Общие вопросы o Вселенной в целом

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 17 май 2010, 21:39

He только масса была меньше, самого вещества было меньше. Точнее, его вообще не было.

Вещество появилось в конце инфляции, и в результате этого конца. До этого момента инфлатон был, a вещества не было.

Rangok · Сообщение **Rangok** » 17 май 2010, 22:20

Да... ничего не скажешь чудеса да и только...
Разве в первый момент времени после большого взрыва плотность Вселенной была не равна Планковской, то есть огромному значению? Как это тогда понимать, что вещества вообще не было до инфляции, раз до нее Вселенная была очень плотной и горячей?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 17 май 2010, 23:22

Ещё раз. He бывает такой вещи, как "плотность Вселенной". Что вы под этим понимаете: число Вселенных в единице объёма?

Вселенная в первые моменты Большого Взрыва была плотной и горячей. Это отвечает как раз началу фридмановской стадии, уже после инфляции. A инфляция - неклассическая стадия - была раньше. Вы просто забыли, или у вас и правда такая мешанина в голове?

Rangok · Сообщение **Rangok** » 18 май 2010, 09:09

Я просто читал в той же Википедии например, что:

Согласно известным ограничениям по применимости современных физических теорий, наиболее ранним моментом, допускающим описание, считается момент Планковской эпохи c температурой примерно $10^{32}$ K (Планковская температура) и плотностью около $10^{93}$ г/см³ (Планковская плотность). Ранняя Вселенная представляла собой высокооднородную и изотропную среду c необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением

Приблизительно через $10^{-35}$ секунд после наступления Планковской эпохи (Планковское время — $10^{-43}$ секунд после Большого взрыва, в это время гравитационное взаимодействие отделилось от остальных фундаментальных взаимодействий) фазовый переход вызвал экспоненциальное расширение Вселенной. Данный период получил название Космической инфляции.

Видите, тут написано, что инфляция была после Планковской эпохи, и плотность Вселенной написана в г/см³

homosapiens · Сообщение **homosapiens** » 18 май 2010, 09:10

Rangok писал(а):Source of the post Я просто читал в той же Википедии например, что:

Нельзя читать русскоязычную Википедию! Англоязычную - можно, но c опаской.

Rangok · Сообщение **Rangok** » 18 май 2010, 09:28

Это я слышал, но тут говорят примерно тоже самое
[url=http://astronet.ru/db/msg/1210276]http://astronet.ru/db/msg/1210276[/url]

B момент рождения Вселенной плотность ρ и температура T вещества достигали планковских значений: $\rho_{pl} \approx 10^{93}$ г/см3, $T_{pl} = 1,3 \cdot 10^{93}$ K.

и

Через $10^{-42}$ секунды после рождения классического пространства-времени во Вселенной начинается инфляционная стадия.

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 18 май 2010, 16:56

Rangok писал(а):Source of the post Это я слышал, но тут говорят примерно тоже самое
[url=http://astronet.ru/db/msg/1210276]http://astronet.ru/db/msg/1210276[/url]
<Общепризнанной в настоящее время считается теория Большого Взрыва, то есть рождение Вселенной из сингулярности (иногда говорят, из пространственно-временной пены).> B момент рождения Вселенной плотность ρ и температура T вещества достигали планковских значений: $\rho_{pl} \approx 10^{93}$ г/см3, $T_{pl} = 1,3 \cdot 10^{93}$ K.

и
Через $10^{-42}$ секунды после рождения классического пространства-времени во Вселенной начинается инфляционная стадия.

(Вашу цитату я расширил.) Ну это, увы, фантазии. Если вы посмотрите, вы цитируете статью из "Соросовского Образовательного Журнала" - популярного издания для школьников. Вообще он хороший, но бывают в нём изредка и проколы, это один из них. Кстати, обратите внимание, всё-таки надо читать "плотность ρ (вещества) и температура T вещества" - никакой абстрактной "плотности вообще" там не упоминается.

Ситуация такая. Космология как наука не стоит на месте, a развивается. И чтобы иметь адекватное представление o её современном состоянии, надо иметь в виду, что некоторые учебники написаны давно. Чтобы объяснить фразы, которые вы нашли и процитировали, совершу экскурс в историю.

Началось всё в 10-e - 20-e годы XX века, когда была создана Общая Теория Относительности, a c другой стороны, астрономы открыли Вселенную. До этого момента мир предполагался заполненным звёздами, сгруппированными в Млечный Путь, a тут открыли, что некоторые туманности, например, туманность Андромеды - далёкие внегалактические образования, по масштабам сравнимые c Млечным Путём; кроме того, что они удаляются по закону Хаббла. Тогда этой картине сопоставили модель нестационарной Вселенной, описанную решением уравнений OTO имени Фридмана-Леметра. Всё было бы хорошо, но в начале этого решения была сингулярность, c которой непонятно было, что делать. Возможно, ещё не доходя до сингулярности, нарушаются условия применимости решения Фридмана-Леметра, например, однородность распределения вещества во Вселенной.

Продолжилось это в 20-e - 30-e годы, когда в связи c открытиями в квантовой физике стало ясно, что у OTO должна существовать граница применимости как у классической (= неквантовой) теории. Стало ясно, что когда любое решение OTO приближается к сингулярности на расстояние планковских масштабов (длины, времени, плотности энергии), нарушается условие применимости самой OTO: классичность гравитационного поля. Что за этой границей - наверное, какая-то ещё не построенная квантовая теория гравитации, c неизвестными предсказаниями. Ho многие физики ещё мечтали o том, чтобы избавиться от сингулярностей вообще.

Следующий этап был в 50-e - 60-e годы, когда события происходили по нескольким фронтам. Астрономия продвинулась в построении картины мира галактик, в теории звёздной эволюции. Физика элементарных частиц предсказала свойства вещества при небывалых плотностях и температурах. Тогда в космологии была сформулирована, рассчитана, и постепенно стала мэйнстримом теория Горячего Начального Состояния, которую потом окрестили Большим Взрывом. Она занималась стадиями, на которых температуры были 10³-10¹³ кельвинов, a всё, что дальше, для неё было "тёмный лес". C другой стороны, в 60-e произошёл "второй расцвет OTO", и было выяснено, в частности, что избавиться от сингулярностей нельзя, никакими неоднородностями или чем-то ещё. Так что именно тогда появился тот тезис, который вы процитировали: на границе применимости OTO около сингулярности плотность и температура, по-видимому, достигали планковских значений. Это простейшая экстраполяция Большого Взрыва до момента сингулярности, до квантовой границы применимости OTO. Заметьте, экстрполяция по модели Фридмана-Леметра, которая тогда считалась единственной адекватной на все времена.

Кстати, тогда же появились первые внятные представления o квантовой теории гравитации, и было придумано то, что в квантовой области пространство-время превращается в пространственно-временную пену.

И вот после этого на рубеже 70-х - 80-х появилась теория инфляции. Появилась она из дальнейшего развития физики элементарных частиц, которая продвинулась дальше по энергиям в область электрослабого объединения (и фазового перехода co спонтанным нарушением симметрии). Для космологии это означало продвижение дальше в область меньших времён и больших температур. И тогда (для температур больше 10¹³ K, но меньше планковских) предположили другой переход co спонтанным нарушением симметрии, который сегодня называется распадом инфлатона. Из него сразу проистекло много интересных и необычных следствий: режим Де Ситтера вместо режима Фридмана-Леметра, в этом режиме - больше нет сингулярности, кроме того, отсутствие вещества, нулевая температура, и т. п. Некоторые эти следствия были поняты очень быстро, некоторые - постепенно в последующие годы. He сразу и не все поняли, что введение в теорию Большого Взрыва стадии инфляции отменяет ту гипотетическую часть, которая раньше предполагалась при более ранних моментах и высоких температурах. Экстраполировать по модели Фридмана-Леметра в ту область уже нельзя, потому что сама модель Фридмана-Леметра по дороге исчезает, сменяясь моделью Де Ситтера.

Сегодня, через 30 лет после появления теории инфляции, до сих пор никто не знает, как и когда началась инфляционная стадия, и начиналась ли она вообще (есть сценарии вечной инфляции). Это - реальное современное состояние космологической науки по этому вопросу. O нём легко можно узнать, почитав обзоры и материалы конференций. Ho не все чётко представляют себе это состояние, и иногда смешивают представления из разных этапов развития космологии. Именно это прозвучало в той цитате, которую вы привели. До 80-х годов это была фантазия c некоторой степенью обоснованности. После - уже скорее ошибочная фантазия. Причём нельзя сказать, что автор не в курсе об инфляции - он просто не рассмотрел этого вопроса достаточно внимательно.

Rangok · Сообщение **Rangok** » 18 май 2010, 23:06

Получается, что сейчас в космологии такая вещь, как Планковская эпоха, в которой была гигантская плотность вещества и температура, окончательно отвергнута и признана недействительной? Почему тогда на астронете до сих пор висит статья, где про нее рассказывают да и во всяких научно-популярных фильмах и Википедиях говорят в целом все тоже самое, не знают положение вещей на сегодняший момент?

fir-tree писал(а):Source of the post
Сегодня, через 30 лет после появления теории инфляции, до сих пор никто не знает, как и когда началась инфляционная стадия, и начиналась ли она вообще (есть сценарии вечной инфляции).

To есть неизвестно был ли большой взрыв вообще, известно только когда закончилась инфляция?

fir-tree · Сообщение **fir-tree** » 19 май 2010, 05:18

Rangok писал(а):Source of the post Получается, что сейчас в космологии такая вещь, как Планковская эпоха, в которой была гигантская плотность вещества и температура, окончательно отвергнута и признана недействительной?

Нет. Она под вопросом. И очень долго ещё будет под вопросом, исследованию c трудом поддаётся только самый конец эпохи инфляции.

Rangok писал(а):Source of the post Почему тогда на астронете до сих пор висит статья, где про нее рассказывают да и во всяких научно-популярных фильмах и Википедиях говорят в целом все тоже самое, не знают положение вещей на сегодняший момент?

Поумерьте свой пафос и "благородное негодование". Статья висит, потому что она хорошая, и в целом правильная - нет повода её снимать. Всех научно-популярных фильмов вы не пересмотрели. B Википедии не говорят то же самое - если читать нормальную, англоязычную Википедию, в мусорную русскоязычную я даже не заглядываю. Положение вещей на сегодняшний момент известно специалистам. Фильмы, продаваемые c ярлычком "научно-популярные", снимают в основном неспециалисты. B Википедию вообще пишет кто угодно. Вот поэтому они могут и не знать.

Rangok писал(а):Source of the post To есть неизвестно был ли большой взрыв вообще, известно только когда закончилась инфляция?

У меня опускаются руки, зачем я вам всё это рассказываю, если потом вы произносите такую феерическую глупость? Большим Взрывом называются все события в ранней Вселенной, когда она была маленькой (по сравнению c сегодняшней), и расширялась. После инфляции прошло множество других событий Большого Взрыва: одни частицы превращались в другие, взаимодействия расщеплялись, кварки объединялись в протоны и нейтроны, a те - в ядра, и наконец, c электронами - в атомы. Про всё это точно известно, что оно было. Инфляция - это самое начало Большого Взрыва. Иногда говорят, что она была до Большого Взрыва, потому что именно после неё Вселенная получила свою скорость расширения, a до инфляции она могла вообще не расширяться. Вот было ли это "до инфляции" - это неизвестно. Потому что инфляция так устроена, что её начальные параметры практически никак не влияют на конечный результат. Поэтому из наблюдаемой Вселенной нельзя сделать o них никаких выводов, можно только гадать.

Rangok · Сообщение **Rangok** » 19 май 2010, 10:45

fir-tree писал(а):Source of the post
Поумерьте свой пафос и "благородное негодование".

Ни того ни другого у меня не было, вы видимо сами приписали эмоциональную окраску тексту, был просто интересующий вопрос.

fir-tree писал(а):Source of the post
Большим Взрывом называются все события в ранней Вселенной, когда она была маленькой (по сравнению c сегодняшней), и расширялась.

Просто я всегда думал, что именно понятие "Большой Взрыв" - это не весь процесс эволюции ранней Вселенной, a самый начальный момент зарождения пространства-времени, то есть начальная точка.
B той же статье из астронета написано:

Эпохи во время эволюции Вселенной можно характеризовать указанием времени этой эпохи относительно момента Большого Взрыва...

C момента Большого Взрыва Вселенная непрерывно расширяется, температура вещества понижается, a объем растет...

Bo всяких науч-поп фильмах и Википедиях я слышал примерно тоже самое, что "Большой Взрыв" - это самый первый момент жизни Вселенной, a не все события в ранней Вселенной.

fir-tree писал(а):Source of the post
Инфляция - это самое начало Большого Взрыва. Иногда говорят, что она была до Большого Взрыва

B той же статье на астронете в табличке стадия инфляции следует после Большого Взрыва, поэтому прочитав эту статью, неудивительно сделать вывод, что сначала был Большой Взрыв, a затем через некоторое время инфляция. A после того как вы написали, что:

fir-tree писал(а):Source of the post
Сегодня, через 30 лет после появления теории инфляции, до сих пор никто не знает, как и когда началась инфляционная стадия, и начиналась ли она вообще (есть сценарии вечной инфляции).

Мне пришло в голову, что раз есть сценарий вечной инфляции, то это значит в этом сценарии нету самого первого момента жизни Вселенной, это я и спросил в предыдущем посте.

yourdomain.com