Merhaba, blog sitesinin sevgili okuyucuları. İnsanlarla yaptığımız konuşmalarda bazen nadir, çoğu kişi için anlaşılmaz bir şeyler duyarız. "tekillik" kelimesi. Kişi kendi kişiliğine anlam kazandırmak için bu tür sözcükleri kullanır ancak bunun ne anlama geldiğini tam olarak yanıtlayamaz.

Latince'den birebir tercümesini bulmak zor değil. Kelime tekilliközel, benzersiz anlamına gelir, belirtir benzersizlik herhangi bir olay, yaratık, olgu. Çok daha basit gibi görünüyor ama kafa karışıklığının başladığı yer burası.

Bu kavram insan yaşamının, bilimin, teknolojinin, felsefenin farklı alanlarında uygulanabilir. Her alanda özel olarak açıklanmaktadır. Deneyimsiz bir vatandaşa tamamen farklı şeylerden bahsettiğimiz anlaşılıyor. Kelimenin anlamının anlaşılmasında bile bir fikir birliği yoktur.

Kelimenin anlamı

Sanki kasıtlı olarak her şeyi tamamen karıştırmak için bilimsel zekalar birkaç fikir ortaya attılar. tekillik çeşitleri. Wikipedia'ya göre şunlar var:

Sade dilde tekillik

Evet, daha kolay olmuyor! Kafanız karışıyor ve öfkeleniyorsunuz: “Bu nedir, basit kelimelerle anlatılamaz mı?” Hadi deneyelim. Yukarıda bahsedilen iki yorumu örnek alalım ve tüm bunları olabildiğince basit bir şekilde (parmaklarda) açıklayalım:

1. Yerçekimsel. Diyelim ki yolda açık bir menhol var. Yol yüzeyi uzaydır, kapağın kenarı ise olay ufkudur (uzayın eğriliğinin sınırı, daha doğrusu olay ufku). Deliğin içinde olup biten her şeyi görmüyorsunuz ama delik tek bir nesneden oluşuyor, ambar kapağına bir taş atıyorsunuz, kaçırıyorsunuz, taş bizim uzayımızda kalıyor. Bir sonraki vuruldu, ufku geçip tekillik (belirsizlik) bölgesine girdi;
2. Kozmolojik. Gerçekçi olmayacak kadar yüksek sıcaklığa ve yoğunluğa sahip küçük bir top hayal edin. Bir noktada muazzam bir güçle patlayarak parçalardan, parçacıklardan ve tozdan oluşan bir yığın oluşturur. Patlama anında topa olan her şeyi hayal edin? Buna tekillik durumu denir.

Bu olgunun iki yaygın yorumu onun ana ayırt edici özelliklerini tanımlayabilir:

Bir şey bu işaretlerden en az biriyle eşleşiyorsa, bir tekillikle karşı karşıyasınız demektir.

Tekillik en açık şekilde her iki özellik tarafından da gösterilmektedir. Kara delik. Merkezinde tüm fiziksel özelliklerin göstergelerinin sonsuz olduğuna, fizik yasalarının geçerli olmadığına ve zamanın bizim bilmediğimiz kurallara göre aktığına inanılıyor. Böyle bir nesnenin davranışını tahmin etmek mümkün olmadığından tahminde bulunmak tüm anlamını yitirir.

Anlatılan her şeyin zaman ve mekan olarak çok uzakta olduğunu ve bizi ilgilendirmediğini mi düşünüyorsunuz? Size bunun böyle olmadığını göstereceğim.

Hayatımızdaki tekillik

Toplumdaki, ekonomideki, tarihteki ve biyolojideki süreçlerin çoğu, zamanın belirli bir noktasında bir tekillik noktasını varsayan koşullar altında gerçekleşir. Bu fenomenin gelişimi abartı yasasına dayanmaktadır. Şu anda etrafımızda milyarlarca yıl önce başlayan süreçler sonlarına yaklaşıyor.

İnsanlık ve dünya ürünü

Bunun en açık örneği dünya nüfusunun artması ve küresel ürün rezervlerinin artmasıdır. Belirli koşullarla koşullanan bağlantılar binlerce yıldır inşa edilmiştir. Eğer bu bağımlılıkları şimdi değiştirmeden bırakır ve gelecekte de sürdürürsek, çok geçmeden tekillik noktasına yaklaşırız.

Gezegendeki insan sayısı ve dünya üretimi uzun zamandır bilim adamları tarafından hesaplanıyor. Yirmi ya da otuz yıl önce bile, insan sayısının ikinci dereceden bir hiperbole göre arttığı ve üretimin basit bir hiperbole göre yani 2 kat daha yavaş arttığı ortaya çıktı.

Tahminler, 2005 ile 2020 yılları arasında bir tekillik noktasının olacağını gösteriyordu. Yani bugün bu olgunun içindeyiz. Söyleyin etrafınızda her şeyi kuşatan bolluk ve zenginlik görüyor musunuz?

Ve yine teknolojik tekillik

Gelişen teknolojilerin karmaşıklığının insan kavrayışının ötesine geçeceği nokta çok yakında. Muhtemelen 2030'dan 2045'e kadar onunla tanışacağız. Olası olayların senaryosu bilim kurgu filmlerinden herkes tarafından bilinmektedir.

Biyolojik devrimler

Tekillikler Dünya biyolojisinde yaygındır. belirli bir noktaya kadar hiperbolik nüfus artışıyla ortaya çıkmıştır. Mesela dinozorlar gezegenin efendileriydi. Ancak devrim olaylarından sonra neredeyse hiç kimse kalmamıştı. Timsahlar mütevazı bir şekilde önemsiz bir niş işgal etmedikçe.

Uzmanlar biyolojide meydana gelen devrimlerin tarihlerinin periyodikliğini analiz edip, bu bilgilere insani huzursuzlukları da eklediğinde, 2010-2050 bölgesindeki tekillik noktasıyla açık bir bağlantı olduğunu fark ettiler.

Tarihte tekillik

Bu fenomen oldukça sık yaşandı. Devletlerin ve imparatorlukların tarihini hatırlayın. Diyelim ki Antik Roma, gelişiminin başlangıcında abartı yasasına göre gelişti.

Nüfus artışı bölgelerin ele geçirilmesine neden oldu ve bazı teknik gelişmelere yol açtı. Bu, nüfusun üçte birinin öldüğü birkaç veba salgınına kadar devam etti. Bundan sonra insanlık tek bir yerde yaşayanların yoğunluğunu düşünmeye başladı.

İnsan sayısını yeniden sağlama çabaları imparatorluğun bir süre dayanmasına izin verdi. Ama yine de devlet birçok nedenden dolayı çöktü. Yani algoritma keskin bir artış, dengesizlik, hafif dalgalanmalar, kaynak dengesinde bir değişiklik ve ölümdür.

Benzer ön belirlemeler şurada da bulundu:

1. bilim;
2. demografi;
3. ekonomi;
4. kültür ve insan yaşamının diğer alanları.

sonuçlar

Belirlenen tarihsel dönemde, karada yaşayan organizmaların ortaya çıkmasıyla karşılaştırılabilecek, geleceği kökten değiştirecek inanılmaz derecede önemli bir şey meydana gelmelidir.

Her şeyin kaybolduğunu ve kaderimizin timsahların kaderi olduğunu söylemeyin. Sonuçta Roma iz bırakmadan ortadan kaybolmadı. Evet, biz dinozorlardan farklıyız. Düşünebilir, tahminlerde bulunabilir, çözüm arayabilir ve çevreyi ihtiyaçlarımıza göre uyarlayabiliriz.

Önemli olan, neler olduğunu anlamak ve geri dönüşü olmayan süreçleri önlemek için oyunun koşullarını zamanında değiştirmektir.

Çünkü tekillik, tüm fizik yasalarının ihlal edildiği, geleceğe ilişkin varsayımların bilinmediği, sonsuz yoğunluğa sahip bir noktadır. İçindeki her şey anlamını yitiriyor. Ve ne olduğunu anlamak da önemli değil.

Sana iyi şanslar! Yakında blog sitesinin sayfalarında görüşmek üzere

İlgini çekebilir

Tanım, tanımları kısa ve net bir şekilde verme sanatıdır. Teori nedir ve teorik biliş yöntemlerinin faydaları nelerdir? Aspect - günlük konuşmada ve bilimsel yorumda kullanım Segment nedir? Hukuk nedir Düzenleyici yasal düzenlemeler nelerdir ve yasal düzenlemeler nelerdir Nasıl yazılır pek mümkün değil Basit kelimelerle meşruiyet nedir Doruk nedir Mantık, doğru düşünmenin temeli ve yasalarıdır AUE nedir - kod çözme ve anlam, alt kültür hakkında bilgi Kompozisyon nedir

Günümüzde tekilliğin ne olduğu sorusu sadece bilimle ilgilenen insanları değil, dünyanın en iyi bilim adamlarını da ilgilendiriyor. Bu terime matematikte, fizikte, astronomide, kozmolojide ve diğer müspet bilimlerde rastlıyoruz. Yorumu biraz farklılık gösterse de prensip aynı kalıyor. Bu nedenle, şimdi tekilliğin ne olduğuna farklı açılardan bir göz atacağız ve bu gizemli olgunun araştırmacılar için neden bu kadar ilginç olduğunu öğreneceğiz.

Terimin genel yorumu

Evrenin sırlarını araştırmaya başlamadan önce evrenin tarihine dönelim. Dünyanın kökenine dair şu anda en doğru versiyon Big Bang teorisidir. Bizi çevreleyen her şeyin doğduğu anda tek bir tekillik noktası vardı. Büyüklüğü tam olarak bilinmemekle birlikte, anlaşılması için bilim insanları onu sıklıkla bezelyeye benzetmektedir. Aynı zamanda bu mini topun elinizde tutulabileceğini de düşünmemelisiniz. Kütlesi, bugün uzayda bulunan tüm yıldızların ve galaksilerin kütlesine eşitti. Dahası, bu bezelyenin sıcaklığı basitçe ölçeğin dışına çıktı ve içindeki yerçekimi kuvveti, şu anda mevcut olan kara deliklerinkinden daha yüksekti. Başka bir deyişle tekillik noktası, Evrenimizi dolduran tüm maddeyi içeren bir uzay-zaman birimidir.

Zaman nasıl ortaya çıktı?

Madde kavramının sadece milyarlarca astronomik birimden oluşan uzayı değil, tüm zaman dilimlerini ifade ettiğini de mutlaka vurgulamakta fayda var. Evet hayal etmek zor ama tekilliğin ne olduğunu anlamak için zamanı hem ileri hem de geri hareket edebilen mekansal bir boyut olarak hayal etmek gerekiyor. Bütün bunlar, aşağıda konuşacağımız uzayın eğriliğiyle ayrılmaz bir şekilde bağlantılıdır. Bilim adamları ayrıca bu bezelyenin dünya standartlarına göre ne kadar süredir var olduğunu da bilmiyorlar. Buradaki paradoks, herhangi bir boyutta böyle sıkıştırılmış bir durumda sonsuzluğun sıfıra eşit olmasıdır. Daha sonra tekillik noktası büyümeye başladı, içindeki sıcaklık düştü ve parçacıklar birbirini itti. Böylece zaman diğer boyutlardan ayrılmış ve mekansal bir birim olmaktan çıkmıştır. Bu nedenle bugün ancak ilerleyebilir.

Kozmolojik kavramlar

Bildiğiniz gibi kozmoloji bilimi Evrenin evrimini inceliyor. Büyük Patlama'yı takip eden tüm sözde dönemler burada ele alınmaktadır. Bu teoriye uygun olarak bilim adamları, Evrenin bir tekillikten doğduğunu varsaydılar. Ancak ikincisinin var olduğu dönem tespit edilememektedir. Buna dayanarak, en makul iki versiyon halen dikkatle incelenmektedir. Birincisi dünyamızın statik olmasıdır. Büyük Patlama, sonsuz bir sıkışma halindeki tüm parçacıkların birbirlerinden keskin bir şekilde uzaklaşmasıyla belli bir anda meydana geldi. Ek olarak, Evrenin patlamadan önceki tekilliği, madde ve antimaddenin varlığıyla karakterize ediliyordu. Bugüne kadar bilim insanları tek bir antiparçacık bile keşfedemediler. İkinci versiyon, Büyük Patlama'nın uzayın şimdiki zamanı olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Galaksilerin sürekli birbirlerinden uzaklaştıkları, dolayısıyla dünyanın genişleme sürecinin günümüze kadar devam ettiği tespit edilmiştir.

Kozmolojide tekillik

Garip bir şekilde, evrenin evriminde Dünya'da işleyen fiziksel formüllere ve yasalara yer yoktur. Bu olgu bize kozmolojik tekillik tarafından açıkça kanıtlanmıştır. Tabii ki, pratikte, dünyanın doğduğu anda maddenin hangi durumda olduğunu bulmak imkansızdır, ancak teorik olarak bilim adamları paradoksal kalıpları hesapladılar. Birincisi uzay-zamanın eğriliğidir. Bu, tekillik küresine düz bir jeodezik çizgi veya açı koymanın imkansız olduğu anlamına gelir. İkincisi, daha önce de söylediğimiz gibi, tamamen farklı bir zaman. Burada zaman dilimindeki herhangi bir noktaya ulaşabilirsiniz. Bilim adamlarına göre kozmolojik tekillik, Büyük Patlama olarak adlandırılan başlangıç ​​noktasıdır. Bu dönemde maddenin yoğunluğu ve sıcaklığı sonsuzluğa yakındı. Aynı zamanda kaosun ölçüsü de sıfıra doğru yönelerek önceki iki birimi kendisiyle çarpıyordu. Dünya fiziği açısından sıcaklık ve yoğunluk aynı anda sonsuz bir durumda olamaz. Ve bu, bilim adamlarının çözemediği pek çok paradokstan sadece biri.

Eski ve yeni teori

Yıllar önce Albert Einstein dünyaya, şimdi yerçekimi teorisi olarak adlandırılan ünlü görelilik teorisini verdi. Onun sayesinde bugün bizi çevreleyen uzay ve zamandaki tüm olayları tanımlıyoruz. Teoriye göre fiziksel nesnelerin tekilliği olamaz. Yani pratikte hiçbir madde veya madde sonsuzluğa eşit bir kütleye, yoğunluğa veya sıcaklığa sahip olamaz. Ancak matematik teorik bir bilim olarak bilinir çünkü sonsuz değere sahip fonksiyonlara yer verir. Bir bilgi alanını diğerinin üzerine bindirerek Büyük Patlama anında neler olabileceğine dair yaklaşık hesaplamalar elde ederiz. Bunlar, daha önce de belirtildiği gibi, sonsuz fiziksel niceliğe sahip noktalardır. Bu olguya fiziksel veya kozmik tekillik denir. Ancak yasaları görelilik teorisiyle karşılaştırılamaz. Yeni bir kuantum yerçekimi teorisi bu fenomeni açıklayabilir. Burası ışığın davranışının, özelliklerinin ve Evrendeki öneminin incelendiği yerdir. Teorinin kendisi henüz mevcut değil, ancak onun temelini oluşturabilecek bazı hesaplamalar ve önkoşullar var.

Yerçekiminin gizemini çözüyoruz

Astrofizikte kaçış hızı diye bir şey vardır. Belirli bir nesnenin direnebileceği ivme derecesini belirlemek için kullanılır.Örneğin, kütlesi göz önüne alındığında bir roketin Dünya atmosferini terk etmesi için yaklaşık 12 km/s hızla hareket etmesi gerekir. Ancak gezegenimizin çapı 12.742 kilometre değil, bir santimetre olsaydı, o zaman yerçekimi alanını aşmak için daha büyük bir hızda hareket etmek gerekirdi.Bu durumda, Dünya bizim yerçekimi kuvveti tarafından çevrelenmezdi. alışığız, ancak yerçekimi tekilliği nedeniyle. Elbette bunun nedeni, gezegenimizin benzer boyutlara ulaşması halinde bir kara deliğe dönüşeceğidir. Ancak böyle bir deneyim, evrendeki yerçekiminin önemini anlamayı mümkün kılar.

Yer çekimi kuvveti neye bağlıdır?

Atomlar birbirine ne kadar yakınsa madde o kadar yoğundur. Moleküller bir şekilde birbirleriyle etkileşime girerse, bir ısıtma işlemi meydana gelir, dolayısıyla bu maddenin sıcaklığı artar. Dünyevi koşullar altında, bu tür süreçler belirli sınırlar içinde gerçekleşir, bu nedenle uzun süredir herhangi bir kimyasal elementin davranışını hesaplamamıza olanak tanıyan formüller icat ettik. Çünkü yer çekimi kuvveti, parçacıkların belirli bir mesafeden daha az yaklaşmasını ve belirli bir miktardan daha fazla uzaklaşmasını engeller. Galaksiler arasında çorak alanların bulunduğu dış uzayda, uzay özellikle seyrekleşmiştir, buna boşluk denir. Prensipte burada yer çekimi yoktur, dolayısıyla az miktarda madde kaos içinde kalır. Çok yoğun nesnelerin (dev mavi yıldızlar, kuasarlar ve kara delikler) yakınında, yerçekimi kuvveti biz dünyalılar için gerçekçi olmayan değerlere yükselir. Buradaki parçacıklar birbirine o kadar yakın konumlanıyor ki, “yerçekimi tekilliği” adı verilen bir olgu oluşuyor. Uzayın çarpıklığını ve eğrilik derecesini etkileyen temel budur.

Yerçekimi ve maddenin davranışı

Madde tekillik bölgesine çekilmez. Oraya yalnızca kozmik rüzgar ve mikroskobik parçacıklar çekilir. Ancak tamamen teorik olarak kişi bu tür alanlara kendi özgür iradesiyle gidebilir. Kuasarlarda ve kara deliklerde bulunurlar ve ne yazık ki biyolojik açıdan canlılar için ölümcüldürler. Gelgit kuvvetinin yüksek olduğu bir bölgeye girildiğinde vücut hem boydan boya hem de çapraz olarak esnemeye başlayacaktır. Sonuç olarak, kişinin ana hatları küreyi saracak ve içinde dönecektir. Teorik olarak eğer gözler hala görüp bir sinyal iletiyorsa, ışık hızını aşarak önünde dönecek olan yüzü de dahil olmak üzere vücudunun tüm kısımlarını aynı anda görebilecek. İnsan vücudunun bu biçimde var olamayacağı açıktır ancak bu, dünya fiziğiyle ilgilidir. Ancak böyle bir örnek bize pratik açıdan tekilliğin ne olduğunu hayal etme fırsatı veriyor. Bir tür olarak bu yeni fizik yasalarını kabul edebileceğimizi ve bu biçimlerde var olabileceğimizi, kendimize yeni dünyalar oluşturabileceğimizi hayal etmek ilginç olurdu.

Zaman akışı

Saatin ne olduğu sonsuza kadar tartışılabilir. Günümüzde dünyamızda yaşayan organizmalar ve maddeler için fizyolojik, fiziksel ve zihinsel süreçlerin süreci olarak tanımlanmaktadır. Ancak zamanın özellikleri, gizli olasılıkları incelenmemiştir. Bunu öznel bir şey olarak algılıyoruz ve geçmiş yıllarımızı hatırlayarak bu dikkatlice takip edilebilir. Yaşamın ilk yılını yaşadığımızda bu dönem bizim için yüzde 100'e eşitti. Tüm yaşamlarımız ve deneyimlerimiz boyunca sahip olduğumuz tek şey oydu. İkinci doğum gününde, bir yıl zaten yüzde 50 oldu, üçüncüsünde ise sadece üçüncü oldu. 80 yaşına gelindiğinde, bir yıl zaten hayatın yalnızca 1/80'iydi ve neredeyse hiçbir şey ifade etmiyordu. Bunun nedeni ilk yıl boyunca gördüğümüz her şeyin yeni olmasıydı. Daha sonra giderek daha tanıdık şeyler ve olgularla karşılaştık. Bu yüzden çocukluk inanılmaz derecede uzun sürüyormuş gibi görünüyordu ve yetişkinlik yılları anında uçup gidiyordu. Bu, bir kişinin algısının zamanın geçişini nasıl bozduğunun açık bir örneğidir. Peki bu terime astronomik açıdan bakarsanız ne olur?

Zamanın başlangıcındaki zaman

Bu, gördüğümüz her şeyi anlamayı mümkün kılan küçük bir konuydu. Fiziğin ve dahası kendi algımızın çerçevesine kilitlenmiş olduğumuzdan, dünyanın tamamen farklı olduğunu ve olabileceğini hayal etmek bizim için zordur. Yani zamanın tekilliği kozmolojide uzayın tekilliğiyle aynı yere sahipti. Artık 5 km/saat hızla 1 kilometrelik mesafeyi kat etmek 0,2 saat sürecek. Dünya'dan Satürn'e uçmak birkaç yıl alır. Peki ya dünyadaki tüm mesafe 1 santimetreye eşitse zaman ne olacak? Bu kadar önemsiz parametreleri sonsuz büyüklükte bir yoğunluk ve kütle ile çarparak uzay-zamanın eğriliğini elde ederiz. Bu, Evrenin tekil olduğu anda şu anda gördüğümüz her şeyin gerçekleşebileceği anlamına geliyor. Olaylar karıştırılmış, inanılmaz derecede çarpıtılmış ve yan yana getirilmiş olabilir. Basitçe söylemek gerekirse, herhangi bir maddi nesne Dünya'nın veya başka bir gezegenin geçmişine olduğu kadar geleceğine de bakabilir.

Teknoloji ve yeni bir döneme giriş

Ayrıca gezegenimizin yakında büyük bir biyoteknik zekaya dönüşeceğini öne süren sözde tekillik teorisi de var. Araştırmacılara göre 21. yüzyılın ortalarında yetenekleri beynin yeteneklerini aşacak bir bilgisayar yaratılacak. Yapay zeka doğal olarak daha az gelişmiş canlılara üstün gelecektir. Bu an gelecek.Bilim alanında böylesine ilerici bir sıçramanın nasıl sonuçlanacağı ve insanlığın hayatta kalıp kalamayacağı bilinmediği için bu isim icat edildi.

Solucan delikleri

Bu kozmik nesnenin aslında oluştuğu kara deliğin tekilliği dünyanın en büyük gizemlerinden biridir. Solucan deliğinin kendisi aslında hunili ve dar bir tünelli bir deliğe değil, devasa bir yerçekimi kuvvetinin oluşturduğu bir küreye benziyor. Yukarıda kara deliklerden bahsetmiştik ve onları Evrendeki ölümcül nesneler olarak tanımlamıştık. Sıkıştırılma kuvveti inanılmaz derecede yüksektir çünkü olay ufkunda uzay bükülür ve zaman durur. Kara delik tekilliği Büyük Patlama teorisiyle karşılaştırılabilir. Kapsamlı bir şekilde incelenmemiştir, ancak solucan deliği içindeki sıkıştırma kuvvetinin dünyanın doğuş anındaki ile aynı olduğuna inanılmaktadır. Bu nedenle kara deliklerin bizimkine paralel olarak var olan yeni Evrenlerin evrimi olduğuna dair bir teori var.

Teorinin bir kısmını açıklayan ek

Genel anlamda sonsuz yoğunluk teorisi “Tekillik” oyunuyla açıklanmaktadır. Bir görevi tamamlamak, bu iki kavramın birleştiği uzay ve zamanda hareket etmeyi içerir. Kahraman, 1950 ile 2010 yılları arasında hareket ederek Sovyet bilim adamlarının hatalarını düzeltiyor ve radyasyonla çevrili bir adada hapsedilen modern mahkumları kurtarıyor. Kendinizi bu dünyaya kaptırırsanız, mekansal boyutta zamanın ne anlama geldiğini yavaş yavaş anlayabilirsiniz.

Özetleme

Uzayın yerçekimi ile ilgili tüm sırlarını incelemek, görelilik teorisinin bizi son derece sınırladığını anlamamızı mümkün kılar. Elbette bu, karasal koşullar için inanılmaz bir bulgu, ancak diğer alanları incelemekten bahsediyorsak, o zaman tüm stereotipleri bir kenara atmaya değer. “Tekillik” gibi bir kavram, ses algısını, ışık darbelerini, uzayın eğriliğini ve zamanın süresini tersine çeviriyor. Ancak şu ana kadar yalnızca matematik teorisinde bulunuyor ve fiziksel pratikte bir açıklama bulamıyor. Bir kara deliğin tekilliği şu anda en ayrıntılı şekilde inceleniyor, ancak bu bölgenin sonsuza kadar sıkıştırılmış olmasına rağmen Evrendeki en çökmüş nokta olmadığına inanılıyor.

İçinde yaşadığımız Evren Kozmolojik Standart Model ile tanımlanmaktadır. Bu modele göre, dünyamız yaklaşık on üç milyar yıl önce Evrenimizin belirli bir süper yoğun durumunun - bir tekilliğin - Büyük Patlaması sonucu ortaya çıktı. Bu olaydan önce ne olduğu, tekilliğin nasıl ortaya çıktığı, kütlesinin nereden geldiği tamamen anlaşılmazdı - böyle bir duruma dair bir teori yok. Genişleyen Evrenin diğer kaderi de belirsizdi: Genişlemesinin sonsuza kadar devam edip etmeyeceği, yoksa bir sonraki tekilliğe kadar sıkışmanın yerini alıp almayacağı.

Kozmogenez teorisi, yakın zamanda Rus araştırmacılar tarafından geliştirildi ve ilk olarak geçen yıl Mayıs ayında Fizik Enstitüsü'ndeki uluslararası bir konferansta bildirildi. Rusya Bilimler Akademisi'nden P. N. Lebedev, tekilliğin, kara deliğe dönüşen büyük kütleli bir yıldızın evriminin doğal bir ürünü olduğunu gösteriyor. Tek bir kara delik, sonraki evrenlerde çok sayıda "yavru" doğurabilir. Ve bu süreç, İskandinav efsanelerindeki Dünya Ağacı gibi dallara ayrılarak sürekli devam ediyor. Çok yapraklı hiperevren hem uzayda hem de zamanda sonsuzdur.

Dünyanın Ağacı

KOZMOLOJİK MODEL

"Başlangıçta Söz vardı ve Söz Tanrı'yla birlikteydi ve Söz Tanrı'ydı." Kısa ve net ama net değil. Neyse ki teolojinin yanı sıra kozmoloji de var - Evrenin bilimi. Dünyanın kozmolojik resmi, tanımı gereği nesneldir, doğası gereği dinsel değildir ve bu nedenle gerçeklere değer veren herkes için ilginçtir.

20. yüzyılın başına kadar kozmoloji spekülatif bir disiplin olarak kaldı: henüz ampirik deneyime ve bağımsız deneye dayanan fizik değil, bilim adamının dini görüşler de dahil olmak üzere görüşlerine dayanan doğa felsefesiydi. Kozmoloji, ancak GTR olarak bilinen modern yerçekimi teorisinin (genel görelilik teorisi) ortaya çıkışıyla teorik bir temel aldı. Hem astronomi hem de fizikteki çok sayıda keşif, kahramanımıza gözlemsel gerekçe sağladı. Sayısal deneyler teori ve gözlemlere önemli destek sağladı. Bazı ifadelerin aksine, genel görelilik ile gözlem ve deney arasında hiçbir çelişki bulunmadığına dikkat edin. Nitekim genel görelilik ilkesine dayanarak, açıkçası ulusal ekonomi için temelde önemli olmayan Güneş'in çekim alanındaki bir ışık ışınının sapma miktarını hesaplamakla kalmadılar, aynı zamanda gezegenlerin yörüngelerini de hesapladılar. ve uzay aracının yanı sıra Büyük Hadron Çarpıştırıcısı da dahil olmak üzere hızlandırıcıların teknik parametreleri. Elbette bu GTR'nin nihai gerçek olduğu anlamına gelmiyor. Ancak yeni bir yerçekimi teorisi arayışı, mevcut teoriyi reddetmek değil, genelleştirmek yönünde ilerlemektedir.

Kozmolojiye yani Evren bilimine verdiğimiz tanım oldukça geniştir. Arthur Eddington'un haklı olarak belirttiği gibi, tüm bilim kozmolojidir. Bu nedenle hangi görev ve sorunların kozmolojik olarak kabul edildiğini belirli örneklerle açıklamak mantıklıdır.

Evrenin bir modelini oluşturmak elbette kozmolojik bir görevdir. Artık Evrenin büyük ölçeklerde (100 megaparsekten fazla) homojen ve izotrop olduğu genel olarak kabul edilmektedir. Bu modele, kaşifi Alexander Friedman'ın anısına Friedman modeli adı verilmiştir. Küçük ölçeklerde, Evrenin maddesi yerçekimsel dengesizlik nedeniyle yerçekimsel bükülme sürecine maruz kalır; cisimler arasında etkili olan çekim kuvveti onları bir araya getirme eğilimindedir. Sonuçta bu, Evrenin yapısının - galaksilerin, kümelerinin vb. - ortaya çıkmasına yol açar.

Evren durağan değildir: genişliyor ve içindeki karanlık enerjinin varlığı nedeniyle hızlanarak (şişiyor) - basıncı negatif olan bir madde türü. Kozmolojik model çeşitli parametrelerle tanımlanır. Bu, karanlık madde miktarı, baryonlar, nötrinolar ve bunların çeşitlerinin sayısı, Hubble sabiti ve uzaysal eğriliğin değerleri, başlangıç ​​yoğunluk bozulmalarının spektrumunun şekli (farklı boyutlarda bir dizi tedirginlik), birincil yerçekimi dalgalarının genliği, kırmızıya kayma ve hidrojenin ikincil iyonizasyonunun optik derinliği ve daha az önemli parametreler. Her biri ayrı bir tartışmayı hak ediyor, her birinin tanımı bütün bir çalışmadır ve tüm bunlar kozmolojinin sorunlarıyla ilgilidir. Kozmolojik parametre yalnızca bir sayı değil, aynı zamanda içinde yaşadığımız dünyayı yöneten fiziksel süreçlerdir.

ERKEN EVREN

Belki de daha önemli bir kozmolojik sorun, Evrenin kökeni ve Başlangıçta ne olduğu sorusudur.

Yüzyıllar boyunca bilim insanları evrenin sonsuz, sonsuz ve durağan olduğunu hayal ettiler. Bunun böyle olmadığı gerçeği 20. yüzyılın 20'li yıllarında keşfedildi: Yerçekimi denklemlerinin çözümlerinin durağan olmaması, daha önce bahsedilen A. A. Friedman tarafından teorik olarak tanımlandı ve gözlemler (doğru yorumla birlikte) birkaç kişi tarafından neredeyse aynı anda gerçekleştirildi. gökbilimciler. Metodolojik olarak, uzayın kendisinin hiçbir yerde genişlemediğini vurgulamak önemlidir: her yöne yayılan büyük ölçekli bir madde akışının hacimsel genişlemesinden bahsediyoruz. Evrenin Başlangıcından bahsederken, genişlemeye ilk ivme kazandırılan ve belirli bir simetri verilen bu kozmolojik akışın kökeni sorusunu kastediyoruz.

Ebedi ve sonsuz bir Evren fikri, 20. yüzyılın birçok araştırmacısının çalışmalarıyla, bazen kişisel inançlarının tersine, zeminini kaybetmiştir. Evrenin küresel genişlemesinin keşfi, yalnızca Evrenin statik olmadığı değil, aynı zamanda yaşının da sınırlı olduğu anlamına geliyordu. Neye eşit olduğu konusundaki uzun tartışmalardan ve birçok önemli gözlemsel keşiften sonra bu sayı netleşti: 13,7 milyar yıl. Bu çok az. Sonuçta, iki milyar yıl önce Dünya'da zaten bir şey sürünüyordu. Ek olarak, görünür Evrenin yarıçapı bu kadar küçük bir çağ için çok büyük (birkaç gigaparsek). Görünüşe göre, Evrenin muazzam boyutu, geçmişte meydana gelen ve yerini radyasyonun ve karanlık maddenin yerçekimi tarafından kontrol edilen yavaş bir genişleme aşamasına bırakan başka bir genişleme aşamasıyla (şişme) ilişkilidir. Daha sonra, karanlık enerji tarafından kontrol edilen Evrenin hızlandırılmış genişlemesinin başka bir aşaması başlar. Genel görelilik denklemleri, hızlandırılmış genişlemeyle kozmolojik akışın boyutunun çok hızlı arttığını ve ışık ufkundan daha büyük hale geldiğini gösteriyor.

Evrenin yaşı 100 milyon yıllık bir doğrulukla bilinmektedir. Ancak, bu kadar "düşük" doğruluğa rağmen, biz (insanlık) "Evrenin doğum anına" son derece yakın zamanda - yaklaşık 10^-35 saniye - meydana gelen süreçleri güvenle takip edebiliriz. Bu mümkündür çünkü kozmolojik mesafelerde meydana gelen fiziksel süreçlerin dinamikleri yalnızca yerçekimi ile ilişkilidir ve bu anlamda kesinlikle açıktır. Bir teoriye (GTR) sahip olarak, modern Evrendeki Kozmolojik Standart Modeli geçmişe tahmin edebilir ve gençliğinde nasıl göründüğünü "görebiliriz". Ve basit görünüyordu: Erken Evren kesin olarak belirlenmişti ve son derece yüksek yoğunluklardan genişleyen laminer bir madde akışıydı.

TEKİLLİK

On üç milyar yıl yaklaşık 10 üzeri 17 saniyedir. Ve böyle bir tahminle kozmolojik akışın “doğal” başlangıcı Planck zamanına, yani 10^-43 saniyeye denk geliyor. Toplam 43 + 17 = 60 büyüklük sırası. 10^-43 saniye öncesinden bahsetmenin bir anlamı yok. Çünkü kuantum etkileri nedeniyle Planck ölçeği süreklilik ve uzam kavramının geçerli olduğu minimum aralıktır. Bu noktada birçok araştırmacı pes etti. Mesela daha ileri gidemeyiz çünkü bir teorimiz yok, kuantum yerçekimini bilmiyoruz vs.

Ancak aslında Evrenin bu yaşta “doğduğu” söylenemez. Madde akışının çok kısa bir sürede (Planckian) süper yoğun durumdan "kayması", yani bir şeyin onu bu kısa vadeli aşamadan geçmeye zorlamış olması oldukça muhtemeldir. Ve Planck zamanı ve Planck sabiti açısından mantıksal bir çıkmaz yoktur. Sadece kozmolojik genişlemenin başlangıcından önce neyin, hangi nedenle gelebileceğini ve yerçekimi maddesini ultra yüksek yoğunluk durumuna neyin "sürüklediğini" anlamanız gerekiyor.

Bizce bu soruların cevabı yerçekiminin doğasında yatmaktadır. Kuantum etkileri burada ikincil bir rol oynuyor ve süper yoğun madde kavramını kısa bir süre içinde değiştirip değiştiriyor. Elbette bugün etkin maddenin tüm özelliklerini bilmiyoruz [bu “maddeye” etkili deniyor çünkü aynı zamanda yerçekiminin Genel Görelilik'ten olası sapmalarını açıklayan parametreleri de içeriyor. Bu bağlamda modern bilimin madde ve uzay-zaman (yerçekimi) gibi ayrı fiziksel kavramlarla çalıştığını hatırlayalım. Tekilliğe yakın aşırı koşullarda, bu tür bir bölünme koşulludur - aşırı koşullarda "etkili madde" terimi bundan dolayıdır. Ancak, bu aşamanın kısa periyodu göz önüne alındığında, yalnızca bilinen enerji ve momentum korunumu yasalarına dayanarak ve bunların ne olursa olsun her zaman ortalama uzay-zaman metrikinde karşılandığını dikkate alarak tüm dinamik süreci tanımlayabiliriz. gelecekte kuantum “her şeyin teorisi” oluşturulacak.

KOZMOJENEZ

Kozmoloji tarihinde, tekillik sorununu aşmak ve onun yerine örneğin Evrenin bir bütün olarak doğuşu kavramını koymak için çeşitli girişimlerde bulunulmuştur. "Hiçten" doğum hipotezine göre dünya bir "noktadan", bir tekillikten, çok yüksek simetriye sahip süper yoğun bir bölgeden ve aklınıza gelebilecek her şeyden (metastabilite, kararsızlık, Friedmann simetrisine kuantum alt bariyer geçişi, vesaire.). Bu yaklaşımda, tekillik sorunu çözülmedi ve tekillik, başlangıçtaki aşırı yoğun boşluk benzeri bir durum biçiminde varsayıldı (bkz. “Bilim ve Yaşam” No. 11, 12, 1996).

Tekillikten “kaçmak” için başka girişimlerde bulunuldu, ancak maliyeti her zaman yüksek oldu. Bunun yerine, maddenin süper-yoğun (Planck-altı) hallerinin veya Friedmann akışının yüksek yoğunluktan "geri tepmesinin" (sıkıştırmanın genişlemeye değişmesi) veya yüksek yoğunluk davranışı için diğer varsayımsal tariflerin belirsiz yapılarını varsaymak gerekliydi. yoğunluk meselesi

Kimse Tekilliği sevmez. Dünyanın fiziksel resmi değişen, gelişen ama sürekli var olan bir dünyayı varsayar. Tekilliğe farklı bakmayı ve belirli koşullar altında dinamik kütleçekimsel etkileşimli bir sistemin (en basit durumda bir yıldızın) düşüp içinden geçtiği yüksek derecede sıkıştırılmış durumların kütleçekim için nesnel ve doğal olduğu gerçeğinden yola çıkmayı öneriyoruz. Geçici köprüler veya zincirler gibi tekil alanlar dünyamızın daha geniş alanlarını birbirine bağlar. Eğer öyleyse, maddenin özel tekil hallere düşmesini sağlayan şeyin ne olduğunu ve bu tekil hallerden nasıl çıktığını anlamamız gerekir.

Daha önce de belirtildiği gibi, kozmolojik genişleme kozmolojik bir tekillikle başlar; zamanı zihinsel olarak tersine çevirdiğimizde, kaçınılmaz olarak Evrenin yoğunluğunun sonsuzluğa dönüştüğü ana geliriz. Bu konumun QSM ve Genel Relativiteye dayalı açık bir gerçek olduğunu düşünebiliriz. Bunu verili kabul ettikten sonra, bundan yola çıkarak basit bir soru soralım: Tekillik nasıl ortaya çıkıyor, kütleçekimli madde nasıl süper sıkıştırılmış duruma giriyor? Cevap şaşırtıcı derecede basit: Bu, evriminin sonunda büyük bir sistemin (yıldız veya diğer kompakt astrofizik sistem) yerçekimsel sıkıştırma sürecinden kaynaklanıyor. Çökme sonucunda bir kara delik oluşur ve bunun sonucunda tekilleşir. Yani çöküş bir tekillikle biter, kozmoloji ise bir tekillikle başlar. Bunun tek bir sürekli sürecin zinciri olduğunu savunuyoruz.

Evrenin kökeni sorusu, çeşitli testlerden, onu ortaya koymaya yönelik girişimlerden ve çeşitli yorumlardan sonra, 21. yüzyılda QSM ve bunun Genel Görelilik çizgileri boyunca geçmişe kesin bir şekilde tahmin edilmesi biçiminde sağlam bir bilimsel temel kazandı. Bu sorunu ele alırken, bildiğimiz tek Evrenden yola çıkarak, Nicolaus Copernicus adıyla ilişkilendirilen genel fiziksel prensibi unutmamalıyız. Bir zamanlar Dünya'nın evrenin merkezi olduğuna inanılıyordu, sonra Güneş ile ilişkilendirildi ve daha sonra Galaksimizin tek olmadığı, pek çok galaksiden yalnızca biri olduğu ortaya çıktı (neredeyse bir trilyon görünür galaksi var) yalnız). Çok sayıda evrenin olduğunu varsaymak mantıklıdır. Başkaları hakkında henüz hiçbir şey bilmiyor olmamız, Evrenimizin büyüklüğünden kaynaklanmaktadır - ölçeği kesinlikle görünürlük ufkunu aşmaktadır.

Evrenin büyüklüğü (ölçeği) nedensel olarak bağlantılı bölgenin genişlemesi sırasında gerilmiş boyutudur. Görünürlük boyutu, Evrenin varlığı sırasında ışığın “kat ettiği” mesafedir; ışığın hızı ile Evrenin yaşının çarpılmasıyla elde edilebilir. Evrenin büyük ölçeklerde izotropik ve homojen olması, evrenin uzak bölgelerindeki başlangıç ​​koşullarının benzer olduğu anlamına gelir.

Bu kadar büyük bir ölçeğin enflasyonist bir genişleme aşamasının varlığından kaynaklandığını daha önce belirtmiştik. Büyük Patlama'nın enflasyon öncesi döneminde, genişleyen akış çok küçük olabilirdi ve Friedman modelinin özelliklerini hiç taşımayabilirdi. Ancak küçük bir akışın büyük bir akışa nasıl dönüştürüleceği bir kozmogenez sorunu değil, şişirilmiş bir balonun yüzeyinin artmasıyla aynı şekilde akışı genişletebilen, şişmenin son bir ara aşamasının varlığına ilişkin teknik bir sorudur. . Kozmojenezin asıl sorunu kozmolojik akışın boyutu değil, görünüşüdür. Sıkıştırılmış madde akışlarının (yerçekimi çökmesi) oluşumu için iyi bilinen bir yöntem olduğu gibi, genişleyen madde akışlarının yerçekimsel üretimi ("ateşleme") için de oldukça genel ve basit bir fiziksel mekanizmanın olması gerekir.

BÜTÜNLEŞEBİLİR TEKLİLİKLER

Peki tekilliğin “ötesine” nasıl ulaşırsınız? Peki arkasında ne var?

Uzay-zamanın yapısını, içine zihinsel olarak serbest test parçacıkları göndererek ve nasıl hareket ettiklerini gözlemleyerek incelemek uygundur. Hesaplamalarımıza göre jeodezik yörüngeler [belirli bir yapının uzaydaki en kısa mesafeleri. Öklid uzayında bunlar düz çizgilerdir, Riemann uzayında ise dairesel yaylardır, vb.] test parçacıkları, entegre edilebilir tekillikler olarak adlandırdığımız belirli bir sınıfın tekil bölgeleri boyunca zaman içinde serbestçe yayılır. (Yoğunluk veya basınç tekillikte ıraksar, ancak bu niceliklerin hacim integrali sonludur: İntegrallenebilir tekilliğin kütlesi önemsiz bir hacim kapladığı için sıfıra yönelir.) Kara deliği geçtikten sonra jeodezik yörüngeler kendilerini Kozmolojik bir akışın tüm işaretleriyle genişleyen bir beyaz deliğin uzay-zaman alanı (Fransızca domaine - bölge, mülkiyet). Bu uzay-zaman geometrisi birleşiktir ve onu kara ve beyaz delik olarak tanımlamak mantıklıdır. Bir beyaz deliğin kozmolojik alanı, kara deliğin ana alanına göre mutlak gelecekte yer alır, yani beyaz delik, kara deliğin doğal bir devamı ve neslidir.

Bu yeni konsept oldukça yakın zamanda doğdu. Yaratıcılar, Mayıs 2011'de Rus fiziğinin amiral gemisi olan Fizik Enstitüsü'nde düzenlenen A.D. Sakharov'un anısına adanmış bilimsel bir konferansta ortaya çıktığını duyurdular. P. N. Lebedev Rusya Bilimler Akademisi (FIAN).

Bu nasıl mümkün olabilir ve böyle bir kozmogenez mekanizması neden daha önce düşünülmedi? İlk soruyu cevaplayarak başlayalım.

Bir kara delik bulmak zor değil, etrafta birçoğu var - Evrendeki toplam yıldız kütlesinin yüzde birkaçı kara deliklerde yoğunlaşıyor. Bunların oluşma mekanizması da iyi bilinmektedir. Bir kara delik mezarlığında yaşadığımızı sık sık duyabilirsiniz. Peki buna mezarlık (evrimin sonu) denilebilir mi, yoksa karmaşık dünyamızın başka bölgeleri (alanları), kara deliklerin olay ufuklarının ötesinde başka evrenler mi başlıyor?

Kara deliğin içinde, içine yakaladığı tüm maddenin "düştüğü" ve çekim potansiyelinin sonsuza koştuğu özel bir tekil bölge olduğunu biliyoruz. Bununla birlikte, doğa yalnızca boşluğa değil, aynı zamanda sonsuzluklara veya sapmalara da tolerans göstermez (her ne kadar kimse büyük sayıları iptal etmemiş olsa da). Buradaki yerçekimi (metrik) potansiyellerin ve dolayısıyla gelgit kuvvetlerinin sonlu kalmasını gerektirerek tekillik bölgesini "geçmeyi" başardık.

Metrik potansiyellerin farklılığı, tekilliği zayıflatan ancak tamamen ortadan kaldırmayan etkili madde yardımıyla yumuşatılarak ortadan kaldırılabilir. (Böyle bir integrallenebilir tekillik, karanlık maddenin bir galaksinin merkezine yaklaşırken gösterdiği davranışa benzetilebilir. Yoğunluğu sonsuza doğru yönelir, ancak bu yarıçapın içindeki hacmin azalması nedeniyle azalan yarıçapın içerdiği kütle sıfıra yönelir. Bu benzetme mutlak değildir: ıraksak yoğunluk bölgesi olan galaktik doruk uzaysal bir yapıdır ve kara delik tekilliği zaman içinde bir olay olarak ortaya çıkar.) Bu nedenle yoğunluk ve basınç farklılaşsa da gelgit olayı Parçacığa etki eden kuvvetler toplam kütleye bağlı olduğundan sonludur. Bu, test parçacıklarının tekillikten serbestçe geçmesine olanak tanır: sürekli uzay-zamanda yayılırlar ve hareketlerini tanımlamak için yoğunluk veya basınç dağılımı hakkındaki bilgiye gerek yoktur. Ve test parçacıklarının yardımıyla geometriyi tanımlayabilir, referans sistemleri oluşturabilir ve noktalar ile olaylar arasındaki uzaysal ve zaman aralıklarını ölçebilirsiniz.

KARA VE BEYAZ DELİKLER

Yani tekilliğin içinden geçmek mümkündür. Ve bu nedenle, arkasında ne olduğunu, test parçacıklarımızın hangi uzay-zamanda yayılmaya devam ettiğini "görebiliyoruz". Ve sonunda bir beyaz delik bölgesinde bulunuyorlar. Denklemler bir tür salınımın meydana geldiğini gösteriyor: Kara deliğin büzülen bölgesinden gelen enerji akışı, beyaz deliğin genişleyen bölgesine doğru devam ediyor. İtkiyi gizleyemezsiniz: İtkinin tamamı korunurken çöküş, çöküşün önlenmesine dönüştürülür. Ve bu farklı bir evren, çünkü maddeyle dolu bir beyaz delik kozmolojik akışın tüm özelliklerine sahiptir. Bu, Evrenimizin başka bir dünyanın ürünü olabileceği anlamına gelir.

Gravite denklemlerinin elde edilen çözümlerinden aşağıdaki resim aşağıdaki gibidir. Ana yıldız, ana evrende çöker ve bir kara delik oluşturur. Çökmenin bir sonucu olarak, yıldızın çevresinde, boşluğu deforme eden ve parçalayan, daha önce boş olan alanda maddeyi doğuran yıkıcı gelgit çekim kuvvetleri ortaya çıkar. Kara-beyaz deliğin tekil bölgesinden gelen bu madde, ana yıldızın çöküşü sırasında alınan çekim kuvvetinin etkisi altında genişleyerek başka bir evrene girer.

Böyle yeni bir evrendeki parçacıkların toplam kütlesi keyfi olarak büyük olabilir. Ana yıldızın kütlesini önemli ölçüde aşabilir. Bu durumda, ortaya çıkan (ana) kara deliğin kütlesi, ana evrenin dış uzayında bulunan bir gözlemci tarafından ölçülen, sonludur ve çöken yıldızın kütlesine yakındır. Kütlelerdeki fark, negatif işaretli yerçekimsel bağlanma enerjisi tarafından telafi edildiği için burada bir paradoks yoktur. Yeni evrenin ana (eski) evrene göre mutlak gelecekte olduğunu söyleyebiliriz. Başka bir deyişle oraya varabilirsiniz ama geri dönemezsiniz.

ASTROJENİK KOZMOLOJİ VEYA ÇOKLU EVREN

Böylesine karmaşık bir dünya, Hayat Ağacı'na (dilerseniz soy ağacına) benzer. Evrim süreci sırasında Evrende kara delikler ortaya çıkarsa, o zaman parçacıklar onlar aracılığıyla evrenin diğer dallarına (alanlarına) girebilir - ve bu şekilde kara ve beyaz deliklerin geçici çelenkleri aracılığıyla. Bir nedenden dolayı kara delikler oluşmazsa (örneğin, yıldızlar doğmazsa), bir çıkmaz ortaya çıkar - bu yönde yeni evrenlerin oluşumu (yaratılması) kesintiye uğrar. Ancak uygun koşullar altında, "yaşam" akışı tek bir kara delikten bile devam edebilir ve gelişebilir - bunun için sonraki evrenlerde yeni nesil kara deliklerin üretimi için koşullar yaratmak gerekir.

“Uygun koşullar” nasıl ortaya çıkabilir ve bunlar neye bağlıdır? Modelimizde bu, kara-beyaz deliklerin tekilliklerinin yakınında aşırı yerçekiminin etkisi altında oluşan etkili maddenin özelliklerinden kaynaklanmaktadır. Temelde, kuantum-yerçekimi malzeme sistemindeki dalgalanmaların doğasına sahip olan ve bu nedenle rastgele (çatallanma) değişikliklere tabi olan doğrusal olmayan faz geçişlerinden bahsediyoruz. Einstein'ın sloganını takip ederek, "Zarları Tanrı atar" diyebiliriz ve daha sonra bu zarlar (başlangıç ​​koşulları), yeni evrenlerin deterministik alanlarına dönüşebilir veya kozmojenezin gelişmemiş "embriyoları" olarak kalabilirler. Hayatta olduğu gibi burada da doğal seçilim yasaları var. Ancak bu daha fazla araştırmanın ve gelecekteki çalışmaların konusudur.

TEKİLLİKTEN NASIL KAÇINILIR

Bir zamanlar, "sıçrama" hipotezine dayanarak salınan veya döngüsel bir Evren kavramı önerildi. Ona göre Evren sonsuz sayıda döngü halinde mevcuttur. Genişlemesinin yerini neredeyse tekilliğe kadar sıkıştırma alır, ardından genişleme yeniden başlar ve bu tür döngülerin bir kısmı geçmişe ve geleceğe gider. Çok açık olmayan bir kavram, çünkü birincisi, bir gün dünyamızın genişlemesinin yerini sıkıştırmaya bırakacağına dair gözlemsel bir kanıt yok ve ikincisi, Evreni bu tür salınım hareketleri gerçekleştirmeye zorlayan fiziksel mekanizma belirsiz.

Dünyanın kökenine ilişkin bir başka yaklaşım, uzun yıllardır Amerika Birleşik Devletleri'nde yaşayan Rus bilim adamı A.D. Linde'nin önerdiği, kendi kendini iyileştiren bir Evren hipoteziyle ilişkilidir. Bu hipoteze göre dünya kaynayan bir kazan olarak düşünülebilir. Küresel olarak Evren, yüksek enerji yoğunluğuna sahip sıcak bir çorbadır. İçinde, belirli başlangıç ​​\u200b\u200bkoşulları altında uzun süre çöken veya genişleyen kabarcıklar belirir. Gelişmekte olan dünyaların baloncuklarının özelliklerinin (bir dizi temel sabit dahil aklınıza gelebilecek her türlü) bir spektruma ve geniş bir aralığa sahip olduğu varsayılmaktadır. Burada pek çok soru ortaya çıkıyor: böyle bir "et suyu" nereden geldi, onu kim hazırladı ve onu destekleyen şey, bizim tipimizdeki evrenlerin ortaya çıkmasına yol açan başlangıç ​​koşullarının ne sıklıkla gerçekleştiği vb.

BÜTÜNLEŞEBİLİR TEKİLLİKLER NASIL OLUŞTURULUR?

Tekilliğe yaklaştıkça, artan gelgit kuvvetleri fiziksel alanların boşluğuna etki ederek onu deforme ediyor ve parçalıyor. Olan, dedikleri gibi, boşluğun kutuplaşması ve boşluktan madde parçacıklarının doğuşu, yani onun parçalanmasıdır.

Fiziksel boşluğun, hızla değişen bir çekim alanının yoğun dış etkisine verdiği bu tepki iyi bilinmektedir. Bu aslında kuantum yerçekiminin etkisidir; yerçekimi gerilimleri maddi alanlara dönüştürülür ve fiziksel serbestlik derecelerinin yeniden dağıtımı meydana gelir. Günümüzde bu tür etkiler zayıf alan yaklaşımıyla (yarı klasik limit olarak adlandırılan) hesaplanabilmektedir. Bizim durumumuzda, üretilen etkili maddenin dört boyutlu uzay-zamanın özelliklerini belirleyen ortalama metriğin evrimi üzerindeki ters yerçekimi etkisini dikkate almanın gerekli olduğu güçlü doğrusal olmayan kuantum-yerçekimi süreçlerinden bahsediyoruz. (Yer çekimindeki kuantum etkileri güçlendiğinde metrik “titremeye” başlar ve bundan ancak orta anlamda bahsedebiliriz).

Bu yön elbette daha fazla araştırmayı gerektirir. Bununla birlikte, Le Chatelier ilkesine göre, ters etkinin metrik uzayın yeniden yapılandırılmasına yol açacağı, etkili maddenin sınırsız doğumuna neden olan gelgit kuvvetlerinin büyümesinin durdurulacağı ve sonuç olarak, metrik potansiyeller birbirinden ayrılmayı bırakacak ve sonlu ve sürekli kalacaktır."

Fiziksel ve Matematik Bilimleri Doktoru Vladimir Lukash,
Fiziksel ve Matematik Bilimleri Adayı Elena Mikheeva,
Fiziksel ve Matematik Bilimleri Adayı Vladimir Strokov (Astrouzay Merkezi FIAN),

Geçmişte belirli bir noktada, enerjinin (maddenin) yoğunluğu ve uzay-zamanın eğriliği Planck değerleri sırasına göre çok büyüktü. Bu duruma, Evrenin evriminin sonraki aşamasıyla birlikte, enerji (madde) yoğunluğunun yüksek kalmasıyla birlikte Büyük Patlama da denir. Kozmolojik bir tekillik, genel görelilik (GR) ve diğer bazı yerçekimi teorileri tarafından tahmin edilen yerçekimsel tekilliklerin bir örneğidir.

Bu tekilliğin, zamanda geriye doğru devam edildiğinde ortaya çıkma olasılığı, Evrenin genişlemesinin dinamiklerini tanımlayan herhangi bir genel görelilik çözümünün ortaya çıkma olasılığı, 1967'de Stephen Hawking tarafından kesin olarak kanıtlandı. Ayrıca şunları yazdı:

Gözlemlerimizin sonuçları, Evrenin belirli bir zamanda ortaya çıktığı varsayımını doğrulamaktadır. Ancak yaratılışın başladığı an olan tekillik, bilinen fizik kanunlarının hiçbirine uymamaktadır.

Örneğin yoğunluk ve sıcaklık aynı anda sonsuz olamaz, çünkü sonsuz yoğunlukta kaosun ölçüsü sıfıra yaklaşır ve bu da sonsuz sıcaklıkla birleştirilemez.

Kozmolojik tekilliğin varlığı sorunu, fiziksel kozmolojinin en ciddi sorunlarından biridir. Gerçek şu ki hiçbiri Büyük Patlama'dan sonra ne olduğuna dair bilgimiz bize veremez HAYIR daha önce yaşananlar hakkında bilgi.

Bu tekilliğin varlığı sorununu çözmeye yönelik girişimler birkaç yöne gidiyor: birincisi, kuantum yerçekiminin, yerçekimi alanının dinamiklerinin tekilliklerden arınmış bir tanımını vereceğine inanılıyor ve ikinci olarak, kuantum yerçekiminin, tekilliklerden arındırılmış bir yerçekimi alanı dinamiğinin tanımını vereceğine inanılıyor ve ikinci olarak, kuantum yerçekiminin, Yerçekimi dışı alanlardaki kuantum etkilerinin, Hawking'in kanıtının dayandığı enerji hakimiyeti durumunu ihlal edebileceğini hesaba katarsak, üçüncü olarak, aşırı derecede sıkıştırılmış madde yerçekimi tarafından itilmeye başladığından, tekilliğin ortaya çıkmadığı değiştirilmiş yerçekimi teorileri önerilmektedir. yerçekimi kuvvetleri (sözde yerçekimi itme) ve birbirlerine çekilmezler.

"Kozmolojik Tekillik" makalesi hakkında yorum yazın

Notlar

Kozmolojik Tekilliği karakterize eden alıntı

Pierre, Anatole'u itip pencereye giderek, "Hayır, istemiyorum" dedi.
Dolokhov İngiliz'in elini tuttu ve esas olarak Anatole ve Pierre'e hitap ederek bahis şartlarını açık ve net bir şekilde açıkladı.
Dolokhov, kıvırcık saçlı ve açık mavi gözlü, ortalama boyda bir adamdı. Yaklaşık yirmi beş yaşındaydı. Tüm piyade subayları gibi bıyık takmıyordu ve yüzünün en dikkat çekici özelliği olan ağzı tamamen görünüyordu. Bu ağzın hatları oldukça ince bir kıvrıma sahipti. Ortada, üst dudak keskin bir takoz gibi güçlü alt dudağın üzerine enerjik bir şekilde düştü ve köşelerde her iki tarafta birer tane olmak üzere sürekli iki gülümsemeye benzer bir şey oluştu; ve hepsi bir arada ve özellikle sert, küstah, zeki bir bakışla birleşerek öyle bir izlenim yarattı ki, bu yüzü fark etmemek imkansızdı. Dolokhov hiçbir bağlantısı olmayan fakir bir adamdı. Ve Anatole'un onbinlerce yaşamasına rağmen Dolokhov onunla yaşadı ve kendisini Anatole ve onları tanıyan herkesin Dolokhov'a Anatole'den daha fazla saygı duyacağı şekilde konumlandırmayı başardı. Dolokhov tüm oyunları oynadı ve neredeyse her zaman kazandı. Ne kadar içerse içsin, aklının berraklığını asla kaybetmedi. O zamanlar hem Kuragin hem de Dolokhov, St. Petersburg'daki tırmık ve eğlence dünyasının ünlüleriydi.
Bir şişe rom getirildi; Pencerenin dış yamacına kimsenin oturmasına izin vermeyen çerçeve, görünüşe göre aceleyle ve çevredeki beylerin tavsiyeleri ve bağırışlarından çekinen iki uşak tarafından kırıldı.
Anatole muzaffer bakışıyla pencereye doğru yürüdü. Bir şeyleri kırmak istiyordu. Uşakları itip çerçeveyi çekti ama çerçeve pes etmedi. Camı kırdı.
"Peki, nasılsın güçlü adam," diye Pierre'e döndü.
Pierre çapraz çubukları tuttu, çekti ve meşe çerçeve bir çarpma sesiyle ortaya çıktı.
Dolokhov, "Dışarı çıkın, yoksa dayandığımı düşünecekler" dedi.
“İngiliz övünüyor... ha?... iyi mi?...” dedi Anatole.
"Tamam," dedi Pierre, eline bir şişe rom alarak gökyüzünün ışığının ve sabah ve akşam şafaklarının birleştiği pencereye yaklaşan Dolokhov'a baktı.
Dolokhov elinde bir şişe romla pencereye atladı. "Dinlemek!"
diye bağırdı, pencere kenarında durup odaya dönerek. Herkes sustu.
- İddiaya girerim (bir İngiliz onu anlasın diye Fransızca konuşuyordu ve bu dili pek iyi konuşmuyordu). Elli imparatorluk bahse girerim, yüz ister misin? - İngiliz'e dönerek ekledi.
"Hayır, elli" dedi İngiliz.
- Tamam, elli imparatorluk karşılığında - rom şişesinin tamamını ağzımdan çıkarmadan içeceğim, pencerenin dışında otururken içeceğim, tam burada (eğildi ve pencerenin dışındaki duvarın eğimli çıkıntısını gösterdi) ) ve hiçbir şeye tutunmadan... Peki? ...
"Çok iyi" dedi İngiliz.
Anatole İngiliz'e döndü ve onu paltosunun düğmesinden tutup ona baktı (İngiliz kısa boyluydu), ona bahis şartlarını İngilizce olarak tekrarlamaya başladı.
- Beklemek! - Dolokhov dikkat çekmek için şişeyi pencereye vurarak bağırdı. - Bekle, Kuragin; Dinlemek. Eğer biri aynısını yaparsa yüz emperyal öderim. Anlıyor musunuz?
İngiliz, bu yeni bahsi kabul edip etmeyeceği konusunda herhangi bir belirti vermeden başını salladı. Anatole İngiliz'i bırakmadı ve başını sallamasına rağmen her şeyi anladığını bildiren Anatole, Dolokhov'un sözlerini ona İngilizce olarak çevirdi. O akşam kaybetmiş bir cankurtaran süvarisi olan genç, zayıf bir çocuk pencereye tırmandı, dışarı doğru eğildi ve aşağı baktı.

Geçmişteki tekil bir durum, fizik açısından çok kötü bir durumdur. Bu durumda fiziksel büyüklüklerin değeri ya sıfırdır ya da sonsuzdur. Boyutlar sıfırdır, yerçekimi kuvvetleri sonsuzdur, yoğunluk sonsuzdur, sıcaklık sonsuzdur vb. Çok kötü bir durum - tüm fizik durur, hesaplanacak hiçbir şey yoktur. Kuantum teorisinin kullanılması bu tekilliğe ulaşmayı değil, biraz daha yukarıda durmayı mümkün kıldı. Max Planck, 1900 yılında eylemin kuantumunu keşfettiğinde ve şimdi Planck sabiti olarak adlandırılan sabit bir değeri ortaya koyduğunda, üç temel fiziksel büyüklüğü birleştirmeye ve bunun ne işe yarayabileceğini görmeye karar verdi. Planck sabiti, ışık hızı ve yer çekimi sabiti. Bir fizikçiye benziyor, ciddi şeylerle uğraşmak zorunda ama olayları birleştirmeye karar verdi - ne olacak. Ölçülebilen tüm temel fiziksel bilgileri elde etmeyi başardı. Değerler: Artık Planck mesafesi olarak adlandırılan mesafe 10−33 cm, süre 10−43 saniye, enerji 1019 GeV, yoğunluk 1094 g/cm3 oldu. Bu miktarlar nelerdir? Şimdi bunlar, temel fizikte en ilginç şeylerin gerçekleşeceği temel düzeyi belirleyen temel niceliklerdir: tüm etkileşimlerin birleştirilmesi, birleşik bir teorinin inşası ve Evrenin nasıl ortaya çıktığının bulunması, vb. Ancak bu nihai gerçek olmayabilir. Yoğunluğa dikkat edin. 1094g/cm3. Bu ne? Bu fiziksel bir miktar mı? Karşılaştırma için suyun yoğunluğu 1 g/cm3, metallerin yoğunluğu ise 10 g/cm3'tür. Gerçekliği bu kadar yoğun olan maddeyi hayal etmek mümkün müdür? 10 -33 cm Atom çekirdeğinin büyüklüğünü kim hatırlıyor? Bana göre en önemli ontolojik soru: Uzaklıklar Planck uzunluğundan daha küçük var mıdır? Bu durumda kuantizasyon nasıl anlaşılır? Genel olarak kuantum nedir? Kimsenin cevaplamak istemediği ve kimsenin tartışmak istemediği bir soru. Kablo destekli mekanizma nedir? Nedir bu, Hilbert analizi mi? Bunlar bir çeşit kuantizasyon kuralları mı? Yoksa fiziksel niceliklerin ayrık ve minimum değerlerine sahip nicelenmiş nesnelerin teorisi mi? Üç fiziksel sabitin birleşiminden oluşan bu miktarlar nasıl anlaşılır? Çoğu insan bu miktarları gerçekten var olan bir şey olarak tartışıyor. Önde gelen kozmolog Linde, FIAN'daki derslerinden birinde şunları söyledi: “Planck ölçeği elbette ciddi şeyler, ancak bu ölçekten daha küçük boyutlar da var. Boyutlar var ama cetveller ve saatler bu ölçeklerde çok kötü davranmaya başlıyor. Cetveller bükülmeye başlar, saatler gecikmeye başlar vb. Henüz bu gerçeklik düzeyine ilişkin yeni bir vizyon yok. Ve bu seviyede tüm Evrenimiz vardı! Planck zamanı, önemli bir teorisyenin kuantum kozmolojisi ve kuantum yerçekimi üzerine bazı çalışmalarında yazdığı gibi, bir tür Planck tikidir. Bu aslında bir zaman dilimidir. Bu çok uzun bir zaman ve sonra ne istersen. Zaman kuantumu nedir? Karşılaştırma için, sanal parçacıkların bile 10−20 saniye mertebesinde zamanları vardır. Ve burası -43 derece. Bu seviyede hem uzayın, hem zamanın, hem de bizzat maddenin doğada kuantize hale geldiğine inanılmaktadır. Uzay Planck hücrelerine ayrışır.

Planck enerjileriyle deneyler yapabilmek için boyutları galaksinin boyutuyla karşılaştırılabilecek bir hızlandırıcının inşa edilmesi gerekiyor. Süper çarpıştırıcı 27 km uzaklıkta ancak Planck ölçeğinden uzak. Bu Planck ölçeği, uzayın, zamanın ve diğer her şeyin ayrık hale geldiği anlamına gelir. Güneş sistemi de ayrıktır ancak kuantum haline gelirler. Tanıtmanın amacı nedir? Linde'yi takip ederek mesafelerin olduğunu ve daha az olduğunu varsayarsak, bu kavramsal olarak ilginç bir şey vermez, limit sıfır olacaktır, her şeyin sıfıra, bir tekilliğe düşmesi gerektiğini varsaymalıyız. Ama bu kötü, bu artık bir kuantum teorisi değil. Henüz yeni bir fikir yok. Ancak şimdi bu fikirlere dayanarak temelde yeni bir teori oluşturmaya çalışıyorlar. Dahası, bazıları bunun temelde yeni olduğuna inanıyor ve bazıları da kuantum mekaniği ile genel göreliliği birleştirmeye çalışıyor. Kuantum yerçekimi teorisi oluşturmaya çalışıyorlar. Bu sorun neden ilginç?