Космическое число q: Как много можно предсказать?

К

Как много можно предсказать?

Если бы кому-то захотелось в одном предложении подвести итоги и ответить на вопрос: «Что же случилось по окончании Большого взрыва?», оптимальнее набрать полную грудь воздуха и сказать: «Фактически сначала тяготение формирует космические структуры и увеличивает отличие температур, нужную для развития многогранности, которая простирается около нас на 10 млрд св. лет и частью которой мы являемся».

Когда формируются системы, достаточно тяжелые, дабы иметь свое собственное тяготение, отклонения от среднего увеличиваются. Благодаря этого наша Вселенная могла развиться из первоначального огненного шара, равномерно тёплого, в упорядоченную систему, в которой имеется весьма тёплые звезды, испускающие излучение в весьма холодный космос. Так начинается эра все более усложняющейся космической эволюции и появления жизни. Отдельные звезды в ходе развития становятся плотнее (кое-какие заканчивают как нейтронные звезды либо черные дыры (The Black Hole)), в то время как в целом материя распространяется более тонко. Эта многогранность результат цепочки событий, которую эксперты по космологии смогут проследить до ультраплотной первоначальной среды, которая фактически не имела структуры.

Наша точка зрения на то, как появились космические структуры, как и точка зрения Дарвина на биологическую эволюцию, есть убедительной общей схемой. Начало всего процесса, как и в теории Дарвина, все еще остается тайной: то, как обусловлено число Q (быть может, микроскопическими вибрациями в весьма ранней Вселенной), все еще вызывает удивление, как и происхождение первых организмов на Земле. Но космология несложнее в одном крайне важном отношении: по окончании того как установлена начальная точка, итог в общем предсказуем. Все огромные части Вселенной, каковые одинаково начались, закончат статистически одним и тем же образом. Напротив, общий курс биологической эволюции чувствителен к «происшествиям» – трансформациям климата, падениям астероидов, эпидемиям и т. д., исходя из этого, в случае, если заново запустить историю Земли, она может закончиться в совсем другой биосфере.

Как много можно предсказать?

Исходя из этого так принципиально важно компьютерное моделирование структурных образований. Галактики и их скопления появились в следствии действия тяготения на первоначальные неоднородности. Мы не пробуем растолковать всю схему в деталях, а желаем лишь распознать ее статистические свойства – точно так же, как океанограф ставит себе целью взять статистику о волнах, а не детали одной волны в единственном снимке в конкретном месте и времени.

Начальная точка для для того чтобы анализа – это расширение Вселенной, обрисовываемое посредством чисел ?, ? и Q. Итог весьма чувствителен к этим трем ключевым числам, установленным (мы еще точно не уверены как) на самом раннем этапе существования Вселенной.

Об авторе

19 комментариев

  • Следующий ход в теоретическом понимании субатомной физики может затрагивать понятие, которое называется «суперсимметрия». На этом этапе нужно связать ядерные силы с другими силами в атомов (и так обеспечить лучшее познание нашего космического числа ?). Тут задействованы и кое-какие виды электрически нейтральных частиц, каковые были созданы на протяжении Большого взрыва и массу которых возможно вычислить.

  • В случае, если мы верно понимаем, смогут существовать звезды с низкой массой, имеющие состав эксклюзивно из Большого Взрыва. Не смотря на то, что мы не нашли для того чтобы объекта в нашей галактике, он существует. Я кроме того слышал, что пару дней назад поступила информация, что астрономы нашли одну из старейших звезд во Вселенной, тело которой практически полностью складывается из материалов, извергнутых в ходе Большого Взрыва.

  • Был создан альтернативный способ – систематическое измерение положения звезды, достаточно правильное, дабы отследить ее орбитальные колебания. (В то время как способ Доплера измеряет движение вдоль луча зрения, данный способ обнаруживает поперечное движение в плоскости неба.)

  • “Фотометрический парадокс (парадокс Ольберса, парадокс Шезо — Ольберса) — один из парадоксов дорелятивистской космологии, заключающийся в том, что в стационарной Вселенной, равномерно заполненной звёздами (как тогда считалось), яркость неба (а также ночного) должна быть приблизительно равна яркости солнечного диска. В теории в космологической модели Большого Взрыва данный парадокс абсолютно разрешается при помощи учёта конечности скорости света и конечности возраста Вселенной.”

  • Из книги «Воображение природы» (Nature’не сильный Imagination) под редакцией Дж. Корнуэлла (Oxford University Press, 1998).

  • Ливио и др. (Nature, 340, 281 1989) вычислили, как производство углерода чувствительно к трансформациям в закономерностях ядерной физики.

  • Смешивания между центральной областью Солнца и его внешними слоями не происходит, исходя из этого в ядре все еще будет больше гелия из-за скопления отработанного ядерного горючего, которое заставляет Солнце светиться более 4,5 млрд лет.

  • Меньшее количество дейтерия в случае, в то время, когда плотность выше, на первый взгляд думается ошибочным результатом, но в действительности это в полной мере естественно. Чем выше плотность, тем чаще ядра сталкиваются между собой и тем стремительнее ядерные реакции будут превращать водород (с одним протоном) в гелий (с двумя протонами и двумя нейтронами). Дейтерий (с одним протоном и одним нейтроном) – промежуточный продукт реакции. В случае, если плотность высока, его остается не через чур много, в силу того, что реакции проходят так быстро, что практически целый дейтерий перерабатывается в гелий. Иначе, если бы плотность была ниже, нам стоило бы ожидать большего количества «остаточного» дейтерия, оставшегося по окончании первых трех мин. существования нашей Вселенной. Эта зависимость узкая, исходя из этого каждые достаточно правильные измерения доли дейтерия говорят нам о средней плотности атомов во Вселенной.

  • Эта неуверенность по поводу экстремальных условий около сингулярности не подрывает нашей уверенности в существовании черных дыр либо в нашем понимании их свойств. Подобным образом тайна кварков не сокращает нашей уверенности в простой физике атомов, которая зависит от поведения электронов на орбитах в пара громадных масштабах.

  • Кто-то может задаться вопросом, по какой причине исчезают подструктуры в галактик, в то время как отдельные галактики продолжают существовать в скоплений, каковые не становятся едиными «супергалактиками». Это происходит по причине того, что на более поздних этапах создания иерархии в скоплениях газ есть через чур горячим и рассеянным, дабы сконденсироваться в звезды. Процесс формирования звезд «угасает» в масштабах громадных, чем галактики.

  • Правильное значение критической плотности и, кстати, некоторых других плотностей, упомянутых тут, зависит от текущего масштаба Вселенной – это то, что известно с точностью всего 10–20 % из-за неприятностей определения так называемой постоянной Хаббла. Эти неприятности сами по себе смогут составить содержание целой книги. Однако я должен упомянуть, из уважения к экспертам, что числа в данной книге соответствуют постоянной Хаббла, составляющей (в простых единицах) 65 км/с на мегапарсек.

  • Теория относительности Энштейна даёт нам надежду на путешествия во времени. Все мы грезили возвратиться назад во времени. У всех было что-то, что возможно было сделать верно, ошибка, которую возможно было бы не допустить, жизнь, которую возможно было бы спасти, либо кошмар, который хотелось бы развидеть. Казалось бы, возвратись ты назад во времени, и все в мире сходу поднялось бы на свои места. Первая любовь была бы успешной. Биткоины были бы приобретены вовремя. Мы пока не знаем, как возвратиться назад во времени, и все может идти к тому, что это и вовсе нереально.

    • Я согласен, теория относительности Эйнштейна дает надежду на путешествия во времени. Однако, пока мы

  • Посредством спектрального анализа. Сидя у себя дома по-изучайте астрономию) Вопрос совсем детский, информации по этому поводу полно в инете. Особенно про возможно довольно много Как

  • В частности, интенсивность излучения, измеренная аппаратом COBE в миллиметровых длинах волн, возможно не сильный, чем предсказанная экстраполяция того, что было надежно выяснено в сантиметровых длинах волн. Многие процессы смогут сопровождаться дополнительным излучением на миллиметровых волнах, к примеру излучение от пыли либо от звезд с весьма сильным красным смещением, и исходя из этого мы не должны быть обескуражены тем, что на этих длинах волн излучение будет более интенсивным, чем у абсолютно тёмного тела. Сложнее будет растолковать более низкую температуру на миллиметровых волнах.

  • Изображения, отражающие целый диапазон масштабов нашей Вселенной от самых громадных к самым мелким, в первый раз были представлены голландцем Кисом Биком в книге «Космическая точка зрения: Вселенная в сорока прыжках» (Cosmic View: the Universe in Forty Jumps, John Day, 1957). Эти изображения развились потом и стали популярны по окончании выхода книги и фильма называющиеся «Степени десяти» (Powers of Ten), представленных Чарльзом и Рэй Имз совместно с Филиппом и Филлис Моррисон (W. H. Freeman, 1985).

  • На первый взгляд может показаться, что это противоречит утверждению о том, что число Q остается одним и тем же во всех масштабах. Однако Q в действительности рассчитывается как избыточная плотность, умноженная на квадрат масштаба длины. В соответствии с законам тяготения Ньютона, гравитационная энергия связи на поверхности сферы зависит от массы, деленной на радиус. Однако для сфер разной массы, но однообразной плотности масса зависит от (радиус)3, исходя из этого энергия связи отличается на (радиус)2. Следовательно, в более больших масштабах колебания плотности имеют меньшую амплитуду.

  • Имеется в виду книга Джулиана Барбура «Конец времени» (The End of Time, Weidenfeld & Nicolson, 1999). На русский язык не переводилась.