БОРИС ШТЕРН ПРОРЫВ ЗА КРАЙ МИРА СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Соответственно, время существования такой вселенной тоже должно быть на 13 порядков больше, чем возраст нашей, — иначе свет далеких звезд не успеет дойти до наблюдателя. Итак, теория инфляция объясняет, откуда взялась Вселенная, и ее неоднородности, эволюционировавшие в наблюдаемую структуру. Для определенности взят спутник Юпитера Европа. Но, думаю, можно показать, куда люди продвинулись. Отчасти это проблема воображения, отчасти — сложность всевозможных проистекающих явлений. Correct please Укажите корректный номер телефона Please enter letter, number or punctuation symbols.

Добавил: Docage
Размер: 44.64 Mb
Скачали: 74861
Формат: ZIP архив

Теория инфляции повела ученых дальше, чем это можно было представить после появления первых работ. Вместо Большого взрыва получается Большой, немыслимый, бесконечный Фейерверк вселенных. Среди простых вопросов, ставивших космологов в тупик до появления теории инфляции, перечисленных в главе 9, был один который мы до сих пор не рассматривали. Есть много физических постоянных, значения которых вроде бы ни откуда не следуют. Но если мы попытаемся представить мир, где какая-нибудь из этих констант немного изменена, жизнь в таком мире оказывается невозможной: Что так подогнало значения констант, чтобы мы могли существовать?

Что это за константы, и чем их изменение фатально для. Самой капризной вещью во Вселенной оказываются звезды, без которых мы не можем существовать. Повторим широко известные факты на этот счет:. Если чуть-чуть увеличить ядерную силу притяжения между протоном и нейтроном, то вероятность одной ступени протон протонного цикла — соединение протона с дейтерием в ядро гелия-3 упадет, и звезды будут еле тлеть. Если силу притяжения ослабить, дейтрон исчезнет и протонный цикл оборвется. Эта реакция идет благодаря резонансу ядра углерода зс удачной энергии.

Стоит немного изменить константу ядерных взаимодействий, реакция блокируется, и Вселенная остается мирк тяжелых элементов. Если бы чуть усилить сильные взаимодействия относительно электромагнитных, появилось бы новое стабильное ядро — дипротон. И тогда все вещество Вселенной в первые минуты перешло в форму брис. Звезды бы не зажглись. Еще более страшная возможность — облегчить нейтрон на одну тысячную, тогда бы он стал стабильным, и бормс было бы ни электронов, ни атомов — одни нейтроны.

Есть и другие способы разрушить наше комфортное мироздание, слегка чего-нибудь изменив в. О некоторых мы скажем ниже, а пока достаточно, чтобы убедиться, что объем в пространстве значений физических констант, допускающий существование жизни, ничтожно мал.

Будто физические константы специально штеррн таким образом, чтобы мы могли существовать. Теперь давайте взглянем на Землю: Но ведь мы точно знаем о существовании других планет и множества других планетных систем, где условия совсем. Так там никто и не живет. Мы могли появиться лишь в одном из относительно немногих миров — том, который, благодаря стечению обстоятельств, как будто специально подогнан под существование жизни. Возможно, в пространстве параметров существуют и другие благоприятные острова, где возможна какая-то другая жизнь, совсем не похожая на нашу.

И там, разумные обитатели будут удивляться удачной подстройке физических величин. А в большинстве вселенных, где не произошло благоприятной случайности, некому посетовать на неудачные значения физических констант. Он снимает некоторые вопросы, перекладывая ответственность штарн какие-то факты на случайность.

Почему именно таковы массы кварков? Они определяются константами взаимодействия кварков с полем Хиггса, величина которых ниоткуда не следует. Антропный принцип намекает, что эти константы — результат случайности в биографии нашей Вселенной, и вместо объяснения этих конкретных значений, заставляет гтерн механизм, дающий случайные реализации физических констант. Это делает поиск более осмысленным.

  ЛИВАДНЫЙ ПОСЛЕДНИЙ РУБЕЖ FB2 СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

В данном конкретном случае мы пока не знаем точного ответа, но имеем ряд правдоподобных гипотез. Например, фазовый переход вакуума в самой ранней Вселенной см. Есть и другой механизм случайной реализации, о нем будет сказано ниже. Урай принцип предполагает существование огромного множества вселенных. Предположение о множественности вселенных становится естественным сразу, как только Вселенная признана физическим объектом.

Но хотелось бы еще знать каков конкретный механизм производства этого огромного множества. Оказывается, инфляция, раз начавшись, не может закончиться! Напомним, мотором инфляции является скалярное поле инфлатонскорость инфляции пропорциональна квадратному корню из плотности его энергии. Для определенности предположим, что плотность энергии растет с величиной штрен это не обязательное, но удобное предположение, имеющее место во многих моделях.

Если пренебречь квантовыми эффектами, то величина поля постепенно снижается, плотность энергии —. Причем, чем ниже падает плотность энергии, тем быстрей падает поле — все заканчивается его штепн в частицы и переходом на фридмановскую стадию расширения.

Существует некий люфт в терминологии, требующий уточнять понятия по мере углубления в предмет обсуждения. Что такое Большой взрыв? Многие понимают под Большим взрывом некое самое-самое начало расширения пространства.

Можно было бы назвать Большим взрывом некий старт инфляции. Но в истории Вселенной есть совершенно четкий момент: Именно это и есть общепринятое определение Большого взрыва в среде профессиональных космологов. Однако, оно не общепринято среди шткрн науки, примером боррис служит рисунок, обошедший недавно мировые средства массовой информации, иллюстрирующий историю Вселенной, где Большой взрыв изображен неким ярким сферическим ореолом, предваряющим стадию инфляции.

Но вернемся к процессу инфляции. Если пренебречь квантовыми эффектами, то инфляция идет везде одинаково и везде одинаково заканчивается: Большой взрыв произойдет одновременно во всем пространстве будем считать его замкнутым.

Возникнет одна гигантская однородная вселенная. Теперь вспомним про квантовые эффекты. Их амплитуда, скорее всего, относительно невелика, но и поле меняется медленно.

Может оказаться так, что флуктуация по амплитуде больше, чем изменение поля за время ее появления — это выполняется легко. Если это флуктуация со знаком плюс, тогда она может увеличить значение поля, если со знаком минус — поле уменьшается быстрей, чем обычно.

Действительно, если поле возросло, увеличилась и плотность его энергии, а значит ктай темп расширения пространства в данной области. В результате, положительная флуктуация растянулась вместе с пространством на больший объем, чем отрицательная. Потом на эту положительную флуктуацию садятся новые, в том числе и новые положительные — там объем растет еще быстрее, и так далее.

Получается, поле за счет квантовых флуктуаций местами лезет вверх вместо того, чтобы падать.

QR-код ссылки на скачивание книги

Все происходит очень быстро: Так и происходит где-то в раздувающемся пространстве: И так миллиарды лет — инфляция никогда не может закончиться, поскольку всегда где-то есть область сильного поля, раздувающегося быстрее. Это все имеет четкое математическое описание, которое, конечно зависит от конкретной модели инфлатона. Придумать такую модель, в которой нет вечной инфляции, в которой квантовые флуктуации не способны поднимать величину поля и плотность энергии, можно, но для этого надо напрягаться — такие модели есть, но они менее естественны, чем те, что дают вечную инфляцию.

Куда помещаются все эти мириады рождающихся вселенных, вместе с продолжающимся раздуваться пространством? Напомним, что раздувание идет со скоростью, превышающей скорость света: Напомним, что это не противоречит теории относительности, коль скоро эти точки находятся в причинно не связанных областях. Конечно, весь этот бесконечный фейерверк больших взрывов никто не может увидеть: Любой наблюдатель ограничен собственным горизонтом, радиус которого исчезающе мал в сравнении с масштабом картины.

  ШЕР СТРОНГ ЭНАФ СКАЧАТЬ БЕСПЛАТНО

Мы можем воспроизвести вечную инфляцию только силой воображения, опираясь на математику. Пожертвуем одним из пространственных измерений и вспомним модель вселенной в виде надуваемого шарика.

Non-fiction

Двумерное пространство вселенной — поверхность шарика. Себя представим находящимися в дополнительном измерении, взирающими на это со стороны благодаря сверхъестественным способностям, без всяких ограничений в скорости сигнала. Мы видим уже не шарик, но по сути — бесконечную плоскость до которой этот шарик раздулся. Пусть плоскость будет цветной: Самое сильное поле пусть будет представлено фиолетовым, менее сильное — синим, и так бборис, по спектру.

Прорыв за край мира. О космологии землян и европиан. Главы книги

Тогда расстояние между любыми двумя точками будет удваиваться за 10 секунд. Мы увидим желтые и красные пятна всевозможных размеров и форм на синем фоне, которые постепенно образуются здесь и. Желтые пятна растут медленнее, чем разлетаются друг от друга.

Синие и фиолетовые промежутки между ними растут быстрее, но на синем появляются новые желтые пятна. Что происходит с пятнами теплых оттенков? Поле в них продолжает с какого-то момента необратимо падать есть критическое значение поля, ниже которого оно уже не может расти из-за квантовых флуктуаций — все быстрее, пока не выгорает, передав свою энергию мир.

Изобразим области с выгоревшим краф белым цветом. Появление белого пятна — очередной большой взрыв — рождение вселенной. Мы определенным образом преобразовали время, но не указали пространственный масштаб. Свойство фрактальности имеет то же происхождение, что и плоский спектр первичных космологических неоднородностей: На масштабах квантовых флуктуаций см никакой фрактальности нет, там есть выделенный масштаб с которым рождается большинство неоднородностей.

Даже за время обычной инфляции никаких глобальных изменений за такое время не произойдет, не говоря о вечной. До сих пор мы для простоты рассматривали картину вечной зв, как подвижную расцвеченную плоскость напомним, плоскость отображает трехмерное пространство, одной координатой которого мы пожертвовали для наглядности. При более внимательном рассмотрении, эта картина становится неадекватной и нам придется усложнить ее, чтобы сделать шаг к большей достоверности.

Представим себе фиолетовое пятно очень сильного поля, окруженное синим фоном более слабого. Фиолетовое растягивается быстрей, чем синее, поэтому диаметр пятна должен расти быстрее, чем его окружность.

Это означает, что пространство в масштабе фиолетового пятна искривляется.

Борис Штерн. Прорыв за край мира

Представить себе кривизну трехмерного пространства мы не можем, но с двумерным проще, поскольку Природа дала нам объемное воображение. Мы можем представить кривизну, изгибая его в третьем измерении, которое недоступно для двумерных наблюдателей, живущих в этом двумерном пространстве. Для математического описания и формулировок физических законов дополнительное измерение не нужно — только для нашего воображения.