Теории и модели происхождения вселенной. как, почему, откуда появилась вселенная

У популярной теории происхождения вселенной появились проблемы

У Вселенной было начало. Но с чего она началась? Чем стала в начале? Мы знаем, что все началось с довольно быстрого расширения и закончилось появлением большого количества галактик, сделанных из маленьких частиц.

Но что было до этого? Какими были законы физики, когда все началось? Известные физики Джеймс Хартл и Стивен Хокинг предложили несколько ответов на эти вопросы несколько десятилетий назад. Новая работа другой группы физиков проанализировала популярную интерпретацию геометрии Большого Взрыва Хокинга и Хартла и столкнулась с некоторыми неприятностями.

Эти результаты проливают свет на проблему начала Вселенной. Новое препятствие, которое придется преодолевать всем теориям будущего.

«Мы попытались провести более строгий расчет и получили другое решение», говорит Джоб Фельдбрюгге, резидент-аспирант Института Периметра. «Теория, которую мы используем, проливает новый свет на существующую теорию и показывает, что она может не работать так, как мы ожидали».

В конце концов, они хотят дойти до того момента, когда Вселенная была очень маленькой.

Но самые интересные вопросы возникают на тему того, как выглядела юная Вселенная, была ли достаточно малой, чтобы подчиняться законам квантовой механики, которая управляет мельчайшими частицами, атомами и фотонами.

Есть несколько способов начать Вселенную, подобную нашей. Может быть, подумали Хокинг и Хартл, эта конденсированная Вселенная была всего лишь одной точкой в пространстве со специальным квантовым состоянием, так называемой волновой функцией, которая описывает все это языком квантовой механики. Затем появилось время.

Философии и религии нужно много рассуждать на эту тему, но математикам нужна просто ручка и бумага. Эта точечная Вселенная развивалась на основе математики общей теории относительности с изначальными свойствами квантовой механики, встроенной в ее структуру.

Таким образом, эти крошечные случайные флуктуации энергии в пространстве должны были в процессе быстрого расширения — инфляции — превратиться в крупномасштабные разницы плотности, которые мы наблюдаем у современной Вселенной, с галактиками и пустотами.

Теория Хокинга и Хартла была одним из нескольких способов обозначить начало Вселенной без сингулярности, точки нулевого объема и бесконечной массы, в которой не было особого смысла. Другие идеи, вроде тех, что предлагал Александр Виленкин, не подразумевали этой изначальной сингулярности.

Новая статья, которая недавно появилась на сервере препринтов arXiv, вводит проблему. При расчетах в математике Хокинга, Хартлса и Виленкина новая команда не получила крошечных квантовых флуктуаций, необходимых для создания сегодняшней Вселенной. Вместо этого эти флуктуации гигантские и создают вселенную, совершенно непохожую на нашу.

«Расчеты, которые мы произвели, приводят к сильным гравитационным волнам после Большого Взрыва», говорит Фельдбрюгге­ — огромным колебаниям в форме самого пространства-времени. «Это не могло привести к вселенной как сегодня. Расчеты противоречат тому, что мы видим».

«Поэтому мы делаем все возможное, поддерживая часть теории, которая лучше всего удовлетворяет наши наблюдения».

Он считает новую работу очередной попыткой перевернуть игру, предложив больше информации и другой математический путь, по которому могут следовать ученые. «Исследователи вправе выбирать, гнаться им за этой идеей или за другой».

Его команда также недавно опубликовала другую работу, пересматривающую его собственную математику, и продемонстрировала, почему его теория все еще работает.

И все же математика Фельдбрюгге и его команды, похоже, показывает, что гладкое появление вселенной без какой-либо сингулярности «не вариант». Их математика прямо оспаривает Хартла и Хокинга.

По сути, это одна из основных проблем, которую пытаются решить физики-теоретики, учитывая ее важность для понимания происхождения Вселенной, когда оба набора законов применяются в одном и том же масштабе, и важность для черных дыр, в которых гравитация настолько сильная, что свет не может ее покинуть.

Но самое главное в том, что Фельдбрюгге не считает, что вселенная, начинающаяся с законов квантовой механики и относительности, могла создать небольшие флуктуации, которые приведут к такой вселенной, как наша — он думает, что должно быть что-то еще. «Непонятно, какое решение станет окончательным вариантом», говорит он.

Мнения физиков по этому вопросу самые разные. Пол Штейнхардт, профессор физики в Принстонском университете, говорит, что уже существуют альтернативные пути, позволяющие избежать проблем в новой работе, а также и других жалоб на модель Хокинга — Хартла. Эта так называемая безграничная модель требует некоторых математических обходных решений для создания вселенной вроде нашей.

«Какая альтернатива? Отскок без сингулярности», говорит он, ссылаясь на модель, которую он разрабатывает вместе с космологом-теоретиком из Принстона Анной Идджас. Согласно этой модели, вселенная коллапсирует и затем разворачивается в нашу собственную вселенную, задолго до того, как можно начинать задумываться об эффектах квантовой механики.

Сабина Хоссенфельдер, научный сотрудник Франкфуртского института перспективных исследований, не уверена в новых результатах. «Единственное, что я могу заключить, это что мы не знали, как началась вселенная до того, как была написана эта работа.

И мы не узнали этого после того, как эта работа вышла в свет». Теоретики серьезно относятся к математике и проделывали эти расчеты со временем и пространством задолго до того, как их подтвердят телескопы.

Единственный способ узнать наверняка, что происходит, это эксперименты.

Сегодня большинство этих теорий могут быть подтверждены или опровергнуты наблюдениями старейшего света, который до нас доходит, космического микроволнового фона. Ученые надеются, что выводы из их теорий позволят выделить важные сигнатуры из этих данных.

Источник: https://Hi-News.ru/research-development/u-populyarnoj-teorii-proisxozhdeniya-vselennoj-poyavilis-problemy.html

Как появилась Вселенная?

Как появилась Вселенная?

Одним из основных вопросов, которые не выходят из сознания человека, всегда был и является вопрос: «как появилась Вселенная?».

Конечно же, однозначного ответа на данный вопрос нет, и вряд ли будет получен в скором времени, однако наука работает в этом направлении и формирует некую теоретическую модель зарождения нашей Вселенной.

Прежде всего следует рассмотреть основные свойства Вселенной, которые должна описываться в рамках космологической модели:

• Модель должна учитывать наблюдаемые расстояния между объектами, а также скорость и направление их движения. Подобные расчеты основываются на законе Хаббла: cz = H0D, где z – красное смещение объекта, D – расстояния до этого объекта, c – скорость света.
• Возраст Вселенной в модели должен превышать возраст самых старых в мире объектов.
• Модель должна учитывать первоначальное обилие элементов.
• Модель должна учитывать наблюдаемую крупномасштабную структуру Вселенной.
• Модель должна учитывать наблюдаемый реликтовый фон.

Крупномасштабная структура Вселенной

Далее рассмотрим подробнее наиболее популярные в научном сообществе концепции зарождения мира.

Краткая история Вселенной

Рассмотрим кратко общепризнанную теорию возникновения и ранней эволюции Вселенной, которая поддерживается большинством ученых.

Сегодня под теорией Большого взрыва подразумевают комбинацию модели горячей Вселенной с Большим взрывом.

И хотя данные концепции сперва существовали независимо друг от друга, в результате их объединение удалось объяснить первоначальный химический состав Вселенной, а также наличие реликтового излучения.

Согласно данной теории, Вселенная возникла около 13,77 млрд лет назад из некоторого плотного разогретого объекта — сингулярное состояние, плохо поддающееся описанию в рамках современной физики.

Проблема космологической сингулярности, помимо всего прочего, в том, что при ее описании большинство физических величин, вроде плотности и температуры, стремятся к бесконечности.

При этом, известно, что при бесконечной плотности энтропия (мера хаоса) должна устремляться к нулю, что никак не совмещается с бесконечной температурой.

Сингулярность в представлении художника

• • Первые 10-43 секунды после Большого Взрыва называют этапом квантового хаоса. Природа мироздания на этом этапе существования не поддается описанию в рамках известной нам физики. Происходит распад непрерывного единого пространства-времени на кванты.

• Планковский момент – момент окончания квантового хаоса, который выпадает на 10-43 секунду. В этот момент параметры Вселенной равнялись планковским величинам, вроде планковской температуры (около 1032 К). В момент планковской эпохи все четыре фундаментальные взаимодействия (слабое, сильное, электромагнитное и гравитационное) являлись объединенными в некое одно взаимодействие. Рассматривать планковский момент как некоторый продолжительный период – не представляется возможным, так как с параметрами меньше планковских современная физика не работает.
• Стадия инфляции. Следующей стадией истории Вселенной стала инфляционная стадия. В первый момент инфляции от единого суперсимметричного поля (ранее включающего поля фундаментальных взаимодействий) отделилось гравитационное взаимодействие. В этот период вещество обладает отрицательным давлением, что вызывает экспоненциальный рост кинетической энергии Вселенной. Проще говоря, в данный период Вселенная стала очень быстро раздуваться, а ближе концу энергия физических полей переходит в энергию обычных частиц. В конце данной стадии значительно повышается температура вещества и излучения. Вместе с окончанием стадии инфляции выделяется и сильное взаимодействие. Также в этот момент возникает барионная асимметрия Вселенной.
• Стадия радиационного доминирования. Следующая стадия развития Вселенной, которая включает несколько этапов. На этой стадии температура Вселенной начинает понижаться, образуются кварки, затем адроны и лептоны. В эпоху нуклеосинтеза происходит образование начальных химических элементов, синтезируется гелий. Однако, излучение все еще преобладает над веществом.
• Эпоха доминирования вещества. Спустя 10 000 лет энергия вещества постепенно превосходит энергию излучения и происходит их разделения. Вещество начинает доминировать над излучением, возникает реликтовый фон. Также разделение вещества с излучением значительно усилило изначальные неоднородности в распределении вещества, в результате чего начали образовываться галактики и сверхгалактики. Законны Вселенной пришли к тому виду, в котором мы наблюдаем их сегодня.

Вышеописанная картина сложена из нескольких основополагающих теорий и дает общие представление о формировании Вселенной на ранних этапах ее существования.

Эволюция Вселенной

Откуда появилась Вселенная?

Если Вселенная возникла из космологической сингулярности, то откуда взялась сама сингулярность? На данный вопрос дать точный ответ, пока, невозможно. Рассмотрим некоторые космологические модели, затрагивающие «рождение Вселенной».

Циклические модели

Данные модели строятся на утверждении, что Вселенная существовала всегда и со временем лишь меняется ее состояние, переходя от расширения к сжатию – и обратно.

• Модель Стейнхардта-Турока. Данная модель строится на теории струн (М-теории), так как использует такой объект как «брана». Согласно этой модели видимая Вселенная располагается внутри 3-бране, которая периодически, раз в несколько триллионов лет, сталкивается с другой 3-браной, что вызывает подобие Большого Взрыва. Далее наша 3-брана начинает отдаляться от другой и расширяться. В какой-то момент доля темной энергии получает первенство и скорость расширения 3-браны растет. Колоссальное расширение рассеивает вещество и излучение настолько, что мир становится почти однородным и пустым. В конце концов происходит повторное столкновение 3-бран, в результате чего наша возвращается к начальной фазе своего цикла, вновь зарождая нашу «Вселенную».

Моделирование бран

• Теория Лориса Баума и Пола Фрэмптона также гласит о цикличности Вселенной. Согласно их теории последняя после Большого Взрыва будет расширяться за счет темной энергии до тех пор, пока не приблизится к моменту «распада» самого пространства-времени – Большой Разрыв. Как известно, в «замкнутой системе энтропия не убывает» (второе начало термодинамики). Из этого утверждения следует, что Вселенная не может вернуться к исходному состоянию, так как во время такого процесса энтропия должна убывать. Однако эта проблема решается рамках данной теории. Согласно теории Баума и Фрэмптона за миг до Большого Разрыва Вселенная распадается на множество «лоскутов», каждый из которых обладает довольно малым значением энтропии. Испытывая ряд фазовых переходов, данные «лоскуты» бывшей Вселенной порождают материю и развиваются аналогично первоначальной Вселенной. Эти новые миры не взаимодействуют друг с другом, так как разлетаются со скоростью больше скорости света. Таким образом, ученые избежали и космологической сингулярности, с которой начинается рождение Вселенной согласно большинству космологических теорий. То есть в момент конца своего цикла Вселенная распадается на множество других невзаимодействующих миров, которые станут новыми вселенными.
• Конформная циклическая космология – циклическая модель Роджера Пенроуза и Ваагна Гурзадяна. Согласно данной модели Вселенная способна перейти в новый цикл, не нарушая второе начало термодинамики. Данная теория опирается на предположение, что черные дыры уничтожают поглощенную информацию, что неким образом «законно» понижает энтропию Вселенной. Тогда каждый такой цикл существования Вселенной начинается с подобия Большого Взрыва и заканчивается сингулярностью.

Инфографика конформной циклической космологии

Другие модели возникновения Вселенной

Среди других гипотез, объясняющих появление видимой Вселенной наиболее популярны две следующие:

• Хаотическая теория инфляции — теория Андрея Линде. Согласно данной теории существует некоторое скалярное поле, которое неоднородно во всем своем объеме. То есть в различных областях вселенной скалярное поле имеет разное значение. Тогда в областях, где поле слабое – ничего не происходит, в то время как области с сильных полем начинают расширяться (инфляция) за счет его энергии, образуя при этом новые вселенные. Такой сценарий подразумевает существование множества миров, возникших неодновременно и имеющих свой набор элементарных частиц, а, следовательно, и законов природы.
• Теория Ли Смолина – предполагает, что Большой Взрыв не является началом существования Вселенной, а – лишь фазовым переходом между двумя ее состояниями. Так как до Большого Взрыва Вселенная существовала в форме космологической сингулярности, близкой по своей природе к сингулярности черной дыры, Смолин предполагает, что Вселенная могла возникнуть из черной дыры.

Рождение Вселенной из черной дыры

Итоги

Несмотря на то, что циклические и другие модели отвечают на ряд вопросов, ответы на которые не может дать теория Большого Взрыва, в том числе проблема космологической сингулярности. Все же в комплекте с инфляционной теорией Большой Взрыв более цельно объясняет возникновение Вселенной, а также сходится с множеством наблюдений.

Сегодня исследователи продолжают интенсивно изучать возможные сценарии зарождения Вселенной, однако, дать неопровержимый ответ на вопрос «Как появилась Вселенная?» — вряд ли удастся в ближайшем будущем.

На это есть две причины: прямое доказательство космологических теорий практически невозможно, лишь косвенное; даже теоретически нет возможности получить точную информацию о мире до момента Большого Взрыва.

Источник: http://SpaceGid.com/kak-poyavilas-vselennaya.html

5 известных теорий возникновения Вселенной, ставших частью поп-культуры

5 популярных теорий возникновения Вселенной, ставших культурными мемами

Новость о том, что Вселенная, согласно свежей математической теории, может представлять собой голограмму, несколько дней назад взорвала сайт Nature — ведущего научного журнала мира.

Как обычно, на расчёты, их методику и место в современной физической космологии обратили внимание немногие — но заголовок, будто материализовавшийся из книги Филипа Дика, разошёлся по всем соцсетям.

Подобную судьбу в последние годы наследуют почти все термины такого рода, связанные с научными гипотезами о возникновении сущего, — от «сингулярности» до «тёмной материи».

Будьте уверены, поп-культура переварит их и превратит значения слов в нечто максимально таинственное и непонятное — тем более что интерес массового зрителя и читателя к космологии в последние годы неуклонно растёт. В этом материале мы решили собрать другие известные теории возникновения Вселенной, превратившиеся в поп-культурные мемы.

1Мифологическая космология

Ничто не мило читателю или зрителю в постмодернистском мире так сильно, как синкретическое сочетание различных мифологий: на этом строится буквально любой супергеройский эпос (лучший пример из недавнего — «Мстители»: германские боги, лавкрафтианские инопланетяне, мессианская фигура жертвующего собой Тони Старка, индустриальный оборотень Халк и т. д., и т. п.). Какое это имеет отношение к научным теориям устройства мира, спросите вы? Самое прямое: истории о ясене Иггдрасиле и черепе Урана предшествовали научному пониманию мира и формировали его. Эту хитрую наследственность в жанровом кинематографе любят демонстрировать в лоб — как в «Звёздных войнах», где обеспечивающая существование далёкой галактики Силы имеет двойную природу — мистическую и биологическую (все помнят слово «мидихлорианы»?), или в «Хижине в лесу», где высокотехнологичный центр поддерживает бесперебойное обеспечение древних богов человечиной.

Истории о ясене Иггдрасиле и черепе Урана предшествовали научному пониманию мира

и формировали его.

2Мультиверс

Представлению о множественности миров гораздо больше лет, чем вы, скорее всего, думаете — и мы сейчас не имеем в виду индуистскую концепцию перерождения.

Еще в XII веке мусульманский философ Фахруддин ар-Рази предположил, что за пределами нашего мира существует пустота, заполненная другими вселенными — а в начале XXI века такая точка зрения является крайне популярной частью персонализированной метафизики.

Кстати говоря, личностные квазирелигиозные воззрения, сочетающие в себе христианскую мораль, представления о карме и параллельных мирах раньше любил описывать Дуглас Коупленд — в «Поколении X» для этого даже вводится специальный термин, «селф-изм».

С другой стороны, в данном случае интерпретация понятия довольно далеко ушла от его современной дефиниции: там, где в нынешней квантовой механике продолжается активная дискуссия о правомерности «многомировой» гипотезы, делающей реальными абсолютно все исходы и события (в том случае если они принципиально возможны), в научной фантастике (от «Эффекта бабочки» Брэдбери до трилогии «Назад в будущее») части мультиверса почти всегда так или иначе влияют друг на друга.

3Теория Большого Взрыва

Наиболее часто встречающееся в современной поп-культуре космологическое понятие — соответствующее словосочетание можно найти в текстах песен (между прочим, групп с таким названием существует как минимум три: норвежская металлическая, британская синтипоповая и корейский бойз-бэнд), в бесчисленных сценариях комиксов и, разумеется, в названии популярного ситкома о гиперболизированной жизни молодых учёных. Как ни странно, суть события при пересказе почти не перевирают: действительно, Большой Взрыв — это своеобразный «акт творения» Вселенной; событие, в результате которого появились и время, и материя. Именно поэтому, например, бессмысленно задаваться вопросом «что было до Большого Взрыва?» — поскольку само время появилось ровно с началом этого события! (Этот момент хорошо проясняется в «Краткой истории времени», классическом нон-фикшне Стивена Хокинга.) Не зря к этой теории тепло относился Иоанн Павел II: действительно, она довольно неплохо стыкуется с космологией авраамических религий.

Большой Взрыв — это своеобразный «акт творения» Вселенной; событие, в результате которого появились и время, и материя.

4Эволюционная космология

Строго говоря, эволюция — что в исходном понимании гениального Чарльза Дарвина, что в современной версии, рассматривающей эволюцию в применении к популяциям, — не является космологической теорией и описывает лишь развитие жизни.

Но в расширительном смысле идея и философия бесконечного изменения находит очень большой отклик у людей творческих профессий — в том числе её переносят на такие метафизические материи как этика и эстетика.

Ярчайшим примером работы на эту тему является «Древо жизни» Терренса Малика: даже если не рассматривать те моменты, где режиссёр обращается к космологии напрямую (речь о вызвавших противоречивые отзывы зрителей моментах с древней Землёй, населённой динозаврами), идея эволюционного изменения — это смысловой стержень фильма.

5Теория струн

Попыток модификации Теории Большого Взрыва за те почти уже 100 лет, что она существует, было предпринято довольно много. Теорию струн часто называют очередной «теорией всего» или наследницей теории расширяющейся Вселенной, возникнувшей в результате Большого Взрыва, — но, строго говоря, это не совсем так.

Хороших объяснений теории струн «на пальцах» почти нет и по сей день (притом что её история насчитывает несколько десятилетий).

Главное, что вам нужно знать о ней, — это то, что в её рамках мир представляется не четырёхмерным, как в эйнштейновском варианте общей теории относительности (три пространственных измерения + время), а вовсе даже 11-мерным: такая интерпретация позволяет получить определённые математические преимущества и снять ряд противоречий между экспериментом и теорией.

Источник: http://www.furfur.me/furfur/culture/culture/168729-vselennaya

Теории происхождения Вселенной – ряд предположений

Мы все живем в загадочной Вселенной, и, несмотря на то, что в мире науки практически ежедневно совершаются громкие открытия, до сих пор никто не смог ответить на вопрос: откуда взялась материя, энергия, космос и время. Как появилась наша Вселенная? В вопросах без ответов есть своя прелесть, такие вопросы открывают безграничное поле для дискуссий и формируют различные теории происхождения вселенной.

Теория 1: Вселенная – творение Бога

Согласно этой теории Бог или боги или некая божественная сила создала Вселенную. На основе этого утверждения базируется философия основных мировых религий: христианства, ислама, иудаизма и даже буддизма.

В каждой из этих религиозных традиций присутствует положение, утверждающее, что Бог (боги) существовали до сотворения Вселенной, и именно Всевышний стал ее автором. Данная теория популярно представлена в одном из разделов Библии под названием Книга Бытия.

Теория 2: Вселенная сделала это сама

Определенная группа версий происхождения Вселенной базируется на утверждении, что Вселенная создала себя сама: просто в определенный момент, миллиарды лет назад, наша Вселенная решила быть и воплотила свое решение в жизнь.

Эта теория, в частности, лежит в основе так называемой Теории Большого Взрыва, и здесь отсутствуют вопросы, кто или что создало нашу Вселенную.

На самом деле теория Большого Взрыва далеко не первая и не единственная теория, пропагандирующая «самосоздание» Вселенной.

Один из древнеегипетских мифов повествует о боге Неб-ер-Чере, который сам по себе являлся вселенной и заключал в себе всю двойственность мира: видимое и невидимое, мужское начало и женское, физический план и ментальный.

В мифе говорится о создании вселенной самим богом через себя же, посредством мастурбации и оплодотворения через рот словами и идеями.

Вообще миф – это достаточно запутанный, но концепция создания Вселенной тем, что ею по сути и является, здесь налицо.

Все теории данного направления, однако, не дают ответа на вопрос, почему нечто появилось из ничего, и такое спонтанное творение существует уже столько лет.

Стоит признать, что даже без ответа на этот вопрос сторонники теории Большого взрыва вполне логично могут использовать данную модель в описании дисперсии материи во Вселенной, разницы в формах звезд и, как следствие, галактик.

Теория Большого Взрыва никак не объясняет, была ли цель перед актом создания Вселенной, и если она была, то в чем заключалась.

Теория 3: Она была всегда

Третья теория, объясняющая то, как была создана Вселенная, утверждает, что Вселенная существовала всегда, поэтому вопросы о том, кто, когда и зачем ее создал, в данной концепции не рассматриваются вовсе. Версии происхождения Вселенной на основе данного утверждения, особенно популярны в среде атеистов и ученых.

Прогресс и эволюция, по мнению, Аристотеля были обусловлены наводнениями или другими природными катастрофами которые постоянно заставляли Вселенную начинать все сначала.

Вера в вечное существование вселенной лишила людей необходимости привлекать к гипотетическому созданию Вселенной Бога и напротив, те, кто признавал, что Вселенная имела начало, использовали это утверждение в качестве аргумента в пользу существования Бога как инициатора и создателя Вселенной.

Экпиротический сценарий создания Вселенной

Все знают о Теории Большого Взрыва, о ней вам может рассказать любой школьник, но существует и альтернативная теория, в которой создание Вселенной рассматривается с совершенно иной точки зрения.

Сторонники экпиротической теории верят в существование параллельной нашей вселенной и в какой-то момент эти две «родственные» вселенные пересеклись.

В момент их контакта высвободилось гигантское количество энергии, что привело к серьезным пертурбациям космического пространства и в результате этих потрясений образовались частицы, из которых образовались газовые туманности, галактики, звезд и другие небесные тела.

После такой коллизии, вселенные начали движение в противоположных направлениях, но чем дальше они расходились, тем большее притяжение возникало между ними.

Постепенно, они снова стал притягиваться друг к другу, к тому времени в обоих вселенных не наблюдалось ни звезд, ни других объектов, все равномерно распределилось в соответствии со Вторым законом термодинамики.

Белые дыры

О так называемых черных дыр в космосе знают все. В принципе, предположение о их существовании основано на нарушении гравитационных полей и преломлении света. Однако в последнее время ученые заговорили о белых дырах.

В конце концов, если материя поглощается черной дырой, то, что должно появиться в каком-то другом месте вселенной. Теоретически места, где материя не поглощается, а высвобождается, существуют.

Пока их никому не удалось обнаружить, но сторонники этой идеи верят, что открытие белых дыр не за горами.

Матричная теория Вселенной

Действительно, фильм «Матрица» был снят «по мотивам» очень экстравагантной теории происхождения Вселенной, согласно которой вся наша Вселенная есть продукт мощнейшей компьютерной программы, автор которой неизвестен.

В принципе, такой компьютер невозможно даже представить.

В 2003 году эта идея привела профессора Оксфордского университета Ника Бострома к мысли, что человек – это лишь иллюзорный искусственный интеллект из силикона, а не углеродный организм в настоящей Вселенной.

Черная дыра – родина Вселенной

Среди множества теорий происхождения Вселенной существует одна интересная версия, в основе которой лежит идея о черных дырах, которые выделяют материю в какие-то неизвестные места, тем самым создавая новые вселенные, которые растут буквально как грибы после дождя. Каждая частица, поглощенная черной дырой может стать источником образования новой Вселенной. В чем-то эта теория созвучна с Теорией Большого Взрыва с той лишь разницей, что взрывов здесь бесчисленное множество.

Каждая новая вселенная в свою очередь создает новые черные дыры а они опять-таки дают жизнь новым вселенным. Результаты исследований, опубликованные в научном журнале Nature, указывают на то, что наша Вселенная могла появиться из черной дыры какой-то другой вселенной.

Создание миров по квантовой теории

Эта теория создания Вселенной широко пропагандируется писателями – фантастами. В основе этой версии лежит идея постоянном разветвлении и дивергенции реальностей. Например, вы выбираете межу походом в магазин и включением телевизора: в одной реальности вы идете в супермаркет, а в другой – нажимаете кнопку дистанционного пульта.

Мы живем в двух Вселенных, которые не слишком сильно отличаются друг от друга, но чем глубже мы изучаем вопрос, тем более глубокой оказывается разница между ними.

В результате этих процессов миллиарды новых реальностей появляются в каждый отдельно взятый момент, и чем дальше они находятся друг от друга, тем разительнее разница между вселенными.

Источник: http://www.chuchotezvous.ru/universe-evolution/1677.html

Самые интересные теории о Вселенной, о которых Вы могли не знать

До сих пор Вселенная является огромным и очень загадочным местом. На протяжении многих веков люди смотрели в космос и пытались объяснить, почему мы здесь и откуда мы пришли. Хотя, чтобы получить ответы на любой из этих вопросов, может потребоваться еще не одно столетие. А пока ученые предлагают нам свои теории.

Следует также отметить, что это всего лишь теории. Поэтому, естественно, они могут не совпадать друг с другом и даже противоречить.

1

 Почему так трудно обнаружить тёмную материю?

В этом пункте мы поговорим о чем-то, что называется темной материей. Вселенная на 22% состоит из Тёмной материи, на 74% из Тёмной энергии. На остальную материю, в которую входят звёзды, планеты, межзвездный газ приходится лишь около 4% Вселенной.

Тёмная материя невидима, потому что не взаимодействует со светом, но оказывает влияние на гравитацию, то есть она влияет на движения галактик и галактических кластеров. Благодаря тому, что тёмная материя обладает лишь гравитационным эффектом, она может практически незаметно проходить через «обычную» материю.

По всем этим причинам темная материя еще не обнаружена, но физики уверены, что она существует. И у TopCafe.su в этом нет никакого сомнения.

Вопрос в том, почему так трудно обнаружить темную материю в экспериментах, которые проводятся на Земле? Один из возможных ответов исходит от физики элементарных частиц.

В ходе эксперимента, было обнаружено, что темная материя может взаимодействовать с обычной материей, если они обе находятся в условиях, близких к началу создания Вселенной, а именно, в чрезвычайно высокотемпературной плазме.

Если их моделирование истинно, это означает, что темную материю можно было наблюдать в первые дни Вселенной.

Была надежда на то, что создав эти условия в Большом адронном коллайдере, можно будет обнаружить темную материю. Но этого не случилось. Некоторые учёные считают, что нужен более чувствительный детектор, а некоторые утверждают — не стоит искать то, чего нет.

2

 Тёмная материя убила динозавров

Наиболее вероятным виновником гибели динозавров считается астероид или вулканическая активность сибирских вулканов. Однако, не прекращаются обсуждения мел-палеогенового вымирания 66 миллионов лет назад. Несмотря на это, физик Лиза Рэндалл считает, что виной тому была темная материя.

Основа теории возвращает нас к 1980-м годам, когда палеонтологи Дэвид Рауп и Джек Сепкоски обнаружили доказательства того, что каждые 26 миллионов лет после Массового пермского вымирания (которое произошло около 252 миллионов лет назад и 96 процентов жизни было уничтожено), также случались вымирания животных. После дальнейших исследований, возвращаясь на полтора миллиарда лет назад, похоже, что примерно каждые 30 миллионов лет на Землю обрушивались катаклизмы, которым планета отдавала или уделяла несколько миллионов лет. Чего только стоят мощнейшие извержения вулканов, о которых мы недавно писали.

Тем не менее ученые никогда не были уверены, почему катаклизмы происходили по такому расписанию. Теория Рэндалла заключается в том, что речь идет о темной материи.

По мере того как наша Солнечная система вращается вокруг Млечного Пути, она «плавает», а временами она качается как пробка в воде. И это происходит примерно каждые 30 миллионов лет.

В таких ситуациях наша Солнечная система может столкнуться с диском темной материи. Диск должен был быть на одну десятую толщины видимого диска звезд Млечного Пути и иметь плотность по меньшей мере одной солнечной массы за квадратный световой год.

Обычная материя и темная материя могут проходить друг через друга, но темная материя может влиять на обычную материю через гравитацию. В результате, когда некоторая материя, плывущая в пространстве, вступает в контакт с темной материей, оно может направить некоторые объекты во Вселенной, которые в конечном счете столкнутся с Землей.

Если теория Рэндалла верна, то темная материя может быть ответственной за основные части формирования Вселенной.

3

 Жизнь распространяется во Вселенной как эпидемия

Когда речь идет о Вселенной, всегда возникает один вопрос: есть ли разумная жизнь, отличная от нашей? Или мы просто одни здесь во Вселенной? Ученые тоже задаются этими вопросами, и в настоящее время они изучают, как появилась жизнь, в том числе и наша.

Согласно исследованию Гарвардско-Смитсоновского центра астрофизики, наиболее логичным ответом является то, что жизнь распространяется от звезды к звезде, как эпидемия. Понятие о том, что жизнь распространяется от планеты к планете и от звезды к звезде, называется панспермией. Конечно, если вы видели Прометея, эта концепция является основной сюжета.

Если жизнь перешла от звезды к звезде, это означает, что Млечный Путь может быть наполнен жизнью. Если их теория верна, то возможно, что на других планетах в Млечном Пути также может быть жизнь.

Еще одна интересная вещь, которую они нашли в своих расчетах, заключается в том, что жизнь может распространяться микроскопическими организмами, которые прибыли на астероиде. Или ее могли распространить умные существа или существо.

Кроме того, в последнее время ученые сходятся во мнении, что жизнь на других планетах должна развиваться по тем же принципам, что и на Земле. Это говорит о том, что инопланетяне могут быть очень похожими на жителей нашей планеты.

4

 Почему Вселенная создана из материи?

Материя — это все, что занимает пространство, и имеет вес. Противоположность материи называется антиматерией. Когда материя и антиматерия соприкасаются, они уничтожают друг друга (аннигилируют) с выделением огромного количества энергии, что и произошло в начале создания Вселенной и способствовало ее расширению.

В начале должно было быть равное количество материи и антиматерии. Однако, если бы было равное количество материи и антиматерии, они бы уничтожили друг друга, и Вселенная перестала существовать.

Это заставило физиков поверить, что было немного больше материи, чем антиматерии.

Для распространения материи по Вселенной, было бы достаточно небольшой частицы материи на каждые 10 миллиардов частиц антиматерии.

Исследователи, получившие Нобелевскую премию по физике за это открытие, обнаружили, что B-мезоны и анти-B-мезоны распадаются иначе друг от друга.

Это означает, что возможно, что после уничтожения в начале Вселенной B-мезоны и анти-B-мезоны разлагаются по-разному, оставляя достаточное количество материи для создания всех звезд, планет и даже вас и всего, что вы касаетесь, включая воздух которым вы дышите.

5

 Беспорядок сделал жизнь возможной

Энтропия играет огромную роль во Вселенной. Высокая энтропия означает беспорядок и хаос в системе. Низкая энтропия говорит нам о большей организации, упорядоченности.

Пример для визуализации этого — Лего. Дом Лего имел бы низкую энтропию, а коробка случайных, несвязанных предметов имела бы высокую энтропию.

Интересно, что энтропия может быть причиной того, что жизнь существует. И даже говоря о таких высоко организованных вещах, как головной мозг, это утверждение, хоть и кажется неверным, имеет место быть.

Ингленд говорит, что в идеальных условиях случайная группа молекул может самоорганизоваться, чтобы эффективно рассеивать больше энергии в неоднородной среде, которой является наша Вселенная.

Однако теория Ингленда должна пройти много испытаний. Если он прав, тогда как предполагают эксперты, что его имя будут помнить так же, как мы помним Чарльза Дарвина.

6

 Вселенная не имеет начала

Преобладающая теория начала нашей Вселенной состоит в том, что более 13,8 миллиарда лет назад, с точки зрения сингулярности, Большой взрыв породил Вселенную и с тех пор она расширяется.

«Большой взрыв» впервые был теоретизирован в 1927 году, и модель основана на теории общей теории относительности Альберта Эйнштейна. Проблема в том, что в теории Эйнштейна есть некоторые пробелы. В основном, что законы физики ломаются до достижения сингулярности.

Другая большая проблема заключается в том, что другая доминирующая теория в физике, квантовая механика, не согласуется с общей теорией относительности. Кроме того, ни теория относительности, ни квантовая механика не учитывают темную материю.

Альтернативная теория состоит в том, что Вселенная никогда не была в точке сингулярности, и не было большого взрыва. Вместо этого, Вселенная бесконечна и не имеет начала или конца. Исследователи пришли к этой теории, применив квантовые поправки к теории общей теории относительности Эйнштейна, используя более старую модель интерпретации квантовой механики, называемой Бохманской механикой.

Их метод проверки теории также поможет объяснить темную материю. Если их теория правильна, что Вселенная бесконечна, это будет означать, что Вселенная имеет карманы сверхтекучей жидкости, заполненные теоретическими частицами, такими как гравитоны и аксиомы. Если сверхтекучесть соответствует распределению темной материи, то возможно, что Вселенная бесконечна.

7

 И это ещё не конец…

Эта тема насколько безгранична, что её можно продолжать ещё очень долго. Другие, еще более удивительные теории о Вселенной вы можете почитать в новой статье.

Источник: https://topcafe.su/fakty/kosmos/samye-interesnye-teorii-o-vselennoj.html

Как появилась вселенная? – все о космосе

10.08.2018

Все мы знаем, что космос – это то, что находится за пределами нашей планеты и ее атмосферы.

Но что мы знаем о нем? На самом деле, мы знаем очень много, если сравнить с уровнем знаний, доступным человечеству менее 100 лет назад, и очень мало, если сравнить с огромными массивами информации, которые действительно таит открытое космическое пространство.

Но не будем углубляться в теорию и придирчиво рассматривать каждый шаг по освоению околоземного пространства. Кратко пройдёмся по наиболее интересным фактам и начнём с истории.

История изучения космоса

Первопроходцами в изучении космоса были русские и советские конструкторы, инженеры и летчики-космонавты. Один из самых первых проектов достаточно мощной ракеты предложил русский революционер Н. И. Кибальчич умерший в 1883 году.

Проект был найден в архивах полиции в 1917 году и представлял собой прообраз современной ракеты, где ракетный двигатель не приспосабливался к имеющимся аппаратам, а являлся часть принципиально нового ракетодинамического устройства.

Известным теоретиком ракетостроения и освоения космического пространства был российский ученый К. Э. Циолковский. Продолжателем его идей стал С. П. Королев, первый конструктор космических ракет. Основные этапы истории освоения космоса:

• Запуск в СССР первого искусственного спутника Земли в 1957 году. В этом же году на орбите оказалось и первое живое существо – собака Лайка.
• Первая посадка космического аппарата на Луну в 1959 году (СССР).
• Первый полет человека в космос. Это произошло 12 апреля 1961 года. Космонавт Ю. А. Гагарин (СССР).
• Первый полет женщины-космонавта В. Терешковой (СССР) в 1963 году.
• Выход в открытый космос А. Леонова (СССР) в 1965 году.
• Посадка космического аппарата на Венеру в 1966 году (СССР).
• Высадка человека на Луну. Астронавт Н. Армстронг (США).
• Посадка космического аппарата на Марс в 1971 году (СССР).
• Запуск первого корабля за пределы солнечной системы в 1972 году (США).

С точки зрения науки

Изучая и научные, и популярные источники, как например Википедию, можно сделать вывод, что космос является участками Вселенной, которые окружают небесные тела за пределами атмосферы (при её наличии).

Считается что это вакуум, но в космосе содержится водород и межзвездное вещество, правда в мизерных количествах. Современные приборы позволяют охватить пространство в 15 миллиардов световых лет, но это не даёт возможность увидеть весь космос.

Невозможно установить, где начинается космос и где он заканчивается. Нет и ответов, как появился космос.

Люди и животные в космосе

Как уже говорили ранее, первым человеком в Космосе был советский космонавт Юрий Алексеевич Гагарин. Первыми людьми на Луне были американцы Эдвин Олдрин и Нил Армстронг, последний и оставил свой первый след на её поверхности. В открытый космос впервые вышел советский космонавт Алексей Леонов и пробыл там 12 минут и 9 секунд. Всего в космосе побывало более 900 человек из 36 стран мира.

Не менее интересна и история освоения космоса животными. Первыми из животных в космосе побывали собаки, сначала Лайка, погибшая во время полёта, затем благополучно вернувшиеся Белка и Стрелка. Единственным космическим котом был французский Феликс. Также на околоземной орбите были и грызуны, и насекомые, и земноводные, и обезьяны. В 2012 году на МКС побывали и рыбки, японские медаки.

Интересные факты

Лучше понять, что такое космос, помогут занимательные и интересные факты:

• Более 99% массы всей Солнечной системы приходится на Солнце.
• Солнечное вещество смертельно опасно для нашей планеты. Размера в булавочную головку достаточно для смерти всего живого в радиусе 150 км.
• Самый длинный год у планеты Солнечной системы равен 248 земным. Этой планетой является Плутон.
• Взрыв сверхновой звезды освобождает за 10 секунд больше энергии, чем Солнце в нынешнем состоянии за 10 миллиардов лет.
• Существуют крошечные нейтронные звезды, чья масса соответствует массе в обычном состоянии, а диаметр не более 10 км. При теоретической высадке на неё ваша масса будет составлять миллион тонн.
• В космосе вы вырастете примерно на 5 см благодаря отсутствию влияния силы тяжести на позвоночник.
• Ближайшая к нам галактика, Андромеда, находится на расстоянии более 2,5 миллионов световых лет.

Смерть в космосе или чем он опасен для человека

Существует десять основных факторов, вызывающих быструю или медленную смерть в космосе. Итак, кратко перечислим, что представляет наибольшую опасность для человека в космосе:

• Отсутствие воздуха.
• Опухание из-за превращения воды в пар при отсутствии атмосферного давления.
• Ультрафиолет, вызывающий мгновенный ожог кожи.
• Удушье.
• Резкое переохлаждение.
• Кессонная болезнь из-за закупорки сосудов пузырями азота.
• Снижение артериального давления из-за многократного расширения сосудов.
• Разрыв легких из-за разницы давления.
• Закипание крови из-за малого давления.
• Клеточные мутации из-за космической радиации.

Космос в философии

Античная философия определяет слово «космос» (по-гречески «порядок») как мироздание, упорядоченную гармоничную систему. Порядок и красота для греков были взаимосвязанными понятиями, а в понятие «космос» объединяло и все земные явления. В современной философии античный «космос» заменила Вселенная. Космосом чаще всего называют все, что находится за пределами атмосферы Земли.

Основные понятия

Космос – открытое космическое пространство, лежащее вне границ атмосфер небесных тел.

Вселенная – совокупность всего, что существует физически.

Дальний космос – пространство за пределами изученных человеком границ.

Ближний космос – околоземное пространство.
Межзвёздное пространство — вещество и поля, заполняющие космическое пространство внутри галактик.

Космонавтика – практически и теоретические знания о полетах за пределы атмосферы.

Источник:

Как появилась Вселенная: научные подходы и версии

Сейчас существует огромное количество предположений о возможном происхождении Вселенной. Но ни одно из них не может дать четкого ответа на главный вопрос о том, как появилась Вселенная.

Парадоксальным остается тот факт, что после изучения и анализа одной из теорий и при нахождении в ней достаточного количества убедительных суждений, вникание в другую теорию также предоставляет немалое количество аргументов.

Именно поэтому поиск однозначного ответа на этот вопрос длится много лет.

На данный момент есть 3 основные теории возникновения Вселенной:

• теологическая;
• теория «Большого взрыва»;
• научно-философская теория.

Теологический подход

Если рассматривать одну из древнейших теорий происхождения Вселенной, описанной в Библии, то происхождение мира датируется 5508 годом до рождества Христова.

Теологическая точка зрения о происхождении мира известна давно, но ее сторонниками являются в основном глубоко верующие люди и духовенство.

Эта теория наиболее часто подвергается критике ученых, которые совершенно иначе смотрят на происхождение мира и его структуру.

Более альтернативным определением понятия «Вселенная» является «сгусток звездных тел и галактик».

Большой взрыв – начало Вселенной

С научной точки зрения самой популярной теорией, объясняющей возникновение Вселенной, является так называемая теория «Большого взрыва».

Эта версия гласит, что около 20 млрд. лет назад Вселенная имела вид небольшой песчинки. Но несмотря на мизерные размеры этой субстанции, ее плотность составляла более 1100 г/см3 . Естественно, что на тот момент в состав этой субстанции не входили звезды, планеты или галактики. Она представляла лишь некий потенциал для создания многих небесных тел.

Высокая плотность стала причиной взрыва, который смог поделить песчинку на миллионы частей, из которых и образовалась Вселенная.

Разработка теории «Большого взрыва» позволила ответить на многие важные вопросы, но вместе с тем поставила перед учеными еще больше новых. Например, что привело к нестабильности точки сингулярности и какое состояние имела частица до большого взрыва? Одной из главных загадок остается возникновение и природа пространства и времени.

Научно-философская теория

Кроме теологической и научной гипотез, дающих объяснение возникновению Вселенной, есть еще и научно-философский подход к этому вопросу.

Научно-философская теория рассматривает создание Вселенной определенным разумным Началом. Такой подход подразумевает непостоянное существование мира, так как есть фиксируемая точка начала. Также теория описывает постоянный рост и развитие Вселенной. Такие выводы сделали ученые, занимающиеся изучением состава и сияния звездных тел.

«Исследования Млечного пути, проведенные в 30-х годах ХХ века, установили, что звездное сияние смещено в сторону красной области спектра и чем более удалена звезда от Земли, тем больше оно выражено. Именно этот факт стал основанием для выводов ученых о постоянном росте и расширении Вселенной».

Вселенная, фото которой постоянно делают ученые, постоянно видоизменяется.

По химическому составу тело звезды состоит из водорода, который принимает участие во многих реакциях и превращается в более тяжелые элементы. После вступления в реакцию большей части водорода наступает «смерть» звезды. В некоторых теориях утверждается, что планеты солнечной системы являются результатом этого явления.

Эти исследования подтвердили еще одно предположение: водородный распад – природный и необратимый процесс, а Вселенная движется к своему концу.

Заметка: Добавка (присадка) в коробку передач поможет продлить срок службы вашего автомобиля. Купить присадку вы можете на сайте forumyug.ru по доступной цене.

Источник: http://cafe-sheriff.ru/drugoe/kak-poyavilas-vselennaya-vse-o-kosmose.html