Какво е имало преди Големият взрив?
21 Април 2006
Учени проследиха еволюцията на опростен модел на Вселената назад във времето до момента на Големия взрив, и даже преди него.
Наблюденията на Вселената показват, че и в най-големите мащаби тя не е неподвижна, а еволюира с течение на времето. Ако на основа на съвременните теории се проследи тази еволюция назад във времето, се оказва, че преди Вселена е била по-гореща и по-компактна. Началото й е дал Големия взрив – процес на възникване на Вселената от сингулярност: особена ситуация, за която съвременните закони на физиката са неприложими.
Естествено физиците не са доволни от това положение на нещата – те искат да разберат и самия процес на Големия взрив. Имено поради това постоянно се правят многобройни опити да се създаде теория, която да бъде приложима в тази ситуация. Понеже в първите мигове след Големия взрив основната сила, която е действала е била гравитацията, се смята, че достигането на тази цел е възможно само в рамките на неизградената в момента квантова теория на гравитацията.
В един момент физиците мислеха, че квантовата гравитация ще бъде описана с помощта на теорията на суперструните, но наскоро и увереността в тази теория бе разколебана. В такава ситуация вниманието започнаха да привличат по-различни подходи за описание на квантово-гравитационните явления, и в частност, цикличната квантова гравитация (loop quantum cosmology).
Именно в рамките на цикличната квантова гравитация наскоро е получен много впечатляващ резултат. Оказва се, че поради квантовите ефекти началната сингулярност изчезва. Големият взрив престава да бъде особена точка и може да се проследи не само самото му протичане, но и да се разбере какво е било преди него. Кратко описание на тези резултати бе публикувано в статия на A. Ashtekar, T. Pawlowski, P. Singh във Physical Review Letters от 12 април 2006 г.
Цикличната квантова гравитация принципно се различава от обикновените физически теории и даже от особената теория на суперструните. При нея главните обекти са малки квантови клетки от пространство, които по определен начин са съединени една с друга. Законите на съединяването им и състоянието им се определя от поле, което съществува вътре в тях. Това поле се явява за тези клетки някакво вътрешно време. Преминаването от слабото поле към по-силното изглежда като някакво минало, което е повлияло на някакво бъдеще. Законът е устроен така, че при достатъчно голям свят с малка концентрация на енергия клетките се слепят една с друга, образувайки привидно единно пространство-време.
Авторите на статията твърдят, че всичко това е достатъчно, за да се реши задачата за това какво се случва с Вселената при приближаване до сингулярност. Решенията на техните уравнения показват, че при екстремално свиване вселенното пространство се разпада. Понеже квантовата геометрия не позволява обема да се свие до нула, неизбежно свиването спира и започва разширение. Тази последователност на състоянието може да се проследи както напред, така и назад във времето, следователно в тази теория преди Големия взрив неизбежно присъства Голямото свиване – колапс на предишната Вселена. При това свойствата на тази предишна Вселена не се губят в процеса на колапс, а еднозначно се предават в нашата Вселена.
Трябва да се спомене, че при изчисленията са използвани някои опростяващи предположения за свойствата на универсалното поле. По всяка вероятност общите изводи ще се запазят и без тези опростявания, но за това е нужна допълнителна проверка на изчисленията. Интересно ще бъде да наблюдаваме как ще се развият тези идеи.
© Copyright, BG FACTOR
Моделираха триизмерна черна дупка
Симулации с помощта на т. нар. суперкомпютър позволиха на учените от НАСА най-сетне да разберат естеството на гравитационните вълни при черните дупки. Работата им ще спомогне на усилията на техни колеги по цял свят да засекат за пръв път тези вълни в Космоса. Очаква се много скоро с помощта на свръхчувствителна техника в САЩ и Европа да се постигне пробив в тези изследвания. “Благодарение на тези изчисления сега можем да различим гравитационните вълни, които идват от черните дупки”, коментира професор Питър Солсън. "А откривайки този сигнал, ще разберем дали теорията на Айнщайн за относителността е правилна или дали има даже и по-странна физика пред нас в бъдещето", коментира още той.
Галактиките не са разпределени случайно в космоса, а формират определена мрежа.
Астрономи от Нотингамския университет (University of Nottingham, UK) и Института по астрофизика на Канарските острови (Instituto de Astrofisica de Canarias, Spain) откриха потвърждение на факта, че галактиките не са разпределени случайно, а формират определена “мрежа”. Този ред е обусловен от макроскопичната структура на обкръжаващата ги скрита маса във Вселената. Откритието потвърждава фундаменталната теория за формиране на галактиките и прави връзка между свойствата на галактиките и макросвойствата на Вселената, пише RedOrbit.
Космическата мрежа се състои от области с различна плътност. Областите с по-голяма концентрация на галактики се наричат клъстери, а с малка – пустота. Това разпределение на материята е получило название ”Макроскопично разпределение на Вселената”. То може да бъде сравнено с паяжина или невронна мрежа.
Но не бинаги е било така! След Големият взрив материята във Вселената е била разпределена равномерно. Едва след възникване на силните гравитационни взаимодействия материята е започнала да се концентрира в отделни райони на космическото пространство и е придобила съвременните форми.
Изследователите са анализирали големи области пустота и ориентацията на дисковите галактики, използвайки данните от два мащабни проекта по проучване на звездното небе: Sloan Digital Sky Survey и Two Degree Field Survey. В рамките на тези проекти са описани повече от половин милион галактики, разположени на разстояние до един милиард светлинни години от Земята.
© Copyright, BG FACTOR
Японски учени регистрират поява на вода във формираща се планета
Японски астрономи регистрираха процес на поява на вода във формираща се планета от "земен тип", където впоследствие е възможно да възникне живот. В информацията си за откритието агенция Интерфакс цитира съобщение на група изследователи от Националната обсерватория на Япония и университетите в Нагоя и Хокайдо, които работят с телескопа Субару на Хавайските острови.
Наблюдавайки звездата Бета Пикторис, учените са установили, че обикалящите около нея частици космически прах постепенно увеличават размера си и сега десетократно превишават по габарити обикновения космически прах. Заедно с това изследователите са зафиксирали начален етап на формиране на планети.
Звездата Бета Пикторис по мнение на астроновите се е родила приблизително преди 20 милиона години и сега по много параметри прилича на "младо Слънце". Има основания да се предполага, че и формиращите се около нея планети ще бъдат подобни на планетите от Слънчевата система, в това число и Земята.
Имам усещането е последните една две години науката препуска със някакви невероятни темпове. Всяко едн от тези открития е само по себе си важно, а като си помисля че почти не му се отделя внимание в медиите - само статийка тук-там и толкоз.
