Трудности теории Огромного взрыва
Трудности теории Огромного взрыва
Теория Огромного взрыва захватывает воображение и не достаточно кого оставляет флегмантичным. Создается воспоминание, что она базирована на фактическом материале и подкреплена математическими выкладками и потому большинству людей она кажется более применимой, чем религиозное разъяснение появления Вселенной. Но, по воззрению ряда ученых-космологов рассматриваемая теория является только последней из целого ряда попыток разъяснить зарождение Вселенной с позиций физического миропонимания, согласно которому мир представляет собой порождение материи, функционирующей в серьезном согласовании с законами физики.
Пробы ученых сделать такую физическую модель происхождения Вселенной основываются на 3-х теоремах: все явления природы могут быть стопроцентно объяснены физическими законами, выраженными в математической форме; эти физические законы универсальны и не зависят от времени и места; все главные законы природы ординарны. Большая часть людей воспринимает эти постулаты как нечто само собой разумеющееся, но по сути никто и никогда не мог обосновать их истинности. И поболее, обосновать их справедливость тяжело. Потому нельзя исключать, что в базе Вселенной лежат принципно другие законы, не поддающиеся обычному математическому описанию. Существует психическая причина, заставляющая ученых придерживаться такового взора: если структура Вселенной может быть описана ординарными физическими законами, возникает надежда, невзирая на ограниченность людского разума, в какой-то момент осознать эту структуру. Если допустить, что наша Вселенная нескончаемо сложна, то необходимо признать, что человеку с его ограниченным разумом, познаниями и способностями будет очень тяжело осознать ее структуру.
Следует признать возможность того, что представления ученых о том, что физические законы открытые ими в лабораториях, на Земле, действуют во всей Вселенной и на всех шагах ее эволюции, мягко говоря, безосновательны. С одной стороны без таких допущений не может обойтись ни одна попытка разъяснения происхождения Вселенной, ведь мы не можем возвратиться на млрд годов назад и получить прямую информацию о зарождении нашей Вселенной. С другой стороны, многие ученые признают рискованность переноса наших очень ограниченных познаний на мироздание в целом. Может быть, сама попытка сделать ординарную математическую модель Вселенной не полностью корректна и связана с трудностями принципного нрава.
Первой неувязкой является понятие «сингулярности». Доктор радиоастрономии Манчестерского института Б. Лоувел писал о сингулярности последующее: «В попытке на физическом уровне обрисовать начальное состояние Вселенной мы натыкаемся на препятствие. Вопрос в том, является ли это препятствие преодолимым. Может все наши пробы научно обрисовать начальное состояние Вселенной, заблаговременно обречены на беду? Этот вопрос, также концептуальные трудности, связанные с описанием сингулярной точки в начальный момент времени, являются одной из главных заморочек современной научной мысли».
На сегодня это препятствие не смогли преодолеть даже самые выдающиеся ученые, разрабатывающие теорию Огромного взрыва. Таким макаром, данная теория сталкивается с неодолимыми неуввязками практически с самого начала, в большинстве научно-популярных изложений теории огромного взрыва трудности, связанные с начальной сингулярностью или замалчиваются, или упоминаются вскользь. В особых же статьях ученые признают их основным препятствием. Доктора арифметики С. Хоукинг из Кембриджа и Г. Эллис из Кейптауна отмечают в собственной монографии «Крупномасштабная структура пространства-времени» отмечают: «… результаты наших наблюдений подтверждают предположение о том, что Вселенная появилась в определенный момент времени. Но сам момент начала творения, сингулярность не подчиняется ни одному из узнаваемых законов физики».
Если какая-либо модель Вселенной постулирует сингулярность, это, непременно, делает огромные теоретические трудности. Пытаясь уйти от ответа на вопросы, касающиеся сингулярности, ученые предложили теорию так именуемой «Бесконечно пульсирующей Вселенной». В согласовании с этой теорией, Вселенная расширяется, а потом сжимается до сингулярности, потом вновь расширяется и опять сжимается. Эта теория, на 1-ый взор, снимает вопрос о происхождении Вселенной — у нее нет начала и конца, она существует вечно. Но до сего времени никто не сумел удовлетворительно разъяснить механизм пульсирования. Не считая этого С. Вайнберг в собственной работе «Первые 3 минуты» утверждает, что каждый цикл расширения и сжатия должен приводить к определенным прогрессирующим изменениям, а это означает, что у Вселенной должно быть начало, по другому вся история Вселенной будет регрессом, растянувшимся на вечность.
Физик А. Гут из Массачусетского технологического института предложил свою теорию Огромного взрыва, которая разъясняет спонтанное появление этой организации, устраняя необходимость искусственно вводить четкие характеристики в уравнения, описывающие начальное состояние Вселенной. Его модель была названа «инфляционной Вселенной». Сущность ее в том, что снутри стремительно расширяющейся, перегретой Вселенной маленький участок места охлаждается и начинает расширяться резвее, подобно тому, как переохлажденная вода быстро леденеет, расширяясь при всем этом. Эта фаза резвого расширения позволяет убрать некие трудности, присущие стандартной теории Огромного взрыва. Но и эта модель не лишена недочетов и главным будет то, что для того, чтоб уравнения Гута верно обрисовывали инфляционную Вселенную, ему пришлось с ювелирной точностью задать начальные характеристики для собственных уравнений. Гут и его соавтор П. Штайнгарт признают, что в их модели «расчеты приводят к применимым результатам исключительно в случае, если данные начальные характеристики уравнений варьируют в очень узеньком спектре. Большая часть теоретиков (включая и нас самих) считают начальные условия маловероятными».
Теория огромного взрыва не дает совершенно точно разъяснения происхождения галактик, выставленные в данной работе два взора на эту делему не являются единственными. С. Вайнберг в собственной книжке «Первые 3 минуты» пишет: «Теория появления галактик представляет собой одну из самых тяжелых заморочек астрофизики, заморочек, еще очень дальних от разрешения».
Все современные космологические теории опираются не только лишь на традиционную физику, да и на квантовую механику, которые принципно отличается друг от друга. Если традиционная физика занимается описанием поведения вещественных объектов, то квантовая механика сосредоточена лишь на математическом описании процессов наблюдения и измерения. Таким макаром, вещественная вещественная действительность исчезает из ее поля зрения. В квантовой механике вместе с объектом и инструментами исследования третьим элементом анализируемой картины становится наблюдающий. Потому применение квантовой механики для описания Вселенной связано с трудностями, ведь по определению все наблюдатели являются частью Вселенной и лишены способности быть посторонним наблюдателем. В попытке сконструировать версию квантовой механики, которая не нуждается в стороннем наблюдателе, узнаваемый физик Дж. Уилер предложил модель, в согласовании с которой Вселенная повсевременно расщепляется на нескончаемое количество копий. Любая параллельная Вселенная имеет собственных наблюдателей, которые лицезреют данный определенный набор квантовых альтернатив, и все эти Вселенные реальны.
В. Вит писал о собственной реакции на эту теорию в журнальчике «Физикс тудэй»: «Я до сего времени помню потрясение, которое испытал, в первый раз ознакомившись с теорией множественности миров. Идея о том, что каждое мгновение из меня возникает 10 в 100-ой степени, немного отличающихся друг от друга двойников, и любой из их продолжает беспрестанно делиться пока не поменяется до неузнаваемости, не укладывается в рамки здравого смысла. Вот воистину картина нескончаемо прогрессирующей шизофрении…».
Не достаточно того, что теория относительности и квантовая механика сами по для себя в применении к космологии дают несуразные и фантастические модели, большая часть ученых ложут огромные надежды на несозданную еще теорию одного поля, которая должна соединить внутри себя теорию относительности и квантовую механику. К огорчению обе теории, примененные в космологии, почти во всем противоречат друг дружке.
Таким макаром, по моему воззрению, все теории Огромного взрыва не могут претендовать на роль научного разъяснения происхождения Вселенной. Но ряд ученых в собственных выступлениях в фаворитных передачах, в собственных публикациях в научно-познавательных журнальчиках и в учебниках представляют дело так, будто бы им удалось разъяснить происхождение Вселенной. Тяжело представить для себя что-либо более дальнее от правды.
Хотя академик Я. Б. Зельдович не колебался в корректности теории Огромного взрыва, и в ее пользу гласит целый ряд научных фактов, расчетов и гипотез, некие ученые скептически относятся к данной теории. В базе их аргументации лежат факты и вопросы, не нашедшие собственного освещения в теории Огромного взрыва:
Во-1-х, теория Огромного взрыва не дает ответов на последующие вопросы: Что принудило вещество Вселенной расширяться? Что происходило до начала расширения, до момента сингулярности? Конечны ли место и масса? Откуда они берутся?
Во-2-х, невзирая на то, что теория Огромного взрыва основывается на общей теории относительности, она допускает разбегание неких частиц со скоростями, превосходящими скорости света. Не считая этого, указывая на ограничения вероятной плотности вещества (менее 10 97), выдвигается догадка о начальной точечности Вселенной, а как следует, все-же, о нескончаемой плотности вещества (т. к. масса нескончаема).
В-3-х, достаточно абстрактно и вольно рассматриваются такие сложные вопросы, как границы и открытость Вселенной, евклидова и неевклидова модель Вселенной.
Вчетвертых, не находят весомого фактического доказательства существование таких частиц как гипероны и мезоны, которые по теоретическим выкладкам «удобно» вписываются в существующую теорию.
В-5-х, …
Список претензий неистощим. Основное же замечание заключается в том, что все способы анализа, исследования, выдвижение теорий и гипотез осуществляется при высочайшей степени допущений. Такая степень допущений не дозволительна для таковой глобальной теории, как теория Огромного взрыва.
В целом же познаний имеющихся в распоряжении населения земли недостаточно для окончательного рассмотрения эволюции Вселенной, данный вопрос просит последующих суровых исследовательских работ и научных открытий.