 Семь лет назад физик Адельсон Моттер из Северо-Западного
университета предположил, что расширение Вселенной в момент Большого
взрыва было хаотичным. В свежем номере Mathematical Physics он со своими
коллегами доказал эту гипотезу при помощи строгих математических
аргументов.
Исследование не только говорит о том, что хаос есть абсолют, но и
предлагает математические инструменты, чтобы это обнаружить. Когда речь
идет о наиболее приемлемой модели эволюции Вселенной, эти инструменты
показывают, что ранняя Вселенная была погружена в хаос.
Некоторые вещи являются абсолютными, например, скорость света. Другие
являются относительными: вспомните эффект Доплера. Старая проблема
физики состоит в том, чтобы определить является ли хаос - это явление, в
котором крошечные события приводят к очень большим изменениям в
эволюции таких систем, как Вселенная - абсолютным или относительным в
системах, регулируемых общей теорией относительности, где само время
относительно.
Практический аспект этой головоломки состоит в том, чтобы определить,
была ли когда-либо Вселенная хаотичной. Если хаос носит относительный
характер, как это утверждали выводы некоторых исследований, на этот
вопрос просто не может быть ответа, поскольку различные наблюдатели,
движущиеся по отношению друг к другу, могут сделать противоположные
выводы.
"Есть и другая гипотеза, которая гласит, что хаос может быть свойством наблюдателя, а не наблюдаемой системы, - говорит Адельсон Моттер.
- Наше исследование показывает, что различные материальные наблюдатели
обязательно сойдутся во взглядах насчет хаотичности наблюдаемой
системы".
Работа американских ученых имеет прямые последствия для космологии и, в
частности, показывает, что непредсказуемые изменения между красным и
синим сдвигом направлений движения в ранней Вселенной, на самом деле,
хаотичны.
До сих пор без ответа остается важный вопрос космологии: почему
отдаленные части видимой Вселенной (в том числе те, которые слишком
далеки, чтобы когда-либо взаимодействовать друг с другом) так похожи.
Можно предположить, что огромная Вселенная была создана однообразной, но
такой ответ физики не могут принять.
Пятьдесят лет назад физики считали, что правильный ответ скрыт в
событиях, которые произошли за доли секунды после Большого взрыва. Хотя
первоначальные исследования не доказали, что начальное состояние
Вселенной в конечном итоге сходится к его нынешней форме, ученые
обнаружили, что, возможно, Вселенная родилась в полном хаосе.
Современная Вселенная расширяется и делает это во всех направлениях, что
приводит к красному смещению далеких источников света во всех трех
измерениях. Ранняя Вселенная, напротив, расширялась лишь в двух
измерениях и сжималась в третьем. Это привело к красному смещению в двух
направлениях и синему в одном направлении. Однако "сжимающееся"
направление беспорядочно чередовалось между осями х, у и z.
"В соответствии с классической общей теорией относительности молодая
Вселенная претерпевала бесконечно много колебаний между сжимающимся и
расширяющимися направлениями, - говорит Моттер. - Это может означать,
что ранняя эволюция Вселенной сильно зависела от начальных условий
Большого взрыва и не обязательно соответствует ее нынешнему состоянию".
Эта проблема приобрела новое звучание 22 года назад, когда два других исследователя, Жерсон Франциско и Джордж Матсас
установили, что различные описания одного и того же события ведут к
различным выводам о хаотичности ранней Вселенной. Поскольку различные
описания могут представлять различные перспективы наблюдателей, это
оспаривает гипотезу о том, что различные наблюдатели могут достичь
согласия. В рамках общей теории относительности такое соглашение
известно под названием "релятивистской инвариант".
"Технически, мы создали условия, при которых индикаторами хаоса являются
релятивистские инварианты", - объясняет Моллер. Наши математические
описания также объясняют существующие противоречивые результаты. Они
были порождены особенностями выбора временной координаты, которая не
является физически допустимой измеримой величиной". источник http://rnd.cnews.ru/
ЛЕНТА НОВОСТЕЙ
ОБЗОРЫ,СТАТЬИ
|
