• Sănătate
• Sarcina
• Copii
• Relaţie
• Naştere

Ce legi urmează universul nostru? „Cum funcționează universul ● Dorința de a se schimba

Pagina curentă: 1 (cartea are 18 pagini în total) [pasaj de lectură disponibil: 5 pagini]

Serghei Parnovsky
Cum funcționează universul: o introducere în cosmologia modernă

Editor științific Anatoly Zasov

Editor Anton Nikolsky

Manager de proiect D. Petushkova

Corectori M. Milovidova, M. Savina

Dispunerea computerului E. Kukaleva

Design coperta S. Khozin

Ilustrator I. Zhuk

Publicația a fost pregătită în parteneriat cu Fundația Trajectory pentru inițiative non-profit (cu sprijinul financiar al lui N.V. Katorzhnov).

Fundația Trajectory pentru Sprijinul Inițiativelor Științifice, Educaționale și Culturale (www.traektoriafdn.ru) a fost creată în anul 2015. Programele Fundației vizează stimularea interesului pentru știință și cercetarea științifică, implementarea de programe educaționale, creșterea nivelului intelectual și a potențialului creativ al tineri, creșterea competitivității științei și educației autohtone, popularizarea științei și culturii, promovarea ideilor de conservare a patrimoniului cultural. Fundația organizează evenimente educaționale și populare în toată Rusia și promovează crearea de practici de succes de interacțiune în cadrul comunității educaționale și științifice.

Ca parte a proiectului de publicare, Fundația Trajectory sprijină publicarea celor mai bune exemple de literatură populară rusă și străină.

© Parnovsky S., 2017

© Publicare în limba rusă, traducere, design. Alpina Non-Fiction LLC, 2018

Toate drepturile rezervate. Lucrarea este destinată exclusiv uzului privat. Nicio parte a copiei electronice a acestei cărți nu poate fi reprodusă sub nicio formă sau prin orice mijloc, inclusiv postarea pe Internet sau în rețelele corporative, pentru uz public sau colectiv, fără permisiunea scrisă a proprietarului drepturilor de autor. Pentru încălcarea drepturilor de autor, legea prevede plata unei despăgubiri deținătorului drepturilor de autor în valoare de până la 5 milioane de ruble (articolul 49 din Codul contravențiilor administrative), precum și răspunderea penală sub formă de închisoare de până la 6 milioane de ruble. ani (articolul 146 din Codul penal al Federației Ruse).

* * *

Prefaţă

Cartea descrie istoria și starea actuală a cosmologiei - știința Universului în ansamblu. Este dedicat descrierilor ideilor de bază ale cosmologiei: Universul în expansiune, originea lui în timpul Big Bang-ului, evoluție, cantități caracteristice etc. Am încercat să răspundem la multe întrebări frecvente pe aceste subiecte. Vorbim în detaliu despre două mistere ale științei moderne care sunt direct legate de cosmologie - materia întunecată și energia întunecată.

Această carte este diferită de majoritatea cărților non-ficțiune. Regula de aur a scrierii lor este: fiecare formulă din text înjumătăţeşte numărul de potenţiali cititori. Cu toate acestea, am riscat și am folosit ecuații, dar numai acolo unde este nevoie de ele. Am încercat să reducem la minimum numărul de formule și să le facem cât mai simple, de înțeles pentru toți cei care au studiat matematica sau fizica la institut. Formulele sunt colectate în secțiuni speciale, marcate în cuprinsul cu asteriscuri ca „Material avansat”, și ar trebui considerate ca atare. În plus, ele sunt marcate în text cu o imagine a lui Albert Einstein.

Omiterea lor nu vă va împiedica înțelegerea materialului, dar există mai multe referințe la aceste secțiuni în textul principal, așa că vă recomandăm să le treceți cel puțin peste cap. Fiecare astfel de parte începe cu un scurt rezumat. Aceste secțiuni constituie un fel de simplu manual de cosmologie pentru cei care nu sunt familiarizați cu aparatul matematic al teoriei generale a relativității (denumit în continuare GTR), dar ar dori să înțeleagă de unde provin legile cosmologiei.

Restul cărții este destinat unui public larg, deși presupune un nivel minim de cunoștințe de matematică și fizică. Pentru cei care nu au nici măcar cunoștințe de bază despre astronomie, recomandăm cu căldură să citească mai multe cărți populare despre astronomie. Ca primă, oferim lucrarea lui Isaac Asimov din 1969 „The Universe: From the Flat Earth to Quasars”, care, totuși, este oarecum depășită, dar acest lucru este mai mult decât compensat de ușurința și claritatea textului. Alte sugestii de lectură sunt enumerate la sfârșitul secțiunii Concluzii.

Am încercat să prezentăm materialul fără simplificări tipice literaturii de știință populară și să explicăm pe ce bază se fac anumite ipoteze sau estimări în cosmologie. În acele probleme în care cosmologia modernă se confruntă cu probleme, nu numai că nu le-am ascuns, ci, dimpotrivă, le-am acordat o atenție sporită. Același lucru este valabil și pentru situațiile cu privire la care oamenii de știință nu au o opinie clară. Nu am încercat să transmitem ipotezele drept teorii stabilite, așa cum se întâmplă adesea. Într-un fel, această carte se află undeva între o carte de știință populară și un manual, fiind un fel de punte peste defileul care separă știința populară de știința adevărată.

Cartea se bazează pe monografia „Introduction to Modern Cosmology” [Parnovsky, Parnovsky, 2013], care a fost bine primită de un public mult mai larg decât ne așteptam. Am revizuit materialul ținând cont de întrebările și dorințele cititorilor și am încercat să explicăm toți termenii științifici pe care îi folosim.

Capitolul 1
Legile Universului

1.1. Originile cosmologiei

Această carte este dedicată cosmologiei - știința structurii și evoluției Universului ca întreg, a trecutului și viitorului său. Cosmologia nu este doar o știință tânără, ci foarte tânără; avea doar 100 de ani. Apariția sa este asociată cu publicarea în 1917 a lucrării lui Albert Einstein „Kosmologische Betrachtungen zur allgemeinen Relativitätstheorie” 1
Traducerea în limba rusă a fost publicată sub titlul „Questions of Cosmology and General Theory of Relativity” în cartea: Einstein A. Collected Works in 4 volumes.T. 1. – M.: Nauka, 1965. P. 601–612.

În ea, pentru prima dată, legile fizicii au fost aplicate întregului Univers deodată. Mai exact, vorbeam despre ecuațiile relativității generale descoperite recent de Einstein.

În principiu, nimic nu a împiedicat această știință să apară cu 250 de ani mai devreme, imediat după descoperirea de către Isaac Newton a legii gravitației universale. Fizicienii secolelor XVII-XIX. a vorbit despre un Univers infinit plin de stele în jurul căruia se învârt planetele. Un astfel de Univers a existat pentru totdeauna și tot ceea ce era nevoie pentru a prezice starea lui viitoare a fost cunoașterea legilor mecanicii și a poziției actuale a tuturor obiectelor. Cu toate acestea, forța gravitației universale în mecanica clasică are o particularitate: este întotdeauna o forță atractivă, care nu devine niciodată o forță respingătoare. Prin urmare, stelele individuale dintr-un Univers infinit, sub influența forței de atracție reciprocă, ar trebui în cele din urmă să se reunească. Problema atracției reciproce a fost rezolvată folosind un raționament simplu, dar incorect: întrucât Universul este infinit, atunci fiecare particulă este supusă forței de atracție a unui număr infinit de alte particule. Dacă presupunem că particulele umplu Universul cu o densitate constantă, putem concluziona că forța totală este compensată, prin urmare, atracția gravitațională poate fi neglijată atunci când se consideră dinamica Universului în ansamblu.

Această idee este similară cu încercarea de a pune un creion pe vârful unei mine. În ambele cazuri, cauza problemei este instabilitatea echilibrului. Chiar dacă reușim cumva să plasăm creionul vertical pe capătul ascuțit al minei, atunci orice abatere, oricât de mică, de la verticală provoacă un moment de forță care deviază creionul în aceeași direcție, crescând abaterea și perturbând complet echilibrul inițial. În inginerie, acest lucru se numește feedback pozitiv.

O analogie și mai apropiată implică apa într-un pahar cu susul în jos. Mulți sunt familiarizați cu experimentul clasic în care un pahar cu apă, acoperit cu o carte poștală sau carton gros, este răsturnat și apa este ținută în pahar de presiunea atmosferică echivalentă cu presiunea a 10,3 m de apă. Dar puțini oameni se gândesc de ce este nevoie de carton pentru această experiență. Motivul se datorează instabilității Rayleigh-Taylor: atunci când un fluid mai dens (apa) este plasat deasupra unuia mai puțin dens (aerul). 2
În hidrodinamică, gazele sunt adesea numite și lichide.

), orice abatere a suprafeței de la plat va crește exponențial cu timpul, distrugând granița foarte rapid. Procesul se numește de obicei turnare lichidă. De aceea este nevoie de carton pentru demonstrație: nu afectează în niciun fel presiunea aerului, nu creează forțe, ci fixează forma interfeței dintre apă și aer, prevenind dezvoltarea instabilității Rayleigh-Taylor.

În mod similar, într-un Univers instabil, se formează aleatoriu regiuni cu densitate crescută, spre care încep să se deplaseze stelele vecine și regiunile cu densitate redusă, numite goluri. Rețineți că atracția reciprocă a stelelor care umple Universul infinit duce nu numai la o creștere a perturbațiilor de densitate, ci și la o compresie accelerată a întregului Univers, adică la o scădere a distanțelor dintre stele.

În mod firesc, oamenii de știință știau că abaterile de la o distribuție uniformă a densității materiei au dus la faptul că neomogenitățile au început să crească în timp, dar la acea vreme acest mecanism era luat în considerare doar la scări care nu depășeau dimensiunea Sistemului Solar. Conform ipotezei lui Laplace, planetele Sistemului Solar s-au format din nebuloasa inițială de gaz și praf tocmai sub influența atracției gravitaționale reciproce. Un raționament similar nu a fost aplicat la scară mare. În imaginea lumii luate în considerare, creșterea neomogenităților în densitatea materiei a dus la formarea unor planete care nu au căzut pe Soare doar pentru că au orbit în jurul lui. La distanțe comparabile cu distanța până la cele mai apropiate stele, Universul era deja considerat ceva omogen și se credea că forța de atracție a oricărui corp către diferite stele era complet compensată.

Acest tablou roz a fost încălcat de așa-numitul paradox al lui Olbers, formulat în 1823 de astronomul amator german Heinrich Olbers, medic de profesie. Esența lui era că într-un Univers infinit, neschimbător, în loc de cerul nopții, vom vedea o sferă cerească fierbinte, strălucind ca suprafața Soarelui. Acest lucru se explică după cum urmează: dacă împărțim Universul în cochilii sferice concentrice de grosime constantă cu Pământul în centru, atunci fluxul de lumină care cade pe Pământ din fiecare dintre cochilii va fi același, deoarece numărul de stele din ele vor crește proporțional cu pătratul distanței, ceea ce va compensa un factor similar în formula pentru iluminare. Deoarece numărul de straturi este infinit, suma totală va fi infinită. Singurul motiv pentru care iluminarea va fi în continuare finită este că stelele mai apropiate le vor întuneca pe cele îndepărtate. Cu alte cuvinte, indiferent în ce direcție ne uităm, mai devreme sau mai târziu linia noastră vizuală trebuie să se împiedice de vreo stea.

Cu toate acestea, fiecare dintre noi știe foarte bine că noaptea se observă o imagine complet diferită. Ca o simplă soluție a paradoxului Olbers, a fost propusă o variantă în care lumina stelelor îndepărtate este absorbită de norii de praf interstelar, dar această soluție sună convingător doar pentru cei care nu cunosc fizica. Pe o perioadă lungă de timp, acest praf, absorbind radiația, s-ar încălzi până la temperatura stelelor din jur și ar deveni el însuși un obiect luminos.

De-a lungul timpului, progresul în astronomie a dus la modelul Universului propus de William Herschel la sfârșitul secolului al XVIII-lea. În ea, stelele nu au umplut întregul Univers, ci au format un singur grup de stele numit Galaxie și având o formă de lentilă. În acest sens, a apărut întrebarea: de ce nu cad stelele în centrul Galaxiei? Răspunsul a fost la fel de simplu ca și răspunsul la întrebarea de ce planetele nu cad în Soare: ele se învârt în jurul lui. În același mod, stelele individuale ale Galaxiei se învârt în jurul centrului său. Mișcarea Soarelui în raport cu centrul Galaxiei a fost descoperită de același Herschel în 1783. Cu clarificări minore, această imagine a universului a fost considerată general acceptată până la începutul secolului al XX-lea. Ideea Galaxy a rezolvat paradoxul lui Olbers, deoarece materia ocupa acum un volum finit în Univers. Cu toate acestea, după ce au fost descoperite alte galaxii, paradoxul lui Olbers a devenit din nou relevant.

Astfel, cosmologia, care ar putea apărea potențial la sfârșitul secolului al XVII-lea, a apărut abia la începutul secolului al XX-lea. și și-a sărbătorit recent centenarul. Apariția cosmologiei este asociată cu o circumstanță surprinzătoare: de obicei, științe noi apar în cea mai simplă formulare și apoi, în procesul dezvoltării lor, trec la modele, calcule mai complexe și folosesc tot mai multe teorii fizice moderne. De exemplu, fizica stării solide a petrecut secole obținând rezultate bazate pe fizica clasică și abia atunci a început să folosească cu succes mecanica cuantică.

Cosmologia a apărut imediat în versiunea sa cea mai complexă - sub forma unei cosmologie relativiste bazate pe relativitatea generală. Abia zeci de ani mai târziu, cosmologii au descoperit, spre surprinderea lor, că ar putea fi luată în considerare o cosmologie mult mai simplă, non-relativistă. Faptul este că un Univers omogen se dezvoltă în mod egal în toate părțile sale, iar pentru a studia dezvoltarea lui în ansamblu, este suficient să studiem dezvoltarea unei mici regiuni din spațiu, de exemplu 1 cm³. Și când studiem 1 cm³, curbura spațiului-timp și alte probleme complexe ale relativității generale nu mai sunt importante.

Dar acest lucru este valabil doar în cazul unui Univers omogen și izotrop. Într-o astfel de lume nu există loc ales sau direcție preferată, niciun punct nu este mai bun sau mai rău decât oricare altul și nicio direcție nu este mai bună sau mai rea decât oricare alta. Această idee este cunoscută sub numele de principiul copernican. Deși nu toate rezultatele cosmologiei relativiste pot fi obținute în cadrul cosmologiei non-relativiste, conceptele de bază sunt derivate destul de simplu. Pentru a le deriva, înțelege și analiza, sunt suficiente cunoștințe de fizică la nivel universitar junior. Prin urmare, în carte, în cazurile în care pur și simplu nu am rezistat dorinței de a scrie niște formule, ne-am limitat la cosmologie non-relativistă.

Întrebare: Prin ce se deosebește fundamental cosmologia de alte științe?

Răspuns: Pentru că studiază un obiect unic, unic, care schimbă timpul, din care facem parte. Ca urmare, nu se poate vorbi de repetabilitate sau reproductibilitate, cu atât mai puțin de experimente active. În acest sens, este foarte dificil să se aplice criteriul de falsificare teoriilor cosmologice, a căror îndeplinire este cerută oricăror teorii științifice. O situație similară apare și în alte discipline științifice, cum ar fi istoria și biologia evoluționistă.

1.2. Principiile relativității generale

Apariția științei cosmologiei a fost precedată de apariția relativității generale, care a fost în cele din urmă formulată de Einstein în 1916. Această teorie este unul dintre vârfurile fizicii moderne. Deoarece ideile și terminologia acesteia sunt utilizate pe scară largă în cosmologie, am decis să descriem elementele de bază ale relativității generale, care sunt destul de simplu de înțeles și pot fi explicate fără utilizarea unei matematici complexe. Vom începe cu trei efecte clasice ale relativității generale.

Primul efect a fost descoperit de astronomi cu mult înainte de apariția relativității generale. Aceasta este precesia 3
Precesia periheliului este rotația foarte lentă a orbitei heliocentrice (orbita în jurul Soarelui) în planul său.

Periheliu 4
Periheliul este punctul din orbita heliocentrică care este cel mai apropiat de Soare.

Mercur, care se manifestă ca rotația orbitei lui Mercur ca întreg în jurul Soarelui, cu o viteză unghiulară foarte mică - mai puțin de 6 secunde de arc pe an. Aceasta nu a fost prima abatere descoperită de la cele mai simple legi ale mecanicii cerești de la descoperirea lor de către Johannes Kepler. Mai devreme, la mijlocul secolului al XIX-lea, un comportament similar al orbitei lui Uranus a fost explicat cu succes prin influența gravitațională a unei planete necunoscute atunci, numită ulterior Neptun.

Unul dintre predicatorii existenței lui Neptun, Urbain Le Verrier, a aplicat aceeași abordare asupra orbitei lui Mercur, sugerând existența unei noi planete, Vulcan, care ar trebui să fie situată foarte aproape de Soare și ascunsă în lumina acestuia. După această predicție, timp de câteva decenii atât astronomii profesioniști, cât și amatori au raportat că au observat trecerea acestei planete ipotetice pe discul solar, dar apoi, după îmbunătățiri ale telescoapelor, aceste rapoarte s-au dovedit a fi eronate. Acum știm că planeta Vulcan nu există, iar acest lucru se știa aproape sigur acum 100 de ani. Astfel, rotația orbitei lui Mercur trebuia explicată cumva.

Relativitatea generală nu numai că a explicat precesiunea periheliului lui Mercur, dar a oferit și un acord cantitativ precis între teorie și rata de precesiune observată. După îmbunătățirea în continuare a preciziei observațiilor, a fost descoperită o precesie similară a periheliului lui Venus, care, împreună cu alte efecte descrise mai jos, confirmă corectitudinea relativității generale. Drept urmare, Uniunea Astronomică Internațională (IAU), cea mai înaltă autoritate din lume în astronomie, a emis un decret care impune luarea în considerare a efectelor relativității generale în calculele precise ale orbitelor corpurilor cerești din sistemul solar.

O afișare și mai impresionantă a precesiei, în acest caz periastron (punctul orbitei care este cel mai aproape de stea), este observată în sistemele de pulsari binari. 5
Un pulsar este o stea neutronică în rotație puternic magnetizată care emite un fascicul de radiații electromagnetice într-o direcție care se rotește cu steaua. Radiația emisă poate fi observată doar atunci când fasciculul este îndreptat către Pământ și este astfel detectată ca o serie de impulsuri.

În acest caz, două corpuri masive se rotesc cu o perioadă de câteva zile la mică distanță unul de celălalt. Relativitatea generală descrie mișcarea lor cu o precizie de 0,01%, în timp ce se observă pierderi de energie din cauza radiației undelor gravitaționale. Russell Alan Hulse și Joseph Haughton Taylor Jr. au primit în 1993 Premiul Nobel pentru Fizică pentru descoperirea unor astfel de sisteme.

Al doilea efect este curbarea razelor de lumină în câmpul gravitațional al obiectelor masive. Această curbură în sine nu a fost neașteptată și este destul de de înțeles în cadrul mecanicii newtoniene. Dar unghiul de deviere al luminii prezis de relativitatea generală a fost de două ori mai mare decât cel al lui Newton. Motivul acestui coeficient va fi discutat mai jos în subsecțiunea 1.3.2.

La acea vreme, fenomenul era pur speculativ, dar diferența menționată în unghiurile de deviere a făcut posibil să se afle care dintre teorii a descris corect acest efect și i-a forțat pe astronomi să-i măsoare magnitudinea. Pentru a face acest lucru, a fost necesar să se măsoare poziția unei stele, a cărei lumină s-a propagat în apropierea Soarelui și a fost deviată în câmpul său gravitațional, schimbând poziția aparentă a stelei pe cer. Cu acuratețe modernă, acest efect poate fi măsurat chiar și într-o direcție perpendiculară pe Soare, folosind un radio interferometru de bază foarte lung (VLBI), dar la începutul secolului XX. a putut fi măsurat doar într-o zonă foarte mică a cerului în jurul Soarelui.

Acest lucru a fost făcut de expediția lui Sir Arthur Eddington, care a măsurat pozițiile stelelor în timpul eclipsei totale de soare din 1919. Era necesară o eclipsă totală de soare, deoarece la acea vreme astronomii puteau face observații doar în lumină vizibilă, iar lumina Soarelui avea au făcut imposibilă observarea stelelor în apropierea discului său. Eddington și colegii săi au efectuat observații în Brazilia și pe coasta de vest a Africii. Comparând fotografiile cerului de lângă Soare în timpul unei eclipse și aceeași zonă a cerului departe de Soare, au măsurat unghiul de deviere care se potrivea cu predicția lui Einstein. Aceste observații nu erau încă suficient de precise, dar situația s-a îmbunătățit semnificativ după apariția radiotelescoapelor.

Efectul de curbare a luminii este baza pentru așa-numita lentilă gravitațională, în care sunt observate mai multe imagini ale aceluiași obiect. Este studiat în mod activ și chiar folosit ca instrument pentru observarea non-standard a obiectelor extrem de îndepărtate. Vom discuta acest lucru în subsecțiunea 4.2.7.

Al treilea efect se numește deplasare gravitațională spre roșu 6
Deplasarea la roșu are loc pe măsură ce lungimea de undă crește. Efectul opus se numește deplasare la albastru. Denumirile provin de la faptul că lumina roșie are lungimi de undă mai mari decât lumina albastră, deși ambii termeni se aplică oricărui interval de frecvență al radiațiilor electromagnetice, nu neapărat luminii vizibile.

Și descrie diferența de viteză a timpului în puncte cu potențiale gravitaționale diferite 7
Potențialul gravitațional este energia potențială a unui corp compact într-un câmp gravitațional, calculată pe unitatea de masă a acestuia. Această valoare este cea care determină viteza timpului în câmpuri gravitaționale slabe.

În linii mari, timpul trece mai repede la ultimul etaj al unei clădiri decât în ​​subsolul acesteia. Acesta este motivul schimbării frecvenței. Lăsați sursa din subsol să transmită, să zicem, 1000 de semnale pe secundă. Ele sunt prinse de receptorul de pe acoperiș, dar pentru receptor secundele au o durată diferită, astfel încât în ​​timpul secundei sale nu primește 1000, ci, de exemplu, 999 de semnale. Cu alte cuvinte, frecvența la receptor este deplasată în raport cu frecvența sursei.

Astronomii au observat deplasări gravitaționale spre roșu în spectrele de emisie ale piticelor albe, în special Sirius B, care conține aproximativ masa Soarelui în volumul Pământului. Ca urmare, potențialul gravitațional de pe suprafața sa depășește semnificativ valorile maxime observate în Sistemul Solar.

Acest efect a fost demonstrat și în laborator de Robert Pound și Glen Rebka în 1959. Ei și-au structurat experimentul în jurul ideii fundamentale a mecanicii cuantice care să excite un atom din starea fundamentală. 8
Starea fundamentală este starea atomului cu energia minimă. Orice altă stare decât cea principală se numește excitat.

Trebuie să absoarbă un foton cu exact aceeași energie sau lungime de undă pe care o emite atomul excitat atunci când trece la starea fundamentală. 9
Acest lucru este împiedicat de energia de recul a atomului care emite un foton, dar acesta a lipsit în experiment datorită utilizării efectului Moesbauer, descoperit cu puțin timp înaintea acestor experimente.

Dacă ceva (în cazul nostru, deplasarea gravitațională spre roșu) modifică, chiar și doar ușor, energia sau lungimea de undă a fotonului pe măsură ce se deplasează de la un atom la altul, atunci fotonul nu va fi absorbit. Cu toate acestea, poate fi încă absorbit dacă atomul receptor se mișcă în așa fel încât modificarea lungimii de undă din cauza efectului Doppler 10
Efectul Doppler este o schimbare a frecvenței semnalelor periodice cauzată de mișcarea sursei sau receptorului sau a ambelor și viteza finită de propagare a semnalului. Contrar credinței populare, acest lucru se aplică nu numai undelor, ci și oricăror semnale periodice. Când sursa și receptorul se deplasează unul spre celălalt, frecvența detectată de receptor crește, iar când se îndepărtează unul de celălalt, aceasta scade.

Compensează modificările lungimii de undă datorate deplasării către roșu gravitaționale.

Așa că Pound și Rebka au plasat o placă de fier în subsol, au atașat o alta la un con de difuzor de pe acoperiș și au măsurat faza difuzorului la care fluxul gamma produs de atomii de fier excitați din subsol a fost absorbit cel mai puternic de fier. atomi de pe acoperiș. Acest lucru le-a permis să calculeze modificarea energiei fotonului din cauza diferențelor de potențial gravitațional sau a vitezei timpului pe acoperiș și în subsol. Rezultatele lor au fost în concordanță cu predicția relativității generale cu o eroare de 10%.

Acest efect a fost testat în continuare de experimentul Gravity Probe A în 1976, când un maser cu hidrogen a fost plasat pe o rachetă și folosit ca oscilator de frecvență extrem de stabil. Un maser identic se odihnea pe pământ. Acest experiment a confirmat existența și conformitatea relativității generale cu deplasarea gravitațională spre roșu cu o eroare de 0,01%. Astăzi, deplasarea gravitațională spre roșu este de obicei luată în considerare atunci când sunt necesare măsurători precise de timp: de exemplu, atunci când se utilizează GPS și alți sateliți de navigație. De asemenea, este luată în considerare de astronomi atunci când determină timpul pământului, timpul geocentric și timpul baricentric, introduse de IAU în 1991, care reprezintă timpul la nivelul mării, în centrul Pământului și, respectiv, în baricentru. 11
Baricentrul este centrul general de masă al unui sistem legat gravitațional.

Sistem solar.

„Discovery: How the Universe Works (serie TV 2010 – 2014)” (How the Universe Works) este un film american în mai multe părți, filmat în 2010, în genul documentarului științific. Filmul a câștigat o popularitate uimitoare, deși mulți producători nu se așteptau. Serialul a atras atenția unui grup divers de vârstă și a fost filmat pe parcursul a patru sezoane. Creatorii proiectului urmează să lanseze o nouă serie, care de data aceasta va vorbi despre diverse teorii ale creării universului, de la big bang până la teoria corzilor. Intriga filmului din primul episod spune despre apariția universului nostru, începând cu numeroase teorii despre apariția primelor particule mai mici. Fiecare episod povestește în detaliu fiecare ciclu și toate procesele care au avut loc în Univers. Datorită tranzițiilor netede, toate poveștile și chiar conceptele astrofizice dificile sunt prezentate publicului într-un limbaj accesibil, care oferă răspunsuri la numeroase întrebări. Seria folosește cele mai noi tehnologii grafice, datorită cărora puteți vedea fenomene uimitoare. Talentatul maestru al efectelor speciale, Matt Stevenson, a fost invitat la film în calitate de maestru al efectelor vizuale, care a ridicat filmul la un nou nivel.

Universul nu este spațiu mort. Acesta este un organism viu și independent, un fel de personalitate care ne dictează propriile condiții și reguli, care în bioenergie sunt numite legile universului.

Toate legile Universului sunt extrem de simple și necomplicate. Cosmosul nu construiește labirinturi pentru noi, ci încearcă să ne scoată din ele. Oamenii își creează dificultăți fără ajutor din exterior. Când trăiești în conformitate cu legile universului, ești mereu în acord cu valul potrivit. Viața este simplă și clară, dar numai pentru cei care vor să o înțeleagă.

De ce trebuie să trăiești în conformitate cu legile Universului

Legile Universului nu te vor obliga să renunți la religie și la tot ceea ce crezi. Pur și simplu vă vor ghida în direcția corectă, arătându-vă lumina adevărului. Nimic nu se va schimba literalmente - doar viziunea ta asupra lumii se va schimba. Tot ceea ce te-ai străduit încă din tinerețe va deveni mai clar și mai evident.

Suntem copii ai Universului. Suntem alcătuiți din praf de stele format acum câteva miliarde de ani. În bioenergie există un astfel de centru al abundenței, care ne dă noroc în toate domeniile vieții. Menținând contactul cu acest centru, vă asigurați avere. Credința în legile Universului va ajuta la stabilirea și consolidarea acestei conexiuni. Acceptă aceste adevăruri simple pentru a înțelege cum funcționează totul în această lume.

10 legi ale universului

Legea unu: gândul este material. Mulți dintre voi probabil ați văzut filme de la Hollywood în care eroii pot crea realitate în jurul lor doar imaginându-și ceva în capul lor. Desigur, nu vă veți putea crea propria fericire cu această viteză, dar chiar funcționează. Pentru a găsi un hobby, jobul visat, dragostea și succesul, trebuie să-ți imaginezi totul. Amintește-ți că ești un sculptor, un artist care pictează cu culorile gândurilor tale pe pânza vieții. Soarta și karma există, dar nu sunt la fel de puternice ca propria ta credință în tine și în acțiunile tale. Viața nu este o carte care a fost deja scrisă, ci un teanc de pagini goale pe care le poți arunca, rupe, lași pe altcineva să le completeze sau te forțezi să te așezi și să le scrii singur.

Legea a doua: toate lucrurile bune încep cu bunătatea în suflet. Bunătatea ta interioară creează lumină în jurul tău. Oamenii supărați se poticnesc constant cu grosolănie, oameni posomorâți - împotriva ploii într-o zi senină, oameni veseli - împotriva bucuriei și pozitivității. Dacă vrei bine, atunci nu ar trebui să fii supărat, zgârcit sau invidios. Nu e de mirare că oamenii au spus din cele mai vechi timpuri că dacă vrei să fii tratat bine, atunci fă-o singur. În Univers, totul este consistent, totul este logic și ireversibil. Tine minte asta.

Legea a treia: Cele mai mari schimbări în viață au loc în acele domenii cărora le acordăm cea mai mare atenție. Cei mai mulți dintre noi știm că apa nu va curge niciodată sub o piatră mincinoasă. Dacă stai întins pe canapea, uitându-te la tavan, atunci banii nu vor intra în viața ta. Dacă nu cauți dragostea, nu o vei găsi în 99 la sută din timp. Pentru a duce situația mai departe, trebuie făcut ceva. Nu lăsa un singur colț al sufletului tău, viața ta nesupravegheată. Acest lucru îl va face mai interesant, mai ușor și pur și simplu mai bun pentru tine.

Legea a patra: Care este mediul tău, și tu la fel. Această lege a Universului poate fi, de asemenea, duplicată prin zicala - cu cine te porți, vei câștiga din ea. Cercul tău imediat, reprezentat de celălalt semnificativ și de cei mai buni prieteni, este reflectarea ta. Dacă nu sunteți mulțumit de cineva, atunci aceasta indică o nevoie urgentă de schimbare. Acest lucru înseamnă adesea că te-ai schimbat deja. Mulți oameni cred în mod eronat că nu alegem prietenii și dragostea, dar acest lucru nu este adevărat. În plus, îți poți schimba viața găsind oamenii potriviți. Dacă doriți să găsiți succes în sectorul financiar, atunci comunicați mai mult cu persoane de succes. Oamenii strălucitori te vor ajuta să devii mai bun. Vă puteți îndrăgosti reciproc doar dacă nu sunteți închiși, deși chiar și oamenii închiși își pot găsi sufletul pereche - trebuie doar să fiți puțin mai atenți.

Legea cinci: tot ceea ce dăm lumii din jurul nostru se întoarce la noi de două ori. Dacă țipi în fața umanității că o urăști, atunci ura îți va umple viața. Răspunsul oamenilor va fi similar și uneori mult mai puternic. Acest lucru se aplică nu numai cuvintelor și acțiunilor. Chiar și starea de spirit este transmisă perfect în spațiu. Unii oameni simt asta, iar alții nu, dar faptul în sine este de necontestat - faptele bune te vor face mai fericit, iar faptele rele te vor face nefericit.

Legea șase: Îndoiala este rădăcina tuturor problemelor. Dacă intenționați să faceți ceva serios, atunci scăpați de îndoieli și de îndoiala de sine. Când oamenii au creat obiecte de artă, capodopere tehnice și invenții ingenioase, nu au lăsat îndoielile să le acapareze mintea. Așa că nu-i lăsați să se forțeze să creadă că nu există dragoste, banii nu pot fi câștigați și sănătatea nu poate fi restabilită.

Legea a șaptea: toți suntem egali. Nu există oameni care să fie mai buni decât altcineva sau mai înalt ca rang. Universul nu are gradații în acest sens. Trebuie să trăiești și să te bucuri de fiecare moment fără să te agăți de nimic. Universul nu are favoriți, cărora le dă totul și ia totul de la alții. Suntem cu toții egali. Fără excepții.

Legea opt: Fiecare gând necesită o anumită perioadă de timp pentru a fi realizat.. Uneori este nevoie de mai mult timp, alteori mai puțin, dar nimic nu se întâmplă instantaneu. Acest lucru ne oferă șansa de a determina ce este bine și ce este rău pentru a bloca gândurile negative în timp.

Legea Nouă: Depășind dificultățile, devenim mai puternici. Orice problemă din fiecare domeniu al vieții ne oferă o experiență cu adevărat neprețuită. Dacă vrei să ai succes, va trebui să înveți din greșeli. Nimeni nu a reușit vreodată să-și îndeplinească un vis pentru prima dată și fără eșec. Doar de-a lungul unui drum accidentat și stricat poți ajunge la unul lin și plăcut.

Legea a zecea: tot ceea ce vedem este impermanent. Lumea trăiește în dinamică. Universul tinde spre haos, cerând contrariul de la noi. Trebuie să înțelegem ce vrem. Trebuie să-ți realizezi misiunea în această lume. Acesta este scopul fiecărei persoane.

Trăiește fiecare clipă și nu lăsa îndoiala, negativitatea și circumstanțele să te facă să te întorci și să te întorci înapoi. Măriți-vă energia, astfel încât legătura voastră cu centrul abundenței Universului doar să se intensifice. Această lume vă poate oferi atât de multe încât nici nu vă puteți imagina. Succes și nu uitați să apăsați butoanele și

Conceptul de karma în religii precum hinduismul și budismul sugerează că acțiunile noastre din prezent ne afectează viețile în viitor - adică putem privi înapoi la deciziile noastre trecute și putem trage concluzii despre modul în care ne-au condus la situația noastră actuală. Desigur, această teorie poate fi privită cu scepticism sau chiar respinsă cu totul. Cu toate acestea, încă vedem uneori o relație între a face fapte bune și recompensă și a face fapte rele și pedepse, deși am putea crede că aceasta este doar o chestiune de intervenție umană, mai degrabă decât o acțiune universală. Deci, să ne uităm la regulile universale ale modului în care funcționează universul.

● Acțiunile înseamnă mai mult decât cuvinte

S-ar putea să ai cele mai bune intenții și să crezi că asta te face o persoană demnă. Cu toate acestea, acest lucru nu este întotdeauna cazul. Nu este suficient să ai doar gânduri bune în cap, trebuie să le pui în practică.

● Totul contează

Efectul fluture este de obicei citat ca exemplu. Acest lucru ajută la demonstrarea modului în care acțiunile aparent nesemnificative pot avea consecințe de lungă durată. Poți vedea singur cât de importante sunt toate acțiunile tale. Cele mai mici manifestări pot avea un impact uriaș asupra lumii din jurul tău. Interconexiunea acțiunii este unul dintre principiile de bază ale modului în care funcționează Universul.

● Recunoașterea trecutului nostru

Pentru a merge mai departe și a vă îmbunătăți pe voi înșivă și viața voastră, trebuie să fiți dispus să vă examinați acțiunile trecute. Iartă-te pentru greșelile tale și evită să repeți acele greșeli. Creșterea începe atunci când înțelegeți și acceptați necesitatea ei.

● Rentabilitatea investiției

Dacă te întrebi de ce lumea nu îți oferă niciun fel de pozitivitate, mai întâi gândește-te dacă îi dai lumii vreo pozitivitate. Nu are rost să . Sincer, este doar egoist să te aștepți ca cineva să-ți dea ceva pentru nimic. De fapt, Universul funcționează ca un bumerang.

● A rămâne în prezent

Trecutul nu mai este în puterea ta și nu este controlat de tine. Dar poți să determini puțin viitorul, dar numai dacă te concentrezi pe prezent. Când ești prezent în momentul prezent, îți îmbunătățești sinele viitor.

● Dorința de schimbare

A fi încăpățânat și inflexibil nu va face nimic pentru a-ți îmbunătăți viața. Trebuie să fii dispus să recunoști că ai făcut greșeli și să arăți dorința de a te îmbunătăți. Nu închide ochii la propriile greșeli.

● Pozitivitate

Încearcă să realizezi câtă bucurie există în lumea noastră și începe să iei deciziile corecte. Dacă vă simțiți dezamăgiți, amintiți-vă imediat că gândirea pozitivă vă poate îmbunătăți considerabil circumstanțele vieții și modul în care percepeți lucrurile. nu funcționează asupra negativității!

● Responsabilitate

Responsabilitatea necondiționată pentru acțiunile tale este una dintre cele mai mari legi ale Universului. Cu fiecare decizie pe care o iei, vei vedea consecințele pe termen lung. Orice s-ar întâmpla în continuare, veți putea înțelege corect ce a cauzat anumite evenimente.

● Lăsați lumea să „lucreze” conform legilor sale

Când suntem ușor frustrați, poate fi pentru că credem că lumea ne datorează ceva. Viața nu este în mod inerent corectă sau nedreaptă. Viața este doar viață. Calitatea vieții noastre este determinată nu de factori externi, ci de modul în care îi percepem. Renunțați la acele lucruri care și-au îndeplinit deja scopul sau sunt în afara noastră. Nu vei putea întotdeauna să influențezi circumstanțele. Chiar dacă înțelegi cum funcționează Universul. Deci, merită doar acceptat.

● Nu renunța

Trebuie să fii pregătit să aștepți. Nu știi niciodată cât de aproape ești de câștig. Și când îți este deosebit de dificil și vrei să renunți, cel mai probabil, punctul de cotitură în bine este foarte aproape.

Aceste principii ale funcționării Universului nu sunt menite să facă viața umană dureroasă. Dimpotrivă, îi ajută pe oameni să preia un control mai bun asupra vieții lor și să înțeleagă consecințele tuturor acțiunilor lor. Când îți dai seama că deciziile tale determină cursul vieții tale, vei dori să faci constant ceea ce este mai bun, mai corect și mai corect posibil.

Premiul Enlightener

Fundația Zimin

„Cum funcționează universul”

Cosmologia ca știință are doar o sută de ani, dar știe deja multe despre cum funcționează Universul nostru - cum s-a format tot ceea ce ne înconjoară, de la atomi la galaxii, unde și când a avut loc Big Bang-ul, ce înseamnă recesiunea galaxiilor. și care este viitorul Universului. Cartea lui S.L. vorbește despre această știință și realizările ei. „Cum funcționează universul: o introducere în cosmologia modernă” a lui Parnovsky („Alpina Non-Fiction”), care a fost inclus în lista lungă a Premiului pentru Iluminare 2018. Oferim cititorilor noștri N+1 faceți cunoștință cu un fragment din acesta.

Big bang

Deci, prin anii 1930. A devenit clar că Universul se extinde, ceea ce se manifestă în mod clar în recesiunea galaxiilor. Dar răspunsul la întrebarea dacă Universul a avut un început, numit și Big Bang, nu a fost atât de evident pe cât pare la prima vedere. Conceptul de Big Bang a fost propus de Lemaitre în 1931, iar termenul în sine a fost inventat de Fred Hoyle în 1949. (Fred Hoyle a fost un oponent al ideii că Universul a avut un început, iar termenul „Big Bang” a fost inițial folosit într-un context peiorativ.)

Faptul este că valoarea constantei Hubble în trecut ar putea diferi semnificativ de cea actuală. Dacă ar fi mai mare, ar însemna că durata de viață a Universului a fost supraestimată și trebuie să fi existat un Big Bang. Ne confruntăm cu o situație similară în toate tipurile de model Friedmann, în care constanta Hubble scade pe măsură ce vârsta Universului crește, măsurată de la Big Bang. Legea conform căreia constanta Hubble se schimbă depinde de ceea ce este umplut în mod predominant Universul. Dacă Universul este plin cu așa-numita materie „rece”, adică particule și obiecte ale căror viteze sunt semnificativ mai mici decât viteza luminii, de exemplu stele, praf, gaz interstelar, atunci constanta Hubble scade conform unei legi. Dacă materia este prezentată sub formă de particule care se mișcă cu o viteză egală (de exemplu, fotoni - cuante de radiație electromagnetică) sau apropiată (de exemplu, un neutrin, care, conform conceptelor moderne, are o masă mică de repaus diferită de zero) la viteza luminii, atunci căderea are loc mai repede. În orice caz, în momentul Big Bang-ului, constanta Hubble pentru modelul Friedmann este infinit de mare.

Dar dacă constanta Hubble a fost mai mică decât este acum, putem presupune o situație în care galaxiile s-au împrăștiat până la starea lor actuală pe o perioadă infinită de timp, adică în astfel de modele Universul a existat întotdeauna și pur și simplu nu a existat Big Bang. Un exemplu de astfel de modele este soluția de Sitter, în care Universul este gol, dar există o constantă cosmologică. În acest caz, dimensiunea Universului crește exponențial cu timpul, adică înainte de a fi semnificativ mai mic. Nu există Big Bang în acest model. Cu toate acestea, există un argument aparent convingător împotriva modelelor non-Big Bang. Deoarece galaxiile se depărtează, în trecut erau situate mai aproape una de cealaltă. Mergând mai departe în trecut, obținem un Univers cu o densitate foarte mare de materie.

Cu toate acestea, astronomii au venit cu un model al unui Univers în continuă expansiune, în care în trecut am fi observat exact aceeași imagine ca acum. Acest model uimitor, propus de Fred Hoyle și Jayant Narlikar, se numește staționar și are caracteristici atât ale modelului static al lui Einstein (nimic nu se schimbă în timp), cât și ale modelului dinamic al lui Friedmann (universul se extinde). Creatorii acestei teorii au prezentat așa-numitul „principiu cosmologic ideal”, sau principiul absolut al lui Copernic. Principiul obișnuit copernican afirmă că proprietățile universului sunt aceleași în toate punctele spațiului. Acest principiu a apărut din conștientizarea faptului că Pământul nu este centrul Universului și locația sa nu este ceva special. Principiul cosmologic „ideal” adaugă la aceasta independență de timp. Dorința pentru o lume ideală, combinată cu lipsa de dovezi directe la acea vreme pentru existența Big Bang-ului, a dus la apariția unor astfel de idei ciudate.

Pentru ca densitatea să nu scadă în timpul expansiunii Universului, a fost necesar să presupunem că materia ia naștere uniform din nimic în tot Universul și cu o astfel de viteză încât să compenseze rarefacția cauzată de expansiune. Această teorie a creării continue a materiei poate fi descrisă și într-o formă mai voalată. Să presupunem că în Univers există un domeniu încă necunoscut științei, numit câmpul C (din engleză creație - creație), care, pe de o parte, asigură expansiunea Universului, iar pe de altă parte, se poate transforma în materie obișnuită, asigurând generarea ei continuă. Calculele au arătat că, conform acestei teorii, un atom de hidrogen ar trebui să se nască în 1 m3 pe miliard de ani.

Lucrările fundamentale despre cosmologia în stare de echilibru au fost publicate de Hermann Bondi, Thomas Gold și Fred Hoyle în 1948. În mod ciudat, această teorie are încă un număr de susținători, conduși de Narlikar, unul dintre autorii săi, care încearcă să explice datele cosmologice moderne. folosind modelul staționar în secolul XXI. O prezentare detaliată a dezvoltării acestei teorii poate fi găsită în recenzia lui Helga Krag. Trebuie remarcat faptul că există un număr foarte mic de oameni de știință care neagă Big Bang-ul.

Teoria Big Bang a fost elaborată în detaliu. Acest lucru a fost făcut de un originar din Odesa, Georgy (George) Gamow. Fizician sovietic, membru corespondent al Academiei de Științe a URSS, el și familia sa au fugit în Occident, unde a continuat să studieze fizica. În cadrul teoriei Big Bang, el a examinat în detaliu toate etapele prin care a trecut Universul în primele etape ale existenței sale. Teoria a răspuns la întrebarea ce particule și în ce cantitate umpleau Universul în fiecare moment de timp, cum s-a schimbat temperatura acestuia, cum a avut loc nucleosinteza, adică formarea nucleelor ​​de elemente mai grele din elemente mai ușoare.

Acesta a fost primul model cosmologic care nu sa limitat la rezolvarea ecuației lui Einstein. Folosește soluția cosmologică a lui Friedman, dar o atenție deosebită a fost acordată cu ce a fost umplut Universul în diferite etape ale dezvoltării sale și ce procese au avut loc. Conținutul Universului a influențat rata de expansiune a acestuia, așa că atât expansiunea Universului, cât și evoluția materiei care îl umpleau trebuiau studiate simultan.

Toate predicțiile teoriei lui Gamow, care puteau fi verificate prin date astronomice, au fost confirmate, iar descoperirea radiației cosmice de fond cu microunde a devenit un argument decisiv în favoarea corectitudinii acesteia. Timp de zeci de ani de atunci, cosmologii au numit teoria lui Gamow modelul cosmologic standard, deoarece stă la baza tuturor calculelor cosmologice. Unele detalii au fost clarificate, dar nu au fost reluate semnificativ. Pentru a fi corect, Gamow ar fi trebuit să împărtășească Premiul Nobel pentru Fizică din 1978 cu Penzias și Wilson, dar Gamow a murit în 1968, iar Premiul Nobel nu poate fi acordat postum.

Rețineți că, pe lângă modelul cosmologic standard, Gamow a obținut și alte rezultate demne de Premiul Nobel, de exemplu, el a creat teoria dezintegrarii alfa a nucleelor. Este greu de spus dacă Comitetul Nobel a considerat că acest rezultat nu este suficient de important pentru Premiul Nobel sau nu a vrut să se certe cu Uniunea Sovietică, ceea ce clar nu ar fi fericit dacă premiul ar fi acordat unui dezertor. Este curios că teoretic s-ar putea califica și pentru Premiul Nobel pentru Fiziologie sau Medicină pentru explicarea principiilor înregistrării informațiilor în ADN prin tripleți de nucleotide.

Dar să revenim la modelul cosmologic standard, care în sine a meritat cu siguranță premiul Nobel. O prezentare populară a concluziilor acestui model poate fi găsită în multe cărți, inclusiv în știință populară. Cartea „Primele trei minute” a laureatului Premiului Nobel Steven Weinberg, care descrie primele trei minute ale existenței Universului nostru, conform teoriei lui Gamow, a devenit un bestseller la vremea sa.

Întrebare: Unde exact a avut loc Big Bang-ul?
Răspuns: Această întrebare poate fi auzită adesea chiar și de la fizicienii profesioniști. Răspunsul este simplu: alege orice punct îți place, de exemplu vârful nasului. În acest moment a avut loc Big Bang-ul. Cu toate acestea, orice alt punct din Universul nostru nu este mai rău, deoarece Big Bang-ul a avut loc și acolo și în același timp. Istoria oricărui punct care se întoarce în trecut (numit și linia lumii) se va întâlni mai devreme sau mai târziu în Big Bang. Motivul acestei întrebări pare să fie filmele din filme de știință populară, care ilustrează adesea Big Bang-ul prezentat din exterior. În Universul real, Big Bang-ul nu poate fi observat din exterior, deoarece acest „exterior” pur și simplu nu există. Dacă facem o analogie cu o explozie de bombă, atunci aceasta nu este o explozie de bombă observată din exterior, ci o explozie de bombă din punctul de vedere al microbilor care trăiesc în interiorul ei, deși această analogie nu este în întregime corectă, deoarece bomba este nu un obiect punctual.

Întrebare: Se aplică legile fizicii Big Bang-ului?
Răspuns:În termeni matematici, momentul Big Bang-ului este ceea ce se numește o singularitate sau o trăsătură. Termenul „singularitate cosmologică în trecut” se aplică și Big Bang-ului. Aproape de o astfel de singularitate, curbura spațiu-timpului tinde spre infinit.
Aici este necesar să facem o mică digresiune. Faptul este că știința modernă pleacă de la presupunerea că legile fizicii sunt aceleași peste tot în partea observabilă a Universului. În ciuda testării continue a acestei ipoteze, nu a apărut încă nicio îndoială rezonabilă cu privire la validitatea ei. Mai mult, cuvântul „observabil” este menționat cu un motiv, deoarece, potrivit unor teorii, dincolo de orizontul cosmologic legile fizicii pot fi complet diferite.
Acum să ne întoarcem la Big Bang. Știința modernă nu poate descrie starea Universului imediat după aceasta, deoarece teoriile corespunzătoare (de exemplu, gravitația cuantică) nu au fost încă create. Cu toate acestea, sperăm că teoriile existente pot descrie în mod destul de satisfăcător Universul, a cărui vârstă depășește semnificativ unitatea de timp Planck, aproximativ egală cu 10–42 s. Cuvintele „sperăm” sunt folosite aici deoarece este puțin probabil să putem observa vreodată ceva legat de această etapă timpurie a existenței Universului.

Întrebare: De ce a avut loc Big Bang-ul?
Răspuns: O astfel de întrebare este ușor de pus, dar greu de răspuns. Majoritatea cosmologilor cred că Big Bang-ul este rezultatul unor efecte cuantice precum fluctuația cuantică sau tunelul cuantic.

Întrebare: Cum s-ar putea forma un Univers gigant cu multe galaxii ca urmare a unei fluctuații cuantice?
Răspuns: Să începem cu un fapt uimitor despre universul gigantic cu milioane de galaxii. Se știe că nucleul atomic are o masă mai mică decât masa totală a protonilor și neutronilor săi constituenți, ceea ce, de fapt, este motivul existenței lor. Acest fenomen se numește defect nuclear (numit și deficiență) de masă. Masa, conform formulei E = mc 2, scade cu energia interacțiunilor nucleare împărțită la pătratul vitezei luminii. În Universul nostru, acest efect este nesemnificativ. Dar în câmpul gravitațional există un deficit propriu, gravitațional, de masă. Prin urmare, masa Universului este egală cu masa materiei sale constitutive minus deficitul de masă gravitațională. Pentru un Univers închis, masa totală este foarte ușor de reținut: este egală cu zero. Defectul de masă gravitațională compensează complet masa materiei.
Și a forma un obiect cu masă zero prin fluctuații cuantice nu mai pare un lucru atât de imposibil.

Întrebare: De ce nu se formează noi universuri în Universul nostru?
Răspuns: Acesta nu este deloc un fapt. Există ipoteze că noi universuri se nasc tot timpul. Este posibil ca în timp ce citii această propoziție, un nou univers să se fi format la mai puțin de un kilometru distanță de tine. Dar pentru un observator extern, acest univers este similar cu o particulă elementară exotică. Moise Markov a numit astfel de particule friedmons.

Întrebare: Ce s-a întâmplat înainte de Big Bang?
Răspuns:Știința modernă nu poate da niciun răspuns la această întrebare. Dacă cineva pretinde că știe răspunsul, cel mai probabil se înșeală. O modalitate elegantă de a evita să răspundem la această întrebare este să spunem că timpul a apărut împreună cu Universul nostru și că conceptul de „înainte de Big Bang” pur și simplu nu există.

Citiți integral:
Parnovsky S.L. Cum funcționează universul: o introducere în cosmologia modernă. - M.: Alpina non-fiction, 2018. - 277 p.