Происхождение Вселенной всегда было предметом увлекательных и сложных дискуссий среди ученых. За прошедшие годы появились две доминирующие теории: теория Большого взрыва и теория Большого отскока. Однако новые исследования, кажется, ставят под сомнение жизнеспособность последнего и открывают новое понимание нашего происхождения и эволюции Вселенной.
Теория Большого Взрыва является наиболее широко принятой теорией происхождения Вселенной. Согласно этой теории, Вселенная возникла как чрезвычайно горячая и плотная точка, которую часто называют «сингулярностью», около 13,8 миллиардов лет назад. По неизвестным пока причинам эта сингулярность начала расширяться в процессе, известном как инфляция.
По мере расширения Вселенная охлаждалась, позволяя формироваться субатомным частицам, а затем и атомам. Затем схематично эти атомы сгруппировались вместе, образуя звезды и галактики. Доказательством этой теории является непрерывное расширение Вселенной и космологический микроволновый фон, являющийся отголоском Большого взрыва.
Теория большого отскока предлагает альтернативу сингулярности Большого взрыва. Согласно этой точке зрения, текущая вселенная является последней в серии вселенных, каждая из которых сжимается до небольшого объема и снова расширяется. Это сжатие и расширение образуют «отскок".
В некоторых моделях скачкообразной вселенной этот цикл повторяется до бесконечности. Идея этой теории состоит в том, чтобы решить некоторые проблемы, связанные с сингулярностью Большого взрыва, особенно с нарушением законов обычной физики.
Однако важно отметить, что теория Bounce Universe до сих пор широко обсуждается, в отличие от теории Большого взрыва. Недавно два независимо опубликованных исследования поставили под сомнение эту идею, утверждая вместо этого, что расширение и сжатие Вселенной может произойти только один раз. Один из них опубликован в , другой - в .
Аномалии в космическом микроволновом фоне
Первое исследование было посвящено конкретному аспекту теории прыжковой Вселенной, известному как петлевая квантовая космология (LQC). PCC предсказывает определенные аномалии в космологическом диффузном фоне, светящееся эхо еще молодой Вселенной, которые должны наблюдаться, если наша Вселенная является продуктом отскока.
PCC избегает сингулярностей, которые проблематичны, потому что физика и математика не работают, когда применяются к бесконечно малой точке. PCC опирается на мост между классической физикой и квантовой механикой, известную как петлевая квантовая гравитация, которая постулирует, что гравитация уменьшается на очень малых расстояниях, а не увеличивается на бесконечности.
Но когда исследователи сравнили прогнозы PKK с фактическими данными космического микроволнового фона (CMB) с 2009 по 2013 год, предоставленными космической обсерваторией Planck, они не обнаружили никаких ощутимых признаков этих аномалий.
Обратите внимание: Японцы хотят уничтожать космический мусор с помощью плазменной пушки.
Это говорит о том, что модели отскока Вселенной, которые полагаются на ПКС для объяснения аномалий реликтового излучения, могут быть отвергнуты.Слишком много накопленного хаоса
Несмотря на эти открытия, вопрос о происхождении Вселенной остается открытым. Сторонники Большого Взрыва утверждают, что у него было начало, но это оставляет открытым вопрос о непостижимой сингулярности, с которой все началось. С другой стороны, теории циклических космологий предполагают, что Вселенная бессмертна и проходит через бесконечные перерождения.
Подлинно циклическая Вселенная не имеет ни начала, ни конца. Он состоит из серии отскоков, которые проходят через бесконечное количество циклов и продолжаются до бесконечности. А поскольку у такой вселенной нет начала, нет и Большого Взрыва, и сингулярности.
Однако, по словам физика из Университета Буффало Уильяма Кинни, соавтора второго исследования, есть одно препятствие для теории вечно циклической Вселенной. Это энтропия, которая накапливается при каждом скачке во Вселенной. Часто рассматриваемая как количество беспорядка в системе, энтропия связана с количеством полезной энергии в системе: чем выше энтропия, тем меньше энергии доступно.
Если мы вернемся во времени к началу Вселенной, эта идея на самом деле включает в себя бесконечно малое количество энтропии, но энтропия присутствует и сильно напоминает Большой взрыв.
Поэтому исследователи изучили последствия такого увеличения энтропии в циклической Вселенной. Они пришли к выводу, что, хотя циклическая Вселенная может решить проблему энтропии, сильно расширяясь с каждым циклом, такое решение само по себе гарантирует, что Вселенная не бессмертна. Другими словами, даже вселенная, проходящая через нее, должна иметь сингулярность, чтобы в первую очередь вызвать все это. Это подкрепляет идею о том, что у Вселенной, вероятно, было начало, что согласуется с теорией Большого Взрыва и противоречит идее о постоянно прыгающей Вселенной.
Хотя споры о происхождении Вселенной далеки от завершения, новое исследование дает некоторые интересные сведения и ставит под сомнение некоторые существующие теории. Они не доказывают окончательно, что теория отскока Вселенной неверна, но подчеркивают проблемы с некоторыми версиями этой теории. Поэтому ученые продолжают изучать эти вопросы в поисках истины о происхождении Вселенной и ее эволюции.
Больше интересных статей здесь: Новости науки и техники.
Источник статьи: Происхождение Вселенной всегда было предметом увлекательных и сложных дебатов среди ученых.