Kamēr cilvēce pastāv, tik daudz un tā cenšas izprast Visuma uzbūvi. Jā, daudzi saka, ka tas ir "bezjēdzīgs satraukums", mēs patiesībā neko nezinām, un nākamajās paaudzēs mēs neko nemācīsimies, un varbūt pat līdz cilvēku civilizācijas beigām. Nu varbūt viņiem ir taisnība, bet spekulēsim …
Lielā sprādziena teorija ir kļuvusi gandrīz tikpat vispārpieņemts kosmoloģiskais modelis kā Zemes rotācija ap Sauli. Saskaņā ar teoriju, apmēram pirms 14 miljardiem gadu spontānas svārstības absolūtā tukšumā noveda pie Visuma rašanās. Kaut kas subatomisku daļiņu izmērs tika paplašināts līdz neiedomājamiem izmēriem sekundes dalījumā. Bet šajā teorijā ir daudz problēmu, par kurām fiziķi cīnās, izvirzot arvien vairāk jaunu hipotēžu.
Tātad, kas ir nepareizs Lielā sprādziena teorijā?
Kas ir nepareizi lielā sprādziena teorijā
1. No teorijas izriet, ka visas planētas un zvaigznes bija izveidojušās no putekļiem, kas sprādziena rezultātā izkaisīti pa kosmosu. Bet kas notika pirms tā, nav skaidrs: šeit mūsu matemātiskais telpas-laika modelis pārstāj darboties. Visums radās sākotnējā vienskaitļa stāvoklī, kuru nevar izmantot mūsdienu fizika. Teorija neapsver arī singularitātes vai matērijas un enerģijas rašanās cēloņus. Tiek uzskatīts, ka atbildi uz jautājumu par sākotnējās singularitātes esamību un izcelsmi sniegs kvantu gravitācijas teorija.
2. VISKOSMOLOĢISKĀKIE PARAUGI PAREDZ, ka viss Visums ir daudz lielāks nekā novērojamā daļa - sfērisks reģions ar diametru aptuveni 90 miljardi gaismas gadu. Mēs redzam tikai to Visuma daļu, no kuras gaisma spēja sasniegt Zemi 13,8 miljardu gadu laikā. Bet teleskopi kļūst labāki, mēs pamanām arvien vairāk un tālus objektus, un līdz šim nav pamata uzskatīt, ka šis process apstāsies.
Reklāmas video:
3. NO LIELAIS eksplozijas brīža UNIVERSĀLS PAPLAŠINĀJAS AR PAPLAŠINĀŠANU. Smagākā mūsdienu fizikas noslēpums ir jautājums par to, kas izraisa paātrinājumu. Saskaņā ar darba hipotēzi Visums satur neredzamu komponentu, ko sauc par "tumšo enerģiju". Lielā sprādziena teorija nepaskaidro, vai Visums izplešas uz nenoteiktu laiku, un, ja tā, tad kur tas novedīs - pie tā pazušanas vai kaut kas cits.
4. VAI NEATKARĪGĀ ŅTŪTNAS MEHĀNIKA, KAS NOSLĒGTA RELATIVISTISKĀ FIZIKA, to nevar saukt par kļūdainu. Tomēr pasaules uztvere un Visuma aprakstīšanas modeļi ir pilnībā mainījušies. Lielā sprādziena teorija paredzēja vairākas lietas, kas iepriekš nebija zināmas. Tādējādi, ja tā vietā nāk cita teorija, tad tai vajadzētu būt līdzīgai un paplašināt pasaules izpratni.
Mēs pievērsīsimies visinteresantākajām teorijām, kas apraksta alternatīvos Lielā sprādziena modeļus.
Visums ir kā melnā cauruma mirāža
Visums radies no zvaigznes sabrukšanas četrdimensiju Visumā, saka zinātnieki no Perimetra teorētiskās fizikas institūta. Viņu pētījumu rezultāti tika publicēti žurnālā Scientific American. Nyayesh Afshordi, Robert Mann un Razi Purhasan saka, ka mūsu trīsdimensiju Visums kļuva par sava veida "hologrāfisko mirāžu", kad sabruka četrdimensiju zvaigzne. Pretstatā Lielā sprādziena teorijai, saskaņā ar kuru Visums radās no ārkārtīgi karsta un blīva telpas laika, kurā nepiemēro standarta fizikas likumus, jaunā četrdimensiju Visuma hipotēze izskaidro gan tā rašanās iemeslus, gan tā straujo izplešanos.
Saskaņā ar scenāriju, ko formulēja Afshordi un viņa kolēģi, mūsu trīsdimensiju Visums ir sava veida membrāna, kas peld cauri vēl apjomīgākam visumam, kas jau pastāv četrās dimensijās. Ja šajā četrdimensiju telpā pastāvētu pašas savas četrdimensiju zvaigznes, tās arī eksplodētu, tāpat kā trīsdimensiju zvaigznes mūsu Visumā. Iekšējais slānis kļūtu par melno caurumu, un ārējais slānis tiktu izmests kosmosā.
Mūsu Visumā melnos caurumus ieskauj sfēra, ko sauc par notikumu horizontu. Un, ja trīsdimensiju telpā šī robeža ir divdimensiju (piemēram, membrāna), tad četrdimensiju Visumā notikumu horizontu ierobežo sfēra, kas pastāv trīs dimensijās. Četrdimensiju zvaigznes sabrukuma datorsimulācijas parādīja, ka tās trīsdimensiju notikumu horizonts pakāpeniski paplašināsies. Tas ir tas, ko mēs novērojam, 3D membrānas augšanu saucot par Visuma paplašināšanos, uzskata astrofiziķi.
Liela iesaldēšana
Alternatīva Lielajam sprādzienam varētu būt Big Freeze. Melbārža universitātes fiziķu grupa Džeimsa Kvatha vadībā iepazīstināja ar Visuma dzimšanas modeli, kas vairāk izskatās pēc pakāpeniska amorfas enerģijas sasalšanas procesa, nevis par tā izšļakstīšanos un izplešanos trīs kosmosa virzienos.
Pēc zinātnieku domām, bezveidīga enerģija, piemēram, ūdens, kas atdzesēts līdz kristalizācijai, veido parasto trīs telpisko un vienu laika dimensiju.
Lielā sasaluma teorija rada šaubas par Alberta Einšteina šobrīd pieņemto paziņojumu par telpas un laika nepārtrauktību un gludumu. Iespējams, ka telpai ir tās sastāvdaļas - nedalāmi celtniecības bloki, piemēram, mazi atomi vai pikseļi datorgrafikā. Šie bloki ir tik mazi, ka tos nevar novērot, tomēr, ievērojot jauno teoriju, var atklāt defektus, kuriem būtu jāatstaro citu daļiņu plūsmas. Zinātnieki ir aprēķinājuši šādus efektus, izmantojot matemātisku aparātu, un tagad viņi mēģinās tos eksperimentāli atklāt.
Visums bez sākuma vai beigām
Ahmeds Farag Ali no Benha universitātes Ēģiptē un Sauria Das no Lethbridge Universitātes Kanādā ir ierosinājuši jaunu risinājumu singularitātes problēmai, izraujot Lielo sprādzienu. Viņi Frīdmana vienādojumā iepazīstināja ar slavenā fiziķa Deivida Bohma idejām, aprakstot Visuma paplašināšanos un Lielo sprādzienu. "Tas ir pārsteidzoši, ka mazie grozījumi potenciāli var atrisināt tik daudz jautājumu," saka Das.
Iegūtais modelis apvienoja vispārējo relativitāti un kvantu teoriju. Tas ne tikai noliedz savdabību, kas notika pirms Lielā sprādziena, bet arī neļauj Visumam laika gaitā atgriezties sākotnējā stāvoklī. Pēc iegūtajiem datiem Visumam ir ierobežots izmērs un bezgalīgs kalpošanas laiks. Fizikāli modelis apraksta Visumu, kas piepildīts ar hipotētisku kvantu šķidrumu, kas sastāv no gravitoniem - daļiņām, kas nodrošina gravitācijas mijiedarbību.
Zinātnieki arī apgalvo, ka viņu atklājumi saskan ar jaunākajiem Visuma blīvuma mērījumiem.
Bezgalīga haotiska inflācija
Termins "inflācija" attiecas uz straujo Visuma paplašināšanos, kas notika eksponenciāli pirmajos brīžos pēc Lielā sprādziena. Pati par sevi inflācijas teorija neatspēko Lielā sprādziena teoriju, bet tikai interpretē to atšķirīgi. Šī teorija atrisina vairākas pamata problēmas fizikā.
Saskaņā ar inflācijas modeli, neilgi pēc tā sākuma Visums ļoti īsu laiku eksponenciāli paplašinājās: tā lielums divkāršojās. Zinātnieki uzskata, ka 10 līdz -36 grādu sekundēs Visuma izmērs ir palielinājies vismaz par 10 līdz 30-50 grādiem un, iespējams, vairāk. Inflācijas fāzes beigās Visumu piepildīja ar brīvo kvarku, gluonu, leptonu un augstas enerģijas kvantu superhot plazmu.
Koncepcija nozīmē, ka pasaulē ir daudz izolētu Visumu ar dažādām ierīcēm.
Fiziķi ir secinājuši, ka inflācijas modeļa loģika nav pretrunā ar ideju par jaunu Visumu pastāvīgu daudzkārtēju dzimšanu. Kvantu svārstības - tādas pašas kā tās, kas izraisīja mūsu pasauli - var rasties jebkurā daudzumā, ja vien apstākļi ir piemēroti. Pilnīgi iespējams, ka mūsu Visums izcēlās no svārstību zonas, kas izveidojās priekšgājēja pasaulē. Var arī pieņemt, ka kādreiz un kaut kur mūsu Visumā veidosies svārstības, kas “izpūsīs” jaunu, pavisam cita veida Visumu. Šajā modelī bērnu Visumi var nepārtraukti atdalīties. Turklāt nemaz nav nepieciešams, lai jaunajās pasaulēs tiktu ieviesti tie paši fiziskie likumi. Koncepcija nozīmē, ka pasaulē ir daudz izolētu Visumu ar dažādām ierīcēm.
Cikliskā teorija
Pols Šteinhards, viens no fiziķiem, kurš lika pamatus inflācijas kosmoloģijai, nolēma šo teoriju attīstīt tālāk. Zinātnieks, kurš vada Prinstonas Teorētiskās fizikas centru, kopā ar Neilu Turoku no Perimetra Teorētiskās fizikas institūta grāmatā Endless Universe: Beyond the Big Bang ("Infinite Universe: Beyond the Big Bang") izklāstīja alternatīvu teoriju. Viņu modelis ir balstīts uz kvantu supervirziena teorijas vispārinājumu, kas pazīstams kā M-teorija. Pēc viņas teiktā, fiziskajai pasaulei ir 11 dimensijas - desmit telpiskās un viena laika. Tajā "peld" zemāku izmēru atstarpes, tā saucamās klijas (saīsināti - "membrāna"). Mūsu Visums ir tikai viens šāds prāts.
Šteinharda un Turokas modelis apgalvo, ka lielais sprādziens notika mūsu smadzeņu sadursmes rezultātā ar citu smadzenēm - nezināmu Visumu. Šajā scenārijā sadursmes notiek bezgalīgi. Saskaņā ar Šteinharda un Turokas hipotēzi, blakus mūsu smadzenēm "peld" vēl trīsdimensiju smadzenes, kas atdalītas ar nelielu attālumu. Tas arī izplešas, saplacinās un iztukšojas, bet pēc triljona gadu klijas sāks saplūst un galu galā sabruks. Tas izdalīs milzīgu enerģijas daudzumu, daļiņas un radiāciju. Šī kataklizma uzsāks vēl vienu Visuma izplešanās un atdzišanas ciklu. No Šteinharda un Turokas modeļa izriet, ka šie cikli bija pagātnē un noteikti atkārtosies arī nākotnē. Kā šie cikli sākās, teorija klusē.
Visums ir kā dators
Cita hipotēze par Visuma struktūru saka, ka visa mūsu pasaule ir nekas vairāk kā matrica vai datorprogramma. Ideju, ka Visums ir digitālais dators, pirmo reizi aizsāka vācu inženieris un datoru pionieris Konrāds Zuse savā grāmatā “Aprēķinot kosmosu”. Starp tiem, kas arī uzskatīja Visumu par milzu datoru, ir fiziķi Stefans Volframs un Žerārs Hoofts.
Digitālās fizikas teorētiķi pieņem, ka Visums būtībā ir informācija un tāpēc aprēķināms. No šiem pieņēmumiem izriet, ka Visumu var uzskatīt par datorprogrammas vai digitālās skaitļošanas ierīces rezultātu. Šis dators varētu būt, piemēram, milzu šūnu automāts vai universāla Tjūringa mašīna.
Nenoteiktības principu kvantu mehānikā sauc par netiešu Visuma virtuālā rakstura pierādījumu.
Saskaņā ar teoriju, katrs fiziskās pasaules objekts un notikums rodas, uzdodot jautājumus un reģistrējot atbildes “jā” vai “nē”. Tas ir, aiz visa, kas mūs ieskauj, tiek slēpts noteikts kods, līdzīgs datorprogrammas binārajam kodam. Un mēs esam sava veida saskarne, caur kuru parādās piekļuve “universālā interneta” datiem. Nenoteiktības principu kvantu mehānikā sauc par netiešu Visuma virtuālā rakstura pierādījumu: matērijas daļiņas var pastāvēt nestabilā formā, un tās ir "fiksētas" noteiktā stāvoklī tikai tad, kad tās novēro.
Digitālās fizikas sekotājs Džons Archibalds Vīlers rakstīja: “Nebūtu nepamatoti iedomāties, ka informācija ir gan fizikas, gan datora kodolā. Viss no mazliet. Citiem vārdiem sakot, viss, kas pastāv - katra daļiņa, katrs spēka lauks, pat pats telpas-laika kontinuums - saņem savu funkciju, nozīmi un, visbeidzot, pašu eksistenci."
Stacionārā Visuma teorija
Saskaņā ar nesen atgūto Alberta Einšteina manuskriptu, lielais zinātnieks veltīja cieņu britu astrofiziķim Fredam Hoilam par teoriju, ka kosmoss var paplašināties bezgalīgi, saglabājot vienmērīgu blīvumu, ja spontānas ģenerēšanas procesā pastāvīgi parādās jauna viela. Gadu desmitiem Hoīla idejas daudzi uzskatīja par muļķībām, taču nesen atklātais dokuments parāda, ka Einšteins vismaz uztvēra savu teoriju nopietni.
Stacionāra Visuma teoriju 1948. gadā ierosināja Hermans Bondi, Tomass Golds un Freds Hoilejs. Tas iznāca no ideālā kosmoloģiskā principa, kurš nosaka, ka Visums jebkurā brīdī izskatās vienādi vienmēr (makroskopiskā nozīmē). No filozofiskā viedokļa tas ir pievilcīgi, jo tad Visumam nav sākuma un beigu. Teorija bija populāra 50. un 60. gados. Saskaroties ar norādēm, ka Visums paplašinās, tā atbalstītāji ierosināja, ka Visumā pastāvīgi dzimst jauna matērija ar nemainīgu, bet mērenu ātrumu - daži atomi uz kubikkilometru gadā.
Kvazāru novērojumi tālās (un vecās, no mūsu viedokļa) galaktikās, kas mūsu zvaigžņu vidē neeksistē, atdzesēja teorētiķu entuziasmu, un tas beidzot tika atslābināts, kad zinātnieki atklāja kosmisko fona starojumu. Neskatoties uz to, lai arī Hoilas teorija nenesa viņam laurus, viņš veica pētījumu sēriju, kas parādīja, cik visumā parādījās atomi, kas ir smagāki par hēliju. (Tās parādījās pirmo zvaigžņu dzīves cikla laikā augstā temperatūrā un spiedienā.) Ironiski, ka viņš bija arī viens no termina “liels sprādziens” līdzradītājiem.
Nogurusi gaisma
Edvīns Habls pamanīja, ka gaismas viļņu garums no tālām galaktikām ir novirzīts uz spektra sarkano daļu, salīdzinot ar tuvējo zvaigžņu ķermeņu izstaroto gaismu, norādot uz fotonu enerģijas zudumu. "Sarkanā nobīde" ir izskaidrota kontekstā ar paplašināšanos pēc lielā sprādziena kā Doplera efekta funkcija. Stacionāro Visumu modeļu atbalstītāji tā vietā ir ieteikuši, ka gaismas fotoni pakāpeniski zaudē enerģiju, pārvietojoties pa kosmosu, pārejot uz garākiem viļņiem, spektra sarkanajā galā mazāk enerģētiski. Šo teoriju pirmo reizi ierosināja Fritz Zwicky 1929. gadā.
Ar nogurušu gaismu saistītas vairākas problēmas. Pirmkārt, nav iespējams mainīt fotona enerģiju, nemainot tā impulsu, kam vajadzētu radīt izplūšanas efektu, kuru mēs neievērojam. Otrkārt, tas neizskaidro novērotos supernovas gaismas izstarojuma modeļus, kas lieliski sader ar paplašinošā Visuma modeli un īpašo relativitāti. Visbeidzot, lielākā daļa noguruma gaismas modeļu ir balstīti uz nepaplašināmo Visumu, bet tas rada fona starojuma spektru, kas neatbilst mūsu novērojumiem. Skaitliskā izteiksmē, ja nogurušās gaismas hipotēze būtu pareiza, visam novērotajam kosmiskā fona starojumam būtu jārodas no avotiem, kas ir tuvāk mums nekā Andromedas galaktika (mums tuvākā galaktika), un viss, kas ārpus tā būtu, būtu mums neredzams.
Mūžīgā inflācija
Lielākā daļa mūsdienu agrīnā Visuma modeļu postulē īsu eksponenciāla pieauguma periodu (pazīstamu kā inflāciju), ko izraisa vakuuma enerģija, kura laikā kaimiņu daļiņas ātri tiek atdalītas ar milzīgiem kosmosa reģioniem. Pēc šīs inflācijas vakuuma enerģija sadalījās karstā plazmas zupā, kurā veidojās atomi, molekulas un tā tālāk. Pastāvīgās inflācijas teorijā šis inflācijas process nekad nebeidzās. Tā vietā kosmosa burbuļi pārstātu uzbriest un nonāktu zemas enerģijas stāvoklī, lai izvērstos inflācijas telpā. Šādi burbuļi būtu kā tvaika burbuļi verdošā ūdens katlā, tikai šoreiz katls vienmērīgi augs.
Saskaņā ar šo teoriju mūsu Visums ir viens no vairāku Visumu burbuļiem, kam raksturīga pastāvīga inflācija. Viens no šīs teorijas aspektiem, ko varētu pārbaudīt, ir pieņēmums, ka divi Visumi, kas ir pietiekami tuvu satikšanai, radītu traucējumus katra Visuma kosmosa laikā. Labākais atbalsts šādai teorijai būtu šāda pārkāpuma pierādījumu atrašana uz CMB fona.
Pirmo inflācijas modeli ierosināja padomju zinātnieks Aleksejs Starobinskis, bet Rietumos tas kļuva slavens, pateicoties fiziķim Alanam Gutam, kurš ierosināja, ka agrīnais Visums varētu būt pārdzesēts un ļautu eksponenciālai izaugsmei sākties pat pirms Lielā sprādziena. Andrejs Linde ņēma šīs teorijas un, pamatojoties uz tām, izstrādāja "mūžīgās haotiskās izplešanās" teoriju, saskaņā ar kuru, tā vietā, lai būtu nepieciešams Lielais sprādziens, ar nepieciešamo potenciālo enerģiju, izplešanās var sākties jebkurā vietā skalārā telpā un pastāvīgi notikt visā daudzslāņu versijā.
Lūk, ko saka Linde: "Visuma ar vienu fizikas likumu vietā mūžīgā haotiskā inflācija paredz sevi replicējošu un mūžīgi pastāvošu multiversu, kurā viss ir iespējams."
Četrdimensiju melnā cauruma mirāža
Standarta lielā sprādziena modelī teikts, ka Visums eksplodēja no bezgalīgi blīvas singularitātes, taču tas neļauj viegli izskaidrot tā gandrīz vienmērīgo temperatūru, ņemot vērā salīdzinoši īso laiku (pēc kosmiskajiem standartiem), kas pagājis kopš šī brutālā notikuma. Daži uzskata, ka tas varētu izskaidrot nezināmu enerģijas veidu, kas izraisīja Visuma paplašināšanos ātrāk nekā gaismas ātrums. Fizikāņu grupa no Perimetra Teorētiskās fizikas institūta ir ierosinājusi, ka Visums būtībā var būt trīsdimensiju mirāža, kas izveidota uz notikumu horizonta, kad četrdimensiju zvaigzne sabrūk melnajā caurumā.
Niayesh Afshordi un viņa kolēģi izpētīja Minhenes Ludviga Maksimilija universitātes komandas 2000. gada priekšlikumu, ka mūsu Visums var būt tikai viena membrāna, kas pastāv “tilpuma Visumā” ar četrām dimensijām. Viņi nolēma, ka, ja šajā masīvajā Visumā ir arī četrdimensiju zvaigznes, viņi varētu izturēties tāpat kā viņu trīsdimensiju kolēģi mūsu Visumā - eksplodēt supernovās un sabrukt melnajos caurumos.
Trīsdimensiju melnos caurumus ieskauj sfēriska virsma - notikuma horizonts. Kamēr 3D melnā cauruma notikuma horizonta virsmai ir divdimensiju, četrdimensiju melnā cauruma notikuma horizonta formai jābūt 3D - hipersfērai. Kad Afshordi komanda modelēja 4D zvaigznes nāvi, viņi atklāja, ka izvirdtais materiāls ir izveidojis 3D dimensiju (membrānu) ap notikuma horizontu un lēnām izplešas. Komanda sprieda, ka mūsu Visums varētu būt mirāža, kas veidota no gružiem no četrdimensiju sabrūkošās zvaigznes ārējiem slāņiem.
Tā kā četrdimensiju tilpuma Visums var būt daudz vecāks vai pat bezgala vecs, tas izskaidro vienveidīgo temperatūru, kas novērota mūsu Visumā, lai gan daži jaunākie pierādījumi liecina, ka var būt novirzes, kas padara parasto modeli labāku.
Spoguļu Visums
Viena no mulsinošajām fizikas problēmām ir tā, ka gandrīz visi pieņemtie modeļi, ieskaitot gravitāciju, elektrodinamiku un relativitāti, vienlīdz labi darbojas, aprakstot Visumu neatkarīgi no tā, vai laiks iet uz priekšu vai atpakaļ. Reālajā pasaulē mēs zinām, ka laiks virzās tikai vienā virzienā, un standarta izskaidrojums tam ir tāds, ka mūsu laika uztvere ir tikai entropijas produkts, kura laikā kārtība izšķīst nekārtībās. Šīs teorijas problēma ir tāda, ka tas nozīmē, ka mūsu Visums sākās ar ļoti sakārtotu stāvokli un zemu entropiju. Daudzi zinātnieki nepiekrīt agrīnā Visuma ar zemu entropiju koncepcijai, kas reģistrē laika virzienu.
Džūlians Bārbārs no Oksfordas universitātes, Tims Kozlovskis no Jaunā Bransvika universitātes un Flavio Merkati no Perimetra teorētiskās fizikas institūta izstrādāja teoriju, ka gravitācijas dēļ laiks plūst uz priekšu. Viņi pētīja 1000 punktu daļiņu, kas mijiedarbojas savā starpā, datorsimulācijas Ņūtona gravitācijas ietekmē. Izrādījās, ka neatkarīgi no to lieluma vai lieluma daļiņas galu galā veido zemas sarežģītības stāvokli ar minimālo izmēru un maksimālo blīvumu. Pēc tam šī daļiņu sistēma izplešas abos virzienos, izveidojot divas simetriskas un pretējas “laika bultiņas”, un līdz ar to abās pusēs sakārtotākas un sarežģītākas struktūras.
Tas liek domāt, ka lielais sprādziens noveda pie tā, ka tika izveidots nevis viens, bet divi Visumi, katrā no kuriem laiks plūst pretējā virzienā no otra. Pēc Barbora teiktā:
“Šai divu nākotnes situācijai būs haotiska pagātne abos virzienos, kas nozīmē, ka būtībā būs divi Visumi abās centrālās valsts pusēs. Ja tie ir pietiekami sarežģīti, abas puses atbalstīs novērotājus, kuri laika uztveri var uztvert pretējā virzienā. Jebkuras saprātīgas būtnes savu laika bultu definēs kā attālumu no centrālā stāvokļa. Viņi domās, ka mēs tagad dzīvojam viņu tālajā pagātnē."
Konformālā cikliskā kosmoloģija
Sekss Rodžers Penrozs, Oksfordas universitātes fiziķis, uzskata, ka Lielais sprādziens nebija Visuma sākums, bet tikai pāreja, jo tas iziet cauri izplešanās un saraušanās cikliem. Penrose ierosināja, ka telpas ģeometrija mainās ar laiku un kļūst arvien mulsinošāka, jo viņš apraksta Veila izliekuma tenso matemātisko koncepciju, kas sākas ar nulli un palielinās ar laiku. Viņš uzskata, ka melnie caurumi darbojas, samazinot Visuma entropiju, un, kad pēdējais sasniedz tā paplašināšanās galu, melnie caurumi absorbē matēriju un enerģiju, un galu galā viens otru. Matērijai sabrūkot melnajos caurumos, tā izzūd Hokinga starojuma procesā, telpa kļūst viendabīga un piepildīta ar bezjēdzīgu enerģiju.
Tas noved pie konformālās invariances jēdziena, ģeometriju simetrijas ar dažādiem mērogiem, bet ar tādu pašu formu. Kad Visums vairs nespēj izpildīt sākotnējos nosacījumus, Penrose uzskata, ka konformalā pārveidošana izlīdzinās telpas ģeometriju un sadalītās daļiņas atgriezīsies nulles entropijas stāvoklī. Visums sabrūk sevī, gatavs eksplodēt citā Lielajā sprādzienā. No tā izriet, ka Visumu raksturo atkārtots paplašināšanās un saraušanās process, kuru Penrose sadalīja periodos, ko sauc par “eoniem”.
Panrose un viņa partneris Vahagn (Vahe) Gurzadyan no Erevānas Fizikas institūta Armēnijā savāca NASA satelīta CMB datus un sacīja, ka viņi datos atraduši 12 atšķirīgus koncentriskus gredzenus, kas, viņuprāt, varētu būt pierādījumi par gravitācijas viļņiem, kurus izraisa supermasīvu melno caurumu sadursme iepriekšējā eona beigās. Līdz šim tas ir galvenais konformalās cikliskās kosmoloģijas teorijas pierādījums.
Aukstais lielais sprādziens un sarūkošais Visums
Standarta lielā sprādziena modelis saka, ka pēc tam, kad visa matērija eksplodēja no singularitātes, tā uzpūta karstā un blīvā Visumā un sāka lēnām atdzist miljardu gadu laikā. Bet šī savdabība rada vairākas problēmas, kad viņi mēģina to iedziļināt vispārējā relativitātes un kvantu mehānikā, tāpēc kosmologs Krishtof Wetterich no Heidelbergas universitātes ierosināja, ka Visums varēja sākties no aukstas un milzīgas tukšas vietas, kas kļūst aktīva tikai tāpēc, ka tā saraujas, nevis paplašinās atbilstoši standarta modelim.
Šajā modelī sarkano nobīdi, ko novērojuši astronomi, varētu izraisīt Visuma masas palielināšanās, jo tas samazinās. Atomu izstaroto gaismu nosaka daļiņu masa, vairāk enerģijas parādās, gaismai virzoties uz spektra zilo daļu un mazāk sarkanā krāsā.
Wetterich teorijas galvenā problēma ir tā, ka to nevar apstiprināt ar mērījumiem, jo mēs salīdzinām tikai dažādu masu attiecības, nevis pašas masas. Viens fiziķis sūdzējās, ka šis modelis ir līdzīgs apgalvojumam, ka Visums nepaplašinās, bet lineāls, ar kuru mēs to mēra, slēdzas. Wetterich teica, ka neuzskata savu teoriju par Lielā sprādziena aizstājēju; viņš tikai atzīmēja, ka tas korelē ar visiem zināmajiem Visuma novērojumiem un var būt "dabiskāks" skaidrojums.
Kārtera apļi Džims Kārters ir amatieru zinātnieks, kurš ir izstrādājis personisko Visuma teoriju, kuras pamatā ir mūžīgā "zirlonu", hipotētisku apļveida mehānisku objektu hierarhija. Viņš uzskata, ka visu Visuma vēsturi var izskaidrot kā zirclonu paaudzes, kas veidojas reprodukcijas un skaldīšanas procesā. Zinātnieks nonāca pie šāda secinājuma, novērojot perfektu burbuļu gredzenu, kas parādījās no viņa elpošanas aparāta, veicot niršanu ar akvalangu 70. gados, un savu teoriju papildināja ar eksperimentiem, kas saistīti ar kontrolētiem dūmu gredzeniem, atkritumu tvertnēm un gumijas loksnēm. Kārters tos uzskatīja par procesa fizisko iemiesojumu, ko sauc par cirkulonisko sinhronitāti.
Viņš sacīja, ka zirkloniskā sinhronitāte ir labāks izskaidrojums Visuma radīšanai nekā Lielā sprādziena teorija. Viņa teorija par dzīvo Visumu postulē, ka vismaz viens ūdeņraža atoms vienmēr ir pastāvējis. Sākumā viens antiūdeņraža atoms peldēja trīsdimensiju tukšumā. Šai daļiņai bija tāda pati masa kā visumam, un tā sastāvēja no pozitīvi lādēta protona un negatīvi lādēta antiprotona. Visums atradās pilnīgā ideālā divkosībā, bet negatīvais antiprotons gravitācijas ziņā paplašinājās nedaudz ātrāk nekā pozitīvais protons, kā rezultātā tas zaudēja relatīvo masu. Viņi izplešas viens pret otru, līdz negatīva daļiņa absorbēja pozitīvu, un viņi izveidoja antineutronu. Antineutrons arī nebija līdzsvarots masā, bet galu galā atgriezās līdzsvarā.kas noveda pie tā sadalīšanas divos jaunos neitronos no daļiņas un antidaļiņas. Šis process izraisīja eksponenciālu neitronu skaita pieaugumu, no kuriem daži vairs nesadalījās, bet tika iznīcināti fotonos, kas veidoja kosmisko staru pamatu. Galu galā Visums kļuva par stabilu neitronu masu, kas noteiktu laiku pastāvēja pirms sabrukšanas, un ļāva elektroniem pirmo reizi apvienoties ar protoniem, veidojot pirmos ūdeņraža atomus un piepildot Visumu ar elektroniem un protoniem, aktīvi mijiedarbojoties ar jaunu elementu veidošanos. Neliels ārprāts nesāp. Lielākā daļa fiziķu Kārtera idejas uzskata par maldinošām nesabalansētām, kas pat nav pakļautas empīriskai pārbaudei. Kārtera dūmu gredzena eksperimenti tika izmantoti kā pierādījums tagad diskreditētajai ētera teorijai pirms 13 gadiem. Šis process izraisīja eksponenciālu neitronu skaita pieaugumu, no kuriem daži vairs nesadalījās, bet tika iznīcināti fotonos, kas veidoja kosmisko staru pamatu. Galu galā Visums kļuva par stabilu neitronu masu, kas noteiktu laiku pastāvēja pirms sabrukšanas, un ļāva elektroniem pirmo reizi apvienoties ar protoniem, veidojot pirmos ūdeņraža atomus un piepildot Visumu ar elektroniem un protoniem, aktīvi mijiedarbojoties ar jaunu elementu veidošanos. Neliels ārprāts nesāp. Lielākā daļa fiziķu Kārtera idejas uzskata par maldinošām nesabalansētām, kas pat nav pakļautas empīriskai pārbaudei. Kārtera dūmu gredzena eksperimenti tika izmantoti kā pierādījums tagad diskreditētajai ētera teorijai pirms 13 gadiem. Šis process izraisīja eksponenciālu neitronu skaita pieaugumu, no kuriem daži vairs nesadalījās, bet tika iznīcināti fotonos, kas veidoja kosmisko staru pamatu. Galu galā Visums kļuva par stabilu neitronu masu, kas noteiktu laiku pastāvēja pirms sabrukšanas, un ļāva elektroniem pirmo reizi apvienoties ar protoniem, veidojot pirmos ūdeņraža atomus un piepildot Visumu ar elektroniem un protoniem, aktīvi mijiedarbojoties ar jaunu elementu veidošanos. Neliels ārprāts nesāp. Lielākā daļa fiziķu Kārtera idejas uzskata par maldinošām nesabalansētām, kas pat nav pakļautas empīriskai pārbaudei. Kārtera dūmu gredzena eksperimenti tika izmantoti kā pierādījums tagad diskreditētajai ētera teorijai pirms 13 gadiem.kas veidoja kosmisko staru pamatu. Galu galā Visums kļuva par stabilu neitronu masu, kas noteiktu laiku pastāvēja pirms sabrukšanas, un ļāva elektroniem pirmo reizi apvienoties ar protoniem, veidojot pirmos ūdeņraža atomus un piepildot Visumu ar elektroniem un protoniem, aktīvi mijiedarbojoties ar jaunu elementu veidošanos. Neliels ārprāts nesāp. Lielākā daļa fiziķu Kārtera idejas uzskata par maldinošām nesabalansētām, kas pat nav pakļautas empīriskai pārbaudei. Kārtera dūmu gredzena eksperimenti tika izmantoti kā pierādījums tagad diskreditētajai ētera teorijai pirms 13 gadiem.kas veidoja kosmisko staru pamatu. Galu galā Visums kļuva par stabilu neitronu masu, kas noteiktu laiku pastāvēja pirms sabrukšanas, un ļāva elektroniem pirmo reizi apvienoties ar protoniem, veidojot pirmos ūdeņraža atomus un piepildot Visumu ar elektroniem un protoniem, aktīvi mijiedarbojoties ar jaunu elementu veidošanos. Neliels ārprāts nesāp. Lielākā daļa fiziķu Kārtera idejas uzskata par maldinošām nesabalansētām, kas pat nav pakļautas empīriskai pārbaudei. Kārtera dūmu gredzena eksperimenti tika izmantoti kā pierādījums tagad diskreditētajai ētera teorijai pirms 13 gadiem.veidojot pirmos ūdeņraža atomus un piepildot Visumu ar elektroniem un protoniem, aktīvi mijiedarbojoties ar jaunu elementu veidošanos. Neliels ārprāts nesāp. Lielākā daļa fiziķu Kārtera idejas uzskata par maldinošām nesabalansētām, kas pat nav pakļautas empīriskai pārbaudei. Kārtera dūmu gredzena eksperimenti tika izmantoti kā pierādījums tagad diskreditētajai ētera teorijai pirms 13 gadiem.veidojot pirmos ūdeņraža atomus un piepildot Visumu ar elektroniem un protoniem, aktīvi mijiedarbojoties ar jaunu elementu veidošanos. Neliels ārprāts nesāp. Lielākā daļa fiziķu Kārtera idejas uzskata par maldinošām nesabalansētām, kas pat nav pakļautas empīriskai pārbaudei. Kārtera dūmu gredzena eksperimenti tika izmantoti kā pierādījums tagad diskreditētajai ētera teorijai pirms 13 gadiem.
Plazmas Visums Kaut arī standarta kosmoloģijā galvenais vadīšanas spēks joprojām ir gravitācija, plazmas kosmoloģijā (elektriskā Visuma teorijā) elektromagnētisms ir apdraudēts. Viens no pirmajiem šīs teorijas atbalstītājiem bija krievu psihiatrs Immanuels Velikovskis, kurš 1946. gadā uzrakstīja darbu ar nosaukumu “Kosmoss bez gravitācijas”, kurā viņš paziņoja, ka gravitācija ir elektromagnētiska parādība, kas rodas no mijiedarbības starp atomu lādiņiem, brīvajiem lādiņiem un saules magnētiskajiem laukiem. un planētas. Vēlāk šīs teorijas izstrādāja jau 70. gados Ralfs Jurgens, kurš apgalvoja, ka zvaigznes darbojas uz elektriskiem, nevis uz kodoltermiskajiem procesiem.
Teorijai ir daudz iterāciju, taču virkne elementu paliek nemainīgi. Plazmas Visuma teorijas apgalvo, ka sauli un zvaigznes elektriski darbina dreifējošas strāvas, ka dažas planētas virsmas iezīmes izraisa "supergaisma" un ka komētas astes, Marsa putekļu velni un galaktiku veidošanās ir visi elektriskie procesi. Saskaņā ar šīm teorijām dziļā telpa ir piepildīta ar milzu elektronu un jonu pavedieniem, kas savīti, pateicoties elektromagnētisko spēku iedarbībai telpā, un rada tādu fizikālu vielu kā galaktikas. Plazmas kosmologi pieņem, ka Visums ir bezgalīgs pēc lieluma un vecuma. Viena no ietekmīgākajām grāmatām par šo tēmu bija The Big Bang Never Happened, ko 1991. gadā sarakstījis Ēriks Lerners. Viņš apgalvojaka Lielā sprādziena teorija nepareizi prognozē tādu gaismas elementu kā deitērijs, litijs-7 un hēlijs-4 blīvumu, ka tukšumi starp galaktikām ir pārāk lieli, lai tos izskaidrotu ar Lielā sprādziena teorijas laika grafiku, un ka tālu esošo galaktiku virsmas spilgtums tiek novērots kā nemainīgs, kamēr paplašinošā Visumā, sarkanumam mainoties, šim spilgtumam vajadzētu samazināties līdz ar attālumu. Viņš arī apgalvoja, ka Lielā sprādziena teorija prasa pārāk daudz hipotētisku lietu (inflācija, tumšā matērija, tumšā enerģija) un pārkāpj enerģijas saglabāšanas likumu, jo Visums it kā ir dzimis no nekā. Tā vietā, viņš saka, plazmas teorija pareizi paredz gaismas elementu pārpilnību, Visuma makroskopisko struktūru un radioviļņu absorbciju, kas izraisa kosmisko mikroviļņu fonu. Daudzi kosmologi apgalvo, ka Lernera kritika par Lielā sprādziena kosmoloģiju balstās uz jēdzieniem, kas viņa rakstīšanas laikā tika uzskatīti par nepareiziem, un viņa skaidrojumiem, ka Lielā sprādziena kosmologu novērojumi rada vairāk problēmu, nekā tās var atrisināt.
Bindu-vipshot Līdz šim mēs neesam pieskārušies reliģiskiem vai mitoloģiskiem stāstiem par Visuma radīšanu, taču hindu izpausmes stāstam mēs izdarīsim izņēmumu, jo to var viegli saistīt ar zinātniskām teorijām. Kārlis Sagans reiz teica, ka tā ir “vienīgā reliģija ar laika grafiku, kas atbilst mūsdienu zinātniskajai kosmoloģijai. Tās cikli sākas no mūsu parastās dienas un nakts līdz Brahmas dienai un naktii, kuras garums ir 8,64 miljardi gadu. Ilgāk nekā Zeme vai Saule pastāvēja, gandrīz puse laika kopš Lielā sprādziena."
Vistuvāk tradicionālajai Visuma Lielā sprādziena idejai ir atrodama hindu koncepcija bindu-vipshot (burtiski “punktveida eksplozija” sanskritā). Senās Indijas vēdiskās himnas sacīja, ka bindu-vipshot rada zilbes om skaņas viļņus, kas nozīmē Brahmanu, Absolūto Realitāti vai Dievu. Vārdam “Brahmans” ir sanskrita sakne brh, kas nozīmē “liela izaugsme”, ko saskaņā ar Svēto Rakstu Shabda Brahmanu var saistīt ar Lielo sprādzienu. Pirmā skaņa "om" tiek interpretēta kā Lielā sprādziena vibrācija, ko astronomi atklāj relikvijas starojuma veidā. Upanišadi skaidro Lielo sprādzienu kā vienu (Brahmanu), kurš vēlas kļūt par daudziem, ko viņš ar lielās sprādziena starpniecību panāca kā gribas piepūli. Radīšana bieži tiek attēlota kā ceriņš vai “dievišķa spēle” tādā nozīmē, ka Visums tika izveidots kā lugas sastāvdaļa,un lielā sprādziena palaišana arī bija tā sastāvdaļa. Bet vai spēle būs interesanta, ja tajā ir visaptverošs spēlētājs, kurš zina, kā tā spēlēs? Teksta rakstnieks Artjoms Lučko