Теория большого взрыва: история эволюции нашей вселенной

Содержание:

В теория большого взрыва Это космологическая теория, объясняющая происхождение Вселенной, и она в настоящее время более принята в научном сообществе. Он утверждает, что Вселенная началась с большого взрыва, около 13,8 миллиарда лет назад, и с тех пор постоянно расширяется.

Из этого великого взрыва возникли материя, время и пространство, которые позже стали галактиками и звездными системами, включая наш Млечный Путь, Солнечную систему и, наконец, нас самих.

Эта теория возникла в 1915 году из уравнений относительности Альберта Эйнштейна, которые, среди прочего, предсказывают расширение Вселенной — факт, с которым немецкие ученые никогда не чувствовали себя комфортно.

Однако бельгийский астроном Джордж Леметр, изучая теорию относительности, предположил, что, если расширение было истинным, очевидно, что у Вселенной должна быть отправная точка. В 1927 году Леметр опубликовал статью, в которой изложил свои идеи о происхождении Вселенной, которую он назвал «первобытным атомом».

Американский астроном Эдвин Хаббл продвигал новую теорию, подтвердив в 1929 году, что галактики удаляются друг от друга, а также от нас.

Если вернуться в прошлое, то галактики наверняка были намного ближе, чем сегодня. И поэтому должен был быть момент, когда вся материя была невероятно сжатой, занимая бесконечно маленькое пространство: сингулярность.

Зеркальная Вселенная

В 2014 году Джулиан Барбур из Оксфордского университета провёл
компьютерную симуляцию поведения атомов под воздействием гравитации.
Обнаружилось, что в процессе расширения частицы движутся в двух разных направлениях,
причём во времени. Барбур наложил данный феномен на модель развития Вселенной,
и пришёл к выводу, что после Большого Взрыва должны были образоваться две
вселенные, движущиеся в двух временных направлениях. То есть, по сути, по
«другую сторону» от «нашего» Большого взрыва располагается
зеркальная Вселенная, идущая по собственному пути развития. К сожалению для
любителей жанра путешествий во времени, мы не могли бы оказаться в прошлом,
переметнувшись в «параллельную реальность». Так как там всё развивается
ровно с той же скоростью, что у нас.

Теория Большого взрыва

Циклические Вселенные

Роджер Пенроуз — это один из самых авторитетных современных физиков, и
не так давно он предложил собственную теорию. Он назвал её «Конформная
циклическая космология». Вселенная циклична, она бесконечно повторяется,
причём непременно с Большим Взрывом. Вы ведь наверняка тоже представляли себе
что-то подобное? Пенроуз утверждает, что состояние, которое мы представляем в
конце жизни Вселенной — этакое бесконечно вытянутое «ничто» — математически
практически идентично сингулярности Большого Взрыва. По его мнению, это
сходство является не голой теорией, а реальностью. В общем, всё идёт по кругу и
повторяется из раза в раз. Более того, Пенроуз считает, что при желании можно
обнаружить следы столкновения сверхмассивных черных дыр во Вселенной, которая
существовала ранее, и это может доказать правильность его теории.

Большой взрыв — в таком виде

Альтернативой служит другой сценарий, который гласит, что если плотность во Вселенной будет равна или ниже значения критической плотности, то ее расширение замедлится, однако никогда не остановится полностью. Согласно этой гипотезе, получившей название «тепловая смерть Вселенной», расширение продолжится до тех пор, пока звездообразования не перестанут потреблять межзвездный газ внутри каждой из окружающих галактик. То есть полностью прекратится передача энергии и материи от одного объекта к другому. Все существующие звезды в этом случае выгорят и превратятся в белых карликов, нейтронные звезды и черные дыры.

Постепенно черные дыры будут сталкиваться с другими черными дырами, что привет к образованию все более и более крупных. Средняя температура Вселенной приблизится к абсолютному нулю. Черные дыры в итоге «испарятся», выпустив свое последнее излучение Хокинга. В конце концов термодинамическая энтропия во Вселенной станет максимальной. Наступит тепловая смерть.

Современные наблюдения, которые учитывают наличие темной энергии и ее влияние на расширение космоса, натолкнули ученых на вывод, согласно которому со временем все больше и больше пространства Вселенной будет проходить за пределами нашего горизонта событий и станет невидимым для нас. Конечный и логичный результат этого ученым пока не известен, однако «тепловая смерть» вполне может оказаться конечной точкой подобных событий.

Есть и другие гипотезы относительно распределения темной энергии, а точнее, ее возможных видов (например фантомной энергии). Согласно им галактические скопления, звезды, планеты, атомы, ядра атомов и материя сама по себе будут разорваны на части в результате ее бесконечного расширения. Такой сценарий эволюции носит название «большого разрыва». Причиной гибели Вселенной согласно этому сценарию является само расширение.

Прохождение игры — Страница 5

Глава 5

Прибываем к конечной станции нашего путешествия.

Пазлы=0/25. По прибытии собираем 5 кусков пазла (пазлы=5/25). Пытаемся открыть дверь в железное здание в правом нижнем углу экрана. Для этого нам необходимо отыскать 5 вентилей (вентили=0/5). Первый вентиль находим под деревянным полом, неподалеку (вентили=1/5). Второй вентиль обнаруживаем на каменном полушарии, на заднем плане (вентили=2/5).

Проходим через стеклянные двери в следующую локацию. Берем один вентиль и 5 кусков пазла (пазлы=10/25, вентили=3/5). Щелкаем по мозаичной картине в центре локации. Получаем новое задание: нам нужно найти 10 частей портрета мужчины (части портрета=0/10). В данной локации находим 4 части портрета (части портрета=4/10). Пытаемся войти в дверь, к которой ведет ступенчатая лестница, но без ключа ничего не выходит (ключ от двери=0/1). Заглядываем внутрь фонтана и находим там вентиль и часть портрета (вентили=4/5, части портрета=5/10).

Возвращаемся на предыдущую локацию и собираем еще 5 частей портрета (части портрета=10/10). Повторно заходим в здание и применяем части портрета на сам портрет.

Нам нужно собрать портрет

Обращаем внимание на то, что в стартовой позиции мы можем пойти в любую из четырех сторон. Если пойти вниз, то вариантов уже станет три – влево, вправо и вниз

Если при каком-то переходе вариантов пути не останется, то мини-игра будет провалена. Для того, чтобы собрать картину полностью, движемся в следующих направлениях: вниз, влево, вверх, вверх, вверх, вправо, вниз, вправо, вниз, вправо, вниз, влево, вниз, влево, вниз, влево, вверх, влево, вверх, влево, вверх, вправо, вверх. Благодаря решению этого задания под картиной открывается ниша, из которой вынимаем последний вентиль (вентили=5/5). Выходим на улицу и помещаем вентили в дверь железного здания, в правом нижнем углу экрана.

В головоломке, которую мы активировали, нам нужно сделать так, чтобы вода из двух клапанов в правой части экрана перекрыла воду, которая поступает из двух статуй мальчиков. Для этого правильно распределяем вентили на трубопроводе. Вода перестает поступать в фонтан и она сама уходит через подводящие трубы. Возвращаемся внутрь здания и повторно заглядываем в уже опустевший фонтан.

Достаем из опустевшего фонтана два куска пазла и ключ (пазлы=12/25, ключ от двери=1/1). Применяем ключ на запертую дверь, к которой ведет ступенчатая лестница. Проходим через распахнутую дверь и оказываемся на втором этаже.

Осматриваем сейф. Кода к нему мы пока не знаем, поэтому сначала собираем 4 части пазла (пазлы=16/25), разбросанные по комнате. Поднимаемся по лестнице на третий этаж.

Собираем 5 частей пазла (пазлы=21/25). Осматриваем доску с шашками и берем еще три части пазла (пазлы=24/25). Запоминаем положение двух шашек на доске – B1 и C3. Изучаем большую окружность с римской цифрой «V». Это не что иное, как часы. Наша задача: отыскать 10 цифр и две стрелки (римские цифры=0/10, стрелки часов=0/2). Открываем небольшую нишу в стене, позади сидящего мужчины, и вынимаем оттуда первую римскую цифру (римские цифры=1/10).

Спускаемся и щелкаем по двум римским цифрам (римские цифры=3/10). Идем по ступенькам еще ниже. На первом этаже здания находим еще 3 римские цифры (римские цифры=6/10). Заглядываем в фонтан и обнаруживаем римскую цифру и стрелку часов (римские цифры=7/10, стрелки часов=1/2). На улице находим еще 3 римские цифры (римские цифры=10/10).

Возвращаемся на второй этаж и повторно осматриваем сейф. Выставляем тумблеры на сейфе, согласно положению шашек на доске. Вращаем большой диск и устанавливаем буквы. Крутим внутренний диск и выставляем нужные цифры. После этого поворачиваем ручку в нижней части сейфа. Из открытого сейфа вынимаем часовую стрелку, после чего поднимаемся наверх (стрелки часов=2/2). Помещаем на окружность часов две стрелки и 10 римских цифр. Часы снова работают

Спускаемся на этаж ниже и обращаем внимание на перемещающийся из стороны в сторону маятник. За этим маятником находим последний кусочек пазла (пазлы=25/25)

Собираем пазлы финальной головоломки. Игра пройдена.

Когда загрузим игру во второй раз, то можно увидеть всю семью крошечных жителей за обеденным столом. Если пройти по стрелке вправо, то можно поиграть в полюбившиеся мини-игры и заново поломать голову над решением понравившихся головоломок.

Играла для себя, а писала для Вас Галина Ясникова

Страница 5 из 5

• 5

Level 1

Collect 5 Puzzle Pieces, click on the Red Button (1) and then click on the Open Doorway (2).

Collect 4 Puzzle Pieces, click on the Ladder (1), collect the Ladder Rung (yellow) and then click on the Wall above the Stairs (2). When complete, click on the open Doorway (3) and return to the base of the Tree.

The object is to eliminate all the numbers that can be matched with an identical number or similar object. Click on one and then click on its mate to eliminate it. The numbers that can be paired are: 0, 2, 4, 5, 6, 8 and 9 (1). The remaining numbers are: 7, 1 and 3 (2).

Click on the Panel (1), collect 2 Ladder Rungs and then click on the Furnace Door (2 – click twice). Collect 3 Puzzle Pieces and 1 Ladder Rung (3) and then click on the Switch Panel Door (4).

Click on the Dials (1) to enter the number from the Puzzle on the second level of the Tree: 7, 1, 3. Click on the Red Button (2), collect the Ladder Rung and then click on the Open Panel (3). Collect the Bulb (blue) and then return to the second level of the Tree (4).

Collect the Bulb, use the Ladder Rungs on the Ladder and then click on the Ladder.

Click on the Armoire (1), collect 7 Puzzle Pieces and 3 Bulbs. Click on the Chest (2) and the Empty Frame (3) and then click on the Stairs (4) to go up to the Roof.

Collect 3 Bulbs and 4 Puzzle Pieces and then click on the Telescope (1). When complete, click on the Stairs (2) to return to the Apartment.

The object is to collect 25 Pieces of Canvas by popping the Balloons that have Bottles containing Pieces of Canvas. Click on the Balloons (1) to collect the Pieces of Canvas (2). This is an arcade-style game, so the solution is entirely random. The Balloons will continue to rise, even after you’ve collected 25. Once the Cancel Button (3) turns from a Red “x” to a Green “check mark,” and the number you still need to collect disappears (4), you can exit.

Click on the following for a short video example of gameplay.

Use the Pieces of Canvas on the Frame (1) and reassemble the Image (2). Click and drag each piece into position. Once placed correctly they will lock into place; there’s no need to rotate the pieces. Collect the Key (yellow), use it on the Chest (3) and then click on the Open Chest (4). Collect the last 2 Puzzle Pieces, the Bulb and the Wrench (orange) and then enter the Hatch (5) and continue down to the base of the Tree.

Use the Wrench on the 3 Bolts (1 – use it 3 times), click on the Open Compartment (2) and collect the 2 Gears (pink) and the Pipe (orange). Click on the Furnace Door (3 – click twice), collect the Gear and the Pipe (4) and then return to the second level (5).

Click on the Compartment (1), collect the Gear (2), collect the Pipe and then return to the Apartment (3). Collect the Gear and the Pipe, click on the Armoire (4) and collect the Pipe. Click on the Chest (5), collect the Gear and the Pipe (6) and then return to the Roof (7).

Collect the Gear and the 2 Pipes and then return to the base of the Tree.

Use the Gears and Pipes on the Open Compartment (1) and then use the Bulbs on the Switch Panel (2). When complete, click on the Lever (3), click on the Orange Button (4) and then enter the Garage (5).

The object is to rearrange the Bulbs so that each row contains the same colored Bulb. Click on one of the Circular Arrows (white) to rotate one quadrant (yellow) of Bulbs counter-clockwise. The solution is always the same; however, the initial configuration is different each time you play. Click on the Clue Button (blue) for the solution: Red in the top row, Purple in the middle row and Green in the bottom row.

Click on the following for a video solution. Note that your solution will probably be different.

The object is to reassemble the Train. Click and drag each piece of the Train to the correct position (1) and place according to the diagram (2).

Click on the following for the video solution.

To advance to the next Level, you must reconstruct the next area with the Puzzle Pieces you collected (1). Click and drag each Puzzle Piece into position. When placed correctly, they will lock into place. A good strategy would be to rearrange the Puzzle Pieces and work on sections separately, using the pieces that are most obvious, first. When complete, click on Continue (2).

Что будет со Вселенной

Будущее знать нельзя, но можно предсказать.

Гипотезы относительно того, что эволюция Вселенной обладает отправной точкой, естественным способом подводят ученых к вопросам о возможной конечной точке этого процесса. Если Вселенная начала свою историю из маленькой точки с бесконечной плотностью, которая вдруг начала расширяться, не означает ли это, что расширяться она тоже будет бесконечно? Или же однажды у нее закончится экспансивная сила и начнется обратный процесс сжатия, конечным итогом которого станет все та же бесконечно плотная точка?

Ответы на эти вопросы были основной целью космологов с самого начала споров о том, какая же космологическая модель Вселенной является верной. С принятием теории Большого взрыва, но по большей части благодаря наблюдению за темной энергией в 1990-х годах, ученые пришли к согласию в отношении двух наиболее вероятных сценариев эволюции Вселенной.

Согласно первому, получившему название «большое сжатие», Вселенная достигнет своего максимального размера и начнет разрушаться. Такой вариант развития событий будет возможен, если только плотность массы Вселенной станет больше, чем сама критическая плотность. Другими словами, если плотность материи достигнет определенного значения или станет выше этого значения (1-3×10-26 кг материи на м³), Вселенная начнет сжиматься.

Пространственное почкование

Двое учёных, работающих в области теории суперструн, считают, что во
Вселенной 9 измерений пространства и одно временное измерение, и это, по их
мнению, позволяет сформулировать альтернативу Большому Взрыву. Сан Ву Ким и Юн
Нисимура в результате компьютерной симуляции вычислили, что через определенные
промежутки времени внутри этой конструкции происходят флуктуации, в результате
которых 3 измерения «отваливаются» и быстро разворачиваются. Это те
самые три измерения, которые все мы знаем и любим, а процесс их
«отпочкования» — это и есть начало нашей Вселенной. Симуляция даже
продемонстрировала Большой Взрыв и сверхбыстрое расширение. Что происходит с
остальными 6 измерениями? Они очень малы, а потому практически незаметны. Очень
удобно, не правда ли?

Хаотическая теория инфляции

В первые доли секунды своего существования Вселенная расширялась
невероятно быстро. Затем гигантская энергия этой инфляции преобразовалась в
материю и излучение. Это существенно замедлило расширение новорождённой. Так,
по крайней мере, утверждает теория Большого Взрыва. Однако сторонники
хаотической теории инфляции, например, американский физик Алан Гут, утверждают,
что интенсивное расширение не прекратилось. По их мнению, наша Вселенная —
всего лишь небольшая область чего-то гораздо более объёмного и масштабного. Это
«что-то» продолжает расширяться с той невероятной скоростью, которая
приписывается первым секундам Большого Взрыва, в то время как внутри нашей
Вселенной, этаком пузырьке в окружающем океане, всё действительно замедлилось.
Основной вывод этой теории заключается в том, что этих «пузырьков» в
«океане» невероятно много, их просто невозможно сосчитать.

Попытки воскресить стационарную Вселенную Эйнштейна

Не все ученые были согласны с теорией Фридмана-Леметра, но, несмотря на это, им приходилось преподавать в университетах общепринятую космологическую модель. Например астроном Фред Хойл, который сам же и предложил термин «Большой Взрыв», на самом деле считал, что никакого взрыва не было, и посвятил свою жизнь попыткам это доказать.
Хойл стал одним из тех ученых, которые в наше время предлагают альтернативные взгляд на современный мир. Большинство физиков довольно прохладно относятся к заявлениям подобных людей, но это ничуть их не смущает.

Чтобы посрамить Гамова и его обоснования Теории Большого Взрыва, Хойл вместе с единомышленниками решили разработать свою модель происхождения Вселенной. За ее основу они взяли предложения Эйнштейна о том, что Вселенная стационарна, и внесли некоторые коррективы, предлагающие альтернативные причины расширения Вселенной.

Если приверженцы теории Леметра-Фридмана считали, что Вселенная возникла из одной единственной сверхплотной точки с бесконечно малым радиусом, то Хойл предположил, что материя образуется постоянно из точек, которые находятся между удаляющимися друг от друга галактиками. В первом случае, из одной частицы образовалась вся Вселенная, с ее бесконечным числом звезд и галактик. В другом случае, одна точка дает вещества столько, сколько достаточно для производства всего одной галактики.

Несостоятельность теории Хойла в том, что он так и не смог объяснить, откуда берется то самое вещество, которое продолжает создавать галактики, в которых находятся сотни миллиардов звезд. Фактически Фред Хойл предлагал всем поверить, что структура Вселенной возникает из ниоткуда. Несмотря на то, что многие физики пытались найти решение теории Хойла, никому так и не удалось этого сделать, и спустя пару десятилетий это предложение утратило свою актуальность.

Тайны сингулярности

Сингулярность мало кто может объяснить человеческим языком.

Также известная как планковская эпоха (или планковская эра) принимается за самый ранний из известных периодов эволюции Вселенной. В это время вся материя содержалась в единственной точке бесконечной плотности и температуры. Во время этого периода, как считают ученые, квантовые эффекты гравитационного взаимодействия доминировали над физическим, и ни одна из физических сил не была равна по силе гравитации.

Планковская эра предположительно длилась от 0 до 10-43 секунды и названа она так потому, что измерить ее продолжительность можно только планковским временем. Ввиду экстремальных температур и бесконечной плотности материи состояние Вселенной в этот период времени было крайне нестабильным. После этого произошли периоды расширения и охлаждения, которые привели к возникновению фундаментальных сил физики.

Приблизительно в период с 10-43 до 10-36 секунды во Вселенной происходил процесс столкновения состояний переходных температур. Считается, что именно в этот момент фундаментальные силы, которые управляют нынешней Вселенной, начали отделяться друг от друга. Первым шагом этого отделения явилось появление гравитационных сил, сильных и слабых ядерных взаимодействий и электромагнетизма.

В период примерно с 10-36 до 10-32 секунды после Большого взрыва температура Вселенной стала достаточно низкой (1028 К), что привело к разделению электромагнитных сил (сильное взаимодействие) и слабого ядерного взаимодействия (слабого взаимодействия).

The Tiny Bang Story вылетает. В определенный или случайный момент. Решение

Играете вы себе, играете и тут — бац! — все гаснет, и вот уже перед вами рабочий стол без какого-либо намека на игру. Почему так происходит? Для решения проблемы стоит попробовать разобраться, какой характер имеет проблема.

Если вылет происходит в случайный момент времени без какой-то закономерности, то с вероятностью в 99% можно сказать, что это ошибка самой игры. В таком случае исправить что-то очень трудно, и лучше всего просто отложить The Tiny Bang Story в сторону и дождаться патча.

Однако если вы точно знаете, в какие моменты происходит вылет, то можно и продолжить игру, избегая ситуаций, которые провоцируют сбой.

Однако если вы точно знаете, в какие моменты происходит вылет, то можно и продолжить игру, избегая ситуаций, которые провоцируют сбой. Кроме того, можно скачать сохранение The Tiny Bang Story в нашем файловом архиве и обойти место вылета.

Возможно ли немыслимое?

Одним из последних серьезных противников теории Большого Взрыва был ныне покойный космолог Джеффри Бербидж, который в начале своей карьеры отстаивал космологию стационарных состояний и не захотел отказаться от своей любимой теории даже после того, как ее опровергли. Позже он придумал сложную модель осциллирующей Вселенной, которая эффективно включает в себя множество маленьких больших взрывов. Так что на самом деле Бербидж принял теорию Большого взрыва, просто не сказал об этом.

Следующей идеей, отрицающей главенствующую космологическую теорию, является плазменно-космологическая модель Эрика Лернера, физика плазмы, который создал культ, следуя собственной точке зрения о том, что Большого Взрыва никогда не было. Неудивительно, что его модель совершенно не согласуется с данными наблюдений. Таким образом, является очевидным один-единственный факт: наше понимание Большого взрыва является неполным.

Вселенная непостижима для человеческого разума, но мы оставляем попыток

Широко распространенной теорий о том, что произошло в течение первой доли секунды во время Большого взрыва является теория космической инфляции, но она не доказана. Нынешний спор о скорости космического расширения может быть отражением нашего невежества относительно той ранней эпохи. Почему и как произошел Большой Взрыв – сплошная загадка. Все мы слышали рассуждения космологов о «мультивселенной», или об идее Вселенной с множеством начал, или о столкновении двух реальностей, создавших нашу Вселенную. Истина заключается в том, что никто не знает, какая из этих идей верна, если вообще верна. Но у них есть кое-что общее – все они принимают доказательства того, что наша нынешняя Вселенная возникла из интенсивно горячего, плотного раннего состояния — то есть все они принимают за отправную точку Большой взрыв.

Но существовало ли время до Большого Взрыва? Будет ли Вселенная расширяться вечно? Будет ли еще один Большой взрыв? Является ли Вселенная конечной или бесконечной? Существуют ли другие вселенные? Все эти волнующие, открытые вопросы еще долго останутся без ответа. Нам еще многое предстоит узнать о нашем месте в великом замысле природы. Но мы можем быть совершенно уверены, что, куда бы ни привели нас будущие теории и открытия, Большой Взрыв будет частью общей картины.

Структурирование Вселенной

Вот что произошло за 14 миллиардов лет.

В последующие несколько миллиардов лет более плотные регионы почти равномерно распределенной во Вселенной материи начали притягиваться друг к другу. В результате этого они стали еще плотнее, начали образовывать облака газа, звезды, галактики и другие астрономические структуры, за которыми мы можем наблюдать в настоящее время. Этот период носит название иерархической эпохи. В это время та Вселенная, которую мы видим сейчас, начала приобретать свою форму. Материя начала объединяться в структуры различных размеров — звезды, планеты, галактики, галактические скопления, а также галактические сверхскопления, разделенные межгалактическими перемычками, содержащими всего лишь несколько галактик.

Детали этого процесса могут быть описаны согласно представлению о количестве и типе материи, распределенной во Вселенной, которая представлена в виде холодной, теплой, горячей темной материи и барионного вещества. Однако современной стандартной космологической моделью Большого взрыва является модель Лямбда-CDM, согласно которой частицы темной материи двигаются медленнее скорости света. Выбрана она была потому, что решает все противоречия, которые появлялись в других космологических моделях.

Согласно этой модели на холодную темную материю приходится около 23 процентов всей материи/энергии во Вселенной. Доля барионного вещества составляет около 4,6 процента. Лямбда-CDM ссылается на так называемую космологическую постоянную: теорию, предложенную Альбертом Эйнштейном, которая характеризует свойства вакуума и показывает соотношение баланса между массой и энергией как постоянную статичную величину. В этом случае она связана с темной энергией, которая служит в качестве акселератора расширения Вселенной и поддерживает гигантские космологические структуры в значительной степени однородными.