DIDELĖS KRIZĖS TEORIJA: ISTORIJA, PRINCIPAI, FAKTAI UŽ IR PRIEŠ - ARTE - 2025

Didelis krizė Big Crunch, ar didelė griūtis teorija siūlo, kad visata galiausiai sutartis iš naujo suformuoti didelį išskirtinumą į erdvės-laiko. Todėl tai yra savotiškas Didžiojo sprogimo atstatymas.

Jei visatos pradžia buvo žiaurus išskirtinumo, kuriame buvo sutelktas visas erdvės laikas, išplėtimas, tada jos pabaiga yra būtent atvirkštinis procesas. Idėja nėra nauja, nes mokslininkai ilgai svarstė, ar gravitacija, didžioji materijos architektūra, vieną dieną taip pat sugebės sukelti visišką jos griūtį.

1 paveikslas. Ši animacija parodo ką nors, kas nutiktų per Didįjį krizę: galaktikos artėja viena prie kitos, kol mažoje erdvėje jos suformuos išskirtinumą. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

„The Big Crunch“ kalba apie tai, kokia būtų Visatos pabaiga, jei vyrautų gravitacijos jėga. Tai nėra teorija apie savo kilmę, nors yra ir kita, osciliuojančios Visatos teorija, kuri sujungia Didįjį krizę su Didžiuoju sprogimu ir sukuria begalinių visatų vaizdą esant nuolatiniams išsiplėtimo ir susitraukimo ciklams.

Nors visata šiuo metu plečiasi ir yra daug įrodymų, pagrindžiančių tai, „Didysis krizė“ rodo, kad gravitacija tam tikru metu bus pakankamai galinga, kad sustabdytų šią plėtrą.

Ir ne tik sustabdykite, bet ir atsukite atgal, kad sukelsite nuolatinį susitraukimą, priartindami žvaigždes ir galaktikas vis arčiau. Tačiau tai nebus viskas, susitraukdama Visata pamažu įkaista neįsivaizduojamu mastu, todėl planetos taps nenugalimos gyvybei.

Suspaudimas tęsis tol, kol erdvė-laikas ir viskas jame sumažės iki išskirtinumo, iš kurio galiausiai galėtų gimti nauja visata. O gal ne, nes šiuo metu nėra galimybės žinoti.

Didžiojo krizės teorijos istorija ir principai

Nors dabar įrodymai, kad visata plečiasi, yra neginčijami, gravitacijos jėga niekada nenustoja egzistuoti, bet kuriuo metu galėdama tapti dominuojančia jėga ir priversti planetas, žvaigždes ir galaktikas suartėti.

Mokslininkai teigia, kad dabartinę plėtrą lemia tamsi energija - laukas, kuris užpildo visą erdvę, bet kurio tikroji prigimtis nežinoma, nors manoma, kad ją sukuria pati erdvė, ir ji didėja augant.

Ir kuo visata plečiasi, tuo daugiau erdvės sukuriama ir kartu su juo daugiau tamsiosios energijos su neigiamu slėgiu sukuria neribotos ir vis greitesnės plėtimosi scenarijų.

Tačiau jei jūs pradedate nuo uždaros visatos, plėtimasis negali tęstis amžinai ir tamsi energija būtinai turi susilpnėti, nors nežinoma, kada tai galėtų įvykti. Kai kurie mano, kad ji jau prasidėjo, nors visata vis didėja.

Šis susilpnėjimas privers gravitaciją užimti svarbiausią vaidmenį, todėl visatos tankis vėl padidės. Manoma, kad tam reikia bent 3 atomų / kub. Metro tankio.

Tokiu būdu galaktikos suartės ir artės tuo metu, kai visos jos sudarys kolosalią galaktiką, kuri vėliau susitelks, kad atsirastų unikali juodoji skylė, nepaprastai mažų matmenų išskirtinumas.

2 pav. Galimas galaktikų pasitraukimas yra priežastis kosmologinėms spekuliacijoms. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Tai yra tam tikras didelis sprogimas atvirkščiai, nors šios ypač karštos naujos visatos savybės būtų gana skirtingos, nes tankis nebebūtų vienodas.

Galimos Visatos geometrijos

Pagal kosmologinį kriterijų, jei visatos tankis yra vienalytis, jos kreivumas nustatomas pagal vidutinį tankį, minėtas kreivumas yra pastovus. Indikatorius yra kreivės parametras Ωo:

Ωo = vidutinis Visatos tankis / kritinis energijos tankis

Kai kritinis energijos tankis yra lygios visatos, kur nėra kreivių. Yra trys šio parametro galimybės: Ωo = 1, didesnis nei 1 arba mažesnis nei 1. Kai Ωo> 1, mes turime sferinę arba uždarąją visatą, kurioje didelis krizė yra labai reali galimybė.

Dabartiniai matavimai nurodo plokštumos geometrijos visatą, taigi Big Crunch hipotezė šiuo metu neturi daugumos mokslo bendruomenės palaikymo, išskyrus kai kuriuos kosmologus, kaip pamatysime netrukus.

3 pav. Trijų galimų Visatos geometrijų vaizdas. Didelė krizė yra įmanoma sferinėje visatoje, kuri yra baigtinė ir uždara. Šaltinis: „Wikimedia Commons“.

Faktai už

Didžiojo krizės hipotezė kyla iš daugelio mokslininkų, kuriems nuolat besiplečiančios visatos idėja nėra priimtina. Pripažinus, kad didžioji krizė yra reali galimybė, Visata turėtų pradžią ir pabaigą, kuri daugeliui gali būti raminanti.

Kita vertus, kitiems mokslininkams „Big Crunch“ yra priimamas, kai tai yra begalinio išsiplėtimų ir susitraukimų ciklo, pasiūlyto svyruojančios visatos teorijoje, dalis, nes taip būtų išvengta tikslios minties apie pačios Visatos pradžią ir apie tai, kaip neramu spekuliuoti. apie tai, kas ten buvo anksčiau.

Dėl šių priežasčių daugelis tyrinėtojų toliau dirba kurdami naujus visatos modelius. Yra tokių, kurie pasiūlė modifikuoti kosmologinės konstantos vertę - konstantą, kurią pasiūlė Albertas Einšteinas, kad jo lauko lygčių sprendimai leistų sukurti stabilią visatą.

Remiantis naujausiais astronomijos duomenimis, kosmologinė konstanta, žymima graikiškąja lambda raide, turi šią vertę: Λ = 10 ^-46 km ^-2 .

Kai kurie kosmologai teigia, kad dar mažesnė šios konstantos, kuri jau yra maža, vertė neabejotinai veda į baigtinę visatą, kurioje įmanoma sutraukti erdvę. Tokiu būdu „Big Crunch“ būtų perspektyvi visatos pabaiga.

Osciliuojanti visatos teorija

Taip pat žinomas kaip pulsuojančios visatos teorija arba „Big Bounce“, turi daug bendrų dalykų su „Big Crunch“.

Tai pasiūlė matematikas Richardas Tolmanas (1881–1948), kuris postulavo, kad Visata plečiasi dėl Didžiojo sprogimo impulso, bet tada plėtra sustoja, kai gravitacija tampa dominuojančia jėga.

Tai vyksta periodiškai, todėl visata neturi nei pradžios, nei pabaigos.

Alternatyvios teorijos visatos pabaigai

Be didžiojo krizės ir svyruojančios visatos teorijos, daugelis kosmologų tvirtina, kad visata greičiau pasibaigs dideliu plyšimu: tikriausiai plėtra baigiasi sunaikindama materiją, ją vis labiau padalindama.

Kita mokslininkų dalis mano, kad plėtra reiškia nuolatinį aušinimą. Kaip žinoma, medžiagų dalelių judesiai sustoja, kai jos pasiekia absoliučią nulį - neįtikėtinai šaltą temperatūrą, kurios dar nepasiekė.

Jei Visata yra atvira, plėtimasis gali tęstis neribotą laiką, nes jos temperatūra artėja ir artėja prie absoliutaus nulio. Šis aušinimas, žinomas kaip didelis užšalimas, tolimoje ateityje sukels visatos šilumos mirtį.

Duomenys prieš

Du svarbūs faktai reiškia, kad daugelis mokslininkų netiki dideliu kriziu kaip alternatyva visatos evoliucijoje.

Pirma, visata šiuo metu plečiasi. Tai patvirtina faktas, stebint tolimas supernovos žvaigždes ir matuojant kosminio fono radiaciją, likusią nuo Didžiojo sprogimo.

Žinoma, yra tikimybė, kad ateityje nustos tai daryti, nes tam yra pakankamai laiko ir svarbiausia: yra daugybė dalykų, kurių vis dar nežinome apie visatą.

Antra, Visatos kreivio matavimai rodo, kad Visatos geometrija yra lygi. Ir tokioje geometrijoje kaip „Big Crunch“ neįmanoma. Tai atskleidė Plancko misijos rezultatai, kurie rodo, kad Visatos tankis yra 5% didesnis nei reikalingas jai uždaryti.

„Planck“ misija yra Europos kosmoso agentūros projektas, kurį sudaro dirbtinis palydovas, įrengtas duomenims apie kosmoso pobūdį rinkti. Jis buvo paleistas iš Prancūzijos Gvianos 2009 m., Jame yra zondai, detektoriai ir teleskopai.

4 pav. Planko palydovo, pavadinto vokiečių fiziko Makso Plancko (1858–1947), kvantinės mechanikos pradininko, garbei, modelis. Šaltinis: „Wikimedia Commons“. Mike'o Peelio nuotrauka (www.mikepeel.net).

Mokslininkai, palaikantys didelę krizę

Tarp tų, kurie gina neišvengiamą „Big Crunch“ tipo visatos žlugimo galimybę, yra Nemanja Kaloperis ir Antonio Padilla. Šie tyrinėtojai dirba su modeliu, kuriame jie modifikavo kosmologinės konstantos vertę, gaudami stabilią ir uždarą visatą.

Jų rezultatai buvo paskelbti „Physical Review Letters“, tačiau šiuo metu nėra jokių pastabų, patvirtinančių šį naują modelį.

Nuorodos

1. Harrisas, W. Kaip veikia didžiojo krizės teorija. Atkurta iš: science.howstuffworks.com.
2. Mannas, A. Kaip baigsis Visata? Atkurta iš: livescience.com.
3. Moskowitz, C. Begalinė tuštuma ar didelis krizė: kaip baigsis Visata? Atgauta iš: space.com.
4. „NeoFronteras“. Ar bus didelis krizė? Atkurta iš: neofronteras.com.
5. Steinhardtas, P. Kosminė evoliucija ciklinėje visatoje. Atkurta iš: arxiv.org.
6. UCDavis. Nauji profesoriaus Nemanja Kaloperio tyrimai apie visatos pabaigą sulaukia didelio žiniasklaidos dėmesio. Atkurta iš: fizika.ucdavis.edu.
7. Vikipedija. Didelis krizė. Atkurta iš: es.wikipedia.org.
8. Vikipedija. Tamsi energija. Atkurta iš: es.wikipedia.org.