Astronomi

Big Bang'in enerji miktarı

Big Bang'in enerji miktarı



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Big Bang olayının enerji miktarının şu anda kabul edilen tahmini aralığı nedir?

Tahmini bir boyutta joule cinsinden, bu nedenle bir sıcaklık hesaplanabilir.


Bağlam olarak, Big Bang'in sıcaklığının ısı radyasyon dalga boyunu Planck uzunluğundan daha kısa yapıp yapmayacağını merak ediyorum.


Bazı noktaları açıklığa kavuşturarak başlayalım:

1. Big Bang'in ne olduğunu bilmiyoruz.

Aksine, Evrenin genişlediğini biliyoruz. Geriye doğru tahminde bulunursanız, Evrenin daha yoğun olmasını beklersiniz. Daha spesifik olarak, bundan ölçek faktöründeki bir değişiklik olarak bahsediyoruz. $a$, ve biz zamanda geriye baktıkça bu küçülür ve küçülür. Genel göreliliğe göre (modern yerçekimi teorimiz), 13,8 milyar yıl önce, $a$ olmalıydı $0$; ancak, bir metriğe sahip olamazsınız $a = 0$.

Böylece, genel göreliliğin zorunlu olarak eksik olduğunu biliyoruz. Erken evrenin koşullarında bozulur, bu yüzden şu anda o zamanı açıklayacak fiziksel bir modelimiz yok. Aksine, erken evrenin genişlediğini biliyoruz ve Büyük Patlama, kozmologların kafasını karıştıran zamandır. Kuantum yerçekimi gibi bazı teoriler, Big Bang'i açıklamak için ortaya çıktı; ancak, şu anda gerçekte ne olduğuna dair çok az bilgimiz var.

Yani hayır, gerçekte ne olduğunu bilmediğimiz için olayın enerji çıktısının ne olduğunu size söyleyemeyiz.

2. Erken Evrenin sıcaklığı yüksekti

Teorilerimiz Evrenin Planck çağında çöküyor. Planck dönemi, Evrenin en erken dönemiydi ve günümüze kadar sürdü. $10^{-42}$ Big Bang'den saniyeler sonra - bu, zamanın en kısa anlamlı ölçümü olan 200 Planck zamanı.

Bu çağda, tüm Evren $1,417×10^{32} ; mathrm{K}$, bu Planck sıcaklığıdır. Bu mümkün olan en yüksek sıcaklıktır; bu sıcaklıktaki bir nesne, Planck uzunluğunda dalga boylarına sahip fotonlar yayar (bununla ilgili daha fazla bilgiyi buradaki cevabımda okuyabilirsiniz). Mesele şu ki, Planck uzunluğundan daha küçük anlamlı bir mesafe yoktur, bu nedenle Evren Planck sıcaklığından daha sıcak olamaz.


1998'de evrenin genişlemesinin hızlanmakta olduğu keşfedildiğinde, Einstein'ın Kozmolojik Sabitini diriltmekten başka sorumlu olabilecek bilinen bir güç yoktu. Sabit bir kuvvet olmadığı için, "karanlık enerji", galaksileri yerçekimine karşı birbirinden uzaklaştırdığına inanılan bilinmeyen kuvvete verilen isimdi. Kuantum fizikçileri tarafından geliştirilen temel parçacıkların ve kuvvetlerin "Standart Modeli"nde karanlık enerjinin tanımına hiçbir şey yaklaşamaz.

Karanlık enerji henüz doğrudan tespit edilmedi ve bildiğimiz hiçbir şeye benzemeyen özelliklere sahip. Karanlık enerji bir anti-yerçekimi kuvveti gibidir, ancak enerji ve kütle eşdeğer olduğundan, evrende çok fazla olması gerekir. Yerçekimi yerel düzeyde şeyleri bir araya getirirken, karanlık enerji onları büyük ölçekte birbirinden uzaklaştırır. Varlığı kanıtlanmadı, ancak karanlık enerji, çoğu bilim adamının evrenin hızlanmasını açıklamak için en iyi tahminidir. Solda, karanlık enerjinin yerçekimi ve uzay-zamana nasıl hükmettiğine dair bir sanatçının temsili yer alıyor. Karanlık enerji tek tip mor ızgarayla, galaksiler beyaz kümelerle, yerçekimi ve uzay-zaman ise yeşil ızgarayla temsil edilir. Üst


Bilim İnsanları Büyük Patlamadan Beri Evrendeki En Büyük Patlamayı Tespit Ettiler

Uzak bir galaksideki inanılmaz derecede güçlü bir kozmik patlama, Dünya'dan şimdiye kadar görülen en parlak ışık rekorunu kırdı.

Böyle bir şeyi hayal etmekte zorlanıyorsanız, bunun nedeni Büyük Patlama'dan bu yana bu türden en büyük olaylardan biri olan bu patlamanın arkasındaki rakamların kesinlikle şaşırtıcı olmasıdır.

Temel olarak, yaklaşık yedi milyar ışıkyılı uzaklıktaki bir gama ışını patlamasıyla büyük miktarda enerji salındı ​​ve birkaç saniye içinde, bize en yakın yıldız olan güneşimizin 10 milyarının tamamında üreteceğinden daha fazla enerji yarattı. -yıl ömrü.

Gama ışını patlamaları, evrendeki en enerjik olaylardır ve her şeyi başlatan büyük olaydan bu yana en büyük olaydır.

Bu, bu son olaylarla ilgili araştırmanın ortak yazarlarından biri olan Dr Gemma Anderson'a göre.

Anderson, keşif üzerinde dünyanın dört bir yanından 300 bilim insanı ile çalıştı, ancak araştırma, Batı Avustralya'daki Curtin Üniversitesi'ndeki araştırmacılar tarafından yönetildi.

Adil olmak gerekirse, bunu görebildiğimiz için oldukça şanslıyız.

Bu kozmik patlamalar bize o kadar uzaklardan geliyor ki, onları ancak ışınlar bize doğru geldiğinde yakalayabiliriz ve sadece birkaç milisaniye veya birkaç saate kadar sürebilirler.

Çarpışan nötron yıldızlarından kaynaklanan bir gama ışını patlamasının bir örneği. Kredi bilgileri: PA

Belki de tüm bu olayla ilgili en şaşırtıcı şey, bu kadar büyük olayların bize çok küçük marjlarla gelmesidir.

Bu, en azından sık olmadıkları anlamına gelmez. Gama ışını patlamaları, tamamen rastgele aralıklarla günde bir kez bize ulaşır.

Dr Anderson, "Muhtemelen büyük bir yıldızın bir süpernovada parçalanması ve sonuçta ortaya çıkan patlamanın arkasında bir kara delik bırakması tarafından üretiliyorlar" dedi.

Bu özel büyük olay bize 14 Ocak 2019'da ulaştı ve 22 saniye içinde konumu, onu tespit eden uydular tarafından dünyanın dört bir yanındaki onlardan sorumlu bilim adamlarına iletildi.

İlk gözlemlerinde, iki teleskop 0,2 ile bir tera elektron volt arasında olan ışık parçacıkları keşfetti.

Bilimsel terimlerle - burada çok teknik konuşuyorsam beni durdur - bu çok parlak.

Evet, oldukça güçlüler. Kredi bilgileri: PA

Büyük Hadron Çarpıştırıcısı tarafından yaratılan enerjiyi hayal edin, ancak bu birçok parçacığın sadece bir tanesidir. Orada bir sürü Büyük Hadron Çarpıştırıcısı var.

Hâlâ bu şeyin ölçeğini kavramakta zorlanıyor musunuz? Evet, bu oldukça normal.

Dr Anderson devam etti: "Görünür ışıktan trilyon kat daha enerjik. Bu, bunu evrendeki bilinen en parlak TeV foton kaynağı yapıyor."

Peki bu neden önemli? Pekala, bu olayların ve kara deliklerin nasıl yaratıldığına biraz ışık tutacağını umuyorlar - saçma sapan kelime oyunu için bağışlayın - bu olayların ve kara deliklerin nasıl oluştuğuna.

University College London'dan Dr Paul Kuin şunları söyledi: "Artık son derece yüksek enerjili ışığın gün batımı sonrası dönemde serbest bırakıldığını gördük - daha önce sadece modellerde tahmin edilen bir şey.

"Karşılaştırmalı çalışmalar, bunun alışılmadık bir özellik olmadığını gösteriyor."

Her neyse, kalıcı umut, bu olayları gözlemlemeye ve öğrenmeye devam edebilmemiz olmalıdır.

Umalım da bu seferki kadar uzak dursunlar.

Öne Çıkan Resim Kredisi: MAGIC İşbirliği Max Planck Fizik Enstitüsü


"Karanlık Enerji" Evrene Hakim Oluyor

HANOVER, NH - Bir Dartmouth araştırmacısı, "karanlık enerji"nin egemen olduğu bir evren için bir vaka oluşturuyor. Alışılmadık anti-yerçekimi özelliklerine sahip gizemli enerji olan karanlık enerji, kozmologlar arasında büyük tartışmaların konusu olmuştur.

Dartmouth'ta Fizik ve Astronomi Yardımcı Doçenti Brian Chaboyer ve Case Western Reserve Üniversitesi'nde Fizik ve Astronomi Profesörü olan Lawrence Krauss, Science dergisinin 3 Ocak 2003 tarihli sayısında bulgularını bildirdiler. En yaşlı yıldızların yaşlarına ilişkin hesaplamalarını evrenin genişleme hızı ve geometrisi ölçümleriyle birleştirmek, onları karanlık enerjinin evrenin enerji yoğunluğuna hükmettiği sonucuna varmalarına yol açtı.

Chaboyer, "Bu bulgu, hiçbir zaman doğrudan gözlemlemediğimiz bir tür enerjinin egemen olduğu bir evren için güçlü bir destek sağlıyor" diyor. "Uzaktaki süpernova gözlemleri, birkaç yıldır karanlık enerjinin evrene hükmettiğini öne sürdü ve bulgumuz, evrene anlamadığımız bu tür enerjinin hakim olduğuna dair bağımsız kanıtlar sağlıyor."

Araştırmacılar, galaksimiz Samanyolu'nun eteklerinde bulunan yaklaşık 100.000 veya daha fazla yıldızdan oluşan gruplar olan küresel kümelerin yaşı için hesaplamalarını iyileştirirken bu sonuca vardılar. Bu yaş (yaklaşık 12 milyar yaşında), düz bir evrenin genişleme yaşıyla (sadece yaklaşık 9 milyar yaşında) tutarsız olduğundan, Krauss ve Chaboyer, evrenin şimdi geçmişte olduğundan daha hızlı genişlediği sonucuna vardılar. .

Chaboyer ve Krauss'a göre hızlanan bir evren için tek açıklama, bir boşluğun enerji içeriğinin negatif basınçla, yani karanlık enerjiyle sıfır olmamasıdır. Vakumun bu negatif basıncının önemi, evren genişledikçe artar ve genişlemenin hızlanmasına neden olur.

Yıldızların yaşını hesaplama hakkında daha fazla bilgi edinin: http://www.dartmouth.edu/

Hikaye Kaynağı:

tarafından sağlanan malzemeler Dartmouth Koleji. Not: İçerik, stil ve uzunluk için düzenlenebilir.


3 Cevap 3

Tanrı daha fazla enerji koyabilir, ama onu çıkaramaz. Entropiye ek olarak bu, Tanrı ne kadar mucizeler yaparsa evrenin o kadar enerjik hale geleceği anlamına gelir. Şeyler ne kadar enerjik olursa, mucize gerektiren bir hata yapma şansı o kadar yüksek olur. Ardından, ısıtma sorunlarını düzeltmeniz gerekir. Sonunda evren kümülatif ısınmadan yanar.

Tanrı maddeyi ve enerjiyi çok amaçlı bir mucize yapabilir, ancak bu onun bir parçasına ihtiyaç duyar. Bu, kısa zaman dilimlerinde Tanrı'nın küçüldüğü anlamına gelir. Tanrı yeniden yaratmadıkça, bu, Tanrı'nın bir gün kendini tüketebileceği anlamına gelir.

Tanrı için bir saniye, insanlar için tam bir gündür. Tanrı'nın Tanrı'ya benzer refleksleri olduğunu varsayarsak, Tanrı'nın tepki süresi 100 ms'dir. Saniyede 25.55 saat hızıyla Tanrı, iki saatten daha kısa sürede meydana gelen olaylara tepki veremez. Yani bir hata varsa, herhangi bir düzeltme yaklaşık iki saat gecikecektir.

Kuantum olaylarının deterministik olmadığı ve rastgele olduğu düşünülmektedir. Eğer öylelerse, güneşte ve fark edilebilir diğer yerlerde her saniye milyonlarca kuantum olayının düzeltilmesi gerekir.

Moleküler düzeyde, bakteri veya insanlar için bir ruha ihtiyaç yoktur. moleküler etkileşimler, gözlemlenen tüm fenomenleri açıklayabilir, bu nedenle bir ruhun gerekliliğine gerek yoktur.

Bu proje Allah için 150 bin yıldır devam ediyor. Ama tüm insanlık tarihi sadece iki aydır devam ediyor. Binlerce yıllık sürenin tamamı boyunca Tanrı, her şeyin doğru olduğundan emin olmak için tek tek atomlardaki küçük dönüş hatalarını düzeltiyor. Tanrı'nın bir hobiye ihtiyacı var çünkü insan uygarlığının gerçek hayatta var olduğundan daha uzun süre tek bir işi birkaç aylık eğlence için yapmak Tanrı'yı ​​hayal edebileceğimiz şekillerde zorlayacaktır.

İçinde maddenin/enerjinin korunumunun zorunlu kılındığı kavramsal bir kutu olduğunu varsaydığım bir "Evren Kabı"ndan bahsediyorsunuz. Tüm amacınız mucize tanrınız kabın içinde mi yoksa dışında mı?

Konteynerin dışındaysa, tek etkileşimi maddeyi/enerjiyi korumalıdır. Kapsayıcıya içerik ekleyemez veya hiçbir şeyi kaldıramaz. Bu dış konumdan, evrenin ve nihayetinde yaşamın nasıl geliştiğini ancak denge korunduğu ölçüde etkileyebilir.

O kapsayıcı içindeyse daha da kötüdür, çünkü artık sadece O'nun gösterdiği etki yasaya uymak zorunda değildir, aynı zamanda saf ruh, çok amaçlı mucize tanrının kendisi de yasaya uymak zorundadır.

Buradaki zorluk, üstün varlığınızı/tasarım zekası kaynağınızı bilimsel fizik yasalarınızın otoritesinin altına yerleştirmiş olmanızdır. Şimdi, yine de kurallara uymak zorunda olan, neredeyse her şeye gücü yeten bir varlığın olanaklarıyla tüm yaratılışı haklı çıkarmanız gerekiyor.

Evren Konteyneri yerine Evrensel İşletim Sistemine ihtiyacınız olduğunu öneririm. Bu şekilde tanrınızın, geri kalanımızın uymak zorunda olduğu kuralları çiğneyen mucizeler kullanmasına gerek kalmaz. Onları bize veya realitenin geri kalanına verdiğinden daha yüksek bir izin seviyesinden geçersiz kılması gerekiyor.

Tanrınız, evrenin sistem operatörüdür (ve belki de orijinal programcısıdır) ve onun için, sistemin operasyonel/fiziksel kısıtlamaları, kırılmaz yasalar değil, yalnızca yönergelerdir.


ɻig Bang'den bu yana en büyük patlama': Bilim adamları devasa kara deliklerin çarpışmasını tespit etti

Kara delikler, gökbilimcilere bile yabancılaşıyor. Şimdi, daha önce hiç görülmemiş boyutta yeni bir kara delik yaratan iki kara deliğin uzun zaman önce şiddetli çarpışmasından gelen sinyali tespit ettiler.

Keşif ekibinin bir parçası olan Caltech fizikçisi Alan Weinstein, "Bu, insanlığın gözlemlediği Büyük Patlama'dan bu yana en büyük patlama" dedi.

Kara delikler, ışığın bile kaçamayacağı kadar yoğun bir şekilde paketlenmiş uzayın kompakt bölgeleridir. Şimdiye kadar gökbilimciler onları yalnızca iki genel boyutta gözlemlemişlerdi. Bir yıldızın çökmesiyle oluşan ve yaklaşık olarak küçük şehir büyüklüğünde olan yıldız kara delikler adı verilen "küçük" olanlar vardır. Ve güneşimizden milyonlarca, belki milyarlarca kat daha büyük ve tüm galaksilerin etrafında döndüğü süper kütleli kara delikler var.

Gökbilimcilerin hesaplamalarına göre, aradaki herhangi bir şey pek mantıklı değildi, çünkü çöküşten önce çok büyüyen yıldızlar esasen kendilerini tüketecek ve hiçbir kara delik bırakmayacaklardı.

Bilim adamları, Fransız Ulusal Bilimsel Araştırma Merkezi'nin araştırma direktörü fizikçi Nelson Christensen'e göre, yıldız çöküşlerinin güneşimizin kütlesinin 70 katından çok daha büyük yıldız kara delikler yaratamayacağını düşündüler.

Daha sonra Mayıs 2019'da iki dedektör, her biri bir yıldız kara deliği için büyük olan iki yıldız kara deliğinden gelen enerjinin birbirine çarptığı bir sinyal aldı. Biri güneşimizin kütlesinin 66 katı, diğeri ise güneşin kütlesinin 85 katı bir husky idi.

Sonuç: Güneş kütlesinin 142 katı büyüklüğünde, keşfedilen ilk ara kara delik.


Takviminizi güneş sistemi ile senkronize edin

Bu dünyadan bir güneş tutulması, meteor yağmuru, roket fırlatma veya başka herhangi bir astronomik ve uzay olayını asla kaçırmayın.

Sicim teorisi, uzayın henüz keşfedilmemiş hafif parçacıklar veya kuvvetlerle ilişkili egzotik enerji alanlarıyla bağlanabileceğini öne sürüyor. Topluca öz olarak adlandırılan bu alanlar, yerçekimine karşı hareket edebilir ve zamanla değişebilir - ortaya çıkabilir, çürüyebilir veya etkilerini değiştirebilir, iticiden çekiciye geçebilir.

Ekip, özellikle, eksen adı verilen varsayımsal parçacıklarla ilişkili alanların etkilerine odaklandı. Ekip, geçen yılın sonlarında bir gazetede bildirdiğine göre, evren yaklaşık 100.000 yaşındayken böyle bir alan ortaya çıkmış olsaydı, Hubble tutarsızlığını düzeltmek için doğru miktarda enerji üretebilirdi. Bu teorik güce "erken karanlık enerji" diyorlar.

Çalışmanın bir parçası olan Johns Hopkins kozmologu Marc Kamionkowski, “Nasıl ortaya çıktığına şaşırdım” dedi. "Bu çalışıyor."

Jüri hala dışarıda. Dr. Riess, fikrin işe yaradığını, bunun onunla aynı fikirde olduğu veya doğru olduğu anlamına gelmediğini söyledi. Gelecekteki gözlemlerde kendini gösteren doğa, son sözü söyleyecek.

Dr. Knox, Johns Hopkins gazetesini Hubble sorununun çözülebileceğinin “varoluş kanıtı” olarak nitelendirdi. "Sanırım bu yeni," dedi.

Ancak Dr. Randall, Johns Hopkins hesaplamalarının bazı yönlerine itiraz etti. O ve üç Harvard doktora sonrası araştırmacısı, kendisinin de işe yaradığını ve matematiksel olarak tutarlı olduğunu söylediği benzer bir fikir üzerinde çalışıyor. Dr. Randall, "Yeni ve çok havalı," dedi.

Şimdiye kadar, akıllı para hala kozmik karışıklık içinde. Chicago Üniversitesi'nde kıdemli bir kozmolog ve Hubble gerilimlerinin yakın zamanda yayınlanmasının organizatörü Michael Turner, “Gerçekten, tüm bunlar hepimizin başının üstünden geçiyor. Kafamız karıştı ve bu karışıklığın iyi bir şeye yol açacağını umuyoruz!”


Büyük Patlama Işığının Yeni Haritası Egzotik Fizikte İpuçları

Avrupa'nın Planck uzay aracı, yeni fiziğe işaret edebilecek bazı cezbedici anomalileri ortaya çıkaran, evrendeki en erken ışığın şimdiye kadarki en ayrıntılı haritasını ortaya çıkardı.

Yeni harita, kozmik mikrodalga arka plan (CMB) olarak adlandırılan parıldayan uzaydaki küçük sıcaklık değişimlerini takip ediyor. Bu ışık, Büyük Patlama'dan sadece 380.000 yıl sonra serbest bırakıldı ve evrenimizin nasıl oluştuğuna dair bir kayıt içeriyor.

Genel olarak, Planck'tan gelen yeni veriler, kozmologların evrenin nasıl oluştuğuna dair önde gelen fikirleriyle aynı fikirde. Şişme teorisi, Büyük Patlama'dan sonra, evrenin her 10^-35 saniyede bir iki katına çıktığı küçük, sıcak durumundan hızla balonlaştığını (ondalık noktanın ardından 34 sıfır ve birin geldiği) ileri sürer.

Ancak temel enflasyon modellerinin bu genişlemenin her yönde aynı şekilde gerçekleşmesi gerektiğini söylediği yerde, yeni Planck sonuçları durumun böyle olmayabileceğini gösteriyor. [Evrenin SPK Radyasyonu Açıklaması (İnfografik)]

Johns Hopkins Üniversitesi'nden astrofizikçi Marc Kamionkowski bugün (21 Mart) NASA basın toplantısında yaptığı açıklamada, "Enflasyonun özelliklerinden biri, tercih edilen bir yön olmaması gerektiğini söylemesidir - evrendeki her yer aşağı yukarı aynı olmalıdır" dedi. "Fakat genliklere baktığınızda, gözle bile, evrenin bir tarafının diğer tarafından farklı göründüğünü söyleyebilirsiniz."

Başka bir deyişle, SPK'daki sıcaklık değişimleri, Planck bir yöne baktığında, diğer yöne baktığından farklı boyutta ve aralıklı görünmektedir.

Başka anomaliler de var. Varyasyonlar, büyük ölçeklerde küçük ölçeklerde olduğu gibi aynı şekilde davranmıyor gibi görünüyor ve temel enflasyon modelleri tarafından tahmin edilmeyen ağır soğuk nokta gibi bazı özellikle büyük özellikler var.

NASA'nın Pasadena, Kaliforniya'daki Jet Propulsion Laboratuvarı'nda ABD'li Planck proje bilimcisi Charles Lawrence, sonuçta, veriler "şaşırtıcı ve çok, çok ilgi çekici bazı özellikler" gösteriyor.
"Umarım bu özellikleri daha iyi anlama sürecinde en derin sorularımızdan bazılarının yanıtlarını görebiliriz."

Gerçekten de, haritanın tahmin edilenden sapmaları bilim adamları arasında hayal kırıklığı değil, aksine neşe kaynağı. Hatta ana akım teoriler tarafından henüz açıklanamayan evrenin iki kafa karıştırıcı bileşeni olan karanlık madde ve karanlık enerjinin gizemlerini çözmeye bile öncülük edebilirler.

Örneğin, yeni SPK ölçümleri, Planck bilim adamlarının sırasıyla megaparsec başına saniyede 13.8 milyar yaşında ve 41.73 mil (67.15 kilometre) olarak hesapladığı evrenin yaşı ve genişleme hızı için yeni bir tahmin üretiyor. Genişleme hızı, Hubble sabiti olarak da bilinir ve yeni tahmin, diğer astronomik gözlemlerle elde edilen değerlerden önemli ölçüde düşüktür.

Berkeley'deki California Üniversitesi'nden ABD'li Planck bilim adamı Martin White, "Bu, verilerin en heyecan verici kısımlarından biri, evrenin ne kadar hızlı genişlediğini tahmin etmenin bu farklı yolları arasındaki bu belirgin gerilimdir" dedi. "Umut, bunun aslında modellerdeki bazı eksikliklere veya bazı ekstra fiziğe işaret etmesidir."

Evrenin genişleme hızı, bilim adamlarının evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olan her şeye verdiği isim olan karanlık enerji fikriyle derinden bağlantılıdır. Bulgu, zaman içinde değişme olasılığı da dahil olmak üzere, karanlık enerji hakkında yeni bir düşünce yönüne işaret edebilir.

White, "En basit modellerden farklı olsaydı, belirli bir uzay hacminde zamanla karanlık enerji miktarı bir şekilde artıyorsa, o zaman bu gerilimin bir kısmını hafifletebilir" dedi ve ekledi, "bu oldukça radikal bir şey. teklif etmek."

Planck verilerindeki diğer anormalliklerin dibine inmek, ilkel evrenin farklı oranlarda şişmiş alanları tarafından yaratılan çoklu evrenler ve kabarcık evrenler fikri gibi daha da radikal sonuçlara işaret edebilir.

Bu uzay-zaman baloncukları arasındaki çarpışmaların, enflasyonun neden her yönde aynı şekilde ilerlememiş olabileceğinin olası bir açıklaması olduğu ortaya çıktı.

Kamionkowski, "Bu anormalliklerin yalnızca var olmakla kalmayıp, aynı zamanda en büyük ölçeklerde var olmaları, gelecekte bir çoklu evren hakkında gerçekten bir şeyler söyleyebileceğimiz konusunda bize biraz umut veriyor." Dedi.


Evrendeki Toplam Enerji Nedir?

Tek bir uranyum atomunun çekirdeğinde paketlenen enerji miktarı veya milyarlarca yıldır sürekli olarak güneşten yayılan enerji veya gözlemlenebilir evrende 10^80 parçacık olduğu düşünülürse, Evrendeki toplam enerji, akıl almaz derecede büyük bir miktar olmalıdır. Ama değil, muhtemelen sıfırdır.

Işık, madde ve antimadde fizikçilerin "pozitif enerji" dediği şeydir. Ve evet, birçoğu var (ama kimse tam olarak ne kadar olduğundan emin değil). Bununla birlikte çoğu fizikçi, tüm pozitif enerji parçacıkları arasında var olan yerçekimi çekiminde eşit miktarda depolanan "negatif enerji" olduğunu düşünür. Pozitif, negatifi tam olarak dengeler, yani nihayetinde evrende hiç enerji yoktur.

Negatif enerji?

Stephen Hawking, kitabında negatif enerji kavramını açıklıyor. Her Şeyin Teorisi (New Millennium 2002): "Birbirine yakın olan iki madde parçası, birbirinden çok uzaktaki aynı iki parçadan daha az [pozitif] enerjiye sahiptir, çünkü onları çeken yerçekimi kuvvetine karşı onları ayırmak için enerji harcamanız gerekir. birlikte" yazdı.

Maddenin iki parçasını ayırmak için pozitif enerji gerektiğinden, yerçekimi onları bir araya getirmek için negatif enerji kullanıyor olmalıdır. Böylece, "yerçekimi alanı negatif enerjiye sahiptir. Uzayda yaklaşık olarak tekdüze olan bir evren söz konusu olduğunda, bu negatif çekim enerjisinin maddenin temsil ettiği pozitif enerjiyi tam olarak iptal ettiği gösterilebilir. Yani evrenin toplam enerjisi sıfırdır. "

California Üniversitesi'nden astrofizikçiler Alexei Filippenko, Berkeley ve Williams College'dan Jay Pasachoff, "Hiçbir Şeyden Olmayan Bir Evren" adlı makalelerinde yerçekiminin negatif enerjisini şöyle açıklıyorlar: sıfır enerji), düşerken hareket enerjisi (kinetik enerji) kazanır. Ancak bu kazanç, Dünya'nın merkezine yaklaştıkça daha büyük bir negatif yerçekimi enerjisi ile tam olarak dengelenir, böylece iki enerjinin toplamı sıfır kalır."

Başka bir deyişle, topun pozitif enerjisi artar, ancak aynı zamanda Dünya'nın yerçekimi alanına negatif enerji eklenir. Uzayda duran sıfır enerjili bir top daha sonra uzaya düşen sıfır enerjili bir top haline gelir.

Evren bir bütün olarak bu topa benzetilebilir. Başlangıçta, büyük patlamadan önce, evren topu hareketsizdi. Şimdi, büyük patlamadan sonra düşüyor: ışık ve madde var ve hareket ediyorlar. Yine de, bu parçacıkların oluşturduğu yerçekimi alanına inşa edilen negatif enerji nedeniyle, evrenin toplam enerjisi sıfır kalır.

Nihai ücretsiz öğle yemeği

O halde soru, topun neden ilk etapta düşmeye başladığıdır. Bir şey nasıl oldu da eşit pozitif ve negatif parçalardan oluştu, hiç yoktan var mıydı?

Fizikçiler tam olarak emin değiller, ancak en iyi tahminleri, aşırı pozitif ve negatif enerji miktarlarının rastgele dalgalanmalarla ortaya çıktığıdır. Filippenko ve Pasachoff, "Kuantum teorisi ve özellikle Heisenberg'in belirsizlik ilkesi, bu enerjinin nasıl yoktan var olabileceğine dair doğal bir açıklama sağlıyor" diye yazdı.

Devam ettiler, "Evrende parçacıklar ve karşıt parçacıklar kendiliğinden oluşur ve enerjinin korunumu yasasını ihlal etmeden birbirlerini hızla yok ederler. Sözde 'sanal parçacık' çiftlerinin bu kendiliğinden doğumları ve ölümleri, 'kuantum dalgalanmaları' olarak bilinir. Gerçekten de laboratuvar deneyleri, kuantum dalgalanmalarının her yerde, her zaman meydana geldiğini kanıtladı."

Kozmologlar, sanal bir parçacık çifti tarafından işgal edilen küçük bir hacim hacminin, bugün gördüğümüz engin evren haline gelmek için nasıl balonlanabileceğini açıklayan enflasyon adı verilen bir teori inşa ettiler. Enflasyonist kozmolojinin arkasındaki ana beyinlerden biri olan Alan Guth, böylece evreni "nihai bedava öğle yemeği" olarak tanımladı.

Caltech kozmolog Sean Carroll bir derste bunu şöyle ifade etti: "Hiç enerjiye ihtiyaç duymadan kompakt, kendi kendine yeten bir evren yaratabilirsiniz."

Natalie Wolchover'ı Twitter'da @nattyover'da takip edin. Life's Little Mysteries'i Twitter @llmysteries'de takip edin, ardından Facebook'ta bize katılın.


Videoyu izle: Veza relativističke energije i količine gibanja (Ağustos 2022).