Вселенная-2

                ТЕОРИЯ   БОЛЬШОГО  ВЗРЫВА


                Это  теория  отвечает  на  вопросы : "Существовала  ли  Вселенная  вечно  или  она  появилась  из  чего-то ?
                А  если  была  рождена,  то  как  она  развивалась  в  первые  секунды  своей  жизни ? "
                Интерполяция  наблюдаемого  состояния  Вселенной  назад  во  времени  при  условии  верности  общей    теории  относительности  приводит  к  неизбежному  выводу,  что  за  конечное  время  назад  всё  пространство  Вселенной  сворачивается  в  точку,  космологическую  сингулярность,  называемую  Большим  Взрывом.

                Такое  поведение, по-видимому,  свидетельствует  о  не приложимости ОТО  к  самым  ранним  моментам  расширения  Вселенной,  что  приводит  к  многочисленным,  но  пока,  увы,  только  чисто умозрительным  попыткам  разобрать  более  общую  (  или  даже  "новую  физику" ),  решающую  эту   проблему  космологической  сингулярности.



                МОДЕЛЬ  ГОРЯЧЕЙ   ВСЕЛЕННОЙ


                В  момент,  достаточно  близкий  ко  Взрыву,  но  уже  уверенно  описываемый  современной  физикой,  вся  энергия  нынешней  Вселенной  содержалась  в  маленьком  объёме,  а  так  как  энтропия  Вселенной  велика,  то  значит  и  температура  была  очень  высокой  (  в  отличии  от  исторически  конкурировавшей  с  этой  теории  холодной  Вселенной,  где  температура  вблизи  большого  Взрыва  низкая ).
                Именно  благодаря  высокой  температуре  и  плотности  появились  первые  элементарные  частицы,  которые  при  дальнейшем  увеличении   размера  Вселенной  и  её  остывании  начали  складываться  сначала  в  частицы  посложнее,  а  потом  дело  дошло  и  до  обычных  протонов,  нейтронов,  позитронов  и  так  далее.
                По  ходу  дела  оставляя  без  ответа  вопросы :
                "Почему  античастиц  оказалось  меньше  чем  частиц ?  и  Почему  энтропия  Вселенной  такая  высокая ? "  (  они  составляют  аспекты  так  называемой  проблемы  начальных  значений)  -  и  вводя  руками  условие  доминирования  частиц  над  античастицами (  по  последним  данным  на  миллион  античастиц  должна  была  приходиться  миллион   и  одна  частица )  и  наблюдаемое  значение  энтропии,  можно  построить  теорию  о  первичном  нуклеосинтезе,  которая  в  целом  неплохо  согласуется  с  наблюдательными  данными.

                Такое  довольно  хорошо  объясняется  и  реликтовое  излучение  -  это  наследие  того  момента,  когда  ещё  всё  вещество  было  ионизованным  и  не  могло  сопротивляться  давлению  света.
                Иными  словами,  реликтовый  фон  -  это  остаток  "фотосферы  Вселенной ".
               
               
                МОДЕЛЬ  РАСШИРЯЮЩЕЙСЯ  ВСЕЛЕННОЙ.

                Модель  расширяющейся  Вселенной  описывает  сам  факт  расширения.
                В  общем  случае  игнорируется,  когда  и   почему  Вселенная  начала  расширяться,  то  есть  теория  Большого  Взрыва  -  лишь  частный  случай  модели  расширяющейся  Вселенной.
                В  основе  большинства  моделей  расширяющейся  Вселенной  лежит  ОТО  и  её  геометрический  взгляд  на  природу  гравитации.
                Изотропно  расширяющуюся  среду  удобно  рассматривать  в системе  координат,  расширяющихся  вместе  с  материей. 
                Таким  образом,  расширение  Вселенной  формально  сводится  к  изменению  масштабного  фактора  всей  координатной  сетки,  в  узлах  которой  "посажены!  галактики.
                Такую  систему  координат  называют  сопутствующей...
                Начало  же  отсчёта  обычно  прикрепляют  к  наблюдателю.

                Единой  точки  зрения,  является  ли  Вселенная  действительно  бесконечной  или  конечной  в  пространстве  и  объёме,    не  существует.
                Тем  не  менее,  наблюдаемая  Вселенная,  включающая  все  местоположения.  которые  могут  воздействовать  на  нас  с  момента  большого Взрыва,  конечна,  поскольку  конечна  скорость  света  и  существовал  большой  Взрыв.
                Границей  космического  светового   горизонта  в  настоящее  время  является  расстояние  в  24  Гигапарсека.
                Действительное  сопутствующее  расстояние  до  границы  наблюдаемой  Вселенной  больше  благодаря  всё  увеличивающейся  скорости  расширения  Вселенной  и  оценивается  в  93  млн  световых  лет.


                СУДЬБА   ВСЕЛЕННОЙ

                В  зависимости  от  средней  плотности  и  свойства  материи  и  энергии  во  Вселенной.  она  или  будет  продолжать  вечное  расширение  или  будет  гравитационно  замедляться  и,  в  конце  концов,  схлопнется  обратно  в  себя  в  Большом  Сжатии.
                Данные,  имеющиеся  в  настоящее время,  позволяют  утверждать,  что  не  только  материи  и  энергии  недостаточно,  чтобы  вызвать  сжатие,  но  и  что  расширение  Вселенной  происходит  с  ускорением.
                Другие идеи  о  судьбе  Вселенной  включает  теории  Большого  Разрыва,  Большого  Замерзания  и  тепловой  смерти  Вселенной.

    

 
                ИСТОРИЧЕСКИЕ  МОДЕЛИ

                Космология  и  космогония  существуют  уже  давно.
                Цивилизация  Двуречья  и  Древний  Египет  имели  свой  представление  о  Вселенной.
                Первые  же  более  или  менее  научные  предложения  о  структуре  Вселенной  можео  отнести  к  периоду  Древней  Греции.
                Наиболее  распространённой  была  концепция  Пифагора-Аристотеля-Птоломея,  согласно  которой  в  центре  не  имеющей  начала  во  времени  ВСЕЛЕННОЙ (космоса)  находится  Земля,  по  орбитам  вокруг  которой  вращаются  планеты,  включая  Солнце,  а  на  самом  краю  того,  что  для  них  было  Вселенной,  они  помещали  звёзды,  вращающиеся  точно  так ж  вокруг  Земли,  как  планеты  и  солнце.
                Учение  Демократа  о  бесконечности  Вселенной  и  множественности  обитаемых  миров  имело  меньшую  популярность
                Через  столетия  улучшенные  наблюдения  и  теории  о  силе  тяжести  позволили  Копернику  и  Ньютону  создать  гелиоцентрическую  модель  Вселенной,  которая  помещала  Землю  на  орбиту  вокруг  Солнца.
                Дальнейшее  развитие  астрономии  привело  к  открытию  Млечного  пути,  других  галактик  и  реликтового  излучения.
                Точные  исследования  распределения  галактик  в  пространстве  и  изучение  их спектров    формируют  современную  космологию.




                В  основе  большинства  моделей  расширяющейся  Вселенной  лежит  ОТО  и  её  геометрический  взгляд  на  природу  гравитации.
                Изотропно  расширяющуюся  среду  удобно  рассматривать  в  системе  координат,  расширяющихся  вместе  с  материей.
                Таким  образом,  расширение  Вселенной  формально  сводится  к  изменению  масштабного  фактора  всей  координаторной  сетки,  в  узлах  которой  "посажены"  галактики.
                Такую  систему   координат  называют  сопутствующей.
                Начало  же  отсчёта  обычно  прикрепляют  к  наблюдателю.

                Единой  точки  зрения,  является  ли  Вселенная  действительно  бесконечно  или  конечной  в  пространстве  и  объёме,  не  существует.
                Тем  не  менее,   наблюдаемая  Вселенная, 
включающая  все  местоположения,  которые  могут  воздействовать  на  нас  с  момента  Большого  Взрыва,  конечна,  поскольку  конечна  скорость  света  и  существовал  Большой  Взрыв.

                Граница  космического  светового  горизонта  в  настоящее  время  является  расстояние  в  24  Гигапарсека.
                Действительное  сопутствующее  расстояние  до  границы  наблюдаемой  Вселенной  больше  благодаря  всё  увеличиваю
щейся  скорости  расширения  Вселенной  и  оценивается  в  93  миллиарда  световых  лет.



                ПРОБЛЕМЫ   СОВРЕМЕННЫХ  МОДЕЛЕЙ


                Вопрос  о  форме  Вселенной  является  важным  открытым  вопросом  космологии.
                Говоря  математическим  языком,  перед  нами  стоит  проблема  поиска  трёхмерной  топологии  пространственного  сечения  вселенной,  то  есть  такой  фигуры.  которая  наилучшим  образом  представляет  пространственный  аспект  вселенной.
                Общая  теория  относительности  как  локальная  теория  не  может  дать  полного  ответа  на  этот  вопрос,  хотя  некоторые  ограничения  вводит  и  она.

                Во-первых,  неизвестно,  является  ли  Вселенная  глобально  пространственно  плоской,  то  есть  применимы ли  законы  Евклидовой  геометрии  на  самых  больших  масштабах
                В  настоящее время  большинство  космологов  полагают,  что  наблюдаемая  Вселенная  очень  близка  к  пространственно  плоской  с  локальными  складками,  где  массивные  объекты  искажают  пространство-время.
                Это  мнение  было  подтверждено  последними  данными  WMAP,  рассматривающими  "акустические  осцилляции"  в  температурных  отклонениях  реликтового  излучения.

                Во-вторых,  неизвестно.  является  ли  Вселенная  односвязной  или  многосвязной  .
                Согласно  стандартной  модели  расширения,  вселенная  не  имеет  пространственных  границ,  но  может  быть  пространственно  конечна.
                Это  может  быть  понято  на  примере  двумерной  аналогии :  поверхность  сферы  не  имеет  границ,  но  имеет  ограниченную  площадь,  причём,  кривизна  сферы  постоянна.
                Если  Вселенная  действительно  пространственно  ограничена,  то  в  некоторых   её  моделях,  двигаясь  по  прямой  линии  в  любом  направлении,  можно  попасть  в  отправную точку  путешествия  (  в  некоторых  случаях  это  невозможно  из-за  эволюции  пространства-времени).


                КОСМИЧЕСКИЕ  СТРУНЫ         


                Космические  струны  -  гипотетические  образования,  существование  которых  выводится  из  некоторых  моделей  инфляции, чтобы  объяснить  строение  Вселенной.
                По  мнению  космофизиков,  космические  струны  -  тонкие  трубки  из  симметричного  высокоэнергетического   вакуума,  пересекающие  наш  мир  как  паутина  из  конца  в  конец.
                Первая  работа  о  них  была  написана  в  1976  году  Т.Кибблом  из Императорского  колледжа  науки  и  техники  в  Лондоне.
                Толщина  космических  струн  ничтожна (примерно 10 - 80  см),  а  масса  одного  такого сантиметра  огромна  (около 10 /18  тонн).
                Если  такая  струна  пересечет  человека  в  поясе,  его  голова  и  ноги (по  закону  Всемирного  тяготения)  схлопнуться  со  скоростью  6 км в  секунду.
                Примерно  то  же  произойдёт  и  с  нашей  планетой  -  струна  из  вакуума мгновенно  рассечет  её  на  части  как  проволочная  яйцерезка.
                К  счастью,  ближайшие  струны (  если  они  вообще  существуют ),  находятся,  как  утверждают  специалисты,  на  расстоянии  300 млн световых лет  от  Земли.
               

                МУЛЬТИВСЕЛЕННАЯ


                Согласно  некоторым  предположениям,  наша  Вселенная  -  это   лишь  часть  от  огромного  множества  других  Вселенных,  совокупность  которых  называется  Мультивселенной  ( Метавселенной).
                Хаотическая  теория  инфляции   предполагает  бесконечное  разнообразие  Вселенных,  каждая  из которых  имеет  отличные  от  других   Вселенных  физические  константы.
                В  другой  теории  Вселенные  различаются  по  квантовому  измерению.
                По  определению  эти  предположения   нельзя  экспериментально  проверить.


                ДРУГИЕ   ТЕРМИНЫ
 

                В  историческом  плане  для  обозначения  "всего  пространства"  использовались  различные  слова,  включая  эквиваленты  и  варианты  из  различных  языков,  такие  как  "небесная  сфера",  "космос".  "мир".
                Использовался  также  термин  "макрокосмос",
хотя  он  предназначен  для  определения  систем  большого  масштаба,  включая  их  подсистемы,  частью  которой  является  исходная  система.
                Сейчас  как  синоним  для  обозначения  наблюдаемой  части    Вселенной  иногда  используется  слово "Метагалактика".