22.07.2023 14:00
valisak 61 22000 Источник

В начале прошлого века благодаря работам Хаббла и других астрономов стало понятно, что Вселенная, во-первых, не ограничивается Млечным путём (последний – не Галактика, а просто галактика, одна из многих), а во-вторых, все галактики разлетаются друг от друга, как точки на поверхности надуваемого воздушного шарика. Но если шарик надувается, значит в прошлом он был меньше.

В случае со Вселенной это означает, что в прошлом она была меньше, а следовательно, горячее и плотнее. Чем дальше в прошлое, тем всё это сильнее проявляется, и в какой-то момент нашей мысленной экстраполяции назад по шкале времени мы доходим до единой точки — так называемой сингулярности.

В итоге у нас выстраивается логичная цепочка: сингулярность — Большой взрыв — Вселенная началась.

Но с последней трети XX века наблюдения начали выдавать нам больше вопросов, чем ответов. В результате в 1980-х космологи разработали теорию космической инфляции, согласно которой никакой сингулярности не было, а Большому взрыву предшествовало другое, особое состояние Вселенной – инфляционное. В XXI веке мы постепенно начинаем получать доказательства существования Вселенной до Большого взрыва.

Если говорить исключительно о горячем Большом взрыве, который мы экстраполируем в прошлое до сингулярности, при такой схеме Вселенная сможет достигать произвольно высоких температур и энергий. Хотя у Вселенной и будут «средние» плотность и температура, в ней будут присутствовать несовершенства: области повышенной и пониженной плотности. По мере расширения и охлаждения Вселенной вступит в действие гравитация, и более плотные области будут притягивать к себе больше материи и энергии, увеличиваясь со временем, в то время как менее плотные области будут преимущественно отдавать свою материю и энергию в более плотные соседние области, зарождая таким образом структуру космической паутины.

Мы можем описать самую раннюю Вселенную как горячую, плотную, быстро расширяющуюся, заполненную материей и излучением. То есть, проще говоря, как результат горячего Большого взрыва. Но было оно так, или не было в самом начале – чтобы решить это, необходимо найти доказательства. Различия между Вселенной, начавшейся сразу с горячего Большого взрыва, и Вселенной, у которой до этого была фаза инфляции, положившая этому взрыву начало, тонкие, но чрезвычайно важные. И если мы хотим узнать, каким было самое начало Вселенной, нам нужно искать свидетельства в самой Вселенной.

Особенности строения космической паутины определяются на более раннем этапе эволюции Вселенной. Сегодняшние звёзды, галактики, скопления галактик и нитевидные структуры самых больших масштабов можно проследить по несовершенствам плотности, возникшим во время первого образования нейтральных атомов во Вселенной, поскольку эти «семена» в течение сотен миллионов и даже миллиардов лет вырастали в богатую космическую структуру, которую мы видим сегодня. Эти семена существуют по всей Вселенной и сохраняются даже сегодня в виде температурных несовершенств в оставшемся после Большого взрыва свечении — реликтовом излучении.

Сравнение изображений реликтового излучения, полученных обсерваториями COBE, WMAP и «Планк»

Как показали измерения спутника WMAP в 2000-х годах и его преемника, спутника «Планк», в 2010-х годах, эти температурные колебания наблюдаются на всех масштабах, и они соответствуют колебаниям плотности в ранней Вселенной. Эта связь объясняется гравитацией и тем, что в рамках общей теории относительности наличие и концентрация материи и энергии определяют кривизну пространства. Свет должен пройти путь от области пространства, где он зародился, до «глаз» наблюдателя. В таком случае регионы с избыточной плотностью, с большим количеством материи и энергии, чем в среднем, будут казаться холоднее среднего, так как свету приходится «выбираться» из гравитационного колодца потенциальной энергии. Области с низкой плотностью, с меньшим количеством материи и энергии, чем в среднем, будут казаться более горячими, так как из них свету выбираться проще. Области средней плотности будут соответствовать средней температуре реликтового излучения.

Но откуда изначально взялись эти несовершенства? Эти температурные несовершенства, которые мы наблюдаем в остаточном свечении Большого взрыва, пришли к нам из эпохи, которая наступила через 380 000 лет после начала горячего Большого взрыва, что означает, что они уже пережили 380 000 лет космической эволюции. И в зависимости от выбранной вами теории история может выглядеть по-разному.

Согласно «сингулярному» объяснению Большого взрыва, Вселенная просто «родилась» с изначальным набором несовершенств, и эти несовершенства росли и развивались в соответствии с правилами гравитационного коллапса, взаимодействия частиц и излучения, взаимодействующего с материей, включая различия между нормальной и тёмной материей.

Однако согласно инфляционной теории происхождения, в которой горячий Большой взрыв возникает только после периода космической инфляции, эти несовершенства заложены квантовыми флуктуациями — то есть флуктуациями, возникающими из-за присущего квантовой физике соотношения неопределённости энергии и времени, которые происходят во время инфляционного периода, когда Вселенная расширяется экспоненциально. Эти квантовые флуктуации, генерируемые на самых малых масштабах, растягиваются до больших масштабов в результате инфляции, а новые, более поздние флуктуации накладываются на них, создавая суперпозицию этих флуктуаций на всех масштабах расстояния.

Карта реликтового излучения от «Планка»

Эти две картины концептуально различны, но для астрофизиков они интересны тем, что каждая из них приводит к потенциально наблюдаемым различиям. В «сингулярной» картине Большого взрыва типы флуктуаций, которые мы ожидаем увидеть, ограничены скоростью света: расстояние, на которое мог бы распространиться сигнал — гравитационный или иной — если бы он двигался со скоростью света через расширяющуюся Вселенную, которая началась с единичного события, известного как Большой взрыв.

Но во Вселенной, которая претерпела период инфляции до начала горячего Большого взрыва, можно было бы ожидать флуктуации плотности на всех масштабах, в том числе на масштабах больших, чем скорость света могла бы позволить сигналу распространиться с момента начала горячего Большого взрыва. Поскольку инфляция по существу «удваивает» размер Вселенной во всех трёх измерениях с каждой прошедшей крошечной долей секунды, флуктуации, произошедшие несколько сотен долей секунды назад, уже растянуты до масштабов, превышающих наблюдаемую в настоящее время Вселенную.

Хотя более поздние флуктуации накладываются на более ранние, более крупномасштабные флуктуации, инфляция позволяет нам начать Вселенную со сверхкрупномасштабных флуктуаций, которые не должны существовать во Вселенной, если бы она началась с сингулярности Большого взрыва без инфляции.

Другими словами, для проверки теорий мы можем изучить Вселенную во всех её деталях и убедиться в том, есть у неё определённая ключевая особенность, или нет, а именно: то, что космологи называют сверхгоризонтными флуктуациями. В любой момент истории Вселенной существует предел того, как далеко мог бы пройти сигнал, распространяющийся со скоростью света с момента начала горячего Большого взрыва, и этот предел определяет так называемый космический горизонт.

На масштабы меньше горизонта (субгоризонтные масштабы) может влиять физика, произошедшая с момента начала горячего Большого взрыва. Масштабы, сравнимые с горизонтом — это верхний предел того, на что могли повлиять физические сигналы с момента начала горячего Большого взрыва. А масштабы, превышающие горизонт, выходят за пределы того, что могло быть вызвано физическими сигналами, появившимися в момент или после начала горячего Большого взрыва.

Другими словами, сигналы на сверхгоризонтных масштабах — отличный маркёр, позволяющий отличить Вселенную, которая началась с единичного горячего Большого взрыва (в такой Вселенной их вообще не должно быть), от инфляционной Вселенной, в которой был инфляционный период до начала горячего Большого взрыва (в которой должны присутствовать эти сверхгоризонтные флуктуации).

К сожалению, простого взгляда на карту температурных колебаний реликтового излучения недостаточно, чтобы различить эти два сценария. Эту карту температур можно разбить на различные компоненты, от малых до больших угловых масштабов на небосклоне. Проблема заключается в том, что у флуктуаций на самых больших масштабах могут быть две причины. Конечно, они могут возникнуть из флуктуаций, возникших во время инфляционного периода. Но они также могут быть созданы просто гравитационным ростом структуры более поздней Вселенной — в поздние времена её горизонт стал значительно больше того, что был когда-то давно.

Например, если речь идёт только о гравитационном потенциальном колодце, из которого фотону нужно «выбраться», это будет стоить фотону энергии; в физике это известно как эффект Сакса-Вольфа, и он имеет место для реликтового излучения в точках, из которых фотоны были испущены впервые. Однако если ваш фотон по пути попадает в гравитационный потенциальный колодец, он приобретает энергию, а затем, когда он снова выныривает на пути к вам, он теряет энергию. Если несовершенства либо увеличиваются, либо уменьшаются со временем – а это может происходить множеством способов во Вселенной, наполненной тёмной энергией — то различные области пространства могут казаться более горячими или более холодными, чем в среднем, в зависимости от роста (или уменьшения) несовершенства плотности внутри них. Это известно как интегрированный эффект Сакса-Вольфа.

Поэтому, когда мы смотрим на температурные несовершенства в реликтовом излучении на больших космических масштабах, мы не можем извлечь из них достаточной информации, чтобы понять, были ли они порождены эффектом Сакса-Вольфа и обусловлены инфляцией, были ли они порождены интегрированным эффектом Сакса-Вольфа и обусловлены ростом/сжатием структур, или они вызваны какой-то комбинацией этих двух факторов.

К счастью, однако, это не единственный способ получения информации о Вселенной; мы также можем изучить данные о поляризации этого излучения. Когда свет проходит через Вселенную, он взаимодействует с веществом внутри неё, в частности, с электронами. Однако обнаружения поляризации самого по себе будет недостаточно для того, чтобы доказать существование сверхгоризонтных флуктуаций.

В данном случае необходимо провести корреляционный анализ: между поляризованным светом и температурными флуктуациями в реликтовом излучении и соотнести их на одинаковых угловых масштабах. В обоих случаях мы ожидаем увидеть субгоризонтные корреляции, как положительные, так и отрицательные, между поляризацией E-моды и флуктуациями температуры в реликтовом излучении.

В обоих случаях мы ожидаем, что на масштабах космического горизонта, соответствующих угловым масштабам около 1 градуса (и мультипольному моменту около l = 200 — 220), эти корреляции будут равны нулю. Однако на сверхгоризонтных масштабах сценарий «сингулярного Большого взрыва» будет иметь только один большой положительный «всплеск» корреляции между поляризацией Е-моды и флуктуациями температуры в реликтовом излучении, соответствующий моменту образования большого числа звёзд и реионизации межгалактической среды.

В сценарий «инфляционного Большого взрыва» кроме этого входит ещё и серия отрицательных корреляций между поляризацией Е-моды и флуктуациями температуры на сверхгоризонтных масштабах, или масштабах между примерно 1 и 5 градусами (или мультипольными моментами от l = 30 до l = 200).

image

Выше приводится самый первый график, опубликованный командой WMAP в 2003 году, целых 20 лет назад, показывающий то, что космологи называют спектром кросс-корреляции TE: корреляции на всех угловых масштабах, которые мы видим между поляризацией E-моды и температурными флуктуациями в реликтовом излучении.

В субгоризонтных масштабах положительные и отрицательные корреляции присутствуют, но в сверхгоризонтных масштабах в данных явно появляется большой «провал», который согласуется с инфляционным (сплошная линия) предсказанием и окончательно не согласуется с неинфляционным, сингулярным предсказанием Большого взрыва (пунктирная линия).

Конечно, это было 20 лет назад, и спутник WMAP был заменён спутником Планк, который превосходил его по многим параметрам: он рассматривал Вселенную в большем количестве диапазонов длин волн, спускался на меньшие угловые масштабы, обладал большей температурной чувствительностью, использовал специальный прибор для поляриметрии и делал выборку всего неба большее количество раз, что ещё больше уменьшало ошибки и неопределённости. Когда мы смотрим на окончательные данные Планка от 2018 года по кросс-корреляции, приведённые ниже, результаты поражают воображение.

image

Исходя из графика, не может быть никаких сомнений в том, что во Вселенной действительно существуют сверхгоризонтные флуктуации. То, что мы видим их не просто из-за реионизации, а именно в том виде, в котором они должны существовать при наличии эпохи инфляции, является неоспоримым доказательством: неинфляционная, сингулярная модель Большого взрыва не соответствует наблюдаемой нами Вселенной. Вместо этого мы можем экстраполировать Вселенную в прошлое только до определённой точки в контексте горячего Большого взрыва, а до этого момента там должно было существовать инфляционное состояние.

К сожалению, это пределы наших наблюдательных возможностей: флуктуации и другие сигналы в более крупных масштабах не оказывают никакого влияния на Вселенную, которую мы можем видеть. Существуют и другие способы проверки теории инфляции, однако проверку на сверхгоризонтные флуктуации легко выполнить, и она абсолютно надёжна.

Одного этого достаточно, чтобы сказать нам, что Вселенная началась не с горячего Большого взрыва, а скорее всего, ему предшествовало и породило его инфляционное состояние. Хотя об этом открытии обычно не говорят в таком ключе, оно само по себе легко может считаться достижением, достойным Нобелевской премии.

Выиграй телескоп и другие призы в космическом квизе от RUVDS. Поехали? ????

Комментарии (61)


  1. Politura
    22.07.2023 14:43
    #25776580
    +41

    Но во Вселенной, которая претерпела период инфляции до начала горячего Большого взрыва

    А можно привести ссылочку на источник, где говорится, что инфляция была ДО Большого Взрыва? И чтоже тогда такое Большой Взрыв вообще по этой новой теории?

    Грустно. Опять статья ни о чем ради кликбейтного заголовка.


    1. ZiggiPop
      22.07.2023 14:43
      #25776830
      +16

      На Ютубе есть примерно вагон научно-популярных лекций, посвященных теме существования Вселенной на первых стадиях инфляции авторства Олега Верходанова, Валерия Рубакова, Сергея Попова, Эмиля Ахмедова и многих других, где буквально на пальцах объясняется что, почему и как происходило, и почему не могло происходить иначе. Первые двое в этом списке уже даже успели умереть, то есть их лекциям (не исследованиям!) уже как минимум несколько лет.

      Но нет, нонейм-копирайтер выдает невразумительное чтиво с сенсационным заголовком в духе "вы не понимаете, это другое!".

      Это не грустно, это даже немного злит. Лучше бы Рубакова дословно пересказал.

      (Кстати, Верходанов в своих лекциях давал для Большого взрыва простое и понятное определение: "БВ — это эпоха инфляции с разогревом").


    1. CaptainFlint
      22.07.2023 14:43
      #25777188
      +18

      Да они пишут, сами не знают о чём, противореча собственным словам. На первой же картинке подписано, что вот БВ, вот инфляция, и что инфляция идёт после БВ. А журналисты где-то краем уха услышали про теорию с отличающейся хронологией, не разобрались в терминологии и радостно кинулись опровергать отсутствие инфляции (с наличием которой, вообще-то, никто спорить и не собирался).


      Насколько мне удалось разобраться, суть здесь вот в чём. Традиционно (после открытия инфляционной стадии) хронология считалась следующей: из сингулярности возникает сверх-горячая Вселенная (этот момент и называется Большим Взрывом), затем этап инфляции с попутным остыванием материи, потом дальнейшее "нормальное" расширение, где остывание продолжается и приводит к формированию массивных частиц и так далее. Так вот, в какой-то момент возникло предположение, что наблюдаемые данные лучше объясняются, если считать, что инфляция не остужала материю, а наоборот, разогревала. То есть сверхгорячая Вселенная у нас получилась не до инфляционной стадии, а после. Остывание же началось только потом. И решили, что вот это горячее состояние больше подходит под название "Большой Взрыв" (иногда употребляют термин "Горячий Большой Взрыв", чтобы отличать от предыдущей трактовки, хотя, вообще-то, он в обеих теориях был горячим).


      Естественно, в такой трактовке БВ просто по определению перестаёт быть точкой возникновения Вселенной, а оказывается лишь одним из промежуточных этапов. То есть тот факт, что до БВ Вселенная уже существовала, является не собственно открытием, а банальнейшим следствием изменения терминологии. Открытие же (вернее, гипотеза или теория — не знаю, насколько тщательно она проработана, глубоко не копал) — именно в кардинально новом поведении инфляционной стадии. Но журналистам некогда разбираться в таких мелочах. Они увидели на картинке Большой Взрыв как начало Вселенной, прочитали, что по новой трактовке до БВ была инфляционная стадия, и, начисто проигнорировав как разницу в терминах, так и факт наличия инфляции в обеих теориях, радостно кинулись клепать статью за статьёй о величайшем открытии. На одном только Хабре это уже третья или четвёртая, и все вот такие перепутанные.


      1. Politura
        22.07.2023 14:43
        #25778690

        И где можно почитать про эту теорию о том, что во время инфляции вселенная не остывала, а нагревалась, как и про переопределение термина "большой взрыв"? Быстрогугл не помог и википедия ничего об этом не знает.


        1. CaptainFlint
          22.07.2023 14:43
          #25778744
          +1

          К сожалению, сейчас уже не вспомню. После двух или трёх таких статей я озверел и полез гуглить, откуда вообще лезет эта дурь. Было ясно, что оно не самозародилось в головах журналистов, а что в научных кругах реально нашли что-то, что после многократных преломлений и отражений высверкнуло в научпопе в таком вот виде. Какой-то статьи, где это было бы разложено по полочкам, мне найти так и не удалось. Вышеописанную картинку я скомпоновал постепенно, по множеству разных источников, большинство которых были максимально научны и слишком сложны для понимания, но порой давали капельку понятной информации, которую удавалось засунуть в этот складывающийся паззл.


        1. CaptainFlint
          22.07.2023 14:43
          #25778798
          +1

          Вот нашлась статья на Элементах. Кажется, я именно из неё смог тогда многое понять.
          elementy.ru/novosti_nauki/434107/Andrey_Linde_ot_khaoticheskoy_inflyatsii_do_supergravitatsii

          Цитата оттуда:

          На завершающем этапе инфляции это поле сильно ослабевает и вблизи минимума своей потенциальной энергии начинает быстро осциллировать. За счет выделенной при этом энергии в изобилии рождаются частицы и фотоны, которые интенсивно взаимодействуют друг с другом и достигают равновесной температуры. Так что по окончании инфляции мы имеем плоскую горячую Вселенную, которая затем эволюционирует уже по сценарию Большого взрыва. В результате инфляционная космология позволила сдвинуть датировку Большого взрыва примерно к 10−34 секунды. Это уже совсем близко к началу нашего Мироздания, но всё же не самое начало!


          1. Politura
            22.07.2023 14:43
            #25779816

            Да, видимо от этой статьи все и пошло, спасибо. На самом деле в цитате неудачно подобранны слова, автор в самом начале статьи написал:

            Однако главным стимулом к ее созданию стало переосмысление основных положений модели горячей Вселенной, известной также как модель Большого взрыва.

            И далее, может из-за краткости, везде вместо модели горячей Вселенной писал про большой взрыв. На самом деле имелось ввиду то, что теория инфляции позволила работать модели горячей Вселенной начиная с 10−34 секунды, до создания инфляционной модели, модель горячей Вселенной работала только с 10-6 секунды, о чем также в статье тоже говорится. Причем и эта статья также содержит картинку с этапами эволюции Вселенной, и на ней точно также сначала идет big bang, а затем инфляция.


    1. phenik
      22.07.2023 14:43
      #25777424
      +2

      А можно привести ссылочку на источник, где говорится, что инфляция была ДО Большого Взрыва? И чтоже тогда такое Большой Взрыв вообще по этой новой теории?

      Запутались в двух соснах?) И тем самым ввели в заблуждение многих читателей. Достаточно поглядеть в вики, чтобы увидеть, что имеется традиционная модель горячей Вселенной и более современная инфляционная. Автор статьи правильно их разделяет в плане объяснения происхождения крупномасштабной структуры Вселенной


      Согласно «сингулярному» объяснению Большого взрыва, Вселенная просто «родилась» с изначальным набором несовершенств, и эти несовершенства росли и развивались в соответствии с правилами гравитационного коллапса, взаимодействия частиц и излучения, взаимодействующего с материей, включая различия между нормальной и тёмной материей.

      Однако согласно инфляционной теории происхождения, в которой горячий Большой взрыв возникает только после периода космической инфляции, эти несовершенства заложены квантовыми флуктуациями — то есть флуктуациями, возникающими из-за присущего квантовой физике соотношения неопределённости энергии и времени, которые происходят во время инфляционного периода, когда Вселенная расширяется экспоненциально. Эти квантовые флуктуации, генерируемые на самых малых масштабах, растягиваются до больших масштабов в результате инфляции, а новые, более поздние флуктуации накладываются на них, создавая суперпозицию этих флуктуаций на всех масштабах расстояния.

      Нужно было просто дочитать статью до конца, а автору статьи в заголовке уточнить горячего БВ, или его горячей фазы, и сделать ссылки на источники с описанием соответствующих теорий. Что касается существования Вселенной до момента сингулярности, то эти предположения носят еще более спекулятивный характер, чем упомянутые выше теории. Они хоть как-то подтверждаются астрофизическим наблюдениями, а эти нет. В этот момент известные законы физики перестают действовать, точнее на планковских масштабах. Спекуляции на тему, что могло быть до момента сингулярности см. в популярной форме, напр, в этой статье.


      PS. Ниже дали ссылку на очень похожую публикацию, с точностью до цитат. Похоже оригинальный источник один и тот же, автору статьи желательно его указать. В той теме обсуждение более продуктивное.


      1. Politura
        22.07.2023 14:43
        #25778652
        +1

        А вы точно прочитали вопросы, которые заквотили? Я не спорил с тем, что есть инфляционная теория. Я лишь попросил ссылку на источник о том, где написанно, что инфляция было ДО большого взрыва. Ну и спросил, чем-же является большой взрыв по этой теории.

        Достаточно поглядеть в вики, чтобы увидеть, что имеется традиционная модель горячей Вселенной и более современная инфляционная.

        Вот только в статье на википедии говорится, что инфляция это одна из стадий большого взрыва, а вовсе не то, что она была до большого взрыва. А если вы перейдете к определению что-же такое большой взрыв там-же на Википедии, то прочитаете это:

        Большо́й взрыв — общепринятая космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной[1], а именно — начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии.

        Скажите, пожалуйста, как возможна инфляция до большого взрыва согластно этому определению? Инфляция сингулярности? Если же автор под термином "большой взрыв" понимает нечто другое, отличное от общепринятого, то следовало-бы привести это его личное определение и как-то обосновать его необходимость, так?

        Ниже дали ссылку на очень похожую публикацию, с точностью до цитат.

        Увы, я в свое время не видел этой статьи. К ней все те-же претензии: выдумывание отсебятины исключительно ради кликбейтного заголовка. И без каких-то ссылок на первоисточник знания о том, что инфляция была ДО большого взрыва.


        1. phenik
          22.07.2023 14:43
          #25780460

          Скажите, пожалуйста, как возможна инфляция до большого взрыва согластно этому определению?

          Хорошо, давайте разберемся с этой терминологией. Хотя спор, который вы инициировали с родни гуманитарным разборкам на тему, что-то вроде Пиноккио это буратино? И была ли чурка уже буратиной, до того как из нее выстругали Пиноккио?


          Для специалистов это вопрос о происхождения и эволюции Вселенной от сингулярного состояния, через определенный набор фаз к современному наблюдаемому состоянию, с уточнение состава этих фаз в соответствии с развивающимися физическими представлениями. В этом случае термин БВ может вообще не использоваться. Откуда он взялся? Его придумал Ф. Хойл, весьма эксцентричная личность, как метафору расширяющейся Вселенной в противовес стационарной модели, которой он придерживался. Безо всякого определения и уточнения содержания, тогда многое было не известно, кроме теоретических предположений из ОТО и факта расширения. БВ это художественный образ расширяющейся из одной точки Вселенной. Не совсем удачный, но из-за звучности прижившийся в масс-медия и популярных изданиях, и со временем, в 70-х годах перекочевавший в научный обиход. Из-за этой исходной недоопределенности мы до сих пор живем в эпоху БВ, см. хронологию БВ, т.к. расширение Вселенной продолжается, причем с ускорением, как при взрыве. Началом БВ можно считать сингулярное состояние Вселенной, как это обычно и изображается на иллюстрациях. Однако он может отождествляться с периодом описываемом в теории горячей Вселенной, которая является независимой от представлений о сингулярном состоянии Вселенной, см., например, здесь или здесь. Тут и возникают противоречия в толковании. В последнем случае заголовок статьи можно считать вполне корректным, если иметь в виду именно горячий БВ, как и писал в пред. коменте. Тем не менее, обычно они объединялись под звучным названием БВ. В таком толковании название статьи кажется противоречивым, и его желетельно уточнить, хотя по содержанию статья вполне корректна, на современном уровне понимания этих вопросов.


          1. Politura
            22.07.2023 14:43
            #25783528
            +1

            Ок, убедили, что такая трактовка имеет право на существование, хотя, если честно, она мне не нравится, ибо очень запутывающая. Сразу надо пояснять, что по оной терминологии большой взрыв не был когда-то тогда, а мы прямо сейчас в нем и живем, что капли не интуитивно. Особенно запутывают все эти иллюстрации, где big bang это момент в самом начале. Пишете в другой терминологии, значит и используйте другие картинки, где big bang период начался после инфляции и идет прямо сейчас. Типа как здесь: https://en.m.wikipedia.org/wiki/Big_Bang#/media/File%3ACMB_Timeline300_no_WMAP.jpg


            1. phenik
              22.07.2023 14:43
              #25783726

              Пишете в другой терминологии, значит и используйте другие картинки, где big bang период начался после инфляции и идет прямо сейчас.

              В переработанном виде этап горячей вселенной на иллюстрациях обычно изображается красным цветом, а надпись БВ означает стартовую точку большого взрыва, а не то что он там произошел и завершился) Вообще эта терминология похоже уходит в прошлое, включая из-за ее не удачности, неинтуитивности для физиков, остается в основ для популярного изложения. Современная общепринятая космогоническая модель уже не содержит этого понятия в названии, см. модель Лямбда-CDM. На иллюстрациях в научных статьях термин БВ вообще может не упоминаться, просто смотрится развитие процессов во временной развертке.


    1. Nansch
      22.07.2023 14:43
      #25778118
      +2

      Большой взрыв всего лишь абстракция, которая хорошо ложится в модель. Грустно, что все принимают БВ как аксиому.


    1. ababich
      22.07.2023 14:43
      #25780958

      А можно привести ссылочку на источник, где говорится, что инфляция была ДО Большого Взрыва? И чтоже тогда такое Большой Взрыв вообще по этой новой теории?

      Грустно. Опять статья ни о чем ради кликбейтного заголовка.

      все дело в формулировке : инфляцию можно считать отдельной специфической стадией расширения Вселенной, а БВ- это уже следующая "классическая" стадия...

      да...заголовок что называется слегка "спекулятивный"


    1. Tarakanator
      22.07.2023 14:43
      #25781206

      Как я понял.
      Изначально большой взрыв говорил о том, что НАБЛЮДАЕМАЯ вселенная возникла из очень малого объёма.
      Затем-же решили, что при появлении из просто малого объёма, картина не совсем складывается. Надо из точки. Но точка это сингулярность и там математика не работает соответственно теория не может дать никаких предсказаний.
      Поэтому делаем ход конём. наблюдаемая вселанная в процессе большого взрыва всё так-же произошла из очень малого объёма, но вот этот малый объём произошёл из ещё сильно меньшего объёма(может даже точки\сингулярности) в процессе инфляции. В отличии об большого взрыва мы не знаем почему\как именно проходила инфляция, мы видим только её результат. Это как тёмная материя\энергия. Все знают что она есть, но никто не знает что именно это такое.


  1. Tzimie
    22.07.2023 14:43
    #25776596
    +7

    Несколько misleading название. Речь идёт лишь о доказательстве наличия инфляции и не более того.


    1. Politura
      22.07.2023 14:43
      #25776612
      +10

      Только название? В статью добавлено несколько абзацев, где утверждается, что инфляция была до Большого Взрыва, ну и из первоначального источника старательно вырезано время, когда именно была эта инфляция относительно начала Большого Взрыва и сколько длилась. Как-по мне, так специально сделанная неправда, все ради богу кликбейта.


      1. Tzimie
        22.07.2023 14:43
        #25776806
        +2

        Похоже они называют большим взрывом распад ложного вакуума.


        1. YDR
          22.07.2023 14:43
          #25777488

          предполагаю, распад ложного вакуума должен затронуть всю существующую вселенную (постепенно), в некотором объеме. (то есть, вряд ли такой распад произошел, когда вселенная была ощутимого объема и, например, с частицами-планетами-звездами-разумными существами)

          А вот, думаю, разогрев при инфляции мог быть вызван таким явлением - и при этом вселенная уже существовала в ощутимом объеме.

          но я не специалист, просто мимо проходил.


  1. Quartz32
    22.07.2023 14:43
    #25776610
    +5

    Ошибочный гигантизм свойственен средневековым ученым. Пренебрегая теорией маленького взрыва, они высокомерно перешли сразу к большому.


    1. Glen5
      22.07.2023 14:43
      #25776720
      +3

      Если делать, то по большому!


      1. 6p45c
        22.07.2023 14:43
        #25776794
        +1

        В том и проблема, что в результате можно сделать по большому.


        1. Glen5
          22.07.2023 14:43
          #25776938
          +1

          А что ж меня то заминусили? Я ж в довесок вашей шутке пошутил.


        1. YDR
          22.07.2023 14:43
          #25777490

          тут не очень смешная шутка:

          хотели по-маленькому - встретили медведя - получилось по-большому


    1. csharpreader
      22.07.2023 14:43
      #25776792
      +5

      «Маленькое видится на [маленьком] расстоянии».

      «Маленькому кораблю – маленькое плавание!»

      «Маленький брат следит за тобой!»

      Мозг сразу стал перебирать устойчивые выражения со словом «большой» ))


  1. phx
    22.07.2023 14:43
    #25776796
    +10

    С каких пор большой взрыв и инфляция это противоречащие друг другу теории?


    1. Tzimie
      22.07.2023 14:43
      #25776802

      Вот именно, коллега


    1. ZiggiPop
      22.07.2023 14:43
      #25776840
      +3

      Насколько я понимаю, астрофизики вообще предпочитают не пользоваться журналистским штампом "Большой взрыв", используя термин "инфляционная модель Вселенной".


      1. coctic
        22.07.2023 14:43
        #25777668
        +1

        Вообще-то термин "Большой взрыв" придумал Фред Хойл, ученый, сторонник другой теории происхождения Вселенной. А язвительное название прижилось.


  1. saag
    22.07.2023 14:43
    #25776810
    +1

    А одна ли вселенная образовалась, а то есть и другие мнения?


    1. Voot
      22.07.2023 14:43
      #25777474

      Есть https://ru.wikipedia.org/wiki/Мультивселенная


  1. NeoCode
    22.07.2023 14:43
    #25776918

    А что такое "инфляционное состояние" и что про него вообще известно? Что это? Какой-то особый режим с другими физическими законами?


    1. Tzimie
      22.07.2023 14:43
      #25776932
      +2

      Нет, сверхплотный вакуум. Он имеет огромное натяжение и расширяется с ускорением. Никаких новых законов тут нет. Наш вакуум тоже имеет ненулевую плотность (хотя и маленькую), натяжение и расширяется с ускорением


    1. Tarakanator
      22.07.2023 14:43
      #25781216

      ИМХО. Это как тёмная материя. Её эффект виден, а вот что это такое-хрен его знает.


  1. stanislavskijvlad
    22.07.2023 14:43
    #25776934

    Когда мы приучим себя говорить "Великое появление пространства" или "великое расширение"...? Или зарождение.


    1. Quartz32
      22.07.2023 14:43
      #25778412

      У адептов величия как всегда в голове бардак.


      1. YDR
        22.07.2023 14:43
        #25783790

        сделать вселенную великой again?


  1. mad_god
    22.07.2023 14:43
    #25776936
    +1

    Вселенная явно существовала до Большого Взрыва, но она была в таком состоянии, которое не предполагает наличие времени либо какого-то отсчёта времени, так как предыдущее состояние всегда приводило к практически тому же самому состоянию, которое нельзя было отличить никаким образом от предыдущего.

    Ну, насколько я понял.

    А затем что-то произошло. Какая-то ошибка. Невероятно редкое событие, совпадение очень многих факторов в одном месте. Что-то не смогло аннигилировать или наоборот, аннигилировало и запустило лавинный процесс.


    1. vedenin1980
      22.07.2023 14:43
      #25776948
      +5

      затем что-то произошло. Какая-то ошибка. Невероятно редкое событие, совпадение очень многих факторов в одном месте.

      Но ведь как раз и означает, что время уже было? Иначе как что-то где-то вообще могло произойти?


      1. csharpreader
        22.07.2023 14:43
        #25776970
        +1

        Рекурсивное появление времени в этот же момент?

        Звучит дико, но это было бы очень красиво и по своему логично.


        1. Tarakanator
          22.07.2023 14:43
          #25781288

          Мне по красивости нравится гипотеза, что CPT симметрия верна.
          t=0 это момент зеркального отражения вселенной. (P симметрия)
          Тогда в любой отрицательный момент времени мы увидим вселенную, как наша, только она будет состоять из антивещества и стрела времени будет направлена в обратную сторону.
          Т.е. время это не вектор (у которого должно быть начало, и возникает вопрос где оно), а прямая с выделенной точной. Ну а т.к. прямая бесконечна, то и выделенная точка может быть в любом месте, это ни на что не влияет.
          Заодно и объясняется стрела времени. Это не абсолютное понятие, а относительное нас. для вселенной в отрицательное время она имеет другое направление.


      1. victor_1212
        22.07.2023 14:43
        #25777004
        +1

        > как раз и означает, что время уже было ...

        также вероятно предполагает одномерность времени, вообще связь с геометрией супер интересный предмет, типа можно ли вообще все законы физики свести к свойствам геометрических моделей, искривление пространства времени, многомерность струн и пр., без разницы насколько сложная может получиться топология, принципиально все наблюдаемое в физике сводимо к геометрии пространства-времени или нет?


        1. csharpreader
          22.07.2023 14:43
          #25777084
          +1

          Интересно. А ведь действительно – как данность постоянно идёт привязка как минимум к геометрической двумерности.


    1. Tarakanator
      22.07.2023 14:43
      #25781260

      До большого взрыва время точно было, т.к. инфляция проходила в течение какого-то времени.


  1. Upsarin01
    22.07.2023 14:43
    #25777144
    -6

    А если предположить что вселенная была до большого взрыва. Были галактики, звезды и т.д.

    А большой взрыв, чем бы не был обусловлен, расталкал это все дело...

    Этим и объясняется видимая картина...

    То есть, теоретически, если это так, то в горизонте расширения видимой вселенной должны были остаться массивные объекты, которые выдержали ударную волну расширения и получили ускорение на много меньше скорости света... И теоретически мы должны наблюдать их или их остатки... До видимого горизонта событий... В виде каких-то лучей/линий, форм...

    И все равно вопрос, почему не могут определить да же приблизительно где было ядро большого взрыва? Ну то есть точка или область откуда все началось?


    1. vedenin1980
      22.07.2023 14:43
      #25777246
      +7

      А если предположить что вселенная была до большого взрыва. Были галактики, звезды и т.д.

      Тогда слишком много не сойдется с текущим теория. Точно так же мы можем предположить, что до Большого взрыва во Вселенной жили большие розовые единороги.


      И все равно вопрос, почему не могут определить да же приблизительно где было ядро большого взрыва? Ну то есть точка или область откуда все началось?

      Посмотрите себе под ноги. Именно это точка или область откуда все началось.


      Представьте, что вы открыли картинку, которая в браузере настолько мелкая что вы видете лишь точку. Вы начинаете увеличивать маштаб и картинка увеличивается во весь экран и дальше. Есть ли там точка откуда ВСЕ НАЧАЛОСЬ? Нет, так как картинка увеличивается целиком из-за увеличения маштаба.
      Если мы увеличим так чтобы на экране был лишь небольшой кусок картинки и будет продалжать увеличивать — мы не сможем сказать где именно находятся границы. С нашей точки зрения все будет разбегаться в разные стороны от той точки, которую мы выбрали для увеличения, НО это не будет центром картины, это будет просто случайно выбранная точка.


      Так и с наблюдаемой Вселенной — объекты на разбегаются в пространстве, а увеличивается само пространство. Поэтому для нас центр Большого Взрыва случился там где мы находимся.


      1. Ellarihan
        22.07.2023 14:43
        #25777462
        +4

        Эй, а ведь аналогия с увеличением картинки сейчас намного более понятная чем аналогии с растягиванием резины или выпекающейся булочкой!


  1. anatolykern
    22.07.2023 14:43
    #25777298

    Ну вот, опять ни слова про Oscillating Universe, но обязательным упоминанием темной материи.

    https://arxiv.org/abs/2110.11897

    https://arxiv.org/abs/2110.10218


  1. ITMan82
    22.07.2023 14:43
    #25777380
    +2

    Вот же уже была на Хабре:

    https://habr.com/ru/companies/first/articles/725806/


  1. s_f1
    22.07.2023 14:43
    #25777484

    Нам в школе говорили, что Вселенная периодически сжимается и снова разжимается.
    Просто с очень большим периодом.
    Скажите, это не так?


    1. vedenin1980
      22.07.2023 14:43
      #25777510
      +2

      Это одна из гипотиз (гипотеза циклической вселенной), но вроде не самая популярная среди ученых. Но доказательств такого сжатия, как и обратного нет.


  1. Dynasaur
    22.07.2023 14:43
    #25777776
    +4

    Я привык что в точных науках все утверждения должны основываться на доказательствах, фактах и их обобщении. Но когда читаешь подобные космологические тексты возникает ощущение, что читаешь религиозную литературу. Всё испещрено мутными утверждениями, терминами, ни из чего не следующими выводами и обоснованиями типа "вселенная неравномерно заполнена веществом и энергией, поэтому она существовала до взрыва".


    1. YDR
      22.07.2023 14:43
      #25783794

      иногда можно просто рассмотреть исчерпывающий список вариантов развития, и обсудить их все.


  1. porn
    22.07.2023 14:43
    #25778906

    Пост не читал. Снова про инфляцию? Какой раз уже в этом году?


  1. Godwing
    22.07.2023 14:43
    #25779674
    -2

    Меня всегда весело забавляли учоные с их теориями о Вселенной (чтобы хоть как-то оправдать свою зарплату из бюджета). Ведь всё очень просто: Ка-а-А-А-а-к бабАхнет!! И после этого всё стало упорядочиваться, упорядочиваться, упорядочиваться..., а затем образовалась сама жизнь. Хаос - всему голова, (особенно в голове учоного). Эволюция, блин.

    Да что там, - кидаешь гранату на мусорный полигон, и затем объявляешь эту зону заповедной, на миллион лет. Научный экспкремент. Там будет новая жизнь образовываться! И ведь не поспоришь, граната - аргумент весомый.

    Неграмотным же, остается только читать "Книгу Урантии", часть 15, и размышлять о бренности бытия.


    1. DmitryKoterov
      22.07.2023 14:43
      #25780226

      Вообще-то, ровно наоборот: стало не упорядочиватся, а убеспорядочиваться. Энтропия-то растет в сумме. Значит, в самом начале энтропия была невероятно низкой.


  1. grishkaa
    22.07.2023 14:43
    #25782792

    Наша текущая модель вселенной несостоятельна. Да, она достаточно хорошо описывает то, что мы наблюдаем прямо сейчас, причём из одной конкретной точки, но в ней есть коэффициенты подгона в виде «тёмной материи» и «тёмной энергии», природа которых нам неизвестна, но без которых расчёты не сходятся. Мы на самом деле не знаем, чем именно вызвано красное смещение, потому что мы понятия не имеем, как электромагнитное излучение на самом деле работает на таких пространственно-временных масштабах и как течёт/текло время в тех местах и в то время, когда эти фотоны были излучены. Экстраполировать это всё даже на тысячу лет в любую сторону было бы крайне опрометчиво.

    Даже если предположить, что большой взрыв был, то как это блин работает вообще? Откуда берутся все эти секунды-часы-годы на всех картинках с большим взрывом, в том числе на той, которая в начале статьи? Пространства тогда в привычном понимании не существовало, потом оно всё было заполнено плазмой, но время там всё равно работало абсолютно точно так же, как сейчас, и везде одинаково? При том, что согласно теории относительности время течёт с разной скоростью в зависимости от массы находящихся рядом объектов? А гравитация как в таких условиях работала? Она не сразу включилась что ли, а только потом, когда стало можно? Что вообще такое время во вселенной, заполненной плазмой, элементарными частицами или газом, в которой не могут существовать разумные существа, способные его воспринять и измерить?

    В общем, ответ «мы пока не знаем, откуда взялась вселенная, и чем именно вызвано красное смещение» был бы куда более убедительным, имхо.


    1. kauri_39
      22.07.2023 14:43
      #25783028

      Окончательного ответа пока нет, но прогресс в его поиске есть. Раньше думали, что в пустоте была сверхплотная сингулярность, которая взорвалась, и вся её материя полетела в разные стороны по инерции. Теперь выяснили, что до образования и разлёта материи инфляционно образовалось и стало расширяться пространство. Как я понял, образовался сверхплотный "ложный вакуум", который с расширением и снижением плотности своей энергии превратился в известный нам физический вакуум.


      Можно предположить, что тот и другой вакуум — квантованная среда, и часть его квантов превратилась в кванты материи — в фотоны высоких энергий. А из них образовалась кварк-глюонная плазма, и началась уже известная эволюция материи.


      Откуда взялся ложный вакуум? Тоже решаемый вопрос, но пока — на философском уровне. Может быть, что в вечном и бесконечном пространстве возникла не одна наша вселенная, а множество. И все они расширяются навстречу друг другу. Чтобы однажды, примерно через 14 млрд лет, сжать друг друга своим энергетически плотными средами и… тем самым образовать ложный вакуум новой вселенной большего масштаба пространства-времени. То есть в вечном и бесконечном пространстве идёт вечный процесс образования вселенных большего масштаба из вселенных предыдущего масштаба.


      Лучше иметь в голове такую картинку происхождения Вселенной, чем не иметь никакой. Ну, есть ещё вечно пульсирующая Вселенная Николая Горькавого, но для меня это всё равно вариант "вселеноцентризма".


      1. grishkaa
        22.07.2023 14:43
        #25783432

        Можно предположить, что тот и другой вакуум — квантованная среда, и часть его квантов превратилась в кванты материи — в фотоны высоких энергий. А из них образовалась кварк-глюонная плазма, и началась уже известная эволюция материи.
        Это последовательность событий. Последовательность событий подразумевает существование времени. Существовало ли время в тот момент, и если да, то как оно работало в таких условиях?


        1. kauri_39
          22.07.2023 14:43
          #25783942

          Если мир предполагается вечным и бесконечным, и в нём происходят описанные события, то да, "вневселенское" время существует всегда. Это просто не ограниченная прошлым и будущим абстрактная шкала времени. Физическим выражением времени могут быть краткие пульсации плотности энергии вакуума. Они дают возможность спонтанного излучения электронов, энтропии — остыванию ранее горячей материи, и "антиэнтропии" — вселенской эволюции материи.


    1. YDR
      22.07.2023 14:43
      #25783810

      не то, что бы совсем не знаем. Модель не такая плохая, и постепенно улучшается. Обыватели говорят "ведь на 100% доказана только молекула водорода" (в "чятике" сегодня прочитал) (кому доказана??).

      Если есть желание - все просто: предлагаете лучшую модель, убеждаете всех участников => профит. Начали Вы хорошо: ставите правильные вопросы.

      Как могут, так и работают, честно говоря.