Ученые нашли разгадку одной из тайн, связанных со скоростью расширения Вселенной
Земля, Солнечная система, Млечный Путь и несколько тысяч самых близких к нам галактик находятся в своего рода "пузыре", области пространства, диаметром около 250 миллионов световых лет, внутри которой плотность материи в два раза ниже, чем в остальной части нашей Вселенной. Это предположение было выдвинуто Лукасом Ломбризером (Lucas Lombriser), профессором теоретической физики из Женевского университета (University of Geneva, UNIGE), и оно, это предположение, является решением загадки, в течение десятилетия разделявшей научное сообщество на два лагеря. Эта загадка, в свою очередь, связана с ответом на вопрос "с какой скоростью расширяется Вселенная?", и два независимых метода, использовавшиеся для определения этой скорости, дали два результата, значения которых отличались приблизительно на 10 процентов, на величину, достаточную для возникновения сильных противоречий.
Вселенная начала расширяться сразу после Большого Взрыва, который произошел около 13.8 миллиардов лет назад. Это предположение было сначала выдвинуто бельгийским физиком Жоржем Леметром (Georges Lemaitre) и подтверждено американским астрономом Эдвином Хабблом (Edwin Hubble) в 1929 году, который показал, что большинство наиболее удаленных от нас галактик перемещается с большей скоростью, чем надо. Связанные с этим наблюдением расчеты показали, что все наблюдаемые галактики были изначально расположены в одной точке пространства, которая соответствует месту Большого Взрыва. Эти исследования дали миру закон Хаббла-Леметра и так называемую постоянную Хаббла (H0), значение которой является скоростью расширения Вселенной.
За все время значение H0 постоянно уточнялось и сейчас оно равно приблизительно 70 км/с на мегапарсек. Однако, как уже упоминалось выше, существуют два независимых метода измерения H0, которые дают противоречивые результаты.
Первый метод основан на анализе реликтового космического микроволнового фона. Этот фон - микроволновое излучение, которое пронизывает все пространство Вселенной, которое является "остывшим" светом, излученным в момент спустя 370 тысяч лет от Большого Взрыва. При помощи массива данных, собранных аппаратом миссии Planck, и учитывая то, что Вселенная является гомогенной и изотропной, при помощи формул и уравнений теории Эйнштейна было получено значение H0, равное 67,4.
Второй метод основан на наблюдениях за взрывами сверхновых, которые эпизодически происходят в соседних галактиках. Эти "яркие" космические катаклизмы позволяют определить расстояния с очень высокой точностью, что было использовано для вычислений H0, которые дали результат, равный 74.
"Оба значения постоянно уточнялись, сохраняя свою противоречивую разницу. Эта разница разделила научное сообщество на два лагеря и стала причиной появления ряда теорий, некоторые из которых указывают на присутствие и влияние какой-то неизвестной пока нам "новой физики"" - рассказывает Лукас Ломбризер, - "Однако объяснение этого факта может быть очень простым и исключить "новую физику", если предположить, что Вселенная не столь гомогенна, как было принято считать ранее. Другими словами, материя во Вселенной может быть распределена неравномерно и образовывать области с пониженной и повышенной ее концентрацией".
"Если мы находимся внутри гигантского пузыря с плотностью материи гораздо ниже плотности во всей остальной части Вселенной, это окажет влияние на точность измерения расстояний методом сверхновых и, естественно, на точность определения значения константы H0" - поясняет свое предположение Лукас Ломбризер.
Все, что необходимо для того, чтобы объяснить разницу в значениях H0, получаемых двумя методами, это то, что размеры этого "пузыря Хаббла" были достаточно большими, чтобы включить в себя нашу галактику и галактику, сверхновые в которой используются для измерения расстояний. Принимая размер этого пузыря в 250 миллионов световых лет и в два раза меньшую плотность материи в нем, Лукас Ломбризер вычислил, что значения H0, полученные при помощи анализа микроволнового фона и метода измерения расстояний, практически совпадают.
"Просчитанная мною вероятность существования колебаний плотности материи в таких масштабах имеет такое значение, которое указывает на то, что все это реально, а не является лишь теоретической "фантазией"" - рассказывает Лукас Ломбризер, - "И на бескрайних просторах Вселенной может существовать еще множество подобных областей".
Комментарии
Всё происходит в соответствии с известными нам законами физики. При взрыве материалы разлетаются со всё меньшей скоростью.
Говорят, что далеко от нас скорость расширения выше. Подождите. Вы забыли, что
ДАЛЕКО = ДАВНО
Итак, давно скорость расширения была больше, чем сейчас. Ну?
Наблюдая объект, находящийся от нас за 3 млрд.световых лет, мы видим его не таким, каков он сейчас, а таким, каким он был 3 млрд. лет назад. Я что, один это понимаю? Я шизофреник.
Ну, а красное смещение - это тот же процесс растягивания, называют его старением света.
Эта модель была разработана ещё в 30-х годах. Но она, вроде, разрабатывалась для начального этапа расширения Вселенной после БВ.
Последние данные показали, что ускорение растет быстрее, т.к. увеличивается сама постоянная Хаббла Н. Считается, что ответственными за это увеличение являются темная материя и темная энергия (терминология, конечно. дурацкая. т.к. энергия - тоже материя). Точнее, их ввели. чтобы объяснить увеличение Н.
Эйнштейн же считал, что Вселенная стационарна, для этого он ввел в свои уравнения непонятный лямбда-член.
Фридман показал, что уравнения Эйнштейна приводят к расширению Вселенной.
При t = 0 уравнения Э. дают сингулярность, ур-ния не допускают t < 0, поэтому говорить о том, что было до начала мира, когда времени (и пространства) не было, с рамках Э. ОТО бессмысленно.
Но Ломбризер - не то, что опоздал... Это ведь не всё. Кривизну пространства оценивают близкой к нулю, Вселенную считают плоской. Но нахождение внутри пузыря влияет и на оценки кривизны. Напр., ч-к, глядя вокруг, считает Землю плоской.
Всякая аналогия страдает, дело в том. что измерение углов с помощью акустических волн Сахарова - может не быть верным. Если сам прибор (а это мегапарсеки) - искривлен, он не может мерить кривизну
************
Да. Были были такие кадры которые считали Землю плоской и сейчас есть. Эйнштейн молодец и с огромным чувством юмора, предложил считать ее вогнутой. :)))
Радиус кривизны нашей вселенной в наше время настолько велик, что мы не только не можем отличить его от бесконечного, но даже не знаем положителен он или отрицателен. А ведь от этого зависит ее будущее - станет ли она сжиматься, расширяться или перейдет в стационарное состояние.
Оценки размеров Вселенной расходятся на порядок, пузыри (пузырь) - это нагрев, а не охлаждение, скалярное поле Линде дает инфляцию при огромных Н, по Линце его колебания порождают частицы, но при огромных Н это поле (согласно уравнению!) не колеблется вообще.
Считают температуру Вселенной, но она в целом и даже межзвездный газ - не термодинамические системы, за миллиарды лет парциальные газы (реликт и пр.) не пришли в равновесие, у них разная температура.
Планковская масса Вселенной - больше критической, это черная дыра, БВ не мог произойти, решение ур-ний Э. Шварцшильдом запрещает. Если же отрицательн. давление вакуума столь велико, то БВ должен был произойти не в t = 10 в минус 43-й, а в t =0.
Не ответа на вопрос, какого черта, с какого перепугу пространство Вселенной вдруг стало локально, на малых расстояниях таким макаром структурироваться, что межзвездный газ вместо расширения стал образовывать звезды, а потом галактики, локально энтропия стала падать - хотя плотность вакуума при всем этом - постоянна!
И т.д., и т.п. А нобелевки уже получены.
результат.
И, кстати, кто такая Н, которая "огромна"?
У него там всё просто объясняется. Три последних абзаца этой книжки можете прочесть в заметке ниже.
Не корректно написанное место! Места в пространстве, где якобы изначально были собраны все галактики, не существовало. Потому что изначально вообще никакого вещества не было как и самого пространства-времени. Вселенная "развернулась" из точки именуемой "сингулярность". Это был точечный объект с бесконечно высокой плотностью энергии в нем, и в котором из-за этой плотности не действовали никакие физические законы. Поскольку вся вселенная сосредотачивалась в этой точке (нашего пространства еще не было), то в каком пространстве она могла находится? Логично, что только в пространстве с большим числом измерений, как минимум в пятимерном -- наше четырехмерно.
Для объяснения ускоренного расширения вселенной ввели так называемую "темную энергию", благодаря которой пространство вселенной как бы "распухает".
"Темная материя" это из другой оперы. Она была введена, чтобы объяснить странное вращение звезд в галактиках. Было обнаружено, что они вращаются не так как если бы находились
А как же закон гравитации? А ка же принцип неопределённости Гейзенберга? Тоже не было?
Ведь именно из этого принципа покойный Хокинг сделал вывод о том, что нет такой вещи как пустота. Это потому что пустота означает, что и величина поля, и скорость его изменения строго нулевые. (Если бы скорость изменения поля была не нулевой, то место не оставалось бы пустым). Так как принцип неопределенности не позволяет величине поля и скорости изменения быть точными, космос вовсе не пуст. У него может быть состояние минимума энергии, названное вакуумом, но это состояние подвержено так называемому квантовому дрожанию или флуктуациям вакуума.
А уж в этом вакууме и может возникнуть тот самый вакуумный пузырь, который сейчас здесь обсуждается, в котором и родилась наша Вселенная.
Вот смотрите. Вакуум. Квантовые дрожания. Виртуальные частицы, которые не могут наблюдаться непосредственно детектором частиц.
Проблема состоит в том, что виртуальные частицы имеют энергию, и поскольку существует бесконечное число виртуальных пар, у них было бы бесконечное количество энергии. Согласно общей относительности, это означает, что они искривили бы Вселенную в бесконечно малый размер.
Это, что ли, сингулярность? Но этого ведь не происходит.
Проклятие бесконечности... Физики решили с этим проклятием управляться, введя понятие "супергравитации", и пользуясь преобразованиями Феймана...
Но отвечает ли это на вопрос: как возникла Вселенная? Хокинг ответил.
Блин, но как-то не отчётливо. Опять допущения, опять неграничные условия, опять таки натяжки...
https://i.pinimg.com/736x/c3/6e/6a/c36e6a6f50e3e59d2a555954a04951eb--iconic-photos-famous-photos.jpg
Как думаешь, мог человек про которого родня в биографии в фильме про него говорит, что он и часу не мог усидеть за учебниками, только и занимался тем, что часами слушал музыку Вагнера и числясь в колледже заболел нервномышечным заболеванием, и с 1972 года не говорил, а просто мычал на киноматериалах, а с 1980 года до смерти на искусственной вентиляции лёгких находился до самой смерти и перенёс серьёзнейшее коматозное состояние, от которого на физиономии "печать олигофрена" смог выйти из всего этого без серьёзнейшего повреждения мозга? Как врач скажу не могли они сделать, то что им приписывают, ни первый ни второй. Тест на наличие критического мышления у вас. сноска на мог блог в ЖЖ https://vladimir-cert.livejournal.com/ там статья "Наша физика как лженаучная иудейская сказка". Про сингулярность есть и про другую туфту с фактами как обманывали..
Не, мне сие фиолетово. И даже ультрафиолетово. Покаж формулы и я скажу - правильный чел передо мною или не правильный. А кто там у него в родне и чё он в детстве хулиганил - сие не важно. Как говорят наши теоретики: "Брось трепаться, гамильтониан пиши."