Nima uchun bizning dunyomiz shunday ko'rinadi va boshqacha emas? Haqiqatan ham qanday sozlangan? Nima uchun biz mo''jizalar deb ataydigan narsa unda sodir bo'ladi va nima uchun jismoniy qonunlar har doim ham ishlamaydi? Haqiqatni va atrofimizda sodir bo'layotgan voqealarni nazorat qilishni o'rganish mumkinmi? Bularning barchasini tushuntiruvchi faqat bitta nazariya bor: moddiy dunyo deb ataladigan narsa shunchaki mavjud emas.

Hech narsa bo'lmaganda nima bo'ldi

Qadim zamonlarda odamlar koinotning paydo bo'lishi haqida o'ylashgan. Ilohiyotchilar uni bizning eramizdan bir necha ming yil oldin Yaratgan tomonidan yaratilgan deb hisoblashgan. Ammo arxeologik va paleontologik topilmalar Yer va undagi hayotning yoshi kamida million yil ekanligini isbotlaydi. Koinotning na boshlanishi, na oxiri yo'q va abadiy mavjud bo'lishini ta'kidlagan Aristotel haqiqatga ancha yaqinroq edi ...

Uzoq vaqt davomida koinot statik va o'zgarmas deb hisoblangan, ammo 1929 yilda amerikalik astronom Edvin Xabbl uning doimiy ravishda kengayib borayotganini aniqladi. Shuning uchun u har doim ham mavjud emas, balki ba'zi jarayonlar natijasida paydo bo'lgan, deb o'yladi u. Bundan milliard yillar oldin yulduzlar va galaktikalar paydo bo'lgan Katta portlash nazariyasi shunday paydo bo'ldi. Ammo Katta portlashdan oldin hech narsa mavjud bo'lmagan bo'lsa, unda nima sabab bo'ldi?

1960 yilda fizik Jon Uiler "pulsatsiyalanuvchi olam" nazariyasini ishlab chiqdi.

Unga ko'ra, Olam bir necha bor kengayish va teskari qisqarish davrlarini bosib o'tgan, ya'ni butun tarixi davomida kamida bir nechta shunday Katta Portlashlar bo'lgan. Boshqa bir nazariya proto-koinotning mavjudligini nazarda tutadi: birinchi navbatda materiya paydo bo'lishi kerak edi, keyin esa Katta portlash allaqachon momaqaldiroq bo'lgan.

Nihoyat, energiya tebranishlari ta'sir qiladigan kvant ko'pikidan Koinotning paydo bo'lishi haqidagi gipoteza mavjud. "Ko'pik", kvant pufakchalari "shishib" yangi olamlarni keltirib chiqaradi. Ammo yana, bu asosiy narsani tushuntirmadi: har qanday materiya paydo bo'lishidan oldin nima bor edi?

Taniqli astrofiziklar Jeyms Xartl va Stiven Xoking 1983 yilda boshqa nazariyani taklif qilib, ilmiy paradoksni hal qilishga harakat qilishdi. Uning so'zlariga ko'ra, koinotning chegaralari yo'q va uning tuzilishi materiya zarralarining turli kvant holatlarini aniqlaydigan to'lqin funktsiyasi deb ataladigan funktsiyaga asoslanadi. Bu turli xil jismoniy konstantalar to'plamiga ega bo'lgan ko'plab parallel olamlarning mavjudligiga imkon beradi.

Dunyoning jismoniy bo'lmagan surati

Olamning shakllanishining barcha ilmiy modellarining asosiy kamchiligi shundaki, ular shu paytgacha dunyoning jismoniy tasviri deb ataladigan narsaga asoslanib kelgan. Ammo boshqa dunyolar ham bo'lishi mumkin! Fizika qonunlari ishlamaydigan dunyolar.

Biz materiya bilan o'ralganligimizga o'rganib qolganmiz - bizga sezgilarda berilgan ob'ektiv haqiqat. Va har bir insonning shaxsiy hissiyotlaridan keyin! Keling, o'sha Platonni eslaylik, u g'oyalar dunyosi (eydos) bor va materiya bu g'oyalarning faqat proyeksiyasidir ... Shunday qilib, biz eng muhim narsaga keldik: bizni umuman materiya o'rab olgan emas, lekin g'oyalar, tasvirlar bilan!

Autizm fenomenini ko'rib chiqing. Bola tug'ilgach, atrofdagi dunyoni ob'ektlar to'plami shaklida emas, balki tasvir va hissiyotlar shaklida idrok etadi. Vaqt o'tishi bilan u dunyoni bir butun rasm sifatida ko'rishni, turli ob'ektlar va tushunchalar o'rtasida aloqalarni o'rnatishni o'rganadi.

Otistik odamlar haqiqatni idrok etishi mumkin, lekin uni tahlil qila olmaydi.

Ammo ular ko'pchiligimiz uchun mavjud bo'lmagan juda ko'p "asosiy" ma'lumotlarni o'zlashtira oladi.

Shunday qilib, autizmdan aziyat chekkan, shunga qaramay, "oddiy" dunyoga moslashishga va hatto o'qituvchi va psixolog kasbiga ega bo'lishga muvaffaq bo'lgan shved Iris Yoxansson "hayotiy energiya" deb ataladigan narsani his qila oladi. Bolaligida, sigirlar boqiladigan dehqon oilasida yashab, u har doim buzoqlarning qaysi biri omon qolishga loyiq emasligini ko'rgan.

Yoshligida Iris sartaroshxonada ishlagan va ayollarning soch turmagi bilan mijozlarning energiya salohiyatini tiklashni o'rgangan. Mijozlar g'ayrioddiy energiya portlashini his qilib, sartaroshxonani tark etishdi. Buning yordamida Iris juda mashhur ustaga aylandi. Oddiy odamlar bunday mo''jizalarga qodir emas.

Illuziya isboti

Sehr va din haqida nima deyish mumkin? Sharq faylasuflari moddiy dunyo illyuziya, mayya ekanligiga ishonch hosil qiladilar. Qadimgi slavyanlar dunyoni Haqiqat, Nav va Qoidalarga bo'lishdi: materiya dunyosi, ruhlar dunyosi va haqiqatni boshqaradigan Oliy Boshlanish dunyosi. Ammo ma'lum marosimlar yordamida biz haqiqatga ta'sir qila olsak-chi?

Har qanday psixik sizga zarar etkazish yoki odamga noan'anaviy davolanishni qo'zg'atganda, ta'sir energiya darajasida ekanligini aytadi. Ammo bu erda hozir nima sodir bo'layotganining o'ziga xos mexanizmi, hatto eng ilg'or sehrgar ham sizga tushuntirmaydi. U faqat ma'lum bir natijaga erishish uchun ma'lum bir marosimni bajarish kerakligini biladi.Axir, sehrgar dunyoning jismoniy tasviri bilan emas, balki g'oyalar bilan ishlaydi.

Xo'sh, qanday qilib g'oyalar o'zingiz uchun ishlaydi? Avvalo, siz parallel haqiqatlar mavjudligini bilishingiz kerak, ularning soni, ehtimol, cheksizlikka intiladi. Va ular "tashqarida" emas, balki bizni o'rab olishadi. Faqat biz bir voqelikdan ikkinchisiga “o‘tish” jarayonini sezmaymiz. Yoki biz sezamiz, lekin buni mo''jiza sifatida qabul qilamiz. Aytaylik, biror narsa yo'qoladi va keyin yana paydo bo'ladi.

G'ayrioddiy narsani ko'rib, biz darhol gallyutsinatsiyani ko'ramiz, shu bilan birga, biz ko'plab parallel dunyolardan biriga qarashga muvaffaq bo'ldik. Aytgancha, biz voqelikni barqaror va tartibli narsa sifatida qabul qilishga odatlanganmiz, ammo miyasida ba'zi kasalliklarga duchor bo'lgan odamlar uni haqiqatan ham ko'rishlari mumkin, bu biz odatda bema'nilik deb qabul qilinadi va barmoqni burish uchun asos beradi. ma'bad.

materializatsiya hodisasi

Bir paytlar ajoyib kvant fizigi bo'lgan Xyu Everett har qanday fikr yoki harakat haqiqat deb atalmish narsani shakllantiradigan tanlovga olib keladi, deb taklif qildi. Shu bilan birga, "reallashtirilmagan" variantlar, xuddi parallel ravishda mavjud bo'lishda davom etmoqda.

Misol uchun, siz xuddi shu yo'lni bosib o'tdingiz, tirbandlikda qoldingiz va ish suhbatiga kechikdingiz, natijada siz uni olmadingiz. Biz boshqasiga bordik - biz o'z vaqtida etib keldik va suhbat muvaffaqiyatli o'tdi. Ko'p voqelikning bir "tarmog'idan" boshqasiga "qadam o'tish" mumkinmi? Biz hayotimizni yaxshilashga harakat qilganimizda shunday qilamiz.

Vadim Zeland buni o'zining "Reality Transurfing" kitoblari seriyasida juda yaxshi tasvirlab berdi. U nima uchun kuchli istaklar ko'pincha amalga oshmasligini tushuntiradi. Agar biz haqiqatan ham biror narsani xohlasak, unda ortiqcha potentsial paydo bo'ladi va haqiqat muvozanatni tiklay boshlaydi. “Agar siz Xudoni kuldirmoqchi bo'lsangiz, unga rejalaringiz haqida gapiring” degan naql borligi ajablanarli emas.

So'nggi yillarda Simoron tizimi atrofida shov-shuv bo'ldi. Aslida, bizga ijobiy fikrlash deb ataladigan variant taklif etiladi, ammo har xil marosim harakatlaridan foydalangan holda. U qanday ishlaydi? Biror kishi dunyoning odatiy rasmining chegaralarini "buzadi" (simoronistlar uni PKM deb atashadi) va u uchun ko'proq ma'qul bo'lgan "to'lqin" ga tushadi.

Misol uchun, Simoronistlar boshqa dunyoga tez-tez sakrashga chaqiradilar. Qanday? Bu juda oddiy - stul yoki karavotdan sakrab, o'zingizga ayting: men yangi ish uchun, yangi kvartira uchun, jon umr yo'ldoshim uchun va hokazo.

Xaosga qarshi materiya

Lekin nima uchun bizga umuman ob'ektiv voqelik kerak? Xayollar olamida bo'lganingiz yaxshiroq emasmi, chunki ularni siz xohlagancha boshqarish mumkinmi?

Gap shundaki, moddiy dunyo tartibsizlikdan himoyalanish turidir. Tasavvur qiling-a, siz cheksiz dengiz o'rtasidagi kichkina oroldasiz. Hech bo'lmaganda oyog'ing ostida mustahkam zamin bor, o'zingni to'lqinga tashlasang, seni qayerga olib ketishadi.

Ehtimol, bir vaqtlar odamlar dunyoni haqiqatan ham xaotik deb bilishgan. Va ularning o'zlari istalmagan metamorfozalardan qochish uchun jismoniy haqiqat deb atalmish narsani yaratdilar. Aslini olganda, bunday nazariya hamma narsani tushuntiradi: NUJlar ham, arvohlarning paydo bo'lishi ham, telepatiya va ravshanlik ... Axir, "haqiqiy" dunyoda chegaralar yo'q va unda hamma narsa sodir bo'lishi mumkin.

Ammo agar bizning dunyomiz xayoliy bo'lsa, unda uni tug'dirgan qandaydir asosiy tamoyil bo'lishi kerak. Bu Xudoning siridir. Agar bularning barchasi haqiqatan ham shunday bo'lsa, unda uni kim yaratgan? Bu savolga javob beradigan kamida bitta olim yoki faylasuf bo'lishi dargumon, chunki bizning cheklangan ongimiz javobni tushunolmaydi.

2.2. Koinot haqiqatan ham kengayyaptimi?

Butun bu voqea haqida o'ylar ekanman, men imkonsiz narsadan voz kechsangiz, haqiqat qanchalik aql bovar qilmaydigan bo'lib ko'rinmasin, degan asosdan boshladim. Ehtimol, bu qoldiq bir nechta tushuntirishlarni tan oladi. Bunday holda, har bir variantni etarlicha ishonchli bo'lgunga qadar tahlil qilish kerak.

Artur Konan Doyl

Nega hamma koinot haqiqatan ham kengayib borayotganiga ishonch hosil qiladi? Ilmiy adabiyotda kengayish haqiqati deyarli muhokama qilinmaydi, chunki muammoni to'liq biladigan professional olimlar bunga juda oz shubha qilishadi. Ushbu mavzu bo'yicha faol munozaralar ko'pincha turli xil Internet-forumlarda boshlanadi, bu erda "muqobil fan" ("pravoslav" dan farqli o'laroq) vakillari qayta-qayta "g'ildirakni qayta ixtiro qilishga" va unga aloqador bo'lmagan boshqasini topishga harakat qilishadi. jismlarni olib tashlash, galaktikalar spektrlarida kuzatilgan qizil siljishlarni tushuntirish. Bunday urinishlar, qoida tariqasida, bilmaslikka asoslanadi, qizil siljishdan tashqari, kosmologik kengayish haqiqati foydasiga boshqa dalillar ham mavjud. Qat'iy aytganda, koinotning statsionarligi fan uchun uning kengayishidan ko'ra kattaroq muammo bo'lar edi!

Zamonaviy ilm-fan - bu bir-biriga bog'langan natijalarning zich to'qilgan matosi yoki agar xohlasangiz, doimiy ravishda qurilayotgan bino bo'lib, uning poydevoridan butun bino yiqilib tushmasdan, endi g'ishtlardan birini tortib olish mumkin emas. Koinotning kengayishi va uning asosida yaratilgan Olamning tuzilishi va evolyutsiyasi va uning tarkibiy ob'ektlari tasviri zamonaviy fanning ana shunday asosiy natijalaridan biridir.

Lekin birinchi navbatda, qizil siljishning Doppler talqini haqida bir necha so'z. Giyohvandlik kashf etilganidan ko'p o'tmay z Masofadan paydo bo'ldi - va bu juda tabiiy - qizil siljish ob'ektlarni olib tashlash bilan emas, balki uzoq galaktikalardan yo'lda foton energiyasining bir qismi yo'qolishi va shuning uchun foton energiyasining bir qismi yo'qolishi bilan bog'liq bo'lishi mumkin degan fikr paydo bo'ldi. radiatsiya to'lqin uzunligi ortadi, u "qizil rangga aylanadi". Bu nuqtai nazar tarafdorlari, masalan, Rossiyada astrofizikaning asoschilaridan biri A. A. Belopolskiy, shuningdek, XX asrning eng innovatsion va samarali astronomlaridan biri Fritz Tsviki edi. Bunday tushuntirish uchun z Xabblning o'zi vaqti-vaqti bilan ta'zim qildi. Biroq, ko'p o'tmay, fotonlar tomonidan energiya yo'qotilishining bunday jarayonlari kuzatilmagan manba tasvirlarining loyqalanishi (galaktika qanchalik uzoq bo'lsa, loyqalanish kuchliroq) bilan birga bo'lishi kerakligi aniq bo'ldi. Ushbu stsenariyning yana bir versiyasi, sovet fizigi MP Bronshteyn tomonidan ko'rsatilgandek, qizarish effekti spektrning turli qismlarida har xil bo'lishi kerak, ya'ni u to'lqin uzunligiga bog'liq bo'lishi kerak, deb taxmin qildi. 1960-yillarning boshlariga kelib, radioastronomiyaning rivojlanishi ham bu imkoniyatni yo'qotdi - ma'lum bir galaktika uchun qizil siljish to'lqin uzunligidan mustaqil bo'lib chiqdi. Mashhur sovet astrofiziki V.A.Ambartsumyan 1957 yilda qizil siljishning turli talqinlari bilan bog‘liq vaziyatni quyidagicha umumlashtirgan: “Qizil siljishni Doppler printsipidan boshqa biron-bir mexanizm bilan tushuntirishga qilingan barcha urinishlar muvaffaqiyatsiz yakunlandi. Bu urinishlar mantiqiy yoki ilmiy zarurat bilan emas, balki hodisaning ulug'vorligidan qo'rqish bilan bog'liq edi ... ".

Keling, koinotning global kosmologik kengayishi rasmini tasdiqlovchi bir nechta kuzatuv sinovlarini ko'rib chiqaylik. Ulardan birinchisi 1930 yilda amerikalik fizik Richard Tolman tomonidan taklif qilingan. Tolman ob'ektlarning sirt yorqinligi deb ataladigan narsa statsionar va kengayib borayotgan koinotda boshqacha harakat qilishini aniqladi.

Sirt yorqinligi - bu shunchaki ob'ektning birlik maydoniga birlik vaqtga (masalan, soniyada) qaysidir yo'nalishda yoki aniqrog'i, qattiq burchak birligiga chiqariladigan energiya. Qizil siljishning sababi noma'lum tabiat qonuni bo'lgan statsionar olamda kuzatuvchiga yo'lda fotonlar energiyasining pasayishiga olib keladi ("fotonlarning qarishi" yoki "charchashi"), sirt yorqinligi. ob'ekt 1 + qiymatiga mutanosib ravishda kamayishi kerak z. Bu shuni anglatadiki, agar galaktika shunday masofada bo'lsa, u uchun z= 1, keyin u bizga yaqin bir xil galaktikalar bilan solishtirganda ikki barobar zaif ko'rinishi kerak, ya'ni da z= 0.

Kengayayotgan koinotda yorqinlikning (bolometrik, ya'ni butun spektr bo'ylab yig'ilgan jami yorqinlikni anglatadi) qizil siljishga bog'liqligi ancha kuchayadi - u (1 +) sifatida pasayadi. z)4. Bu holda ob'ekt bilan z= 1 endi 2 ko'rinmaydi, lekin 16 marta xiralashadi. Yorqinlikning bunday kuchli pasayishining sababi shundaki, qizil siljish tufayli fotonlar energiyasining pasayishiga qo'shimcha ravishda, galaktikalarning haqiqiy olib tashlanishi bilan qo'shimcha effektlar ishlay boshlaydi. Shunday qilib, uzoq galaktika tomonidan chiqarilgan har bir yangi foton kuzatuvchiga tobora ortib borayotgan masofadan etib boradi va yo'lda ko'proq vaqt sarflaydi. Fotonlarning kelishi orasidagi intervallar ortadi va shuning uchun vaqt birligida radiatsiya qabul qiluvchiga kamroq energiya tushadi va biz kuzatgan galaktika zaifroq ko'rinadi. Bundan tashqari, haqiqiy kengayish bo'lsa, galaktikaning burchak o'lchamining bog'liqligi z statsionar koinotdan farq qiladi, bu ham uning kuzatilgan sirt yorqinligining o'zgarishiga olib keladi.

Tolmanning testi juda oddiy va tushunarli ko'rinadi - haqiqatan ham, turli xil qizil siljishlarda ikkita o'xshash ob'ektni olish va ularning yorqinligini solishtirish kifoya. Biroq, uni amalga oshirishning texnik qiyinchiliklari shundan iboratki, ular ushbu testni nisbatan yaqinda - XX asrning 90-yillarida qo'llashga muvaffaq bo'lishdi. Buni mashhur amerikalik astronom Alan Sandij, Hubble shogirdi va izdoshi qilgan. Sandage turli xil hamkasblari bilan birgalikda uzoq elliptik galaktikalar uchun Tolman testini ko'rib chiqqan bir qator maqolalarni nashr etdi.

Elliptik galaktikalar tuzilishi jihatidan nisbatan soddaligi bilan ajralib turadi. Birinchi yaqinlashishda ular silliqlangan, hech qanday xususiyatsiz, keng miqyosdagi yorqinlik taqsimotiga ega, deyarli bir vaqtda tug'ilgan yulduzlarning ulkan konglomeratlari sifatida ifodalanishi mumkin (16-rasmdagi eng yorqin galaktikalar bu turga tegishli). Elliptik galaktikalar oddiy empirik munosabatlarga ega bo'lib, ular o'zlarining asosiy kuzatuv xususiyatlarini - o'lchamlari, sirt yorqinligi va yulduz tezligining ko'rish chizig'i bo'ylab tarqalishini bog'laydi. (Muayyan taxminlarga ko'ra, bu munosabat elliptik galaktikalar barqaror degan taxminning natijasidir.) Ushbu uch parametrli bog'liqlikning turli ikki o'lchovli proyeksiyalari ham yaxshi korrelyatsiyani ko'rsatadi, masalan, o'lchami va yorqinligi o'rtasida bog'liqlik mavjud. galaktikalar. Demak, bir xil xarakterli chiziqli o'lchamdagi elliptik galaktikalarni har xil bo'yicha solishtirish z, Tolman testini amalga oshirishingiz mumkin.

Sandage aynan shunday qildi. U z ~ 1 da bir nechta galaktikalar klasterlarini ko'rib chiqdi va ularda kuzatilgan elliptik galaktikalarning sirt yorqinligini bizga yaqin bo'lgan o'xshash galaktikalar haqidagi ma'lumotlar bilan solishtirdi. Taqqoslashni to'g'ri qilish uchun Sandage galaktikalar yulduzlarining "passiv" evolyutsiyasi tufayli yorqinligining kutilayotgan evolyutsiyasini hisobga olishi kerak edi, ammo bu tuzatish hozirda juda ishonchli tarzda aniqlangan. Natijalar bir ma'noli bo'lib chiqdi - galaktikalarning sirt yorqinligi proportsional ravishda 1/(1 +) ga o'zgaradi. z)4 va demak, olam kengaymoqda. "Qarish" fotonlari bo'lgan statsionar olam modeli kuzatishlarni qoniqtirmaydi.

Yana bir qiziqarli sinov ham juda uzoq vaqt oldin taklif qilingan, ammo nisbatan yaqinda amalga oshirilgan. Kengayayotgan koinotning asosiy xususiyati uzoqdagi ob'ektlar uchun vaqtning aniq sekinlashuvidir. Kengayayotgan koinotda soatlar bizdan qanchalik uzoqda bo'lsa, biz ular shunchalik sekinroq harakat qiladi deb o'ylaymiz - katta z barcha jarayonlarning davomiyligi (1+.) ga cho'zilganga o'xshaydi z) marta (22-rasm). (Bu effekt maxsus nisbiylik nazariyasidagi relativistik vaqt kengayishiga o‘xshaydi.) Shunday ekan, katta masofalarda kuzatilishi mumkin bo‘lgan shunday “soat” topilsa, koinotning kengayishi haqiqatini bevosita tekshirish mumkin.

Guruch. 22. Qizil siljishda uzoqdagi jism tomonidan chiqariladigan impulslar z 1 soniya oraliqda, 1 oraliqda bizga etib boradi +z soniya.

1939 yilda amerikalik astronom Olin Uilson eslatmani nashr etdi, unda u o'ta yangi yulduz yorug'lik egri chiziqlari shaklining hayratlanarli doimiyligini ta'kidladi (misol uchun Tycho Brahe o'ta yangi yorug'lik egri chizig'ini 4-rasm va 23-rasmga qarang) va bu egri chiziqlardan foydalanishni taklif qildi. "kosmologik soatlar" sifatida. O'ta yangi yulduz portlashi koinotdagi eng kuchli halokatli jarayonlardan biridir. Bunday portlash paytida yulduz ~104 km/s tezlikda Quyoshnikiga teng massali konvertni chiqaradi. Shu bilan birga, yulduz o'nlab million marta yorqinroq bo'ladi va o'zining maksimal yorqinligida u yonib ketgan butun galaktikani yoritib yuborishga qodir. Bunday yorqin ob'ekt tabiiy ravishda juda katta kosmologik masofalarda ko'rinadi. Qanday qilib o'ta yangi yulduz yorug'lik egri chizig'idan "soat" sifatida foydalanish mumkin? (Ulardan "standart sham" sifatida ham foydalanish mumkin, lekin men bu haqda biroz keyinroq gaplashaman.) Birinchidan, barcha o'ta yangi yulduzlar kuzatuv ko'rinishlarida va yorug'lik egri chizig'ida bir xil emas. Ular ikki turga (I va II) bo'linadi va ular o'z navbatida bir nechta kichik turlarga bo'linadi. Keyinchalik, biz faqat Ia o'ta yangi yulduzlarning yorug'lik egri chiziqlarini muhokama qilamiz. Ikkinchidan, hatto bu turdagi yulduzlar uchun ham yorug'lik egri chiziqlari bir qarashda juda xilma-xil ko'rinadi va ular bilan nima qilish mumkinligi aniq emas. Masalan, 23-rasmda yaqin atrofdagi bir nechta Ia tipidagi o'ta yangi yulduzlarning kuzatilgan yorug'lik egri chiziqlari ko'rsatilgan. Bu egri chiziqlar butunlay boshqacha: masalan, maksimal yorqinlikda rasmda ko'rsatilgan yulduzlarning yorqinligi deyarli uch barobar farq qiladi.

Guruch. 23. SN Ia yorug'lik egri chiziqlari: yuqori rasmda kuzatilgan egri chiziqlar ko'rsatilgan, pastki rasmda yorug'lik egri chizig'i shakli va maksimal darajada o'ta yangi yulduz yorqinligi o'rtasidagi bog'liqlikni hisobga olgan holda ularni bittaga umumlashtiradi. Gorizontal o'q maksimal yorqinlikdan keyingi kunlarni, vertikal o'q esa mutlaq kattalikni (yorqinlik o'lchovi) ko'rsatadi. Calan-Tololo Supernova tadqiqotiga ko'ra

Vaziyat, kuzatilayotgan yorug'lik egri shakllarining xilma-xilligi aniq korrelyatsiyaga bog'liqligi bilan saqlanib qoladi: SN maksimalda qanchalik yorqinroq bo'lsa, uning yorqinligi shunchalik silliq kamayadi. Bu bog'liqlik 1970-yillarda sovet astronomi Yuriy Pskovskiy tomonidan kashf etilgan va keyinchalik, 1990-yillarda boshqa tadqiqotchilar tomonidan batafsil o'rganilgan. Ma'lum bo'lishicha, ushbu korrelyatsiyani hisobga olgan holda, SN Ia yorug'lik egri chiziqlari hayratlanarli darajada bir xil (23-rasmga qarang) - masalan, maksimal yorug'likdagi SN Ia yorug'liklarining tarqalishi atigi 10% ni tashkil qiladi! Binobarin, SN Ia yorqinligining o'zgarishini standart jarayon sifatida ko'rish mumkin, uning davomiyligi mahalliy ma'lumot tizimida yaxshi ma'lum. Ushbu "soatlardan" foydalanish shuni ko'rsatdiki, uzoq o'ta yangi yulduzlarda (bir necha o'nlab SNlar z> 1) ko'rinadigan yorqinlik va spektrdagi o'zgarishlar bir omil (1 +) bilan sekinlashadi z). Bu kosmologik kengayish haqiqati foydasiga to'g'ridan-to'g'ri va juda kuchli dalil. Yana bir dalil - kengayib borayotgan koinot modeli doirasida olingan koinotning yoshi va haqiqatda kuzatilgan ob'ektlarning yoshi o'rtasidagi kelishuv. Kengayish vaqt o'tishi bilan galaktikalar orasidagi masofalar ortib borishini anglatadi. Ushbu jarayonni aqliy ravishda o'zgartirib, biz bu global kengayish qachondir boshlangan bo'lishi kerak degan xulosaga kelamiz. Koinotning hozirgi kengayish tezligini (u Xabbl konstantasining qiymati bilan belgilanadi) va uning tarkibiy qismlarining (oddiy materiya, qorong'u materiya, qorong'u energiya) zichliklari muvozanatini bilib, biz kengayish taxminan 14 dan boshlanganligini aniqlashimiz mumkin. milliard yil oldin. Bu shuni anglatadiki, biz koinotimizda yoshi bu taxmindan oshgan narsalarni kuzatmasligimiz kerak.

Ammo kosmik jismlarning yoshini qanday topish mumkin? Har xil. Masalan, radioaktiv "soatlar" yordamida - uzoq yarimparchalanish davriga ega bo'lgan izotoplarning nisbiy ko'pligini tahlil qilish orqali ob'ektlarning yoshini taxmin qilish imkonini beradigan yadro kosmoxronologiyasi usullari. Meteoritlarda, quruqlik va oy jinslarida izotoplarning tarkibini o'rganish quyosh tizimining yoshi 5 milliard yilga yaqin ekanligini ko'rsatdi. Quyosh sistemamiz joylashgan Galaktikaning yoshi, albatta, kattaroqdir. Quyosh tizimida kuzatilgan og'ir elementlarning miqdorini shakllantirish uchun zarur bo'lgan vaqtdan boshlab taxmin qilish mumkin. Hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, bu elementlarning sintezi Quyosh tizimi paydo bo'lgunga qadar ~ 5 milliard yil davom etgan bo'lishi kerak. Shunday qilib, bizni o'rab turgan Somon yo'li mintaqalarining yoshi 10 milliard yilga yaqin.

Somon yo'li bilan tanishishning yana bir usuli uning eng qadimgi yulduzlari va yulduz klasterlarining yoshini hisoblashga asoslangan. Bu usul yulduzlar evolyutsiyasi nazariyasiga asoslangan bo'lib, turli kuzatishlar bilan yaxshi qo'llab-quvvatlanadi. Ushbu yondashuvning natijasi shundaki, Galaktikadagi turli ob'ektlarning yoshi (yulduzlar, sharsimon klasterlar, oq mittilar va boshqalar) ~10-15 milliard yildan oshmaydi, bu kosmologik kengayishning boshlanish vaqti haqidagi zamonaviy g'oyalarga mos keladi. .

Boshqa galaktikalarning yoshini aniqlash Somon yo'lining yoshiga qaraganda qiyinroq. Biz uzoq ob'ektlar yaqinida alohida yulduzlarni ko'rmayapmiz va faqat galaktikalarning integral xususiyatlarini - spektrlarni, yorqinlik taqsimotini va boshqalarni o'rganishga majburmiz. Bu integral xususiyatlar galaktikani tashkil etuvchi juda ko'p yulduzlarning hissalaridan iborat. Bundan tashqari, galaktikalarning kuzatilgan xarakteristikalari ulardagi yulduzlararo muhit - gaz va changning mavjudligi va tarqalishiga kuchli bog'liqdir. Bu qiyinchiliklarning barchasini engib o'tish mumkin va zamonaviy astronomlar yulduzlarning paydo bo'lish tarixini qayta qurishni o'rganishdi, bu esa galaktikalarning hozirda kuzatilayotgan integral xususiyatlariga olib kelishi kerak edi. Har xil turdagi galaktikalar uchun bu tarixlar har xil (masalan, elliptik galaktikalar ko'p milliard yillar oldin yulduz shakllanishining kuchli yagona portlashi paytida paydo bo'lgan, yulduzlar hozirgi vaqtda spiral galaktikalarda tug'ilgan), ammo hech qanday galaktikalar topilmagan. yulduz paydo bo'lishining boshlanishi koinot yoshidan oshib ketadi. Bundan tashqari, haqiqatan ham kengayib borayotgan koinot uchun kutilgan aniq tendentsiya mavjud - qanchalik uzoq z biz koinotga chiqamiz, ya'ni biz uning evolyutsiyasining oldingi bosqichlariga o'tamiz, shuning uchun biz o'rtacha yoshroq narsalarni kuzatamiz.

Koinotning kengayishini qo'llab-quvvatlovchi muhim dalillar, shuningdek, CMB mavjudligi, qizil siljishning oshishi bilan uning haroratining ko'tarilishi, shuningdek, koinotdagi elementlarning ko'pligi, ammo men bu haqda biroz keyinroq gaplashaman. Hikoyamni tugatish uchun men, ehtimol, koinotning kengayishining eng aniq dalili - uzoq galaktikalarning tasvirlarini xohlayman (24-rasmdagi misolga qarang).

Hubble kosmik teleskopi (Hubble kosmik teleskopi) ishining eng ajoyib natijalaridan biri, shubhasiz, turli xil kosmik ob'ektlar - tumanliklar, yulduz klasterlari, galaktikalar va boshqalarning quruqlikdagidan o'n baravar aniqroq ajoyib suratlaridir. Bu juda aniq tasvirlar (ularning burchak o'lchamlari taxminan 0. "" 1) 1990-yillarda birinchi marta uzoq galaktikalarning tuzilishini batafsil ko'rishga muvaffaq bo'ldi. Ma'lum bo'lishicha, uzoqdagi galaktikalar biz atrofimizda kuzatayotganlarga o'xshamaydi. Qizil siljish ortishi bilan assimetrik va tartibsiz galaktikalar, shuningdek, oʻzaro taʼsir qiluvchi va birlashuvchi tizimlardagi galaktikalar ulushi ortadi: agarda z= 0, galaktikalarning faqat bir necha foizini bunday ob'ektlarga, keyin esa -ga kiritish mumkin z= 1 ularning ulushi ~ 30-40% gacha oshadi.

Guruch. 24. Xabbl teleskopining o'ta chuqur maydonining bir qismi (tasvir o'lchami 30"" x 30"") Rasmda ko'rinadigan galaktikalarning aksariyati z~ 0,5: 1, ya'ni ular koinot taxminan yarmiga to'g'ri kelgan davrni anglatadi.

Nima uchun bu sodir bo'lmoqda? Eng oddiy tushuntirish koinotning kengayishi bilan bog'liq - oldingi davrlarda galaktikalar orasidagi o'zaro masofalar kichikroq edi (da. z= 1, ular ikki baravar kichikroq edi) va shuning uchun galaktikalar bir-birini yaqin o'tishlari bilan tez-tez bezovta qilishi va tez-tez birlashishi kerak edi. Bu dalil yuqorida aytib o'tilganlar kabi bir ma'noli emas, lekin u kengayib borayotgan koinotning rasmiga mos keladigan, vaqt o'tishi bilan galaktikalar xususiyatlarining evolyutsiyasini aniq ko'rsatadi. Shunday qilib, koinotning kengayishi turli xil, mutlaqo bog'liq bo'lmagan, mustaqil kuzatuv sinovlari bilan tasdiqlangan. Bundan tashqari, koinotning statsionar emasligi uning tuzilishi va evolyutsiyasini nazariy tadqiq qilishda muqarrar ravishda yuzaga keladi. Bularning barchasi mashhur sovet nazariyotchi fizigi Yakov Zeldovichga 1980-yillarning boshida koinotning kengayishiga asoslangan Katta portlash nazariyasi «Yerning atrofida aylanishi haqiqat bo'lgani kabi ishonchli va haqiqatdir», degan xulosaga kelishga imkon berdi. Quyosh. Ikkala nazariya ham o'z davrining koinot tasvirida markaziy o'rinni egallagan va ikkalasida ham ko'plab muxoliflar bo'lgan, ular o'z ichiga kiritilgan yangi g'oyalar bema'ni va sog'lom fikrga ziddir. Ammo bunday nutqlar yangi nazariyalarning muvaffaqiyatiga to'sqinlik qila olmaydi.

| |

Koinot boy va murakkab joy, lekin uning geometriyasi juda oddiy. Ehtimol, bu bizni fikr fizikasida navbatdagi katta inqilob qilishga majbur qiladi.

Bizning koinotimiz aslida juda oddiy. Bu bizning kosmologik nazariyalarimizni ifodalaydi, ular keraksiz darajada murakkabdir. Bu fikrni dunyoning yetakchi nazariy fiziklaridan biri bildirgan.

Bu xulosa teskari tuyulishi mumkin. Axir, tabiatning haqiqiy murakkabligini to'liq tushunish uchun siz kattaroq fikr yuritishingiz, narsalarni batafsilroq o'rganishingiz, yangi tenglama o'zgaruvchilari qo'shishingiz va "yangi" va "ekzotik" fizikani o'ylab topishingiz kerak. Oxir-oqibat, biz qorong'u materiya nima ekanligini bilib olamiz va bu tortishish to'lqinlari qayerda yashiringanligi haqida tasavvurga ega bo'lamiz - agar bizning nazariy modellarimiz yanada rivojlangan va murakkabroq bo'lsa.

"Bu mutlaqo to'g'ri emas", deydi Ontario, Kanadadagi Perimetr nazariy fizika instituti direktori Nil Turk. Uning fikricha, koinot, eng katta va eng kichik miqyosda, aslida juda oddiy ekanligini aytadi. Ammo bu nimani anglatishini to'liq tushunish uchun biz fizikani inqilob qilishimiz kerak.

Turk Discovery News nashriga bergan intervyusida so‘nggi o‘n yilliklardagi eng yirik kashfiyotlar koinot tuzilishini kosmologik va kvant miqyoslarida tasdiqlaganini ta’kidladi.

“Biz keng miqyosda butun osmonni – kosmik mikroto‘lqinli fonni xaritaga tushirdik va koinotning kengayish bilan o‘zgarib borishini o‘lchadik... va bu kashfiyotlar koinot hayratlanarli darajada sodda ekanligini ko‘rsatadi”, dedi u. "Boshqacha qilib aytganda, siz koinotning tuzilishini, uning geometriyasini va materiyaning zichligini tasvirlashingiz mumkin ... siz hamma narsani bitta raqam bilan tavsiflashingiz mumkin."

Ushbu fikrlashning eng hayajonli natijasi shundaki, koinot geometriyasini bitta raqam bilan tasvirlash biz bilgan eng oddiy atom, vodorod atomini raqamli tasvirlashdan ko'ra osonroqdir. Vodorod atomining geometriyasi proton atrofidagi orbitadagi elektronning kvant xususiyatlaridan kelib chiqadigan 3 ta raqamni tavsiflaydi.

“U asosan koinot silliq ekanligini aytadi, lekin bu raqam tasvirlaydigan oz miqdordagi tebranishlarga ega. Va bu hammasi. Koinot biz bilgan eng oddiy narsadir”.

Boshqa tomondan, fiziklar Xiggs maydonida insoniyat tomonidan yaratilgan eng murakkab mashina - Katta adron kollayderidan foydalangan holda tadqiqot olib borganlarida ham shunga o'xshash narsa yuz berdi. 2012 yilda fiziklar Xiggs maydonida zarracha, Xiggs bozonining tarixiy kashfiyoti qilganlarida, u fizikaning standart modelida tasvirlangan oddiy Xiggs turi bo'lib chiqdi.

"Tabiat ularga zarracha massalari, elektr zaryadlari va hokazolarni berish uchun siz tasavvur qila oladigan eng kichik yechim va eng kichik mexanizm bilan chiqish yo'lini topdi", dedi Turok.

20-asr fiziklari bizga yuqori aniqlikka erishib, zondni kvant olamiga chuqurroq tushirsangiz, siz yangi zarralar hayvonot bog'ini topasiz, deb o'rgatishdi. Eksperimental natijalar kvant ma'lumotlarining ko'pligi bilan yaratilganligi sababli, nazariy modellar ko'proq g'alati zarralar va kuchlarni bashorat qilgan. Ammo hozir biz chorrahaga yetib keldik, bu erda bizning fizika haqidagi hozirgi tushunchamizning "ortida" nima yotgani haqidagi eng ilg'or nazariy tushunchalarimiz ularning bashoratlarini tasdiqlovchi eksperimental natijalarga aylanadi.

"Biz shunday g'alati vaziyatga tushib qoldikki, olam biz bilan gaplashadi va bir vaqtning o'zida mashhur bo'lgan (fizikaning so'nggi 100 yilida) nazariyalar tobora murakkab va o'zboshimchalik bilan bo'lib borayotganini aytadi". dedi u..

Turok koinotning barcha sirlarini toza paketda taqdim etadigan "yakuniy birlashtirilgan nazariya" deb nomlangan torlar nazariyasiga ishora qildi. Bundan tashqari, inflyatsiya dalillarini qidirmoqdamiz - taxminan 14 milliard yil avval Katta portlashdan keyin koinotning tez kengayishi - kosmik mikroto'lqinli fonda (CMB) yoki Katta portlashning "aks-sadolari" ga o'rnatilgan ibtidoiy tortishish to'lqinlari ko'rinishida. Ammo biz eksperimental dalillarni qidirar ekanmiz, biz maqollarni tushunishda davom etamiz; eksperimental ma'lumotlar bizning chidab bo'lmas murakkab nazariyalarimizga to'g'ri kelmaydi.

Bizning kosmik kelib chiqishi

Turklarning nazariy ishlari koinotning kelib chiqishiga qaratilgan bo‘lib, bu mavzu so‘nggi oylarda katta e’tiborni tortgan.

O'tgan yili CMBni o'rganish uchun Janubiy qutbda joylashgan teleskopdan foydalanadigan BICEP2 Katta portlash aks-sadolaridan kelib chiqqan ibtidoiy gravitatsion to'lqin signallari kashf etilganini e'lon qildi. Aslida, bu kosmologiyaning "Muqaddas Grail" - Katta portlash natijasida paydo bo'lgan tortishish to'lqinlarining kashfiyoti. Bu koinotning ba'zi inflyatsiya nazariyalarini tasdiqlashi mumkin. Ammo, afsuski, BICEP2 jamoasi uchun ular "kashfiyot"ni muddatidan oldin e'lon qilishdi va Plank kosmik teleskopi (u CMBni ham kuzatadi) BICEP2 signaliga qadimgi tortishish to'lqinlari emas, balki bizning Galaktikamizdagi chang sabab bo'lganligini ko'rsatdi.

Agar bu ibtidoiy tortishish to'lqinlari hech qachon topilmasa-chi? Katta portlash va undan keyin tez sur'atlar bilan inflyatsiya sodir bo'lishiga umid bog'lagan ko'plab nazariyotchilar hafsalasi pir bo'lishi mumkin, ammo Turokning so'zlariga ko'ra, Katta portlash (klassik ma'noda) mutlaq boshlanishi bo'la olmasligi haqida "juda kuchli ishora". koinot.

"Men uchun eng katta qiyinchilik Katta portlashning o'zini matematik tarzda tasvirlash edi", deb qo'shimcha qildi Turok.

Ehtimol, universal evolyutsiyaning ushbu tsiklik modeli - bizning koinotimiz parchalanib, yana qaytib keladi - kuzatishlarga yaxshiroq mos kelishi mumkin. Ushbu modellar ibtidoiy tortishish to'lqinlarini yaratishi shart emas va agar bu to'lqinlar topilmasa, ehtimol bizning inflyatsiya nazariyalarimizdan voz kechish yoki o'zgartirish kerak.

Hozirgi koinotimizdagi massiv jismlarning tez harakati natijasida hosil boʻlishi bashorat qilingan gravitatsion toʻlqinlarga kelsak, Turok biz sezgirlik olamiga yetib borayotganimizga, bizning tortishish toʻlqin detektorlarimiz ularni tez orada aniqlab olishiga ishonchi komil, bu esa yana bir Eynshteynni tasdiqlaydi. - Vaqtni bashorat qilish.

“Kelgusi 5 yil ichida qora tuynuklar to‘qnashuvidan tortishish to‘lqinlari paydo bo‘lishini kutamiz”, dedi u.

Keyingi inqilob?

Koinot katta masshtabdan tortib to kichigigacha “miqyosdan xoli”dek ko‘rinadi. Va bu topilma haqiqatda koinot hozirgi nazariyalarga qaraganda ancha sodda tabiatga ega ekanligini ko'rsatadi.

"Ha, bu inqiroz, lekin eng yaxshi holatda inqiroz", dedi Turok.

Shunday qilib, koinotning kelib chiqishini tushuntirish va uning qorong'u materiya va qorong'u energiya kabi eng jumboq sirlarini tushunish uchun biz kosmosimizga turli yo'llar bilan qarashimiz kerak bo'lishi mumkin. Bu fizikada inqilobni talab qiladi.

“Bizga fundamental fizikani butunlay boshqacha tushunish kerak. Tup yangi g‘oyalar vaqti keldi”, — deya xulosa qildi va bu davr insoniyat tarixida yoshlarning nazariy fizika sohasida iz qoldirishi uchun ajoyib davr ekanligini ta’kidladi. Ular bizning koinotga bo'lgan qarashimizni o'zgartirishi mumkin.

O'qing: 0

Parallel olamlar - bu nazariyami yoki haqiqatmi? Ko'pgina fiziklar bu masalani hal qilish uchun bir yildan ko'proq vaqt davomida kurashmoqda.

Parallel olamlar bormi?

Bizning koinotimiz ko'plardan birimi? Ilgari faqat ilmiy fantastika bilan bog'liq bo'lgan parallel olamlar g'oyasi endi olimlar orasida - hech bo'lmaganda fiziklar orasida tobora ko'proq hurmatga sazovor bo'lib bormoqda, ular odatda har qanday g'oyani umuman taxmin qilish mumkin bo'lgan chegaraga olib chiqadilar. Aslida, juda ko'p potentsial parallel olamlar mavjud. Fiziklar "ko'p olam" ning bir nechta mumkin bo'lgan shakllarini taklif qilishdi, ularning har biri fizika qonunlarining ba'zi jihatlariga ko'ra mumkin. To'g'ridan-to'g'ri ta'rifning o'zidan kelib chiqadigan muammo shundaki, odamlar hech qachon bu koinotlarga ularning mavjudligini tekshirish uchun tashrif buyura olmaydi. Shunday qilib, savol boshqa usullar bilan ko'rinmaydigan yoki tegib bo'lmaydigan parallel olamlarning mavjudligini qanday tekshirish mumkin?

Fikrning tug'ilishi

Ushbu koinotlarning hech bo'lmaganda ba'zilarida bizning dunyomizdagi odamlar bilan o'xshash yoki hatto bir xil hayot kechiradigan inson hamkasblari yashaydi deb taxmin qilinadi. Bunday g'oya sizning egoingizga ta'sir qiladi va fantaziyalarni uyg'otadi - shuning uchun ko'p o'lchovlar qanchalik uzoq va isbotlanmagan bo'lmasin, har doim shunday mashhurlikka erishgan. Ko‘p olam g‘oyalarini Filipp K. Dikning “Baland qasrdagi odam” kabi kitoblarida va “Eshiklar yopilyapti” kabi filmlarda eng yorqin ko‘rgansiz. Aslida, ko'p o'lchovlar g'oyasida hech qanday yangilik yo'q - buni diniy faylasuf Meri-Jeyn Rubenshteyn o'zining "Olamsiz dunyolar" kitobida aniq ko'rsatgan. XVI asr o'rtalarida Kopernik Yer koinotning markazi emasligini ta'kidladi. Bir necha o'n yillar o'tgach, Galiley teleskopi unga qo'li yetmaydigan yulduzlarni ko'rsatdi va shu tariqa insoniyatga kosmosning kengligi haqida birinchi ko'rinish berdi. Shunday qilib, XVI asr oxirida italyan faylasufi Giordano Bruno koinot cheksiz bo'lishi va cheksiz sonli aholi olamlarini o'z ichiga olishi mumkinligini ta'kidladi.

matryoshka olami

Koinotda ko'plab quyosh tizimlari mavjud degan fikr XVIII asrda keng tarqalgan. Yigirmanchi asrning boshlarida irland fizigi Edmund Fournier D'Alba hatto katta va kichik har xil o'lchamdagi "uyali" olamlarning cheksiz regressiyasi bo'lishi mumkinligini taxmin qildi. Shu nuqtai nazardan qaraganda, bitta atomni haqiqiy odamlar yashaydigan quyosh tizimi deb hisoblash mumkin. Zamonaviy olimlar matryoshka ko'p dunyosi mavjudligini inkor etadilar, lekin buning o'rniga ular multiverse mavjud bo'lishi mumkin bo'lgan bir nechta boshqa variantlarni taklif qilishdi. Mana ular orasida eng mashhurlari.

patchwork koinot

Ushbu nazariyalarning eng oddiylari koinotning cheksizligi haqidagi g'oyadan kelib chiqadi. Uning cheksizligini aniq bilish mumkin emas, lekin uni inkor etish ham mumkin emas. Agar u hali ham cheksiz bo'lsa, u holda "yamoqlar" ga bo'linishi kerak - bir-biriga ko'rinmaydigan hududlar. Nega? Gap shundaki, bu hududlar bir-biridan shunchalik uzoqdaki, yorug'lik bunday masofani bosib o'tolmaydi. Koinotning yoshi atigi 13,8 milliard yil, shuning uchun bir-biridan 13,8 milliard yorug'lik yili bo'lgan har qanday mintaqalar bir-biridan butunlay uzilib qolgan. Barcha hisob-kitoblarga ko'ra, bu hududlarni alohida olamlar deb hisoblash mumkin. Lekin ular abadiy shunday qolmaydi - oxir-oqibat yorug'lik ular orasidagi chegarani kesib o'tadi va ular kengayadi. Va agar koinot haqiqatda materiya, yulduzlar va sayyoralarni o'z ichiga olgan cheksiz ko'p "orol olamlari" dan iborat bo'lsa, unda qaerdadir Yer bilan bir xil olamlar bo'lishi kerak.

Inflyatsion ko'p dunyo

Ikkinchi nazariya koinot qanday paydo bo'lganligi haqidagi g'oyalardan kelib chiqadi. Katta portlashning dominant versiyasiga ko'ra, u issiq olov sharida nihoyatda tez kengaygan cheksiz kichik nuqta sifatida boshlangan. Kengayish boshlanganidan bir soniya o'tgach, tezlashuv shu qadar katta tezlikka erishdiki, u yorug'lik tezligidan ancha oshib ketdi. Va bu jarayon inflyatsiya deb ataladi. Inflyatsiya nazariyasi koinot nima uchun uning istalgan nuqtasida nisbatan bir hil ekanligini tushuntiradi. Inflyatsiya bu olov sharini kosmik nisbatlarga kengaytirdi. Shu bilan birga, dastlabki holat ham inflyatsiyaga duchor bo'lgan juda ko'p turli xil tasodifiy o'zgarishlarga ega edi. Va endi ular kosmik mikroto'lqinli nurlanish, Katta portlashning zaif nuri sifatida saqlanadi. Va bu nurlanish butun olamni qamrab oladi va uni bir xilda qilmaydi.

Kosmik tabiiy tanlanish

Bu nazariya kanadalik Li Smolin tomonidan ishlab chiqilgan. 1992 yilda u koinotlar xuddi tirik mavjudotlar kabi evolyutsiya va ko'payish mumkin, degan fikrni ilgari surdi. Yerda tabiiy tanlanish tezroq yugurish tezligi yoki bosh barmog'ining ma'lum bir pozitsiyasi kabi "foydali" xususiyatlarni qo'llab-quvvatlaydi. Ko'p olamda ba'zi olamlarni boshqalardan yaxshiroq qiladigan ma'lum bir bosim ham bo'lishi kerak. Smolin bu nazariyani "kosmik tabiiy tanlanish" deb atadi. Smolinning fikriga ko'ra, "ona" koinot uning ichida hosil bo'lgan "qizi"larga hayot berishi mumkin. Ona olam buni faqat qora tuynuklarga ega bo'lgan taqdirdagina qila oladi. Katta yulduz o'z tortishish kuchi ta'sirida qulab tushganda qora tuynuk hosil bo'ladi va barcha atomlarni cheksiz zichlikka erishguncha bir-biriga itarib yuboradi.

multiverse brane

Yigirmanchi yillarda Albert Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasi mashhur bo'la boshlaganida, ko'p odamlar "to'rtinchi o'lchov" ni muhokama qilishdi. U erda nima bo'lishi mumkin? Balki yashirin olam? Bu bema'nilik edi, Eynshteyn yangi koinot mavjudligini taxmin qilmagan. Uning aytganidek, vaqt bir xil o'lchovdir, u kosmosning uch o'lchamiga o'xshaydi. To'rttasi ham bir-biri bilan chambarchas bog'lanib, fazo-vaqt uzluksizligini hosil qiladi, uning materiyasi buziladi - va tortishish olinadi. Shunga qaramay, boshqa olimlar kosmosda boshqa o'lchamlarning mavjudligini muhokama qila boshladilar. Yashirin o'lchamlarning birinchi maslahatlari nazariy fizik Teodor Kaluzaning asarlarida paydo bo'ldi. 1921 yilda u Eynshteynning umumiy nisbiylik nazariyasi tenglamasiga yangi oʻlchamlarni qoʻshish orqali yorugʻlikning mavjudligini bashorat qila oladigan qoʻshimcha tenglamani olish mumkinligini koʻrsatdi.

Ko'p dunyo talqini (kvant ko'p dunyo)

Kvant mexanikasi nazariyasi butun fandagi eng muvaffaqiyatli nazariyalardan biridir. Unda atomlar va ularni tashkil etuvchi elementar zarralar kabi eng kichik jismlarning xatti-harakatlari muhokama qilinadi. U molekulalarning shaklidan tortib yorug'lik va materiyaning o'zaro ta'sirigacha bo'lgan hamma narsani ajoyib aniqlik bilan bashorat qila oladi. Kvant mexanikasi zarralarni to'lqinlar shaklida ko'rib chiqadi va ularni to'lqin funktsiyasi deb ataladigan matematik ifoda bilan tavsiflaydi. Ehtimol, to'lqin funktsiyasining eng g'alati xususiyati shundaki, u zarrachaning bir vaqtning o'zida bir nechta holatda bo'lishiga imkon beradi. Bu superpozitsiya deb ataladi. Ammo superpozitsiyalar ob'ekt biron-bir tarzda o'lchanishi bilanoq buziladi, chunki o'lchovlar ob'ektni ma'lum bir pozitsiyani tanlashga majbur qiladi. 1957 yilda amerikalik fizik Xyu Everett bizga ushbu yondashuvning g'alati tabiati haqida shikoyat qilishni to'xtatishni va shunchaki u bilan yashashni taklif qildi. U, shuningdek, ob'ektlarni o'lchashda ma'lum bir pozitsiyaga o'tmaslikni taklif qildi - buning o'rniga, u to'lqin funksiyasiga berilgan barcha mumkin bo'lgan pozitsiyalar bir xil darajada real ekanligiga ishondi. Shuning uchun, ob'ekt o'lchanganda, odam ko'p realliklardan faqat bittasini ko'radi, lekin boshqa barcha realliklar ham mavjud.

Siz allaqachon shunga o'xshash o'xshashliklarni ko'rgansiz: atomlar quyosh tizimlariga o'xshaydi, koinotning keng miqyosli tuzilmalari inson miyasidagi neyronlarga o'xshaydi va qiziq tasodiflar ham mavjud: galaktikadagi yulduzlar soni, koinotdagi galaktikalar, atomlar soni. tirik mavjudotdagi hujayra va hujayralar taxminan bir xil (10 ^ 11 dan 10 ^ 14 gacha). Mayk Pol Xyuz tomonidan tuzilgan quyidagi savol tug'iladi:

Biz shunchaki o'zini o'zi anglamagan kattaroq sayyoramizning miya hujayralarimizmi? Qanday bilishimiz mumkin? Buni qanday sinab ko'rishimiz mumkin?

Xoh ishoning, xoh ishonmang, koinotdagi hamma narsaning yig‘indisi tuyg‘uli mavjudot degan g‘oya juda uzoq vaqtdan beri mavjud bo‘lib, u Marvel olami va yakuniy mavjudot – Abadiylik tushunchasining bir qismidir.

Bunday savolga to'g'ridan-to'g'ri javob berish qiyin, chunki biz ong va o'z-o'zini anglash nimani anglatishini 100% aniq bilmaymiz. Ammo biz bu savolga eng yaxshi javobni topishga yordam beradigan bir nechta jismoniy narsalarga, jumladan, quyidagi savollarga javoblarga ishonamiz:

Koinotning yoshi qancha?

Turli xil ob'ektlar bir-biriga signal yuborishi va bir-biridan signallarni qabul qilish uchun qancha vaqt kerak?

Gravitatsiya bilan bog'langan eng katta tuzilmalar qanchalik katta?

"Va har xil o'lchamdagi bog'langan va bog'lanmagan tuzilmalar bir-biri bilan har qanday turdagi ma'lumotlarni almashish uchun qancha signallarga ega bo'lishi kerak?"

Agar biz bunday hisob-kitoblarni amalga oshirsak va ularni hatto eng oddiy miyaga o'xshash tuzilmalarda paydo bo'ladigan ma'lumotlar bilan solishtirsak, unda biz hech bo'lmaganda koinotda qayerda - yoki katta kosmik tuzilmalar mavjudmi degan savolga eng yaqin javob bera olamiz. aqlli qobiliyatlar bilan ta'minlangan.

Koinot Katta portlashdan keyin taxminan 13,8 milliard yil davomida mavjud bo'lib, o'shandan beri u juda tez (lekin pasayib borayotgan) tezlikda kengayib bormoqda va u taxminan 68% qorong'u energiyadan, 27% qorong'u materiyadan, odatdagidan 4,9% iborat. materiya, neytrinolardan 0,1% va fotonlardan taxminan 0,01% (berilgan foiz nisbati ilgari har xil edi - materiya va nurlanish muhimroq bo'lgan davrda).

Yorug'lik har doim yorug'lik tezligida - kengayib borayotgan koinot orqali harakat qilganligi sababli, biz ushbu kengayish jarayonida olingan ikkita ob'ekt o'rtasida qancha turli xil aloqalar o'rnatilganligini aniqlashimiz mumkin.

Agar biz “muloqot”ni ma’lumotni bir yo‘nalishda jo‘natish va qabul qilish uchun ketadigan vaqt deb ta’riflasak, bu yo‘lni biz 13,8 milliard yil ichida bosib o‘tishimiz mumkin:

- 1 ta aloqa: 46 milliard yorug'lik yiligacha, butun kuzatiladigan koinot;

- 10 ta aloqa: 2 milliard yorug'lik yiligacha yoki koinotning taxminan 0,001%; keyingi 10 million galaktikalar.

- 100 ta aloqa: deyarli 300 million yorug'lik yili yoki taxminan 100 ming galaktikani o'z ichiga olgan Koma klasteriga to'liq bo'lmagan masofa.

- 1000 ta aloqa: 44 million yorug'lik yili, deyarli 400 ga yaqin galaktikalarni o'z ichiga olgan Virgo Supercluster (Virgo klaster) chegaralari.

- 100 ming aloqa: 138 ming yorug'lik yili yoki Somon yo'lining deyarli butun uzunligi, lekin undan tashqariga chiqmaydi.

- 1 milliard aloqa - 14 yorug'lik yili yoki faqat keyingi 35 (yoki shunga o'xshash) yulduzlar va jigarrang mittilar; bu ko'rsatkich yulduzlar galaktika ichida harakat qilganda o'zgaradi.

Bizning mahalliy guruhimizda tortishish aloqalari mavjud - u bizdan, Andromedadan, Triangulum galaktikasidan va ehtimol 50 ta boshqa kichikroq mittilardan iborat va oxir-oqibat ularning barchasi bir necha yuz minglab yorug'lik yilidagi yagona bog'langan tuzilmani hosil qiladi (Bu ko'proq yoki kamroq bog'liq bo'ladi. bog'langan strukturaning o'lchami bo'yicha).

Kelajakda aksariyat guruhlar va klasterlarning taqdiri bir xil bo'ladi: ulardagi barcha bog'langan galaktikalar birgalikda o'lchamlari bir necha yuz ming yorug'lik yili bo'lgan yagona ulkan tuzilmani hosil qiladi va bu tuzilma taxminan 110 ^ 15 yil davomida mavjud bo'ladi.

Koinot hozirgi yoshidan 100 000 marta katta bo'lgan paytda, oxirgi yulduzlar o'z yoqilg'ini iste'mol qiladilar va zulmatga botadilar va faqat juda kam uchraydigan chaqnashlar va to'qnashuvlar yana sintezga sabab bo'ladi va bu jismlarning o'zlari qurib qolmaguncha davom etadi. gravitatsion jihatdan alohida - 10 ^ 17 dan 10 ^ 22 yilgacha bo'lgan vaqt oralig'ida.

Biroq, bu alohida katta guruhlar tobora bir-biridan uzoqlashadi va shuning uchun ular uzoq vaqt davomida bir-birlari bilan uchrashish yoki muloqot qilish imkoniga ega bo'lmaydilar. Agar biz, masalan, yorug'lik tezligida o'z joyimizdan signal yuborgan bo'lsak, biz hozirda kuzatilayotgan koinotdagi galaktikalarning atigi 3 foiziga erisha oldik, qolganlari esa biz uchun imkonsizdir.

Shuning uchun, alohida bog'langan guruhlar yoki klasterlar biz umid qilishimiz mumkin bo'lgan narsadir va biz kabi eng kichiklari - va ularning aksariyati - taxminan bir trillion (10 ^ 12) yulduzni o'z ichiga oladi, eng kattalari esa (kelajakdagi Koma klasteri kabi) taxminan 10 ^ 15 yulduz.

Ammo, agar biz o'z-o'zini anglashni aniqlamoqchi bo'lsak, unda eng yaxshi variant - har bir neyron yonayotganda taxminan 100 milliard (10 ^ 11) neyron va kamida 100 trillion (10 ^ 14) neyron aloqalari mavjud bo'lgan inson miyasi bilan solishtirishdir. soniyada bir marta taxminan 200. Agar inson hayoti o'rtacha 2-3 milliard soniya davom etishidan kelib chiqadigan bo'lsak, biz butun davr uchun juda ko'p signallarni olamiz!

Inson miyasidagi neyronlar soni, neyron aloqalari va uzatiladigan signallar hajmi bilan taqqoslanadigan narsani olish uchun 10^15 yil davomida million yorug'lik yili doirasidagi trillionlab yulduzlar tarmog'i kerak bo'ladi. Boshqacha qilib aytganda, bu birlashtirilgan raqamlar - inson miyasi va katta, to'liq shakllangan oxirgi galaktikalar uchun - aslida bir-biri bilan solishtirish mumkin.

Biroq, asosiy farq shundaki, miya ichidagi neyronlar bir-biriga bog'langan va aniqlangan tuzilmalarga ega bo'lib, bir-biriga bog'langan galaktikalar yoki guruhlar ichidagi yulduzlar tez harakat qiladilar, bir-biriga qarab harakatlanadilar yoki bir-biridan uzoqlashadilar, bu esa boshqa barcha omillar ta'sirida sodir bo'ladi. yulduzlar va ichidagi massalar.galaktikalar.

Bizning fikrimizcha, manbalar va yo'nalishlarni tasodifiy tanlashning bunday usuli hech qanday barqaror signal tuzilmalarini shakllantirishga imkon bermaydi, ammo bu zarur yoki kerak bo'lmasligi mumkin. Ong qanday paydo bo'lishi (ayniqsa, miyada) haqidagi bilimimizga asoslanib, men buni amalga oshirish uchun turli xil mavjudotlar o'rtasida harakatlanadigan izchil ma'lumotlar etarli emasligiga ishonaman.

Biroq, yulduzlarning mavjudligi davrida galaktika darajasida almashinishi mumkin bo'lgan signallarning umumiy soni jozibali va qiziqarli bo'lib, bu boshqa narsaga ega bo'lgan ma'lumot almashinuvi miqdori uchun potentsial mavjudligini ko'rsatadi, biz bilamizki, u. o'z-o'zini anglash qobiliyatiga ega.

Biroq, quyidagilarni ta'kidlash kerak: agar bu etarli bo'lsa ham, bizning galaktikamiz atigi 6 soat oldin tug'ilgan yangi tug'ilgan chaqaloqqa teng bo'lar edi - unchalik katta natija emas. Kattaroq ongga kelsak, u hali paydo bo'lmagan.

Qolaversa, “abadiylik” tushunchasi, shu jumladan, koinotdagi barcha yulduzlar va galaktikalar, shubhasiz, juda katta ekanligini aytishimiz mumkin, chunki qorong'u energiya mavjudligi va koinotimiz taqdiri haqida biz bilgan narsalar.

Afsuski, buni tekshirishning yagona yo'li simulyatsiya (bu variantning o'ziga xos kamchiliklari bor) yoki o'tirish, kutish va nima sodir bo'lishini kuzatishga asoslangan. Kattaroq razvedka bizga aniq "aqlli" signal yubormaguncha, biz graf Monte-Kristoning tanlovi bilan qolamiz: kuting va umid qiling.

Ethan Siegel, blog asoschisi, Portlash bilan boshlanadi, NASA sharhlovchisi va Lyuis va Klark kolleji professori.