Ранняя Вселенная

Обсуждаются проблемы объединения взаимодействий и различные космологические модели ранней Вселенной, проблемы множественности и взаимодействия миров. [c.233]

Если принять (см. Космологические модели), что ранняя Вселенная расширялась с большей скоростью. [c.480]

Во время раздувания (инфляции) квантовые флуктуации скалярного поля ф, неизбежно присутствующие и вакууме, приобретают всё большую и большую длину волны, растягиваясь вместе с расширением Вселенной. Когда длина волны данной флуктуации бф начинает превосходить величину Я", поле Оф перестаёт флуктуировать, его амплитуда замерзает , а длина волны продолжает экспоненциально расти. Это приводит к непрерывному процессу генерация неоднородностей ноля Ф с большой длиной волны (I 3> Я 1), а они в свою очередь порождают неоднородности плотности, нужные для последующего образования галактик (см. Первичные флуктуации в ранней Вселенной).. [c.241]

Именно на стыке теории поля и теории сверхпроводимости Д. А. Киржниц вместе со своим учеником А. Д. Линде построил модель космологического фазового перехода в ранней Вселенной. С учетом последних достижений теории элементарных частиц и объединения слабых, электромагнитных и сильных взаимодействий картина фазовых переходов послужила истоком инфляционной космологии, теории космических струн и др. и стала необходимым элементом наших представлений о Вселенной. За пионерские работы в этой области Д. А. Киржниц и А. Д. Линде были удостоены премии им. М. В. Ломоносова АН СССР за 1978 г. [c.7]

К этому можно было бы отнестись просто как к поэтической аналогии, но Киржниц был последователен во всем. Мы знаем, сказал он, что при повышении температуры конденсат Куперовских пар исчезает и сверхпроводимость разрушается. То же самое должно произойти и в теории электрослабых взаимодействий. В ранней Вселенной, когда температура была очень высока, среднее значение скалярного поля (f) должно было обращаться в ноль. Это означает, что в ранней Вселенной не должно было быть разницы между слабыми и электромагнитными взаимодействиями. Разница возникла только потом, когда температура во Вселенной стала достаточно малой. На этой стадии произошел фазовый переход с возникновением (99), что в результате и привело к появлению различия между слабыми и электромагнитными взаимодействиями. [c.389]

Значительная часть современных представлений о ранней Вселенной связана с инфляционной космологией. В настоящий момент эта теория представляет собой единственное объяснение того, почему наша Вселенная такая большая, плоская, однородная и изотропная. Инфляционная теория была предложена после того, как не увенчались успехом все остальные попытки решить проблему реликтовых монополей. Монополи возникают из-за космологических фазовых переходов практически во всех версиях единой теории слабых, сильных и электромагнитных взаимодействий. [c.390]

В настоящий момент существуют только два варианта теории образования крупномасштабной структуры Вселенной. Первый вариант (который в данный момент лидирует) связан с инфляцией. Второй связан с космическими струнами и текстурами, которые образуются после фазовых переходов в ранней Вселенной. [c.390]

Это заключение, важное для понимания процессов в ранней Вселенной, следует из достаточно общих физических соображений (в частности, не связано с предположением о справедливости ТВО). [c.223]

Доля гелия, образовавшегося позднее, в звездах, относительно невелика и может быть рассчитана. С учетом этой поправки отношение гелий-водород теперь такое же, каким оно было в ранней Вселенной. [c.225]

В заключение рассказа о ранней Вселенной и происходивших в пей процессах, относящихся к физике частиц, отметим одно любопытное обстоятельство. Если бы параметры частиц отличались от существующих даже, на первый взгляд, несущественно, история нашей Вселенной и ее теперешний вид были бы совершенно другими и наше с Вами существование было бы невозможно. Подробное обсуждение этого вопроса не вписывается в тему данной книги. Приведем лишь два из многих примеров, чтобы читатель мог почувствовать неслучайность величин этих параметров и критичность их выбора природой. [c.226]

Существование инерциальных систем отсчета приводит к сложному вопросу, остающемуся без ответа какое влияние оказывает вся прочая материя во Вселенной на опыт, производимый в лаборатории на Земле Предположим, например, что в какой-то момент всей материи во Вселенной, за исключением той ее части, которая находится в непосредственной близости к нашей Земле, сообщено большое ускорение а. Частица, находящаяся на Земле под действием сил, сумма которых равна нулю, не имела ускорения относительно неподвижных звезд. Когда эти звезды станут двигаться с ускорением, то будет ли эта частица, вначале не находившаяся под действием сил, продолжать двигаться без ускорения относительно далеких звезд, ранее не имевших ускорения, или же изменится характер ее движения относительно своего непосредственного окружения Существует ли различие между ускоренным движением частицы с ускорением -j-a и ускоренным движением звезд с ускорением —а Если играет роль только относительное ускорение, то ответом на последний вопрос будет нет если же абсолютное ускорение, то ответ будет да. Это принципиальный вопрос, остающийся без ответа, но его нелегко подвергнуть экспериментальному исследованию, [c.81]

Третья часть книги посвящена анализу проблемы постоянных в целом, поискам путей решения проблемы формирования значений фундаментальных констант на ранних этапах эволюции Вселенной. Отметим, что эта проблема еще не решена современной физикой. Характер анализа проблемы принципиально меняется в третьей части. В первой и второй частях изложение велось таким образом, что вопрос о том, почему та или иная константа имеет именно такое числовое значение, вообще не ставился. Это считалось раз и навсегда заданным. Вряд ли можно удовлетвориться такой постановкой вопроса, а это неизбежно приводит к обсуждению проблем формирования значений констант на ранних этапах эволюции Вселенной, связи ее характеристик со значениями фундаментальных постоянных. В анализ включаются совершенно новые вопросы, постановка которых до недавнего времени казалась абсурдной. Например, при каких изменениях [c.7]

Трудности модели Фридмана не исчерпываются только этим. Зависимость радиуса Вселенной от времени в ней дается соотношением r f [99], где величина д < 1. Э о поднимает очень интересную проблему горизонта событий. По определению, горизонтом называется величина, равная произведению скорости света с на время /, и это есть предельное расстояние, на которое может быть передана информация за время /. Таким образом, причинно-связанными между собой могут быть только такие области, расстояние между которыми г < с/. В настоящее вреь1я в Метагалактике горизонт событий примерно равен ее размерам, что хорошо согласуется с наблюдаемым фактом изотропии реликтового излучения. Но так как размеры Метагалактики при а< меняются медленнее, чем размеры горизонта, в меньшие моменты времени горизонт был меньше размеров Метагалактики. Вывод, который следует из этого, таков экспериментально установленные факты изотропии реликтового излучения не согласуются с моделью Фридмана, так как она приводит нас к модели ранней Вселенной, состоящей из множества причинно-несвязанных областей. [c.228]

АДИАБАТИЧЕСКИЕ ФЛУКТУАЦИИ в космологии — один из возможных типов малых нарушений однородности Вселенной, цривлекаемых для объяснения происхождения её наблюдаемой структуры галактик, а также групп, скоплений и сверхскопле-ний галактик. А. ф. присутствуют, вероятно, уже на самых ранних стадиях эволюции Вселенной — вблизи космологич. сингулярности (см. Сингулярность космологическая). Они представляют собой неоднородности плотности и потенц. возмущения скорости п-ва, к-рые нарушают однородное и изотропное расширение Вселенной и, нарастая под действием сил тяготения, приводят к образованию гравитационно обособленных космич. тел. А. ф. сохраняют уд. энтропию строго неизменной по пространству — отсюда их название (см. Адиабатический процесс). Постоянство уд. энтропии является, согласно совр. теориям (см. Варион-ная асимметрия Вселенной), одним из важнейших свойств ранней Вселенной. [c.26]

С уникальной проникающей способностью Н. связано развитие таких направлений, как нейтринная астрофизика и нейтринная геофизика. При увеличении плотности вещества и пространств, масштабов явлений роль Н. возрастает. Наблюдаемые потоки Н. песут информацию о процессах, происходящих в центре Солнца и межзвёздном пространстве, о ранней Вселенной и конечных стадиях эволюции звёзд (см. Нейтринная астрофизика). Предполагается использовать пучки Н. для исследования строения Земли, поиска полезных ископаемых и т. д. [c.258]

Фигурирующие в КХД асимптотически свободная (на малых расстояниях) и удерживающая (на больших расстояниях) фазы кварк-глюонной материи должны проявляться не только тогда, когда исследуется отклик системы на малых и больших масштабах, но и как её возможные макроскопич. состояния предполагается, что при достаточно большой плотности барионов или при достаточно высокой темп-ре происходит образование кварк-глюонной плазмы, в к-рой кварки и глюоны взаимодействуют сравнительно слабо (так что вычисления можно проводить по теории возмущений). Ожидается, что необходимая для этого плотность энергии всего в неск. раз превышает ядерную плотность, что примерно соответствует плотности энергии внутри типичного адрона. Помимо ранней Вселенной в первые 10- —10- с её эволюции (см. Космология) и, возможно, внутр. части нейтронных звёзд новое состояние материи могло бы образоваться при соударении тяжёлых ультрареля-тивистских ионов. Ведутся соответствующие эксперименты с целью получения и идентификации кварк-глюонной плазмы в лаб. условиях. [c.501]

Модель С. р. применяется и в космологии. Здесь рассматриваются т. н. космические струны [1,2]. В процессе расширения Вселенной и понижения её темп-ры происходят последоват. фазовые переходы, понижающие симметрию соответствующего квантовополевого лагранжиана. Оказывается, что при тюнижении темп-ры ниже темп-ры фазового перехода фаза с более высокой симметрией не исчезает полностью, а может существовать в виде отд. точек (монополей) или одномерных объектов (космич. струн) или же в фор.ме двумерных доменных стенок. Исследования показывают, что именно космич. струны могли генерировать неоднородности в распределении материи в ранней Вселенной, к-рые привели в конечном счёте к образованию галактик (Я. Б. Зельдович, 1980). [c.11]

ЭНТРОПЙЙНЫЕ ФЛУКТУАЦИИ—тип малых неоднородностей в пространственном распределении вещества и излучения во Вселенной, при к-ром суммарная плотность энтропии и тсмп-ра на ранних стадиях эволюции Вселенной оставались однородными. Э. ф. называют также изотермическими. Э, ф. являются одной из мод первичных флуктуаций в моделях ранней Вселенной на радиационно- [c.616]

После инфляции плотность всех частиц, включая барионы, оказывается экспоненциально малой. Это означает, что мы не можем, как раньше, предполагать, что наблюдаемый сейчас избыток барионов над антибарионами существовал с самого начала. Необходимо предположить, что барионы появились после инфляции за счет механизмов, основанных на знаменитой идее Сахарова. Но изучение этого вопроса Кузьминым, Рубаковым и Шапошниковым показало, что непертурбативные процессы, идущие в ранней Вселенной до фазового перехода, в теории электрослабых взаимодействий обычно приводят к выгоранию барионной асимметрии, образовавшейся сразу после конца инфляции. Один из способов решить эту проблему — изучить возможность рождения барионной асимметрии за счет неравновесных процессов, которые могли осуществляться, если фазовый переход в теории электрослабых взаимодействий был сильно первого рода. [c.390]

Я благодарен Давиду за его оценку найденной мной двухпетлевой эффективной лаграпжевой функции электромагнитного поля и обнаруженного совпадения ее асимптотики по сильному полю с асимптотикой поляризационного оператора по большому квадрату импульса. Совпадение ренорминвариантных свойств этих важных физических величин устанавливает связь квантовой электродинамики интенсивного поля с квантовой электродинамикой на малых расстояниях. Мне кажется, Давид это как-то использовал, во всяком случае, мы не раз обсуждали данный вопрос, и он предпочел говорить о генерации сильного поля, а не коротковолновых квантов в ранней Вселенной. [c.397]

Ну а что было бы, если бы СР-симметрия была точной Количество кварков и антикварков в ранней Вселенной было бы одинаковым, и они, согласно представлениям, возникшим уже после того, как была понята космологическая роль СР-песохрапепия, взаимно уничтожались бы в актах аннигиляции до тех пор, пока во Вселенной не остались бы только фотоны и пейтрипо. Так что мир, в котором мы живем, в том числе и мы с Вами, уважаемый читатель, обязаны своим существованием небольшому нарушению СР-инвариантности. Как сказано в книге Л. Б. Окуня Физика элементарных частиц И подумать только, что до 1964 года большинство физиков верило, что СР сохраняется [c.119]

В нашем рассказе мы будем исходить из некоторой стандартной модели ранней Вселенной, являющейся наиболее вероятным ее описанием для области энергий, недоступной для прямого экспериментального исследования и достаточно достоверной для энергий, исследованных экспериментальной физикой частиц и ядерпой физикой. [c.222]

Уже первые измерения МФИ показали, что относительные флуктуации АТ/Т меньше 1% на всех масштабах в. В рамках стандартных фридмановских моделей МФИ имеет первичное (доэвездное и догалак-тическое происхождение и возникает естественный вопрос о том, как однородное состояние ранней Вселенной превратилось в сильно неоднородное, наблюдаемое в современную эпоху (звезды, галактики, скопления галактик, пустоты). [c.106]

Приведенные в этом параграфе документы и их анализ ясно показывают, что существующие таблицы, хотя и содержат в своем названии термин фундаментальные постоянные , составляются с полнейщим игнорированием действительного содержания этого важнейшего физического понятия. Таблицы представляют сводку всевозможных справочных данных по физическим константам, не более. Практические цели явно довлеют над общенаучными, которые тонут в обилии разнородных фактов. Нечего и говорить о том, что различным образом усеченные копии приведенных выше таблиц, содержащиеся в учебной и справочной литературе, выглядят совершенно статично и никак не способствуют осознанию учащимися существования проблемы фундаментальных констант. Ситуация располагает к тому, что примелькавшиеся на страницах учебников и справочников физические постоянные воспринимаются как некие неизменные сущности, все изучение которых состоит в их запоминании. Ситуация резко противоречит целям физического образования и всему процессу развития физической науки. Справедливости ради следует отметить, что проблема фундаментальных физических постоянных предельно сложна и не решена еще современной наукой. Скорее, она только возникает в качестве одной из ее актуальнейших проблем. Дискутируются проблемы числа истинно фундаментальных констант, рассматриваются возможные механизмы формирования их числовых значений на ранних этапах эволюции Вселенной. Трудности решения кардинальных проблем современной физики дожны найти отражение в современной учебной литературе. Не абсолютизация относительных истин, не метафизический характер обучения, а его злободневность, острота, проблемность—вот что должно лежать в основе физического образования. [c.26]

Как видно, выбор основных единиц в раз шчных системах единиц может быть весьма произвольным. Об этом еще в 1766 г. писал Л. Эйлер При определении или измерении величин всякого рода мы приходим к тому, что прежде всего устанавливается некоторая известная величина этого же рода, илхснуемая мерой или единицей и зависящая исключительно от нашего произвола [28]. В 2 мы уже показали произвольность установления эталонов длины, времени и массы. Издавна считается, что выбор основных единиц диктуется соображениями практического порядка, однако этот критерий весьма условен. Например, некоторые широко применявшиеся ранее единицы (аршин, лошадиная сила) теперь устарели и не используются. Трудности выбора основных единиц обусловлены тем, что современная наука оперирует вели-Ч1Ц[ами, масштаб изменения которых грандиозен. Так, размеры микрообъектов — порядка 10" см, размеры видимой части Вселенной (Метагалактики) — порядка 10 см. В этих случаях TpyAfm выбрать основную единицу, одинаково удобную для всех исследователей, т. е. произвольность неизбежно будет иметь место. Набор основных единиц СИ — метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин, кандела — удобен прюжде всего для пользования [c.39]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...