Иван Пономаренко: Космология, становление и развитие вселенной, время, пространство, энергия

Кроме того, некоторое понимание процессов в ранней вселенной дают данные с ускорителей частиц. Например, эксперименты в релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) позволили определить, что кварк-глюонная плазма (одно из ранних состояний материи) ведёт себя скорее как жидкость, чем как газ. На Большом адронном коллайдере возможно исследовать ещё более ранние состояния материи, однако в настоящее время нет ни существующих, ни планируемых ускорителей, которые позволят получить энергии порядка Планковской энергии (около 1,22×1019ГэВ)».

Слава Богу, хоть о планковской эпохе ничего не известно, было бы ещё лучше, если бы и об остальных эпохах нашим земным учёным было бы ничего не известно, но, к сожалению, слишком они много «знают» об остальных эпохах.

Учёные совершенно напрасно стараются слить Общую теорию относительности и квантовую теорию гравитации. Нет, слить то теоретически можно всё, что угодно. Но в действительности гравитация не чисто квантовое явление. Кто читал первый выпуск настоящей серии, «Гравитация, новая парадигма» [2], тот уже знает, что гравитация – это когда каждый протон, каждый нейтрон и каждое ядро атома (отдельная элементарная частица) взаимодействует на притяжение с большими массами ядер звёзд, планет и спутников, представленные сильно уплотнённым массивным и большим куском отрицательной (тёмной) материи. Таким образом, феноменологически гравитация является смесью классики и квантовой механики. Поэтому, чтобы создать чисто квантовую модель её, ортодоксам надо очень сильно постараться и хорошенько пофантазировать.

Продолжим цитировать Википедию. «Расширение Вселенной – это крупномасштабный процесс, ход которого, по сути, определяет ход её эволюции: из-за расширения средняя температура падает, определяя как долго и с какой скоростью будет идти первичный нуклеосинтез, на фоне расширения происходит и развитие флуктуаций, которые затем должны стать галактиками и так далее. Экспериментально расширение Вселенной проявляется в виде красного смещения спектральных линий удалённых галактик в соответствии с законом Хаббла, а также в виде удлинения времени видимого протекания различных процессов в них (длительность вспышек сверхновых и других).

Вселенная расширяется из начального сверхплотного и сверх горячего состояния – так называемый Большой взрыв. Является ли исходное состояние сингулярным (как предсказывает классическая теория гравитации – общая теория относительности или ОТО) или нет – активно дебатируемый вопрос, надежды на его разрешение связывают с разработкой квантовой теории гравитации.

Модель Фридмана

В рамках ОТО вся динамика Вселенной в первом приближении может быть сведена к простым дифференциальным уравнениям для масштабного фактора a(t) – величины, отражающей изменение расстояний в однородно расширяющихся или сжимающихся пространствах:

где k – кривизна пространства (принимает значения −1, 0, 1), Λ – космологическая постоянная, ρ – средняя плотность Вселенной, P – среднее давление, с – скорость света, а точка над буквой обозначает взятие производной по времени, например, a=da/dt.

Для подобной модели интервал между двумя событиями записывается следующим образом:

где dR² описывает геометрические свойства пространства модели и является метрикой трёхмерного изотропного и однородного пространства: плоского при k=0, сферического при k=1 и гиперболического при k=−1. В таких системах координат скорость изменения физического расстояния l между двумя точками, покоящимися в сопутствующей системе координат, равна:

Это не что иное, как закон Хаббла, где параметр Хаббла есть меняющаяся от времени величина:

Если теперь подставить это выражение в уравнение энергии и привести значения, приходим к выражению:

где Ωm=8πGρ/3H2 , Ωk = -(kc2)/(a2H2) , ΩΛ=(Λc2)/(3H2)».