Независимый бостонский альманах

НАМ НЕ СТРАШЕН ТЕМНЫЙ RIP

11-10-2011

4 октября 2011 года секретарь Нобелевского комитета Стаффан Нормарк (Staffan Normark) объявил о решении Шведской королевской академии наук присудить Нобелевскую премию . по физике за 2011 год трем астрофизикам: одна половина премии досталась Солу Пёрлмуттеру (Saul Perlmutter), другую поделили между собой Брайан Шмидт (Brian P. Schmidt) и Адам Рисс (Adam G. Riess). Эти три группы ученых почти одновременно сделали самое выдающееся открытие в космологии после общей теории относительности Эйнштейна (1916), теоретических расчетов Фридмана (1922) и эмпирического открытия Хабблом (1929) расширения Вселенной, подтвердившего теорию Эйнштейна и расчеты Фридмана.
А именно: новые нобелевские лауреаты открыли (в 1998 году), что Вселенная не просто расширяется, но расширяется ускоренно. То есть, чем дальше галактики, тем с большей скоростью они разбегаются друг от друга. Иначе говоря, галактики "летят" с ускорением, как ракета во время своего разгона. Только скорости полета в десятки тысяч раз выше.

Группа Перлмуттера объявила об открытии первой, но группа Риса - Шмидта опередила ее в публикации (15 мая 1998 г.). Вот эти две "нобелевские" работы:

" Adam G. Riess Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant
"Данные, полученные при изучении Сверхновых, ускорение Вселенной и космологическая постоянная. Проект: "Поиск сверхновых с большим красным смещением" (high-z Supernova Search Team)
См. http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/9805201
" Saul Perlmutter Measurements of Omega and Lamda from 42 High-Redshift Supernovae
(Измерения параметров Omega и Lamda 42-х Сверхновых с большим Красным смещением, проект: "Сверхновые в космологии" (Supernova Cosmology Project, SCP)
См. http://xxx.lanl.gov/abs/astro-ph/9812133
В группу Риса входит (кроме него) 19 ученых, в группу Перлмуттера - 34.

Что хотелось бы отметить - в обе эти группы входит русский исследователь Алексей Филиппенко со своими помощниками, профессор астрономии Калифорнийского университета. Причем в публикации группы Риса он идет вторым в списке авторов. Вот он:
Здесь его Email: alex@astro.berkeley.edu
Есть все основания поздравить. Он, в принципе, является главным виновником торжества, но премию выдали только руководителям групп. Несколько слов из его биографии:
Родился в США в 1958 году. Алексей Филиппенко заслуженный профессор физических наук. PhD c 1984 года. Его исследования и достижения изложены в 660 опубликованных работах. Выдающийся специалист по ранней Вселенной и черным дырам. Является одним из самых высоко цитируемых астрономов мира.

В 2009 году был избран членом Национальной академии наук, получил в 2007 году главную для астрономов премию Грубера. Филиппенко выиграл высшие награды как преподаватель в Калифорнийском университете в Беркли и был признан "Лучшим профессором" подряд восемь раз, что является рекордом Университета. Профессор года (2006). Издал четыре университетских видео курса по астрономии, соавтор увенчанного наградами учебника. Заядлый теннисист, турист и лыжник. Любит мир путешествий и любит видеть полные солнечные затмения, для чего совершил (что вообще-то редкость) 11 путешествий!
См. http://astro.berkeley.edu/people/faculty/filippenko.html

Вот как Филиппенко пишет о работе своей группы:
Одним из основных видов деятельности нашей группы является использование сверхновых как космологических определителей расстояния. В 1998 году мы обнаружили, что у сверхновых типа Ia имеется красное смещением больше, чем ожидалось. Это привело нас к выводу, что расширение Вселенной ускоряется, возможно, из-за космической "антигравитации ", эффекта ненулевой плотности энергии вакуума или из-за какого-либо другого вида "темной энергии"! Мы также используем сверхновые, чтобы определить уравнение состояния (давление и плотность) отталкивающей темной энергии. Кроме того, мы изучаем сверхновые типа II в качестве зондов для определения космических расстояний". (http://astro.berkeley.edu/~alex/ )

Несколько слов о лауреатах:
Профессор астрофизики Перлмуттер родился в 1959 году в США, в 1986 году окончил Университет Беркли в Калифорнии, где и продолжает заниматься наукой.

Шмидт также родился в США в 1967 году. В 1993 году ученый окончил Гарвардский университет. В настоящий момент профессор работает в Австралийском национальном университете.

Рис родился в 1969 году в Вашингтоне и также в 1996 году получил степень Ph.D в Гарварде. Работает в Университете Джона Хопкинса в Балтиморе.

Выдающиеся научные заслуги нынешних лауреатов бесспорны: об этом наглядно свидетельствует хотя бы тот факт, что эти же трое ученых за это же открытие уже удостоились 5 лет назад престижной премии Шао Ифу, которую нередко именуют азиатской нобелевской премией.

Сначала сами авторы сомневались в верности своего необычного открытия и долго искали ошибку в данных наблюдения и своих вычислениях. Именно поэтому руководитель группы Перлмуттер не решался дать добро на публикацию, хотя Филиппенко не сомневался в правильности данных. Ошибки не было. И хотя Рис опубликовал свое открытие на полгода раньше, научный мир знал о приоритете группы Перлмуттера. Если кто и пострадал, то Филиппенко, он-то был в обоих группах, но лауреатом не назван. Впрочем, его репутация в научном мире только выросла.

Прежде чем коснуться вопроса, чем же лауреаты потрясли научную общественность, сделаю небольшой обзор-компендиум проблемы возникновения и эволюции Вселенной.

Как уже было сказано, в 1998 году ученые обнаружили, что Вселенная расширяется с ускорением. Открытие было сделано благодаря изучению сверхновых типа Ia. Эти сверхновые возникают в двойных системах, где белый карлик вытягивает из своей звезды-компаньона материю. Когда масса карлика достигает величины 1,4 солнечных (предел Чандрасекара), с ним происходят катастрофические изменения.

После накопления критической массы похищенного у нормальной звезды вещества, состоящего из водорода, на бывшем белом карлике запускается цепная реакция термоядерного синтеза, и весь присвоенный слой взрывается наподобие чудовищной водородной бомбы. Чтобы хотя бы как-то представить себе мощность и энергию вспышки сверхновой, вообразите, что она находится на месте Солнца.
По мере продвижения фронта света и плазмы все планеты (включая газовые гиганты Юпитер, Сатурн и пр.) испарились бы за секунды. Поскольку критическая масса и мощность такого ядерного взрыва на поверхности любой сверхновой типа Ia не отличаются друг от друга, яркость любой сверхновой этого типа практически неизменна, что и позволяет использовать их как световые верстовые столбы для измерения расстояния. Отыскав в далекой галактике сверхновую типа Ia и сравнив наблюдаемую яркость вспышки с расчетной, астрофизики могут определить реальное расстояние до галактики.

В максимуме блеска сверхновая сравнима по яркости с галактикой, в которой она вспыхнула, а некоторые типы сверхновых на порядок и более могут превосходит энергию всей галактики. Например, светимость сверхновой SN 1972E в 13 раз превышала интегральную светимость своей родной галактики NGC 5253. То есть, сверхновая в течении нескольких суток выделяла энергию, равную полутора триллионам звезд! Понятно, что такой прожектор виден в хороший телескоп на расстоянии до 14 миллиардов световых лет.

Каждый год во всех наблюдаемых галактиках вспыхивает от 300 до 500 сверхновых разных типов, но именно "откалиброванного" эталона, сверхновых типа Ia не так много, и безумствуют они всего несколько дней, поэтому их поиск сам по себе является сложной задачей.
Итак, изучая удаленные от Земли сверхновые, лауреаты обнаружили, что те как минимум на четверть тусклее, чем предсказывает теория - это означает, что звезды расположены дальше, чем следовало из расчетов.

Обнаружилось, что эти сверхновые теряют свой блеск быстрее, чем их товарки, расположенные не так далеко. Объяснение одно: они удаляются от нас быстрее, чем положено по закону расширения Вселенной. Иными словами, Вселенная расширяется не просто равномерно, а с растущим ускорением и быстрее, чем следовало из принятой модели Большого Взрыва. То есть, далекие наблюдаемые сверхновые звезды за время после взрыва белого карлика (то есть, всего-то за несколько дней) успевали улететь на такое расстояние, что излучение от них оказалось слабее ожидаемого, точнее, из-за большого допплеровского смещения энергия, получаемая от этих сверхновых, падала быстрее, чем от аналогичных сверхновых, находящихся ближе.

Нобелевский комитет не смог удержаться от эмоций. В решении написано: "Вот уже около 100 лет мы знаем, что Вселенная расширяется после так называемого Большого взрыва, произошедшего примерно 14 млрд. лет назад. Однако открытие того, что расширение ускоряется, совершенно поразительно. Этот процесс расширения будет ускоряться до тех пор, пока Вселенная не дойдет до "ледяного" состояния. Наблюдения этого процесса расширения Вселенной изменили наше понимание всей Вселенной. Теперь мы осознаем, что Вселенная до 95 процентов состоит из объектов, о которых мы ничего не знаем, это так называемые темная материя и темная энергия. И только 5 процентов - это то, что мы видим. Это открытие очень фундаментальное, оно очень много значит для космологии. И это большой вызов для многих поколений ученых".

О "ледяном" состоянии - позже. А пока как раз о сверхгорячем виде молодой Вселенной. Первый миллиард жизни Вселенной выглядит так:

Первые 10-43 секунды
(небольшое пояснение, почему за начало Вселенной берется это время - 10 -43 секунды. Это так называемый планковский квант времени - время, которое затрачивает свет, чтобы пройти "планковскую длину", для наглядности - "диаметр" электрона. Если более точно, то Планковская длина - это фундаментальная единица длины в планковской системе единиц, равная в системе СИ примерно 1,6x10-35 метров. Планковская длина - естественная единица длины, поскольку в неё входят только фундаментальные константы: скорость света, постоянная Планка и гравитационная постоянная). Меньшего отрезка времени и длины в физике, чем планковские, просто не может существовать. В этом смысле они есть как бы атомы пространства и времени.

В этот миг самого начала Большого взрыва все известные взаимодействия существовали в виде некоего фундаментального первополя, в виде "великого объединения", то есть еще не произошло разделения "сил" на гравитационные, сильные, слабые и электромагнитные.
Сразу после своего рождения Вселенная была очень плотной (значительно больше ядерной плотности) и очень горячей. В цифрах это выглядит как десятки и сотни триллионов градусов. Всё вещество в ней представляло собой раскаленную массу кварков и лептонов, и температура не давала никакой возможности объединиться в атомы. Ничего более определенного о том периоде пока сказать нельзя. Ибо "до того" (само выражение "до того" - условно) было еще хуже - существовала первичная сингулярность, то есть некая особенность материи с бесконечной плотностью, температурой и нулевым радиусом кривизны. Иначе говоря, там не было ни пространства, ни времени. Вообще ничего не было. Некоторым образом - ничто. Или, если это слово пугает и отдает "креационизмом и поповщиной", то можно сказать так: изначально существовали некие законы симметрии. Или гегелевская Абсолютная идея. Или план мира. Так сказать, "вначале было слово". Еще проще: к сингулярности не приложимы и там не действуют никакие из известных законов физики. Ибо законы физики не имеют дела с актуальной бесконечностью и не работают вне времени и пространства. Для материалистов можно сказать, что сингулярность - это некое неизвестное науке состояние материи, и физика этой материи находится за пределами науки. В общем, с чего-то ведь начинать нужно. Вот мы и начинаем с планковского времени и видим, что в этот момент еще никакой Вселенной нет, а есть, так сказать, ее оплодотворенная яйцеклетка, ДНК мира.

10-35 секунды
При температурах в немыслимые триллионы градусов гравитация отсоединяется от сильных, слабых и электромагнитных взаимодействий (эти три пока существуют слитно, они разделятся позже). Еще примерно через одну стотысячную долю секунды кварки сливаются в элементарные частицы. До этого Вселенная представляла собой море из кварков и лептонов, с этого момента она превратилась в остывающий океан элементарных частиц.
В этот же миг началось скачкообразное расширение, которое называется инфляционным, продолжавшееся до отметки 10-32 cекунды.
Толковый физик и превосходный популяризатор Игорь Иванов говорит, что в это мгновение (10-32 cекунды) произошел фазовый переход вещества из одного состояния в другое в масштабах Вселенной - явление, подобное превращению воды в лед. Произошло скачкообразное расширение новорожденной Вселенной. И как при замерзании воды ее беспорядочно движущиеся молекулы вдруг "схватываются" и образуют строгую кристаллическую структуру, так под влиянием выделившихся сильных взаимодействий произошла мгновенная перестройка, своеобразная "кристаллизация" вещества во Вселенной.
Это инфляционное расширение во много раз быстрее обычного хаббловского расширения. Примерно за 10-32 секунды Вселенная увеличилась на десятки порядков (до 50-60) - была чуть ли не точечной размером с электрон, а стала размером с Нью-Йорк (для сравнения: вода при замерзании скачкообразно расширяется всего на 10%).

Я понимаю так, что эта инфляция просто постулируется как почти мгновенный переход от сингулярности к ныне известному пространству трех измерений. То есть - так появилось пространство и время. Поэтому к этому "процессу" не применимы понятия скорости, которая ограничена скоростью света. Точнее было бы сказать так: когда речь идет об инфляции, то там вообще-то говоря речь не идет о скорости расширения пространства. А происходит нечто вроде фазового перехода. Ну, как при кристаллизации воды в лед. Идет сразу во всех точках, а не распространяется из одной точки с какой-то скоростью. В сингулярности дело обстоит еще хуже - там сплошные бесконечности. В истории физики было много таких постулатов. Например, квант действия у Планка, неизлучающий электрон в атоме Резерфорда-Бора(вопреки классической электродинамике) при ускоренном движении по "орбите", да и то же постоянство скорости света. А сейчас постулируется существование темной материи и темной энергии.

Прикинем "на вес" Большое Яблоко - в его объеме вся Вселенная. Это значит, что такая чудовищная масса в столь ничтожном объеме должна быть черной дырой. А черная дыра - это такой провал в пространстве, в котором вещество и излучение могут только падать на центр, в сингулярность, но никак не расширятся. Но так будет с отдельными звездами, ставшими черными дырами потом, когда вселенная раздуется до появления галактик. А пока в этой модели Вселенной мы такие мелочи не замечаем и пропускаем, и материя, напротив, из сингулярности вырывается во все стороны. Черная дыра - это не тот масштаб явлений, который мог бы справиться со взрывом самой Вселенной!
И после инфляционной стадии Вселенная продолжает расширяться. Одновременно из нее исчезают античастицы. Исчезают потому, что их изначально было чуть меньше, чем частиц. При образовании элементарных частиц в ранней Вселенной примерно на 100.000.001 обычных частиц пришлось 100.000.000 античастиц. В следующую долю секунды частицы и античастицы, объединившись в пары, аннигилировали друг с другом с гигантским выбросом энергии - масса превратилась в излучение.

10-10 секунды

Очень важная веха - электромагнитное и слабое взаимодействие также разделяются. Мир начинает принимать знакомый облик - уже имеются 4 основных взаимодействия: гравитационное, сильное, слабое и электромагнитное. Энергии, присутствующие во Вселенной в этот момент, соответствуют максимальным энергиям, которые могут быть развиты в современных земных ускорителях и до этого времени модель может быть проверена в эксперименте, что и делают сейчас на БАКе в ЦЕРНе.
3 минуты
До истечения первых трех минут атомные ядра не могли возникнуть. Стоило двум элементарным частицам - протону и нейтрону - образовать ядро, как оно тут же разбивалось при столкновении с другими частицами. Начиная с четвертой минуты Вселенная остыла до такой степени, что энергии столкновений стало недостаточно для разрыва внутриядерных связей, и стали образовываться стабильные ядра. Стало быть, в первые три минуты Вселенная представляла собой раскаленное море элементарных частиц, а на четвертой минуте в нем стало появляться всё больше островков-ядер. В процессе соударений с новыми элементарными частицами ядра постепенно утяжелялись за счет прикрепления к ним каждый раз протона или нейтрона. Однако на этой стадии сформировались ядра лишь самых легких химических элементов, поскольку вскоре Вселенная расширилась уже настолько, что столкновения стали огромной редкостью. То, что теория Большого взрыва верно предсказывает соотношение ядер этих легких элементов, сформировавшихся за время короткого "окна" первичного нуклеосинтеза, является надежным (и очень красивым) подтверждением правильности этой теории.

300.000 лет
Через 300.000 лет после Большого взрыва Вселенная остыла (примерно до 3000 градусов Кельвина) достаточно для того, чтобы электроны начали прочно удерживаться ядрами и появились стабильные атомы, не распадающиеся сразу же после соударения со следующим ядром. Постепенно формирование атомов из моря свободных ядер и электронов привело к образованию всего многообразия наблюдаемых нами сегодня во Вселенной химических элементов.
До образования первых атомов Вселенная состояла из непрозрачной и плотной ядерно-электронной плазмы. Любые сгустки такой плазмы, едва начав образовываться под воздействием сил гравитационного притяжения, тут же разрушались под воздействием энергии поглощаемого ими излучения. От этого периода осталось так называемое реликтовое излучение с температурой около 3 градусов Кельвина, до сих пор изотропно пронизывающее Вселенную, за открытие которого Пензиас и Вилсон давно получили Нобелевскую премию. А оставшиеся от аннигиляции "обычные" частицы стали нашей Вселенной.
После формирования атомов пространство Вселенной стало прозрачным, а вещество - достаточно разреженным для образования устойчивых сгустков материи под воздействием сил гравитационного притяжения. На этой стадии для объяснения возможности дальнейшего гравитационного формирования галактик теоретики вводят появление некоей "темной материи".

1 миллиард лет после начала расширения

Началось формирование галактик. Впервые в истории Вселенная стала примерно напоминать то, что мы наблюдаем сегодня. Следующее поколение сверхмощных радио и гамма телескопов позволит изучить галактики, удаленные настолько, что они предстанут перед нами на стадии непосредственно после их рождения.То есть позволят нам заглянуть на 13 миллиардов лет назад и увидеть, что происходило через примерно миллиард лет после Большого взрыва.

5 миллиардов лет и до настоящего времени

Вселенная продолжает расширяться, в галактиках появляются звезды второго и третьего поколения, среди них и наше Солнце. Вокруг некоторых из них - планетные системы. Скорость разлета галактик даже немного уменьшается, так как разбег галактик притормаживает сила гравитации между ними. После прошествия этого времени Вселенная достигает такого размера, когда в ней все больше и больше начинает проявляться та самая темная энергия.
Вот теперь о ней стоит поговорить подробнее.
Открытое нобелевцами увеличение ускорение расширения Вселенной вызвало возрождение идеи о неких грандиозных отталкивающих силах, действующих во Вселенной на огромных расстояниях. Эта идея содержалась еще в ранних уравнениях Эйнштейна, когда он ввел в них для получения стационарной вселенной некий лямбда-член. После работ Фридмана и открытия Хаббла Эйнштейн выбросил эту "космологическую постоянную" и стал считать этот член своей самой большой ошибкой. И вот теперь он снова понадобился - но уже для объяснения ускоренного разлета. Как говорил Герман Герц, уравнения могут быть умнее своего создателя. И еще - ошибка гения может равняться его открытию.

Теперь стало ясно, что чем больше рассматриваемый объем, тем мощнее силы отталкивания. Точнее, нужно говорить об энергии, которая заставляет разлетаться галактики со все большим ускорением. Эту таинственную "силу" назвали "темной энергией". Кто именно назвал - неизвестно, но среди первых был Алексей Филиппенко. Название сразу прижилось - оно хорошо встраивалось в ряд черных дыр и темной материи. Что-то опасное, грозное и не совсем понятное. Эта ""темная энергия" - некая "отталкивающая сила", эквивалентная антигравитации. Само слово раньше отдавало чертовщинкой и мракобесием, наряду с левитацией и полетами ведьм на помеле. В земных условиях, в масштабах планетных систем, галактик и даже скоплений галактик это и сейчас так. Нет там антигравитации. Точнее, есть, но ею можно пренебречь из-за ничтожности проявления. Но в космических масштабах дело меняется. Антигравитация - темная энергия начинает чувствоваться. Только проявляется она исключительно на космологических расстояниях, когда речь идет о пяти и более миллиардов световых лет. И чем больше расстояния, тем сильнее чувствуется.

По мере "раздвижения горизонтов" гравитация между удаляющимися скоплениями галактик слабела пропорционально квадрату расстояния между ними, зато некая отталкивающая сила, "темная энергия" все время росла (напомню - она проявляется тем сильнее, чем больше объем Вселенной). Наконец, "темная энергия" преодолела тяготение, стала доминирующей и погнала Вселенную вширь со все более увеличивающейся скоростью.
В прямом смысле слова "темная энергия" - никакая не энергия в некоем обиходном смысле слова. То есть, ее нельзя извлечь (даже в принципе) наподобие, например, термоядерной, утилизировать для нужд человечества.

К тому же есть две интерпретации темной энергии - одна, это некий "силовой фактор", а вторая - это просто геометрия пространства, в данном случае, очень близкая к эвклидовой. Но и в "силовом" варианте, увы, для нас темная энергия бесполезна, хотя бы потому, что темную энергию можно отождествить с энергией вакуума, а его температура ниже любого холодильника, который необходим для перевода энергии "в рабочую форму".
Когда к факту новой динамики привыкнут, то введут в уравнения тяготения Эйнштейна лямбда-член, припишут ему нужное для объяснения наблюдаемых данных разлета галактик значение, раз в десять или сто больше, чем от "рождения в 1916 году" и вполне свыкнутся с новой картиной мира. И, как ранее, будут говорить: можно считать, что это не Вселенная расширяется, а просто меняется метрика пространства. Причем она, метрика, еще и сама не просто меняется, но с течением времени имеет как бы свое ускорение этого изменения. Как если бы резиновый шарик, на поверхность которого нанесены точки, раздувался со все большей скоростью.
Тут самое время вспомнить слова комитета о том, что "процесс расширения будет ускоряться до тех пор, пока Вселенная не дойдет до "ледяного" состояния".

Вселенная и сейчас не горяча. Ее средняя температура - температура реликтового излучения в 2,7 градуса Кельвина. Нагрев от отдельных звезд с учетом сверхновых практически ничего не меняет. Это все равно, как отапливать огромные ангар, зажигая иногда в нем спички.
Если ускоряющееся расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, то казалось бы, разлетающиеся галактики за пределами нашего Сверхскопления галактик превысят скорость света. Не превысят. Но будут сколь угодно приближаться к ней, а излучение от них по закону Допплера будет стремиться нулю. То есть, удаленные галактики как бы уйдут за горизонт событий и перестанут наблюдаться. Вселенная как некое целое образование перестанет существовать, системно начнет распадаться. Пока космологи не имеет хорошего прогноза. Это ускоренное раздувание Вселенной добром не кончится. Раздуваемый шарик, в конце концов, лопнет. А Вселенная? Наверняка, тоже.
Физики это смутно предчувствуют и пишут некие апокалиптические видения в предвидении "Страшного космического суда". Суд этот называется в физике Big Rip, что вполне точно переводится как Большой Разрыв. Вначале был Большой Взрыв, в конце - Большой Разрыв

В чем его суть? В том, что Вселенная полностью перестанет быть системой. Она и сейчас-то не очень системна. Если на прохождение сигнала от самых крайних объектов требуется время, соизмеримое с временем существования Вселенной, то понятно, что эти части мира никак между собой не связаны. Даже теоретически. Ни гравитацией, ни фотонами. Никак. Так как Вселенная раздувается со все возрастающей скоростью, все большее число ее структурных единиц начнет терять связь друг с другом. К примеру, все звезды, составляющий нашу Галактику (Млечный Путь) связаны между собой гравитацией и вращаются вокруг общего центра масс. Согласно расчетам Роберта Колдвела (Robert Caldwel) , который как раз и ввел термин Большой Разрыв (Big Rip), примерно через 22 миллиарда лет размеры Вселенной станут таковы, что темная энергия начнет сказываться на движении звезд. Если темная энергия разнесет звезды Млечного пути, они более не будут "общаться". Перестанут быть системой. То же произойдет с планетами и Солнцем, точнее, с их остатками, ибо на месте Солнца давно будет красный, медленно остывающий карлик, а Земля и ближние планеты еще ранее сгорят при предварительном раздувании Солнца до красного гиганта. Итак, к конце времен : никакой связи ничего ни с чем. Вот это и есть "Big Rip - Большой Разрыв.
С чем бы сравнить? Да вот хотя бы с тотальным уничтожением в печи крематория: сжиганием в топке с последующим развеиванием пепла. И - никакой связи между прошлыми членами и органами. Разве ж после этого можно говорить о существовании тела человека? ?
Первые заметные проявления черной энергии и страсти с разрывами начнутся не ранее, чем через 22 миллиарда лет. Это в 4 раза больше, чем существует Солнце и Земля.

Стало быть, вывод такой: нарастающая темная энергия постепенно доберется до любых компактных тел, до молекул и атомов. Все они буду разорваны на составные части. Молекулы - на атомы, атомы на ядра и электроны, ядра - на протоны, нейтроны, в конце концов останется равномерная смесь из кварков и лептонов. То есть то самое состояние, которое имелось в первые 2 микросекунды Большого Взрыва. Но - без повтора сценария. Ибо в конечном итоге весь объем заполнится равновесным низкотемпературным излучением, с температурой, стремящейся к абсолютному нулю по шкале Кельвина (-373 Цельсия). Абсолютный ноль недостижим, зато приближаться к нему можно вечно.

Большой Разрыв (Rip) происходит вследствие метрического расширения пространства. Именно как воздушный шарик. Причем, вместе с пространством раздувается и каждый из нас. Если так будет продолжаться долго, то в конце концов даже электромагнитных сил не хватит, чтобы удерживать электроны на орбите непомерно раздутых атомов. Шарик лопнет (т.е. больше ничего ни с чем взаимодействовать уже не сможет, наступит абсолютная тепловая смерть Вселенной).

В общем ледяной труп Вселенной будет представлять собой холодную смесь некоего "первовещества" и торжество разлившейся в пространстве темной энергии. Хотя ее плотность ничтожна, но зато она наполняет собой всю Вселенную, так что по массе занимает 72-74 процента от общей массы. Настанет тотальная тепловая смерть, хотя и с температурой почти абсолютного нуля.

Тепловая смерть грозила Вселенной еще в результате работ Клаузиуса после установления Второго начала термодинамики. Но там шла речь просто о выравнивании температуры по всему объему и прекращению всякого макродвижения. Только хаотическое движение молекул и атомов. Сейчас речь идет о настоящей тепловой смерти, когда все пространство будет заполнено частицами, движущимися с максвелл-больцмановским распределением по скоростям (классический хаос), а потом и равновесным излучением, наполняющим бывшую бодрую, разнообразную и веселую Вселенную, искрящуюся детским смехом…

Диалектический материализм всегда боролся с тепловой смертью. Такой вывод противоречил оптимизму марксизма и характеризовал деградирующий и умирающий класс. Придумывали разные способы избежать выводов Второго начала. Указывали на открытый характер Вселенной (а второе начало применимо только к закрытым системам), на какие-то флуктуации, на гравитационные поля, которые могут играть роль возмущающих внешних условий, на локальные нарушения Второго начала, на самоорганизацию-синергетику, на открытие спасительных новых законов. Сейчас казенного оптимизма нет, но, думаю, с новым изданием тепловой смерти тоже начнут бороться. Хотя темная энергия предоставляет нам практически бесконечную жизнь.

А так вывод, свойственный любым природным объектам: все в мире имеет свое начало и конец. Вселенная возникла из сингулярности с бесконечной плотностью и бесконечной температурой в нулевом объеме, а завершит свое бытие с плотностью, стремящей к нулю во мраке с температурой, стремящейся к абсолютному нулю и устремленным в бесконечность пространством. В общем - от бесконечности до нуля. Так на могиле Вселенной и можно будет обозначить вместо дат жизни: бесконечность - ноль.

Но вообще-то темная энергия не виновата в конце света. Даже если бы Вселенная была совсем спокойной, статичной, никуда не неслась и ее не разрывали бы темные силы, то и в этом случае она не могла бы протянуть в знакомом нам и годном для жизни состоянии больше, чем срок стабильности жизни протона - 10 в 32 степени лет. Затем протоны распадаются - опять на все то же равновесное излучение. Таков закон всего сущего: что есть, того не будет. Зато срок жизни Вселенной - величина невероятная, огромная, несопоставимая ни с какими египетскими пирамидами. Но - конечная.

Все эти сроки для цивилизации есть настоящая дарованная практическая бесконечность.
Еще можно утешаться тем, что кроме нашей Метагалактики (то есть, нашей Вселенной) в других пузырях вакуолях (fireball) во время инфляции возникали иные миры и у них будет другая участь. Какая именно - никому не известно. Может быть, там никогда не смогла возникнуть жизнь и разум, так что гибель тех Вселенных никого не опечалит.

Комментарии
  • vovo - 05.04.2015 в 00:16:
    Всего комментариев: 1
    "русский" исследователь Алексей Филиппенко родился в США и имеет украинские корни
    Рейтинг комментария: Thumb up 2 Thumb down 0

Добавить изображение



Добавить статью
в гостевую книгу

Будем рады, если вы добавите запись в нашу гостевую книгу. Будьте добры, заполните эту форму. Необходимой является информация о вашем имени и комментарии, все остальное – по желанию… Спасибо!

Если у вас проблемы с кириллическими фонтами, вы можете воспользоваться автоматическим декодером AUTOMATIC CYRILLIC CONVERTER.

Для ввода специальных символов вы можете воспользоваться вот этой таблицей. (Латинские буквы с диакритическими знаками вводить нельзя!)

Ваше имя:

URL:

Штат:

E-mail:

Город:

Страна:

Комментарии:

Сколько бдет 5+25=?