Ma számos kiadványban Ősrobbanás szingularitás (BB) az Univerzum kezdeti állapotának bizonyos fizikai esszenciájaként kerül bemutatásra, egy jelentéktelenül kis területből (pontból) való megjelenésének pillanataként, amelynek végtelenül nagy anyagsűrűsége és hőmérséklete van.

A szingularitásnak ez a fizikai értelmezése, mint az Univerzum keletkezésének kezdete, lényegében nem sokban különbözik attól a koncepciótól, hogy a világot a Teremtő a semmiből teremtette.

Igaz, vannak más nézetek is ebben a kérdésben, különösen az Univerzum ciklikus fejlődésével kapcsolatban, amelyek nem alaptalanok.

Gondoljunk csak erre a koncepcióra – az ősrobbanás szingularitásra

Kezdjük a definíciókkal.

A Wikipédia internetes enciklopédiája a következőket mondja (rövidítésekkel idézem, hogy ne menjek bele a részletekbe).

Szingularitás(a latin singularis „egyedülálló, különleges”) szóból. Például a matematikai szingularitás (szingularitás) egy olyan pont, ahol egy matematikai függvény a végtelenbe hajlik, vagy más szabálytalan viselkedést mutat.

Kozmológiai szingularitás- az Univerzum állapota az Ősrobbanás kezdeti pillanatában, amelyet az anyag végtelen sűrűsége és hőmérséklete jellemez.

Stephen Hawking 1967-ben szigorúan bebizonyította ennek a szingularitásnak a megjelenését, amikor az általános relativitáselmélet (GTR) bármely megoldását időben visszahúzzuk, amely az Univerzum tágulásának dinamikáját írja le. Azt is írta: „Megfigyeléseink eredményei megerősítik azt a feltételezést, hogy az Univerzum egy bizonyos időpontban keletkezett. A teremtés kezdetének pillanata, a szingularitás azonban nem engedelmeskedik a fizika egyik ismert törvényének sem.

A szingularitásokat közvetlenül nem figyelik meg, és a fizika jelenlegi fejlettségi szintjén csak elméleti konstrukció. Úgy gondolják, hogy a szingularitás közelében lévő téridő leírását a kvantumgravitációnak kell megadnia.

A fenti definíciókból az következik, hogy először is:

A szingularitások a fizika jelenlegi fejlettségi szintjén csak elméleti konstrukció

másodszor pedig a szingularitás nem engedelmeskedik a fizika egyik ismert törvényének.

Ebből arra következtethetünk

A KOSZMOLÓGIAI SINGULARITÁS egy matematikai absztrakció, amelynek nincs megbízható fizikai értelmezése.

A tudomány még nem tudja, mi történik az anyaggal a viszonylagosan korlátlan összenyomódása során, amikor a sűrűség és a hőmérséklet eléri a Planck-értékeket, esetleg meghaladja azokat.

Technikailag lehetetlen reprodukálni az ilyen tömörítés körülményeit a Földön annak érdekében, hogy kísérletileg tanulmányozzanak és teszteljenek valamit, még a belátható jövőben is.

Ilyen feltételeket csak maga a Természet, Őfelsége Gravitáció teremt, szupersűrített objektumokat generálva az Univerzumban, az úgynevezett fekete lyukakat (BH).

A fekete lyukban az anyaggal végbemenő folyamatok fizikája továbbra is rejtély marad a tudomány számára.

Ennek a fajta folyamatnak nincs elmélete vagy matematikai leírása. Bizonyos remények fűződnek a kvantumgravitáció elméletének kidolgozásához, de még nem sikerült megalkotni.

De tudományos elmélet híján lehetséges hipotéziseket felállítani, különféle találgatásokat és feltételezéseket tenni.

A BV szingularitás fizikai értelmezése – Feltételezés

A fentiek ismeretében miért ne feltételezhetnénk ezt

Az ősrobbanás egy szupermasszív („érett”) fekete lyuk anyagának egy másik fázisállapotba való átmenetének a következménye.

Van-e alapja ennek a fajta feltételezésnek? Ítélje meg maga.

Első– az Univerzum anyaga viszonylagosan két pólus között fejlődik: a legritkább „üres” tértől a fekete lyuk rendkívül összenyomott állapotáig, a körülményektől függően, egyik vagy másik köztes stádiumban, például gázhalmazállapotban. , folyékony, szilárd halmazállapotú.

Második– a fekete lyukakban, ezekben az Univerzum gravitációs porszívóiban hatalmas anyagtömegek koncentrálódnak.

A Wikipédia szerint: az NGC 4889 galaxisban felfedezett legsúlyosabb szupermasszív fekete lyuk tömege körülbelül 21 milliárd naptömeg, az OJ 287 kvazár fekete lyuk tömege 18 milliárd, a fekete lyuk pedig a galaxis közepén Az NGC 1277 tömege 17 milliárd naptömeg. Ezek a tömegek teljesen összemérhetők a teljes kis galaxisok tömegével.

Egy másik szupermasszív fekete lyuk, a Q0906+6930, amely 10 milliárd naptömeget nyom, az Ursa Major csillagképben található, 12,7 milliárd fényévnyi távolságra a Földtől.

Harmadik– Univerzumunk korát 13,8 milliárd évre becsülik. Sok tudós kíváncsi, hogyan jelenhetnek meg ilyen hatalmas fekete lyukak az Univerzum fejlődésének ilyen korai szakaszában. Mi van, ha feltételezzük, hogy fekete lyukak léteztek az Ősrobbanás előtt, ami csak a Világegyetem helyi töredékeként való kialakulásához vezetett?

Negyedik– az is lényeges, hogy a fekete lyukak tömegét folyamatosan növelik, mind a csillagok elnyelése és a csillagközi anyag miatt, mind pedig az egymással való egyesülés miatt, és még senki sem tudja biztosan, hogy a fekete lyukak tömegének ilyen növekedése hogyan véget érhet.

Hogy jobban el tudjuk képzelni, milyen fantasztikus, mindennapi földi fogalmaink szerint, anyagtömegekről beszélünk, érdemes felidézni, hogy a Föld bolygó tömegét hozzávetőleg 5,98 szextillió tonnára becsülik. Így néz ki ez a szám:

5,980,000,000,000,000,000,000 tonna vagy 5,98 10 24 kg.

Ráadásul a Föld minden évben nehezebbé válik: évente körülbelül harmincezer tonna kozmikus por telepszik rá. A Nap tömege csaknem 333 ezerszeresen haladja meg a Föld tömegét, és megközelítőleg 1,99·10 30 kg. A fent említett fekete lyukak több milliárdszor, tízmilliárdszor nagyobb tömegűek, mint a Nap.

Az érthetőség kedvéért, ha a Föld tömegét egységnek vesszük, akkor összehasonlításképpen a következőket kapjuk:

Mit mondhatunk tehát az egész megfigyelhető Univerzum anyagtömegéről, amelyet több mint 10 50 tonnára becsülnek? Nehéz elképzelni, hogy mindez az anyag egy végtelenül kicsi pontból – az ősrobbanás szingularitásából – jelent meg.

Ötödik– ha időben visszamegyünk a BV kiindulópontjához, vagy ahogy a moziban mondják, visszatekerjük a filmet, akkor megkapjuk az úgynevezett Big Crunch-t – az Univerzum jövőjének egyik lehetséges forgatókönyvét. Ebben a forgatókönyvben az Univerzum tágulása idővel összehúzódássá változik, és az Univerzum összeomlik, végül „egy szingularitássá omlik össze (a Wikipédiából).

A zsugorodó Univerzum különálló, elszigetelt csoportokra fog felbomlani. Minden anyag fekete lyukakká omlik össze, amelyek aztán összenőnek, és egyetlen fekete lyukat eredményeznek - a Big Crunch szingularitást (a Wikipédiából).

És ez a fekete lyuk az egész Univerzum tömegével nullára hajló ponttá változik végtelen anyagsűrűséggel és hőmérséklettel? Vagyis abba, amit fentebb úgy definiáltunk, mint „szingularitásba omlás”? Lenyűgöző, de aligha segít megérteni egy ilyen folyamat fizikai természetét.

Az én javaslatom:

A BIG BNG SINGULARITY egy matematikailag absztrakt (degenerált) leírása a fekete lyuk központi pontjáról abban a pillanatban, amikor a gravitációs kompressziós erők hatására eléri a sűrűség és hőmérséklet kritikus értékeit, amelyek elegendőek a lyuk kialakulásához és fejlődéséhez. a fekete lyuk anyagának (anyagának) hirtelen átmenetének folyamata egy másik fázisállapotba.

Az anyag ilyen átmenetét egy másik fázisállapotba kolosszális energia felszabadulása kíséri fénysebességgel terjedő sugárzáscsokor (fotonok) formájában.

A BV-modell követői azt mondhatják, hogy az ősrobbanás egyáltalán nem az, amit általában úgy értenek, mint a nyomás hirtelen felszabadulásával járó meredek növekedést a tér egy bizonyos pontján vagy régiójában, hanem inkább egy robbanás, amely mindenhol egyidejűleg történt, kitöltve. minden tér a kezdetektől fogva.

De mit jelent az MINDENHOL? Ha az Univerzum a BV modellt követve kezdetben kis térfogatot foglalt el, majd éles (exponenciálisan felgyorsult) inflációs tágulása következett be, akkor logikus az a feltételezés, hogy MINDENHOL a későbbi inflációs tágulást megelőző viszonylag kis kezdeti régióban van.

Egy szuperóriás fekete lyuk esetében is, amely elnyelte az Univerzum összes anyagát (és talán csak egy helyi töredéket vagy egy helyi Univerzum, vagy egy helyi Univerzum egy részét), a robbanás MINDENHOL fog történni a BH által elfoglalt térfogaton belül, ami nagyon jelentős legyen.

Ugyanakkor a fénysebességgel terjedő robbanási tartomány több ezer milliárd fokos sugárzás, hogy ez nem inflációs tágulás?

Ezt követően, ahogy ez a táguló sugárzási tartomány lehűl, különféle elemi részecskék születnek, amelyek kölcsönhatásba lépnek a belőlük keletkező anyaggal, csillagokkal, bolygókkal stb., mindezt az Ősrobbanás kozmológiai modelljének megfelelően.

A BV kezdeti pillanatának adott fizikai értelmezése számomra nem tűnik teljesen értelmetlennek, és az észlelés szempontjából természetesebb is, mint a szingularitás matematikailag absztrakt fogalma.

A tudós véleménye

A híres kozmológus, híres fizikus, a Nobel-díjas Steven Weinberg „Az első három perc”, „Dreams of a Final Theory” című könyvében részletesen és világosan elmagyarázza azoknak a folyamatoknak a fizikáját, amelyek a Nagy utáni századmásodperccel kezdődnek. Bumm, folyamatok, amelyek végső soron a jelenlegi Univerzumunk kialakulásához vezettek. A korábbi (akár századmásodpercig) történések fizikai megértése azonban véleménye szerint több okból is nehézkes. Maga S. Weinberg így ír erről (töredékek „Az első három perc” című könyvéből):

A mikroszkopikus fizika tudatlansága fátyolként áll, amely eltakarja a látást, ha a legelejét nézzük.

Azonban legalább el tudunk képzelni egy olyan időpontot, amikor a gravitációs erők olyan erősek voltak, mint az erős nukleáris erők... . Ultramagas hőmérsékleten a termikus egyensúlyban lévő részecskék energiája olyan nagyra nőhet, hogy a közöttük lévő gravitációs erők ugyanolyan erősek lesznek, mint bármely más erő. Becslések szerint ezt a helyzetet körülbelül 100 millió millió millió millió millió millió fokos (10 32 K) hőmérsékleten érjük el. (A.H.: 10 32 K – Planck-hőmérséklet).

Túl keveset tudunk a gravitáció kvantumtermészetéről ahhoz, hogy ésszerű találgatásokat tegyünk az Univerzum eddigi történetéről.

Az egyik lehetőség az, hogy valójában soha nem volt végtelen sűrűségű állapot. Az Univerzum jelenlegi tágulása az előző kompressziós korszak végén kezdődhetett meg, amikor az Univerzum sűrűsége elért valami nagyon nagy, de véges értéket.

Szingularitás

A modern kozmológia egyenletei lehetővé teszik egy homogén és izotróp Univerzum tágulási törvényének megtalálását és a fizikai paramétereinek a tágulási folyamat során bekövetkező változásának leírását. Nem dolgoztak ki azonban olyan elméletet, amely egyértelműen meghatározza az Univerzum viselkedését a kezdeti szakaszban.

Az izotróp Univerzum modelljében egy speciális kezdeti állapotot különböztetnek meg - a szingularitást. Ezt az állapotot az anyag hatalmas sűrűsége és a tér görbülete jellemzi. A szingularitásból robbanásszerű tágulás indul meg, amely idővel lelassul. Ebben az állapotban a fizika klasszikus törvényei sérülnek, ami arra kényszeríti a fizikusokat, hogy következetes modelleket keressenek, amelyekről az alábbiakban lesz szó.

A szingularitás melletti kép a következő. Magas hőmérsékleti körülmények között a szingularitás közelében nemcsak molekulák és atomok, de még atommagok sem létezhettek; csak különféle elemi részecskék egyensúlyi keveréke volt.

A gravitáció kvantumelmélete

Ahogy fentebb említettük, a szingularitás a mechanika, a termodinamika és a gravitáció klasszikus törvényeinek „botlásköve”. A szingularitás pontján elvesztik fizikai jelentésüket. A kvantummechanika ebben a tekintetben különleges helyet foglal el. Mint ismeretes, teljesen elvonatkoztatott az olyan fogalmaktól, mint a koordináták és a sebesség, és sikeresen leírhatja az objektumok viselkedését energiajellemzők segítségével: tömeg és energia. Ezért sok tudós azt reméli, hogy a kvantumgravitáció elméletének segítségével következetes leírást kaphat az Univerzum fejlődésének korai szakaszáról. „A tudománynak még nincs teljes és következetes elmélete, amely egyesítené a kvantummechanikát és a gravitációt” – írja egyik művében Stephen Hawking, „de a folyamatok leírásának képessége csak a kvantummechanika segítségével forradalmi következtetésekhez vezet”:

1. Tekintettel arra, hogy az Univerzum állapotát csak kvantummechanikai jellemzői írják le, és valószínűségi természetű, létezésünk olyan jellemzője, mint az idő, teljesen eltűnik.

2. A kvantummechanikai állapotot az jellemzi, hogy a múlt nem okozója a jelennek, és a jelen nem oka a szó szoros értelmében vett jövőnek. Ezért azt mondhatjuk, hogy „még ha bizonyos események az ősrobbanás előtt történtek is, lehetetlen lenne megjósolni belőlük a jövőt, mert a szingularitási ponton az események meghatározottsága a kvantummechanikai folyamatok miatt nulla.”

A világ ügye, mint látjuk, még nyitott kérdés a tudomány számára.

Az Univerzum alternatív modelljei

A szingularitás állapota, amelyből az Univerzum története indult, erőteljes érv lehet a világ létrejötte mellett. A tudomány jelenleg nem tud válaszolni arra a kérdésre, hogy mi történt az ősrobbanáskor, vagy még egy kicsit korábban. Az elméleti fizika ezen területén a „vakfoltok” arra kényszerítik a tudósokat, hogy az Univerzum különféle modelljeit dolgozzák ki, amelyekben a szingularitás nem akadályozza a fizika klasszikus törvényeit. Az alábbiakban ezek közül a legjelentősebbeket tekintjük át.

Herman Bondi és Thomas Gold modellje

1948-ban Herman Bondi és Thomas Gold egy álló univerzum modelljét javasolta. Ideális kozmológiai alapelvre épül: „nemcsak nincs kiváltságos hely az Univerzumban, de nincs kiváltságos időpillanat sem”. Ezért az Univerzum átlaghőmérséklete és sűrűsége bármikor, a tér minden pontján azonos értékekkel rendelkezik. Az ilyen univerzumot exponenciális tágulás jellemzi, amelyet az anyag állandó keletkezése kompenzál. "Az Univerzum tágulásának és az anyag születésének szinkronitása fenntartja az anyag-energia sűrűség állandóságát, és ezáltal egy örökkévaló Univerzum gondolatához vezet, amely az anyag folyamatos születésének állapotában van."

A relativitáselmélet egy módosítása valóban „lehetővé teszi” az Univerzum 1 km3-ét, hogy 1 év alatt egy részecskét hozzon létre. Ez nem mond ellent a kísérleti adatoknak, de ahogy Hawking megjegyzi, az ilyen „termelékenység” katasztrofálisan nem elegendő új galaxisok „létrehozásához”. Tekintettel arra, hogy az Univerzum tágulása és az anyag születése között nincs „finom kapcsolat”, ez a hipotézis ellentmondásos.

Alan Guth modell

Később Alan Guth amerikai fizikus egy olyan modellt javasolt, amelyben az Univerzum hőmérséklete az ősrobbanás kritikus hőmérséklete alatt van, anélkül, hogy megtörné az erők szimmetriáját. Ez az állapot a túlhűtött vízhez hasonlítható, amikor bizonyos módon lehűtve még negatív hőmérsékleten sem fagy meg. Az Univerzum ebben az állapotban instabil és többletenergiával rendelkezik, aminek antigravitációs hatása hasonló az n-tag hatásához az álló Univerzum egyenletében. E modell szerint még azokon a helyeken is, ahol az Univerzum túl sűrű volt, részeinek kölcsönös vonzása gyengébb volt, mint a taszítás, ami befolyásolta az Univerzum tágulásának természetét. Minden inhomogenitás egyszerűen kisimítható, ahogy a ráncok is kisimulnak egy gumilabda felfújásakor. Guth a következő következtetésre jutott: „A jelenlegi sima, homogén állapot sok inhomogenitásból alakulhatott ki.” Stephen Hawking nem ért egyet Guth következtetésével: „Az Univerzum olyan gyorsan tágul, hogy a javasolt fázisátalakulási modell nem létezhetett az erők szimmetriájának megtörése nélkül.” Ráadásul a reliktum háttér izotrópiája azt jelzi, hogy „...a múltban az Univerzum még homogénebb volt”.

Linde modell

1983-ban a híres kozmológus, Andrei Linde egy kaotikus inflációs modellt javasolt. E modell szerint az Univerzum fázisátalakulás és túlhűtés nélkül, de egy spin nélküli mező hatására fejlődött ki. Ennek a mezőnek a kvantumfluktuációi megnövekedtek a korai Univerzum egyes régióiban, aminek következtében a részecskék elkezdtek széthúzódni. A térenergia lassan csökkenni kezdett, mígnem az infláció ugyanolyan tágulásba fordult, mint a „forró Univerzum” modellben. „Az egyik régió – jegyzi meg Linde – az általunk megfigyelt Univerzummá válhat. Linde modellje kimutatta, hogy "az Univerzum jelenlegi állapota számos kezdeti konfigurációból származhatott, de nem minden kezdeti állapot hozhatott létre egy olyan univerzumot, mint a miénk".

Az inflációs modell nyitva hagyja az Univerzum kialakulásának kezdeti feltételeinek kérdését.

Hawking modell

Stephen Hawking különösen kiemelkedik az elméleti fizikusok közül. Számára a legfontosabb, hogy megtalálja a világ megfelelő konzisztens matematikai modelljét. Ezért nagyon szeretne olyan matematikai változókat, függvényeket bevezetni, amelyek nem tükrözik a valóságot, hanem csak az általa előterjesztett elmélet matematikai apparátusának egyszerűsítését szolgálják. A matematikai apparátus leegyszerűsítésére használhatják az egyik koordinátarendszerből a másikba való átmenetet és a valós idő imaginárius idővel való helyettesítését, amit semmilyen valós fizikai folyamat nem támaszt alá.

Hawking úgy véli, hogy a szingularitás megfosztja az Ősrobbanás-modelltől a prediktív erejét, mert a szingularitás pillanatában megsértik a fizika törvényeit, és „...bármi származhat az ősrobbanásból”. Mivel a kvantumelmélet kimondja, hogy „bármi megtörténhet, hacsak nem teljesen tilos”, Hawking a kvantumelmélet teljes matematikai apparátusára és módszereire támaszkodik. Bevezeti az Univerzum hullámfüggvényének fogalmát. Az integráció igénye speciális peremfeltételek bevezetését igényli. Hawking bemutatja őket: "Az Univerzum határfeltétele, hogy nincsenek határai." Az ő modelljében az Univerzumnak nincsenek határai, és zárt. Hawking a következő példát hozza fel: ha az Egyenlítő mentén megyünk, akkor ugyanabba a pontba térünk vissza anélkül, hogy elérnénk a Föld peremét (határát), és senki sem vitatja, hogy a Föld korlátozott. Hawking úgy véli, hogy „a határok hiányának feltételezése megmagyarázhatja az Univerzum teljes szerkezetét, beleértve az olyan apró szabálytalanságokat is, mint mi magunk”.

Hawking univerzumában nem tapasztalhatók szingularitások. Ráadásul „a határok hiányának helyzete a kozmológiát tudománnyá változtatja, mivel lehetővé teszi bármely kísérlet eredményének előrejelzését”. Ebben a modellben az Univerzum a szó szoros értelmében a semmiből születik, és ehhez nincs szükség vákuum létezésére.

Hawking megjegyzi, hogy még ha „a kvantumelmélet helyreállítja is a klasszikus elmélet által elveszített kiszámíthatóságot, ezt nem teszi meg teljesen”. Hawking számára nem az a fontos, hogy elmélete ne tükrözze a valóságot, hanem az, hogy ennek az elméletnek prediktív ereje van: „Nem követelem, hogy az elmélet megfeleljen a valóságnak, mivel nem tudom, hogyan működik. A valóság nem egy lakmuszpapírral tesztelhető mennyiség. Mindezt annak tulajdonítom, hogy az elméletnek előre kell jeleznie a mérések eredményeit.”

Hawking azonban maga is egyetért azzal, hogy kvantummodellje „nem írja le az Univerzumot, amelyben élünk, és amely tele van anyaggal...”, és egy „realisztikusabb modell” felépítéséhez elhagyja a korábban magyarázatként használt kozmológiai kifejezést és „ magában foglalja” anyagmezőket: „ ...úgy tűnik, hogy az Univerzumban szükség van egy skaláris mezőre V() potenciállal, ami csak bizonyos feltételek mellett ekvivalens a kozmológiai kifejezéssel.

Véleményünk szerint Hawking modellje a szerző világképének tükre. Az Univerzum spontán, kaotikus megszületésének elérése érdekében Hawking azt a feltételt szabja meg, hogy ne szabjanak határokat az Univerzumnak. Univerzumának nincs szüksége Teremtőre, nincs szüksége külső okra, csak azért létezik, mert saját szükségszerűsége miatt nem tud, de nem létezik.

Ilya Prigogine úgy véli, hogy az, hogy Hawking a képzeletbeli időt vezeti be a valós helyett, eltorzítja a valóság képét: „Hawking javaslata (a képzeletbeli időről – V. R.) túlmutat a relativitáselméleten, de a valóságban egy újabb kísérletet jelent az idő valóságának tagadására, leírva Világegyetemünk, mint statikus geometriai struktúra...".

Hiszünk abban, hogy a matematikai apparátus hibátlan alkalmazása bármilyen elméletet és modellt megerősíthet, de az öröklét jellemzőivel felruházott világ nem tudja tükrözni azt a valóságot, amelyben élünk.

Prigogine kozmológiai modellje

A nem egyensúlyi folyamatok terén elért eredményekért járó Nobel-díjas Ilja Prigogine bemutatta az Univerzum keletkezésének megértését. Úgy véli, hogy az Univerzum egy „kvantumvákuumból” keletkezett egy visszafordíthatatlan fázisátalakulás következtében. Kijelenti, hogy az Univerzum időben kezdett lenni, i.e. az idő örök, és a világ, a mi Univerzumunk egy bizonyos ideig létezik. A világ „semmiből” létrehozásának modelljét ő „ingyenes ebédnek” nevezi, és tarthatatlan, hiszen „...a vákuum már egyetemes állandókkal van felruházva”. Ezért az ő modelljében az Univerzum keletkezik, valami korábban létezőből jön létre. Prigogine a világ teremtését a fizikai valósághoz képest transzcendentális aktusnak nevezi.

Prigogine a látható világ megjelenését nem a szingularitáshoz, hanem a kvantumvákuum instabilitásához köti. „Az ősrobbanás – véli – visszafordíthatatlan folyamat. Prigogine úgy véli, „hogy egy fázisátalakulásnak kellett volna bekövetkeznie a Proverse Univerzumból, amit kvantumvákuumnak nevezünk...”.

Prigogine szerint „Az univerzumok ott keletkeznek, ahol a gravitációs tér és az anyagmező amplitúdója nagy.”

A tudósok koncepcióinak rövid áttekintése végén meg kell jegyezni, hogy az Univerzum fizikai állapotával kapcsolatos minden érvelés csak az értelem gyümölcse. Itt a tudomány „...a pozitív tudás szélére kerül, veszélyesen közel a sci-fihez”, mivel az elmélet kísérleti megerősítése lehetetlen. Ezért a tudósnak az Univerzum elméleti modelljének felépítése mindig az ő világnézetét tükrözi.

A munka után új szakasz kezdődött a modern kozmológia fejlődésében Friedman(1922).

A gravitáció relativisztikus elméletét használva Einstein, matematikai modellt kapott az anyagnak az Univerzumban gravitációs erők hatására történő mozgásáról. Friedman bebizonyította, hogy az Univerzum anyaga nem lehet nyugalomban, i.e. Az Univerzum nem álló: vagy össze kell húzódnia, vagy ki kell tágulnia. Az elméletből Friedman ebből következik, hogy Univerzumunk a kozmológiai szingularitás állapotából keletkezett.

1948-ban Gamow, Alfer és Herman felvetette a forró Univerzum megjelenésének lehetőségét az anyag „Ősrobbanása” eredményeként.

A forró univerzum hipotézisének fő gondolata az volt, hogy a termonukleáris reakciók folyamatai a világegyetem robbanás utáni tágulásának legelején, majd annak továbbfejlődése során a különböző kémiai elemek mennyisége és megfigyelt izotópjaik közötti összefüggéshez vezettek. jelenleg az űrben.

Az Univerzum különböző objektumainak megfigyelései: forró csillagok, nagy gázködök, óriási molekulafelhők, Nap, kozmikus sugarak, kvazárok, galaxisok stb. kimutatták, hogy tömeg szerint 25  27% hélium található bennük,  70  72% hidrogén és egyéb kémiai elemek kis elegye, melyek aránya tárgyonként változó, de hélium és hidrogén tartalma állandó.

Ám az égitestek (galaxisok, csillagok stb.) kialakulása előtt az Univerzum anyaga homogén volt (mind a négy erőkölcsönhatás egy „szuperuniont” jelent T10 32 K hőmérsékleten), és nem volt nyomásesés, ezért , nem volt erő , ennek hatására gyors terjeszkedés indult meg. Ebben különös szerepe volt a fizikai vákuumnak. Ezenkívül a körülményektől függően eltérő lehet.

Ebben együtt energia sűrűség(a virtuális részecskék kölcsönhatása miatt) egyszerre keletkeznek feszültség(hasonlóan a feszítőerőkhöz, amelyek például egy fémrúd nyújtásakor keletkeznek). Ezek a feszültségek egyenértékűek a negatív nyomással, azaz. mintha negatív nyomás keletkezne. A közönséges közegben a feszültség és a nyomás a teljes energiasűrűség kis részét teszik ki. Fizikai vákuumban a negatív nyomás óriási és abszolút értékben egyenlő az energiasűrűséggel. Ahogy az Univerzum tágul (a hőmérséklet csökken), az elektromágneses és a gyenge kölcsönhatások közötti szimmetria megbomlik. Mint ismeretes, a gyenge kölcsönhatás speciális (az elektromos töltésektől eltérő, amelyek között fotonok segítségével elektromágneses kölcsönhatás jön létre) jelenlétével jár, és ez a kölcsönhatás nagyon kis távolságokon megy végbe.

Ennek oka elsősorban a W + , W  és Z o - bozonok gyenge kölcsönhatáshordozóinak nagy tömege. Azonban T10 15 K feletti hőmérsékleten, amint azt a számítások mutatják, egyetlen elektrogyenge kölcsönhatás lép fel a részecskék között.

Hordozói W + , W  és Z o - bozonok és -fotonok bőségesek, tömegük nincs. A kvarkoknak és leptonoknak nincs tömegük Néhány perccel az Univerzum tágulása után a hőmérséklet 10 9 K-re csökkent.

Ilyen hőmérsékleten már lehetővé vált a protonok és a neutronok összekapcsolása deutériummagok kialakítására, amelyek a termonukleáris reakciók eredményeként hélium atommagok képződéséhez vezetnek.

De az Univerzum folyamatos tágulása és a hőmérséklet csökkenése miatt a korai Univerzum termonukleáris reakciói leálltak.

5 perc alatt a hélium körülbelül 25%-a képződött, és 75%-a hidrogén. Valójában számos megfigyelés kimutatta, hogy az Univerzum első csillaggenerációja pontosan ilyen százalékos összetételű volt.

A nehezebb elemek atommagjai sok milliárd évvel később jelentek meg az Univerzumban a csillagok belsejében zajló nukleáris reakciók eredményeként. Az elemi részecskéket érintő összes aktív folyamat véget ért, és megkezdődött az Univerzum viszonylag csendes tágulásának hosszú időszaka.

A táguló anyag egy magas hőmérsékletű, ionizált plazma volt, amely nem volt átlátszó a fotonsugárzásnak, amely meghatározta az akkori nyomáserőt.

A plazma és a sugárzás ebben a keverékében kis ingadozások voltak az anyag sűrűségében - hanghullámok. A fotonkorszak 310 5 éve után, az Univerzum folyamatos tágulása következtében a plazma 410 3 K-ra hűlt, és az atommagok szabad elektronok befogása során semleges gázzá alakult. Ez a gáz átlátszóvá vált a fotonok számára, amelyek megkapták (1965-ben fedezték fel) a nevet reliktum sugárzás. Jelenleg a reliktum fotonok energiája csökkent, a fotonsugárzás hőmérséklete pedig csak 3-5 K. A reliktum sugárzás az űrből érkező gyenge rádiózaj, függetlenül a vevőantenna irányától. Az Univerzum minden 1 cm 3 -ében elhelyezkedő kozmikus mikrohullámú háttérfotonok száma 500, energiasűrűségük 510  13 erg/cm 3 . A sugárzási nyomás hiánya miatt a semleges gáz rugalmassága meredeken csökkent, és lehetővé vált a gravitációs instabilitás megnyilvánulása, ami meglehetősen nagy gázkondenzáció kialakulásához vezetett. A hangrezgések tömörödése miatt, ahogy ezekben a gázcsomókban terjednek, a gravitációs erők növekedni kezdenek, ami hatalmas felhők kialakulásához vezet, amelyek galaxisok szuperhalmazaivá, galaxishalmazokká és galaxishalmazokká fejlődnek tovább.

Minden, amit ma az űrben megfigyelnek, egy kozmológiai szingularitás megnyilvánulása.

Jelenleg úgy gondolják, hogy nem volt előzetes tömörítés, mielőtt a kozmológiai szingularitás lett volna az idő forrása, és a fekete lyukon belüli szingularitás az idő folyamának vége. Ezért egy kozmológiai szingularitásban az idő és a tér is kvantumokká bomlik. Ebben a vonatkozásban maga a kérdés értelmét veszti: mi történt még korábban? Csak annyit lehet megjegyezni, hogy az idő- és térkvantumok skáláján a szingularitás közelében volt ezeknek a kvantumoknak egy „habja”, azaz. tér és idő kvantum fluktuációit figyelték meg. Ilyenkor kis „virtuális” zárt világok és virtuális fekete-fehér lyukak születnek és azonnal eltűnnek.

Az ilyen kis méretek nagy energiájú forrásban lévő „hab” mellett lehetővé tették nem három, hanem több dimenzió létezését. Ezek a további dimenziók azonban csavarodva maradnak, és nem valósulnak meg, és csak három térdimenzió marad, amelyek az anyag tágulásával az Univerzum jelenlegi állapotához vezetnek.

Következésképpen az idő egy szingularitásban radikálisan megváltoztatja kvantumtulajdonságait, és az Univerzum tágulásának kezdete a forrása folyamatos időáramlásunknak, amely egy irányba áramlik: a múltból a jövőbe. Ismeretes, hogy a kozmológiai szingularitás 15-20 milliárd évvel ezelőtt történt. Ezalatt a bármely forrásból előtörő fénynek még a tágulás kezdetének pillanatában is lesz ideje megtenni egy véges távolságot az Univerzumban, 1520 milliárd fényévet vagy körülbelül 610 15 pc-t. Ezért az Univerzum terében azokat a pontokat, amelyek tőlünk ilyen távolságra helyezkednek el, láthatósági horizontnak nevezzük. A láthatósági horizonton túl eső térterületek ma alapvetően nem megfigyelhetők, de a láthatósági horizont közelében a távoli múlt anyagát figyelhetjük meg.

A hatás miatt Doppler A fény vöröseltolódása korlátlanul növekszik, amikor a kibocsátó tárgy megközelíti a láthatósági horizontot. Magán a horizonton pedig végtelen, tehát csak véges számú csillagot és galaxist láthatunk az Univerzumban. Ebben a vonatkozásban a klasszikus kozmológia paradoxona megoldódik: a fotometrikus, ami a következő. Mivel az Univerzum végtelen, végtelen számú csillaggal van tele, és a látóvonal előbb-utóbb egy világító csillaggal találkozik. Ebben az esetben az egész égboltnak úgy kell ragyognia, mint a Nap vagy más csillagok felszíne. A valóságban a vizuális horizont jelenléte miatt véges számú csillagot látunk, amelyek ritkán vannak elszórva a térben. Éjszakai égboltunk sötétnek tűnik: csillagok kaotikusan szétszórt világító pontjai láthatók rajta. Univerzumunk megjelenésének forró kezdetének megerősítése a világűrben lévő objektumok megfigyelésének eredménye. Ide tartozik például a kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás jelenléte, a 25-30% hélium jelenléte a korai Univerzum csillaganyagának összetételében.

Rátérünk a kozmológia legfontosabb kérdésére - a kozmológiai tágulás kezdetének kérdésére, a szingularitás kérdésére. Az előző részekben elmondottak általános eredménye az, hogy az Univerzum izotróp módon és homogénen tágul, legalább attól a pillanattól kezdve, amikor az egyenlőség teljesült, és nagy valószínűséggel a Friedman-modell sokkal korábban leírta, kezdve a a kémiai elemek szintézisének korszaka, azaz a tágulás első másodperceitől és a nagyságrendű sűrűségektől

Mi történt még korábban? Friedmann szerint az Univerzum a szingularitásból (vagy legalábbis a „plancki” mozzanatból kiindulva) tágul-e ki, vagy a korai korszak lényegében nem Friedmann-féle volt? A Világegyetem anyaga végtelenül nagyobb sűrűségen ment keresztül (vagy legalábbis a „plancki” sűrűségen keresztül, vagy az Univerzum összenyomódása egy még korábbi korszakban átadta helyét a véges sűrűségű tágulásnak [lásd például Alfven (1971)]?

Friedman modellje szerint az Univerzum tágulása szingularitásból indult ki. A 30-as évek óta a kozmológia évtizedek óta azon töri a fejét, hogy a szingularitás jelenléte a terjeszkedés kezdetén vajon a Friedmann-modell (és más meglehetősen szimmetrikus modellek) speciális tulajdonsága-e, vajon eltűnik-e a szingularitás a kis sajátosságok bevezetésével. az anyag mozgási vagy forgási sebessége?

A Newton-elméletben a golyó kitágításának mechanikai problémájával való analógia alátámasztotta ezeket a feltételezéseket. Valójában, ha Newton elméletében figyelembe vesszük a gravitációs részecskék tágulását, amelyek egy pontból egyidejűleg repülnek sugarak mentén, akkor a tágulás egy szingularitásból indul ki. Kis sajátos sebességek jelenlétében azonban a pontok a Központ közelében elrepülnek egymás mellett, a részecskesűrűség mindig véges, és nincsenek szingularitások.

felmerülhet. Talán hasonló helyzet lehetséges Einstein elméletének kozmológiai problémájában?

Itt fontos megjegyezni egy körülményt, amelyet Lifshitz és Khalatnikov (1963a, b) hangsúlyoz. Ha a múltban nem volt szingularitás, és az Univerzum megfigyelt tágulását a múltban kompresszió előzte meg, akkor az anyag maximális sűrűségen való áthaladását és az azt követő tágulást leíró kozmológiai modellnek stabilnak kell lennie, azaz vonatkoznia kell az „általánosra” megoldás” Lifshitz és Khalatnikov terminológiájában. Más szóval, legyen olyan szingularitás nélküli modell, amely leírja az anyag véges sűrűségűre (szingularitás nélkül) való összenyomódását, majd annak kiterjesztését, és vezessen a modell paramétereinek kis változása a tömörítési fázis során szingularitás megjelenése. Akkor nyilván ez a modell a valóságban nem implementálható, hiszen mindig lesznek olyan véletlenszerű fluktuációk, amelyek elvezetik a modellt a szingularitás nélküli megoldástól. Így a szingularitás nélküli megoldásnak nem kell kivételesnek vagy elfajultnak lennie, hanem általánosnak kell lennie ahhoz, hogy leírja a valódi Univerzumot.

Ha azonban a bővítés a szingularitásból indul ki, akkor a szingularitás közelében a megoldás általánosságának követelménye már nem szükséges. Valóban, ebben az esetben a megoldást meghatározó kezdeti feltételeket néhány ismeretlen folyamat állítja be a téridő óriási görbületeinél, vagyis olyan körülmények között, amelyeket a modern elmélet nem ír le. Talán a folyamatok ebben az esetben speciális kezdeti feltételekhez vezetnek az Univerzum tágulásához, például szinte teljes homogenitáshoz és izotrópiához [ld. Peebles (1971a)]. Ezért még ha be is lehetne bizonyítani, hogy az általános megoldás nem tartalmaz szingularitást, ez nem jelentené azt, hogy a bővítés nem a szingularitásból indult volna ki.

Tehát a kozmológia két különböző kérdéssel szembesült: 1) van-e általános (a „stabil” értelemben vett) kozmológiai megoldás szingularitás nélkül? és 2) volt-e szingularitás a múltban a valós Univerzumban fellelhető körülmények között?

A 60-as évek végén a második kérdésre pozitív választ adtak (Penrose, Hawking, Geroch). Bebizonyosodott, hogy az Univerzum tágulása szingularitásból indult ki (ha természetesen a GTR érvényes, de magának a GTR-nek a változása, ha nagy görbülettel jár, „majdnem” szingularitást igényel), azonban pontosan hogyan történt a tágulás a szingularitás közelében haladni - Friedman szerint vagy bonyolultabb módon - nem sikerült megállapítani. E munkák után a kozmológia első kérdésének sürgőssége megszűnt. Valóban, a megoldás szerkezete a szingularitás közelében nem feltétlenül felel meg az általános megoldásnak, és felmerül a probléma: valamilyen módon

megállapítani a valódi Univerzum tágulásának kezdetének valódi természetét.

1972-ben Belinsky, Lifshits, Halatnikov hosszas munka után egy általános (stabil) megoldást konstruált meg szingularitással, azaz pozitív választ adtak az első kérdésre.

Tulajdonságait tekintve az általános megoldás minőségileg megegyezett a „vegyes” világmodell szingularitás közeli megoldásával (lásd 21. fejezet 4. és 5. §).

További előadásunkban a szingularitás Univerzumban való múltbeli jelenlétének bizonyítására, valamint magához a szingularitáshoz közeli fizikai folyamatokra koncentrálunk. Remélhető, hogy a jövőben ezeknek a folyamatoknak és következményeiknek elemzése lehetővé teszi az Univerzum tágulásának valódi természetét a legkorábbi szakaszokban, a nukleárist jelentősen meghaladó sűrűségnél.

Manapság az a kérdés, hogy mi a szingularitás, nemcsak a tudomány iránt érdeklődőket érinti, hanem a világ legjobb tudósait is. Találkozunk ezzel a kifejezéssel a matematikában, a fizikában, a csillagászatban, a kozmológiában és más egzakt tudományokban. Értelmezése kissé eltér, de az elv ugyanaz marad. Ezért most egy pillantást vetünk arra, hogy mi a szingularitás különböző nézőpontokból, és megtudjuk, miért olyan érdekes ez a titokzatos jelenség a kutatók számára.

A fogalom általános értelmezése

Mielőtt belemerülnénk az Univerzum titkaiba, térjünk át a világegyetem történetére. A világ keletkezésének pillanatnyilag leghelyesebb változata az Ősrobbanás-elmélet. Mindennek, ami körülvesz bennünket, megszületésének pillanatában a szingularitás egyetlen pontja volt. Mérete nem ismert pontosan, de a megértéshez a tudósok gyakran egy borsóhoz hasonlítják. Ugyanakkor nem szabad azt gondolnia, hogy ezt a minilabdát a kezedben lehet tartani. Tömege megegyezett az űrben ma létező összes csillag és galaxis tömegével. Ráadásul ennek a borsónak a hőmérséklete egyszerűen lecsökkent, és a gravitációs erő nagyobb volt benne, mint a jelenleg létező fekete lyukaké. Más szóval, a szingularitási pont a téridő egy olyan egysége, amely az Univerzumunkat kitöltő összes anyagot tartalmazza.

Hogyan jelent meg az idő?

Mindenképpen érdemes kiemelni, hogy az „anyag” kifejezés nemcsak a csillagászati ​​egységek milliárdjaiból álló világűrt jelenti, hanem minden időszakot is. Igen, nehéz elképzelni, de ahhoz, hogy megértsük, mi a szingularitás, úgy kell elképzelni az időt, mint egy térbeli dimenziót, amelyben előre és hátra is haladhatunk. Mindez elválaszthatatlanul összefügg a tér görbületével, amelyről az alábbiakban beszélünk. A tudósok azt sem tudják, hogy földi mércével mérve meddig létezett ez a borsó. A paradoxon az, hogy ilyen tömörített állapotban bármely dimenzióban a végtelen nullával egyenlő. Később a szingularitási pont növekedni kezdett, a hőmérséklet leesett benne, és a részecskék taszították egymást. Így az idő elvált a többi dimenziótól, és megszűnt térbeli egység lenni. Ezért ma már csak előre lehet menni.

Kozmológiai fogalmak

Mint tudják, a kozmológia tudománya az Univerzum evolúcióját tanulmányozza. Itt figyelembe vesszük az ősrobbanást követő összes úgynevezett korszakot. Ezzel az elmélettel összhangban a tudósok azt feltételezték, hogy az Univerzum szingularitásból keletkezett. Ez utóbbi fennállásának időtartama azonban nem határozható meg. Ennek alapján a két legvalószínűbb változatot még alaposan tanulmányozzák. Az első az, hogy világunk statikus. Az Ősrobbanás egy bizonyos pillanatban következett be, amikor az összes részecske, amely végtelenül összenyomódott, élesen eltávolodott egymástól. Ezenkívül az Univerzum szingularitása a robbanás előtt az anyag és az antianyag jelenléte volt jellemző. A tudósok a mai napig egyetlen antirészecskét sem fedeztek fel. A második változat azon a tényen alapszik, hogy az Ősrobbanás az űr jelene. Megállapítást nyert, hogy a galaxisok folyamatosan távolodnak egymástól, ezért a világ tágulási folyamata a mai napig tart.

Szingularitás a kozmológiában

A kozmosz evolúciójában furcsa módon nincs helye a Földön működő fizikai képleteknek és törvényeknek. Ezt a jelenséget egyértelműen megmutatja számunkra a kozmológiai szingularitás. Természetesen a gyakorlatban lehetetlen kideríteni, milyen állapotban volt az anyag a világ születésének pillanatában, de elméletileg a tudósok paradox mintákat számoltak ki. Az első a téridő görbülete. Ez azt jelenti, hogy a szingularitási gömbben lehetetlen egyenes geodéziai vonalat vagy szöget fektetni. A második, ahogy már mondtuk, egy teljesen más időpont. Itt az időszak bármely pontjára eljuthat. A tudósok szerint a kozmológiai szingularitás a kiindulópont, amelyet ősrobbanásnak neveznek. Ebben az időszakban az anyag sűrűsége és hőmérséklete közel volt a végtelenhez. Ugyanakkor a káosz mértéke nullára hajlott, megszorozva az előző két mértékegységet önmagával. A földi fizika szempontjából a hőmérséklet és a sűrűség nem lehet egyszerre végtelen állapotban. És ez csak egy a sok paradoxon közül, amelyeket a tudósok nem tudnak megoldani.

Régi és új elmélet

Sok évvel ezelőtt Albert Einstein adta a világnak a híres relativitáselméletet, amelyet ma gravitációs elméletnek neveznek. Ennek köszönhetően ma leírjuk mindazokat a térbeli és időbeli jelenségeket, amelyek körülvesznek bennünket. Az elmélet szerint a fizikai tárgyaknak nem lehet szingularitásuk. Vagyis a gyakorlatban egyetlen anyagnak vagy anyagnak sem lehet tömege, sűrűsége vagy hőmérséklete a végtelennel egyenlő. De a matematikát elméleti tudományként ismerik, mert helye van a végtelen értékű függvényeknek. Az egyik tudásterületet a másikra ráhelyezve hozzávetőleges számításokat kapunk arról, hogy mi történhetett az Ősrobbanás pillanatában. Ezek, mint már említettük, végtelen fizikai mennyiségû pontok. Ezt a jelenséget fizikai vagy kozmikus szingularitásnak nevezik. De törvényei nem hasonlíthatók a relativitáselmélethez. A kvantumgravitáció új elmélete megmagyarázhatja ezt a jelenséget. Itt tanulmányozzák a fény viselkedését, tulajdonságait és jelentőségét az Univerzumban. Maga az elmélet még nem létezik, de vannak bizonyos számítások és előfeltételek, amelyek alapjául szolgálhatnak.

A gravitáció titkainak megfejtése

Az asztrofizikában létezik olyan, hogy menekülési sebesség. Arra használják, hogy meghatározzák azt a gyorsulási fokot, amellyel egy adott objektum ellenáll. Például egy rakétának a tömege alapján körülbelül 12 km/s sebességgel kell mozognia ahhoz, hogy elhagyja a Föld légkörét. De ha a bolygónk átmérője nem 12 742 kilométer, hanem egy centiméter, akkor a gravitációs tér leküzdéséhez nagyobb sebességgel kellene mozogni, mint ebben az esetben a Földet nem venné körül a gravitációs erő megszokták, de a gravitációs szingularitás miatt. Persze mindez azért van, mert ha bolygónk hasonló méreteket ölt, fekete lyukká változik. De egy ilyen tapasztalat lehetővé teszi a gravitáció jelentőségének megértését az Univerzumban.

Mitől függ a gravitációs erő?

Minél közelebb vannak egymáshoz az atomok, annál sűrűbb az anyag. Ha a molekulák valamilyen módon kölcsönhatásba lépnek egymással, akkor melegítési folyamat következik be, ezért ennek az anyagnak a hőmérséklete emelkedik. Földi körülmények között az ilyen folyamatok bizonyos határok között mennek végbe, ezért már régóta feltaláltunk olyan képleteket, amelyek segítségével bármilyen kémiai elem viselkedését kiszámíthatjuk. Ennek az az oka, hogy a gravitációs erő megakadályozza, hogy a részecskék egy bizonyos távolságnál kisebbre közeledjenek, és egy bizonyos mértéknél nagyobb mértékben távolodjanak el. A világűrben, ahol pusztaságok vannak a galaxisok között, az űr különösen ritka, ezt nevezik vákuumnak. Itt elvileg nincs gravitáció, így egy kis mennyiségű anyag káoszban marad. Nagyon sűrű objektumok (óriás kék csillagok, kvazárok és fekete lyukak) közelében a gravitációs erő olyan értékekre emelkedik, amelyek számunkra, földiek számára irreálisak. A részecskék itt olyan közel helyezkednek el egymáshoz, hogy kialakul a „gravitációs szingularitásnak” nevezett jelenség. Ez az alapja, amely befolyásolja a tér torzulását és a görbület mértékét.

A gravitáció és az anyag viselkedése

Az anyag nem szívódik be a szingularitási régióba. Csak a kozmikus szél és a mikroszkopikus részecskék vonzzák oda. De az ember, pusztán elméletileg, szabad akaratából mehet ilyen területekre. Kvazárokban és fekete lyukakban találhatók, és sajnos biológiai szempontból halálosak az élőlényekre nézve. Ha egy nagy árapály erejű területre kerül, a test elkezd nyúlni mind mentén, mind keresztben. Ennek eredményeként az ember körvonala beborítja a gömböt és forog benne. Elméletileg, ha a szemek mégis látnak és jelet továbbítanak, akkor képes lesz egyszerre látni testének minden részét, beleértve az arcát is, amely a fénysebességet meghaladóan forog majd előtte. Nyilvánvaló, hogy az emberi test nem létezhet ebben a formában, de ez a földi fizikára vonatkozik. Egy ilyen példa azonban lehetőséget ad arra, hogy elképzeljük, mi a szingularitás gyakorlati szempontból. Érdekes lenne elképzelni, hogy mi fajként elfogadhatnánk ezeket az új fizikai törvényeket, és ilyen formákban léteznénk, új világokat alkotva magunknak.

Időáramlás

Hogy mi az idő, arról örökké vitatkozhatunk. Ma úgy definiálják, mint a világunk élő szervezeteinek és anyagainak élettani, fizikai és mentális folyamatainak folyamatát. De az idő tulajdonságait, rejtett lehetőségeit nem vizsgálták. Szubjektív dolognak tekintjük, és ez gondosan nyomon követhető, ha visszaemlékezünk elmúlt éveinkre. Amikor életünk első évét átéltük, ez az időszak számunkra 100 százalék volt. Ő volt az egyetlen, amink volt, egész életünkben és tapasztalatainkban. A második születésnapján az egyik év már 50 százalékos lett, a harmadikon - csak a harmadik. 80 évesen egy év már csak az élet 1/80-a volt, és gyakorlatilag semmit sem ért. Ez azért történt, mert az első évben minden, amit láttunk, új volt. Ezt követően egyre több ismerős dologgal, jelenséggel találkoztunk. Ezért úgy tűnt, hogy a gyermekkor hihetetlenül sokáig tartott, és a felnőtt évek azonnal elrepültek. Ez világos példája annak, hogy egy személy észlelése hogyan torzítja az idő múlását. De mi történik, ha csillagászati ​​szempontból nézzük ezt a kifejezést?

Idő az idők kezdetén

Ez egy kis kitérő volt, amely lehetővé tette, hogy mindent megértsünk, amit látunk. A fizika és ráadásul saját felfogásunk keretei közé zárva nehezen tudjuk elképzelni, hogy a világ teljesen más volt és lehet. Tehát az idő szingularitása ugyanazt a helyet foglalta el a kozmológiában, mint a tér szingularitása. Most 0,2 órát vesz igénybe 1 kilométeres táv megtétele 5 km/h sebességgel. A Földről a Szaturnuszig több évig tart. De mi van az idővel, ha a világ összes távolsága 1 centiméter? Az ilyen jelentéktelen paramétereket végtelenül nagy sűrűséggel és tömeggel megszorozva megkapjuk a téridő görbületét. Ez azt jelenti, hogy abban a pillanatban, amikor az Univerzum egyedülálló volt, minden, amit most látunk, megtörténhetett. Lehet, hogy az események összekeveredtek, hihetetlenül eltorzultak és egymás mellé kerültek. Leegyszerűsítve: bármely anyagi tárgy belenézhet a Föld vagy egy másik bolygó múltjába, valamint a jövőjébe.

Technológia és új korszakba lépés

Létezik az úgynevezett szingularitáselmélet is, amely szerint bolygónk hamarosan nagy biotechnikai intelligenciává válik. Kutatók szerint a 21. század közepére olyan számítógép jön létre, amelynek képességei meghaladják az agy képességeit. A mesterséges intelligencia természetesen felülkerekedik a kevésbé fejlett lényekkel szemben. Ez a pillanat eljön, mert nem tudni, hogyan fog véget érni egy ilyen progresszív ugrás a tudomány területén, és hogy az emberiség képes lesz-e túlélni.

Féreglyukak

A fekete lyuk szingularitása, amelyből ez a kozmikus objektum valójában áll, a világ egyik legnagyobb titka. Maga a féreglyuk valójában nem úgy néz ki, mint egy lyuk tölcsérrel és keskeny alagúttal, hanem olyan, mint egy óriási gravitációs erő által alkotott gömb. Fentebb már beszéltünk a fekete lyukakról, akik halálos objektumként határoztuk meg őket az Univerzumban. Összenyomódásuk ereje hihetetlenül nagy, mert az eseményhorizontnál a tér meghajlik és az idő megáll. A fekete lyuk szingularitása az ősrobbanás elméletéhez hasonlítható. Nem tanulmányozták alaposan, de úgy gondolják, hogy a féreglyukon belüli összenyomó erő ugyanolyan, mint a világ születésének pillanatában. Ezért van az az elmélet, hogy a fekete lyukak a miénkkel párhuzamosan létező új Univerzumok fejlődése.

Az elmélet egy részét magyarázó függelék

Általánosságban elmondható, hogy a végtelen sűrűség elméletét a „Singularity” játék magyarázza. A küldetés teljesítése magában foglalja a térben és időben való mozgást, ahol ez a két fogalom egyesül. A hős 1950 és 2010 között mozog, kijavítja a szovjet tudósok hibáit, és megmenti a modern elítélteket, akik egy sugárzással körülvett szigeten raboskodtak. Ha elmerül ebben a világban, fokozatosan megértheti, mit jelent az idő a térbeli dimenzióban.

Összegzés

A tér gravitációval kapcsolatos összes titkának tanulmányozása lehetővé teszi annak megértését, hogy a relativitáselmélet a legmesszebbmenőkig korlátoz bennünket. Természetesen ez egy hihetetlen lelet a földi viszonyokhoz, de ha más terek tanulmányozásáról beszélünk, akkor érdemes elvetni minden sztereotípiát. Az olyan fogalom, mint a „szingularitás”, megfordítja a hang, a fényimpulzusok, a tér görbületének és az idő időtartamának érzékelését. De eddig csak a matematikai elméletben található meg, és nem talál magyarázatot a fizikai gyakorlatban. A fekete lyuk szingularitását jelenleg a legrészletesebben tanulmányozzák, de úgy gondolják, hogy ez a régió, bár a végtelenségig össze van nyomva, nem a legösszeomlottabb pont az Univerzumban.