космология

Фотон и вселенная

Если представить себе фотон, рожденный 14 млрд лет назад, и летящий до сих пор, то, учитывая, что для фотона времени не существует, означает ли это, что для фотона все происходящее за эти 14 млрд лет и далее, является известным? То есть, все предрешено?

Теория циклической вселенной возможно проверяема экспериментально

Ланиакея - один из суперкластеров вселенской паутины

Самые смелые идеи Стивена Хокинга.

Сегодня не стало Стивена Уильяма Хокинга, выдающегося ученого и популяризатора науки, и вне всяких сомнений просто выдающейся личности. Его теоретические изыскания внесли огромный вклад в физику и космологию и во многом повлияли на понимание нами природы. Я решил вспомнить несколько самых неординарных его идей.

Черные дыры - это другие вселенные.

Изначально считалось, что все, что попадает в черную  дыру исчезает бесследно. Так думал и сам Хокинг и даже заключал по этому поводу пари. Но в итоге сам же первым отказался от этих взглядов и теоретизировал, что информация все-таки не исчезает в черных дырах навсегда и испарение черной дыры несет ее в себе. А еще он считает, что черные дыры вполне могут оказаться воротами в другие вселенные и что если объект переживет падение в черную дыру (это возможно для сверхмассивных ЧД), он вывалится в другую вселенную. Но, к сожалению, путь назад будет закрыт.

Множественные истории.

Впервые о том, что вероятность квантового события - это функция от суммы бесконечного множества историй (траекторий частицы) заговорил Фейнман. Т. е. вероятностный характер имеет не только будущее, но и прошлое жизни квантовой системы. Хокинг и его соавтор Млодинов решили не дробить и расширили этот принцип не только на любой объект, но и на ВСЮ Вселенную вообще. Да, по их мнению, у нашей Вселенной нет какого-то определенного прошлого, у нее бесконечное множество прошлых, при чем некоторые из них невозможны с классической точки зрения.

Хокинг вместе с Джеймсом Хартлом разработали концепцию, согласно которой, если бы мы могли путешествовать в прошлое, в определенный момент, который мы называем началом, время начинает вести себя как еще одно пространственное измерение. Таким образом, как объясняет Хокинг, достичь этой точки - это то же самое, что достичь южного полюса. Что находится южнее южного полюса? Ничего. Вселенная не появлялась, она была всегда - все существующее время, которое является внутренним по отношению ко Вселенной свойством. Ведь появиться может только то, чего когда-то не было. Но не было времени, когда бы не было времени. Такой вот каламбур.

ВАТИКАН ПРИГЛАСИЛ В ГОСТИ ВЕДУЩИХ УЧЁНЫХ, ЧТОБЫ ОБСУДИТЬ С НИМИ КОСМОЛОГИЮ

Время течёт, и взгляды людей меняются вместе с ним. Когда-то за разговоры о космосе и круглой форме Земли вас могли сурово наказать, но в наши дни против научных фактов идти становится всё сложнее. И это прекрасно понимают официальные лица Ватикана, особенно после того, как Римско-католическая церковь признала реальность Большого взрыва. Теперь перед священнослужителями стоит непростая задача: усилить взаимосвязь религии и науки. Именно поэтому в Ватикан были приглашены ведущие учёные, изучающие астрономию и эволюцию вселенной.

Папа римский Франциск надеется с помощью светил мировой науки попытаться понять суть Большого взрыва и разобраться в ряде интересующих его вопросов. Астрофизики со всего света соберутся в Ватиканской обсерватории, чтобы обсудить чёрные дыры, гравитационные волны и пространственно-временные сингулярности. Конференция продлится ровно неделю и станет первым шагом Католической церкви к сближению с миром науки.

Напомним вам, что ещё в 2014 году папа Франциск заявил, что «Бог – не какой-то там маг с волшебной палочкой», а эволюция и Большой взрыв вполне реальны. Во время конференции должны будут почтить память бельгийского католического священника и астронома Жоржа Леметра, внесшего огромный вклад в сближение церкви и науки в середине прошлого века. Ватиканскую обсерваторию основал папа Лев XIII в 1891 году, чтобы исправить представление людей о том, что церковь враждебна по отношению к науке.

Высосать энергию из черных дыр.

Необычные физические гипотезы, очень непохожие на то, что в настоящий момент считается в физике мейнстримом, всё же иногда подкупают своей новизной и мало-помалу находят приверженцев среди ученых. Про одну такую космологическую гипотезу, с которой время от времени сталкивались читатели «Элементов» в последние годы, есть повод сейчас рассказать.

Вообразите себе, как сквозь Вселенную летит не звезда, не планета, не пылевое облако, а нечто чужеродное — бесформенная космическая субстанция, неделимая на отдельные частицы. Наделите эту субстанцию сверхспособностью, которой не обладает больше ничто во Вселенной, — умением сопротивляться гравитации черных дыр. Когда этот сгусток полевой субстанции натыкается на черную дыру подходящего размера, он не всасывается внутрь нее, а располагается вокруг, наподобие гигантского атома, и сам высасывает из черной дыры энергию и вращательный момент (см. рисунок) и излучает их во все стороны! Расправившись с одной черной дырой, он летит дальше в поисках очередной жертвы.

Представьте теперь, что таких сгустков во Вселенной — великое множество. Более того, их целая популяция самого разного размера — от нескольких метров и до звездных, галактических и даже вселенских масштабов. Для многих из них найдутся жертвы — черные дыры. Облака километрового размера готовы набрасываться на черные дыры звездных масс, облака покрупнее — на сверхмассивные черные дыры. Для самых крупных сгустков этой неделимой субстанции, которые еле помещаются в видимую часть Вселенной, таких жертв уже не найдется. Но, охватив собой всю Вселенную, они способны повлиять на свойства реликтового излучения — остаточного свечения от жара ранней Вселенной.

Думаете, перед вами — гипертрофированная научная фантастика? Ничего подобного! Знакомьтесь: это гипотеза аксивселенной(axiverse) — предположение о том, что на самом деле может происходить в нашей Вселенной в темном секторе, скрытом от наших глаз. Эта радикальная космологическая гипотеза о неделимых облаках — убийцах черных дыр была высказана еще несколько лет назад и на протяжении этого времени мало-помалу завоевывала признание. Сейчас это популярная среди многих космологов гипотеза, которую они прорабатывают с разных сторон: каждый месяц выходит по несколько статей, посвященных этой теме.

Отправной точкой для аксивселенной является — вы не поверите — теория суперструн. В ней могут существовать гипотетические сверхлегкие частицы — аксионы. Вообще, аксионы хорошо известны не только ученым, но и читателям «Элементов»: мы неоднократно писали про поиски сверхлегких частиц темной материи. А после недавнего нашумевшего документального фильма 

А вырастает он потому, что в черных дырах есть запасенная энергия и вращательный момент, которые оттуда можно извлечь с помощью процесса под названием сверхизлучение Зельдовича. Черная дыра способна на многое, она разрывает на части и атомы, и звезды, и планеты. Но не сможет ничего сделать с этим облаком, потому что оно неделимо. Зато облако может проникнуть во вращающуюся зону черной дыры, отобрать у нее вращение и энергию и от этого окрепнуть, стать более плотным. В конце концов аксионное облако высасывает из черной дыры вращение и энергию и излучает их во все стороны в виде гравитационных волн и отдельных аксионов. И между прочим, эти гравитационные волны в принципе доступны для изучения на современных и будущих детекторах. Так что может оказаться, что когда-нибудь, в очень далеком будущем, наши потомки, поймав и обуздав такое облако, набросят его на пролетающую мимо черную дыру и будут извлекать из нее энергию для очередного рейса межзвездных путешествий, доказывая тем самым, что даже теория суперструн может быть на что-нибудь полезна!

Отсюда: http://elementy.ru/novosti_nauki/432966/Novaya_kosmologicheskaya_gipoteza_zavoevyvaet_priznanie