которых наша.
Очень толковое объяснение Инфляционной модели вселенной можно почитать тут: sly2m.livejournal Интересный журнал для любителей теоритической физики.
“Можно ли пробурить тоннели сквозь это скалярное поле, чтобы попасть в другие "параллельные" вселенные? Неизвестно.
Как далеко от нашего пузыря до соседнего, и можно ли пробраться туда через высшие измерения? Неизвестно.
Существуют ли они вообще в действительности эти другие вселенные вокруг нашей или все это лишь фантазии? Неизвестно, но теперь в науке этому есть очень сильная уверенность.” (с)
Круто, да?!...
No comments:
Post a Comment