211service.com
Lielais sprādziens pamests jaunajā Visuma modelī
Lielajam sprādzienam kā vienam no nedaudzajiem astrofizikas notikumiem, kas ir pazīstami lielākajai daļai cilvēku, mūsu kultūrā ir īpaša vieta. Un, lai gan pastāv zinātniska vienprātība, ka tas ir labākais Visuma izcelsmes izskaidrojums, debates nebūt nav slēgtas. Tomēr ir grūti atrast alternatīvus Visuma modeļus bez sākuma, kas būtu patiesi pārliecinoši.
Tagad tas varētu mainīties ar aizraujošo Wun-Yi Shu darbu Taivānas Nacionālajā Tsing Hua universitātē. Shu ir izstrādājis novatorisku jaunu Visuma aprakstu, kurā laiktelpas un masas lomas ir saistītas jauna veida relativitātes teorijā.
Šu ideja ir tāda, ka laiks un telpa nav neatkarīgas vienības, bet tos var pārveidot savā starpā turp un atpakaļ. Viņa formulējumā par laika telpas ģeometriju gaismas ātrums ir vienkārši pārveides koeficients starp abiem. Tāpat masa un garums ir savstarpēji aizvietojami attiecībās, kurās pārrēķina koeficients ir atkarīgs gan no gravitācijas konstantes G, gan no gaismas ātruma, no kuriem nevienam nav jābūt nemainīgam.
Tātad, Visumam paplašinoties, masa un laiks tiek pārvērsti garumā un telpā un otrādi, kad tas saraujas.
Šim Visumam nav ne sākuma, ne beigu, ir tikai mainīgi paplašināšanās un saraušanās periodi. Patiesībā Šu parāda, ka šajā kosmosā nevar pastāvēt singularitātes.
Šo ideju ir viegli noraidīt kā vēl vienu uzjautrinošu un nereālu modeli, ko izsapņojuši šie dīvainie kosmologi.
Tas ir līdz brīdim, kad skatāties uz tā sniegtajām prognozēm. Izplešanās periodā novērotājs šajā Visumā redzētu dīvainas izmaiņas spožu objektu, piemēram, I tipa supernovu, sarkanajā nobīdē, kad tie paātrinās. Izrādās, saka Šu, ka viņa dati precīzi atbilst novērojumiem, ko astronomi veikuši uz Zemes.
Šāda veida paātrinājums ir parasta Šu visuma iezīme.
Tas ir krasā pretstatā dažādiem Visuma modeļiem, kuru pamatā ir Lielais sprādziens. Kopš tika atklāta Visuma paātrinātā izplešanās, kosmologi ir veikuši diezgan satraucošus fizikas likumus, lai viņu modeļi darbotos.
Visbiežāk apspriestā ideja ir tāda, ka Visums ir piepildīts ar tumšu enerģiju, kas liek Visumam paplašināties ar pieaugošu ātrumu. Lai šis modelis darbotos, tumšajai enerģijai ir jāveido 75 procenti no Visuma enerģijas masas, un tai ir jāpalielinās fantastiski.
Bet par šo ideju ir jāmaksā nopietna cena: enerģijas nezūdamības likums. Apkaunojošā patiesība ir tāda, ka pasaules kosmologi ir ērti paslaucījuši zem paklāja vienu no fizikas pamatlikumiem, cenšoties izmērīt šo apli.
Tas krāso Šu idejas nedaudz citā perspektīvā. Nav nepieciešams atteikties no enerģijas saglabāšanas, lai viņa teorija darbotos.
Tas nenozīmē, ka Šu teorija ir perfekta. Tālu no tā. Viena no lielākajām problēmām, ar ko viņš saskaras, ir izskaidrot kosmiskā mikroviļņu fona esamību un struktūru, ko daudzi astrofiziķi uzskata par spēcīgāko pierādījumu tam, ka Lielais sprādziens patiešām ir noticis. Viņi saka, ka CMB ir Lielā sprādziena atbalss.
Kā tas varētu rasties Šu kosmoloģijā, vēl nav skaidrs, bet es domāju, ka viņš pie tā strādā.
Pat ja viņš atrod veidu, viņam būs jāveic neērti pārdomāšana, lai viņa idejas varētu gūt panākumus. Viņa pieeja var labi izskaidrot I tipa supernovas novērojumus, neatsakoties no enerģijas saglabāšanas, taču tā aicina atteikties no Lielā sprādziena jēdziena, gaismas ātruma nemainīguma un pieņemt plašu jaunu potenciālo parādību kopumu, kas saistīts ar aizvietojamas attiecības starp masu, telpu un laiku.
Pareizi vai nepareizi, tas ir kompromiss, kas daudziem būs grūti. Cerēsim, ka Šū paliks pie saviem ieročiem, kaut vai tikai vecmodīgu debašu dēļ
Atsauce: arxiv.org/abs/1007.1750 : Kosmoloģiskie modeļi bez lielā sprādziena