Ученый опроверг сценарии вечной Вселенной

Ученый опроверг сценарии вечной Вселенной


 Профессор Александр Виленкин, директор Института космологии в Университете Тафтса (штат Массачусетс) на Гинзбурговской конференции по физике рассказал о противоречивости сценариев вечной Вселенной


 Как известно, согласно самой распространенной модели происхождения Вселенной, родилась она в результате Большого взрыва примерно 14 миллиардов лет назад, однако на ряду с этим есть и другие сценарии, согласно которым Вселенная является вечной — у нее не было момента рождения. Проведя анализ этих сценариев вечной Вселенной, Виленкин доказал, что все они являются противоречивыми.


 Так, согласно одному из сценариев, Вселенная представляется вечной и постоянно расширяется. Скорость расширения изменяется от одной области к другой и при этом могут наблюдаться периоды сжатия, которые впоследствии компенсируются расширением, и общий объем Вселенной увеличивается.


 Однако если при этих условиях построить геодезические линии (провести обратную экстраполяцию каждой точки назад по времени), то можно доказать, что минимум 1 линия не может быть продолжена бесконечно далеко назад в прошлое, а этого уже вполне достаточно для утверждения того, что Вселенная существовала не всегда.


 Еще один сценарий предполагает периодическое сжатие и расширение Вселенной. По словам Виленкина, против данного сценария контраргументом является энтропия (мера беспорядка системы), которая должна всегда расти. В случае если раздуть Вселенную, а затем ее схлопнуть, то в следующий раз эта мера беспорядка будет намного выше, чем до схлопывания. Представить это можно как стеклянный стакан — вначале он является цельной конструкцией, а после падения — просто набором осколков.


 Александр Виленкин говорит, что так как энтропия растет во времени, то если подождать бесконечно долго, то система рано или поздно придет к термодинамическому равновесию, а это означает, что никаких галактик и других наблюдаемых вещей не будет — грубо говоря, все разобьется.


 Возражением против этого является то, что наблюдаемая энтропия не является энтропией в чистом виде, а представляет собой ее показатель на единицу объема. Такая удельная энтропия может остаться невозрастающей или даже убывающей, в случае если на каждом цикле размер Вселенной будет увеличиваться. Тогда галактики и звезды могут образовываться, однако в этом случае Вселенная будет в среднем расширяться, а исходя из выводов предыдущего сценария, такая Вселенная вечной являться не может.


 Таким образом, отмечает Виленкин, вечно растущей и расширяющейся Вселенной быть не может. Также не работают и сценарии с осциллирующей и осциллирующей с ростом объема Вселенными. Основной проблемой, почему эти сценарии противоречивы, является то, что невозможно провести через расширяющуюся в среднем Вселенную геодезическую линию, а значит необходимо придумать такой вариант, согласно которому эту проблему можно было бы обойти.


 Недавно такой сценарий был предложен космологом Жоржем Эллисом, по словам которого Альтернативная вечная Вселенная вначале могла в течение бесконечно долгого времени быть статичной, а расширяться только последние 14 миллиардов лет – т. е. в среднем такая Вселенная не расширяется.


 Но и этому сценарию имеется свое опровержение, говорит Виленкин. Можно доказать, что стационарная Вселенная является не устойчивой к квантовым эффектам, и вероятность коллапса до сингулярного состояния отлична от нуля, и тогда получается, что такая не расширяющаяся Вселенная за бесконечно долгое время должна была схлопнуться, однако как можно видеть на примере нашей вселенной этого не произошло.

Объявления

Наиболее интересное

Ещё похожие новости