erd_sol

Category:

Точка в бесконечности (Теория струн. Мультиверс. Циклическая Вселенная)

Теория струн

Теория струн – физическая теория, объединяющая квантовую механику и общую теорию относительности, и считающаяся главным кандидатом на роль теории квантовой гравитации. Теория струн предполагает, что фундаментальные строительные блоки природы являются не точечными частицами, а крошечными, одномерными нитями, называемыми струнами, которые встречаются как в открытой, так и в закрытой (петли) форме. Существует шесть типов струнных теорий и все они связаны между собой. Термин теория суперструн иногда используют вместо термина теория струн, чтобы явно показать, что теория включает суперсимметрию

Теория струн описывает структуру материи, определенный  набор элементарных частиц,  и что их  фундаментальные взаимодействия возникают  в результате колебаний ультрамикроскопических  квантовых струн. Вышеупомянутые частицы, поодиночке не имеют материальной формы, являясь энергией, которая в совокупности создает все физические элементы космоса. 

В теории струн наша Вселенная, может быть одной из бесконечного множества Вселенных в Мультивселенной и Вселенная существовала всегда.

Теория Мультивселенной

«Мультивселенная», «Большая Вселенная», «Мультиверс», «Гипервселенная», «Сверхвселенная», «Мультиленния», «Омниверс» — различные переводы английского термина multiverse. Появился он в ходе развития теории инфляции.

Области Вселенной, разделённые расстояниями больше размера горизонта событий, эволюционируют независимо друг от друга. Любой наблюдатель видит только те процессы, которые происходят в домене, равном по объёму сфере с радиусом, составляющим расстояние до горизонта частиц. 

Такие домены можно рассматривать как отдельные вселенные, подобные нашей: они точно так же однородны и изотропны на больших масштабах. Конгломерат таких образований и есть Мультивселенная.

Хаотическая теория инфляции — теория Андрея Линде

предполагает бесконечное разнообразие Вселенных, каждая из которых может иметь отличные от других Вселенных физические константы, возникших неодновременно, имеющих свой набор элементарных частиц и законов природы.

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. 

Многомировая интерпретация (англ. many-worlds interpretation) или интерпретация Эвереттаинтерпретация квантовой механики, которая предполагает существование, в некотором смысле, «параллельных вселенных», в каждой из которых действуют одни и те же законы природы и которым свойственны одни и те же мировые постоянные, но которые находятся в различных состояниях. Исходная формулировка принадлежит Хью Эверетту (1957 год).

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.

Теория белых и черных дыр

Наряду с черными дырами в принципе могут существовать и «белые дыры» , то есть образования, в которых происходит «антиколлапс» - катастрофический разлёт вещества. Если горизонт событий черной дыры препятствует тому, чтобы даже свет достиг скорости отрыва, у белой эта область является абсолютным, непроницаемым щитом. От черной дыры невозможно убежать, а в белую невозможно проникнуть. Черная дыра поглощает вещество, белая — извергает его. Если бы мы обнаружили в нашей Вселенной какую-нибудь «белую дыру», то это означало бы, что мы наблюдаем проявление в нашем пространстве черной дыры, образовавшейся в каком-то смежном с нашим другом мире, Вселенной.

Теория циклической Вселенной

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».

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.

Большой отскок

Согласно этой гипотезе, Вселенная циклически расширяется и сжимается, достигая некой критической точки. При этом одни из сторонников этой гипотезы считают, что таких циклов было много, и что они уходят в бесконечность прошлого; другие предполагают, что в истории мира имел место всего лишь один отскок, когда бесконечная во времени и пространстве Вселенная сжалась до точки сингулярности.

То есть то, что сейчас принимают за точку отсчета времени и пространства, есть только одна из итераций бесконечного цикла. Сейчас Вселенная находится во второй фазе — фазе расширения, которая так же будет длиться вечно с той лишь разницей, что ее временной вектор направлен в будущее.


Многие теории, касающиеся Вселенной в последнее время сталкиваются с проблемами, как теоретического, так и, что более важно, наблюдательного характера:

  1. Вопрос о форме Вселенной является важным открытым вопросом космологии. Говоря математическим языком, перед нами стоит проблема поиска трёхмерного пространственного сечения Вселенной, то есть такой фигуры, которая наилучшим образом представляет пространственный аспект Вселенной.
  2. Неизвестно, является ли Вселенная глобально пространственно плоской, то есть применимы ли законы Евклидовой геометрии на самых больших масштабах.
  3. Также неизвестно, является ли Вселенная односвязной или многосвязной. Согласно стандартной модели расширения, Вселенная не имеет пространственных границ, но может быть пространственно конечна.
  4. Существуют предположения, что Вселенная изначально родилась вращающейся. Классическим представлением о зарождении является идея об изотропности Большого взрыва, то есть о распространении энергии одинаково во все стороны. Однако появилась и получила некоторое подтверждение конкурирующая гипотеза о наличии изначального момента вращения Вселенной.

Дать неопровержимый ответ на вопрос «Как появилась Вселенная?»  ученым не удастся. Им остается лишь выдвигать гипотезы и строить космологические модели, которые максимально верно будут описывать природу наблюдаемой нами Вселенной.

https://ru.wikipedia.org/wiki/Вселенная

https://asteropa.ru/kak-obrazovalas-vselennaya/

https://fb.ru/article/266573/kak-obrazovalas-vselennaya-teorii-obrazovaniya-vselennoy

https://spacegid.com/kak-poyavilas-vselennaya.html

Error

default userpic
When you submit the form an invisible reCAPTCHA check will be performed.
You must follow the Privacy Policy and Google Terms of use.