2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки





Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2, 3, 4  След.
 
 Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение11.11.2016, 21:48 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
3915
Сразу скажу, что в затронутых вопросах я школьник. Про квантовую механику с ее "физическая величина - это эрмитов оператор, а измеренное в эксперименте число - собственное значение" я еще что-то слышал (точнее, знакомился очень давно и очень по диагонали), а ОТО - вообще терра инкогнита, вплоть до того, что я не знаю, что такое тензор.

Но, поскольку мне, как всякому порядочному человеку, интересно, откуда есть пошла Вселенная, в которой я живу, про космологию я прочел несколько научно-популярных книжек. И вот из этих книжек и вырос мой вопрос.

В книге Б. Грина "Ткань космоса. Пространство, время и структура реальности" рассказывается, "что было до Большого взрыва" . Мол, до Большого взрыва было инфлатонное поле, которое, как водится, флуктуировало, и вот одна из флуктуаций достигла критической энергии, и все заверте... А с другой стороны, много раз слышал, что в существующей на сегодняшний день теории пространства-времени вопросу "что было до БВ" нельзя придать смысл, он похож на вопрос "что южнее Южного полюса".

Понятно, что каждый популяризатор вынужден что-то упрощать и недоговаривать, иначе придется уравнения писать, да такие, что без знания всяких там тензоров и эрмитовых операторов в них, как говаривали классики, "только плюсы и минусы понимаешь". И что именно упрощать и недоговаривать, каждый популяризатор решает сам в зависимости от многого. Но вот в результате у меня в голове две несовместимые картинки. Нельзя ли их на моем уровне понимания как-нибудь совместить?

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение11.11.2016, 22:45 
Заслуженный участник


16/09/12
2045
Anton_Peplov в сообщении #1168169 писал(а):
Сразу скажу, что в затронутых вопросах я школьник.


Примерно та же ситуация, но с некоторыми поправками. :-)

Anton_Peplov в сообщении #1168169 писал(а):
В книге Б. Грина "Ткань космоса. Пространство, время и структура реальности" рассказывается, "что было до Большого взрыва" . Мол, до Большого взрыва было инфлатонное поле, которое, как водится, флуктуировало, и вот одна из флуктуаций достигла критической энергии, и все заверте... А с другой стороны, много раз слышал, что в существующей на сегодняшний день теории пространства-времени вопросу "что было до БВ" нельзя придать смысл, он похож на вопрос "что южнее Южного полюса".


У того же Брайана Грина в "Скрытая реальность: параллельные миры и глубинные законы космоса" (хотя, по-моему, местами книга на грани научности), у Ли Смолина в "Возвращение времени. От античной космогонии к космологии будущего" и у Шона Кэролла в "Вечность. В поисках окончательной теории времени" я натыкался на идею, что наша Вселенная является частью инфляционной мультивселенной и вот на уровне инфляционной мультивселенной таковая обладает своими "глобальными пространственными-временными структурами", только не совсем в буквальном смысле, так как пространство и время - это не физические объекты, а у нашей Вселенной, в свою очередь, свои "пространственно-временные структуры" и таким образом время на уровне флуктуации в инфлатонном поле и время в нашей Вселенной это якобы разные вещи и говорить о "что было до Большого взрыва" можно именно только с позиции инфляционной мультивселенной. Также у всех троих проскакивает идея с некоторым уровнем аргументации, что инфляционная мультивселенная безначальна и вечна, в отличие от нашей Вселенной. Увы, из всех троих только Кэролл более-менее пытается объяснить, что он имел в виду. Из этого лично я делаю только один вывод - не пытаться строить собственную картину мира на основе науч-попа, потому что в таких местах науч-попа просто недостаточно, а часто и у самого науч-попа недостаточно качества. Последнее - ИМХО.

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение11.11.2016, 23:02 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


15/10/08
7392
Предположим, сейчас кто-то даст детальное объяснение того как к моменту мрствиации 'оогшръстро пръшвабриировали глстьюки, существенно используя при этом теорию трнз-хтщных мрък'стриативных плюскул. Как это повлияет на удовлетворения вышеозначенного интереса?

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение11.11.2016, 23:13 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


11/12/05
5594

(Оффтоп)

Утундрий в сообщении #1168192 писал(а):
к моменту мрствиации 'оогшръстро пръшвабриировали глстьюки
Если я не ошибаюсь, это случилось немного раньше. Хотя, могу и ошибаться. :wink:

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение11.11.2016, 23:33 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
61332
Как я всё это понимаю.

Есть реальность. И есть её модель. Модель соответствует реальности не совсем. Есть какие-то погрешности, которыми мы пренебрегаем, есть факторы, которые мы отбрасываем. Модель имеет область применимости. Это значит, что до какого-то места модель работает более-менее нормально, а дальше перестаёт соответствовать уже совсем (выходит за рамки допустимых погрешностей - которые мы сами проводим). "Место" может быть в самом разном смысле: модель плоской Земли перестаёт работать на расстояниях, где Земля закругляется (сравнимых с $R_\oplus$)... ($n$ примеров опущено для лаконичности) Наука имеет не одну модель, а много моделей. Модели сменяют одна другую: там, где одна перестаёт работать, на её место встаёт другая. С другой стороны, там где нам не надо высокой точности или подробностей, мы можем обойтись более простой моделью.

Итак, в данном случае надо держать в голове одну реальность и две модели.

Реальность состоит в том, что Вселенная расширяется. Галактики разбегаются друг от друга, но не только это: есть и другие эффекты, например, один и тот же фотон мог в какую-то раннюю эпоху удаляться от нас, а потом начать приближаться к нам.

1-я модель, боюсь, в попсе называется "теория Большого Взрыва". В науке она называется модель Фридмана-Леметра, или Фридмана-Леметра-Робертсона-Уокера (FLRW), или Λ-CDM (о нюансах отличий между этими терминами говорить не буду). Слово "Большой Взрыв" одни учёные избегают полностью, а другие - используют как название точки $t=0$ в этой модели. Эта модель - это "пространственно-временной глобус". Попросту геометрическое описание того, как устроено пространство-время расширяющейся Вселенной. Пренебрегает она всякими неоднородностями, то есть так же как и на глобусе, вместо гор и впадин - ровная поверхность. Применима эта модель на огромном диапазоне масштабов: и все 13,7 или сколько там млрд лет, когда Вселенная была пуста и прозрачна, и заполнена сначала газом, а потом немножко собравшимися из этого газа галактиками, звёздами, и даже пылью и планетами. И до этого, когда газ был плотный и горячий (потому что сама Вселенная была сжата по сравнению с нынешним состоянием где-то в миллиарды и больше раз), и потому непрозрачный - но этих вещей мы уже непосредственно не видим, а можем только рассчитывать, что там было. То есть, внимание, дальше данные становятся косвенными, а о реальности мы можем всегда сказать не больше того, что следует из модели. Дальше уже не говорят "сколько-то млрд лет назад", потому что удобнее отсчитывать время от условной точки $t=0$ этой модели. Так вот, совершенно точно эта модель применима аж до момента в несколько секунд (отчего замечательная книжка Вайнберга называется Первые три минуты), но с некоторыми неясностями - и дальше, до времён порядка $10^{-12}\text{ сек},$ а возможно, что и до $10^{-32}\text{ сек}.$ В те времена Вселенная была заполнена горячим "супом" из отдельных кварков. Но в науке никто не говорит, что эта модель работает до $t=0,$ потому что в этот момент в модели имеет место космологическая сингулярность, то есть модель заведомо перестаёт работать ещё до этого момента (когда-то позже, при $t>0$).

2-я модель - это теория космологической инфляции. Эта модель была построена как продолжение в ту область, в которой 1-я модель теряет применимость. Это значит, что инфляция "пристыковывается" к FLRW-стадии "стык-в-стык" примерно в области момента времени $10^{-32}\text{ сек},$ или $10^{-36}\text{ сек},$ или даже $10^{-43}\text{ сек}.$ Отчего такой разброс? Оттого, что мы толком про инфляцию ничего не знаем. Это пока ещё идея, и очень сильно гипотетическая. Например, даже нельзя сказать, что её придерживается большинство космологов (хотя она лидер по популярности среди других альтернативных идей "квантовой предыстории" классической FLRW-стадии - я забыл сказать, что 1-я модель называется "классической" в смысле неквантовой физики). Это главное, что про неё надо знать. Теперь. Буква $t$ в этой теории вообще теряет тот смысл, который был у этой буквы раньше. Про неё нельзя сказать, что это "время после Большого Взрыва". Это только тот момент времени, где происходит сшивка двух разных моделей. Соответственно, в этой теории нет и точки сингулярности в пространстве-времени, и никакого "Южного полюса". А что есть? Есть несколько разных вариантов, в том числе и попросту бесконечное время в прошлом (вариант "вечной инфляции"). Кроме того, есть и другие варианты "до классической космологии", кроме инфляции.

Ну как, удалось совместить?

-- 11.11.2016 23:37:33 --

kry в сообщении #1168186 писал(а):
У того же Брайана Грина в "Скрытая реальность: параллельные миры и глубинные законы космоса" (хотя, по-моему, местами книга на грани научности)

Далеко за гранью. У Б. Грина стоит читать только Элегантную Вселенную и Ткань космоса. Остальных названных вами авторов не рекомендую сразу, уже только по названиям.

Это раз. А два - всё-таки не отвечайте на физические и астрономические вопросы, в которых вы сами не разбираетесь.

-- 11.11.2016 23:39:06 --

(Оффтоп)

Утундрий в сообщении #1168192 писал(а):
к моменту мрствиации

Это грузинский или армянский?

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 00:02 
Заслуженный участник


16/09/12
2045
Munin в сообщении #1168201 писал(а):
Как я всё это понимаю.
...


Спасибо, было очень интересно прочитать.

Munin в сообщении #1168201 писал(а):
Остальных названных вами авторов не рекомендую сразу, уже только по названиям.


Я ни в коем случаем и сам не хотел их рекомендовать, даже скорей наоборот, в какой-то степени хотел предостеречь.

Munin в сообщении #1168201 писал(а):
всё-таки не отвечайте на физические и астрономические вопросы, в которых вы сами не разбираетесь.


Искренне прошу прощения. Я не хотел, чтобы мои слова кто-то, в том числе вы, воспринял как попытку дать ответ на вопрос Anton_Peplov. Это далеко за пределами моей компетентности. Просто хотел дать комментарий, который, как сейчас понимаю, был пожалуй вообще лишним.

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 00:19 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
3915
Munin в сообщении #1168201 писал(а):
Ну как, удалось совместить?
Да, большое спасибо. Та степень ясности, которая вообще может быть достигнута из научно-популярного текста, достигнута. Дальше придется учиться.

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 00:34 


20/08/14
2019
Россия, Москва
От меня тоже спасибо.

И небольшое уточнение:
Munin в сообщении #1168201 писал(а):
Теперь. Буква $t$ в этой теории вообще теряет тот смысл, который был у этой буквы раньше. Про неё нельзя сказать, что это "время после Большого Взрыва". Это только тот момент времени, где происходит сшивка двух разных моделей.
а сохранила ли буква $t$ смысл времени, пусть и в других единицах и с другим диапазоном допустимых значений и даже без нуля до момента сшивки моделей? Этот момент как-то обогнули. Или он уже выходит за рамки популярного? Что оно (если это всё же время) измеряется не от Большого Взрыва понятно.

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 01:00 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


30/01/06
61332
Dmitriy40 в сообщении #1168222 писал(а):
а сохранила ли буква $t$ смысл времени

Понятия не имею. Кажется, нет.

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 01:30 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/09/13
1206
Anton_Peplov в сообщении #1168169 писал(а):
про космологию я прочел несколько научно-популярных книжек.

Как мне кажется, лучше Вайнберга почитать...

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 04:34 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
3915
Geen в сообщении #1168231 писал(а):
Как мне кажется, лучше Вайнберга почитать...
Вайнберга я читал, но он этого вопроса не касается. У него о более поздних и более понятных временах. Книжка замечательная.

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 06:02 
Заслуженный участник


16/09/12
2045
Anton_Peplov в сообщении #1168263 писал(а):
Вайнберга я читал, но он этого вопроса не касается. У него о более поздних и более понятных временах. Книжка замечательная.


Он, кстати, обещал выпустить второй том своей монографии "Космология":
Цитата:
Чтобы удержать книгу в приемлемых размерах, я решил исключить материал, являющийся в значительной степени спекулятивным. Так, в этой книге не обсуждаются космологическая теория в высших измерениях, антропные рассуждения, голографическая космология или гипотезы о деталях инфляции и много других новых идей. Возможно, некоторые из них я включу в следующий том.

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 15:20 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
3915
kry в сообщении #1168267 писал(а):
Он, кстати, обещал выпустить второй том своей монографии "Космология"
А вот монографии по космологии мне читать пока рано. Бэкграунд не тот.

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 15:53 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


01/09/13
1206
Anton_Peplov в сообщении #1168344 писал(а):
А вот монографии по космологии мне читать пока рано.

Гм, так "Космология" и имелась ввиду....

 Профиль  
                  
 
 Re: Популяризаторы и "до Большого Взрыва"
Сообщение12.11.2016, 16:08 
Заслуженный участник
Аватара пользователя


20/08/14
3915
А я думал, Вы про "Первые три минуты".

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 50 ]  На страницу 1, 2, 3, 4  След.

Модераторы: Парджеттер, Pphantom, whiterussian, Aer, photon, Jnrty, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group