Большой взрыв и расширение Вселенной!

[Pegas]

Владимир! Последний пост шедевр, но в " " с полным принципом неопределенности. ИМХО.

[Афанасьев]

Бурно развивающаяся наука-палеонтология меняет свои оценки каждые несколько лет.

Это преувеличение.
«Время важнейших эволюционных событий по молекулярным часам видятся следующим образом: происхождение эвкариотной клетки 2700 млн. лет назад, хотя не исключено и более раннее появление; митохондриальные эвкариоты формировались в интервале 2300-1800 млн. лет назад; первое обретение пластид эвкариотной клеткой, то есть происхождение эвкариотных водорослей имело место около 1,5-1,6 млрд. лет назад; расхождение линий растений и животных произошло 1609 млн. лет назад; линии животных и грибов разошлись позже 1513 млн. лет назад. Эти результаты получены шестью независимыми методами молекулярных часов при расхождении датировок не более 5%, что свидетельствует о совершенствовании методов сравнительной геномики. Более ранние модели, основанные на рРНК, показывали весьма позднее появление высших эвкариот (растений, грибов и животных) и раннее происхождение низших эвкариот, в частности, амитохондриальных групп. Современные методы геномики вскрывают вторичную природу этих «примитивных» эвкариот — они произошли от более сложных форм путем упрощения, которое сопровождалось потерей или редукцией митохондрий. Это обстоятельство заставляет предполагать древнее происхождение эвкариотной клетки.
Древнейшая «молекулярная датировка» животной жизни показывает, что линия грибов отделилась от линии растений и животных около 1,6 млрд лет. Сравнительный анализ полностью расшифрованных геномов показывает, что грибы генетически ближе к животным и расхождение их филогенетических линий началось 1513 млн. лет назад. Это заключение не противоречит более ранним выводам молекулярных биологов: многоклеточные животные появились не позднее 1500 млн. лет назад, первичноротые ответвились от линии, ведущей к хордовым, задолго до иглокожих около 1200 млн. лет назад, а эволюционные ветви беспозвоночных и хордовых разошлись около 1000 млн. лет назад».
http://www.evolbiol.ru/fedonkin2006.htm

В космологии, в связи с введением более мощных инструментов наблюдается нечто похожее.

Это тоже преувеличение.
«Телескоп имени Э. Хаббла (запущен в апреле 1990 года) помог уточнить возраст Вселенной, отсчитываемый от Большого взрыва. По закону, открытому Эдвином Хабблом в 1929 году, v = Hr, где v — скорость галактики (так называемая лучевая скорость), r — расстояние до неё, H — постоянная Хаббла. По величине этой постоянной оценивают возраст Вселенной. Закон Хаббла справедлив для большинства галактик, за исключением очень близких к нам и очень далёких от нас. КТХ удаётся регистрировать удалённые объекты, недоступные наблюдениям с Земли, в том числе цефеиды и пульсирующие звёзды, которые часто называют «маяками Вселенной». Благодаря этим маякам учёные с точностью до нескольких процентов рассчитали, что постоянная Хаббла Н = 72 км/(с•Мпк). Эта цифра хорошо согласуется с другими данными современной космологии. Если она верна, то возраст Вселенной составляет 13,7 млрд лет».
http://elementy.ru/lib/431119
"Ученым с помощью космического телескопа "Планк", удалось составить самую точную карту "эха" Большого взрыва и уточнить возраст Вселенной, "состарив" ее на несколько десятков миллионов лет, сообщается на сайте Европейского космического агентства.
Главной задачей европейского телескопа "Планк" (Planck), запущенного в мае 2009 года, было просканировать всю небесную сферу как минимум два раза и получить более полную картину так называемого "эха" Большого взрыва или реликтового излучения. "Планк" закончил первый сеанс сканирования в июле 2010 года, а новые данные телескопа стали, по мнению ученых, самым ожидаемым событием 2013 года.
Эти данные, как отмечает ЕКА, дали возможность исследователям уточнить на текущий момент значение постоянной Хаббла, а также значение скорости расширения Вселенной, которую "Планк" оценил в 67,15 километра в секунду на мегапарсек. Это указывает на то, что скорость двух галактик, которые разделены расстоянием в один мегапарсек, что равняется приблизительно 3 миллионам световых лет, составляет около 67 километров в секунду в момент, когда они разлетаются. Уточненное значение также позволило ученым пересчитать и "возраст" Вселенной, оцениваемый теперь в 13,82 миллиарда лет".
http://oko-planet.su/science/sciencecos ... ennoy.html

[Юрьев]

что может натворить атом.

Атом тут ни при чем, так будет выглядеть наше Солнце через 5 миллиардов лет.

[Юрьев]

sadasda

[Афанасьев]

Ну, надо сказать, атом все-таки причем, поскольку исходная причина и источник энергии подобных превращений - ядерные реакции.

В таком широком, гносеологическом смысле, разумеется, все дело в атоме!
Подпись под фото: Атом водорода под сканирующим электронным микроскопом. До сих пор не понимаю, это розыгрыш или ошибка?

Осталось понять, причем тут вообще Мах и его, вообще говоря, не работающий принцип. В.М.Липунов, разумеется, как и всякий блестящий ученый, не чужд и некоторой оригинальности.

Я выложил отрывок из статьи В.М.Липунова исключительно для обсуждения!
Утверждать, что принцип Маха является не работающим, слишком категорично: его посчитали ненужным и сдали в архив, но никто не доказал, что он не работает.

Вот что сам Мах писал об усиленно вменяемом ему еще при его жизни влиянии на выработку идей теории относительности

Ну, от Маха другого и не следовало ожидать: он не принял теорию относительности и открестился от роли ее предвестника.

Про 67,15 км/с/Мпс не знал, полагал по-старинке, что 72. Только не совсем понятно, как 6 с лишним процентов поправки постоянной Хаббла так мало меняют оценку возраста Вселенной (логично предположить, что должны вроде бы быть те же 6%, а это несколько сотен миллионов лет!?).

В источниках до сих пор большой разнобой в значениях постоянной Хаббла. В Википедии, например, приведено значение: 67,80 ± 0,77 (км/с)/Мпк.
Интересно, как сейчас по постоянной Хаббла считают возраст Вселенной?
В популярной литературе 80-х годов приводился такой расчет: T = (2/3)H^(-1). Во Вселенной действовали только силы тяготения, которые со временем уменьшали H (без учета этого, при расширении по инерции, должно быть: T = H^(-1)). Тогда для H = 54 км/с/Мпс T = 13 млрд. лет.

Меняется, в основном, не возраст, а точность его оценки, которая по последним данным обсерватории Планка составляет примерно плюс минус 40 миллионов лет. Журналисты, кажется, не могут не подвирать.

Возможно, ученые еще сами не могут оценить точность измерения.

Кстати, фраза о том, что галактики на расстоянии 1 Мегапарсек разлетаются со скоростью, численно равной постоянной Хаббла, неверна в принципе!

Да кто с этим спорит? Просто в самом определении постоянной (в современную эпоху две галактики, разделённые расстоянием в 1 Мпк, в среднем разлетаются с такой скоростью) заложена некорректность.

Правда, и тут надо оговориться, что на величину уже не этой постоянной Хаббла, какая она сейчас, а той, какой она была в прошлом, соответствующем удалению!
Как уже некоторое время известно - Вселенная расширяется с ускорением, а это значит, что постоянная Хаббла тоже увеличивается со временем, то есть для удаленных объектов она должна быть меньше.

В моделях расширяющейся Вселенной постоянная Хаббла изменяется со временем, но термин «постоянная» оправдан тем, что в каждый данный момент времени во всех точках Вселенной постоянная Хаббла одинакова.

[Юрьев]

Интересно, как сейчас по постоянной Хаббла считают возраст Вселенной?

[Афанасьев]

Первое, это статистика белых карликов - скорость их остывания однозначно указывает на возраст

Про этот метод определения возраста Вселенной я уже выкладывал пост, привожу его еще раз:
Независимо от космологических данных, имеются наблюдательные ограничения снизу на возраст Вселенной t0. Различные независимые методы приводят к близким ограничениям на уровне t0 ≳14 млрд лет = 1.4⋅10^10.
Один из методов, с помощью которых получено последнее ограничение, состоит в измерении распределения белых карликов по светимости. Белые карлики — компактные звезды большой плотности с массами, примерно совпадающими с массой Солнца, — постепенно тускнеют в результате охлаждения посредством излучения. В Галактике встречаются белые карлики самых разных светимостей, однако начиная с некоторой низкой светимости число белых карликов резко падает, и это падение не связано с чувствительностью аппаратуры наблюдения. Объяснение состоит в том, что даже самые старые белые карлики еще не смогли настолько охладиться, чтобы стать такими тусклыми. Время охлаждения можно определить, изучая баланс энергии при охлаждении звезды. Это время охлаждения — возраст старейших белых карликов — является ограничением снизу на время жизни Галактики, а значит, и всей Вселенной.
http://modcos.com/theory.php?part=18

[Pegas]

Подведем итог.
Согласно последним измерениям, нижняя граница хаббловского времени составляет 13,5 млрд лет, а верхняя - 14 млрд. Получается, что нынешний возраст Вселенной примерно равен нынешнему хаббловскому времени. Такое равенство должно строго соблюдаться для абсолютно пустой Вселенной, где нет ни гравитирующей материи, ни антигравитирующих полей. Но ведь в нашем мире хватает и того, и другого. Дело в том, что пространство сначала расширялось с замедлением, потом скорость его расширения стала расти, и в нынешнюю эпоху эти противоположные тенденции почти скомпенсировали друг друга. Таким образом, астрономы, оценивая возраст Вселенной тремя различными способами, получили вполне совместимые результаты. Поэтому теперь мы знаем (или, выражаясь осторожней, думаем, что знаем), когда возникло наше мироздание - во всяком случае, с точностью до нескольких сотен миллионов лет. Вероятно, потомки внесут решение этой вековой загадки в перечень самых замечательных достижений астрономии и астрофизики. http://galspace.spb.ru/indvop.file/68.html

[Афанасьев]

Утверждать, что принцип Маха является не работающим, слишком категорично: его посчитали ненужным и сдали в архив, но никто не доказал, что он не работает.

Принцип Маха продолжает жить!
Одно из главных противоречий принципа Маха с данными наблюдений — отсутствие анизотропии масс на Земле, несмотря на асимметричное расположение Солнечной системы в нашей Галактике.
http://dic.academic.ru/dic.nsf/bse/1073 ... 1%85%D0%B0
Деннис Сиама, английский космолог (глава одной из трёх крупнейших мировых школ астрофизики, наряду с Зельдовичем и Уилером), идя по пути Маха, создал остроумную теорию. Согласно Сиама, инерционные явления, возникающие при вращении и ускорении, являются результатом движения по отношению ко всему веществу во Вселенной. Если это так, то измерения инерции дают метод оценки полного количества вещества во Вселенной! Уравнения Сиама показывают, что влияние ближайших звезд на инерцию поразительно мало. Все звезды в нашей Галактике, по его расчету, дают примерно лишь одну десятимиллионную часть силы инерции на Земле.
Главная часть этой силы создается далекими галактиками. Сиама оценил, что 80 процентов силы инерции являются результатом движения относительно галактик, настолько удаленных, что их еще не видно в наших телескопах!

[Юрьев]

Принцип Маха продолжает жить!

[Pegas]

Наша местная группа галактик тоже может быть удаленной. Она же не является исключением во Вселенной.

[Афанасьев]

К сожалению, скорее нет, чем да.

Будем считать, что тень Маха мы потревожили зря: его позитивистские взгляды мы не разделяем, а его принцип современной науке не нужен – хотя он и сыграл определенную эвристическую роль при создании ОТО, в самой теории он отсутствует.
Но все-таки что-то загадочное в этом принципе есть, раз его до сих пор вспоминают и даже пытаются притянуть за уши без особой на то необходимости.

[Афанасьев]

Кип С. Торн: До теоремы Пенроуза мы, физики, рассматривали проблему сингулярности только с точки зрения кривизны. Мы не задавались вопросами типа: «Существует ли конец пространства-времени (существует ли край, за которым пространства-времени уже нет)?». Или: «Какие области пространства-времени могут посылать сигналы друг другу, а какие нет?». Однако общая теория относительности самым непосредственным образом связана с вопросами топологии. Первый из этих топологических вопросов очень важен для понимания сингулярностей, второй имеет непосредственное отношение к возникновению и существованию черных дыр, а также к космологии (к широкомасштабной структуре и эволюции Вселенной).
В 1965-м году Исаак Халатников и Евгений Лифшиц в Москве доказали (так они думали), что при коллапсе реальной звезды со случайными внутренними деформациями сингулярность в центре черной дыры не может возникнуть. В то же время Роджер Пенроуз в Англии доказал, что каждая черная дыра должна иметь сингулярность в центре.
Пенроуз был прав, а они ошибались. В 1961 г. они не смогли найти среди решений уравнения поля Эйнштейна то, которое содержало сингулярность с совершенно случайными деформациями, но теперь, после появления теоремы Пенроуза, Халатников, Лифшиц и бывший тогда дипломником Белинский смогли обнаружить такое решение. Эта новая сингулярность, предположили ученые, завершает коллапс случайно деформированных звезд.
Райсснер и Нордстрем дали другое решение уравнения поля Эйнштейна, из которого также ясно и недвусмысленно следовало, что если черная дыра возникла в результате коллапса сферической, электрически заряженной звезды, такая схлопывающаяся звезда (и все, что попадает в дыру) может, образовав «маленькую замкнутую вселенную», проникнуть в другую большую вселенную.
Но, как и решение Оппенгеймера-Снайдера, решение Райсснера— Нордстрема ничего не имеет общего с реальной Вселенной, в которой мы живем, так как оно также неустойчиво к малым возмущениям. Дело в том, что в нашей реальной Вселенной черную дыру постоянно бомбардируют мельчайшие электромагнитные флуктуации вакуума и всплески излучения. Когда эти флуктуации и излучение попадают в черную дыру, они ускоряются силами гравитации до огромных энергий и разрушают маленькую замкнутую вселенную еще до того, как она начинает свое путешествие. Такая гипотеза была предложена Пенроузом в 1968 г. С тех пор ее много раз проверяли самые разные физики в многочисленных расчетах.
Белинский, Халатников и Лифшиц дали другой ответ на наши вопросы. Этот другой ответ оказался совершенно устойчивым по отношению к малым возмущениям и, скорее всего, является «верным». Он описывает реальные черные дыры, которые населяют нашу Вселенную, и звучит следующим образом: звезда, превратившаяся в черную дыру, и все, что падает в нее, пока она молодая, разрывается на части силами приливной гравитации в БХЛ-сингулярности. (БХЛ — сокращенное название для сингулярности, найденной Белинским, Халатниковым и Лифшицем в результате решения уравнения Эйнштейна после того, как Пенроуз убедил их в существовании сингулярности внутри черной дыры.)
Силы приливной гравитации в БХЛ-сингулярности радикально отличаются от аналогичных сил в сингулярности Оппенгеймера—Снайдера. Сингулярность Оппенгеймера-Снайдера вытягивает и сжимает падающего астронавта (или другое падающее тело), причем растяжение и сжатие постоянно и гладко нарастают. Растяжение происходит в радиальном направлении, сжатие — всегда в поперечном. БХЛ-сингулярность же похожа на машину по вытягиванию тянучек, которые иногда можно увидеть в кондитерских магазинах или на ярмарках.
Чарльз Мизнер (который открыл хаотические осцилляции сингулярности независимо от Белинского, Халатникова и Лифшица) назвал их миксерными осцилляциями, так как они «взбивают» части тела астронавта подобно тому, как миксер или венчик для яиц взбивают желтки и белки.
Из уравнения Эйнштейна следует, что при приближении астронавта к сингулярности приливные силы становятся бесконечно большими, а их хаотические осцилляции — бесконечно быстрыми. Астронавт погибает. Атомы, из которых состоит его тело, бесконечно и хаотически искажаются и смешиваются. В тот момент, когда все обращается в бесконечность (приливное воздействие, частоты осцилляций, смещения и перемешивание), пространство-время перестает существовать.
Но законы квантовой механики не согласны с таким развитием событий. Они запрещают существование всякого рода бесконечностей. Очень близко к сингулярности (по крайней мере, как мы понимаем это сейчас, в 1993 г.) законы квантовой механики сливаются с законами общей теории относительности Эйнштейна и полностью изменяют «правила игры». Новые правила называются квантовой гравитацией.
Астронавт уже мертв, части его тела тщательно перемешаны, а атомы, из которых он состоял, искажены до неузнаваемости. Именно тогда квантовая гравитация вступает в силу. Но ничего еще не бесконечно. «Игра» продолжается.
Когда же именно квантовая гравитация вступает в силу и как она это делает? Как мы это понимаем в 1993 г. (а наше понимание достаточно одностороннее), законы квантовой гравитации начинают действовать, когда осциллирующие приливные силы гравитации (пространственно-временная кривизна) становятся такими большими, что они полностью деформируют все объекты за 10-43 с или еще быстрее.
Затем квантовая гравитация радикально меняет характер пространства- времени. Она разрывает связь пространства и времени. Она отрывает пространство и время друг от друга, затем разрушает время как понятие и разрушает определенность пространства. Время перестает существовать. Мы больше не можем сказать: «Это произошло до того», потому что без времени нет и понятия «до» и «после». Пространство, вернее то, что когда-то было объединенным пространством-временем, превращается в случайную вероятностную пену.
Именно из такой случайной, вероятностной пены и состоит сингулярность, а пеной управляют законы квантовой гравитации. В этой пене пространство не обладает никакой определенной формой (т. е. никакой определенной кривизной или даже топологией). Просто существует та или иная вероятность для той или иной кривизны или топологии.
Поскольку сингулярность разрешает существование всех мыслимых, даже самых диких, кривизн и топологий внутри себя, говорят, что сингулярность состоит из вероятностной пены. Джон Уилер первым ввел понятие квантовой пены как состояния пространства, когда им управляют законы квантовой гравитации.
Итак, резюмируем. В центре черной дыры, в той области пространства-времени, где осциллирующие приливные силы Белинского—Халатникова—Лифшица достигают своего пика, остается сингулярность, та область, в которой время больше не существует, а пространство превратилось в квантовую пену.
Внутренние приливные силы только что родившейся черной дыры испытывают сильные и хаотические осцилляции БХЛ-типа. С возрастом черной дыры хаотические осцилляции становятся более «ручными» и мягкими и постепенно исчезают.
Это старение внутренних приливных сил черной дыры не является неумолимым. При падении вещества и излучения в черную дыру они будут подпитывать приливные силы. Осциллирующие возле сингулярности растяжение и сжатие при подпитке станут на некоторое время сильнее, а затем вновь успокоятся.
http://www.interest-scientific.ru/revoljucija-penrouza/

[Pegas]

Реплика.
Весьма оригинальное рассуждение о тонкой материи Вселенной и ее природе: квантовой гравитации и квантовой пене. NEW.
Для моего ума это непостижимо, но любопытно.

[Афанасьев]

Для моего ума это непостижимо, но любопытно.

Владимир, это непостижимо и для моего ума, но весьма любопытно!

В центре черной дыры, в той области пространства-времени, где осциллирующие приливные силы Белинского—Халатникова—Лифшица достигают своего пика, остается сингулярность, та область, в которой время больше не существует, а пространство превратилось в квантовую пену.
Внутренние приливные силы только что родившейся черной дыры испытывают сильные и хаотические осцилляции БХЛ-типа. С возрастом черной дыры хаотические осцилляции становятся более «ручными» и мягкими и постепенно исчезают.

Сразу возникает вопрос: что происходит с квантовой пеной после того, как осцилляции исчезнут?
Пространства нет, времени нет, что представляет из себя такая сингулярность?
Может быть, пена застынет и возникнет структура из предельно связанных энергетических состояний в виде пар электрон-позитрон и кварк-антикварк? Опять мы приходим к вакууму…

[Юрьев]

Для моего ума это непостижимо, но любопытно.

[Афанасьев]

дальше макроскопические измерения свертываются, микроскопические, проявляющие себя только в микромире, наоборот, разворачиваются

Если предположить, что свернутые измерения определяют константы взаимодействий, то при их развертывании в сингулярном состоянии, между частицами уже никакого взаимодействия не будет, и они не смогут образовать никакой структуры, тогда сингулярность – это хаос с энтропией, стремящейся к бесконечности.

[Pegas]

дальше макроскопические измерения свертываются, микроскопические, проявляющие себя только в микромире, наоборот, разворачиваются

...хаос с энтропией, стремящейся к бесконечности.

Интересная мысль!? Есть такая в обиходе мысль: "их хаоса (или разрушенного до основания) легче что-то создать, построить новое, нежели производить капитальный ремонт (или перестраивать, переделывать) имеющуюся конструкцию.
P.s. Когда имеет место взаимодействие масс (тел с различными массами), ничто никуда не денется и не исчезнет ( к Закону о Всемирном тяготении).

[Афанасьев]

что происходит с квантовой пеной ?

Кип С. Торн: Таким образом, квантовая пена содержится везде: внутри черных дыр, в межзвездном пространстве, в комнате, в которой вы находитесь, в вашем мозгу. Но для того чтобы увидеть ее, нам пришлось бы использовать сверхмощный микроскоп, проникая все глубже и глубже в микромир. Нам пришлось бы перейти из нашего обычного мира (сотни сантиметров) в мир атома (10^-8 см), затем в мир атомного ядра (10^-13 см) и потом еще глубже на двадцать порядков, к 10^-33 см. На всех ранних «больших» масштабах пространство выглядит совершенно гладким с определенной, но «крошечной» кривизной. Но когда масштаб приближается к 10^-32 см, мы увидим, что пространство начинает скручиваться, вначале немного, а затем все более и более сильно. Когда весь окуляр микроскопа займет область 10^-33 см, пространство превратится в накипь вероятностной квантовой пены.
http://www.interest-scientific.ru/cherv ... eshhestvo/

ничто никуда не денется и не исчезнет

Владимир, еще немного мифотворчества – извлек прямо из «пены мозга»!
По моим представлениям, все ЧД через «кротовые норы» соединены с десятимерным или n-мерным первичным вакуумом. Когда ЧД испаряется, «кротовая нора» схлопывается.

[Pegas]

что происходит с квантовой пеной ?

Владимир, еще немного мифотворчества – извлек прямо из «пены мозга»!
Кстати, о квантовой пене, это уникальное образование, состоящее из пузырьков и силами натяжения (присущей пене) создающей самую рациональную геометрическую конструкцию "ДОДЕКАЭДР", пожалуй это конструкция Вселенной. Разве не так?