У дома

Документация

Теории за произхода на Вселената. Колко теории има за произхода на Вселената? Теорията за Големия взрив: Произходът на Вселената

Теории за произхода на Вселената. Колко теории има за произхода на Вселената? Теорията за Големия взрив: Произходът на Вселената

Вселената е мистериозна и колкото повече науката научава за нея, толкова по-удивителна изглежда тя. Първата реакция на теории като представените тук може да бъде смях. Но какво може да бъде по-странно от това, което вече знаем?

1. Всичко наоколо - "Матрицата"

Мнозина гледаха филма, където героят на Киану Рийвс научава с изумление, че целият свят около него е „Матрицата“, тоест нещо като гето, създадено за хората от компютърен супер-ум. Разбира се, това е измислица, но имаше учени, които бяха готови да приемат тази идея сериозно.

Ник Бостром Британският философ Ник Бостром предположи, че целият ни живот е просто изключително сложна игра, напомняща на The Sims: развитието на индустрията на видеоигрите може да доведе до способността да изграждаме собствени модели на света около нас и всеки може да живейте завинаги в отделна виртуална реалност. Ако всичко върви към това, няма гаранция, че нашият свят не е код, написан от неизвестен програмист, чиито възможности са значително по-високи от човешките. Сайлас Бийн, физик от университета в Бон в Германия, погледна по друг начин: ако всичко наоколо е компютърно изображение, тогава трябва да има някаква линия, отвъд която можете да различите „пикселите“, които съставляват всичко. Бийн смята границата на Грайзен-Зацепин-Кузмин за такава граница: без да навлизаме в научни тънкости, можем само да кажем, че немският физик вижда в него едно от доказателствата, че живеем в изкуствено създадена програма, и прави все повече и повече се опитва да открие компютър, на който е инсталиран.

2. Всеки от нас има "двойник"

Със сигурност знаете толкова популярна приключенска история - има кошмарен свят, в който всеки има "зло" алтер его и всеки добър герой трябва рано или късно да се бие с него и да вземе надмощие. Тази теория се основава на факта, че светът около нас е безкраен брой комбинации от един набор от частици, нещо като стая с деца и огромен конструктор Lego: с известна степен на вероятност те могат да добавят едно и също нещо от блокове , само по различни начини. При нас е същото - може би някъде се е родило точното ни копие. Вярно е, че вероятността за среща е незначителна - учените казват, че разстоянието от нашия "двойник" до нас може да бъде от 10 до 1028 м.

3. Световете могат да се сблъскат

Може да има много други извън нашия свят и нищо не изключва възможността за сблъсъка им с нашата реалност.

Антъни Агире Калифорнийският физик Антъни Агире го описва като гигантско огледало, падащо от небето, в което ще видим собствените си уплашени лица, ако имаме време да разберем какво се случва, а Алекс Виленкин и колегите му от университета Туфтс, САЩ, са сигурни че са открили следи от подобен сблъсък. Реликтовото излъчване е слаб електромагнитен фон, който прониква в цялото космическо пространство: всички изчисления показват, че то трябва да е еднородно, но има места, където нивото на сигнала е по-високо или по-ниско от обикновено - Виленкин смята, че точно това е остатъчните явления на сблъсък на два свята са.

4. Вселената е огромен компютър

Едно е да се приеме, че всичко наоколо е видеоигра, и съвсем друго е да се твърди, че Вселената е огромен суперкомпютър: такава теория съществува и според нея галактиките, звездите и черните дупки са компонентите на огромен компютър.

Влатко Ведрал Оксфордският професор по квантова информатика Влатко Ведрал стана апологет на теорията: той смята, че основните тухли, от които е изградено всичко, не са частици материя, а битове – същите единици информация, с които работят обикновените компютри. Всеки бит може да съдържа една от двете стойности: "1" или "0"; "да" или "не" - професорът е убеден, че дори субатомните частици са съставени от трилиони такива стойности и взаимодействието на материята се случва, когато много битове прехвърлят тези стойности един на друг. Същата гледна точка споделя и Сет Лойд, професор в Масачузетския технологичен институт: той съживи първия в света квантов компютър, използвайки атоми и електрони вместо микрочипове. Лойд предполага, че Вселената непрекъснато коригира динамиката на собственото си развитие.

5. Живеем в черна дупка

Разбира се, знаете нещо за черните дупки – например, че имат такова привличане и плътност, че дори светлината не може да избяга оттам, но едва ли ви е хрумнало, че в момента се намираме в една от тях.

Никодем Поплавски Но хрумна на учен от Университета в Индиана - доктор по теоретична физика Никодем Поплавски: той твърди, че хипотетично нашият свят може да бъде погълнат от черна дупка и в резултат на това се озоваваме в нова Вселена - в края на краищата , все още не се знае какво се случва с предмети, попаднали в такава гигантска "фуния". Изчисленията на физика предполагат, че преминаването на материята през черна дупка може да бъде аналогично на Големия взрив и да доведе до образуването на друга реалност. Свиването на пространството, от една страна, може да доведе до разширяване от друга, което означава, че всяка черна дупка е потенциална „врата“, водеща към нещо, което все още не е проучено.

6. Човечеството е засегнато от ефекта на „време на куршума“

Със сигурност много хора си спомнят сцените в киното, когато летящ куршум или падащо стъкло внезапно замръзват и камерата ни показва този обект от всички страни. Нещо подобно може да се случи и с нас. Големият взрив се случи преди около 14 милиарда години, но скоростта на разширяване на Вселената, противно на физическите закони, все още се увеличава, въпреки че силата на гравитацията, изглежда, трябва да забави този процес. Защо се случва това? Повечето физици твърдят, че е "антигравитация", която всъщност раздалечава галактиките, но служителите на два испански университета са разработили алтернативна теория: не Вселената се ускорява, а времето постепенно се забавя. Тази теория би могла да обясни защо за нас галактиките се движат все по-бързо и по-бързо – светлината продължава толкова дълго, че не виждаме сегашното им състояние, а далечното минало. Ако испанските учени са прави, може да има момент в бъдещето, когато за хипотетичен „външен наблюдател“ нашето време на практика ще спре.

Вселена - холограма

Свикнали сме да възприемаме света в три измерения.Учени от Националната лаборатория Енрико Ферми към Министерството на енергетиката на САЩ обаче предположиха, че Вселената е холограма, тоест изглежда само обемна, но всъщност е плоска. Според тяхната хипотеза пространство-времето може да бъде представено под формата на малки блокчета, като картина от екран, състояща се от пиксели. Всеки от тези блокове е толкова малък, че дори по-малките дължини просто нямат физическо значение.

Директорът на лабораторията Крейг Хоган и неговите колеги се опитват да докажат, че пространство-времето е квантова система, като материята и енергията, и се формира от вълни. За да направят това, те сглобиха устройство, наречено холометър. Холометърът излъчва два мощни лазерни лъча, които или се сближават, или се разминават. Ако тяхната яркост се колебае, това ще потвърди, че пространство-времето също се колебае, което означава, че има свойствата на двуизмерна вълна. Експериментът започна миналото лято и ще продължи около година. Трудно е да се каже как това ще се отрази на човечеството. Въпреки това, ако предположението на физиците от Fermilab е правилно, тогава количеството информация във Вселената е ограничено, така че има ограничение за всичко, което можем да измерваме, мислим и правим.

квантова пяна
като тъканта на вселената

Пространството-времето изглежда непрекъснато и гладко,но е много вероятно на микро ниво да е подредено съвсем различно. През 1955 г. физикът Джон Уилър предлага концепцията за квантовата пяна. Тази концепция се основава на предположението, че наред с обикновените частици има и виртуални частици, които се образуват от енергия и се анихилират в съответствие с принципа на неопределеността на Хайзенберг. Тези процеси пораждат квантови флуктуации, поради което пространство-времето е изкривено по скалата на стойностите на Планк.

Концепцията за квантовата пяна рисува невероятни картини - например най-малките черни дупки и червеи, получени от взаимодействието на виртуални частици - и може да бъде полезна, за да обясни раждането на Вселената и нейната структура. Все още обаче не е възможно да се докаже или опровергае – някои учени се съмняват, че виртуалните частици изобщо съществуват.

Нашата Вселена е резултат от сблъсък на триизмерни светове

Моделът, предложен от Пол Стайнхард и Нийл Турок, наподобява теорията за Големия взрив,но изключва самия Голям взрив. Изследователите са съгласни, че Вселената се е разширявала и охлаждала през последните 15 милиарда години, но смятат, че преди това не е имало сингулярност. Според тях отначало Вселената е била студена и почти празна и висока, но крайната температура и плътност й били дадени от сблъсъка на два триизмерни свята - брани, движещи се по друго, скрито измерение. В различни точки сблъсъкът не е станал едновременно, тъй като Вселената не е хомогенна – така биха могли да се появят галактиките.

Екпиротичният модел се основава на разпоредбите на теорията на струните, следователно предполага съществуването на други светове. Вярно е, че не можем да ги наблюдаваме, тъй като частиците и светлината не проникват там. През 2002 г. Steinhardt и Turok разширяват своя модел и го наричат цикличен. Според нея след сблъсък браните се разделят, а след това отново се сближават и така до безкрай.

Пространство-време - свръхтечна течност

Ключовата задача на съвременната физика е да премахне противоречията между общата теория на относителността и квантовата механика.Някои изследователи смятат, че концепцията, че пространство-времето е свръхтечна течност, ще помогне да се отървем от тях. Физикът Тед Джейкъбсън сравни пространство-времето с водата. Отделните водни молекули нямат своите свойства, но въпреки това са зададени. Стефано Либерати и Лука Мачионе решават да тестват хипотезата върху светлинните кванти. Те предполагат, че пространството-времето се държи като течност само в специални случаи, като високоенергийни фотони. Такива фотони трябва да губят енергия на дълги разстояния като затихнали вълни в други среди.

Либерати и Макионе наблюдаваха радиация от остатък от свръхнова в мъглявината Рак, разположена на 6500 светлинни години от Земята. Те не откриха никакви отклонения и стигнаха до заключението, че флуидните ефекти на пространство-времето са или изключително слаби, или несъществуващи. Но ако фотоните губят енергия, това би означавало, че скоростта на светлината във вакуум не е постоянна, което противоречи на общата теория на относителността. Либерати и Мачионе не изоставиха концепцията. Въпреки това, дори привържениците на идеята, че пространство-времето е свръхтечна течност, всъщност не се надяват да намерят потвърждение.

вселени
в черни дупки

Хората, с изключение на братя Нолан, не знаят какво има вътре в черните дупки.Според Никодем Поплавски те водят към други вселени. Айнщайн вярвал, че материята, попадаща в черна дупка, се компресира в сингулярност. Според уравненията на Поплавски, в другия край на черна дупка е бяла дупка – обект, от който се изхвърлят само материята и светлината. Тази двойка образува червейна дупка и всичко, стигайки там от едната страна и излизайки от другата, образува нов свят. В началото на 90-те години на миналия век физикът Лий Смолин предложи подобна и малко по-странна хипотеза: той също вярваше във вселените от другата страна на черна дупка, но смяташе, че те се подчиняват на закон като естествения подбор: те се възпроизвеждат и мутират в хода на еволюция.

Теорията на Поплавски може да хвърли малко светлина върху няколко „тъмни“ места в съвременната физика: например откъде идва космологичната сингулярност преди Големия взрив и гама-лъчите на ръба на нашата Вселена или защо Вселената не е сферична , но, очевидно, плосък. Критиците на учения посочват, че природата на първичния свят, от който произлизат всички останали вселени, все още остава загадка. Въпреки това, дори скептиците не смятат, че хипотезата на Поплавски е по-малко правдоподобна от предположението на Айнщайн за сингулярността.

Съзнателният ум [В търсене на фундаментална теория] Дейвид Джон Чалмърс

3. Когнитивно моделиране

В този и следващите параграфи ще илюстрирам срива на редуктивното обяснение чрез критично изследване на редица концепции за съзнание, предложени от изследователи от голямо разнообразие от дисциплини. Не всички тези концепции са били предлагани като редуктивни обяснения на съзнателния опит, въпреки че често са били третирани по този начин; във всеки случай обаче е полезно да се види какво може и какво не може да се постигне с тези концепции. По пътя ще бъде интересно да се отбележат различните нагласи на тези изследователи към трудните въпроси, които възникват във връзка със съзнателния опит.

Първо ще разгледам концепции, базирани на когнитивно моделиране.Когнитивното моделиране е много подходящо за решаване на повечето проблеми в когнитивната наука. Чрез създаване на модел на причинно-следствената динамика на когнитивните процеси е възможно да се обясни производството на поведение от когнитивен агент. Това позволява добро обяснение на такива психологически явления като учене, памет, възприятие, контрол на действията, внимание, категоризация, езиково поведение и т.н. Ако имаме модел, който улавя причинно-следствената динамика на някой, който например е в процес на обучение , това означава, че всичко, което ще реализира такава динамика в подходяща среда, ще бъде в процес на обучение. Въз основа на този модел можем да разберем как се изпълняват определени функции и това е всичко, което трябва да обясним, за да обясним ученето. Но това не е достатъчно, за да обясни съзнанието. Във връзка с който и да е модел, който показахме, може да се зададе допълнителен въпрос защо прилагането на този модел трябва да бъде придружено от съзнание. И на този въпрос не може да се отговори с помощта на просто описание или анализ на такъв модел.

Понякога се възразява, че предполагаемите модели на съзнанието не могат да бъдат тествани, тъй като е невъзможно да се провери дали нещата, които прилагат тези модели, ще бъдат съзнателни. Това наистина е проблем, но има и по-дълбок проблем. Дори и да имаме (за невъзможно) имаше "експериментометър", с който можеше да се погледне вътре в такива обекти и да се каже дали са в съзнание, това само би позволило да се установи корелация. Ще знаем, че когато този модел се прилага, съзнанието винаги се намира. Но това не би обяснило съзнанието по начина, по който подобни модели обясняват други психични явления.

Такива модели, разбира се, могат да обяснят "съзнанието" в психологическия смисъл на термина, ако то е конструирано като някакъв вид когнитивна или функционална способност. Много от съществуващите "модели на съзнание" могат с най-доброжелателно отношение да бъдат интерпретирани в тази светлина. Можем да гледаме на тях като на обяснения за докладване, внимание, интроспективни способности и т.н. Но никой от тях дори не се доближава до обяснение защо тези процеси трябва да бъдат придружени от съзнателно преживяване. Примерите, които ще бъдат обсъдени сега, ще илюстрират това.

Първият пример е свързан с когнитивния модел, представен от Бернард Баарс (Baars 1988) като част от книгата за третиране на съзнанието от гледна точка на когнитивната психология. Баарс използва различни експериментални данни, за да обоснове основната си теза, че съзнанието е нещо като глобално работно пространствов разпръсната система от интелигентни информационни процесори. Когато тези процесори имат достъп до глобалното работно пространство, те предават съобщението на цялата система, сякаш са го написали на черна дъска. Това, което изпълва глобалното работно пространство, е съдържанието на съзнанието.

Baars използва този модел, за да обясни впечатляващия набор от свойства на нашите процеси. Този модел предоставя много обещаващ фон за обяснение на достъпа на субекта до информация и неговата роля във вниманието, отчетността, доброволния контрол и дори във формирането на представа за себе си. По този начин глобалният модел на работното пространство е много подходящ за обяснение на съзнанието в неговата съвкупност от психологически значения. Сега имаме поне обща теория осъзнаване.

Тук обаче няма да намерим редуктивно обяснение опит.Въпросът защо тези процеси трябва да произвеждат опит просто не се разглежда. Може да се предположи, че според тази теория съдържанието на опита съвпада точно с това, което изпълва глобалното работно пространство. Но дори това да е вярно, нищо в самата теория не обяснява защо информацията в глобалното работно пространство е това, което се преживява. В най-добрия случай тази теория може да каже, че информацията се преживява, защото е такава глобално достъпни.Но тогава същият въпрос се възпроизвежда в различна форма: защо глобалната достъпност трябва да генерира съзнателно преживяване? Този свързан проблем не е разгледан в работата на Баарс.

Баарс засяга този въпрос мимоходом: „Скептичният читател може... да бъде озадачен дали ние наистина описваме съзнателно преживяване, или можем да се справим само с инцидентни явления, свързани с него“ (стр. 27). Отговорът му е, че най-малко научните теории намерете подходикъм "самото нещо".

Например биологията обяснява саматанаследственост, а не само свързани явления. Но това, както видяхме, означава, че общата разлика между съзнанието и подобни феномени тук просто се игнорира. Когато става въпрос за наследственост, трябва да обясним само функциите. В случая на съзнанието има допълнително нещо, което трябва да се обясни – самият опит. Така теорията на Баарс може да се разглежда като интересен подход към когнитивните процеси, залегнали в основата на съзнанието, който индиректно подобрява нашето разбиране за съзнанието, но в същото време оставя незасегнати ключовите въпроси - защо съществува съзнанието и как то възниква от когнитивните процеси ?

Ориз. 3.2. Когнитивният модел на съзнанието на Денет. (Източник: Фигура 9.1, стр.155 в Daniel C. Dennett, Мозъчни бури: Философски есета върху ума и психологията, The MIT Press. Авторско право © 1987 от Bradford Books, Publishers. С любезното съдействие на The MIT Press)

Даниел Денет също предлага когнитивен модел на съзнанието. Всъщност той създаде поне два такива модела. Първият от тях (виж Dennett 1978c), моделът "кутия и стрелка", изобразява потока от информация между различните модули (Фигура 3.2). Ключови в този модел са: (1) модул за възприятие, (2) съхранение на краткосрочна памет М,получаване на информация от модула за възприятие, (3) система за управление, която взаимодейства с паметта чрез въпроси и отговори и може да насочи вниманието към данните на перцептивния модул, и (4) инстанция, която изпълнява "връзки с обществеността", която получава инструкции да извършва речеви действия от системата за управление и да ги преобразува в изявления на публичния език.

Какво може да обясни този модел? Въпреки че е представено в много опростена форма (и Денет вероятно няма да спори с това), ако се изчерпи, може да обясни способност за докладване, тоест способността ни да докладваме за съдържанието на нашите вътрешни състояния. Той също така предоставя рамка за обяснение на способността ни да използваме перцептивна информация, за да контролираме поведението си, да разберем интроспективно нашите вътрешни състояния и т. н. Но не обяснява защо трябва да има нещо в системата, където се извършват тези процеси, което изразява това, което тя е като. - да бъде система с подобни процеси.

В Mind Explained, Dennett (1991) развива по-подробна концепция, черпейки от голяма част от последните изследвания в областта на когнитивната наука. Предложеният тук модел е по същество пандемичен модел, в който виждаме много малки агенти, които се борят за внимание, като този, който крещи най-силно, играе главната роля в оркестрирането на по-късните процеси. Според този модел няма "щаб", от който се осъществява контрол, а множество канали за едновременно въздействие. Денет добавя към тази концепция, като черпи от данни от невронауката, еволюционната биология, конекционистки модели и генеративни системи, обсъждани в произведения за изкуствен интелект.

Въпреки сложността на тази концепция, тя е насочена към разглеждане главно на същите явления като предишната. В най-добрия случай би могло да обясни способността за докладване и по-общо влиянието на различни видове информация върху контрола на поведението. Това също може да обясни фокуса на вниманието. Той провокативно интерпретира някои от нашите когнитивни способности, но подобно на модела, който го предшества, не казва нищо защо тези способности трябва да бъдат придружени от съзнателен опит.

За разлика от повечето автори, които предлагат когнитивни модели, Денет заявява недвусмислено, че неговите модели биха могли да обяснят всичко, което трябва да бъде обяснено за опита. По-специално той смята, че за да се обясни съзнанието, е необходимо само да се обяснят такива функционални явления като способността да се дава сметка и контрол; всяко явление, което изглежда излиза извън обхвата на подобни обяснения, не е нищо повече от химера. Понякога изглежда просто предполага, че всичко е обяснено при обяснението на различните функции (виж, например, Dennett 1993a, стр. 210), но в друг момент той излага аргументи. Някои от тези аргументи ще разгледам по-късно.

Подобна критика може да бъде изразена по отношение на подходите за когнитивно моделиране на ума на Чърчланд (Curchland 1995), Джонсън-Лейрд (Johnson-Laird 1988), Шелис (Shallice 1972, 1988a, 1988b) и много други. Всички те предлагат интересни интерпретации на когнитивните функции, без да засягат наистина трудни въпроси.

От книгата Философска фантастика, или Инструкции за потребителя на Вселената автор Райтер Майкъл

ТЕОРЕТИЧНО МОДЕЛИРАНЕ Основаното на модел мислене не е нищо ново. Всеки автор на психотерапевтичния метод изгражда свой собствен модел на ума, но малцина са готови да признаят какво са направили. Терапевтите в своите писания отдават най-вече почит на жанра

От книгата НИЩО ОБИКНОВЕНО автор Милман Дан

Моделирането на идеалната актьорска игра може да бъде пример за възвишено изкуство, трансценденталната практика на трансцендентиране на собственото его и прераждане в друг човек. Актьорството е много по-разпространено от професионалното и

От книгата Стратегии на гениите (Аристотел Шерлок Холмс Уолт Дисни Волфганг Амадеус Моцарт) автор Дилтс Робърт

Моделиране "По принцип няма история, има само биография." Моделирането на Emerson "Essay" е процесът, чрез който сложно събитие или поредица от сложни събития се разбиват на малки сегменти, така че да могат да бъдат повторени, без да се изпуска от поглед. регион

От книгата Социална философия автор Крапивенски Соломон Елиазарович

Моделиране на гениални стратегии Целта на моделирането не е да създаде единична "истинска" "карта" или модел на нещо, а по-скоро да обогати нашето разбиране, за да взаимодействаме с реалността по по-ефективен и екологичен начин. Модел

От книгата Философия на случайността авторът Лем Станислав

Моделиране. Моделирането във философската литература се разбира като такъв метод на научно познание, при който изследването се извършва не върху обекта, който ни интересува (оригинал), а върху негов заместител, подобен на него в определени отношения (на аналог). Като в

От книгата Норми в езиковото пространство автор Федяева Наталия Дмитриевна

Моделиране в науката и литературата Нека сега се обърнем към позицията на автора, като цяло, сякаш разкрита от нас благодарение на приложената тактика и стратегия на последователни актове на включване, извършвани от читателя по време на четене, и ще се опитаме да майстор

От книгата Разбиране на процесите авторът Тевосян Михаил

2.2.2 Моделиране на общия образ на нормален човек

От книгата на автора

2.2.3. Моделиране на видовия образ на нормален човек В този раздел изучаваме съдържанието зад формулата нормален човеки формиране на съответния образ на руската езикова картина на света. Психологията и социологията имат повече от едно определение

От книгата на автора

Глава 17 Изкривено социално пространство. Социално моделиране Човешкото самосъзнание направи човека непознат в този свят, породи чувство на самота и страх. Ерих Фром Следните думи принадлежат на нашия забележителен мислител Аркадий Давидович: -

Тери Пратчет описва традиционния възглед за създаването на Вселената така: „В началото нямаше нищо, което да експлодира“. Настоящият възглед за космологията предполага, че разширяващата се Вселена произлиза от Големия взрив и е добре подкрепена от доказателства под формата на CMB и червено изместване на далечната светлина: Вселената се разширява през цялото време.

И все пак не всички бяха убедени в това. През годините са предлагани различни алтернативи и мнения. Някои интересни предположения остават, уви, непроверими с настоящата ни технология. Други са полети на фантазия в бунт срещу неразбираемостта на Вселената, която сякаш се противопоставя на човешките представи за здравия разум.

Теория на стационарната вселена

Наблюденията на квазари в далечни (и стари, от наша гледна точка) галактики, които не съществуват в нашия звезден квартал, охладиха ентусиазма на теоретиците и най-накрая беше развенчан, когато учените откриха космическа фонова радиация. Въпреки това, въпреки че теорията на Хойл не му спечели лаври, той направи серия от изследвания, които показаха как във Вселената се появяват атоми, по-тежки от хелия. (Те се появяват по време на жизнения цикъл на първите звезди при високи температури и налягане). По ирония на съдбата той е и един от създателите на термина „голям взрив“.

Едуин Хъбъл забеляза, че дължините на вълните на светлината от далечни галактики се изместват към червения край на спектъра в сравнение със светлината, излъчвана от близките звездни тела, което показва загуба на енергия от фотони. "Червеното изместване" се обяснява в контекста на разширението след Големия взрив като функция на ефекта на Доплер. Вместо това привържениците на моделите на стационарна вселена предполагат, че фотоните на светлината губят енергия постепенно, докато пътуват през пространството, движейки се към по-дълги дължини на вълната, по-малко енергични в червения край на спектъра. Тази теория е предложена за първи път от Фриц Цвики през 1929 г.

Има редица проблеми, свързани с уморената светлина. Първо, няма начин да променим енергията на фотона, без да променим неговия импулс, което би трябвало да доведе до ефект на замъгляване, който не наблюдаваме. Второ, това не обяснява наблюдаваните модели на излъчване на светлина на свръхнова, които се вписват идеално в модела на разширяващата се вселена и специалната теория на относителността. И накрая, повечето уморени светлинни модели се основават на неразширяваща се вселена, но това води до фонов радиационен спектър, който е несъвместим с нашите наблюдения. Числено, ако хипотезата за уморената светлина беше вярна, цялото наблюдавано космическо фоново излъчване би трябвало да идва от източници, които са по-близо до нас от галактиката Андромеда (най-близката до нас галактика) и всичко отвъд нея би било за нас невидимо.

Вечна инфлация

Повечето съвременни модели на ранната Вселена постулират кратък период на експоненциален растеж (известен като инфлация), причинен от енергията на вакуума, по време на който съседните частици са бързо разделени от огромни области на пространството. След това надуване енергията на вакуума се разпада в гореща плазмена супа, в която се образуват атоми, молекули и т.н. В теорията за вечната инфлация този процес на инфлация никога не е завършвал. Вместо това космическите мехурчета ще спрат да се разширяват и ще влязат в нискоенергийно състояние, само за да се разширят в инфлационно пространство. Такива мехурчета биха били като мехурчета пара във вряща тенджера с вода, само че този път тенджерата щеше да става все по-голяма през цялото време.

Според тази теория нашата Вселена е един от мехурчетата на множествената вселена, характеризиращ се с постоянна инфлация. Един аспект на тази теория, който може да бъде тестван, е предположението, че две вселени, които са достатъчно близки, за да се срещнат, ще причинят смущения в пространството-времето на всяка вселена. Най-добрата подкрепа за такава теория би била намирането на доказателства за такова смущение във фона на CMB.

Първият инфлационен модел беше предложен от съветския учен Алексей Старобински, но той стана известен на Запад благодарение на физика Алън Гут, който предположи, че ранната Вселена може да се преохлади и да позволи експоненциален растеж да започне дори преди Големия взрив. Андрей Линде взе тези теории и разработи на тяхна основа теорията за "вечното хаотично разширение", според която вместо необходимостта от Голям взрив, с необходимата потенциална енергия, разширяването може да започне във всяка точка на скаларното пространство и да се случи постоянно в мултивселената.

Ето какво казва Линде: "Вместо вселена с един-единствен закон на физиката, вечната хаотична инфлация предполага самоутвърждаваща се и вечно съществуваща мултивселена, в която всичко е възможно."

Мираж на четириизмерна черна дупка

Стандартният модел на Големия взрив твърди, че Вселената е избухнала от безкрайно плътна сингулярност, но това не улеснява обясняването на почти еднаква температура, като се има предвид сравнително краткото време (по космически стандарти), изминало от това брутално събитие . Някои смятат, че това може да се обясни с неизвестна форма на енергия, която е накарала Вселената да се разширява по-бързо от скоростта на светлината. Група физици от Института по теоретична физика на Периметъра предположиха, че Вселената може да бъде по същество триизмерен мираж, създаден в хоризонта на събитията на четириизмерна звезда, колабираща в черна дупка.

Ниайеш Афшорди и колегите му проучиха предложение от 2000 г., направено от екип от университета Лудвиг Максимилиан в Мюнхен, че нашата вселена може да бъде само една мембрана, съществуваща в четириизмерна "обемна вселена". Те смятат, че ако тази масивна вселена съдържа и четириизмерни звезди, те биха могли да се държат като своите триизмерни колеги в нашата вселена – да експлодират в свръхнови и да се срутят в черни дупки.

Триизмерните черни дупки са заобиколени от сферична повърхност - хоризонта на събитията. Докато повърхността на хоризонта на събитията на 3D черна дупка е 2D, формата на хоризонта на събитията на 4D черна дупка трябва да бъде 3D – хиперсфера. Когато екипът на Афшорди симулирал смъртта на четириизмерна звезда, те открили, че изригналият материал образува триизмерна брана (мембрана) около хоризонта на събитията и бавно се разширява. Екипът предположи, че нашата вселена може да бъде мираж, образуван от отломки от външните слоеве на четириизмерна колапсираща звезда.

Тъй като една 4D обемна вселена може да е много по-стара или дори безкрайно стара, това обяснява равномерната температура, наблюдавана в нашата вселена, въпреки че някои скорошни доказателства сочат, че може да има отклонения, които правят традиционния модел по-добър.

Огледална вселена

Един от объркващите проблеми на физиката е, че почти всички приети модели, включително гравитацията, електродинамиката и теорията на относителността, работят еднакво добре при описването на Вселената, независимо дали времето върви напред или назад. В реалния свят обаче знаем, че времето се движи само в една посока и стандартното обяснение за това е, че нашето възприятие за времето е само продукт на ентропия, в който редът се разтваря в безпорядък. Проблемът с тази теория е, че тя предполага, че нашата Вселена е започнала с високо подредено състояние и ниска ентропия. Много учени не са съгласни с идеята за ранна вселена с ниска ентропия, която определя посоката на времето.

Джулиан Барбър от Оксфордския университет, Тим Козловски от университета в Ню Брънзуик и Флавио Меркати от Института по теоретична физика на периметъра разработиха теория, че гравитацията кара времето да тече напред. Те изучават компютърни симулации на частици с 1000 точки, взаимодействащи помежду си под въздействието на нютонова гравитация. Оказа се, че независимо от техния размер или размер, частиците в крайна сметка образуват състояние с ниска сложност с минимален размер и максимална плътност. След това тази система от частици се разширява в двете посоки, създавайки две симетрични и противоположни стрели на времето, а с това и по-подредени и сложни структури от двете страни.

Това предполага, че Големият взрив е създал не една, а две вселени, във всяка от които времето тече в обратна посока от другата. Според Барбър:

„Тази ситуация с две бъдеще ще покаже едно-единствено хаотично минало и в двете посоки, което означава, че по същество ще има две вселени от двете страни на централната държава. Ако са достатъчно сложни, и двете страни ще подкрепят наблюдатели, които могат да възприемат протичането на времето в обратна посока. Всички съзнателни същества ще определят своята стрела на времето като отдалечаване от централното състояние. Те ще си помислят, че сега живеем в тяхното далечно минало.”

Конформна циклична космология

Сър Роджър Пенроуз, физик от Оксфордския университет, вярва, че Големият взрив не е началото на Вселената, а само преход, тъй като преминава през цикли на разширяване и свиване. Пенроуз предполага, че геометрията на пространството се променя с времето и става все по-сложна, както е описано от математическата концепция на тензора на кривината на Weyl, който започва от нула и се увеличава с времето. Той вярва, че черните дупки действат чрез намаляване на ентропията на Вселената и когато последната достигне края на разширяването, черните дупки поглъщат материя и енергия и в крайна сметка една друга. Тъй като материята се разпада в черните дупки, тя изчезва в процеса на излъчване на Хокинг, пространството става хомогенно и се изпълва с безполезна енергия.

Това води до концепцията за конформна инвариантност, симетрията на геометрии с различни мащаби, но една и съща форма. Когато Вселената вече не може да отговаря на първоначалните условия, Пенроуз вярва, че една конформна трансформация ще доведе до изглаждане на геометрията на пространството и деградиралите частици ще се върнат в състояние на нулева ентропия. Вселената се срива в себе си, готова да избухне в нов Голям взрив. От това следва, че Вселената се характеризира с повтарящ се процес на разширяване и свиване, който Пенроуз разделя на периоди, наречени "еони".

Панроуз и неговият партньор Ваагн (Вахе) Гурзадян от Ереванския физически институт в Армения, събраха сателитни CMB данни на НАСА и казаха, че са открили 12 отделни концентрични пръстена в данните, за които смятат, че могат да бъдат доказателство за гравитационни вълни, причинени от сблъсък на супермасивно черно. дупки в края на предишния еон. Засега това е основното доказателство на теорията на конформната циклична космология.

Студеният голям взрив и колапсиращата вселена

Стандартният модел на Големия взрив казва, че след като цялата материя избухна от сингулярността, тя набъбна в гореща и плътна вселена и започна бавно да се охлажда в продължение на милиарди години. Но тази сингулярност създава редица проблеми, когато се опитваме да я вместим в общата теория на относителността и квантовата механика, така че космологът Кристоф Ветерих от университета в Хайделберг предположи, че Вселената е могла да започне като студено и огромно празно пространство, което става активно само защото договори, които не могат да се разширяват според стандартния модел.

В този модел червеното отместване, наблюдавано от астрономите, може да се дължи на увеличаването на масата на Вселената, докато тя се свива. Светлината, излъчвана от атомите, се определя от масата на частиците, повече енергия се появява, когато светлината се движи към синята част на спектъра и по-малко към червената.

Основният проблем с теорията на Wetterich е, че тя не може да бъде потвърдена чрез измервания, тъй като ние сравняваме само съотношенията на различните маси, а не самите маси. Един физик се оплака, че този модел е подобен на казването, че Вселената не се разширява, а че линейката, с която я измерваме, се свива. Ветерих каза, че не смята своята теория за заместител на Големия взрив; той само отбеляза, че корелира с всички известни наблюдения на Вселената и може да бъде по-„естествено“ обяснение.

Картър кръгове

Джим Картър е учен любител, който е разработил лична теория за Вселената, базирана на вечна йерархия от „цирклони“, хипотетични кръгли механични обекти. Той вярва, че цялата история на Вселената може да се обясни като поколения цирклони, развиващи се в процеса на възпроизвеждане и делене. Ученият стигна до това заключение, след като наблюдава перфектен пръстен от мехурчета, излизащи от дихателния му апарат, докато се гмуркаше през 70-те години на миналия век, и усъвършенства теорията си с експерименти, включващи контролирани димни пръстени, кофи за боклук и гумени чаршафи. Картър ги смята за физическото въплъщение на процес, наречен цирклон синхрон.

Той каза, че синхронът с цирклон е по-добро обяснение за създаването на Вселената от теорията за Големия взрив. Неговата теория за живата вселена постулира, че поне един водороден атом винаги е съществувал. В началото един-единствен антиводороден атом плаваше в триизмерна празнота. Тази частица имаше същата маса като цялата Вселена и се състоеше от положително зареден протон и отрицателно зареден антипротон. Вселената беше в пълна идеална дуалност, но отрицателният антипротон се разширяваше гравитационно малко по-бързо от положителния протон, което доведе до загуба на относителна маса. Те се разширяват един към друг, докато отрицателната частица погълне положителната и образуват антинеутрон.

Антинеутронът също беше неуравновесен по маса, но в крайна сметка се върна в равновесие, което доведе до разделянето му на два нови неутрона от частица и античастица. Този процес предизвиква експоненциално увеличаване на броя на неутроните, някои от които вече не се разделят, а се унищожават във фотони, които формират основата на космическите лъчи. В крайна сметка Вселената се превърна в маса от стабилни неутрони, които съществуваха известно време преди да се разпаднат, и позволиха на електроните да се комбинират с протоните за първи път, образувайки първите водородни атоми и изпълвайки Вселената с електрони и протони, активно взаимодействайки, за да образуват нови елементи.

Малко лудост не боли. Повечето физици смятат идеите на Картър за заблуди на неуравновесеното, които дори не подлежат на емпирично изследване. Експериментите с димния пръстен на Картър бяха използвани като доказателство за сега дискредитираната теория за етера преди 13 години.

Плазмената вселена

Докато в стандартната космология гравитацията остава основната движеща сила, в плазмената космология (в теорията на електрическата вселена) се прави голям залог на електромагнетизма. Един от най-ранните привърженици на тази теория е руският психиатър Имануел Великовски, който написва статия през 1946 г., озаглавена "Космос без гравитация", в която заявява, че гравитацията е електромагнитно явление, резултат от взаимодействието между зарядите на атомите, свободните заряди. и магнитните полета на слънцето и планетите. В бъдеще тези теории бяха разработени още през 70-те години от Ралф Юргенс, който твърди, че звездите работят върху електрически, а не върху термоядрени процеси.

Има много итерации на теорията, но редица елементи остават същите. Теориите за плазмената вселена твърдят, че слънцето и звездите се захранват електрически от дрейфови течения, че определени характеристики на планетарната повърхност са причинени от „супер мълния“ и че кометните опашки, марсианските прахови дяволи и образуването на галактики са всички електрически процеси. Според тези теории дълбокият космос е изпълнен с гигантски нишки от електрони и йони, които се усукват поради действието на електромагнитните сили в космоса и създават физическа материя като галактики. Плазмените космолози предполагат, че Вселената е безкрайна по размер и възраст.

Една от най-влиятелните книги по темата е Големият взрив никога не се е случил, написана от Ерик Лърнър през 1991 г. Той твърди, че теорията за Големия взрив неправилно е предсказала плътността на леките елементи като деутерий, литий-7 и хелий-4, че празнините между галактиките са твърде големи, за да бъдат обяснени от времевата рамка на теорията за Големия взрив, и че яркостта на повърхността на далечни галактики се наблюдава постоянна. , докато в разширяваща се Вселена тази яркост трябва да намалява с разстоянието поради червено изместване. Той също така твърди, че теорията за Големия взрив изисква твърде много хипотетични неща (инфлация, тъмна материя, тъмна енергия) и нарушава закона за запазване на енергията, тъй като се твърди, че Вселената е родена от нищото.

Напротив, казва той, плазмената теория правилно предсказва изобилието от светлинни елементи, макроскопската структура на Вселената и поглъщането на радиовълни, които причиняват космическия микровълнов фон. Много космолози твърдят, че критиката на Лернър към космологията на Големия взрив се основава на концепции, които се считат за грешни по време на неговото писане, и на обяснението му, че наблюденията на космолозите от Големия взрив носят повече проблеми, отколкото могат да решат.

Bindu vipshot

Досега не сме се занимавали с религиозните или митологични истории за създаване на Вселената, но ще направим изключение за историята на сътворението на индусите, тъй като тя може лесно да бъде свързана с научни теории. Карл Сейгън веднъж каза, че това е „единствената религия, в която времевата рамка е в съответствие със съвременната научна космология. Неговите цикли преминават от нашия обикновен ден и нощ до деня и нощта на Брахма, дълги 8,64 милиарда години. По-дълго от Земята или Слънцето съществува, почти половината време от Големия взрив."

Най-близкото нещо до традиционната идея за Големия взрив за Вселената се намира в индуистката концепция за bindu-vipshot (буквално „точков взрив“ на санскрит). Ведическите химни на древна Индия казват, че бинду випсотът произвежда звуковите вълни на сричката "ом", което означава Брахман, Абсолютната реалност или Бог. Думата "Брахман" има санскритския корен brh, означаващ "голям растеж", което може да се свърже с Големия взрив, според писанието Шабда Брахман. Първият звук "ом" се интерпретира като вибрация на Големия взрив, засечена от астрономите под формата на космическа микровълнова фонова радиация.

Упанишадите обясняват Големия взрив като един (Брахман), който желае да стане много, което е постигнал с Големия взрив като акт на воля. Сътворението често се изобразява като лила или „божествена игра“ в смисъл, че Вселената е създадена като част от играта и стартирането на Големия взрив също е част от нея. Но дали играта ще бъде интересна, ако има всезнаещ играч, който знае как ще играе?

1. Всичко наоколо - "Матрицата"