В «Троицком варианте» опубликовано довольно много статей по космологии, освещающих разные этапы развития Вселенной. Однако это столь захватывающая мировоззренческая тема, что относится к случаям, когда «слишком много» не бывает. Тем более, что по части космологии в обществе по-прежнему господствует непонимание или отрицание, существует множество предрассудков и альтернативных воззрений уровня гипотезы плоской Земли.
До сих пор космологическую тему в ТрВ вели Валерий Рубаков, Олег Верходанов и ваш покорный слуга. Всегда важно услышать ту же историю в изложении других профессионалов — так картина становится более стереоскопической.
Сегодня мы публикуем доклад в МИФИ членкора РАН, гл. науч. сотр. Института ядерных исследований РАН Дмитрия Горбунова, записанный и обработанный пресс-секретарем ИЯИ РАН Полиной Юдиной. Важно отметить, что Дмитрий Горбунов в дополнение к многим научным статьям по космологии написал в соавторстве с Валерием Рубаковым двухтомник «Введение в историю ранней Вселенной», где эта самая история изложена строго и в деталях с привлечением сопутствующей математики.
Хотел бы обратить внимание читателей на схему развития Вселенной из доклада. Она на порядок информативней попсовых «колоколов с галактиками», кочующих по изданиям и статьям. На схеме очень четко показаны этапы развития с соответствующими температурами, временами и уровень наших знаний о них. Так, производство темной материи и барионной асимметрии (бариогенезис) показано в разных местах, поскольку обсуждаются разные типы темной материи и механизмы бариогенезиса.
Борис Штерн
Современная астрофизика пытается анализировать процессы в космосе, используя гравитацию и физику элементарных частиц. Тут есть особенности, связанные с наблюдательной стороной задачи. В обычной физике вы можете повторить эксперимент. А в астрофизике есть свет (и, шире, электромагнитное излучение. — Прим. ред.), и только по нему мы определяем, что происходит в далеких галактиках. Чтобы как-то минимизировать ошибку наблюдений, астрофизики анализируют огромный объем данных.
Согласно нашим нынешним знаниям, Вселенная однородна, изотропна, расширяется, она горячая. То, что она расширяется, мы видим по красному смещению — по тому, что далекие галактики, которые с нами гравитационно не связаны, испускают свет, и наблюдаемый спектр явно сдвинут в область больших длин волн. На больших расстояниях — в 50–100 раз больше, чем расстояние до ближайшей к нам галактики Андромеды, — Вселенная однородна и изотропна. А раз так, то наше пространство может быть либо сферой, либо гиперболоидом, либо плоскостью. Эффектов сферы или гиперболоида на наблюдаемых данных никто не видит. Поэтому астрофизики говорят, что с большой точностью наш мир плоский (точнее, евклидов, не путать плоскость с двухмерностью. — Прим. ред.).
Чтобы изучать звезды, галактики, любые удаленные астрофизические объекты, мы регистрируем фотоны и вычисляем интервал между событиями испускания (источник) и поглощения (наблюдатель). Что изменяется при использовании интервала в расширяющейся Вселенной? Нужно пространственные координаты умножить на зависящий от времени масштабный фактор. Если вы научились анализировать данные, свет, который пришел с расстояния в сотню мегапарсек, всё, что нужно знать, это a(t) в уравнении Фридмана.
В ОТО расширение описывается уравнением Фридмана$$\left(\frac{\dot a}{a}\right)^2=H^2(t)=\frac{8\pi}{3}G\rho_{энергии}^{плотность}$$
$$\rho_{энергии}^{плотность}=\color{green}{\rho_{радиация}}+\color{green}{\rho_{материя}^{обычная}}+\color{green}{\rho_{материя}^{темная}}+\dots$$
В прошлом Вселенная была «плотнее» и «горячее», была электромагнитная плазма
$$\color{green}{\rho_{материя}}\infty1/\color{red}{a^3(t)},\qquad\color{green}{\rho_{радиация}}\infty1/\color{red}{a^4(t)}$$
В общей теории относительности расширение Вселенной описывается этим уравнением. От масштабного фактора a(t) зависят плотности различных компонент, составляющих полную плотность энергии Вселенной. Именно величина последней определяет темп ее расширения. В уравнении Фридмана стоит a(t) с точкой, что есть изменения масштабного фактора за единицу времени, аналог скорости. Сам по себе этот фактор нефизический — если вы измените его величину на другую, например в десять раз бо́льшую, то ничего не изменится. Вы можете свой рост измерять в сантиметрах или метрах — от этого ваш рост не увеличится и не уменьшится, это неважно. А важно то, что со временем вы растете. Физически значимой, наблюдаемой величиной является отношение ȧ/а — эта физическая величина называется параметром Хаббла. Уравнение Фридмана, которое следует из уравнений Эйнштейна общей теории относительности, говорит нам, что параметр Хаббла в квадрате пропорционален плотности энергии. Если вы отслеживаете, как летит фотон, то буквально эту величину вы и измеряете, то есть узнаёте, как параметр Хаббла зависит от времени. А если вы это определите, то, поскольку разные компоненты плотности энергии по-разному зависят от масштабного фактора, то сможете их разделить, указав из чего в точности состоит современная Вселенная.
$$\left(\frac{\dot a}{a}\right)^2=H^2(t)=\frac{8\pi}{3}G\rho_{энергии}^{плотность}$$
$$\rho_{энергии}^{плотность}=\color{green}{\rho_{радиация}}+\color{green}{\rho_{материя}^{обычная}}+\color{green}{\rho_{материя}^{темная}}+\color{green}{\rho_\Lambda}$$
$$\color{green}{\rho_{радиация}} \ \infty \ 1/\color{red}{a^4(t)} \ \infty \ T^4(t),\quad\color{green}{\rho_{материя}} \ \infty \ 1/\color{red}{a^3(t)}$$
$$\color{green}{\rho_\Lambda}=\color{red}{\mathsf{const}}$$
$$\frac{3H_{0}^{2}}{8\pi G}=\rho_{энергии}^{плотность}(t_0)\equiv \rho_c\approx0,5\times10^{-5}\frac{ГэВ \ c^2}{см^3}$$
| Вклад РИ: | $\color{blue}{\Omega_\gamma\equiv\frac{\rho_\gamma}{\rho_c}=0,5\times10^{-4}}$ |
| Вклад барионов (водород, гелий): | $\color{blue}{\Omega_\mathsf{B}\equiv\frac{\rho_\mathsf{B}}{\rho_c}=0,046}$ |
| Вклад нейтрино: | $\color{blue}{\Omega_\nu\equiv\frac{\Sigma\rho_{\nu_{j}}}{\rho_c}<0,01}$ |
На больших расстояниях, например 30 Мпс, можно поделить массу на объем, получив среднюю плотность.
Плотность энергии Вселенной в законе Фридмана определяется несколькими слагаемыми: там есть константа, которая обозначает темную энергию (по наблюдениям совместна с космологической постоянной, которую ввел Эйнштейн), а также радиация, обычная материя и темная материя.
Плотность энергии современной Вселенной примерно такая, как была бы во вселенной с доминирующим обычным веществом с концентрацией пять протонов на 1 м3. Если Вселенная расширяется, то плотность галактик падает как масштабный фактор в кубе, потому что у нас трехмерное пространство. Есть реликтовая радиация, ее концентрация также уменьшается, а кроме того, фотоны краснеют, поэтому вклад радиации в плотность энергии падает как масштабный фактор в четвертой степени.
В прошлом Вселенная была «плотнее» и «горячее», была электромагнитная плазма. Кроме того, есть обычная материя и темная материя, которую не видно в телескопы. И это надо учитывать. А основная компонента в современной Вселенной — темная энергия, не зависящая от масштабного фактора, а значит, постоянная по времени плотность энергии.
Нигде в другой области физики вы не увидите, чтобы плотность энергии давала вклад в уравнение движения. Исключение составляет гравитация в применении ее к описанию Вселенной. Такая странность характерна исключительно для теории относительности. Пока остается вызовом для ученых придумать другую модель гравитации, которая будет описывать наблюдаемое ускоренное расширение Вселенной без привлечения постоянной плотности энергии.
Теперь о компонентах, которые есть в современной Вселенной. Тут есть, с одной стороны, разочарование, а с другой — радость. Мы эти компоненты можем из эксперимента выделить, используя гравитацию, физику частиц с точностями больше 1%. Не везде в физике элементарных частиц у нас получается сравнить предсказания и измерения с такой точностью. Но при этом основная часть компонент, которые мы различаем экспериментально, нам физически неизвестна. Около 70% вклада в плотность энергии дает такая компонента, как темная энергия. Ее историческое название — космологическая постоянная. Она буквально неразличима от того, если бы вы добавили в нашу Вселенную некую постоянную плотности энергии, ни от чего не зависящую (на расширение не реагирует), — прямо настоящая константа.
Посмотрим на уравнение выше. Здесь G — это Ньютоновская постоянная. Если подставить туда плотность энергии (константу), то у вас ȧ/а — константа. Правильное решение такого уравнения — экспоненциальное, т. е. масштабный фактор со временем начинает вести себя экспоненциально. Мы видим экспоненциальное расширение.
В плотность материи есть вклад радиации, обычной материи, темной материи и вклад барионов — они вместе, темная материя и барионы (наше вещество), составляют 30%, а 70% — константа. Вселенная расширяется, и в будущем у вас та компонента, вклад которой зависит от масштабного фактора, деградирует. И мы остаемся только с темной энергией. С точки зрения наших перспектив это означает, что все несвязанные гравитационно объекты — наша галактика и соседние галактики — в далеком будущем разлетятся на экспоненциально большие расстояния. У нас останется только то, что гравитационно связано между собой: вот именно тут мы сможем путешествовать.
Также в этой формуле плотности материи 25% — это темная материя. На расширение она реагирует как 1/a3. Представьте себе, что у вас есть какие-то объекты, которые издалека вы не видите в телескопы, так как они не излучают света. Кроме того, мы не видим, чтобы темная материя участвовала в процессах в первичной плазме; мы не видим, чтобы она взаимодействовала с реликтовым излучением во Вселенной на ранних этапах ее становления.
Кроме того, 5% плотности материи Вселенной — это обычное вещество, в основном водород и гелий. По массе гелий дает четверть, остальное — водород. В современной Вселенной водород ионизирован — отдельно летают электроны, отдельно — протоны, а гелий присутствует в «собранном» виде. Далее нейтрино — мы знаем по эпохе реликтового излучения и из данных первичного нуклеосинтеза, что они должны присутствовать в первичной плазме, и знаем их количество, но их вклад в современную плотность энергии мы не знаем, потому что не знаем их массы. Пока мы их вклад только ограничиваем, отсюда ограничение сверху на массы этих частиц.
Всё это мы измеряем, анализируя космологические наблюдаемые. Единственная компонента, которую мы измеряем напрямую, — фотоны, реликтовое излучение (их температуру, спектр, количество). Все остальные компоненты, включая видимое вещество, мы изучаем косвенно.
Астрономы знают, как звезды образовывались, эволюционировали, могут их массу оценить. Есть, скажем, «холодные облака», которые не видно в обычные телескопы, нужно другие телескопы применять в специальном диапазоне. В результате оказалось, что примерно половину обычного вещества мы видим, а остальную половину не видим. Современная астрофизика объясняет это так: на больших расстояниях Вселенная однородна, на маленьких — неоднородна. Там, где есть гравитационные неоднородности, образуются космические структуры — от маленьких галактик до больших. Образуется иерархическая структура, где есть карликовые галактики, обычные, скопления галактик. В телескопы различного типа мы хорошо различаем скопления галактик. Примерно 10% всех галактик находится в скоплениях. Но это только та структура, которую мы видим. Остальное мы можем имитировать на компьютере: взять массивные точки и посмотреть, как эта система будет эволюционировать, если мы в самом начале заложили туда небольшие гравитационные неоднородности. И согласно такому моделированию, получившаяся структура выглядит как «паутинка»: скопления разделены так называемыми филаментами. Но в телескоп мы такой структуры не видим: чтобы различить ее современными телескопами, нужно, чтобы у нее была больше поверхностная яркость. Действительно, если все фотоны приходят из одной точки, вы их различите, различите источник. Если же все они «размазаны» по большой площади, вы не различите, что она как-то светится.
Космические структуры, разделенные филаментами, мы не различаем в наблюдениях. Но по симуляциям примерно половина недостающего вещества как раз размещается в них, так что наша модель материи выглядит вполне логичной. Смущает, правда, то, что физика — наука экспериментальная, а эту паутинчатую структуру никто еще не проверил экспериментально.
Что за темные компоненты (95%!) и где они сегодня?
- Темная энергия (плотность энергии вакуума?..) есть везде!
68% (с = ħ = 1)
$$\color{red}{-p_\Lambda=\rho_\Lambda=\mathsf {const}\approx\left(2,5\times10^{-3}эВ\right)^4>0}$$
не связанный с физикой частиц и гравитацией новый энергетический масштаб?..
- Темная материя (вероятно, новые частицы)
27%
$$\color{blue}{p_{DM}=0,\qquad\rho_{DM} \ \infty \ 1/a^3}$$
(как пыль, обычное вещество) собирается в структуры: галактики, скопления галактик, филаменты, …
Что заставляет нас ввести темную материю?
Астрофизические данные:
- наблюдения за объектами в галактиках;
- наблюдения за скоплениями галактик.
Космологические данные:
- обилие структур в современной Вселенной;
- картина анизотропии реликтового уровня;
- наблюдение за космологически удаленными объектами (далеко = давно);
- сахаровские осциляции во взаимном положении удаленных галактик.
На основании космологической модели мы можем построить картинку прошлого, равно как и будущего. Есть еще один интересный сюжет в картинке будущего: если все параметры Вселенной останутся как сейчас, то лет через 10600 мы протунеллируем — у нас будет другой вакуум и те же самые частицы, но масса у них будет в миллиард раз больше. Но это, как я оговорился, будет еще очень нескоро. Поэтому пока наслаждайтесь жизнью и изучайте космологию!
(10 оценок, среднее: 3,50 из 5)
Загрузка...
“Что мы знаем в космологии?”Ну что это такое?
Тут даже “Генезис” выглядит более научно.
В науке – тем более НЕЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЙ – действует принцип “я знаю, что я ничего не знаю”.
Всё, что уважаемые авторы здесь представили – это всего лишь “стандартная” модель Вселенной ΛCDM.
Но как минимум после запуска JWST и его первых снимков глубокого космоса, эта модель посыпалась как карточный домик. Всего за несколько месяцев она безнадёжно устарела.
JWST обнаружил крупнейшие галактики всего 500 миллионов лет после “большого взрыва”, где их быть никак не могло.
Мы уже практически ЗНАЕМ, что никакой “тёмной материи” точно нет, спасибо БАК и JWST.
И вообще, был ли “большой взрыв”? Расширяется ли Вселенная?
Уже никто не исключает, что мы живём в статической Вселенной и “красное смещение” может иметь альтернативное объяснение.
Мы стоим на пороге революции в Космологии.
Глупость написали. Ничего там не посыпалось. Собственно, но так уж много нового – чуть-чуть продвинулись с рекордом по z
Короче.
Ваша уважаемая реакция говорит о многом.
И не в Вашу пользу.
Увы.
https://www.mdpi.com/2075-4434/10/6/108#
Да уж, после рис.5 как-то все зависло. А вот и заключение ))
“…5. ConclusionsWe conclude that the first JWST observations of high-redshift objects cannot be explained by the expanding-Universe model. Everything points to the possibility that the actual age of the objects in the Universe is far larger than predicted by Λ
CDM cosmology. Of course, we should be cautious about such a conclusion. Thus, before dismissing the expanding-Universe paradigm, it is important to robustly confirm the new findings.
No doubt, much longer exposures and much deeper fields will be acquired in the forthcoming years by the JWST. These longer exposures would likely result in new galaxies discovered at z≈20 or more. Based on our conclusion, we predict that the JWST should discover even smaller galaxies (in terms of their angular-sizes) and that those smaller galaxies would be observed as very luminous, with well-developed morphology. They would be approximately the same (perhaps, slightly less-evolved) as the galaxies of the late Universe. In such a case, the expanding-Universe paradigm would require correction and modification, in line with the discussion presented here….”
Не понятно, успели ли авторы статьи ознакомиться с первыми результатами JWST?
Уважаемый Ричард!
Посмотрел рекомендованную Вами ссылку и мозги у меня поехали –возможно, из-за полного отсутствия компетентности в астрофизике. Пожалуйста, объясните мне, дилетанту, простыми словами, что значат слова из ссылочной статьи –“Спектроскопически эти галактики напоминают своих аналогов в локальной Вселенной” — то, что в самых старых галактиках есть и углерод и железо и всё остальное прочее? Что же тогда остается от современной астрофизики?
Буду рад, если после Вашего объяснения мозги у меня встанут на место.
Что же тогда остается от современной астрофизики?
Много чего остается. Теория переноса излучения, звездная динамика…
А вот стандартная космологическая модель остается в истории науки. Как теплород, флагистон и светоносный эфир.
Имхо, по разрушительности и плодотворности JWST можно сравнить разве что с интерферометром Майкельсона, “остановившим” эфирный ветер. Мы присутствуем при при “остановке расширения пространства”..
Ваше последнее сообщение, где Вы говорили, что “всего лишь меняется парадигма”, так и не появилось в “чистовом варианте”. Но мне, почему-то, кажется, что “стационарная Вселенная” задаёт столько вопросов, что сменить придётся не одну парадигму. И один из вопросов к стационарной Вселенной — почему ночью мы видим звезды, а не сплошной светящийся небосклон (фотометрический парадокс)?
Как раз “сплошной светящийся небосклон” мы видим! Правда температура не 6000 К, а 2.7. За это даже Нобелевскую премию дали, правда, подразумевая другую интерпретацию увиденного. В статье в “Galaxies” это кратко обсуждается (со ссылками).
А вот чистовой вариант – это действительно не в фастфуд сходить. Система Птолемея совершенствовала эпициклы 1500 лет, а уходящая в историю FLRW – LCDM – “точная космология послепланка” – почти 100 лет.
Есть ещё одна интересная проблема, общая для любых сегодняшних моделей Вселенной – стационарных и нестационарных:
проблема запаздывания наблюдательной информации из-за конечности скорости света.
Похоже, сейчас проблема кажется принципиально неразрешимой.
В чём проблема?
Есть вопросы вроде “горизонта событий” и “горизонта частиц”, но это материал 2-3 курса. В ТрВ пару лет назад была популярная статья на эту тему.
Поясняю: проблема запаздывания наблюдательной информации связана только с конечной скоростью переносчика информации.
Любые надежды на бесконечную скорость переносчика, – типа квантовой запутанности, – похоже, несовместимы с нашим дискретным причинно-следственным миром.
Допущение предельной конечной скорости переносчика – безрадостное – ставит непреодолимый барьер любым живым дискретностям в их стремлении освоить Вселенную.
Однако, есть и оптимистичные варианты:
– допустить постоянство квадрата предельной скорости С и рассматривать его как произведение фазовой и групповой скоростей, способных в зависимости от внешних условий принимать различные значения Vф*Vг=C^2, здесь С – скорость света. Допущение вполне правдоподобное – явление увеличения фазовой скорости волн в волноводе давно уже используют в технике, – например, для разработки акустических и электромагнитных линз, в частности линз сантиметрового диапазона, – так что, похоже, не за горами и гравитационные.
– допустить существование бесконечной иерархии конечных скоростей коммуникации, -например, с масштабным множителем Жирмунского-Кузьмина k – для бесконечного множества живых дискретностей.
Vc=C*k^n, здесь k=e^(e^e)=3.814∙10^6, n=…-3,-2,-1,0,1,2,3…
Мне импонируют оба варианта, – они дают надежду на космологическую коммуникацию мыслящего тростника в духе Фёдора Тютчева:
В бесконечности – всё конечно
И не стоит очень страдать
Мы с тобой обязательно встретимся
Если будем конечно искать ))
Фрагмент аннотации в переводе Google:
« В последние годы появились некоторые наблюдательные намеки, указывающие на то, что стандартная космологическая модель может потребовать корректировки. Один из таких намеков связан с открытием удаленных галактик, красное смещение которых соответствует очень молодой Вселенной (менее одного миллиарда лет после Большого взрыва), но которые похожи на близлежащие галактики. Проблема в том, что у таких галактик в ранней Вселенной недостаточно времени, чтобы эволюционировать во что-то похожее на галактики поздней Вселенной».
Проблема изумляет, – с целью показать её парадоксальность, изложил фрагмент на примере Российской Федерации:
В последние годы появились некоторые наблюдательные намеки, указывающие на то, что стандартная популяционная модель РФ может потребовать корректировки. Один из таких намеков связан с открытием удалившихся от дел россиян, седовласость которых соответствует очень молодой РФ (менее одного года после Перестройки), но которые похожи на нынешних трудоспособных россиян. Проблема в том, что у таких россиян в ранней РФ недостаточно времени, чтобы эволюционировать во что-то похожее на россиян поздней РФ»
Возможно, парадоксальность проблемы – всего лишь результат неудачного перевода.
Аннотация статьи Lovyagin N. et al. Cosmological Model Tests with JWST (2022) заставила вспомнить аннотацию заметки по той же теме на сайте NASA от 10янв2023:
NASA’s Webb Telescope Reveals Links Between Galaxies Near and Far
«A new analysis of distant galaxies imaged by NASA’s James Webb Space Telescope shows that they are extremely young and share some remarkable similarities to “green peas,” a rare class of small galaxies in our cosmic backyard».
https://www.nasa.gov/feature/goddard/2023/nasa-s-webb-telescope-reveals-links-between-galaxies-near-and-far
В переводе Google:
Телескоп Уэбба НАСА обнаружил связь между ближними и дальними галактиками
«Новый анализ далеких галактик, полученных космическим телескопом имени Джеймса Уэбба НАСА , показывает, что они чрезвычайно молоды и имеют некоторые поразительные сходства с «зеленым горошком», редким классом маленьких галактик на нашем космическом заднем дворе».
Это да, это сенсация: обнаружили молодок там, вдалеке, – где, как ожидалось, могут находиться только старушки.
Возможно, Уэбб и иже с ним заставят, – наряду с механистическими моделями Вселенной, – конструировать и более живые, – в которых убегание каждой галактики от всех других будет проявлением непреодолимого стремления, – как и любой живой дискретности, – к нетронутым жизненно необходимым ресурсам.
Самый простой наглядный пример – это расширение, разрастание колонии микробов на питательной среде. Начальная, экспоненциальная стадия расширения подчиняется уравнению Хаббла, которое есть частный случай уравнения Ферхюльста, – более известного как логистическое уравнение, – ему подчиняется весь жизненный цикл колонии, – от стартового микроба до одиночной стационарной колонии в условиях ограниченных ресурсов.
Сейчас примерно 25% всех галактик относят к попарно взаимодействующим галактикам, – их ещё называют сталкивающимися или сливающимися.
Любопытно: в рамках микробной модели их можно назвать разделяющимися, – по аналогии с бинарным делением размножающихся микробов.
Следует напомнить, что речь идет о популярной гипотезе. Одной из возможностей, даваемой одним из решений уравнения Эйнштейна. Трудящиеся хорошо знают стационарных решениях. Например, пространство с постоянной кривизной де Ситтера. Некоторые усердно используют его для построения космологических моделей.
Многие из разных соображений чувствуют себя неуютно в нестационарной вселенной. Существовало целое направление исследований, пытавшихся доказать, что свет “стареет”, например, рассеиваясь. однако рассеяние света сопровождается размытием света и изображений.
Кстати, пространство де Ситтера не единственное решение уравнения Эйнштейна с постоянной кривизной. Есть и такое с “космологическим красным смещенеием”
см. Stationary Universe with an Adequate Redshift
Есть пространство и с символами Кристоффеля не зависящими от времени
см. Космологическое красное смещение спектра галактик в стационарной вселенной
интересно, что плотность энергии в этих пространствах совпадает с критической плотностью Фридмана.
“астрофизики говорят, что с большой точностью наш мир плоский (точнее, евклидов”
Оставляя в стороне вопрос, что тут в точности подразумевается под “нашим миром” (ибо этот вопрос я уже пару раз задавал, но ответа не получил; полагаю, они просто не знают), всё-таки:
Евклидово пространство бесконечно, и никаким другим быть не может. Утверждаете ли вы тем самым, что “наш мир” (что бы под этим ни подразумевалось), бесконечен? Как вы это себе представляете и как такое вообще может быть?
Если же он не бесконечен, то в нём должны быть “эффекты сферы”, иначе никак.
Это совсем не тот случай, когда понимание можно заменить словами “с большой точностью”.
Это зависит от того, насколько “бесконечны” наши измерения. Да вот хотя бы указанное выше рассеяние света может ограничить дальность наблюдений.
Вселенная, что бы этим словом ни называть, либо конечна, либо бесконечна независимо от наших измерений или наблюдений.
“…Народный лекарь Богомол сухими, как травинки, руками начал дотрагиваться до Буратино.
— Одно из двух, — прошелестел он, — или пациент жив, или он умер. Если он жив — он останется жив или он не останется жив. Если он мертв — его можно оживить или нельзя оживить….” ))
Вообще непонятно Ваше замечание. Видимая Вселенная просто видимо конечна, вследствие видимости реликтового излучения.
Мое замечание касается пределов нашего опыта. За его рамками начинается разброд и шатание ))
Видимую Вселенную мы видим до реликтового излучения, т.е. почти до противоположного полюса – теоретического предела, и видим, что она замкнута. Какие тут ещё пределы и рамки? Попробую догадаться: наверное, Вы имеете в виду, что “эффекты сферы” могут быть не видны потому, что проявляются только на очень больших расстояниях. Это и означает, что кривизна “нашего мира”, что бы под этим ни подразумевалось, очень мала. Интересно было бы узнать, как её меряют; тогда, наверное, стало бы понятно, кривизну чего они измеряют на самом деле. Если бы оказалось, что кривизна именно видимой Вселенной очень мала, несмотря на её (видимой Вселенной) очевидную замкнутость – вот это было бы по-настоящему интересно.
Я еще могу поверить, что нейтрино идут по практически прямым траекториям. Но уже ЭМ кванты, не говоря о заряженных частицах, вполне могут взаимодействовать, отклоняясь как Бог на душу положит. И чем дальше, тем больше.
Речь, понятное дело, о сферическом коне в вакууме.
Хуже, о кубическом в черной дыре ))
Можно конечно и так, что астрофизические и космологические данные заставляют нас ввести темную материю. Но по факту эти данные без введения темной материи не описываются принятой космологической моделью.
«Хотел бы обратить внимание читателей на схему развития Вселенной из доклада. Она на порядок информативней попсовых «колоколов с галактиками», кочующих по изданиям и статьям.»
Авторитетное мнение главного редактора ТрВН побудило меня построить график зависимости энергии от времени согласно схеме. Температуры 4.1K и 2.7K перевел в энергию умножением на константу Больцмана, – получились 3.533*10^-4 eV и 2.327*10^-4 eV, соответственно.
График энергии от времени в логарифмических координатах линейный и хорошо аппроксимируется функцией вида E(t)=const/t^0.5, здесь const=6.108*10^5 eV, – график построен в Mathcad.
Функция подходит для многих физических процессов, – например, для капиллярной пропитки пористых сред, – тогда физическим образом расширяющееся Вселенной будет капля кофе, расплывающаяся на салфетке.
Мне ещё нравится биофизический образ расширяющейся Вселенной в виде колонии галактик, распространяющейся на темной материи путем размножения делением, – он допускает существование молодых галактик на больших z.
“То, что она расширяется, мы видим по красному смещению”.
По мнению авторов тесты Толмена, Хойла, Сендеджа дали однозначный ответ?
Здесь подробнее о тестах:
https://articles.adsabs.harvard.edu/pdf/1972ApJ…174….1G
https://link.springer.com/article/10.1134/S1063772916030112
Беда, ребята!
https://life.ru/p/1573286
“Так вот, видим шесть галактик, которые только что появились в юной Вселенной. А потом измеряем их массу и получаем, что она составляет как минимум десять миллиардов Солнц, а в случае одной из галактик — все 100 миллиардов. Больше, чем у Млечного Пути. Это что же получается: только-только случился Большой взрыв, появилось вещество и стали формироваться галактики, как мы уже наблюдаем монстров каких-то невообразимых размеров? Учёные уверяют, что не может такого быть во Вселенной возрастом в полмиллиона лет. Поэтому есть два варианта: либо в расчётах и измерениях закралась ошибка, либо всю историю Вселенной надо переписывать: в ней сыграло историческую роль то, чего мы пока не знаем.”
Снимки галактик, только что возникших в молодой Вселенной. Фото © NASA, ESA, CSA, I. Labbe (Swinburne University of Technology). Обработка изображения G. Brammer (Niels Bohr Institute’s Cosmic Dawn Center at the University of Copenhagen)
“возрастом в полМИЛЛИАРДА лет” в исходном тексте опечатка
Ну да, только полмиллиарда тоже крайне мало.
Гипотеза так себе, на уровне “да будет свет!”