Ay ang uniberso. Maaari bang maging may hangganan at topologically complex ang ating Uniberso? Totoo ba ang ideya ng "walang hanggang inflation"?

Nakakita ka na ng mga katulad na pagkakatulad: ang mga atom ay kahawig ng mga solar system, ang malalaking istruktura ng uniberso ay katulad ng mga neuron sa utak ng tao, at mayroon ding mga kakaibang pagkakataon: ang bilang ng mga bituin sa isang kalawakan, mga kalawakan sa uniberso, mga atomo sa ang isang cell at mga cell sa isang buhay na nilalang ay humigit-kumulang pareho (mula 10 ^11 hanggang 10^14). Ang sumusunod na tanong ay bumangon, gaya ng binuo ni Mike Paul Hughes:

Tayo ba ay mga selula lamang ng utak ng isang mas malaking planetaryong nilalang na hindi pa nakakaalam sa sarili? Paano natin malalaman? Paano natin ito masusubok?

Maniwala ka man o hindi, ang ideya na ang kabuuan ng lahat ng bagay sa uniberso ay isang nilalang na nasa loob ng napakatagal na panahon at bahagi ito ng konsepto ng Marvel Universe at ang tunay na nilalang, ang Eternity.

Mahirap magbigay ng direktang sagot sa ganitong uri ng tanong dahil hindi tayo 100% sigurado kung ano talaga ang ibig sabihin ng kamalayan at kamalayan sa sarili. Ngunit may tiwala kami sa ilang pisikal na bagay na makakatulong sa aming mahanap ang pinakamabuting posibleng sagot sa tanong na ito, kabilang ang mga sagot sa mga sumusunod na tanong:

Ano ang edad ng sansinukob?

Gaano katagal kailangang magpadala ng mga signal ang iba't ibang bagay sa isa't isa at makatanggap ng mga signal mula sa isa't isa?

Gaano kalaki ang pinakamalalaking istruktura na nakatali ng gravity?

"At gaano karaming mga signal ang dapat magkaroon ng konektado at hindi magkakaugnay na mga istraktura ng iba't ibang laki upang makipagpalitan ng impormasyon sa anumang uri sa bawat isa?"

Kung gagawin natin ang mga ganitong uri ng kalkulasyon at pagkatapos ay ihambing ang mga ito sa data na lumabas kahit sa pinakasimpleng mga istrukturang tulad ng utak, kung gayon maaari nating ibigay ang pinakamalapit na posibleng sagot sa tanong kung mayroong kung saan - o malalaking kosmikong istruktura sa uniberso pinagkalooban ng matatalinong kakayahan.

Ang uniberso ay umiral nang humigit-kumulang 13.8 bilyong taon mula noong Big Bang, at mula noon ito ay lumalawak sa napakabilis (ngunit bumababa) na rate, at ito ay binubuo ng humigit-kumulang 68% na dark energy, 27% dark matter, 4.9% mula sa normal. bagay, 0.1% mula sa mga neutrino, at humigit-kumulang 0.01% mula sa mga photon (Ang ibinigay na porsyento ay iba noon - sa panahong ang bagay at radiation ay mas makabuluhan).

Dahil palaging naglalakbay ang liwanag sa bilis ng liwanag—sa pamamagitan ng lumalawak na uniberso—natutukoy natin kung gaano karaming magkakaibang komunikasyon ang nagawa sa pagitan ng dalawang bagay na nakuha ng proseso ng pagpapalawak na ito.

Kung tutukuyin natin ang "komunikasyon" bilang ang tagal ng oras na kailangan upang magpadala at tumanggap ng impormasyon sa isang direksyon, kung gayon ito ang landas na maaari nating tahakin sa loob ng 13.8 bilyong taon:

- 1 komunikasyon: hanggang 46 bilyong light years, ang buong nakikitang uniberso;

- 10 komunikasyon: hanggang 2 bilyong light years o halos 0.001% ng uniberso; ang susunod na 10 milyong kalawakan.

- 100 komunikasyon: halos 300 milyong light-years o isang hindi kumpletong distansya sa Coma Cluster, na naglalaman ng humigit-kumulang 100 libong mga kalawakan.

- 1000 komunikasyon: 44 milyong light years, halos mga hangganan ng Virgo Supercluster (Virgo cluster), na naglalaman ng humigit-kumulang 400 na mga kalawakan.

- 100 libong komunikasyon: 138 libong light years o halos buong haba ng Milky Way, ngunit hindi lalampas dito.

- 1 bilyong komunikasyon - 14 light years o ang susunod na 35 (o higit pa) na mga bituin at brown dwarf; nagbabago ang indicator na ito habang gumagalaw ang mga bituin sa loob ng kalawakan.

Ang aming lokal na grupo ay may gravitational links - ito ay binubuo sa amin, Andromeda, ang Triangulum galaxy, at marahil 50 iba pang mas maliliit na dwarf, at sa huli silang lahat ay bubuo ng isang solong konektadong istraktura ng ilang daang libong light years (Depende ito nang higit pa o mas kaunti. sa laki ng nauugnay na istraktura).

Karamihan sa mga grupo at kumpol sa hinaharap ay magkakaroon ng parehong kapalaran: ang lahat ng nauugnay na mga kalawakan sa loob ng mga ito ay magkakasamang bubuo ng isang solong, napakalaking istraktura na ilang daang libong light-years ang laki, at ang istrakturang ito ay iiral nang humigit-kumulang 110^15 taon.

Sa sandaling ang uniberso ay 100,000 beses sa kasalukuyang edad nito, ang mga huling bituin ay uubusin ang kanilang gasolina at lulubog sa kadiliman, at ang napakabihirang mga pagkislap at banggaan lamang ang muling magdudulot ng pagsasanib, at ito ay magpapatuloy hanggang sa ang mga bagay mismo ay hindi magsisimulang gravitationally separate - sa time frame mula 10^17 hanggang 10^22 taon.

Gayunpaman, ang magkakahiwalay na malalaking grupong ito ay lalong lalayo sa isa't isa, at samakatuwid ay hindi sila magkakaroon ng pagkakataong magkita o makipag-usap sa isa't isa sa mahabang panahon. Kung tayo, halimbawa, ay nagpadala ng isang senyales ngayon mula sa ating lokasyon sa bilis ng liwanag, kung gayon maaari lamang nating maabot ang 3% ng mga kalawakan sa kasalukuyang nakikitang uniberso, at ang iba ay hindi na natin maaabot.

Samakatuwid, ang mga indibidwal na magkakaugnay na grupo o cluster ang tanging maaasahan natin, at ang pinakamaliit na tulad natin - at karamihan sa kanila - ay naglalaman ng humigit-kumulang isang trilyon (10^12) na bituin, habang ang pinakamalalaki (tulad ng hinaharap na Coma Cluster) ay naglalaman ng humigit-kumulang 10^15 na bituin.

Ngunit kung gusto nating tuklasin ang kamalayan sa sarili, kung gayon ang pinakamagandang opsyon ay ihambing sa utak ng tao, na mayroong humigit-kumulang 100 bilyon (10^11) na mga neuron at hindi bababa sa 100 trilyon (10^14) na mga koneksyon sa neural, habang ang bawat neuron ay nagpapaputok. humigit-kumulang 200 isang beses bawat segundo. Kung magpapatuloy tayo mula sa katotohanan na ang buhay ng isang tao, sa karaniwan, ay tumatagal ng mga 2-3 bilyong segundo, pagkatapos ay nakakakuha tayo ng maraming signal para sa buong panahon!

Mangangailangan ng network ng trilyong bituin sa saklaw ng isang milyong light years sa loob ng 10^15 taon para lang makakuha ng isang bagay na maihahambing sa bilang ng mga neuron, neuronal na koneksyon at dami ng ipinadalang signal sa utak ng tao. Sa madaling salita, ang mga pinagsamang bilang na ito - para sa utak ng tao at para sa malalaking, ganap na nabuo na mga huling kalawakan - ay, sa katunayan, maihahambing sa isa't isa.

Gayunpaman, ang mahalagang pagkakaiba ay ang mga neuron sa loob ng utak ay may konektado at tinukoy na mga istruktura, habang ang mga bituin sa loob ng konektadong mga kalawakan o grupo ay mabilis na gumagalaw, kumikilos patungo sa isa't isa o lumalayo sa isa't isa, na nangyayari sa ilalim ng impluwensya ng lahat ng iba pa. mga bituin at masa sa loob.mga kalawakan.

Naniniwala kami na ang gayong paraan ng random na pagpili ng mga mapagkukunan at oryentasyon ay hindi nagpapahintulot na magkaroon ng anumang matatag na istruktura ng signal, ngunit ito ay maaaring kailanganin o hindi. Batay sa aming kaalaman kung paano umusbong ang kamalayan (lalo na sa utak), naniniwala ako na walang sapat na pare-parehong impormasyon na gumagalaw sa pagitan ng iba't ibang entity para ito ay maging posible.

Gayunpaman, ang kabuuang bilang ng mga signal na maaaring palitan sa antas ng galactic sa panahon ng pagkakaroon ng mga bituin ay kaakit-akit at kawili-wili, at ito ay nagpapahiwatig na may potensyal para sa dami ng palitan ng impormasyon na mayroon ang isa pang bagay, kung saan alam natin na siya may kamalayan sa sarili.

Gayunpaman, mahalagang tandaan ang mga sumusunod: kahit na ito ay sapat na, ang ating kalawakan ay magiging katumbas ng isang bagong silang na sanggol na ipinanganak 6 na oras lamang ang nakalipas - hindi isang napakalaking resulta. Kung tungkol sa mas malaking kamalayan, hindi pa ito lumilitaw.

Bukod dito, maaari nating sabihin na ang konsepto ng "kawalang-hanggan", kasama ang lahat ng mga bituin at kalawakan sa uniberso, ay walang alinlangan na masyadong malaki, dahil sa pagkakaroon ng madilim na enerhiya at kung ano ang alam natin tungkol sa kapalaran ng ating uniberso.

Sa kasamaang palad, ang tanging paraan upang suriin ito ay batay sa alinman sa simulation (ang opsyon na ito ay may sariling likas na mga bahid), o sa pag-upo, paghihintay at panonood kung ano ang mangyayari. Hanggang ang isang mas malaking katalinuhan ay magpadala sa amin ng isang malinaw na "matalino" na senyales, maiiwan tayo sa pagpili ng Konde ng Monte Cristo: maghintay at umasa.

Ethan Siegel, tagapagtatag ng blog na Starts With A Bang, kolumnista at propesor ng NASA sa Lewis & Clark College.

Ang sentido komun ay nagdidikta na hinding-hindi malalaman ng mga tao kung paano nabuo ang uniberso. Kusa ba itong nangyari? O may lumikha ba nito? Mahirap paniwalaan na posibleng makakuha ng eksaktong mga sagot sa iba pang pangunahing mga tanong. Ito ba ay walang katapusan? O may gilid pa rin ang uniberso. At sa pangkalahatan - ano ito?

Gayunpaman, ang mga physicist ay hindi napahiya sa kawalan ng katiyakan - regular nilang ipinakita ang sangkatauhan na may mga orihinal na hypotheses. At narito ang pinaka-kapansin-pansin sa kanila: ang uniberso ay isang hologram. Uri ng projection.

Si David Bohm, isang physicist mula sa Unibersidad ng London, ang unang nakaisip ng gayong hindi inaasahang ideya. Bumalik sa 80s. Matapos ang kanyang kasamahan mula sa Unibersidad ng Paris, si Alain Aspect, ay eksperimento na nagpakita na ang mga elementarya ay maaaring agad na makipagpalitan ng impormasyon sa anumang distansya - kahit na milyon-milyong light years. Iyon ay, salungat sa Einstein, upang magsagawa ng mga pakikipag-ugnayan sa superluminal na bilis at, sa katunayan, upang pagtagumpayan ang hadlang sa oras. Iyon, iminungkahi ni Bohm, ay maaaring, kung ang ating mundo ay isang hologram. At ang bawat bahagi nito ay naglalaman ng impormasyon tungkol sa kabuuan - tungkol sa buong Uniberso.

Kumpletong kahangalan, tila. Ngunit noong 1990s, suportado siya ng Nobel Prize winner sa physics na si Gerard 't Hooft mula sa Utrecht University (Netherlands) at Leonard Susskind mula sa Stanford University (USA). Mula sa kanilang mga paliwanag ay sumunod na ang Uniberso ay isang holographic projection ng mga pisikal na proseso na nagaganap sa dalawang-dimensional na espasyo. Iyon ay, sa isang tiyak na eroplano. Maaari mong isipin ito sa pamamagitan ng pagtingin sa anumang holographic na larawan. Halimbawa, inilagay sa isang credit card. Ang larawan ay patag, ngunit lumilikha ng ilusyon ng isang three-dimensional na bagay.

Napakahirap, sa totoo lang, imposibleng paniwalaan na tayo ay isang ilusyon, isang multo, isang kathang-isip. O hindi bababa sa matrix, tulad ng sa pelikula ng parehong pangalan. Ngunit ito ay natagpuan kamakailan halos materyal na kumpirmasyon.

Sa Germany, malapit sa Hannover, sa ikapitong taon na ngayon, isang higanteng interferometer ang gumagana - isang aparato na tinatawag na GEO600. Sa mga tuntunin ng sukat, ito ay bahagyang mas mababa sa iskandaloso na Hadron Collider. Sa tulong ng isang interferometer, nilalayon ng mga physicist na mahuli ang tinatawag na gravitational waves - ang mga dapat na umiiral, ayon sa mga konklusyon ng teorya ng relativity ni Einstein. Ang mga ito ay isang uri ng mga ripples sa tela ng space-time, na dapat lumabas mula sa ilang uri ng cataclysm sa Universe, tulad ng mga pagsabog ng supernova. Tulad ng mga bilog sa tubig mula sa isang maliit na bato.

Ang kakanyahan ng pangingisda ay simple. Dalawang laser beam ay nakadirekta patayo sa isa't isa sa pamamagitan ng mga tubo na 600 metro ang haba. Pagkatapos sila ay pinagsama sa isa. At tingnan ang resulta - sa pattern ng interference. Kung ang isang alon ay dumating, ito ay i-compress ang espasyo sa isang direksyon at i-stretch ito sa isang patayo. Magbabago ang mga distansyang nilakbay ng mga sinag. At ito ay makikita sa parehong larawan.

Sa kasamaang palad, sa loob ng pitong taon ay walang mapapansing katulad ng gravitational waves. Ngunit ang mga siyentipiko ay maaaring gumawa ng isang mas kapana-panabik na pagtuklas. Lalo na, upang matuklasan ang "mga butil" na partikular na bumubuo sa ating space-time. At ito, tulad ng nangyari, ay direktang nauugnay sa holographic na imahe ng Uniberso.

Patawarin mo ako sa mga quantum physicist para sa isang magaspang na paliwanag, ngunit ito ang sumusunod mula sa kanilang mga abstruse na teorya. Ang tela ng space-time ay grainy. Parang litrato. Kung walang pagod mong dagdagan ito (parang nasa isang computer), darating ang isang sandali na ang "imahe" ay tila binubuo ng mga pixel - tulad ng hindi maisip na maliliit na elemento. At karaniwang tinatanggap na ang linear na sukat ng naturang elemento - ang tinatawag na haba ng Planck - ay hindi maaaring mas mababa sa 1.6 sa pamamagitan ng 10 hanggang sa minus na ika-35 na kapangyarihan ng isang metro. Ito ay hindi maihahambing na mas maliit kaysa sa isang proton. Ang Uniberso diumano ay binubuo ng mga "butil" na ito. Imposibleng kumpirmahin ang eksperimento - maaari ka lamang maniwala.

May dahilan upang maniwala na ang mga eksperimento sa GEO600 ay nagpakita na sa katotohanan ang "mga butil" ay mas malaki - bilyun-bilyong beses. At ang mga ito ay mga cube na may gilid na 10 hanggang sa minus na ika-16 na kapangyarihan ng isang metro.

Ang pagkakaroon ng malalaking pixel ay inihayag kamakailan ng isa sa mga nakatuklas ng dark energy, si Craig Hogan, direktor ng Fermi Laboratory's Center for Particle Astrophysics at part-time na propesor ng astronomy at astrophysics sa Unibersidad ng Chicago. Iminungkahi niya na maaari silang matagpuan sa mga eksperimento sa paghuli ng mga gravitational wave. Tinanong niya kung ang kanyang mga kasamahan ay nagmamasid ng kakaiba - tulad ng panghihimasok. At nakuha ko ang sagot - sila ay nanonood. At panghihimasok lamang - isang uri ng "ingay" na nakakasagabal sa karagdagang trabaho.

Naniniwala si Hogan na natuklasan ng mga mananaliksik ang napakalaking mga pixel na iyon ng tela ng space-time - sila ang mga "ingay", nanginginig.

Iniisip ni Hogan ang Uniberso bilang isang globo, na ang ibabaw nito ay natatakpan ng mga elemento ng haba ng Planck. At ang bawat isa ay nagdadala ng isang yunit ng impormasyon - medyo. At ang nasa loob ay isang hologram na ginawa nila.

Mayroong, siyempre, isang kabalintunaan dito. Ayon sa holographic na prinsipyo, ang dami ng impormasyon na nakapaloob sa ibabaw ng globo ay dapat tumugma sa halaga sa loob. At ito - sa dami - ay malinaw na higit pa.

Hindi mahalaga, naniniwala ang siyentipiko. Kung ang "panloob" na mga pixel ay lumalabas na mas malaki kaysa sa mga "panlabas", kung gayon ang nais na pagkakapantay-pantay ay masusunod. At nangyari nga. Sa laki.

Ang pakikipag-usap tungkol sa hologram, ang mga siyentipiko - at marami na sa kanila - ay nagbigay sa uniberso ng isang mas masalimuot na kakanyahan kaysa sa maiisip noon. May tiyak na hindi magagawa nang walang tanong: sino ang nagsikap nang husto? Marahil ang Diyos ay isang nilalang na mas mataas kaysa sa atin, mga primitive na hologram. Ngunit pagkatapos ay halos hindi sulit na hanapin ito sa ating Uniberso. Hindi ba niya kayang likhain ang kanyang sarili at ngayon ay nasa loob sa anyo ng isang hologram?! Ngunit maaaring nasa labas ng Lumikha. Pero hindi natin nakikita.

Mula noong 2001, lumilipad sa kalawakan ang isang probe na tinatawag na WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe). Nakakakuha ng "mga senyales" - ang tinatawag na pagbabagu-bago ng background ng microwave - radiation na pumupuno sa espasyo. Sa ngayon, marami na akong nahuli kaya nagawa naming gumawa ng mapa ng radiation na ito - tinatawag itong relict ng mga siyentipiko. Tulad ng, ito ay napanatili mula noong kapanganakan ng sansinukob.

Ang pagsusuri sa mapa, ang mga astrophysicist ay tumpak, ayon sa kanilang iniisip, na kinakalkula ang edad ng uniberso - ito ay nilikha eksaktong 13.7 bilyong taon na ang nakalilipas. Napagpasyahan nila na ang uniberso ay hindi walang hanggan. At ito ay isang bola, na parang sarado sa sarili.

Ang bola, siyempre, ay napakalaki, - sabi ni Douglas Scott mula sa Unibersidad ng British Columbia (Canada), - ngunit hindi ganoon kalaki para ituring itong walang katapusan.

Ang mga "holographist" ay nagsasalita din tungkol sa bola. At ito ay nagbibigay inspirasyon sa mga ilusyon na pag-asa. Posible na sa pamamagitan ng paglikha ng mga angkop na tool, ang mga siyentipiko ay maaaring makapasok sa hologram na ito. At magsisimula silang kunin ang naitala na impormasyon mula dito - mga larawan ng nakaraan, at maging sa hinaharap. O malayong mundo. Biglang, ang posibilidad ng paglalakbay pabalik-balik sa space-time ay bubukas sa lahat. Dahil tayo at ito ay mga hologram...

Mayroong dalawang mga pagpipilian: alinman sa uniberso ay may hangganan at may sukat, o ito ay walang hanggan at umaabot magpakailanman. Ang parehong mga pagpipilian ay pag-iisip kagalit-galit. Gaano kalaki ang ating uniberso? Ang lahat ay nakasalalay sa sagot sa mga tanong sa itaas. Sinubukan ba ng mga astronomo na maunawaan ito? Syempre sinubukan nila. Masasabing nahuhumaling sila sa paghahanap ng mga sagot sa mga tanong na ito, at salamat sa kanilang paghahanap, gumagawa kami ng mga sensitibong teleskopyo at satellite sa kalawakan. Sinisilip ng mga astronomo ang background ng cosmic microwave, ang CMB na natitira sa Big Bang. Paano mo masusubok ang ideyang ito sa pamamagitan lamang ng pagtingin sa langit?

Sinusubukan ng mga siyentipiko na makahanap ng ebidensya na ang mga tampok sa isang dulo ng kalangitan ay nauugnay sa mga tampok sa kabilang banda, tulad ng kung paano magkasya ang mga gilid ng isang pambalot ng bote. Sa ngayon, walang nahanap na ebidensya na ang mga gilid ng langit ay maaaring konektado.

Sa mga termino ng tao, nangangahulugan ito na para sa 13.8 bilyong light-years sa lahat ng direksyon, ang uniberso ay hindi umuulit sa sarili nito. Ang liwanag ay naglalakbay pabalik-balik sa lahat ng 13.8 bilyong light years bago umalis sa uniberso. Ang pagpapalawak ng uniberso ay nagtulak pabalik sa mga hangganan ng liwanag na umaalis sa sansinukob ng 47.5 bilyong taon. Masasabi nating ang ating uniberso ay 93 bilyong light-years ang lapad. At ito ang pinakamababa. Marahil ang bilang na ito ay 100 bilyong light years, o kahit isang trilyon. Hindi namin alam. Baka hindi natin malalaman. Gayundin, ang uniberso ay maaaring maging walang hanggan.

Kung ang uniberso ay talagang walang hanggan, pagkatapos ay makakakuha tayo ng isang napaka-kagiliw-giliw na resulta na gagawing seryoso mong i-rack ang iyong mga utak.

Kaya isipin mo. Sa isang metro kubiko (ibuka lang ang iyong mga braso nang malapad) mayroong isang tiyak na bilang ng mga particle na maaaring umiral sa rehiyong ito, at ang mga particle na ito ay maaaring magkaroon ng isang tiyak na bilang ng mga pagsasaayos, dahil sa kanilang pag-ikot, singil, posisyon, bilis, atbp.

Kinakalkula ni Tony Padilla ng Numberphile na ang bilang ay dapat na sampu hanggang sa ikasampu hanggang sa ikapitong kapangyarihan. Ito ay isang malaking bilang na hindi ito maisusulat sa lahat ng mga lapis sa uniberso. Ipagpalagay, siyempre, na ang ibang mga anyo ng buhay ay hindi nag-imbento ng mga panghabang-buhay na lapis, o na walang dagdag na dimensyon na ganap na puno ng mga lapis. At gayon pa man, marahil ay hindi sapat na mga lapis.

Mayroon lamang 10^80 na mga particle sa nakikitang uniberso. At ito ay mas mababa kaysa sa mga posibleng pagsasaayos ng bagay sa isang metro kubiko. Kung ang Uniberso ay talagang walang hanggan, kung gayon ang paglayo sa Earth ay makakahanap ka ng isang lugar na may eksaktong duplicate ng aming cubic meter ng espasyo. At higit pa, mas maraming duplicate.

Isipin mo, sabi mo. Ang isang ulap ng hydrogen ay kamukha ng isa pa. Ngunit dapat mong malaman na habang dumadaan ka sa mga lugar na mas magiging pamilyar, sa kalaunan ay makakarating ka sa lugar kung saan mo makikita ang iyong sarili. At ang paghahanap ng kopya ng iyong sarili ay marahil ang pinaka kakaibang bagay na maaaring mangyari sa isang walang katapusang uniberso.

Habang nagpapatuloy ka, matutuklasan mo ang buong mga duplicate ng nakikitang uniberso, na may eksakto at hindi tumpak na mga kopya mo. Anong susunod? Posibleng isang walang katapusang bilang ng mga duplicate ng mga nakikitang uniberso. Hindi mo na kailangang mag-drag sa multiverse para mahanap sila. Ang mga ito ay paulit-ulit na mga uniberso sa loob ng ating sariling walang katapusang uniberso.

Napakahalaga na sagutin ang tanong kung ang Uniberso ay may hangganan o walang hanggan, dahil ang alinman sa mga sagot ay magiging kapansin-pansin. Habang hindi alam ng mga astronomo ang sagot. Ngunit huwag mawalan ng pag-asa.

Ang posibilidad ng pag-iwas sa singularidad ng Big Bang at, dahil dito, ginagarantiyahan ang kawalang-hanggan ng Uniberso hindi lamang sa hinaharap, kundi pati na rin sa nakaraan ay ipinapakita. Ang realidad ng kawalang-hanggan ng Uniberso ay kinumpirma ng mga resulta ng mga obserbasyon ng malalayong supernovae at nakabatay sa pagbibilang ng cosmological time sa isang reference frame na hindi kasama ng matter, kung saan, ayon sa Weyl hypothesis, ang mga galaxy ng Ang lumalawak na Uniberso ay parang nakatigil.

Ang Universe ba ay Eternal?

Ang posibilidad na maiwasan ang singularidad ng Big Bang ng Uniberso sa pangkalahatang teorya ng relativity, at sa gayon - ang posibilidad na magarantiya ang kawalang-hanggan ng Uniberso hindi lamang sa hinaharap, kundi pati na rin sa nakaraan, ay ipinapakita. Ang realidad ng kawalang-hanggan ng Uniberso ay kinumpirma ng mga resulta ng mga obserbasyon ng malalayong supernova at nakabatay sa pagbibilang ng oras ng kosmolohikal sa balangkas ng sanggunian na hindi kasamang gumagalaw sa bagay, kung saan, sa pamamagitan ng Weyl hypothesis, ang mga kalawakan ng lumalawak na Uniberso ay quasimotionless.

Panimula

1. Pagsusuri ng pananaliksik at mga publikasyon.

2. Paglalahad ng suliranin.

3. Sa imposibilidad ng direktang pagbibilang ng cosmological time sa FR ng mundo ng mga tao.

4. Pagpili at pagpapatunay ng cosmological time reference system.

5. Pagpapatunay ng mga resulta ng astronomical na obserbasyon ng supernovae.

abstract

Ang mga tanong na cosmogonic tungkol sa "kawalang-hanggan" at "kawalang-hanggan" ng Uniberso ay nagpasigla sa isipan ng mga pilosopo at astronomo (mga astrologo) mula noong sinaunang panahon. Ang apela sa kanila ay matatagpuan sa sinaunang Indian na "Vedas", "Mahabharata", "Avesta" at sa mga gawa ng mga sinaunang may-akda. Ang pinakamahalagang papel sa kasaysayan ng pilosopiya at kosmolohiya ay gayunpaman ay ginampanan ng mga "antinomy" na binuo ni Kant sa kanyang pangunahing gawain, ang Critique of Pure Reason:

Thesis. Ang mundo ay may simula sa oras at limitado rin sa espasyo.

Antithesis. Ang mundo ay walang simula sa oras at walang mga hangganan sa kalawakan; ito ay walang katapusan sa panahon at espasyo.

Ang mga hindi nakatigil na solusyon ng mga equation ng gravitational field ng pangkalahatang teorya ng relativity (GR) na natagpuan ni Friedman, pati na rin ang hypothesis ng Big Bang ng Uniberso na iniharap ni Gamow, ay tila "nagpalit ng mga kaliskis. " pabor sa finiteness ng "edad" ng Uniberso. Bukod dito, ang paglipat ng mga wavelength ng radiation ng malalayong kalawakan sa pulang rehiyon ng spectrum na natuklasan ng mga astronomo at ang linear na pagdepende sa distansya ng rate ng pag-alis mula sa tagamasid ng mga kalawakan ng lumalawak na Uniberso, na itinatag ni Hubble, ay tila para kumpirmahin din ito. Gayunpaman, ang pangunahing hindi masasagot na mga pilosopikal na tanong ay agad na lumitaw: "Ano ang nangyari bago ang Big Bang na ito?" at "Ano ang puwang na orihinal na na-compress sa isang punto at lumalawak na ngayon?"

Pagsusuri ng mga pag-aaral at publikasyon

Ang mga pilosopikal na problema ng espasyo at oras ay hinarap ng maraming pilosopo, kapwa sa ibang bansa at sa USSR. Espesyal na pagbanggit ay dapat gawin sa Vienna at Berlin bilog ng tinatawag na "analytical philosophers", na sa ating bansa ay masyadong crudely credited ganap sa ilalim ng departamento ng "neopositivism". Ito ay mga kinatawan ng "kaliwa" (Schlick, Neurath, atbp.) at "kanan" (Kraft, atbp.) na pakpak, pati na rin ang "centrists" (Karnath, Reichenbach). Ang isa sa mga pinaka masusing pag-aaral ng mga problemang pilosopikal ng espasyo at oras, na hindi nawala ang kaugnayan nito kahit ngayon (lalo na sa mga tuntunin ng mga topological na katangian ng espasyo at oras), ay ang pag-aaral ng Reichenbach.

Ang mga resulta ng generalization ng pananaliksik sa mga isyu ng "kawalang-hanggan" at "kawalang-hanggan" ng Uniberso ay ipinakita sa mga gawa. Gayunpaman, ang lahat ng mga ito ay pangunahing batay sa teorya ng Big Bang ng Uniberso. Kabilang sa mga orihinal na ideya na bumuo ng teorya ng Big Bang, ang hypothesis ng isang oscillatory mode ng diskarte sa isang singular na punto (cosmological singularity) ay dapat pansinin, pati na rin ang mga cosmological na modelo ni Nefridman na may saradong unibersal na oras. Gayunpaman, ang mga modelong ito ay humantong sa isang paglihis mula sa prinsipyo ng pananahilan at sa isang paglabag sa mga axiom ng temporal na pagkakasunud-sunod.

Sa mga alternatibong teorya, ang teorya ng Gold-Bondi-Hoyle ay nararapat na bigyang pansin, ayon sa kung saan, malapit sa abot-tanaw ng visibility ng anumang astronomical na katawan, mayroong isang tuluy-tuloy na henerasyon ng bagay. Kung sa pamamagitan ng "genesis of matter" naiintindihan lamang natin ang "aktwalisasyon" ng virtual na estado ng elementarya na mga particle (ang paglipat ng pisikal na vacuum mula sa isang magulong excited na estado kung saan naglalaman lamang ito ng mga "naka-pack" na virtual na protoparticle) at isaalang-alang ang prosesong ito na hindi sa panahon ng kosmolohikal, ngunit sa tamang panahon ang anumang astronomikal na katawan, kung gayon ito ay pormal na tumutugma sa proseso ng ebolusyon ng pagpapalawak ng Uniberso na isinasaalang-alang at pinatutunayan dito. Sa katunayan, alinsunod sa prosesong ito, sa bawat kaganapan na naganap sa malapit na paligid ng nagmamasid, sabay-sabay ayon sa kanyang orasan, tanging ang walang katapusan na malayong kosmolohikal na nakaraan ng Uniberso ay palaging lumilitaw sa abot-tanaw ng visibility. At ito ay dahil sa hindi pagsunod sa tamang oras ng isang self-contracting substance ng simultaneity sa iba't ibang punto ng sarili nitong espasyo ng mga kaganapan na sabay-sabay sa cosmological time.

Sa mga resulta ng astronomical na pag-aaral na nag-aambag sa paglutas ng problemang pinag-aaralan, dapat tandaan na sa mga supernova na may katamtaman at napakataas na redshift ng spectrum ng paglabas, isang dimmer glow kaysa sa inaasahan sa isang mas maikling saklaw na tinutukoy mula sa kanila ayon sa sa Hubble linear dependence . Pinilit ng resultang ito ang mga astronomo at astrophysicist na lumipat mula sa konsepto ng isang pagbagal ng pagpapalawak patungo sa konsepto ng isang accelerating expansion ng Uniberso. At ito naman, ay humantong sa pangangailangang ipakilala sa mga equation ng gravitational field ng pangkalahatang relativity ang isang cosmological λ-term na responsable para sa "anti-gravity". Sa isang non-zero na halaga ng cosmological constant λ sa isang matibay na frame ng sanggunian ng spatial coordinate at oras (CO), na tumutugma sa solusyon ng Schwarzschild, isang static na visibility horizon ay lumitaw, kung saan ang hindi wastong (coordinate) na halaga ng bilis ng ang ilaw ay zero.

Ang pagsasarili ng radius ng abot-tanaw na ito mula sa oras ay nagpapahiwatig na hindi ito maaaring maging isang abot-tanaw ng kaganapan at, samakatuwid, ay hindi maaaring tumutugma sa teorya ng Big Bang ng Uniberso. Kasabay nito, ang gravitational field, na nagiging sanhi ng malalayong astronomical na mga bagay na malayang (inertially) mahulog sa visibility horizon, gayunpaman, ay hindi nagpapahintulot sa kanila na maabot ito, ay sa panimula ay naaalis sa pamamagitan ng naaangkop na pagbabago ng mga coordinate at oras. At, dahil dito, ang abot-tanaw na ito ay mabubuo lamang dahil sa hindi pantay na pag-urong ng Lorentzian ng mga radial segment sa kalawakan ng daigdig at isang walang katapusang paglawak ng oras ng Lorentzian dito, na sanhi ng self-compression sa espasyong ito, kapwa ng astronomical body mismo at ng sarili nitong espasyo na mahigpit na konektado dito.

Ang isang mahalagang papel sa pisikal na paggamot ng curvature at sa conformal na paggamot ng kawalang-hanggan ng espasyo at oras ay ginampanan ng gawain ng Poincaré (ang tinatawag na Poincaré sphere) at Penrose. Upang malutas ang problemang isinasaalang-alang dito, ang parehong pag-aaral ni Weyl sa gauge invariance ng mundo ng tao upang sukatin ang mga pagbabagong-anyo ng espasyo, na humahantong sa metric inhomogeneity nito (anisometry) para sa matter , at ang hypothesis ni Weyl tungkol sa pagkakaroon ng CO na hindi kasama ng matter, kung saan ang mga kalawakan ng lumalawak na Uniberso ay parang nakatigil, ay lubhang mahalaga, pagkatapos ay gumagawa lamang sila ng maliliit na kakaibang paggalaw. Sa SS na ito ng Weyl, sa halip na ang kababalaghan ng pagpapalawak ng Uniberso, mayroong isang kababalaghan ng pagkakalibrate sa sarili na compression ng sangkap na ito sa espasyo ng mundo (ganap na Newton-Weyl space), na sa panimula ay hindi napapansin sa SS ng bagay. , para sa mundo ng mga tao. Dahil sa kawalan ng kababalaghan ng pagpapalawak ng Uniberso sa loob nito, ang mga teorya ng nakatigil na Uniberso ng maraming mga may-akda ay maaaring iakma sa Weil SS. Bagama't ang mga teoryang ito ay nakabatay din sa ibang (hindi nauugnay sa gauge na unti-unting pag-compress sa sarili ng bagay sa kalawakan ng mundo) na mekanismo ng ebolusyonaryong pagbaba sa dalas ng radiation, ang kosmolohikal na edad ng mga kaganapan sa malayong nakaraan ng Uniberso, hinulaang. ng ilan sa kanila, ay mas pare-pareho sa mga resulta ng mga obserbasyon sa astronomiya kaysa sa mga edad na hinulaan ng Big Big theory. Pagsabog.

Pagbubuo ng problema

Ang covariance ng GR gravitational field equation na may paggalang sa mga pagbabagong-anyo ng spatial coordinates at oras at, dahil dito, ang kanilang kalayaan mula sa pagbuo ng space-time continuums (STC) at ang kanilang mga kaukulang RM ay lumilikha ng mga problema sa pagpili ng mga STC at RM na ito at ang kanilang pag-verify ( pagtatatag ng sulat ng mga napiling STC at RM sa ilan o pisikal na katotohanan). Alinsunod dito, ang pangunahing gawain na kailangang malutas upang makakuha ng sagot sa tanong na: "Ang Uniberso ba ay walang hanggan?" ay ang paghahanap at pagbibigay-katwiran sa pangunahing STC, kung saan ang oras ng kosmolohiya ay dapat mabilang sa ang FR.

Sa imposibilidad ng direktang pagbibilang ng oras ng kosmolohiya sa FR ng mundo ng mga tao

Kung, batay sa anthropocentrism (dahil sa kung saan ang sangkatauhan sa loob ng maraming millennia ay naniniwala na ang Earth ay ganap na hindi gumagalaw, at ang Araw at mga bituin ay gumagalaw sa kalangitan), binibilang natin ang cosmological na oras sa mundo ng mga tao, kung gayon hindi maiiwasang makarating tayo sa konsepto. ng Big Bang at sa finiteness ng edad ng Universe. Kaya, ang posibilidad ng pinagmulan ng Uniberso "hindi alam kung saan at sa ano" (mula sa hypothetical na "punto" na estado nito) ay sasabihin, at, dahil dito, ang pilosopikal na tanong, na walang sagot sa prinsipyo, ay hindi maiiwasang bumangon: "Ano ito bago iyon?". Bilang karagdagan, tayo ay darating sa konklusyon na ang lahat ng mga pisikal na proseso, kabilang ang mga ebolusyonaryo, sa mga kalawakan na lumalayo sa atin sa bilis ng Hubble, ay nagpapatuloy nang mas mabagal sa panahon ng kosmolohikal kaysa sa Earth. Pagkatapos ng lahat, isang relativistic (Lorentzian) ang pagbagal ng paglipas ng panahon ay nagaganap sa kanila. Samakatuwid, ang direktang (nang walang karagdagang pagbabago ng mga pagbabasa ng orasan) na paggamit ng oras na binibilang sa FR ng mundo ng mga taong kasama ng bagay ay hindi katanggap-tanggap para sa pagtukoy ng mga cosmological time interval sa pagitan ng mga kaganapan sa malalayong bagay ng Uniberso.

Pagpili at Pagpapatunay ng Cosmological Time Reference System

Ang pagpapalawak ng Uniberso, na katulad ng pang-araw-araw na paggalaw ng Araw sa kalangitan, ay maituturing lamang bilang pangalawang kababalaghan na naobserbahan sa ilang piling CO - CO ng mundo ng mga tao at ito ay bunga ng ilang pangunahing proseso na nagaganap sa pangunahing CO - CO ng pisikal na vacuum na hindi kinukuha ng gumagalaw na substance. Ang pangunahing SS na ito ng PVC ng pisikal na vacuum ay kapareho ng Weyl SS, at sa loob nito ang magkaparehong pisikal na mga proseso ay nagpapatuloy sa parehong bilis sa lahat ng mga punto na may hindi gaanong maliit o magkaparehong mga potensyal ng pangunahing hindi naaalis na larangan ng gravitational. Samakatuwid, ang oras na binibilang sa Weyl CO T(r, t) = T i + (tt i) – F(r, rb)H/c, ang rate ng daloy na hindi naiiba sa rate ng daloy ng tamang coordinate (astronomical) na oras t, na binibilang sa CO ng bagay (sa CO ng mundo ng mga tao), ay maaaring maangkin ang papel ng cosmological time. dito: F(r, rb) ay isang function na nakasalalay lamang sa mga halaga ng photometric radius r sa wastong espasyo ng bagay at tumutukoy sa mutual desynchronization ng cosmological time at tamang oras ng matter sa mga punto sa espasyo na malayo sa punto i pag-synchronize ng mga pagbasa sa mga panahong ito; H = c/ 3) 1/2 at c ay ang Hubble constant at ang constant (eigenvalue) ng bilis ng liwanag, ayon sa pagkakabanggit.

Upang ang pag-aangkin na ito ay tumutugma sa pisikal na katotohanan, dapat tayong magpatuloy mula sa pseudo-dissipativity ng kapaligiran ng umuusbong ("pagtanda") na pisikal na vacuum. Alinsunod sa synergetics, tanging ang posibilidad ng tuluy-tuloy na pag-oorganisa sa sarili sa pisikal na vacuum ng self-sustaining autowave structural elements (virtual elementary particles) ay nakarehistro sa nuclear research na posible. Sa panimula na hindi napapansin sa FR ng matter, ang evolutionary self-contractibility sa FR of Weil ng converging spiral-wave formations na tumutugma sa elementarya na mga particle ng matter ay responsable para sa pagkakalibrate para sa mundo ng mga tao, ang patuloy na pagbaba sa laki ng matter sa ang mundong espasyo ng FR ng Weil, at, dahil dito, para sa kababalaghan ng pagpapalawak ng Uniberso sa FR ng mundo ng mga tao.

Samakatuwid, ang mga distansya sa pagitan ng mga kalawakan na quasi-stationary sa Weyl FR ay unti-unting humahaba sa FR na sinasamahan ng ebolusyonaryong self-contracting matter, hindi dahil sa paglawak ng outer space sa "wala kahit saan", ngunit dahil sa monotonic contraction sa Weil FR ng tunay na pamantayan ng haba. Ang kondisyon ng proseso na nagaganap sa mega-world, sa pamamagitan ng mga proseso na nagaganap sa micro-world, ay nasa mabuting pagsang-ayon sa pagkakaroon ng maraming mga sulat sa mga relasyon sa pagitan ng atomic, gravitational at cosmological na mga katangian - "malaking numero" ng Eddington-Dirac. Kasabay nito, ginagarantiyahan nito ang walang hanggang pag-iral ng Uniberso, kapwa sa nakaraan at sa hinaharap, at hindi sumasalungat sa mga modernong pisikal na konsepto.

Ang nasabing gauge (para sa sarili nitong tagamasid) na self-compression ng bagay, na nagpapakita ng sarili sa relativistic na pagbawas sa laki ng gumagalaw na katawan, ay unang kinilala bilang pisikal na tunay sa espesyal na teorya ng relativity. Sa pangkalahatang relativity, ito ay sanhi ng impluwensya ng gravitational field sa matter at maaaring maging makabuluhan sa isang relativistic gravitational collapse. Gayunpaman, kung kapag ang isang sangkap ay gumagalaw sa mga linya ng puwersa ng gravitational field, ang gauge self-deformation nito ay nangyayari sa kalawakan ng mundo, kung gayon bakit hindi ito posible kapag ang katawan ay "gumagalaw" lamang sa oras? Pagkatapos ng lahat, salamat sa pag-iisa ng espasyo at oras sa iisang STC (four-dimensional Minkowski space-time), ang coordinate time sa pangkalahatang relativity ay katumbas ng spatial coordinates.

Kaya, kung magpapatuloy tayo mula sa pagkakakilanlan ng hindi lamang napapansin, kundi pati na rin sa panimula na nakatago mula sa pagmamasid (gauge) na mga pisikal na proseso, kung gayon ang problema sa pagpili sa pagitan ng anthropocentric SD, na naaayon sa Big Bang ng Uniberso, at ang Weyl SD, na katumbas. sa ebolusyonaryong proseso ng pagsukat ng self-compression ng bagay sa kalawakan ng daigdig, ay maaaring magpasyang pabor sa huli (dahil hindi ito naglalagay ng mga tanong na hindi malulutas sa panimula sa paraan ng pag-unawa sa kalikasan at, samakatuwid, ay mas katanggap-tanggap sa epistemolohiya).

Pagpapatunay ng mga resulta ng astronomical na obserbasyon ng supernovae

Sa loob ng visibility horizon ng sarili nitong metric space ng isang katawan na ebolusyonaryong kumontra sa sarili sa Weyl FR, ang buong walang katapusang espasyo ng Weyl FR ay nakapaloob, upang walang mga astronomical na bagay na maaaring lumitaw mula sa likod ng visibility horizon, at hindi rin sila maaaring magtago sa likod. ito. Sa anumang kaganapan (kahit kailan at saanman ito mangyari) sa abot-tanaw ng visibility, ang walang katapusan na malayong nakaraan ay palaging sabay-sabay. Samakatuwid, ang abot-tanaw ng visibility ng sariling espasyo ng anumang astronomical body, na itinatag ng mga equation ng gravitational field, ay talagang isang pseudo-horizon ng nakaraan. Dahil sa parehong kawalang-kilos ng abot-tanaw ng visibility sa sarili nitong metric space ng anumang astronomical body, at ang immutability (na may pare-parehong gravitational radius r g = const(t) ng isang katawan) ng photometric radius nito rc ang pagkalat ng malalayong kalawakan mula sa nagmamasid ay hindi maaaring ituring na literal bilang pagpapalawak ng Uniberso sa espasyong ito. Ang mga kalawakan na ito ay malayang "nahuhulog" sa hindi natitinag na abot-tanaw ng visibility, gayunpaman, hindi nila ito maaabot, dahil sa pag-aari lamang nito sa napakalayo na kosmolohikal na nakaraan. Ang isang mas mataas na konsentrasyon ng mga bagay na pang-astronomiya malapit sa abot-tanaw ng visibility, dahil dito, at ang finiteness ng sariling espasyo ng pisikal na katawan, gayunpaman, ay hindi nakita sa proseso ng mga obserbasyon sa astronomiya. Ito ay dahil sa pagtukoy ng mga distansya sa malalayong mga bituin nang direkta mula sa kanilang konsentrasyon sa isang tiyak na solidong anggulo, batay sa pagpapalagay ng kanilang pare-parehong pamamahagi sa kalawakan, gayundin mula sa kanilang ningning. L v ν , r A, r i), na tinatantya ng bilang ng enerhiya quanta sa daloy Φ ν , batay sa pagpapalagay na ang kanilang ningning ay isotropic. Gayunpaman, ito ay totoo lamang para sa Euclidean space ng CO Weyl, at hindi para sa tamang espasyo ng matter, na may curvature. At, samakatuwid, sa proseso ng anumang mga obserbasyon, ang isang non-photometric radial distance ay tinutukoy r A sa isang malayong bagay A sa may hangganan na hindi Euclidean na tamang espasyo ng katawan, mula sa punto i na sinusubaybayan. Sa katunayan, ang tuluy-tuloy na renormalizable radial distance sa object ay tinutukoy A sa walang katapusang Euclidean space ng CO Weyl:

R A* = R A R i"* / R i = R A r i / R i" =
= r A(cHri) / (cHr A) ≈ r A(rcr i) / (rcr A) >> r A ,

kung saan sa r i >> r g : rcc/H. Ito ang distansya sa bagay A nagaganap sa punto sa panahon ng kosmolohiya kung saan ang bagay A naglalabas ng radiation. Ito ay tinutukoy gamit ang isang sukatan ng panukat na naka-calibrate laban sa isang tunay na pamantayan ng haba para sa tagamasid, gayunpaman, hindi sa sandali ng paglabas, ngunit sa sandali ng pagpaparehistro ng radiation sa punto i (R i"* = r i). Samakatuwid, ang mga distansya R A* tinutukoy mula sa ningning sa tuktok ng supernovae na may katamtamang (0.3 z z > 1) mataas na mga halaga ng bias z = Δλ c / ako iλ cH.R.A.*/c haba ng daluyong ng radiation λ kasama sa pulang rehiyon ng spectrum, nang malaki at lumampas sa mga distansyang photometric ng Hubble r AvAH / H sa mga supernova na ito sa sariling espasyo ng nagmamasid. At, samakatuwid, ang "pagkakaiba" sa pagitan ng Hubble dependence ng mga distansya sa supernovae na may katamtaman at napakataas na long-wavelength shift sa emission spectrum ay hindi sa anumang paraan na sanhi ng unti-unting pagtaas sa halaga ng Hubble constant, na ibinigay ng hypothesis ng "pabilis na paglawak ng Uniberso" . Kinukumpirma lamang nito ang bisa ng pagbibilang ng cosmological time sa Weil FR.

Bilang karagdagan, dahil sa hindi pagsunod sa pagkakasabay sa tamang oras ng bagay ng mga kaganapan na may parehong edad ng kosmolohikal, na may kawalang-tatag ng halaga ng pare-parehong Hubble sa panahon ng kosmolohikal, ang halaga nito ay magiging iba sa iba't ibang mga punto sa kalawakan sa ang parehong sandali ng tamang oras ng anumang bagay na astronomya ng lumalawak na Uniberso. Ito, tulad ng inaasahan ng isa, ay wala sa astronomical na mga obserbasyon. Gayunpaman, sa kabila ng mahigpit na exponential acceleration ng pagpapalawak ng Uniberso, ang "anti-gravity" na dulot ng self-compression ng matter sa Weyl FR ay tiyak na naroroon sa intrinsic na FR ng anumang astronomical body. Sa kasong ito, ang cosmological constant ng mga equation ng gravitational field ay natatanging tinutukoy ng Hubble constant, ang halaga nito ay hindi nagbabago hindi lamang sa espasyo, kundi pati na rin sa oras.

Mapapansin sa isang punto i pagbabawas ng dalas j at cA pinagmumulan ng radiation A, na may kondisyon na hindi kumikibo sa mundong espasyo ng Weyl SO at gumagalaw sa punto j sa sariling FR ng tagamasid na may bilis ng Hubble, ay tinutukoy, na pinababayaan ang mahinang lakas ng sariling gravitational field sa nag-iilaw na ibabaw ng pinagmulan, tulad ng sumusunod:

jiβ ν A = j at cA / ako at v c = 1/(1 + z) =
= exp[H(T jT i)] ≈ 1 – HRA / c ≈ (1 + HRA*/c) –1 ,

saan: r A = rj, r g r i r j r c . Eksaktong parehong displacement dependence z ng emission spectrum ng isang malayong astronomical object sa tagal ng cosmological time Δ T = T iT j Ang pagpapalaganap ng radiation na ito sa nagmamasid ay nagaganap din sa karamihan ng mga teorya ng nakatigil na Uniberso. Ang pagtatasa ng istatistika ng mga resulta ng mga obserbasyon ng supernovae, na isinagawa sa trabaho, ay nagpapatunay sa magandang kasunduan ng pag-asa na ito sa mga resulta ng mga obserbasyon ng supernovae.

Sa hindi masyadong malaking distansya sa pinagmumulan ng radiation, ang pagbaba na ito ay bahagyang naiiba sa pseudo-Doppler na pagbaba sa dalas, na hindi isinasaalang-alang ang pisikal na inhomogeneity ng sariling espasyo ng tagamasid na nauugnay sa pagpapalawak ng Uniberso (ang inhomogeneity na ito ay binubuo sa ang inhomogeneity ng mga napapansin mula sa punto i hindi tamang mga halaga ng bilis ng liwanag j at c sa ibang lugar sa espasyong ito). Sa malalaking distansya, ang impluwensya ng pisikal na inhomogeneity ng sariling espasyo ng tagamasid dito ay napakahalaga. Samakatuwid, ang pseudo-Doppler na halaga ng bilis ng pag-alis ng mga bagay sa lumalawak na Uniberso, na na-normalize sa bilis ng liwanag, na ginamit sa kosmolohiya, ay bahagyang na-overestimated kumpara sa tunay na halaga nito.

jiν AH / j at cHRA / cHRA* / (c + HRA*).

Gayunpaman, ito ay mas maliit kaysa sa pseudo-Hubble na halaga nito

jivAPH / j i v cHRA* / c >> HR 7 / c.

Alinsunod dito, kapag ginagamit ang pseudo-Doppler shift ng dalas ng radiation (na hindi isinasaalang-alang ang pisikal na inhomogeneity ng tamang espasyo ng evolutionarily self-contracting body kung saan ginawa ang pagmamasid), ang halaga ng distansya ay tinutukoy din, na mas malapit sa patuloy na na-renormalize na halaga ng distansya sa espasyo ng mundo ng Weyl RM, at hindi sa mga distansya ng photometric na halaga sa sariling espasyo ng tagamasid.

natuklasan

Ang epistemological approach na isinasaalang-alang dito sa pagbuo ng mga SR sa pangkalahatang relativity at ang pag-verify ng mga SR na ito na tinutukoy nito ay ginagawang posible na makalayo mula sa patuloy na pisikal na katotohanan ng naturang pseudo-event bilang Big Bang ng Uniberso. Ang cosmological singularity ng GR ay tumutugma sa walang katapusan na malayong kosmological na nakaraan ng Uniberso at, samakatuwid, sa katunayan, hindi ito pisikal na natanto. Ang proseso ng pagpapalawak ng walang hanggang Uniberso ay isang napakahabang proseso ng ebolusyon na walang simula o wakas. Ang prosesong ito ay sanhi ng pagkakaiba-iba ng ebolusyon ng mga katangian ng pisikal na vacuum at ang patuloy na "pag-aangkop" ng mga elementarya na particle ng bagay sa patuloy na na-update na mga kondisyon ng kanilang pakikipag-ugnayan. Ang lahat ng ito ay nasa mabuting pagsang-ayon sa pangkalahatang relativity at synergetics, pati na rin sa mga resulta ng mga obserbasyon sa astronomiya.

Mga mapagkukunan ng impormasyon:

  1. Kant I. Gumagana sa anim na tomo, tomo 3.
  2. Fridman A.A. Sa curvature ng espasyo // UFN, 1967, vol. 93, no. 2, p. 280.
  3. Akchurin I.A. Metodolohikal na pagsusuri ng mga konsepto ni Reichenbach ng espasyo at oras // G. Reichenbach. Pilosopiya ng espasyo at oras - M .: Pag-unlad, 1985. - S. 323 ... 334.
  4. Reichenbach G. Pilosopiya ng espasyo at oras. – M.: Pag-unlad, 1985. – 313 p.
  5. Melyukhin S.T. Ang problema ng may hangganan at walang katapusan. - M.: Gospolitizdat, 1958. - 262 p.
  6. Mostepanenko A.M. Space at oras sa macro-, mega- at microworld. - M.: Politizdat, 1974. - 240 p.
  7. Chudinov E.M. Teorya ng Relativity at Pilosopiya. - M.: Politizdat, 1974. - 304 p.
  8. Tursunov A. Pilosopiya at modernong kosmolohiya. - M.: Politizdat, 1977. - 191 p.
  9. Karmin A.S. Kaalaman sa walang hanggan. - M.: Akala, 1981. - 214 p.
  10. Belinsky V.A., Lifshitz E.M., Khalatnikov I.M. Oscillatory mode ng paglapit sa isang singular na punto sa relativistic cosmology // UFN, 1970, vol. 102, no. 3.
  11. Whitrow J.J. Likas na pilosopiya ng panahon. - M., 1964.
  12. Ivanenko D.D. Ang kaugnayan ng teorya ng grabidad ni Einstein // Mga problema sa pisika: classics at modernity / ed. G.-Yu. Mangangalakal - M.: Mir, 1982. S. 127 ... 154.
  13. Bondi H. Kosmolohiya. – Cambridge, 2nd Ed., 1960.
  14. Danylchenko P.I. Mga batayan ng gauge-evolutionary theory ng Uniberso (espasyo, oras, grabitasyon at pagpapalawak ng Uniberso). - Vinnitsa, 1994. - 78 p.; . Online na edisyon, 2005.
  15. Danylchenko P.I. Sa mga posibilidad ng pisikal na unrealizability ng cosmological at gravitational singularities sa pangkalahatang relativity // Gauge-evolutionary interpretation ng espesyal at pangkalahatang relativity . - Vinnitsa: O. Vlasyuk, 2004. - S. 35 ... 81.
  16. Danylchenko P.I. Space-time: pisikal na kakanyahan at mga delusyon // Sententiae, espesyal na edisyon №3, Pilosopiya at Kosmolohiya. – Vinnytsya: UNIVERSUM-Vinnitsya, 2004. – S. 47...55.
  17. Danylchenko P.I. Gnoseological na diskarte sa pagbuo ng mga sistema ng sanggunian sa pangkalahatang relativity // Koleksyon ng mga materyales ng siyentipiko-praktikal na seminar "Mga problema sa pag-verify sa proseso ng elektoral". - Kerch, 2004. - S. 56 ... 61.
  18. Perlmutter S. et al. Mga sukat ng Omega at Lambda mula sa 42 High-Redshift Supernovae // Astrophys. J. - 1999, v. 517, - P. 565...586.
  19. Danylchenko P.I. Ang pisikal na kakanyahan ng mga singularidad sa solusyon ng Schwarzschild ng mga equation ng gravitational field ng pangkalahatang relativity // Sententiae, espesyal na isyu No. 1, Pilosopiya at Cosmology. – Vinnytsya: UNIVERSUM-Vinnitsya, 2005. – S. 95...104.
  20. Pointcare A. Tungkol sa agham. - M.: Nauka, 1983. - S. 5 ... 152.
  21. Sawyer W. Prelude to Mathematics. - M .: Edukasyon, 1972. - S. 72 ... 75.
  22. Penrose R. Conformal na interpretasyon ng infinity // Gravitation at topology. Mga aktwal na problema / ed. D. Ivanenko. - M.: Mir, 1966. - S. 152 ... 181.
  23. Penrose R. Istraktura ng space-time. - M.: Mir, 1972. - S. 183.
  24. Uchiyama R. Ano ang narating ng pisika? (Mula sa teorya ng relativity hanggang sa teorya ng mga patlang ng gauge). - M.: Kaalaman, 1986. - S. 153 ... 177.
  25. Weyl H. Raum-Zeit-Materie, ika-5 ed. – Berlin, 1923.
  26. Weyl H Phys. Z., 1923, b. 24, S. 230.
  27. Weyl H. Philos. Mag., 1930, v. 9, P. 936.
  28. Möller K. Teorya ng Relativity. - M.: Atomizdat, 1975. - S. 400.
  29. Danylchenko P.I. Spiral wave nature ng elementary particles // Proceedings of the International Scientific Conference "D.D. Si Ivanenko ay isang kilalang teoretikal na pisiko at guro". (23 ... 24 spring 2004) - Poltava, 2004. - S. 44 ... 55.
  30. Dirac P.A.M. Cosmology at ang gravitational constant // Mga alaala ng isang pambihirang panahon / ed. I. Smorodinsky. - M.: Naka, 1990. - S. 178 ... 188.
  31. Gorelik G.E. Ang kasaysayan ng relativistic cosmology at ang pagkakaisa ng malalaking numero // Einstein's collection 1982...1983 / ed. I. Kobzarev. - M.: Nauka, 1986. - S. 302.
  32. Riess A. et al. I-type ang Ia Supernova Discoveries sa z>1 Mula sa Hubble Space Telescope: Katibayan para sa Nakaraang Pagbawas at Mga Paghadlang sa Dark Energy Evolution // Astrophysical Journal, 2004, v. 607.-P. 665...687.
  33. Tsvetkov D.Yu., Pavlyuk N.N., Bratunov O.S., Pskovskiy Yu.P.

Matapos makumpleto ni Einstein ang kanyang karanasan sa relativistic theory of gravity, paulit-ulit niyang sinubukang buuin, batay dito, ang kanyang modelo ng uniberso, na itinuturing ng marami na marahil ang pinakamahalagang bahagi ng kanyang trabaho.

Gayunpaman, ang Einstein equation ng grabitasyon, sa ilalim ng parehong pagpapalagay ng isang pare-parehong pamamahagi ng "matter" ("homogeneity at isotropy of space"), ay hindi nag-alis ng mga cosmological paradoxes: ang "uniberso" ay naging hindi matatag, at sa Upang maiwasan itong pagsama-samahin ng gravity, si Einstein ay walang nahanap na mas mabuti, kung paano, tulad ni Zeliger, na magpasok ng isa pang termino sa iyong equation - ang parehong unibersal na tinatawag na cosmological constant. Ang pare-parehong ito ay nagpapahayag ng hypothetical pushing force ng mga bituin. Samakatuwid, kahit na sa kawalan ng masa sa relativistic de Sitter na modelo, ang isang palaging negatibong kurbada ng espasyo-oras ay nakuha.

Sa ilalim ng gayong mga kondisyon, ang solusyon ng mga equation ng gravitational ay nagbigay kay Einstein ng isang may hangganang mundo, na sarado sa sarili nito dahil sa "kurbada ng espasyo", tulad ng isang globo ng may hangganan na radius, isang modelong matematikal sa anyo ng isang silindro, kung saan nakakurba ang tatlong-dimensional na espasyo. bumubuo sa ibabaw nito, at ang oras ay isang hindi kurbadong dimensyon na tumatakbo sa generatrix ng silindro.

Ang Uniberso ay naging "walang limitasyong": gumagalaw sa isang spherical na ibabaw, siyempre, imposibleng makatagpo ng anumang hangganan, ngunit gayunpaman ito ay hindi walang hanggan, ngunit may hangganan, upang ang liwanag, tulad ni Magellan, ay makalampas dito at makabalik mula sa kabilang panig. Kaya, lumalabas na ang isang obserbatoryo, na nagmamasid sa pamamagitan ng isang napakalakas na teleskopyo ng dalawang magkaibang bituin sa magkabilang panig ng kalangitan, ay maaaring lumabas upang makita ang parehong bituin mula sa magkabilang panig nito, at ang kanilang pagkakakilanlan ay maaaring matukoy ng ilang mga tampok ng spectrum . Kaya lumalabas na ang paghihiwalay ng mundo ay naa-access sa eksperimentong pagmamasid.

Batay sa naturang modelo, lumalabas na ang dami ng mundo, pati na rin ang masa ng bagay nito, ay lumalabas na katumbas ng isang mahusay na tinukoy na may hangganan na halaga. Ang radius ng curvature ay depende sa dami ng "matter" (mass) at ang rarefaction nito (density) sa uniberso.

Kinuha ng mga kosmologist ang mahusay na mga kalkulasyon ng "radius ng mundo." Ayon kay Einstein, ito ay katumbas ng 2 bilyong light years! Para sa radius na ito, dahil sa pangkalahatang "kurbada ng espasyo", walang mga sinag at katawan; hindi makalabas.

Ang "modernong ideya" na ito upang palitan ang infinity ng walang hangganang pagsasara, kung saan ang mga akusasyon ng finiteness, sabi nila, ay isang "hindi pagkakaunawaan", dahil walang "finite straight lines", ay lumitaw kahit sa kalagitnaan ng siglo bago ang huling, noong ito ay isinagawa ni Riemann 3.

At ngayon, sa loob ng isang siglo at kalahati, ito ay ipinaliwanag sa pamamagitan ng isang talinghaga tungkol sa nakapagtuturo na mga limitasyon ng patag, tulad ng mga anino, mga nilalang na gumagapang sa isang dalawang-dimensional na bola: hindi alam ang taas o lalim, ang matalinong "mga patag na tao" ay namangha nang matuklasan na ang kanilang mundo ay walang simula o wakas, at may hangganan.

Sa batayan na ito, ang tanong mismo: ano ang lampas sa mga hangganan ng isang saradong uniberso? - ayon sa kaugalian ng positivist, sumasagot lamang sila nang may mapanlinlang na kabalintunaan - bilang "walang kahulugan", dahil ang globo ay walang mga hangganan.

Tulad ng para sa photometric na kabalintunaan ni Olbers, ang static na modelo ni Einstein ay hindi nagbigay ng kahit isang pagkakahawig ng resolusyon nito, dahil ang liwanag ay dapat umiikot magpakailanman sa loob nito.

Ang paghaharap sa pagitan ng atraksyon at pagtanggi ay nangangahulugan ng kawalang-tatag ng uniberso: ang pinakamaliit na pagtulak - at ang modelo ay magsisimulang lumawak - at pagkatapos ay ang aming isla ng mga bituin at liwanag ay nakakalat sa isang walang katapusang karagatan, ang mundo ay nawasak. O pag-urong - depende sa kung ano ang mas matimbang, kung ano ang density ng bagay sa mundo.

Noong 1922, nilutas ng Leningrad mathematician na si A. A. Fridman ang mga equation ni Einstein nang wala ang cosmological term at nalaman na dapat lumawak ang uniberso kung ang density ng matter sa space ay mas malaki sa 2 x 10 minus 29 g/cm3. Hindi agad sumang-ayon si Einstein sa mga konklusyon ni Friedman, ngunit noong 1931-1932 ay nabanggit niya ang kanilang malaking pangunahing kahalagahan. At nang, noong 1920s, natagpuan ni de Sitter sa mga gawa ng Slifer ang mga indikasyon ng isang "redshift" sa spectra ng spiral nebulae, na kinumpirma ng pananaliksik ni Hubble, at iminungkahi ng Belgian astronomer na si Abbé Lemaitre, gamit ang Doppler, ang dahilan ng kanilang pagkalat, Nakita ng ilang physicist, kabilang si Einstein, ang isang hindi inaasahang pang-eksperimentong kumpirmasyon ng teorya ng "lumalawak na uniberso".

Ang pagpapalit ng infinity sa pamamagitan ng "walang limitasyong" paghihiwalay ay sophism. Ang ekspresyong "kurbada ng espasyo - oras" ay pisikal na nangangahulugan ng pagbabago sa espasyo ("kurbada") ng gravitational field; ito ay direkta o hindi direktang kinikilala ng mga pinakadakilang eksperto sa teorya ni Einstein. Ang mga bahagi ng metric tensor o iba pang mga sukat ng "curvature" ay gumaganap ng papel ng mga potensyal na Newtonian dito. Kaya, ang "espasyo" dito ay tumutukoy lamang sa isang uri ng bagay - ang gravitational field.

Ito ang karaniwang pagkalito sa mga positivist, na bumabalik sa Plato, Hume, Maupertuis, Clifford at Poincaré, at humahantong sa mga kahangalan. Una, sa paghihiwalay ng espasyo mula sa bagay: kung ang gravity ay hindi bagay, ngunit ang anyo lamang ng pagkakaroon nito - "espasyo", kung gayon lumalabas na ang "anyo ng bagay" ay umaabot sa malayo sa "materya" (tulad ng tawag sa mga positivist lamang. masa) at doon ito nakayuko at nagsasara. Pangalawa, ito ay humahantong sa representasyon ng "espasyo" bilang isang espesyal na sangkap - bilang karagdagan sa bagay: ang "espasyo" ay nagdadala ng enerhiya at sanhi ng pakikipag-ugnayan sa bagay. Pangatlo, ito ay humahantong sa kahangalan ng "espasyo sa kalawakan" - ang karaniwang kalabuan sa mga positivist sa paggamit ng salitang ito: ang geometry ng "espasyo" ay natutukoy sa pamamagitan ng pamamahagi ng bagay sa kalawakan - sa ganito at ganoong lugar sa kalawakan ("malapit sa masa") "espasyo" ay hubog .

Samantala, ang "paghihiwalay ng uniberso" ni Einstein ay maaaring aktwal na mangahulugan ng paghihiwalay lamang ng hiwalay na pagkakabuo nito, kung saan walang kakaiba: ang mga sistema ng bituin, at mga planeta, at mga organismo, at mga molekula, at mga atomo, at mga elementong elementarya ay sarado. Ang mga puwersang nuklear ay hindi lumalampas sa 3 x 10 hanggang sa minus na 13 cm na rehiyon, ngunit ang espasyong ito ay bukas sa mga puwersang electromagnetic at gravitational.

Iminumungkahi ng mga astronomo ang pagkakaroon ng "black holes" - mga gumuhong bituin na may gravitational field na napakalakas na hindi ito "naglalabas" ng liwanag. Maaaring ipagpalagay na mayroong isang lugar ng limitasyon sa pagpapalaganap ng mga puwersa ng gravitational, na bukas sa ilang iba pang pwersa. Katulad nito, ang itim at kumikinang na blizzard ng mga galaxy na naa-access ng ating mga teleskopyo ay maaaring medyo sarado - ilang bahagi ng mundo, na kinabibilangan ng mundong kilala natin.

Kung malinaw na alam ng mga kosmologist na pinag-uusapan natin ang kamag-anak na paghihiwalay ng ilang bahagi ng uniberso, kung gayon ang mga kalkulasyon ng radius ng bahaging ito ay hindi masisiyahan sa gayong nasasabik na atensyon ng mga mistiko.

Kapag nagpopostulate ng iba't ibang karagdagang kundisyon sa Newtonian, Einsteinian, at iba pang mga teorya ng grabitasyon, maraming posibleng mga modelong kosmolohiya ang nakuha. Ngunit ang bawat isa sa kanila ay tila naglalarawan lamang ng ilang limitadong rehiyon ng uniberso. Gaano man tayo inspirasyon ng mga tagumpay ng kaalaman, simple at mali na kumatawan sa buong mundo ayon sa modelo ng kilala - isang monotonous na bunton ng pareho, na nagpapawalang-bisa sa mga katangian at batas ng hiwalay na bahagi nito.

Ang kawalang-hanggan ay sa panimula ay hindi malalaman sa pamamagitan ng may hangganang paraan. Ang kosmolohiya o alinman sa mga partikular na agham ay hindi maaaring maging agham ng buong walang katapusan na mundo. At bilang karagdagan, ang naturang extrapolation ay nagbibigay din ng pagkain sa iba't ibang mystical speculations.