sly2m: (default)
[personal profile] sly2m

Как известно, самым точным и емким ответом на главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого является число 42. Я хочу попытаться дать чуть более развернутое, но все же еще довольно простое и короткое объяснение Вселенной и жизни в ней, которое я сформировал в процессе раздумий, что такое жизнь. Уточню, на всякий случай, что данное объяснение всего лишь мое личное, неполное понимание того, как наука на текущем этапе понимает ответ на этот вопрос.

Примерно 13.7 миллиардов лет назад произошло событие, которое сейчас мы называем Большим Взрывом. Непонятно где это произошло, непонятно что взорвалось, непонятно почему, и не совсем понятно как. На этот счет существует огромное количество теорий, причем самые передовые научные изыскания вообще отказываются от концепции Большого Взрыва, как единовременного события, но для нашего исключительно простого объяснения вполне достаточно факта – где-то, что-то взорвалось.

Хотя Большой Взрыв называют взрывом лишь дня наглядности, никакого взрыва в нашем понимании там не было, для мысленного эксперимента аналогия вполне себе сгодится.

Итак, 13.7 миллиардов лет назад в некой области неизвестно откуда образовалось огромное количество энергии, которая вслед за расширяющимся пространством начала распространяться во все стороны.

Отсюда чисто логически вытекает первый и единственный закон нашей Вселенной – закон энтропии. Закон абсолютно эмпирический и интуитивный, потому особых доказательств не требующий. Так как общее количество энергии во Вселенной конечное, а система замкнутая и постоянно расширяющаяся – значит на единицу объема количество энергии будет падать, что в наших человеческих понятиях означает – Вселенная постепенно остывает, а энтропия (беспорядок, хаос) постепенно нарастает.


Это самый главный закон природы, самый основополагающий принцип существования нашего мира, все остальное – закон Архимеда, закон Кулона, законы термодинамики, законы Ома, закон Стефана-Больцмана, периодический закон химических элементов Менделеева, законы единства и борьбы противоположностей, и даже законы спряжения глаголов и федеральный закон РФ о собраниях, митингах, демонстрациях, шествиях и пикетированиях от 19 июня 2004 года – лишь прямые или косвенные следствия этого единственного настоящего универсального закона мироздания.


Все, что происходит вокруг – все события, факты, домыслы и предрассудки, все причины и следствия, все рождения и смерти, все взрывы сверхновых и утренние туманы над рекой, передача “Поле чудес”, четырехтактный двигатель внутреннего сгорания, кольца вокруг Сатурна и торги на Нью-Йоркской фондовой бирже – все что мы видим, слышим и знаем - это степенно разворачивающийся перед нашими глазами процесс остывания Вселенной, перераспределения и в конечном итоге – затухание энергии, ее размазывание по все большему и большему объему пространства.

Да и само время, по сути своей тоже есть всего лишь данное затухание энергии. Почему все процессы движутся лишь в одном направлении вдоль временной оси, и никогда не против? Потому что энтропия движется в ту же сторону, потому что эта ось на самом деле – ось энтропии, а не времени. Нам лишь кажется, что наручные часы измеряют секунды и минуты, а они измеряют расширение Вселенной. В глобальном и несколько образном смысле.


Но этом медленном и печальном умирании всего сущего есть и короткие, светлые и весьма забавные локальные моменты как-то аннигиляция электронно-позитронной пары, эффект Черенкова или жизнь на планете Земля.

Если бросить в озеро камень, по поверхности пойдут концентрические круговые волны. Это самая бесхитростная и наглядная аналогия Большого Взрыва и последующего расширения пространства вокруг. В случае, когда условия кругом идеальные, то и волны будут идеально круглыми, что по сути есть тавтология.

Однако, если по каким-то причинам существуют некие неоднородности, тут и начинается основное веселье.

Представьте себе, что в воде у берега растет камыш да осока, и если бросить в воду камень, мы не увидим идеально ровных кругов. Вокруг стеблей, торчащих из под воды, начнутся мелкие локальные завихрения, некая зыбь и водоворотики… Ну, все видели, представляете о чем идет речь?

Откуда взялись эти неоднородности при Большом Взрыве (который напоминаю – совсем не взрыв) и по сей день ученым до конца не понятно. Это одно из слабых, не до конца доказанных мест в исключительно простой теории всего, впереди будет еще парочка подобных натяжек, я укажу на них пальцем.

Итак, неоднородности поверхности озера вызывают завихрения воды, а неоднородности распределения энергии во Вселенной ведут к ее локальному перераспределению, и как итог появлению материи – кварков, протонов, нейтронов и электронов, затем водорода, а помножив его на миллионы лет и вспомнив про закон всемирного тяготения получаем галактики, туманности, звездные системы и наконец планеты вокруг звезд.

Откуда взялся закон всемирного тяготения, когда мы знаем, что во Вселенной есть лишь один универсальный закон и его следствия – это интересно.


Закон притяжения масс не является прямым следствием процесса расширения Вселенной. Однако выяснилось, что все появившиеся в остывающей Вселенной тела и предметы взаимодействуют друг с другом по одному единому принципу. Мы пока не можем сказать, в чем причина и каковы обстоятельства существования этого принципа, и это второе слабое место в теории всего. Принцип взаимодействия просто есть и все, возможно это заложено в саму суть пространства и времени, а может быть тут приложили руку какие-то посторонние (а то и потусторонние) силы – места для спекуляций в этом случае вагон и маленькая тележка.

Взаимодействие при высоких температурах (т.е. энергиях) единое и неделимое, при остывании Вселенной распадается на два довольно по разному проявляющих себя взаимодействия – гравитационное и элетросильнослабое, которое при дальнейшем остывании распадается на сильное и электрослабое, а потом и последнее распадается тоже.

В настоящее время, через 14 миллиардов после Большого Взрыва мы имеем 4 фундаментальных взаимодействия, которые правят всей материей во Вселенной и всеми процессами в ней происходящими.

Проявление самого загадочного из них – гравитационного, и есть известный всем школьникам закон всемирного тяготения, и хотя Эйнштейн имеет много чего добавить по этому поводу, не будем углубляться в дебри четырехмерного пространства-времени, нашей исключительно простой теории это сильно не касается.

Если на материю в невесомости пространства (например на облако межзвездного водорода) применить закон взаимного притяжения и подождать несколько миллионов лет мы получим собирающуюся во все более плотный шар субстанцию, а когда на близких расстояниях между элементарными частицами начнут действовать сначала электро-магнитное взаимодействие отталкивания, а потом сильное взаимодействие притягивания и слабое взаимодействие распада – вот вам и зажглась новая звезда, такая как наше Солнце.


И тут снова – интересный момент. На первый взгляд, раз все друг к другу притягивается, значит все во Вселенной должно рано или поздно собраться и слипнуться в один большой ком, а планеты – упасть на Солнце и сгореть в нем без остатка. Но вполне логично и понятно даже совершенно физически неискушенным гражданам, что существует не противоречащее никаким законам ситуация, когда планета вращается вокруг Солнца (или вообще все что угодно вращается вокруг чего угодно), при этом они не падают друг на друга, а находятся в состоянии энергетического равновесия, которое может теоретически длиться бесконечно или очень очень очень долго, покуда (про энтропию не забываем, она никуда не делась!) тепловая смерть Вселенной не разлучит их.

Планета, вращающаяся по круговой (для простоты опять не будем углубляться в законы Кеплера) орбите вокруг звезды это и есть тот самый водоворотик, возникший на неоднородной поверхности озера. Это энергетическое завихрение по сути своей непрерывный, длящийся если не бесконечно, то довольно долго цикл – и есть предвестник жизни, хотя все еще не жизнь, но уже довольно к ней близко.

Окончание в следующем посте.



Поделиться ВКонтакте

Date: 2011-02-08 04:31 am (UTC)
From: [identity profile] vplusplus.livejournal.com
Как известно, самым точным и емким ответом на главный вопрос жизни, Вселенной и всего такого является число 42.

Мы же скромно намекнем и уточним, что расширенной и, в общем-то, более верной версией ответа на упомянутый вопрос является число 69.

Date: 2011-02-08 09:33 am (UTC)
From: [identity profile] silly_sad.livejournal.com
если бы я был редактором то я бы сократил всю эту бодяжную книгу до "42".

Date: 2011-02-08 03:05 pm (UTC)
From: [identity profile] vplusplus.livejournal.com
на каждой странице!

Date: 2011-02-08 03:06 pm (UTC)
From: [identity profile] silly_sad.livejournal.com
да.
но количество страниц сократил бы до 42х

Date: 2011-02-08 06:52 am (UTC)
From: [identity profile] gul-kiev.livejournal.com
Не понял, как из остывания Вселенной следует закон увеличения энтропии для замкнутой системы.
Если бы Вселенная начала сжиматься, энтропия бы уменьшалась, и разбитый стакан самостоятельно собирался бы из осколков? Иными словами, время развернулось бы вспять?

А если говорить не про замкнутые системы, а про удельные единицы - то если кол-во энергии на единицу объёма уменьшается, то и энтропия на единицу объёма тоже уменьшается, ведь энтропия килограмма вещества при определённой температуре вдвое меньше энтропии двух килограмм такого же вещества при той же температуре.

Концепция о том, что расширение Вселенной определяет направление уменьшения энтропии действительно есть, но она абстрактно-философская (иными словами, ненаучная). Основные стрелы времени: увеличение энтропии (термодинамическая), расширение Вселенной (космологическая), и направление памяти (психологическая), и не исключено, что космологическая стрела является определяющей для остальных, но ты именно это имел ввиду, когда говорил об увеличении энтропии вследствие расширения Вселенной?

Date: 2011-02-08 06:20 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Я говорил, что все эти стрелы по сути - одна. Не так случайно совпало, что Вселенная расширяется в одном направлении, время движется тоже в одном, и энтропия - туда же. А это и есть один процесс по сути. В этом моя идея.

Ну, как моя, по моему это вполне очевидная идея, нет?

Кстати, на счет сжимающейся Вселенной - вполне возможно, что там время движется вспять, и разбитые чашки собираются взад. Но сжимающаяся Вселенная - научная абстракция. Которая была нужна в период, когда мы еще не подсчитали общей массы Вселенной и был шанс, что она начнет сжиматься со временем. Однако, оказалось, что все не так, Вселенная расширяется вне зависимости от внутреннего тяготения (тут ученые придумали отрицательную темную энергию, которая на мой личный взгляд - полное фуфло, спасительное для теории, но абсолютно выдуманное по своей сути).

Судьба у Вселенной такая. Расширяться. :)

Date: 2011-02-08 09:31 am (UTC)
From: [identity profile] silly_sad.livejournal.com
> "при этом они не падают друг на друга, а находятся в состоянии энергетического равновесия, которое может теоретически длиться бесконечно долго, покуда (про энтропию не забываем, она никуда не делась!) тепловая смерть Вселенной не разлучит их."

потрудитесь объяснить механизм этого "разлучения"

чтобы оторвать планету от звезды энергию надо приложить.

Date: 2011-02-08 04:41 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Когда наступит тепловая смерть Вселенной и все распадется на куски, даже атомы (даже протоны в атомах) не будет никаких солнц и планет, а значит ничто не будет вращаться в принципе.

Это в дальней перспективе.

В ближней, как правильно заметили в комментариях, вращение планеты вокруг солнца тоже не идеальный круг, а всего лишь очень очень медленное падение одного на другое.

Но настолько медленное, что дающее достаточно времени для существования миллиардов и миллиардов вполне стабильных циклов, которые (предположительно) и привели к зарождению жизни - по сути тех же циклов, но в другом воплощении.

Date: 2011-02-09 07:00 am (UTC)
From: [identity profile] silly_sad.livejournal.com
не вижу ответа на вопрос.

планета теряет энергию и как следствие падает.
значит тепловая смерть НЕ РАЗЛУЧИТ их, а совокупит.

откуда возникла идея "разлучения".

Date: 2011-02-09 02:07 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
А в этом смысле? Ну да, наверное я коряво выразился.

Просто есть такая устойчивая фраза - "до тех пор, пока смерть не разлучит их". Хотя в данном случае, ты более прав, тепловая смерть скорее объединит их. Да и всех нас.

Но это уже литературный спор пошел. Можно сказать - пока тепловая смерть не разлучит их на атомы, и прочие метафоры и гиперболы. :)

Date: 2011-02-09 02:32 pm (UTC)
From: [identity profile] silly_sad.livejournal.com
нет-нет, тут не литература,
тут мне глобально непонятно
если в масштабах звёздной системы тепловая смерть нас объединит,
то каким образом возникает РАЗЛУКА в других масштабах пространства?

Date: 2011-02-08 10:24 am (UTC)
From: [identity profile] bekabaka.livejournal.com
Несколько моментов вызвали недоумение.
Во-первых, энтропия - это в числе прочего и мера температуры, чем выше температура, тем выше хаотичность. Остывание ведёт к локальному уменьшению энтропии - от газа к жидкости, от жидкости к кристаллизации, и так до абсолютного нуля, где даже атомы стоят по стойке смирно. Поэтому тезис "увеличение энтропии как следствие остывания вселенной", мягко говоря, нуждается в разъяснении.
Во-вторых, планеты со звёздами находятся в равновесии только с нашей мелочной точки зрения, с точки же зрения механики равновесие движущихся тел без подпитки энергией невозможно. Планеты падают на звёзды, просто очень долго.
Да, и кстати, неоднородности после большого взрыва - это квантовые флуктуации (этот уровень мироздания вы как-то вообще незаслуженно обошли).
А вообще, народ просвещать - хорошо =)

Date: 2011-02-08 06:30 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Про во-первых, да я тоже вижу тут какую-то недосказанность. Возможно дело в том, что температура падает линейно, а пространство расширяется "в кубе", поэтому энтропия возрастает не смотря на понижение температуры. Но здесь нужно еще подумать.

Во-вторых, да, и я про это как раз и говорил. Вращение планеты вокруг солнца по сути тот же самый водоворотик, что и жизнь. Достаточно долгий, но все же не вечный. Т.е. не будь этих временных квази-стационарных состояний (орбит, энергетических ям и т.д.) никакой жизни и не было бы. Жизнь (как цикл) и вызвавшее ее вращение планет вокруг солнца (как цикл) суть цепочка событий в остывающей Вселенной с неоднородностями.

Ну а про в-третьих, про квантовые флуктуации, все же тут еще очень много не ясного. Т.е. теорий много, эффекты имеются (Казимира, Ван Дер Ваальса, излучение Хоккинга), соответственно зерно истины во всем этом есть. Но вот ПОЧЕМУ происходят эти нулевые колебания полей (т.е. ПОЧЕМУ принцип неопределенности Гейзенберга такой с одной стороны неопределенный, и в то же время - такой универсальный принцип) - тут еще современной науке копать, копать и копать...


P.S. Спасибо, стараюсь. :)

Date: 2011-02-08 06:57 pm (UTC)
From: [identity profile] bekabaka.livejournal.com
Слушайте, вы конечно большой молодец, но не нужно говорить за всю науку, когда не знаете лично вы.
Принцип неопределённости с неизбежностью следует из корпускулярно-волнового дуализма, который с неизбежностью следует из E=mc^2, которое тоже много из чего следует, упираясь в конце концов в базовые константы этого варианта Вселенной (скорость света, например, не из чего не следует). И всё это конечно можно покопать, но не копать-копать и копать, и далеко не всей современной науке. Это о в-третьих.
Что касается во-первых, то всё и проще и сложнее одновременно. Неуменьшение энтропии в замкнутых системах - это эмпирический постулат термодинамики. Как и со скоростью света, тут немного неуместен вопрос "почему" (наука вообще не отвечает на этот вопрос) - это свойства мира. Может, когда-нибудь прямая причина и найдётся (что-то вроде бозона Хиггса для гравитации - а может и собственно он), но энтропия точно не является следствием расширения вселенной, потому что при прочих равных энтропия вела бы себя точно так же, если бы вселенная сжималась или оставалась бы стабильной.

Date: 2011-02-08 07:12 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Ну так я и начал со слов: "Данное объяснение всего лишь мое личное, неполное понимание того, как наука на текущем этапе понимает ответ на этот вопрос." :)

Принцип неопределенности не из чего не следует. Наоборот, все, что вы дальше написали, в том числе и E=mc2, как раз следует из принципа неопределенности. Который сам по себе почему-то есть во Вселенной, но почему - непонятно. Это саму формулу Гейзенберг вывел в том числе на основании теорий Эйнштейна, дуализма материи и энергии и т.д., а сам принцип его имени - первичен ко всему перечисленному.

На счет энтропии, да я тут не совсем до конца разобрался, видимо. Надо еще поковыряться, а пока можно вообще убрать слово (и концепцию) "энтропии" из поста, и оставить только "расширение Вселенной", сути это не изменит.

Date: 2011-02-08 07:44 pm (UTC)
From: [identity profile] bekabaka.livejournal.com
Дисклеймеры это конечно хорошо, но не всегда достаточно.

Что же касается неопределённости, то хронология открытия конечно была именно такой, но всё же "фундаментальность" распространяется в обратную сторону, поскольку неопределённость возникает из-за того, что частица не имеет локализации, а не имеет она её, потому что не является частицей, а является немного волной, а так происходит потому, что волна - это состояние энергии, а между энергией и материей нет принципиальной разницы, ведь материя - лишь форма энергии, и на самом деле во Вселенной нет ничего, кроме энергии Большого Взрыва.
По большому счёту, принцип неопределённости - это артефакт (очень фундаментальный) нашего восприятия, заставляющего описывать нас энергетические процессы материальными объектами (именно так: процессы - объектами). Именно поэтому полная формулировка принципа неопределённости говорит о том, что он справедлив только для систем, которые нельзя полностью описать ни в корпускулярной парадигме, ни в волновой, то есть находящихся "на стыке", притом что стык этот - весьма условный (ведь E=mc^2).
Если бы мы были способны видеть мир энергией (что, конечно, вообще едва ли вообразимо - это примерно как видеть кристалл в плазме), то принцип неопределённости как отдельный принцип нам бы не понадобился - ведь в физике волн его нет.
Короче, принцип неопределённости таки следствие, а не аксиома.

Date: 2011-02-08 08:00 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
У вас есть аккаунт на лепре? Я там, помнится, такой знатный пост поднял, доооолго на главной висевший, о том, есть ли вообще во Вселенной принцип неопределенности Гейзенберга, или это всего лишь несовершенство нашего восприятия? :)

На счет первичности спорить с вами не буду, видимо вы более правы в принципе.

Но все равно не совсем понятно, исходя из теории и ее хронологии, что я привел в данном посте (т.е. теории Большого Взрыва), что же является первичным, а что вторичным? Ведь именно неоднородности привели к появлению материи, до этого была лишь чистая энергия, а значит еще ДО всяких E=mc2 и описания энергетических процессов материальными объектами, эти неопределенности уже существовали! Значит таки неопределенность - свойство пространства, более фундаментальное, чем корпускулярно-волновой дуализм, раз корпускул еще и в помине не было, а неопределенность уже была.

Короче, спор не совсем в тему пошел, если хотите, я признаю свое поражение, ну, чтобы не затягивать...

Date: 2011-02-08 10:16 pm (UTC)
From: [identity profile] bekabaka.livejournal.com
Ну прям таки спор... скорее, обмен мнениями. Я, скажем, в процессе формулирования понял этот самый принцип неопределённости лучше, чем когда-либо раньше, так что по-моему очень продуктивный разговор =)

На лепре меня нету. Но что-то мне подсказывает, что спор был о том, является ли принцип неопределённости следствием несовершенства наших методов наблюдения, или чем-то более фундаментальным (такие споры я, по крайней мере, встречал значительно чаще)? В этом случае ответ, конечно, второй. Говоря, что принцип неопределённости является особенностью восприятия, стоит иметь ввиду, что эта особенность - не наша, а любого материального носителя, и вообще у всего, что больше отдельной элементраной частицы, если считать взаимодействие между собой "способом восприятия" эта "особенность восприятия" имеется.

На самом деле, мне сейчас подумалось, что принцип неопределённости можно сформулировать ещё фундаментальнее, как свойство, вытекающие из самой мерности пространства-времени: это просто тот факт, что любая проекция частицы не равна самой частице. А ведь положение частицы в пространстве - это лишь проекция её на три измерения из четырёхмерного пространства-времени. Как и проекция из трёх измерений в два в проективной геометрии, это ведёт к потере информации и рождает неопределённость. Иными словами, чтобы получить точное представление о частице, её нужно наблюдать не только в пространственных измерениях (координата), но и во времени (импульс). А так как и то, и другое одновременно невозможно сделать с произвольной точностью (любое взаимодействие (а наблюдение это взаимодействие) ограничено во времени), появляется неопределённость.
В волновых терминах это намного естественней: наблюдение частицы для волны эквивалентно наблюдению частоты, при этом бессмысленно выражение "частота волны в момент времени N" - ведь частота это явление, растянутое во времени.

Date: 2011-02-09 06:33 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Идея про проекцию частицы из высшего измерения - оригинальная. В смысле для меня, я такой еще не встречал. Действительно, дает весьма интересные выводы, и позволяет кое-что лучше понять. Твоя идея, или где-то нашел?

Date: 2011-02-09 07:33 pm (UTC)
From: [identity profile] bekabaka.livejournal.com
Без понятия, я плохо не запоминаю источники. Может прочитал, может где-то ассоциация подсказала. Но уверен, что я здесь не самый умный, и это не новость =)
А какие выводы?

Date: 2011-02-09 08:36 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Ну, пока никаких. Надо еще думать. Просто сама идея неопределенности Гейзенберга, возникающей из-за потери информации при проекции частицы из четырехмерного измерения в трехмерное - весьма оригинальна.
Нравится.

Date: 2011-02-08 10:16 pm (UTC)
From: [identity profile] bekabaka.livejournal.com

Что же касается неоднородностей сразу после Большого Взрыва, их прекрасно объясняет теория струн (бран), но я в ней разочарован, поэтому приводить здесь не буду - легко гуглится. В рамках же квантовой механики эти объяснения весьма затруднены отсутствием теории поля, и хотя возможны без оной, но совсем неизящны. Я понимаю это так: во время инфляционного расширения длины волн растут экспоненциально, и поэтому в какой-то момент частота какой-то волны становится больше, чем время жизни Вселенной (сразу после большого взрыва это несложно). В этот момент она перестаёт осциллировать и её амплитуда замораживается (она становится как бы стоячей волной внутри расширяющейся Вселенной), в то время как длина продолжает расти. Стоячую волну уже можно считать гигантской частицей, но ещё наглядней (если это слово здесь применимо) считать её полем. Так следует ещё одна итерация: когда минимумы потенциала этого поля становятся разделены расстоянием порядка планковской длины, скалярное поле (например, теоретическое Хиггсовское, или теоритеческое объединённое электросильнослабое) становится способно "перепрыгивать" из одного минимума в другой. В скалярном поле стоячие волны обретают массу (для хиггсовского поля) или заряд (для электросильнослабого) и начинают взаимодействовать.
(Кстати, занятно: это позволяет предположить существование во Вселенной целых областей с совершенно другими элементарными частицами (потому что там, например, хиггсовское поле осталось в другом минимуме). Но нам всё равно, потому что свет не достигнет этих областей за время жизни Вселенной. Зато если Вселенная начнёт сжиматься, всё должно свалиться на самый минимальный минимум... вот это будет весело.)
Получается, неопределённость заключается только в том, какие волны окажутся стоячими. Но на самом деле неопределённости нет, ведь большой взрыв порождает волны всех длин волн и всех амплитуд, и естественно, что только каким-то из них "везёт" совпасть длиной волны с темпом расширения Вселенной. Причём это происходит, даже если излучение Большого Взрыва распределено совершенно равномерно, не имеет вихрей и пр. - тогда и волны такие возникают равномерно по всей поверхности сферы расширяющейся Вселенной, что кстати хорошо согласуется с однородностью Вселенной в макромасштабе.
Ух. Я не надеюсь, что это объяснение "понятно восмилетнему ребёнку", но а) я рад, что сам понял =) и б) вроде бы все ключевые понятия в этом объяснении расписаны в википедии. По хорошему надо бы проставить ссылки, но я, признаться, уже вырубаюсь.

Date: 2011-02-09 06:44 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
А мне (лично мне, без всяких отсылок к официальным теориям) теория бран нравится. А вот инфляционная - не очень. Она, конечно, позволяет снять/разрешить некоторые проблемы первых микросекунд Большого Взрыва, но как-то уж слишком притянуто за уши звучит. Т.е. выглядит так, что - на данном этапе эволюции Вселенной происходят какие-то непонятные явления, не согласующиеся с теорией. Давайте выдумаем что-то, что согласует предсказания с результатами. А потом, на досуге, подумаем, почему бы это выдуманное могло происходить на самом деле. Весь этот фазовый переход при расщеплении суперсилы на гравитацию и электросильнослабое взаимодействие...
А при расщеплении электрослабого на электро-магнитное и слабое фазовый переход был? А где про него можно почитать?
Но я отвлекся.

во время инфляционного расширения длины волн растут экспоненциально, и поэтому в какой-то момент частота какой-то волны становится больше, чем время жизни Вселенной

Тут требуются пояснения. Во-первых, если длина волны растет, как частота, может оказаться БОЛЬШЕ, когда должна становиться МЕНЬШЕ.

Во-вторых, как вообще частота может быть больше чем время жизни? Опять-таки, во-первых, как можно сравнивать частоту (количество коебаний в секунду) и время жизни (сами секунды), а во-вторых, на фразе "больше, чем жизни Вселенной", меня вовсе замкнуло, и не размыкает.

И еще. Я наверное прозвучу смешно, но я не верю в существование "хиггсовского поля" и в частицу его переносящую - бозон, собственно.
И даже готов поспорить на сто баксов с любым, что при экспериментах в БАК его не обнаружат.
Поэтому (для меня лично) вся вторая половина объяснения звучала неубедительно. Хотя, признаюсь, это опять-таки, мои личные заморочки.

Date: 2011-02-09 08:46 pm (UTC)
From: [identity profile] bekabaka.livejournal.com
Теория бран, несомненно, очень привлекательна, и лично мне импонирует хотя бы тем, что не нуждается в "тёмной материи". Но у неё есть пара очень серьёзных проблем: во-первых, она пока не придумала для себя способа фальсифицируемости, ну да это чёрт с ним. Что важнее, теория струн описывает не наш мир - она описывает вообще любой мир, и не описывает никаких причин, по которым из всего континуума нужно предпочесть наш. Это лишает её предсказательной силы: нельзя предсказать массу частицы, когда у вас стопицот миров (это буквально: количество вариантов сведения 11-мерной теории к 4-мерной оценивается в 10^500), пару сотен тысяч из которых отличаются только значением этой массы. Что-то вроде Вавилонской библиотеки, а в математическом смысле - это если долго-долго решать уравнение, и получить в конце "0 = 0". Бесспорно, но бесполезно.
Инфляционная же теория очевидно неполна, но опирается по крайней мере на очень хорошо проверенную квантовую механику в том виде, в каком она есть сейчас, не ожидая подарков от судьбы, в виде суперструн, единого поля и т.п. Это как минимум достойно уважения =)

Кстати, я нашёл прекрасные статьи по инфляционной теории: вот (http://www.astronet.ru/db/msg/1181084/node0.html). Они не слишком популярного уровня, в них много формул, плюс к тому же они описывают не совсем общепринятую теорию (хаотической инфляции без Большого Взрыва), но это лучшее, что я встречал на русском языке. Продраться через них вполне можно, вооружившись википедией и вольфрамом-альфа (испытываю на себе прямо сейчас =) ), и оно того стоит - уровень изложения таков, что после неё можно понять все прочие инфляционные теории.

Про волны я вчера конечно местами странное понаписывал, не стоило браться за это сонным - но идея в том, что всё дело в стоячих волнах. Зачем я так намудрил с условиями возникновения стоячих волн, сам не знаю, они в школе изучаются. Длина растёт, частота падает, в какой-то момент половинная длина волны становится кратной размеру Вселенной... А впрочем, я кажется опять несу отсебятину. Вот что написано по вышеприведённой ссылке (с моими комментариями):

Длины волн всех квантовых флуктуаций скалярного поля (то есть любого взаимодействия) в ходе инфляции растут экспоненциально. Как только длина волны какой-либо флуктуации становится большей, чем H^-1 (единица, делённая на постоянную Хаббла - это время расширения (оно же время жизни) Вселенной, она прекращает осциллировать и ее амплитуда замораживается на некой ненулевой величине из-за большого вязкого члена в уравнении движения скалярного поля (об этом весь предыдущий параграф (http://www.astronet.ru/db/msg/1181084/node2.html)). Амплитуда этой флуктуации в дальнейшем остается практически неизменной, тогда как ее длина волны экспоненциально растет. Таким образом, проявления такой "замороженной" флуктуации равносильны проявлениям классического поля, рожденного квантовыми флуктуациями.
Так как в вакууме содержатся флуктуации всех длин волн, инфляция ведет к непрерывному рождению новых возмущений классического поля с длинами волн, большими H^-1.


К этому стоит добавить, что осциллирующее скалярное поле непрерывно рождает пары частиц. Волна, достигшая длины H^-1 перестаёт осциллировать (становится стоячей волной), и точки на ней начинают испытывать повышенное внешнее давление (сродни эффекту Казимира), становясь центрами неоднородностей.

Я в прошлом комментарии писал наоборот, что центры неоднородностей - это точки рождения частиц, но теперь понимаю, что был неправ. Хотя по сути, разница только в знаке =)

Что же касается бозона Хиггса, боюсь, что если вы правы, то последние сорок лет физики придётся переписывать. Стандартная модель требует его с необходимостью, вопрос только в энергии. А чем он вас не устраивает?

Date: 2011-02-09 09:14 pm (UTC)
From: [identity profile] sly2m.livejournal.com
Да опять, он (бозон Хиггса) какой-то уж слишком надуманный. Он НУЖЕН современной стандартной модели, и не удивлюсь что его таки "найдут", потому что если в чем-то очень сильно уверен, и ищешь это, обязательно найдешь что-то похожее, и сам себя уверишь, что это оно и есть.

Мне кажется (без всяких оснований, чисто предчувствие такое) что за клеткой в которую хотят вписать бозон Хиггса таится целый новый мир с новыми открытиями и новыми законами. Как в периодической системе Менделеева в одной клетке помещается целый ряд лантаноидов, так и здесь (моя личная, не основанная ни на каких фактах уверенность), что этот бозон Хиггса, как частицу, так и не найдут.

Обнаружат целый спектр полей, сил и явлений, которые в совокупности позволяют говорить о "виртуальном поле Хиггса", хотя на самом деле такого поля в природе нет.


А про стоячие волны я примерно понял. Все, что я сказал в посте - данный момент в исключительно простой теории - весьма зыбок, не доказан, есть много конкурирующих теорий, одна другой вернее, в отличие от скажем таких общепризнанных, как расширение Вселенной или что ДНК хранит геном.

Date: 2011-02-08 06:24 pm (UTC)
From: [identity profile] aik frost (from livejournal.com)
...в поисках Единой Теории

Date: 2011-02-10 04:50 pm (UTC)
ext_639935: с вебкамеры (Default)
From: [identity profile] xarkonnen.livejournal.com
Откуда взялись эти неоднородности при Большом Взрыве (который напоминаю – совсем не взрыв) и по сей день ученым до конца не понятно.

здрассьтеприехали. вот уж что-что, а это понятно как раз очень хорошо: это раздутые инфляцией до безобразия космических масштабов квантовые флюктуации.

July 2018

S M T W T F S
1234567
89101112 1314
15161718192021
22232425262728
293031    

Most Popular Tags

Style Credit

Expand Cut Tags

No cut tags
Page generated Jan. 11th, 2026 10:12 pm
Powered by Dreamwidth Studios