Что, согласно инфляционной модели Вселенной, было раньше: инфляционное расширение или Большой взрыв?

Спрашивает

Владимир Алексеевич

#большой взрыв

#вселенная

#инфляционная модель

03.09.2022

45 934

Средний вопрос

Александр Березин

эксперт

Инфляционная модель Вселенной остается гипотезой, и попытки подтвердить ее наблюдениями пока не удались (нет реликтовых гравитационных волн с предсказанными инфляционной моделью длиной). Тем не менее это все еще хорошая гипотеза. По ней исходное состояние Вселенной — некая сингулярность, точка, в которой плотность вещества была бесконечной.

В такой точке время не могло течь: по крайней мере, в рамках известных физических уравнений, время не должно течь там, где плотность материи бесконечно велика. Однако по каким-то причинам — на сегодня в рамках инфляционной гипотезы неизвестным — стабильность сингулярности нарушилась, и примерно 13,8 миллиарда лет назад произошел Большой взрыв. На первом этапе расширение пространства-времени шло без влияния инфляции.

Есть разные оценки того, когда этот «первый этап» закончился. Называются цифры от 10^-40 до 10^-36 секунд. Момент окончания инфляционного расширения — где-то между 10^-33 и 10^-32 секундами. В любом случае речь идет о крайне быстрых процессах, существовавших в единицу времени — настолько короткую, что ее трудно представить.

Но кое-что представить можно. Если инфляционная модель верна (большое «если», как мы уже отмечали), то за короткое время инфляционной эпохи пространство только что «родившейся» Вселенной растянулось в 10²⁶ раз (то есть в сто миллиардов квинтиллионов раз). Объем Вселенной увеличился в 10⁷⁸ раз. Чтобы понять, что это значит, проведем аналогию: при таком же увеличении размеров любой из ДНК в ваших клетках ширина итоговой ДНК превысила бы 20 световых лет.

Из описанного выше ясно: такое расширение (если оно было) могло начаться исключительно после Большого взрыва. До него оно случиться не могло, ведь в инфляционной модели до Большого взрыва время попросту не текло. Поэтому никакого «до» не могло быть чисто физически.

Конечно, существуют альтернативные гипотезы, согласно которым Большом взрыву предшествовала вовсе не сингулярность, а просто очень сжатое состояние Вселенной. Тогда время существовало и до Большого взрыва. Однако следует понимать: в рамках таких гипотез места для инфляции нет, она обходится без нужды в невероятном расширении Вселенной сразу после ее возникновения.

Вообще-то это никогда не было теорией. По мнению автора это "хорошая гипотеза", основана на серьезном решении уравнения Эйнштейна, полученном Александром Александровичем Фридманом. Единственным серьезным подтверждением гипотезы является космологическое красное смещение. Однако решение Фридмана не единственное решение уравнения Эйнштейна. Есть и другие решения. Среди них есть решения со стационарной вселенной в которых время течет тем медленнее, чем дальше от наблюдения. Т.е. наблюдается космологическое красное смещение. См. "Космологическое красное смещение спектра галактик в стационарной вселенной". https://www.researchgate.net/publication/366570520_Kosmologiceskoe_krasnoe_smesenie_spektra_galaktik_v_stacionarnoj_vselennoj?_sg%5B0%5D=hMhX7qn66EzbbZlH9q63ofEBKlRaoWALd0hFZFxBNtfntZqF55T5xyIW7ikd6Nzw8VmNQub3ye-0vUC7zSbJd65BF0gguth_SFdU8-cm.r36whJOoIcyg8DecZtbA4opv7Wn9Fd61kRlhdmXgIdBSRMa2SATYPfhEIsB0rfCyOiRA09DexRQO_MFFC6l03A

Ответить

—

Александр Березин

19.07.2023

Надо же, я даже не знал, что в 2023 году кто-то еще придерживается настолько неадекватных теорий, как стационарная Вселенная. Спасибо что проинформировали по этому вопросу.. В следующий раз советую провести что-то подобное в редакцию приличного журнала. В отказном письме рецензента для вас может быть небезынтересная информация.

Ответить

ещё комментарии

Valery Morozov

19.07.2023

Ответ не по-существу, любительский. Детка, извольте прочитать https://www.researchgate.net/publication/366570520_Kosmologiceskoe_krasnoe_smesenie_spektra_galaktik_v_stacionarnoj_vselennoj?_sg%5B0%5D=hMhX7qn66EzbbZlH9q63ofEBKlRaoWALd0hFZFxBNtfntZqF55T5xyIW7ikd6Nzw8VmNQub3ye-0vUC7zSbJd65BF0gguth_SFdU8-cm.r36whJOoIcyg8DecZtbA4opv7Wn9Fd61kRlhdmXgIdBSRMa2SATYPfhEIsB0rfCyOiRA09DexRQO_MFFC6l03A

Ответить

—

Александр Березин

20.07.2023

Вам нужно немедленно извиниться за "детку", и держать себя в руках дальше. После того, как вы это сделаете. диалог с вами возобновится.

Ответить

—

Valery Morozov

20.07.2023

Ну, внучек. "Детка" это оскорбление? Или русский для Вас не родной? Лескова, Горького не читали? Ныне оскорбление - "блогер" или "фрик". С чего вы решили, что мне интересно Ваше мнение? У вас нет ничего кроме мнения. И то мнение не профессионала. Или Вы профессионал?

Ответить

—

Александр Березин

20.07.2023

Да, "детка" -- это оскорбления, а русский язык с Лесокова и Горького заметно изменился. Надо приносить извинения.

Ответить

Лев Раскин

06.11.2022

Что такое большой взрыв и чем он отличается от инфляционного расширения?

Ответить

Greg Rabe

08.09.2022

А мне теория Горькавого нравится )))

Ответить

Николай К

04.09.2022

В теории БВ есть очень много интересных моментов, из-за которых она до сих пор является всего лишь теорией. Самое интересное, на мой взгляд - это время. Считается, что в сингулярности времени не было. А после БВ - появилось. Время - величина дискретная, или некая функция? Мы до сих пор не знаем абсолютного определения времени. Если выводить его из скорости света, то скорость света зависит от оптической плотности среды. Если в точке сингулярности плотность стремилась к бесконечности, то скорость света стремилась бы к 0. И течение времени равнялось 0. После БВ плотность начала уменьшаться, скорость течения времени увеличиваться. Значит, и время начало "ускоряться" плавно, пропорционально плотности? Тогда ничего загадочного в инфляции вселенной нет. Это с точки зрения нынешней скорости времени инфляция была стремительной - за доли секунды. А тогда просто время текло медленнее, а расширение было нормальным. Тогда и красное смещение вселенной - всего лишь результат уменьшения плотности и, следовательно, ускорения скорости времени.

Ответить

—

Александр Березин

04.09.2022

"Если выводить его из скорости света, то скорость света зависит от оптической плотности среды" Из этого вытекает, что выводить время из скорости света нельзя, вы не находите? Иначе получится, что в вакууме и на Земле (и внутри нее) время течет по разному. Что-то незаметно.

Ответить

ещё комментарии

Николай К

04.09.2022

На текущий момент время - величина синтетическая, типа Ампера в электротехнике. У нас есть определение в СИ - "секунда - интервал времени, равный 9 192 631 770 периодам излучения..." и т.д. Т.е. мы даже не знаем, существует ли оно в принципе, вообще?

Иначе получится, что в вакууме и на Земле (и внутри нее) время течет по разному. Что-то незаметно.

С Эйнштейном спорите? Эффект замедления времени вблизи массы оспорить пытаетесь?

Ответить

—

Александр Березин

05.09.2022

"С Эйнштейном спорите? Эффект замедления времени вблизи массы оспорить пытаетесь?" Я веду речь вовсе не о замедлении времени вблизи массы. А о том, что скорость света в разных средах сильно разная. В воде -- на четверть меньше, чем в вакууме. В стекле -- на треть меньше. Значит ли это, что время в стекле течет в полтора раза медленнее? Ну конечно же нет.

Ответить

—

Николай К

06.09.2022

Боюсь, что мы сейчас утонем в определениях))) Я написал начало определения секунды, надеясь, что полное определение всплывёт у вас в голове. Как и любая попытка человека определить некие абсолютные (а для человека - абстрактные) величины, все определения либо снабжаются кучей условий, как в определении секунды - "данное определение относится к атому цезия, находящемуся в покое при температуре 0 К", либо просто на глазок: километр - 1/40 000 длины полярной окружности без учёта гравитационных волн, либраций луны, апогелия и перигелия. А так же других воздействий пространства-времени. Аналогично час = 1/24 периода вращения Земли. Поэтому и скорость света в качестве фундаментальной постоянной берётся именно в вакууме. А вакуум - это "пространство, свободное от вещества". Т.е. протовещество, его существование, плотность и влияние на скорость света вообще не берётся в расчёт. Добавьте сюда то, что мы не знаем геометрию вселенной. Эвклидова ли она? При данных примерных определениях километра, часа, вакуума и геометрии скорость света в вакууме будет величиной о-о-очень приблизительной. При этом даже не догадываясь, чем конкретно ограничена скорость света в вакууме. И именно скорость света в вакууме я и предлагал брать для вычисления времени. Однако, Вы правы в том, что скорость света нельзя брать за основу для вычисления скорости времени в первые доли секунды после БВ. Но просто потому, что первые фермионы и бозоны появились значительно позднее. Не говоря уже о стекле и воде. Именно поэтому я и предлагал рассчитывать время по скорости света в виде вопроса, а не утверждения. Вы не заметили там слово "если"? Как некую абстракцию, помогающую понять природу процесса. Так же, как принято описывать БВ в секундах и километрах, хотя Земли с её окружностью и периодами вращения в тот момент ещё не существовало.

Ответить

—

Лев Раскин

06.11.2022

На глазок! Атомы всегда колеблются, абсолютный нуль недостижим. Хорош пустомудрствовать.

Ответить

—

Лев Григорьев

06.11.2022

Но к нему уже вплотную приблизились. Немецкие ученые в прошлом году установили новый рекорд самой низкой температуры, когда-либо зафиксированной в лабораторных условиях. Они достигли температуры всего на 38 триллионных долей градуса Цельсия выше абсолютного нуля. Этого удалось добиться сбросив со 120-метровой высоты в Бременской башне по изучению микрогравитации магнитную камеру с облаком из примерно 100 тыс. атомов рубидия, охлажденным до 2 миллиардных долей градуса Цельсия.

Ответить

Sergey Prokofiev

06.09.2022

Мне кажется вселеная это место где химические элементы сталкиваются и смешиваются меж собой. А большего взрыва не было Существует взрывы звезд или планет которые должны стать звездами от сюда и галактики и вообще жизнь на земле ,и существует не материальный мир который и способствует образованию чего либо .

Ответить

Valery Morozov

19.07.2023

В Вашем возрасти пора знать, что скорость света зависит от гравитационного потенциала.

Ответить

—

Александр Березин

19.07.2023

А в вашем возрасте пора бы осознавать, что скорости света в вакууме и стекле, например, различаются в 1,5 раза -- а в открытом космосе в, допустим, ближайшей точке Лагранжа, и на Земле не различаются даже на 1,0005 раза. В этом случае вы не пытались бы самоутверждаться, пересказывая программу средней школы, не замечая всю неуместность этого пересказа в данном случае.

Ответить

—

Valery Morozov

19.07.2023

Не понял, Вы это всерьез? ЭТО есть в программе школы? Удивили. Был такой чудак Эйнштейн он показал что в в вблизи массивных тел скорость света ЗАМЕДЛЯЕТСЯ. Так почему скорость света в миллионы раз возросла в момент инфляции? Эйнштейн тупой? Или Старобинский?

Ответить

—

Александр Березин

20.07.2023

"ЭТО есть в программе школы?" Конечно есть. "Был такой чудак Эйнштейн он показал что в в вблизи массивных тел скорость света ЗАМЕДЛЯЕТСЯ. Так почему скорость света в миллионы раз возросла в момент инфляции? Эйнштейн тупой? Или Старобинский?" В огороде бузина, а в Киеве дядька? Вы бы выражали свою мыслью более развернуто, что ли.

Ответить

—

Valery Morozov

20.07.2023

Я не занимаюсь репетиторством.

Ответить

Zhe Sh

03.09.2022

"По ней исходное состояние Вселенной — некая сингулярность, точка, в которой плотность вещества была бесконечной." Очень неаккуратный пассаж. Сингулярности ОТО - артефакт ее классических уравнений, свидетельствующий только о том, что эта теория неприменима в подобных критических точках. Квантовая теория гравитации, безусловно, эти бесконечности ликвидирует. "Жаль только, жить в эту пору прекрасную уж не придется ни мне, ни тебе." :(

Ответить

—

Александр Березин

04.09.2022

"Очень неаккуратный пассаж. Сингулярности ОТО - артефакт ее классических уравнений, свидетельствующий только о том, что эта теория неприменима в подобных критических точках." Проблема в том, что ОТО -- это единственная подтвержденная на сегодня теория, затрагивающая вопрос. "Квантовая теория гравитации, безусловно, эти бесконечности ликвидирует." А вот у квантовой теории гравитации на сегодня с подтверждениями плохо, да, тут вы правы. Я тоже сомневаюсь в существовании сингулярности к началу Большого взрыва, но описывать-то надо то, что мы имеем, а не то, что мы надеемся иметь в будущем.

Ответить