Salom, aziz blog o'quvchilari. Odamlar bilan suhbatda biz ba'zida kamdan-kam uchraydigan, ko'pchilik uchun tushunarsiz narsalarni eshitamiz, "yakkalik" so'zi. Inson o'z shaxsiga ahamiyat berish uchun bunday so'zlarni ishlatadi, lekin bu nimani anglatishini aniq javob berishga qodir emas.

Lotin tilidan so'zma-so'z tarjimani topish qiyin emas. So'z singularis maxsus, o‘ziga xos, ko‘rsatadi degan ma’nolarni bildiradi o'ziga xoslik har qanday hodisa, mavjudot, hodisa. Bu ancha sodda ko'rinadi, ammo chalkashlik shu erda boshlanadi.

Bu kontseptsiya inson hayotining turli sohalarida, fan, texnologiya, falsafada qo'llaniladi. Har bir sohada u alohida tushuntiriladi. Tajribasiz fuqaroga gap butunlay boshqa narsalar haqida ketayotgandek tuyuladi. So'zning ma'nosini tushunishda ham kelishuv yo'q.

So'zning ma'nosi

Go'yo hamma narsani butunlay chalkashtirib yuborish uchun ilmiy aqllar bir nechta narsalarni o'ylab topdilar yakkalik turlari. Vikipediyaga ko'ra, quyidagilar mavjud:

Oddiy tilda yagonalik

Ha, bundan ham osonlashmaydi! Siz sarosimaga tushasiz va g'azablanasiz: "Bu nima, buni oddiy so'zlar bilan tushuntirib bo'lmaydi?" Keling urinib koramiz. Keling, yuqorida aytib o'tilgan ikkita talqinni misol qilib olaylik va bularning barchasini iloji boricha sodda qilib tushuntiramiz (barmoqlarda):

1. Gravitatsion. Aytaylik, yo'lda ochiq lyuk bor. Yo'l sirti - kosmik, lyukning cheti - hodisa gorizonti (fazoning egri chizig'i chegarasi, yoki undan ham chiroyliroq, hodisa gorizonti). Siz tuynuk ichida sodir bo'layotgan hamma narsani ko'rmaysiz, lekin teshik yagona ob'ektdan hosil bo'ladi.Siz bitta toshni lyukka tashladingiz, o'tkazib yubordingiz - tosh bizning bo'shliqimizda qoladi. Keyingisi urildi, u ufqdan uchib o'tdi va yagonalik (noaniqlik) zonasiga kirdi;
2. Kosmologik. Haqiqiy bo'lmagan yuqori harorat va zichlikka ega bo'lgan kichik to'pni tasavvur qiling. Bir nuqtada u juda katta kuch bilan portlab, parchalar, zarralar va changlar to'plamini hosil qiladi. Portlash paytida to'p bilan sodir bo'lgan hamma narsani tasavvur qiling-a? Bu yakkalik holati deb ataladi.

Ushbu hodisaning ikkita umumiy talqini uning asosiy farqlovchi xususiyatlarini tavsiflashi mumkin:

Agar biror narsa ushbu belgilarning kamida bittasiga to'g'ri kelsa, demak, siz o'ziga xoslikka duch kelasiz.

Yagonalik ikkala xususiyat bilan ham eng aniq tasvirlangan qora tuynuk. Uning markazida barcha jismoniy xususiyatlarning ko'rsatkichlari cheksiz, fizika qonunlari amal qilmaydi va vaqt bizga noma'lum qoidalarga muvofiq oqadi, deb ishoniladi. Bunday ob'ektning xatti-harakatlarini oldindan aytib bo'lmaydiganligi sababli, bashorat qilish butun ma'nosini yo'qotadi.

Sizningcha, tasvirlangan hamma narsa vaqt, makon bo'yicha juda uzoq va bizga tegishli emasmi? Men sizga bu unday emasligini ko'rsataman.

Hayotimizdagi o'ziga xoslik

Jamiyat, iqtisod, tarix va biologiyadagi aksariyat jarayonlar ma’lum bir vaqtning o‘zida yakkalik nuqtasini nazarda tutadigan sharoitlarda sodir bo‘ladi. Bu hodisaning rivojlanishi giperbola qonuniga asoslanadi. Ayni paytda, bizning atrofimizda milliardlab yillar oldin boshlangan jarayonlar o'z nihoyasiga yetmoqda.

Insoniyat va dunyo mahsuloti

Eng yaqqol misol - Yer shari aholisining ko'payishi va global mahsulot zahiralarining ko'payishi. Muayyan shartlar bilan shartlangan aloqalar ming yillar davomida qurilgan. Agar biz ushbu bog'liqliklarni hozir o'zgarishsiz qoldirib, ularni kelajakda davom ettirsak, juda tez orada biz yagonalik nuqtasiga yaqinlashamiz.

Sayyoradagi odamlar soni va jahon mahsuloti olimlar tomonidan uzoq vaqtdan beri hisoblab chiqilgan. Bundan ikki-uch o‘n yil avval ham ma’lum bo‘ldiki, odamlar soni kvadratik giperbola bo‘yicha ko‘paymoqda, ishlab chiqarish esa oddiy giperbola bo‘yicha ortib bormoqda, ya’ni 2 marta sekinroq.

Prognozlar shuni ko'rsatdiki, 2005 va 2020 yillar orasida o'ziga xoslik nuqtasi bo'ladi. Ya'ni, bugun biz ushbu hodisaning ichidamiz. Ayting-chi, siz atrofingizdagi hamma narsani qamrab oluvchi mo'l-ko'lchilik va boylikni kuzatasizmi?

Va yana texnologik o'ziga xoslik

Rivojlanayotgan texnologiyalarning murakkabligi inson aqlidan chetda bo'ladigan nuqta yaqinda. Taxminlarga ko'ra, biz uni 2030 yildan 2045 yilgacha kutib olamiz. Mumkin bo'lgan voqealar stsenariysi ilmiy fantastika filmlaridan hammaga ma'lum.

Biologik inqiloblar

Yakkalik Yer biologiyasida keng tarqalgan. populyatsiyaning ma'lum bir nuqtaga qadar giperbolik o'sishi bilan sodir bo'ldi. Masalan, dinozavrlar sayyoraning xo'jayinlari edi. Ammo inqilobiy voqealardan keyin deyarli hech kim qolmadi. Timsohlar kamtarlik bilan ahamiyatsiz joyni egallamasalar.

Mutaxassislar biologiyada sodir bo'lgan inqiloblar sanalarining davriyligini tahlil qilib, so'ngra bu ma'lumotlarga insoniy notinchlikni qo'shganda, ular 2010-2050 yillardagi mintaqadagi o'ziga xoslik nuqtasi bilan aniq bog'liqlikni payqashdi.

Tarixdagi o'ziga xoslik

Bu hodisa tez-tez sodir bo'ldi. Davlatlar va imperiyalar tarixini eslang. Aytaylik, Qadimgi Rim o'z taraqqiyotining boshida giperbola qonuniga ko'ra rivojlangan.

Aholi sonining o'sishi hududlarni egallab olishga olib keldi va ba'zi texnik rivojlanishni belgilab berdi. Bu bir necha vabo epidemiyasigacha davom etdi va aholining uchdan bir qismi halok bo'ldi. Shundan so'ng, insoniyat bir joyda aholining zichligi haqida o'ylay boshladi.

Odamlar sonini tiklashga urinishlar imperiyaga bir muncha vaqt turishga imkon berdi. Ammo shunga qaramay, davlat ko'p sabablarga ko'ra qulab tushdi. Shunday qilib, algoritm keskin o'sish, nomutanosiblik, engil tebranishlar, resurslar balansining o'zgarishi va o'limdir.

Shunga o'xshash oldindan belgilanishlar quyidagilarda topilgan:

1. ilm-fan;
2. demografik;
3. iqtisodiyot;
4. madaniyat va inson hayotining boshqa sohalari.

xulosalar

Belgilangan tarixiy davrda, quruqlikda tirik organizmlarning paydo bo'lishi bilan taqqoslanadigan, kelajakni tubdan o'zgartiradigan juda muhim narsa sodir bo'lishi kerak.

Faqat hamma narsa yo'qolgan deb aytmang va biz timsohlarning taqdiri uchun mo'ljallanganmiz. Axir, Rim izsiz yo'qolgan emas. Ha, va biz dinozavrlardan farq qilamiz. Biz o'ylashimiz, bashorat qilishimiz, echimlarni izlashimiz va atrof-muhitni ehtiyojlarimizga moslashtirishimiz mumkin.

Asosiysi, nima bo'layotganini tushunish va qaytarilmas jarayonlarning oldini olish uchun o'yin shartlarini o'z vaqtida o'zgartirish.

Chunki yagonalik cheksiz zichlikka ega bo‘lgan, fizikaning barcha qonunlari buzilgan, kelajak haqidagi taxminlar noma’lum bo‘lgan nuqtadir. Undagi hamma narsa o'z ma'nosini yo'qotadi. Va nima bo'layotganini tushunish ham muhim emas.

Omad sizga! Tez orada blog sayti sahifalarida ko'rishguncha

Sizni qiziqtirishi mumkin

Ta'rif - bu ta'riflarni qisqa va aniq berish san'ati. Nazariya nima va bilishning nazariy usullarining afzalliklari nimada? Aspekt - so'zlashuv nutqida va ilmiy talqinda foydalanish Segment nima Qonun nima Normativ-huquqiy hujjatlar nima va huquqiy hujjatlar nima Buni qanday yozish mumkin emas Oddiy so'zlar bilan qonuniylik nima Klimaks nima Mantiq to'g'ri fikrlashning asosi va qonunlaridir AUE nima - dekodlash va ma'nosi, subkultura haqida ma'lumot Kompozitsiya nima

Bugungi kunda o'ziga xoslik nima degan savol nafaqat fanga qiziquvchilarni, balki dunyodagi eng yaxshi olimlarni ham qiziqtiradi. Biz bu atamani matematika, fizika, astronomiya, kosmologiya va boshqa aniq fanlarda uchratamiz. Uning talqini biroz farq qiladi, lekin printsip bir xil bo'lib qoladi. Shuning uchun, endi biz turli nuqtai nazardan alohidalik nima ekanligini ko'rib chiqamiz va nima uchun bu sirli hodisa tadqiqotchilar uchun juda qiziq ekanligini bilib olamiz.

Atamaning umumiy talqini

Olam sirlarini o'rganishni boshlashdan oldin, keling, koinot tarixiga murojaat qilaylik. Hozirgi vaqtda dunyoning paydo bo'lishining eng to'g'ri versiyasi Katta portlash nazariyasidir. Bizni o'rab turgan hamma narsa paydo bo'lgan paytda, yagona yagona nuqta bor edi. Uning o'lchami aniq ma'lum emas, ammo tushunish uchun olimlar ko'pincha uni no'xat bilan solishtirishadi. Shu bilan birga, bu mini-to'pni qo'lingizda ushlab turish mumkin deb o'ylamasligingiz kerak. Uning massasi bugungi kunda koinotda mavjud bo'lgan barcha yulduzlar va galaktikalarning massasiga teng edi. Bundan tashqari, bu no'xatning harorati shunchaki shkaladan chiqdi va undagi tortishish kuchi hozirgi qora tuynuklardan yuqori edi. Boshqacha qilib aytganda, yagonalik nuqtasi bizning koinotimizni to'ldiradigan barcha moddalarni o'z ichiga olgan fazo-vaqt birligidir.

Vaqt qanday paydo bo'lgan?

Shuni ta'kidlash kerakki, "materiya" atamasi nafaqat milliardlab astronomik birliklardan iborat bo'lgan kosmik fazoni, balki barcha vaqt davrlarini ham anglatadi. Ha, buni tasavvur qilish qiyin, lekin o'ziga xoslik nima ekanligini tushunish uchun vaqtni fazoviy o'lchov sifatida tasavvur qilish kerak, unda siz ham oldinga, ham orqaga harakat qilishingiz mumkin. Bularning barchasi kosmosning egriligi bilan uzviy bog'liq bo'lib, biz quyida gaplashamiz. Olimlar, shuningdek, bu no'xat er yuzidagi me'yorlarga ko'ra qancha vaqt mavjudligini bilishmaydi. Paradoks shundaki, har qanday o'lchamdagi bunday siqilgan holatda cheksizlik nolga teng. Keyinchalik, singulyarlik nuqtasi o'sishni boshladi, undagi harorat pasaydi va zarralar bir-birini qaytardi. Shunday qilib, vaqt boshqa o'lchovlardan ajralib, fazoviy birlik bo'lishni to'xtatdi. Shuning uchun, bugungi kunda u faqat oldinga borishi mumkin.

Kosmologik tushunchalar

Ma’lumki, kosmologiya fani olam evolyutsiyasini o‘rganadi. Bu erda Katta portlashdan keyingi barcha davrlar ko'rib chiqiladi. Aynan shu nazariyaga muvofiq olimlar koinot o'ziga xoslikdan paydo bo'lgan deb taxmin qilishdi. Biroq, ikkinchisining mavjudlik muddatini aniqlab bo'lmaydi. Shunga asoslanib, ikkita eng ishonchli versiya hali ham diqqat bilan o'rganilmoqda. Birinchisi, bizning dunyomiz statikdir. Katta portlash ma'lum bir vaqtda, cheksiz siqilish holatida bo'lgan barcha zarralar keskin ravishda bir-biridan uzoqlashganda sodir bo'ldi. Bundan tashqari, portlashdan oldin Olamning o'ziga xosligi materiya va antimateriya mavjudligi bilan tavsiflangan. Bugungi kunga qadar olimlar birorta ham antizarrani topmaganlar. Ikkinchi versiya Katta portlash kosmosning hozirgi vaqti ekanligiga asoslanadi. Aniqlanishicha, galaktikalar doimo bir-biridan uzoqlashib boradi, shuning uchun dunyoning kengayish jarayoni hozirgi kungacha davom etmoqda.

Kosmologiyadagi o'ziga xoslik

Kosmos evolyutsiyasida, g'alati, Yerda ishlaydigan fizik formulalar va qonunlar uchun joy yo'q. Bu hodisa bizga kosmologik o'ziga xoslik bilan aniq namoyon bo'ladi. Albatta, amalda dunyoning paydo bo'lishi paytida materiya qanday holatda bo'lganligini bilib bo'lmaydi, ammo nazariy jihatdan olimlar paradoksal qonuniyatlarni hisoblab chiqdilar. Birinchisi, fazo-vaqtning egriligi. Bu shuni anglatadiki, singularlik sferasida to'g'ri geodezik chiziq yoki burchakni yotqizish mumkin emas. Ikkinchisi, yuqorida aytganimizdek, butunlay boshqacha vaqt. Bu erda siz vaqt oralig'idagi istalgan nuqtaga kirishingiz mumkin. Kosmologik yagonalik, olimlarning fikriga ko'ra, Katta portlash deb ataladigan boshlang'ich nuqtadir. Bu davrda moddaning zichligi va harorati cheksizga yaqin edi. Shu bilan birga, tartibsizlik o'lchovi nolga moyil bo'lib, oldingi ikkita birlikni o'z-o'zidan ko'paytirdi. Yer fizikasi nuqtai nazaridan harorat va zichlik bir vaqtning o'zida cheksiz holatda bo'lishi mumkin emas. Va bu olimlar hal qila olmaydigan ko'plab paradokslardan biridir.

Eski va yangi nazariya

Ko'p yillar oldin Albert Eynshteyn dunyoga mashhur nisbiylik nazariyasini berdi, u hozir tortishish nazariyasi deb ataladi. Uning sharofati bilan bugungi kunda bizni o'rab turgan makon va vaqtdagi barcha hodisalarni tasvirlaymiz. Nazariyaga ko'ra, jismoniy ob'ektlar o'ziga xoslikka ega bo'lolmaydi. Ya'ni, amalda hech qanday modda yoki moddaning massasi, zichligi yoki harorati cheksizlikka teng bo'lishi mumkin emas. Ammo matematika nazariy fan sifatida tanilgan, chunki unda cheksiz qiymatli funktsiyalar uchun o'rin mavjud. Bir bilim sohasini boshqasiga qo'shib, biz Katta portlash paytida nima sodir bo'lishi mumkinligi haqida taxminiy hisob-kitoblarni olamiz. Bular, yuqorida aytib o'tilganidek, cheksiz jismoniy miqdorlarga ega nuqtalardir. Bu hodisa fizik yoki kosmik yagonalik deb ataladi. Ammo uning qonunlarini nisbiylik nazariyasi bilan solishtirib bo'lmaydi. Kvant tortishishning yangi nazariyasi bu hodisani tushuntirishi mumkin. Bu erda yorug'likning harakati, uning xususiyatlari va olamdagi ahamiyati o'rganiladi. Nazariyaning o'zi hali mavjud emas, lekin uning asosi bo'lishi mumkin bo'lgan ma'lum hisob-kitoblar va old shartlar mavjud.

Gravitatsiya sirlarini ochish

Astrofizikada qochish tezligi degan narsa bor. U ma'lum bir jismning qarshilik ko'rsatishi mumkin bo'lgan tezlanish darajasini aniqlash uchun ishlatiladi.Masalan, raketa o'z massasini hisobga olgan holda Yer atmosferasini tark etish uchun taxminan 12 km/s tezlikda harakatlanishi kerak. Ammo agar bizning sayyoramiz diametri 12742 kilometr emas, balki bir santimetr bo'lganida, tortishish maydonini engib o'tish uchun undan katta tezlikda harakat qilish kerak edi.Bu holda, Yer bizni tortishish kuchi bilan o'rab qolmagan bo'lar edi. uchun ishlatiladi, lekin gravitatsion birlik bilan. Albatta, bularning barchasi, agar bizning sayyoramiz xuddi shunday o'lchamlarga ega bo'lsa, u qora tuynukga aylanadi. Ammo bunday tajriba koinotdagi tortishishning ahamiyatini tushunishga imkon beradi.

Og'irlik kuchi nimaga bog'liq?

Atomlar bir-biriga qanchalik yaqin bo'lsa, modda shunchalik zichroq bo'ladi. Agar molekulalar qandaydir tarzda bir-biri bilan o'zaro ta'sir qilsa, u holda isitish jarayoni sodir bo'ladi, shuning uchun bu moddaning harorati ko'tariladi. Er sharoitida bunday jarayonlar ma'lum chegaralarda sodir bo'ladi, shuning uchun biz uzoq vaqtdan beri har qanday kimyoviy elementning harakatini hisoblash imkonini beruvchi formulalarni ixtiro qildik. Buning sababi shundaki, tortishish kuchi zarrachalarning ma'lum masofadan kamroq yaqinlashishiga va ma'lum miqdordan uzoqlashishiga to'sqinlik qiladi. Kosmosda, galaktikalar orasida bo'sh erlar mavjud bo'lsa, kosmos ayniqsa kam uchraydi, bu vakuum deb ataladi. Bu erda printsipial jihatdan tortishish yo'q, shuning uchun oz miqdordagi materiya xaosda qoladi. Juda zich jismlar (gigant ko'k yulduzlar, kvazarlar va qora tuynuklar) yaqinida tortishish kuchi biz yerliklar uchun haqiqiy bo'lmagan qiymatlarga ko'tariladi. Bu yerdagi zarralar bir-biriga shunchalik yaqin joylashganki, “gravitatsion yakkalik” deb ataladigan hodisa hosil bo'ladi. Bu bo'shliqning buzilishi va egrilik darajasiga ta'sir qiluvchi asosdir.

Gravitatsiya va materiyaning harakati

Materiya yakkalik hududiga singib ketmaydi. U yerda faqat kosmik shamol va mikroskopik zarrachalar tortiladi. Ammo inson sof nazariy jihatdan bunday sohalarga o'z xohishi bilan borishi mumkin. Ular kvazarlar va qora tuynuklarda joylashgan va, afsuski, biologik nuqtai nazardan tirik mavjudotlar uchun halokatli. To'lqinlar yuqori bo'lgan hududda tana bo'ylab ham, bo'ylab ham cho'zila boshlaydi. Natijada, odamning konturi sharni o'rab oladi va unda aylanadi. Nazariy jihatdan, agar ko'zlar hali ham signalni ko'rsa va uzatsa, u bir vaqtning o'zida tanasining barcha qismlarini, shu jumladan yorug'lik tezligidan oshib ketadigan yuzini ham ko'ra oladi. Inson tanasi bu shaklda mavjud bo'lmasligi aniq, ammo bu erdagi fizikaga tegishli. Biroq, bunday misol amaliy nuqtai nazardan birlik nima ekanligini tasavvur qilish imkoniyatini beradi. Tasavvur qilish qiziqki, biz tur sifatida bu yangi jismoniy qonunlarni qabul qilishimiz va shunday shakllarda mavjud bo'lib, o'zimiz uchun yangi olamlarni shakllantirishimiz mumkin.

Vaqt oqimi

Vaqt nima ekanligini abadiy muhokama qilish mumkin. Bugungi kunda u bizning dunyomizdagi tirik organizmlar va materiya uchun fiziologik, jismoniy va aqliy jarayonlar jarayoni sifatida belgilanadi. Ammo vaqtning xususiyatlari, uning yashirin imkoniyatlari o'rganilmagan. Biz buni sub'ektiv narsa sifatida qabul qilamiz va buni o'tgan yillarimizni eslab, diqqat bilan kuzatish mumkin. Biz hayotning birinchi yilida yashaganimizda, biz uchun bu davr 100 foizga teng edi. U bizning butun hayotimiz va tajribamiz bo'lgan yagona narsa edi. Uning ikkinchi tug'ilgan kunida bir yil allaqachon 50 foizga, uchinchisida - faqat uchinchisida. 80 yoshga kelib, bir yil hayotning atigi 1/80 qismi edi va deyarli hech narsani anglatmaydi. Bu birinchi yil davomida biz ko'rgan hamma narsa yangi bo'lganligi sababli sodir bo'ldi. Keyinchalik biz ko'proq tanish narsa va hodisalarga duch keldik. Shuning uchun bolalik juda uzoq davom etgandek tuyuldi va kattalar yillari bir zumda o'tib ketdi. Bu bir kishining idroki vaqt o'tishini qanday buzishiga yaqqol misoldir. Ammo bu atamaga astronomik nuqtai nazardan qarasangiz nima bo'ladi?

Vaqt boshida vaqt

Bu biz ko'rgan hamma narsani tushunishga imkon beradigan kichik bir chekinish edi. Fizika va bundan tashqari, o'zimizning idrokimiz doirasida qulflangan bo'lib, dunyo butunlay boshqacha bo'lgan va bo'lishi mumkinligini tasavvur qilish biz uchun qiyin. Demak, vaqtning o‘ziga xosligi kosmologiyada fazoning o‘ziga xosligi bilan bir xil o‘rin egallagan. Endi 1 kilometr masofani 5 km/soat tezlikda bosib o‘tish uchun 0,2 soat vaqt ketadi. Yerdan Saturnga uchish uchun bir necha yil kerak bo'ladi. Ammo dunyodagi barcha masofa 1 santimetrga teng bo'lsa, vaqt haqida nima deyish mumkin? Bunday ahamiyatsiz parametrlarni cheksiz katta zichlik va massaga ko'paytirib, biz fazo-vaqtning egri chizig'ini olamiz. Bu shuni anglatadiki, Koinot yagona bo'lgan paytda, biz hozir ko'rayotgan hamma narsa sodir bo'lishi mumkin edi. Hodisalar aralashgan, aql bovar qilmaydigan darajada buzib ko'rsatilgan va yonma-yon joylashtirilgan bo'lishi mumkin. Oddiy qilib aytganda, har qanday moddiy ob'ekt Yer yoki boshqa sayyoraning o'tmishiga, shuningdek, kelajagiga nazar tashlashi mumkin edi.

Texnologiya va yangi davrga kirish

Bundan tashqari, yakkalik nazariyasi deb ataladigan nazariya ham mavjud bo'lib, unga ko'ra bizning sayyoramiz yaqinda katta biotexnika intellektiga aylanadi. Tadqiqotchilarning fikricha, 21-asrning oʻrtalariga kelib uning imkoniyatlari miya imkoniyatlaridan oshib ketadigan kompyuter yaratiladi. Sun'iy intellekt, tabiiyki, kam rivojlangan mavjudotlardan ustun keladi. Bu lahza keladi.Bu nom ilm-fan sohasidagi bunday ilg'or sakrash qanday yakun topishi va insoniyat omon qola oladimi yoki yo'qmi noma'lumligi sababli o'ylab topilgan.

Chuvalchang teshiklari

Ushbu kosmik ob'ekt aslida iborat bo'lgan qora tuynukning o'ziga xosligi dunyodagi eng katta sirlardan biridir. Chuvalchang teshigining o'zi aslida huni va tor tunnelli teshikka emas, balki ulkan tortishish kuchidan hosil bo'lgan sharga o'xshaydi. Biz yuqorida qora tuynuklar haqida gapirib, ularni koinotdagi halokatli ob'ektlar sifatida belgilagan edik. Ularning siqilish kuchi nihoyatda yuqori, chunki voqea sodir bo'lganda ufqda fazo egilib, vaqt to'xtaydi. Qora tuynukning o'ziga xosligi Katta portlash nazariyasi bilan solishtirish mumkin. U to'liq o'rganilmagan, ammo chuvalchang teshigi ichidagi siqish kuchi dunyoning paydo bo'lishi bilan bir xil ekanligiga ishoniladi. Shuning uchun qora tuynuklar biznikiga parallel ravishda mavjud bo'lgan yangi olamlarning evolyutsiyasi degan nazariya mavjud.

Nazariyaning bir qismini tushuntiruvchi ilova

Umuman olganda, cheksiz zichlik nazariyasi "Singularity" o'yini bilan izohlanadi. Missiyani bajarish makon va vaqtda harakat qilishni o'z ichiga oladi, bu erda bu ikki tushuncha birlashadi. Qahramon 1950 yildan 2010 yilgacha harakat qiladi, sovet olimlarining xatolarini tuzatadi va radiatsiya bilan o'ralgan orolda qamalgan zamonaviy mahkumlarni qutqaradi. Agar siz bu dunyoga sho'ng'ib ketsangiz, vaqt fazoviy o'lchovda nimani anglatishini asta-sekin tushunishingiz mumkin.

Xulosa qilish

Kosmosning tortishish bilan bog'liq barcha sirlarini o'rganish nisbiylik nazariyasi bizni maksimal darajada cheklashini tushunishga imkon beradi. Albatta, bu yer sharoitlari uchun ajoyib topilma, ammo agar biz boshqa bo'shliqlarni o'rganish haqida gapiradigan bo'lsak, unda barcha stereotiplardan voz kechishga arziydi. "Yagonalik" kabi tushuncha tovushni, yorug'lik impulslarini, makonning egriligini va vaqt davomiyligini idrok etishni o'zgartiradi. Ammo hozirgacha u faqat matematik nazariyada topiladi va fizik amaliyotda tushuntirish topa olmaydi. Qora tuynukning o'ziga xosligi hozirda eng batafsil o'rganilmoqda, ammo bu mintaqa, garchi cheksizlikka qadar siqilgan bo'lsa ham, koinotdagi eng qulagan nuqta emas, deb ishoniladi.

Biz yashayotgan koinot kosmologik standart model tomonidan tasvirlangan. Ushbu modelga ko'ra, bizning dunyomiz taxminan o'n uch milliard yil oldin, bizning olamimizning ma'lum bir o'ta zich holatining Katta portlashi natijasida paydo bo'lgan - o'ziga xoslik. Ushbu hodisadan oldin nima sodir bo'lganligi, o'ziga xoslik qanday paydo bo'lganligi, uning massasi qaerdan kelganligi mutlaqo tushunarsiz edi - bunday holatning nazariyasi yo'q. Kengayayotgan koinotning keyingi taqdiri ham noaniq edi: uning kengayishi abadiy davom etadimi yoki keyingi o'ziga xoslikka qadar siqilish bilan almashtiriladimi.

Yaqinda rus tadqiqotchilari tomonidan ishlab chiqilgan va birinchi marta o'tgan yilning may oyida Fizika institutida bo'lib o'tgan xalqaro konferentsiyada ma'lum qilingan kosmogenez nazariyasi. Rossiya Fanlar akademiyasidan P. N. Lebedev shuni ko'rsatadiki, o'ziga xoslik qora tuynukga aylangan ulkan yulduz evolyutsiyasining tabiiy mahsulotidir. Bitta qora tuynuk keyingi koinotlarda ko'plab "nasllarni" keltirib chiqarishi mumkin. Va bu jarayon Skandinaviya afsonalaridagi Jahon daraxti kabi shoxlangan holda davom etadi. Ko'p bargli gipervers makonda ham, vaqtda ham cheksizdir.

Dunyo daraxti

KOSMOLOGIK MODEL

"Avvalida Kalom bor edi va Kalom Xudo bilan edi va Kalom Xudo edi." Qisqa va aniq, lekin aniq emas. Yaxshiyamki, ilohiyotdan tashqari, kosmologiya ham mavjud - Koinot fani. Dunyoning kosmologik surati, ta'rifiga ko'ra, ob'ektiv, tabiatan diniy emas va shuning uchun faktlarni qadrlaydigan har qanday odam uchun qiziqarli.

20-asr boshlariga qadar kosmologiya spekulyativ fan bo'lib qoldi: u empirik tajriba va mustaqil tajribaga asoslangan hali fizika emas, balki olimning o'zi qarashlariga, shu jumladan diniy qarashlarga asoslangan tabiiy falsafa edi. Faqat GTR deb nomlanuvchi zamonaviy tortishish nazariyasi - umumiy nisbiylik nazariyasi paydo bo'lishi bilan kosmologiya nazariy asosga ega bo'ldi. Astronomiya va fizikadagi ko'plab kashfiyotlar bizning qahramonimizga kuzatuv asoslarini berdi. Raqamli tajribalar nazariya va kuzatishlar uchun muhim yordam berdi. E'tibor bering, ba'zi bayonotlardan farqli o'laroq, bir tomondan umumiy nisbiylik, ikkinchi tomondan, kuzatishlar va tajribalar o'rtasida hech qanday qarama-qarshilik yo'q. Haqiqatan ham, umumiy nisbiylik nazariyasi asosida ular nafaqat Quyoshning tortishish maydonidagi yorug'lik nurining og'ish miqdorini hisoblab chiqdilar, bu ochiq aytganda, milliy iqtisodiyot uchun muhim ahamiyatga ega emas, balki sayyoralarning orbitalarini ham hisoblab chiqdi. va kosmik kemalar, shuningdek, tezlatgichlarning texnik parametrlari, jumladan, Katta adron kollayderi. Albatta, bu GTR yakuniy haqiqat degani emas. Biroq, tortishishning yangi nazariyasini izlash mavjud nazariyani umumlashtirish va uni rad etmaslik yo'nalishida boradi.

Biz kosmologiyaga – olam haqidagi fanga bergan ta’rifimiz ancha keng. Artur Eddington to'g'ri ta'kidlaganidek, barcha fanlar kosmologiyadir. Shuning uchun qaysi vazifa va muammolar kosmologik deb hisoblanishini aniq misollar bilan tushuntirish mantiqan to'g'ri keladi.

Koinot modelini yaratish, albatta, kosmologik vazifadir. Hozirgi kunda koinotning katta miqyosda (100 megaparsekdan ortiq) bir hil va izotropik ekanligi umumiy qabul qilingan. Ushbu model kashfiyotchisi Aleksandr Fridman sharafiga Fridman modeli deb ataladi. Kichik miqyosda koinot materiya gravitatsion beqarorlik tufayli tortishish burilish jarayoniga bo'ysunadi - jismlar o'rtasida ta'sir qiluvchi tortishish kuchi ularni birlashtirishga intiladi. Oxir oqibat, bu Olam tuzilishining paydo bo'lishiga olib keladi - galaktikalar, ularning klasterlari va boshqalar.

Olam statsionar emas: u kengayib bormoqda va unda qorong'u energiya mavjudligi sababli tezlashishi (inflyatsiya) - bosimi salbiy bo'lgan materiya turi. Kosmologik model bir necha parametrlar bilan tavsiflanadi. Bu qorong'u materiya, barionlar, neytrinolar miqdori va ularning navlari soni, Hubble doimiyligi va fazoviy egrilik qiymatlari, dastlabki zichlikdagi buzilishlar spektrining shakli (turli o'lchamdagi buzilishlar to'plami), birlamchi tortishish to'lqinlarining amplitudasi, qizil siljish va vodorodning ikkilamchi ionlanishining optik chuqurligi va boshqalar kamroq ahamiyatli parametrlar. Ularning har biri alohida muhokamaga loyiqdir, har birining ta'rifi butun bir tadqiqotdir va bularning barchasi kosmologiya muammolari bilan bog'liq. Kosmologik parametr nafaqat raqam, balki biz yashayotgan dunyoni boshqaradigan jismoniy jarayonlardir.

ILK KOINOT

Ehtimol, bundan ham muhimroq kosmologik muammo bu Olamning kelib chiqishi, Boshida nima sodir bo'lganligi masalasidir.

Asrlar davomida olimlar koinotni abadiy, cheksiz va statik deb tasavvur qilishgan. Bu shunday emasligi 20-asrning 20-yillarida aniqlangan: tortishish tenglamalari yechimlarining statsionar emasligi yuqorida aytib o'tilgan A. A. Fridman tomonidan nazariy jihatdan aniqlangan va kuzatishlar (to'g'ri talqin bilan) deyarli bir vaqtning o'zida bir nechta tadqiqotchilar tomonidan amalga oshirilgan. astronomlar. Uslubiy jihatdan shuni ta'kidlash kerakki, kosmosning o'zi hech qanday joyda kengaymaydi: biz barcha yo'nalishlarda tarqaladigan keng ko'lamli materiya oqimining hajmli kengayishi haqida gapiramiz. Olamning boshlanishi haqida gapirganda, biz kengayish uchun dastlabki turtki berilgan va ma'lum bir simmetriya berilgan ushbu kosmologik oqimning kelib chiqishi haqidagi savolni nazarda tutamiz.

Abadiy va cheksiz olam g'oyasi 20-asrning ko'plab tadqiqotchilarining asarlari orqali, ba'zan ularning shaxsiy e'tiqodlariga zid ravishda, o'z o'rnini yo'qotdi. Koinotning global kengayishining kashfiyoti nafaqat olamning statik emasligini, balki uning yoshi ham chekli ekanligini anglatardi. Bu nimaga teng ekanligi haqida ko'p bahs-munozaralardan va ko'plab muhim kuzatuv kashfiyotlaridan so'ng, raqam aniqlandi: 13,7 milliard yil. Bu juda oz. Axir, ikki milliard yil oldin Yerda nimadir sudralib yurgan edi. Bundan tashqari, ko'rinadigan koinotning radiusi bunday kichik yosh uchun juda katta (bir necha gigaparsek). Ko'rinishidan, koinotning ulkan hajmi o'tmishda sodir bo'lgan va radiatsiya va qorong'u materiyaning tortishish kuchi bilan boshqariladigan sekin kengayish bosqichi bilan almashtirilgan kengayishning boshqa - inflyatsiya bosqichi bilan bog'liq. Keyinchalik, qorong'u energiya tomonidan boshqariladigan koinotning tezlashtirilgan kengayishining yana bir bosqichi boshlanadi. Umumiy nisbiylik tenglamalari shuni ko'rsatadiki, tezlashtirilgan kengayish bilan kosmologik oqimning hajmi juda tez o'sib boradi va yorug'lik gorizontidan kattaroq bo'lib chiqadi.

Koinotning yoshi 100 million yil aniqlik bilan ma'lum. Ammo, bunday "past" aniqlikka qaramay, biz (insoniyat) "koinotning tug'ilish vaqti" ga juda yaqin vaqt ichida sodir bo'lgan jarayonlarni ishonch bilan kuzatishimiz mumkin - taxminan 10^-35 soniya. Bu mumkin, chunki kosmologik masofalarda sodir bo'ladigan jismoniy jarayonlarning dinamikasi faqat tortishish bilan bog'liq va bu ma'noda mutlaqo aniq. Nazariyaga (GTR) ega bo'lgan holda, biz zamonaviy koinotdagi kosmologik standart modelni o'tmishga ekstrapolyatsiya qilishimiz va uning yoshligida qanday ko'rinishini "ko'rishimiz" mumkin. Va bu oddiy ko'rinardi: dastlabki koinot qat'iy belgilangan va juda yuqori zichlikdan kengayadigan materiyaning laminar oqimi edi.

SINGULARLIK

O'n uch milliard yil taxminan 10 ^ 17 soniya. Va bunday ekstrapolyatsiya bilan kosmologik oqimning "tabiiy" boshlanishi Plank vaqtiga to'g'ri keladi - 10^-43 soniya. Jami 43 + 17 = 60 kattalik buyrug'i. 10^-43 soniyadan oldin sodir bo'lgan voqealar haqida gapirishning ma'nosi yo'q, chunki kvant effektlari tufayli Plank shkalasi doimiylik va kengayish tushunchasi qo'llanilishi mumkin bo'lgan minimal intervaldir. Shu nuqtada ko'plab tadqiqotchilar taslim bo'lishdi. Masalan, biz uzoqqa bora olmaymiz, chunki bizda nazariya yo'q, biz kvant tortishishini bilmaymiz va hokazo.

Biroq, aslida, Koinot aynan shu yoshda "tug'ilgan" deb aytish mumkin emas. Materiya oqimi juda qisqa (Plank) vaqt ichida o'ta zichlikdan "o'tib ketgan", ya'ni nimadir uni o'sha qisqa muddatli bosqichdan o'tishga majbur qilgan bo'lishi mumkin. Va keyin Plank vaqti va Plank doimiysi bilan mantiqiy o'lik yo'q. Siz shunchaki kosmologik kengayish boshlanishidan oldin nima bo'lishi mumkinligini tushunishingiz kerak, nima sababdan va gravitatsiyaviy materiyani o'ta yuqori zichlik holatida "tortib yuborgan".

Bu savollarga javob, bizning fikrimizcha, tortishish tabiatida yotadi. Bu erda kvant effektlari ikkinchi darajali rol o'ynaydi, qisqa vaqt ichida o'ta zich materiya tushunchasini o'zgartiradi va o'zgartiradi. Albatta, bugungi kunda biz samarali materiyaning barcha xususiyatlarini bilmaymiz [bu "materiya" samarali deb ataladi, chunki u umumiy nisbiylikdan tortishishning mumkin bo'lgan og'ishlarini tavsiflovchi parametrlarni ham o'z ichiga oladi. Shu munosabat bilan eslaylikki, zamonaviy fan materiya va fazo-vaqt (tortishish) haqidagi alohida fizik tushunchalar bilan ishlaydi. Yagonalikka yaqin ekstremal sharoitlarda bunday bo'linish shartli - shuning uchun "samarali materiya" atamasi.] ekstremal sharoitlarda. Ammo, ushbu bosqichning qisqa davrini hisobga olgan holda, biz faqat energiya va impulsni saqlashning ma'lum qonunlariga tayangan holda va nima bo'lishidan qat'i nazar, ular har doim o'rtacha metrik fazo-vaqtda qondirilishini hisobga olib, butun dinamik jarayonni tasvirlay olamiz. kelajakda kvant "hamma narsa nazariyasi" yaratiladi.

KOSMOGENES

Kosmologiya tarixida yakkalik muammosini chetlab o'tish va uni, masalan, butun olamning tug'ilishi kontseptsiyasi bilan almashtirishga bir necha bor urinishlar bo'lgan. "Hech narsadan" tug'ilish gipotezasiga ko'ra, dunyo "nuqta" dan, o'ziga xoslikdan, juda yuqori simmetriyaga ega bo'lgan o'ta zich mintaqadan va siz o'ylashingiz mumkin bo'lgan barcha narsalardan (metastabillik, beqarorlik, Fridman simmetriyasiga kvant subto'siqni o'tish) paydo bo'lgan. va boshqalar.). Bunday yondashuvda yakkalik muammosi hal etilmadi va yakkalik dastlabki oʻta zich vakuumga oʻxshash holat koʻrinishida ilgari surildi (“Fan va hayot” No 11, 12, 1996 y.ga qarang).

Yagonalikdan "qochish" uchun boshqa urinishlar qilingan, ammo xarajat har doim yuqori bo'lgan. Buning o'rniga, materiyaning o'ta zich (sub-plank) holatlari yoki yuqori zichlikdan Fridman oqimining "qaytarilishi" (siqishning kengayishiga o'zgarishi) yoki yuqori darajadagi xatti-harakatlarning boshqa faraziy retseptlarini postulatsiya qilish kerak edi. zichlik moddasi.

Singularity hech kimga yoqmaydi. Dunyoning jismoniy tasviri o'zgaruvchan, rivojlanayotgan, lekin doimo mavjud bo'lgan dunyoni nazarda tutadi. Biz singulyarlikka boshqacha qarashni taklif qilamiz va ma'lum sharoitlarda dinamik tortishish bilan o'zaro ta'sir qiluvchi tizim (eng oddiy holatda yulduz) tushadigan va o'tadigan yuqori siqilgan holatlar tortishish uchun ob'ektiv va tabiiydir. Vaqtinchalik ko'priklar yoki zanjirlar kabi yagona hududlar bizning dunyomizning yanada keng doiralarini bog'laydi. Agar shunday bo'lsa, unda biz materiyaning maxsus yagona holatlarga tushishiga nima sabab bo'layotganini va ulardan qanday chiqib ketishini tushunishimiz kerak.

Yuqorida aytib o'tilganidek, kosmologik kengayish kosmologik o'ziga xoslikdan boshlanadi - vaqtni aqliy ravishda teskari aylantirib, biz muqarrar ravishda koinotning zichligi cheksizlikka aylanadigan paytga kelamiz. Biz bu pozitsiyani QSM va umumiy nisbiylik nazariyasiga asoslangan aniq fakt deb hisoblashimiz mumkin. Uni berilgan deb qabul qilib, keling, bundan kelib chiqadigan oddiy savolni beraylik: qanday qilib birlik paydo bo'ladi, tortishish moddasi qanday qilib o'ta siqilgan holatga tushadi? Javob hayratlanarli darajada oddiy: bunga massiv tizimning (yulduz yoki boshqa ixcham astrofizik tizim) evolyutsiyasi oxirida tortishish kuchi bilan siqilish jarayoni sabab bo'ladi. Yiqilish natijasida qora tuynuk hosil bo'ladi va natijada uning o'ziga xosligi paydo bo'ladi. Ya’ni kollaps birlik bilan tugaydi, kosmologiya esa birlik bilan boshlanadi. Biz bu yagona uzluksiz jarayon zanjiri ekanligini ta'kidlaymiz.

Koinotning paydo bo'lishi haqidagi savol, bir nechta sinovlar, uni qo'yishga urinishlar va turli xil talqinlardan so'ng, 21-asrda QSM shaklida mustahkam ilmiy asosga ega bo'ldi va uning umumiy nisbiylik yo'nalishi bo'yicha o'tmishdagi aniq ekstrapolyatsiyasi. Ushbu muammoni ko'rib chiqishda, bizga ma'lum bo'lgan yagona Koinotdan boshlab, Nikolay Kopernik nomi bilan bog'liq umumiy jismoniy printsipni unutmasligimiz kerak. Bir paytlar Yer koinotning markazi ekanligiga ishonishgan, keyin u Quyosh bilan bog'langan va keyinchalik ma'lum bo'ldiki, bizning galaktikamiz yagona emas, balki juda ko'p (deyarli trillion ko'rinadigan galaktikalar mavjud) yolg'iz). Koinotlar juda ko'p deb taxmin qilish mantiqan to'g'ri. Boshqalar haqida hali hech narsa bilmasligimiz koinotimizning kattaligi bilan bog'liq - uning ko'lami, albatta, ko'rish ufqidan oshib ketadi.

Olamning kattaligi (miqyosi).- sababiy bog'langan hududning o'lchami, uning kengayishi paytida cho'zilgan. Ko'rinishning o'lchami - bu koinotning mavjudligi davomida yorug'lik "bosib o'tgan" masofa; uni yorug'lik tezligini va koinotning yoshini ko'paytirish orqali olish mumkin. Koinotning katta miqyosda izotrop va bir hil bo'lishi koinotning uzoq mintaqalaridagi dastlabki sharoitlarning o'xshashligini anglatadi.

Biz yuqorida aytib o'tgan edik, bu katta miqyos inflyatsion kengayish bosqichining mavjudligi bilan bog'liq. Katta portlashning inflyatsiyadan oldingi davrida kengayadigan oqim juda kichik bo'lishi mumkin edi va umuman Fridman modelining xususiyatlariga ega emas edi. Ammo kichik oqimni qanday qilib katta oqimga aylantirish kosmogenez muammosi emas, balki inflyatsiyaning yakuniy oraliq bosqichi mavjudligi to'g'risidagi texnik savol bo'lib, u shishgan sharning yuzasi oshganidek oqimni kengaytirishga qodir. . Kosmogenezning asosiy muammosi kosmologik oqimning hajmi emas, balki uning ko'rinishidir. Siqilgan materiya oqimlarini (gravitatsiyaviy qulash) hosil qilishning taniqli usuli mavjud bo'lganidek, kengayib borayotgan materiya oqimlarining tortishish hosil bo'lishi ("olov") uchun juda umumiy va oddiy jismoniy mexanizm bo'lishi kerak.

INTEGRALAB QO'YILGAN SINGULITYLAR

Xo'sh, qanday qilib o'ziga xoslikdan "orqada" olasiz? Va buning ortida nima bor?

Fazo-vaqt tuzilishini unga erkin sinov zarralarini aqliy ravishda tushirish va ularning harakatini kuzatish orqali o'rganish qulay. Bizning hisob-kitoblarga ko'ra, geodezik traektoriyalar [ma'lum bir strukturaning kosmosdagi eng qisqa masofalari. Evklid fazosida bular to'g'ri chiziqlar, Riman fazosida aylana yoylar va boshqalar] sinov zarralari ma'lum sinfning singulyar hududlari bo'ylab vaqt o'tishi bilan erkin tarqaladi, biz ularni integral bo'ladigan singulyarliklar deb atagan edik. (Zichlik yoki bosim yakkalikda farqlanadi, lekin bu miqdorlarning hajm integrali cheklangan: integrallanmaydigan singulyarlikning massasi nolga intiladi, chunki u arzimas hajmni egallaydi.) Qora tuynukdan o'tib, geodezik traektoriyalar o'zlarini topadi. kosmologik oqimning barcha belgilari bilan kengayib borayotgan oq tuynukning fazo-vaqt domeni (fransuzcha domendan - mintaqa, egalik). Bu fazo-vaqt geometriyasi birlashtirilgan va uni oq va qora tuynuk sifatida belgilash mantiqan to'g'ri keladi. Oq tuynukning kosmologik sohasi qora tuynukning ota-onasiga nisbatan mutlaq kelajakda joylashgan, ya'ni oq tuynuk qora tuynukning tabiiy davomi va avlodidir.

Ushbu yangi tushuncha yaqinda paydo bo'ldi. Ijodkorlar uning paydo bo'lishini 2011 yil may oyida Rossiya fizikasining flagmani - Fizika institutida A.D.Saxarov xotirasiga bag'ishlangan ilmiy konferentsiyada e'lon qilishdi. P. N. Lebedev nomidagi Rossiya Fanlar akademiyasi (FIAN).

Bu qanday mumkin va nima uchun kosmogenezning bunday mexanizmi ilgari ko'rib chiqilmagan? Birinchi savolga javob berishdan boshlaylik.

Qora tuynukni topish qiyin emas, ularning ko'plari atrofida bor - koinotdagi yulduzlarning umumiy massasining bir necha foizi qora tuynuklarda to'plangan. Ularning paydo bo'lish mexanizmi ham yaxshi ma'lum. Biz qora tuynuk qabristonida yashayotganimizni tez-tez eshitishingiz mumkin. Ammo buni qabriston (evolyutsiyaning oxiri) deb atash mumkinmi yoki bizning murakkab dunyomizning boshqa zonalari (domenlari), boshqa koinotlar qora tuynuklarning hodisa ufqlaridan tashqarida boshlanadimi?

Biz bilamizki, qora tuynuk ichida u tomonidan tutilgan barcha materiya "tushadi" va tortishish potentsiali cheksizlikka yuguradigan maxsus yagona hudud mavjud. Biroq, tabiat nafaqat bo'shliqqa, balki cheksizliklarga yoki divergensiyaga ham toqat qilmaydi (garchi hech kim katta raqamlarni bekor qilmagan bo'lsa ham). Biz u yerdagi tortishish (metrik) potentsiallar va shuning uchun to'lqin kuchlari chekli bo'lib qolishini talab qilib, yagonalik mintaqasidan "o'tishga" muvaffaq bo'ldik.

Metrik potentsiallarning divergentsiyasini, uni zaiflashtiradigan, lekin uni to'liq bartaraf etmaydigan samarali materiya yordamida singulyarlikni tekislash orqali bartaraf etish mumkin. (Bunday integral bo'ladigan singulyarlikni galaktika markaziga yaqinlashganda qorong'u materiyaning harakati bilan solishtirish mumkin. Uning zichligi cheksizlikka intiladi, ammo kamayib borayotgan radiusdagi massa nolga intiladi, chunki bu radius ichidagi hajm kamayadi. zichlik oshganidan tezroq.Bu oʻxshashlik mutlaq emas: zichlik oʻzgarib turadigan hudud boʻlgan galaktika choʻqqisi fazoviy tuzilish boʻlib, qora tuynukning oʻziga xosligi vaqt boʻyicha hodisa sifatida yuzaga keladi.) Shuning uchun, zichlik va bosim bir-biridan farq qilsa ham, toʻlqin zarrachaga ta'sir qiluvchi kuchlar cheklangan, chunki ular umumiy massaga bog'liq. Bu sinov zarralarining yagonalikdan erkin o'tishiga imkon beradi: ular doimiy fazo-vaqtda tarqaladi va ularning harakatini tasvirlash uchun zichlik yoki bosimning taqsimlanishi haqidagi ma'lumotlar talab qilinmaydi. Va sinov zarralari yordamida siz geometriyani tasvirlashingiz mumkin - mos yozuvlar tizimlarini qurish va nuqtalar va hodisalar orasidagi fazoviy va vaqt oralig'ini o'lchash.

QORA VA OQ TESHIKLAR

Demak, yakkalikdan o'tish mumkin. Va shuning uchun biz uning orqasida nima borligini "ko'rishimiz" mumkin, bu fazo-vaqt orqali sinov zarralarimiz tarqalishda davom etmoqda. Va ular oq tuynuk mintaqasida tugaydi. Tenglamalar tebranishning bir turi sodir bo'lishini ko'rsatadi: qora tuynukning qisqarish hududidan energiya oqimi oq tuynukning kengayib borayotgan hududiga davom etadi. Siz impulsni yashira olmaysiz: to'liq impulsni saqlab turganda, qulash anti-kollapsga aylanadi. Va bu boshqa olam, chunki materiya bilan to'ldirilgan oq tuynuk kosmologik oqimning barcha xususiyatlariga ega. Bu bizning koinotimiz boshqa dunyoning mahsuli bo'lishi mumkinligini anglatadi.

Olingan tortishish tenglamalarining yechimlaridan kelib chiqadigan rasm quyidagicha. Ota-yulduz ota-ona olamida qulab tushadi va qora tuynuk hosil qiladi. Yiqilish natijasida yulduz atrofida vakuumni buzadigan va parchalaydigan vayron qiluvchi to'lqinli tortishish kuchlari paydo bo'lib, ilgari bo'sh bo'shliqda materiya tug'iladi. Qora-oq tuynukning yagona hududidan chiqqan bu materiya ota-yulduzning qulashi paytida olingan tortishish impulsi ta'sirida kengayib, boshqa koinotga kiradi.

Bunday yangi koinotdagi zarralarning umumiy massasi o'zboshimchalik bilan katta bo'lishi mumkin. U asosiy yulduzning massasidan sezilarli darajada oshib ketishi mumkin. Bunday holda, hosil bo'lgan (ota-ona) qora tuynukning massasi, ota-ona olamning tashqi fazosida joylashgan kuzatuvchi tomonidan o'lchanadi, chekli va qulagan yulduzning massasiga yaqin. Bu erda hech qanday paradoks yo'q, chunki massalar farqi salbiy belgiga ega bo'lgan tortishish bog'lanish energiyasi bilan qoplanadi. Yangi koinot ona (eski) olamga nisbatan mutlaq kelajakda ekanligini aytishimiz mumkin. Boshqacha qilib aytganda, siz u erga borishingiz mumkin, lekin orqaga qaytolmaysiz.

ASTROGENIK KOSMOLOGIYA YOKI KO'P KOINOT

Bunday murakkab dunyo Hayot daraxtiga o'xshaydi (agar xohlasangiz, oila daraxti). Agar evolyutsiya jarayonida koinotda qora tuynuklar paydo bo'lsa, ular orqali zarralar koinotning boshqa tarmoqlariga (domenlariga) kirishi mumkin - va hokazo qora va oq tuynuklarning vaqtinchalik gulchambarlari orqali. Agar qora tuynuklar u yoki bu sabablarga ko'ra hosil bo'lmasa (masalan, yulduzlar tug'ilmasa), boshi berk nuqta paydo bo'ladi - bu yo'nalishda yangi olamlarning genezisi (yaralishi) to'xtatiladi. Ammo qulay sharoitlarda "hayot" oqimi hatto bitta qora tuynukdan ham tiklanishi va gullab-yashnashi mumkin - buning uchun keyingi koinotlarda qora tuynuklarning yangi avlodlarini ishlab chiqarish uchun sharoit yaratish kerak.

Qanday qilib "qulay sharoitlar" paydo bo'lishi mumkin va ular nimaga bog'liq? Bizning modelimizda bu qora-oq tuynuklarning o'ziga xosligi yaqinida haddan tashqari tortishish ta'sirida yaratilgan samarali materiyaning xususiyatlariga bog'liq. Aslini olganda, biz kvant-gravitatsion material tizimidagi tebranish xarakteriga ega bo'lgan va shuning uchun tasodifiy (bifurkatsiya) o'zgarishlarga duchor bo'lgan nochiziqli fazali o'tishlar haqida ketmoqda. Eynshteynning jozibali iborasidan so'ng, biz aytishimiz mumkinki, "Xudo zarni tashlaydi" va keyin bu zarlar (dastlabki shartlar) yangi olamlarning deterministik sohalariga aylanishi mumkin yoki ular kosmogenezning rivojlanmagan "embrionlari" bo'lib qolishi mumkin. Bu yerda ham hayotdagi kabi tabiiy tanlanish qonunlari mavjud. Ammo bu keyingi tadqiqotlar va kelajakdagi ishlar mavzusi.

QANDAY QO'YILMAS MUMKIN

Bir vaqtlar "sakrash" gipotezasiga asoslanib, tebranuvchi yoki tsiklik koinot tushunchasi taklif qilingan. Unga ko'ra, Olam cheksiz ko'p davrlar shaklida mavjud. Uning kengayishi deyarli o'ziga xoslikka siqilish bilan almashtiriladi, shundan so'ng kengayish yana boshlanadi va bunday davrlarning bir qatori o'tmish va kelajakka o'tadi. Juda aniq tushuncha emas, chunki birinchidan, bizning dunyomizning kengayishi bir kun kelib siqilish bilan almashtirilishi haqida hech qanday kuzatuv dalillari yo'q, ikkinchidan, koinotni bunday tebranish harakatlarini amalga oshirishga majbur qiladigan jismoniy mexanizm noaniq.

Dunyoning paydo bo'lishiga yana bir yondashuv Amerika Qo'shma Shtatlarida uzoq yillar yashab kelgan rus olimi A.D.Linde tomonidan taklif qilingan o'z-o'zini tiklovchi Olam gipotezasi bilan bog'liq. Bu gipotezaga ko'ra, dunyoni qaynayotgan qozon sifatida tasavvur qilish mumkin. Global miqyosda Koinot yuqori energiya zichligiga ega issiq sho'rvadir. Unda pufakchalar paydo bo'ladi, ular qulab tushadi yoki kengayadi va ma'lum bir dastlabki sharoitlarda uzoq vaqt davomida. Rivojlanayotgan dunyo pufakchalarining xarakteristikalari (siz o'ylashingiz mumkin bo'lgan har qanday turdagi, shu jumladan fundamental konstantalar to'plami) ma'lum bir spektr va keng diapazonga ega deb taxmin qilinadi. Bu erda ko'plab savollar tug'iladi: bunday "bulyon" qaerdan paydo bo'lgan, uni kim pishirgan va uni nima qo'llab-quvvatlaydi, bizning turdagi koinotlarning paydo bo'lishiga olib keladigan dastlabki sharoitlar qanchalik tez-tez amalga oshiriladi va hokazo.

QANDAY INTEGRABLANISH SINGULITIKLAR SHAKLLANISHI MUMKIN

Yagonalikka yaqinlashganda, ortib borayotgan oqim kuchlari fizik maydonlarning vakuumiga ta'sir qiladi, uni deformatsiya qiladi va parchalaydi. Nima sodir bo'ladi, ular aytganidek, vakuumning qutblanishi va vakuumdan materiya zarralarining tug'ilishi - uning parchalanishi.

Tez o'zgaruvchan tortishish maydonining tashqi kuchli ta'siriga jismoniy vakuumning bunday reaktsiyasi yaxshi ma'lum. Bu, mohiyatiga ko'ra, kvant tortishish kuchining ta'siri - tortishish kuchlanishlari moddiy maydonlarga aylanadi va jismoniy erkinlik darajalarining qayta taqsimlanishi sodir bo'ladi. Bugungi kunda bunday effektlarni zaif maydon yaqinlashuvida (yarim klassik chegara deb ataladigan) hisoblash mumkin. Bizning holatda, biz to'rt o'lchovli fazo-vaqt xususiyatlarini aniqlaydigan o'rtacha metrikaning evolyutsiyasiga hosil bo'lgan samarali materiyaning teskari tortishish ta'sirini hisobga olish kerak bo'lgan kuchli chiziqli bo'lmagan kvant-gravitatsion jarayonlar haqida gapiramiz. (gravitatsiyadagi kvant effektlari kuchli bo'lganda, metrik "titroq" bo'ladi va biz bu haqda faqat o'rta ma'noda gapirishimiz mumkin).

Bu yo‘nalish, albatta, qo‘shimcha izlanishlarni talab etadi. Biroq, allaqachon taxmin qilish mumkinki, Le Chatelier printsipiga ko'ra, teskari ta'sir metrik makonni shunday qayta qurishga olib keladiki, samarali materiyaning cheksiz tug'ilishiga olib keladigan oqim kuchlarining o'sishi to'xtatiladi va natijada, metrik potentsiallar ajralishni to'xtatadi va chekli va doimiy bo'lib qoladi."

Fizika-matematika fanlari doktori Vladimir Lukash,
fizika-matematika fanlari nomzodi Elena Mixeeva,
Fizika-matematika fanlari nomzodi Vladimir Strokov (FIAN Astrokosmik markazi),

O'tmishda ma'lum bir vaqtda, energiya (materiya) zichligi va fazo-vaqtning egriligi juda katta bo'lganida - Plank qiymatlari tartibida. Bu holat, koinot evolyutsiyasining keyingi bosqichi bilan birga, energiya (materiya) zichligi yuqoriligicha qolgan holda, Katta portlash deb ham ataladi. Kosmologik yagonalik umumiy nisbiylik (GR) va tortishishning boshqa nazariyalari tomonidan bashorat qilingan gravitatsiyaviy o'ziga xosliklarga misoldir.

Olamning kengayish dinamikasini tavsiflovchi umumiy nisbiylik nazariyasining har qanday yechimi vaqt o'tishi bilan orqaga qarab davom etganda, bu o'ziga xoslikning paydo bo'lish ehtimoli 1967 yilda Stiven Xoking tomonidan qat'iy isbotlangan. U ham shunday yozgan:

Kuzatishlarimiz natijalari koinot ma'lum bir vaqtda paydo bo'lgan degan taxminni tasdiqlaydi. Biroq, yaratilishning boshlanishining o'zi, yakkalik fizikaning ma'lum qonunlarining hech biriga bo'ysunmaydi.

Masalan, zichlik va harorat bir vaqtning o'zida cheksiz bo'lishi mumkin emas, chunki cheksiz zichlikda tartibsizlik o'lchovi nolga intiladi, uni cheksiz harorat bilan birlashtirib bo'lmaydi.

Kosmologik yagonalikning mavjudligi muammosi fizik kosmologiyaning eng jiddiy muammolaridan biridir. Gap shundaki yo'q Katta portlashdan keyin nima bo'lganligi haqidagi bilimimiz bizga bera olmaydi yo'q oldin sodir bo'lgan narsalar haqida ma'lumot.

Ushbu yagonalikning mavjudligi muammosini hal qilishga urinishlar bir necha yo'nalishda ketmoqda: birinchidan, kvant tortishish gravitatsiyaviy maydonning dinamikasini singulyativliklardan holi holda tavsiflaydi, deb ishoniladi, ikkinchidan, hisobga olinadi, degan fikr mavjud. Gravitatsion bo'lmagan sohalarda kvant ta'sirini hisobga olish energiya hukmronligi shartini buzishi mumkin, bunga Xokingning isboti asoslanadi, uchinchidan, tortishishning o'zgartirilgan nazariyalari taklif qilinadi, ularda yagonalik paydo bo'lmaydi, chunki o'ta siqilgan materiya tomonidan chetga surila boshlaydi. tortishish kuchlari (gravitatsiyaviy itarilish deb ataladi) va bir-biriga tortilmaydi.

"Kosmologik yagonalik" maqolasiga sharh yozing

Eslatmalar

Kosmologik yagonalikni tavsiflovchi parcha

"Yo'q, men xohlamayman", dedi Per va Anatolni itarib, deraza oldiga bordi.
Doloxov inglizning qo'lidan ushlab, asosan Anatol va Perga murojaat qilib, garov shartlarini aniq va aniq talaffuz qildi.
Doloxov o'rtacha bo'yli, jingalak sochli va och ko'k ko'zli odam edi. U taxminan yigirma besh yoshda edi. U barcha piyoda ofitserlari singari mo'ylov qo'ymasdi va uning og'zi, yuzining eng ajoyib jihati butunlay ko'rinib turardi. Bu og'izning chiziqlari juda nozik kavisli edi. O'rtada yuqori lab kuchli pastki labga o'tkir xanjarday tushdi va burchaklarda doimo ikkita tabassumga o'xshash narsa, har tomondan bittadan hosil bo'ldi; va barchasi birgalikda, ayniqsa, qat'iy, beg'ubor, aqlli nigoh bilan birgalikda shunday taassurot uyg'otdiki, bu yuzni sezmaslik mumkin emas edi. Doloxov kambag'al odam edi, hech qanday aloqasi yo'q edi. Anatol o'n minglab yashaganiga qaramay, Doloxov u bilan birga yashadi va o'zini shunday joylashtirishga muvaffaq bo'ldiki, Anatol va ularni bilganlarning barchasi Doloxovni Anatoldan ko'ra ko'proq hurmat qilishdi. Doloxov barcha o'yinlarni o'ynadi va deyarli har doim g'alaba qozondi. Qanchalik ichmasin, aqli tiniqligini yo‘qotmasdi. O'sha paytda Kuragin ham, Doloxov ham Sankt-Peterburgdagi rakes va quvnoqlar olamida mashhur bo'lgan.
Bir shisha rom keltirildi; derazaning tashqi yonbag‘rida hech kimga o‘tirishga imkon bermagan romni ikki piyoda buzdi, shekilli, tevarak-atrofdagi janoblarning maslahat va qichqiriqlaridan shoshqaloq va tortinchoq edi.
Anatol g'olibona nigohi bilan deraza oldiga bordi. U nimanidir buzmoqchi edi. U lakaylarni itarib yubordi va ramkani tortdi, lekin ramka taslim bo'lmadi. U oynani sindirdi.
"Xo'sh, qandaysiz, kuchli odam", u Perga o'girildi.
Per to'sinlardan ushlab, tortdi va zarba bilan eman ramkasi chiqdi.
"Chiq, aks holda ular meni ushlab turaman deb o'ylashadi", dedi Doloxov.
"Ingliz maqtanayapti... ha?... yaxshi?..." dedi Anatol.
"Yaxshi," dedi Per Doloxovga qarab, qo'liga bir shisha rom olib, osmon nuri, tong va kechqurun tong otishi ko'rinadigan derazaga yaqinlashdi.
Doloxov qo'lida rom shishasi bilan derazaga sakrab tushdi. "Eshiting!"
— deb qichqirdi u deraza tokchasida turib, xonaga burilib. Hamma jim qoldi.
- Men tikaman (u ingliz uni tushunishi uchun frantsuzcha gapirgan va bu tilda unchalik yaxshi gapirmagan). Men sizga ellik imperator tikaman, yuz istaysizmi? – qo‘shib qo‘ydi u inglizga o‘girilib.
- Yo'q, ellik, - dedi ingliz.
- Xo'p, ellik imperator uchun - men butun shisha romni og'zimdan olmay ichaman, men uni derazadan tashqarida o'tirganimda ichaman, shu erda (u engashib, deraza tashqarisidagi devorning egilgan chetini ko'rsatdi ) va hech narsani ushlab turmasdan ... Xo'sh? ...
- Juda yaxshi, - dedi ingliz.
Anatol inglizga o'girildi va uni paltosining tugmasidan ushlab, pastga qaradi (ingliz bo'yi past edi), unga tikish shartlarini ingliz tilida takrorlay boshladi.
- Kutmoq! – baqirdi Doloxov e’tiborni tortish uchun shishani derazaga urib. - Kutagin, Kuragin; tingla. Agar kimdir xuddi shunday qilsa, men yuzta imperator to'layman. Tushundingizmi?
Ingliz boshini qimirlatib qo'ydi va bu yangi garovni qabul qilmoqchimi yoki yo'qmi, hech qanday ishora qilmadi. Anatol inglizni qo'yib yubormadi va u hamma narsani tushunganini bildirgan holda bosh irg'ab qo'yganiga qaramay, Anatol Doloxovning so'zlarini ingliz tiliga tarjima qildi. O'sha oqshomni yo'qotgan yosh ozg'in bola, hayot hussar, derazaga chiqib, engashib pastga qaradi.

O'tmishdagi yagona holat fizika nuqtai nazaridan juda yomon holat. Bu holatda fizik miqdorlarning qiymati nol yoki cheksizdir. O'lchovlar nolga teng, tortishish kuchlari cheksiz, zichlik cheksiz, harorat cheksiz va hokazo. Juda yomon holat - barcha fizika to'xtaydi, hisoblash uchun hech narsa yo'q. Kvant nazariyasidan foydalanish bu o'ziga xoslikka erishmaslik, balki biroz yuqoriroq to'xtash imkonini berdi. 1900-yilda Maks Plank harakat kvantini kashf qilgan va hozirda Plank doimiysi deb ataladigan doimiy qiymatni kiritganida, uchta asosiy jismoniy miqdorni birlashtirishga va u qanday foyda keltirishi mumkinligini ko'rishga qaror qildi. Plank doimiysi, yorug'lik tezligi va tortishish doimiysi. U fizik bo'lib tuyuladi, u jiddiy narsalar bilan shug'ullanishi kerak, lekin u narsalarni birlashtirishga va nima sodir bo'lishini ko'rishga qaror qildi. U barcha o'lchanadigan asosiy jismoniy narsalarni olishga muvaffaq bo'ldi. Qadriyatlar: endi Plank masofasi deb ataladigan masofa 10−33 sm, vaqt 10−43 sekund, energiya 1019 GeV, zichligi 1094 g/sm3 boʻlib chiqdi. Bu miqdorlar qanday? Endi bular fundamental fizikaning o'zida barcha eng qiziqarli narsalar sodir bo'ladigan asosiy darajani aniqlaydigan asosiy miqdorlar: barcha o'zaro ta'sirlarni birlashtirish, yagona nazariyani qurish va koinot qanday paydo bo'lganligini aniqlash va hokazo. Biroq, bu yakuniy haqiqat bo'lmasligi mumkin. Zichlikka e'tibor bering. 1094 g/sm3. Bu nima? Bu hatto jismoniy miqdormi? Taqqoslash uchun suvning zichligi 1 g/sm3, metallarning zichligi 10 g/sm3. Haqiqat shunday zichlikka ega bo'lgan materiyani tasavvur qilish mumkinmi? 10 -33 sm.Atom yadrosining o'lchami, kim eslaydi? Eng muhimi, menimcha, ontologik savol: masofalar Plank uzunligidan kichikroqmi? Bu holda kvantlashni qanday tushunish mumkin? Umuman olganda, kvant nima? Hech kim javob berishni istamaydigan va hech kim muhokama qilishni xohlamaydigan savol. Kabelli mexanika nima? Bu nima, Hilbert tahlili? Bu qandaydir kvantlash qoidalarimi? Yoki bu jismoniy miqdorlarning diskret va minimal qiymatlariga ega bo'lgan kvantlangan ob'ektlar nazariyasimi? Uchta fizik konstantadan birlashtirilgan bu miqdorlarni qanday tushunish mumkin? Ko'pchilik bu miqdorlarni haqiqatan ham mavjud bo'lgan narsa sifatida muhokama qiladi. Taniqli kosmologlardan biri Linde FIANdagi ma'ruzalaridan birida shunday dedi: "Plank shkalasi, albatta, jiddiy narsalar, ammo bu o'lchovdan kichikroq o'lchamlar mavjud. O'lchovlar bor, lekin o'lchagichlar va soatlar bu tarozida juda yomon harakat qila boshlaydi. Hukmdorlar egila boshlaydi, soatlar orqada qola boshlaydi va hokazo." Hali bu haqiqat darajasining yangi qarashlari mavjud emas. Va bu darajada bizning butun koinotimiz bor edi! Plank vaqti, bir yirik nazariyotchi kvant kosmologiyasi va kvant tortishish haqidagi ba'zi asarlarida yozganidek, Plank tikining bir turi. Bu haqiqatan ham vaqt davri. Bu vaqt kvantidir, keyin nima xohlasangiz. Vaqt kvanti nima? Taqqoslash uchun, hatto virtual zarrachalar ham 10−20 soniya vaqtga ega. Va bu erda -43 daraja. Bu darajada fazo ham, vaqt ham, materiyaning o'zi ham tabiatda kvantlanadi, deb ishoniladi. Kosmos Plank hujayralariga parchalanadi.

Plank energiyasi bilan tajriba o'tkazish uchun o'lchamlari galaktikaning o'lchamiga teng keladigan tezlatgichni qurish kerak. Superkollayder 27 km, lekin Plank shkalasidan uzoqda. Ushbu Plank shkalasi makon, vaqt va boshqa hamma narsa diskret bo'lishini anglatadi. Quyosh tizimi ham diskret, lekin ular kvantga aylanadi. Tanitishning nima keragi bor? Agar Lindega ergashib, biz masofalar va kamroq bor deb taxmin qilsak, bu kontseptual jihatdan qiziq narsa bermaydi, chegara nolga teng bo'ladi, biz hamma narsa nolga, yakkalik darajasiga tushishi kerak deb taxmin qilishimiz kerak. Lekin bu yomon, bu endi kvant nazariyasi emas. Hozircha yangi g'oyalar yo'q. Biroq, bu g'oyalarga asoslanib, ular endi tubdan yangi nazariyani qurishga harakat qilmoqdalar. Bundan tashqari, ba'zilar buni tubdan yangi deb hisoblaydilar, ba'zilari esa kvant mexanikasi va umumiy nisbiylikni birlashtirishga harakat qilmoqda. Ular kvant tortishish nazariyasini yaratishga harakat qilmoqdalar. Nima uchun bu muammo qiziq?