We are searching data for your request:
Upon completion, a link will appear to access the found materials.
Die horisonprobleem verklaar dat vanweë die snelheid van inligting nie vinniger as lig kan wees nie en die afstande tussen ver streke te groot is, is daar 'n probleem omdat dit heeltemal dieselfde lyk. Daarom word die inflasie ingestel. Maar wat ek nie verstaan nie, is waarom daardie streke nie dieselfde kan wees sonder inflasie of iets dergeliks nie? Hulle het dieselfde oorsprong en die heelal was in die begin te leeg om 'n verskil te maak in die rigting waarin u gegaan het. In my eenvoudige begrip word dus eerder verwag dat hulle dieselfde moet wees, maar waarom dink kosmoloë anders daaroor?
Daar is 'n fundamentele (maar betwiste) idee in die Kosmologie, genaamd "die Kosmologiese Beginsel" (sien https://en.wikipedia.org/wiki/Cosmological_principle) wat sê dat die heelal op 'n voldoende groot skaal oral dieselfde lyk na die dieselfde tydvak. En daar is baie bewyse wat daarop dui dat dit wel so is.
Inflasieteorie lui egter dat baie klein, kwantumvlak, variasies in die heelal 'n baie klein tydjie na die oerknal moet weerspieël word in die waarnemings van die heelal vandag, want inflasie beteken dat hierdie dele van die heelal nooit tyd gehad het om ruil inligting (of fotone) uit om hul energie in die vroegste oomblikke te vergelyk.
As 'n analogie (miskien 'n bietjie gespanne) - as u 'n kamer gehad het waarin daar 'n verkoeler was wat die hitte afgee en dan was die verkoeler afgeskakel, sou u na 'n paar uur verwag dat die temperatuur in die kamer oral dieselfde sou wees, omdat die warm lug met die kouer lug sou meng en die temperatuur sou ewenaar. Stel u egter voor dat daar 'n afstand tussen die warm dele en die koue dele is - dan sal die koue dele koud bly en die warm dele baie langer warm sal bly.
Die taak wat kosmoloë hulself ingestel het, is om die afdruk van hierdie patrone in die digtheid van die waargenome heelal te vind (aangesien energie en massa ekwivalent is, moet die warmer / meer energieke dele van die vroeë heelal vandag 'n bietjie meer massa hê).
Ons weet nie regtig wat destyds $ t = 0 $ gebeur het nie. Dit is nie regtig sinvol om te sê dat alles teen $ t = 0 $ 'aan mekaar geraak het nie, veral as die heelal oneindig is. Maar ons kan die afstand bereken wat 'n foton - en dus die maksimum afstand wat enige inligting - in 'n gegewe tyd in die uitbreidende heelal kan aflê. Hierdie berekeninge hang slegs af van die Hubble-parameter en die digtheid van die verskillende komponente van die Heelal, en of u die berekening begin by $ t = 0 $ of $ t = 10 ^ {- 12} , mathrm {s} $ maak na 'n sekonde min verskil.
Die antwoord hou verband met u vorige vraag oor die kosmiese gebeurtenishorison wat ook oor die deeltjiehorison, dit wil sê die afstand wat die lig sedert die oerknal kon aflê. As u teenwoordig was toe die CMB uitgestraal is, kan u ook u deeltjiehorison bereken. Dit sou natuurlik baie kleiner wees as vandag, aangesien die lig in hierdie tyd slegs 380 000 jaar gereis het. As die Heelal nie uitgebrei het nie, sou hierdie horison natuurlik 380 000 ligjare wees, maar as gevolg van die uitbreiding is dit heelwat groter, ongeveer 850 000 ligjare.
Dit beteken dat, ten tye van die CMB, streke verder as 850 km nie die kans gehad het om in oorsaaklike kontak te kom nie.
Ons kan ook bereken hoe groot die hoek van 850 kly by die CMB sou opskort as dit vandag waargeneem word. Dit blyk 1.7º te wees. Dit wil sê, as die heelal net uitgebrei het soos ons dit vandag sien uitbrei - dws afhangend van die digtheid van die bekende komponente - moet kolle op die CMB-kaart geskei word deur 'n hoek $ theta> 1.7 ^ circ $ dieselfde.
Maar dit doen hulle.
Inflasie los hierdie probleem op deur te sê dat die heelal aanvanklik 'n baie, baie vinniger uitbreiding deurgemaak het, sodat streke baie, baie verder van mekaar af as wat die 850 kly in oorsaaklike kontak was. Selfs met inflasie is die deeltjiehorison nie oneindig nie. Dus op skale wat baie, baie groter is as die waarneembare heelal, kan dit onhomogeen wees.
Wat is (en is nie) wetenskaplik oor die multiversum nie
Artistieke indruk van 'n multiverse - waar ons heelal net een van vele is. Volgens die . [+] navorsing, wisselende hoeveelhede donker energie het min effek op die vorming van sterre. Dit laat die vooruitsig van lewe in ander universums ontstaan - as die Multiverse bestaan.
Jaime Salcido / simulasies deur die EAGLE-samewerking
Die heelal is alles wat daar ooit was, alles wat daar is, en alles wat daar ooit sal wees. Ten minste, dit is wat ons vertel word, en dit is wat geïmpliseer word deur die woord "Heelal" self. Maar wat ook al die werklike aard van die Heelal is, ons vermoë om inligting daaroor in te samel is fundamenteel beperk.
Dit is nog net 13,8 miljard jaar sedert die oerknal, en die topsnelheid waarmee enige inligting kan beweeg - die snelheid van die lig - is eindig. Alhoewel die hele heelal werklik oneindig kan wees, is die waarneembare heelal beperk. Volgens die toonaangewende idees van die teoretiese fisika kan ons heelal egter net een minuscule streek van 'n veel groter multiverse wees, waarin baie heelal, miskien selfs 'n oneindige aantal, vervat is. Sommige hiervan is werklike wetenskap, maar ander is net spekulatiewe, wensdenkery. Hier is hoe om te bepaal wat is watter. Maar eers 'n bietjie agtergrond.
Daar is 'n groot reeks wetenskaplike bewyse wat die beeld van die groeiende heelal ondersteun. [+] en die oerknal. Die hele massa-energie van die Heelal is vrygestel in 'n gebeurtenis wat minder as 10 ^ -30 sekondes duur, die mees energieke ding wat ooit in ons Heelal se geskiedenis voorgekom het.
Die heelal het vandag 'n paar feite daaroor wat relatief maklik is om ten minste met wetenskaplike fassiliteite van wêreldgehalte waar te neem. Ons weet dat die heelal besig is om uit te brei: ons kan eienskappe oor sterrestelsels meet wat ons beide hul afstand leer en hoe vinnig dit lyk asof dit van ons af wegbeweeg. Hoe verder weg hulle is, hoe vinniger lyk dit of hulle terugtrek. In die konteks van algemene relatiwiteit beteken dit dat die heelal uitbrei.
En as die heelal vandag uitbrei, beteken dit dat dit in die verlede kleiner en digter was. Ekstrapoleer ver genoeg, en u sal agterkom dat dinge ook meer eenvormig is (omdat swaartekrag tyd neem om dinge aanmekaar te laat saamtrek) en warmer (omdat kleiner golflengtes vir lig hoër energie / temperatuur beteken). Dit lei ons terug na die oerknal.
'N Illustrasie van ons kosmiese geskiedenis, van die oerknal tot nou, binne die konteks van. [+] die uitbreidende Heelal. Die eerste Friedmann-vergelyking beskryf al hierdie tydperke, van inflasie tot die oerknal tot in die hede en tot ver in die toekoms, selfs noukeurig.
Maar die oerknal was nie die begin van die heelal nie! Ons kan net betyds ekstrapoleer na 'n sekere tydvak voordat die oerknal se voorspellings breek. Daar is 'n aantal dinge wat ons in die heelal waarneem wat die oerknal nie kan verklaar nie, maar 'n nuwe teorie wat die oerknal oprig - kosmiese inflasie - wel.
Die kwantumswisselinge wat tydens inflasie voorkom, word oor die hele heelal uitgestrek, en wanneer. [+] inflasie eindig, word dit digtheidskommelings. Dit lei met verloop van tyd na die grootskaalse struktuur in die Heelal van vandag, sowel as die skommelinge in die temperatuur wat in die CMB waargeneem word.
E. Siegel, met beelde afgelei van ESA / Planck en die DoE / NASA / NSF interagentiteitstaakgroep oor CMB-navorsing
In die 1980's is 'n groot aantal teoretiese gevolge van inflasie uitgewerk, waaronder:
- hoe die saadjies vir grootskaalse strukture moet lyk,
- dat temperatuur- en digtheidsskommelings op skale groter as die kosmiese horison moet bestaan,
- dat alle streke van die ruimte, selfs met skommelinge, konstante entropie moet hê,
- en dat daar 'n maksimum temperatuur behaal moet word deur die warm oerknal.
In die negentiger-, 2000- en 2010-jare is hierdie vier voorspellings met groot presisie waarnemend bevestig. Kosmiese inflasie is 'n wenner.
Inflasie laat die ruimte eksponensieel uitbrei, wat baie vinnig kan lei tot enige bestaande. [+] geboë of nie-gladde spasie lyk plat. As die heelal gebuig is, het dit 'n krommingsradius wat honderde kere groter is as wat ons kan waarneem.
E. Siegel (L) Ned Wright se kosmologie-tutoriaal (R)
Inflasie vertel dat die heelal voor die oerknal nie gevul was met deeltjies, antipartikels en bestraling nie. In plaas daarvan was dit gevul met energie inherent aan die ruimte self, en die energie het die ruimte vinnig laat uitbrei, meedoënloos en eksponensiële. Op 'n stadium eindig inflasie, en al (of byna al) die energie word omgeskakel in materie en energie, wat aanleiding gee tot die warm oerknal. Die einde van inflasie, en wat bekend staan as die opwarming van ons heelal, is die begin van die warm oerknal. Die oerknal gebeur steeds, maar dit is nie die begin nie.
Inflasie voorspel die bestaan van 'n groot hoeveelheid onwaarneembare heelal buite die deel wat ons kan. [+] waarneem. Maar dit gee ons selfs meer as dit.
E. Siegel / Beyond The Galaxy
As dit die volledige verhaal was, sou ons net 'n uiters groot heelal gehad het. Dit sou oral dieselfde eienskappe hê, oral dieselfde wette, en die dele wat buite ons sigbare horison was, sou soortgelyk wees aan die plek waar ons is, maar dit sal nie tereg die multiversum genoem word nie.
Totdat, dit wil sê, jy onthou dat alles wat fisies bestaan, inherent kwantum van aard moet wees. Selfs inflasie, met al die onbekendes daar rondom, moet 'n kwantumveld wees.
Die kwantum van inflasie beteken dat dit in sommige "sakke" van die Heelal eindig en voortduur. [+] in ander. Dit moet van die metaforiese heuwel af rol tot in die vallei, maar as dit 'n kwantumveld is, beteken die verspreiding dat dit in sommige streke sal eindig terwyl dit in ander gaan.
E. Siegel / Beyond the Galaxy
As u dan vereis dat inflasie die eienskappe het wat alle kwantumvelde het:
- dat die eienskappe daarvan onsekerhede het,
- dat die veld beskryf word deur 'n golffunksie,
- en die waardes van daardie veld oor tyd kan versprei,
jy kom tot 'n verrassende gevolgtrekking.
Oral waar inflasie voorkom (blou blokkies), gee dit aanleiding tot eksponensieel meer gebiede met. [+] elke stap vorentoe in die tyd. Al is daar baie kubusse waar inflasie eindig (rooi X's), is daar baie meer streke waar inflasie in die toekoms sal voortduur. Die feit dat dit nooit tot 'n einde kom nie, maak inflasie 'ewig' sodra dit begin.
E. Siegel / Beyond The Galaxy
Inflasie eindig nie oral gelyktydig nie, maar eerder op geselekteerde, ontkoppelde plekke op enige gegewe tydstip, terwyl die spasie tussen daardie plekke steeds opblaas. Daar moet verskeie, enorme gebiede van die ruimte wees waar inflasie eindig en 'n warm oerknal begin, maar hulle kan mekaar nooit teëkom nie, aangesien hulle deur gebiede met opgeblazen ruimte geskei word. Waar ook al inflasie begin, sal dit byna 'n ewigheid verseker, ten minste plek-plek.
Waar inflasie vir ons eindig, kry ons 'n warm oerknal. Die deel van die heelal wat ons waarneem, is net een deel van hierdie streek waar inflasie geëindig het, met meer waarneembare heelal daarbuite. Maar daar is ontelbaar baie streke, almal ontkoppel van mekaar, met dieselfde presiese verhaal.
'N Illustrasie van veelvuldige, onafhanklike heelalle, wat oorsaaklik in 'n. [+] kosmiese oseaan wat altyd uitbrei, is een uitbeelding van die Multiverse-idee. In 'n streek waar die oerknal begin en inflasie eindig, sal die uitbreidingskoers daal, terwyl inflasie tussen twee sulke streke voortduur, en dit vir ewig sal skei.
Dit is die idee van die multiverse. Soos u kan sien, is dit gebaseer op twee onafhanklike, gevestigde en algemeen aanvaarde aspekte van die teoretiese fisika: die kwantum van alles en die eienskappe van kosmiese inflasie. Daar is geen bekende manier om dit te meet nie, net soos daar geen manier is om die onwaarneembare deel van ons heelal te meet nie. Maar daar is getoon dat die twee teorieë wat dit ten grondslag lê, inflasie en kwantumfisika, geldig is. As hulle reg is, is die multiversum 'n onvermydelike gevolg daarvan, en ons leef daarin.
Die multiverse-idee stel dat daar 'n arbitrêre groot aantal heelal soos ons eie is, maar. [+] dit beteken nie noodwendig dat daar 'n ander weergawe van ons is nie, en dit beteken beslis nie dat daar 'n kans is om 'n alternatiewe weergawe van jouself raak te loop nie. of enigiets van 'n ander heelal af nie.
So wat? Dit is nie 'n hele klomp nie, is dit? Daar is baie teoretiese gevolge wat onvermydelik is, maar waarvan ons nie seker kan weet nie, omdat ons dit nie kan toets nie. Die multiversum is een in 'n lang ry daarvan. Dit is nie 'n nuttige besef nie, maar net 'n interessante voorspelling wat uit hierdie teorieë val.
Waarom skryf so baie teoretiese fisici vraestelle oor die multiverse? Oor parallelle heelalle en hul verbinding met ons eie deur hierdie multiverse? Waarom beweer hulle dat die multiversum gekoppel is aan die snaarlandskap, die kosmologiese konstante, en selfs aan die feit dat ons heelal lewenslank ingestel is?
Want hoewel dit natuurlik 'n slegte idee is, het hulle geen beter idees nie.
Die snaarlandskap is miskien 'n boeiende idee wat vol teoretiese potensiaal is, maar dit is. [+] voorspel niks wat ons in ons heelal kan waarneem nie. Hierdie skoonheidsgedagte, gemotiveer deur 'onnatuurlike' probleme op te los, is op sigself nie genoeg om te styg tot die vlak wat die wetenskap vereis nie.
In die konteks van die stringteorie is daar 'n groot stel parameters wat in beginsel bykans enige waarde kan kry. Die teorie maak geen voorspellings vir hulle nie, dus moet ons dit met die hand inbring: die verwagtingswaardes van die string vacua. As u gehoor het van ongelooflike groot getalle soos die beroemde 10 500 wat in die stringteorie verskyn, is die moontlike waardes van die string vacua waarna hulle verwys. Ons weet nie wat dit is nie, of waarom hulle die waardes het wat hulle het nie. Niemand weet hoe om dit te bereken nie.
'N Voorstelling van die verskillende parallelle "wêrelde" wat in ander sakke van die. [+] multiverse.
In plaas daarvan, sê sommige mense: "dit is die multiverse!" Die denkrigting lui soos volg:
- Ons weet nie waarom die fundamentele konstantes die waardes het wat hulle het nie.
- Ons weet nie waarom die wette van fisika is wat dit is nie.
- String-teorie is 'n raamwerk wat ons fisiese wette met ons fundamentele konstantes kan gee, maar dit kan ons ander wette en / of ander konstantes gee.
- Daarom, as ons 'n enorme multiversum het, waar baie verskillende streke verskillende wette en / of konstantes het, kan een van hulle ons s'n wees.
Die groot probleem is dat dit nie net enorm spekulatief is nie, maar daar is geen rede nie, gegewe die inflasie en kwantumfisika wat ons ken, om aan te neem dat 'n opblaasbare ruimtetyd verskillende wette of konstantes in verskillende streke het.
Nie beïndruk met hierdie redenasie nie? Prakties niemand anders nie.
Hoe waarskynlik of onwaarskynlik was ons Heelal om 'n wêreld soos die Aarde te produseer? En hoe aanneemlik sou diegene wees. [+] die kans dat die fundamentele konstantes of wette wat ons heelal beheer, anders sou wees? 'N Gelukkige heelal, uit wie se omslag hierdie beeld geneem is, is so 'n boek wat hierdie kwessies ondersoek.
Geraint Lewis en Luke Barnes
Soos ek al voorheen verduidelik het, is die Multiverse wel nie 'n wetenskaplike teorie op sy eie. Dit is eerder 'n teoretiese gevolg van die wette van fisika soos dit vandag die beste verstaan word. Dit is miskien selfs 'n onvermydelike gevolg van daardie wette: as u 'n inflasionêre heelal het wat deur kwantumfisika beheer word, is dit iets waarmee u baie goed sal moet werk. Maar - net soos String Theory - het dit 'n paar groot probleme: dit voorspel niks wat ons waargeneem het nie en kan ook nie daarsonder verklaar nie, en dit voorspel ook niks definitief waarna ons kan gaan soek nie.
Visualisering van 'n kwantumveldteorieberekening wat virtuele deeltjies in die kwantumvakuum toon. . [+] Selfs in die leë ruimte is hierdie vakuumenergie nie-nul. Of dit dieselfde, konstante waarde in ander streke van die multiversum het, is iets wat ons nie kan weet nie, maar daar is geen motivering daarvoor nie.
In hierdie fisiese heelal is dit belangrik om alles in ag te neem en elke bietjie kennis te meet wat ons kan opdoen. Slegs uit die volledige beskikbare gegewens kan ons hoop om geldige, wetenskaplike gevolgtrekkings oor die aard van ons heelal te maak. Sommige van die gevolgtrekkings het implikasies wat ons miskien nie kan meet nie: die bestaan van die multiverse spruit daaruit voort. Maar as mense dan beweer dat hulle gevolgtrekkings kan maak oor fundamentele konstantes, die wette van die fisika of die waardes van string vacua, doen hulle nie meer wetenskap wat hulle bespiegel nie. Wensdenkery is geen plaasvervanger vir data, eksperimente of waarneembare nie. Wees bewus daarvan dat die multiversum 'n gevolg is van die beste wetenskap wat ons vandag beskikbaar het, totdat ons dit het, maar dit maak geen wetenskaplike voorspellings wat ons kan toets nie.
Inhoud
In 1967 het Andrei Sakharov [5] 'n stel van drie noodsaaklike voorwaardes voorgestel waaraan 'n interaksie wat baryon genereer, moet voldoen om materie en antimaterie teen verskillende snelhede te produseer. Hierdie toestande is geïnspireer deur die onlangse ontdekkings van die kosmiese agtergrondstraling [6] en CP-skending in die neutrale kaonstelsel. [7] Die drie nodige "Sakharov-voorwaardes" is:
Baryon nommer oortreding
Baryon-nommer is natuurlik 'n noodsaaklike voorwaarde om 'n oormaat barione bo anti-barione te produseer. Maar die oortreding van die C-simmetrie is ook nodig, sodat die interaksies wat meer barione produseer as anti-barione, nie gekompenseer kan word deur interaksies wat meer anti-barione produseer as barione nie. CP-simmetrie-oortreding is net so nodig omdat anders gelyke getalle linkshandige barione en regshandige anti-barione geproduseer moet word, sowel as gelyke getalle linkshandige barione en regshandige barione. Ten slotte moet die interaksies buite termiese ewewig wees, want anders sou CPT-simmetrie kompensasie verseker tussen prosesse wat die bariongetal verhoog en verminder. [8]
Tans is daar geen eksperimentele bewyse van deeltjie-interaksies waar die behoud van die bariongetal perturbatief gebreek word nie. Wiskundig is die kommutator van die baryongetal-kwantumoperator met die (steurende) standaardmodel Hamilton: nul: [B, H] = B H - H B = 0 < displaystyle [B, H] = BH-HB = 0>.Dit is egter bekend dat die standaardmodel die behoud van die bariongetal net nie-steurend oortree: 'n globale U (1) anomalie. Om rekenskap te gee van barionskending by baryogenese, kan sulke gebeurtenisse (insluitend verval van protone) in Grand Unification Theories (GUT's) en supersimmetriese (SUSY) -modelle voorkom via hipotetiese massiewe bosone soos die X-boson.
CP-simmetrie oortreding Wysig
Die tweede voorwaarde vir die opwekking van baryon-asimmetrie - skending van lading-pariteitsimmetrie - is dat 'n proses in 'n ander tempo kan gebeur as die eweknie teen antimaterie. In die standaardmodel verskyn CP-oortreding as 'n komplekse fase in die kwarkmengmatriks van die swak interaksie. Daar kan ook 'n nie-nul-CP-oortredingsfase in die neutrino-mengmatriks wees, maar dit word tans nie gemeet nie. Die eerste in 'n reeks basiese fisika-beginsels wat geskend is, was pariteit deur Chien-Shiung Wu se eksperiment. Dit het daartoe gelei dat die CP-oortreding in die Fitch-Cronin-eksperiment met neutrale kaons in 1964 bevestig is, wat gelei het tot die 1980 Nobelprys vir fisika (direkte CP-oortreding, dit is die oortreding van CP-simmetrie in 'n vervalproses, is later in 1999 ontdek) . As gevolg van CPT-simmetrie, vereis oortreding van CP-simmetrie skending van tydinversiesimmetrie, of T-simmetrie. Ondanks die toestemming vir CP-oortreding in die standaardmodel, is dit onvoldoende om rekening te hou met die waargenome baryon-asimmetrie van die heelal, gegewe die beperkinge op die oortreding van die baryongetal, wat beteken dat bronne buite die standaardmodel nodig is.
'N Moontlike nuwe bron van CP-oortreding is gevind by die Large Hadron Collider (LHC) deur die LHCb-samewerking gedurende die eerste drie jaar van LHC-bedrywighede (begin Maart 2010). Die eksperiment het die verval van twee deeltjies, die onderste Lambda (Λ,) geanaliseerb 0) en sy antipartikel, en die verspreidings van vervalprodukte vergelyk. Die data het 'n asimmetrie van tot 20% van die sensitiewe hoeveelhede CP-oortredings getoon, wat impliseer dat die CP-simmetrie verbreek is. Hierdie analise moet bevestig word deur meer data van daaropvolgende lopies van die LHC. [9]
Interaksies buite termiese ewewig
In die verval buite die ewewig, [10], sê die laaste voorwaarde dat die tempo van 'n reaksie wat baryon-asimmetrie genereer, minder moet wees as die tempo van uitbreiding van die heelal. In hierdie situasie bereik die deeltjies en die ooreenstemmende antipartikels nie termiese ewewig nie as gevolg van vinnige uitbreiding wat die voorkoms van paarvernietiging verminder.
Streke van die heelal waar antimateriale oorheers Edit
Nog 'n moontlike verklaring van die skynbare baryon-asimmetrie is dat materie en antimaterie in wese in verskillende, wye dele van die heelal geskei word. Daar word oorspronklik gedink dat die vorming van sterrestelsels teen die materie die baryon-asimmetrie verklaar, aangesien antimaterie-atome van 'n afstand nie onderskei kan word van materie-atome wat op dieselfde manier lig (fotone) produseer nie. Langs die grens tussen materie- en antimateriegebiede sou vernietiging (en die daaropvolgende produksie van gammastraling) egter waarneembaar wees, afhangende van die afstand en die digtheid van materie en antimaterie. Sulke grense sou, indien dit bestaan, waarskynlik in die diep intergalaktiese ruimte lê. Die digtheid van materie in die intergalaktiese ruimte is redelik goed gevestig op ongeveer een atoom per kubieke meter. [11] [12] Gestel dit is 'n tipiese digtheid naby 'n grens, kan die gammastraal-helderheid van die grensinteraksiesone bereken word. Geen sulke sones is opgespoor nie, maar 30 jaar se navorsing het grense gelê op hoe ver dit kan wees. Op grond van sulke ontledings word dit nou onwaarskynlik geag dat enige gebied binne die waarneembare heelal deur antimateriale oorheers word. [4]
Een poging om die gebrek aan waarneembare koppelvlakke tussen materie en gebiede wat deur antimaterie gedomineer word, te verklaar, is dat hulle geskei word deur 'n Leidenfrost-laag van baie warm materie wat geskep word deur die energie wat vrygestel word van vernietiging. Dit is soortgelyk aan die manier waarop water deur 'n laag verdampte dampe van 'n warm plaat geskei kan word, wat die verdamping van meer water vertraag. [ aanhaling nodig ]
Elektriese dipoolmoment Redigeer
Die teenwoordigheid van 'n elektriese dipoolmoment (EDM) in enige fundamentele deeltjie sou die pariteit (P) en die tyd (T) simmetrieë skend. As sodanig sou 'n EDM toelaat dat materie en antimaterie teen verskillende tempo's verval, wat lei tot 'n moontlike materie-antimaterie-asimmetrie soos vandag waargeneem. Daar word tans baie eksperimente gedoen om die EDM van verskillende fisiese deeltjies te meet. Alle metings stem tans ooreen met geen dipoolmoment nie. Die resultate plaas egter streng beperkinge op die skending van simmetrie wat 'n fisiese model kan toelaat. Die mees onlangse EDM-limiet, wat in 2014 gepubliseer is, was die ACME Collaboration, wat die EDM van die elektron met behulp van 'n gepulseerde thoriummonoksied (ThO) molekules gemeet het. [13]
Spieël teen die heelal Wysig
Die toestand van die heelal oortree nie die CPT-simmetrie nie, want die oerknal kan beskou word as 'n tweesydige gebeurtenis, beide klassiek en kwantummeganies, bestaande uit 'n heelal-anti-universele paar. Dit beteken dat hierdie heelal die lading (C), pariteit (P) en tyd (T) is van die anti-heelal. Hierdie paar het ontstaan uit die oerknal-tydperke, nie direk in 'n warm, bestralings-oorheersde era nie. Die anti-universum sou terugvloei in die tyd vanaf die oerknal, en sodoende groter word, en sou ook deur antimateriale oorheers word. Die ruimtelike eienskappe daarvan word omgekeer as dit in ons heelal vergelyk word, 'n situasie wat analoog is aan die skep van elektron-positronpare in 'n vakuum. Hierdie model, ontwerp deur fisici van die Perimeter Institute for Theoretical Physics in Kanada, stel voor dat temperatuurskommelings in die kosmiese mikrogolfagtergrond (CMB) te wyte is aan die kwantummeganiese aard van ruimtetyd naby die Big Bang-singulariteit. [14] Dit beteken dat 'n punt in die toekoms van ons heelal en 'n punt in die verre verlede van die anti-universum vaste klassieke punte sou bied, terwyl alle moontlike kwantumgebaseerde permutasies tussenin sou bestaan. Kwantumonsekerheid veroorsaak dat die heelal en die anti-universum nie presiese spieëlbeelde van mekaar is nie. [15]
Hierdie model het nie getoon of dit sekere waarnemings rakende die inflasiescenario kan weergee nie, soos om die eenvormigheid van die kosmos op groot skale te verklaar. Dit bied egter 'n natuurlike en reguit verklaring vir donker materie. So 'n heelal-anti-universele paar sal 'n groot aantal super-swaar neutrino's, ook bekend as steriele neutrino's, oplewer. Hierdie neutrino's kan ook die bron wees van onlangse waarnemings van kosmiese strale met 'n hoë energie. [16]
Die uitdagings vir die fisika-teorieë is om te verduidelik hoe om die oorheersing van materie bo antimaterie te produseer, en ook die grootte van hierdie asimmetrie. 'N Belangrike kwantifiseerder is die asimmetrie parameter,
Hierdie hoeveelheid hou verband met die totale getaldigtheidsverskil tussen barione en antibaryons (nB en n B , onderskeidelik) en die getaldigtheid van kosmiese agtergrondstralingsfotone nγ.
Volgens die oerknal-model het materie ontkoppel van die kosmiese agtergrondstraling (CBR) by 'n temperatuur van ongeveer 3000 kelvin, wat ooreenstem met 'n gemiddelde kinetiese energie van 3000 K / (10,08 × 103 K / eV) = 0,3 eV. Na die ontkoppeling is die totaal aantal CBR-fotone bly konstant. Daarom, as gevolg van ruimte-tyd-uitbreiding, neem die fotondigtheid af. Die fotondigtheid by ewewigtemperatuur T per kubieke sentimeter, word gegee deur
met kB soos die Boltzmann-konstante, ħ as die Planck-konstante gedeel deur 2 π en c as die snelheid van die lig in vakuum, en ζ(3) as die konstante van Apéry. By die huidige CBR-foton temperatuur van 2.725 K stem dit ooreen met 'n foton digtheid nγ ongeveer 411 CBR-fotone per kubieke sentimeter.
Daarom is die asimmetrie parameter η, soos hierbo omskryf, is nie die "goeie" parameter. In plaas daarvan gebruik die voorkeur-asimmetrieparameter die entropiedigtheid s,
omdat die entropiedigtheid van die heelal redelik konstant gebly het gedurende die grootste deel van sy evolusie. Die entropiedigtheid is
met bl en ρ as die druk en digtheid van die energiedigtheidstensor Tμν, en g* as die effektiewe aantal vryheidsgrade vir "masselose" deeltjies (in soverre mc 2 ≪ kBT hou) by temperatuur T,
vir bosone en fermione met gi en gj vryheidsgrade by temperature Ti en Tj onderskeidelik. Tans, s = 7.04nγ .
Die ontstaan van die heelal
Hierdie kunstenaarskonsep verteenwoordig kritiese tydperke in die ontwikkeling van die heelal volgens een teorie. Dit begin met 'n klein fraksie van 'n sekonde na die oerknal en gaan deur die manier waarop dit vandag lyk - 15 miljard jaar later. (NASA Goddard Space Flight Center)
Hoe en wanneer het die heelal begin? Geen ander wetenskaplike vraag is meer fundamenteel of ontlok so 'n lewendige debat onder navorsers nie. Niemand was per slot van rekening in die omgewing toe die heelal begin het nie, so wie kan sê wat regtig gebeur het? Die beste wat wetenskaplikes kan doen, is om die onfeilbaarste teorie uit te werk, gerugsteun deur waarnemings van die heelal. Die probleem is dat niemand tot dusver met 'n absoluut onbetwisbare verduideliking vorendag gekom het oor hoe die kosmos ontstaan het nie.
Die oerknal
Sedert die vroeë deel van die 1900's, het die verduideliking oor die ontstaan en lot van die heelal, die oerknalteorie, die bespreking oorheers. Voorstanders van die oerknal hou vol dat al die materie en energie in die bekende kosmos tussen 13 miljard en 15 miljard jaar gelede in 'n klein, kompakte punt ingeprop is. Volgens hierdie teorie was materie en energie destyds dieselfde, en was dit onmoontlik om die een van die ander te onderskei.
Aanhangers van die oerknal glo dat hierdie klein, maar ongelooflike digte punt van primitiewe materie / energie ontplof het. Binne sekondes het die vuurbal materie / energie uitgegooi teen snelhede wat die ligspoed nader. Later of later, miskien sekondes later, miskien jare later, het energie en materie uitmekaar begin skei en afsonderlike entiteite geword. Al die verskillende elemente in die heelal ontwikkel vandag uit die oorsprong van hierdie ontploffing.
Big Bang-teoretici beweer dat al die sterrestelsels, sterre en planete steeds die plofbare beweging van die oomblik van skepping behou en vinnig met mekaar wegbeweeg. Hierdie veronderstelling kom uit 'n ongewone bevinding oor ons naburige sterrestelsels. In 1929 kondig sterrekundige Edwin Hubble aan die Mount Wilson-sterrewag in Kalifornië aan dat al die sterrestelsels wat hy waargeneem het, van ons en van mekaar afneem met snelhede tot enkele duisende kilometer per sekonde.
Die Roodhift
Om die snelhede van hierdie sterrestelsels te klok, het Hubble die Doppler-effek benut. Hierdie verskynsel kom voor wanneer 'n bron van golwe, soos lig of geluid, beweeg ten opsigte van 'n waarnemer of luisteraar. As die bron van klank of lig na u toe beweeg, sien u dat die golwe in frekwensie styg: klank word hoër in toonhoogte, terwyl lig na die blou punt van die sigbare spektrum verskuif. As die bron van u af wegbeweeg, daal die golwe in frekwensie: klank word laer in toonhoogte en lig is geneig om na die rooi punt van die spektrum te skuif. U het dalk die Doppler-effek opgemerk toe u na 'n ambulanssirene luister: die geluid styg in die toonhoogte soos die voertuig nader kom, en val in die toonhoogte soos die voertuig wegjaag.
Om die lig van die sterrestelsels te ondersoek, het Hubble 'n spektroskoop gebruik, 'n toestel wat die verskillende frekwensies in die lig ontleed. Hy ontdek dat die lig van sterrestelsels ver in die ruimte afwaarts verskuif is na die rooi punt van die spektrum. Waar in die lug elke sterrestelsel gelê het, het dit nie saak gemaak nie & mdashall is rooi verskuif. Hubble het hierdie verskuiwing verduidelik deur tot die gevolgtrekking te kom dat die sterrestelsels aan die beweeg is, weg van die aarde af. Hoe groter die rooiverskuiwing, het Hubble aangeneem, hoe groter is die sterrestelsel en die spoed.
Sommige sterrestelsels het net 'n effense rooi verskuiwing getoon. Maar lig van ander is verby rooi in die infrarooi geskuif, selfs in mikrogolwe. Swakker, sterre sterrestelsels het blykbaar die grootste rooi verskuiwings gehad, wat beteken dat hulle die vinnigste van almal gereis het.
'N Uitbreidende heelal
As al die sterrestelsels dus van die aarde af wegbeweeg, beteken dit dan dat die aarde in die middel van die heelal is? Die einste draaikolk van die oerknal? Met die eerste oogopslag wil dit voorkom. Maar astrofisici gebruik 'n slim analogie om te verduidelik waarom dit nie is nie. Stel jou voor die heelal as 'n koek vol rosyne wat in 'n oond sit. Soos die koek gebak en rys, brei dit uit. Die rosyne binne begin uitmekaar versprei. As u een rosyntjie kon kies om na die ander te kyk, sou u sien dat hulle almal wegbeweeg van u spesiale rosyntjie. Dit sou nie saak maak watter rosyntjie u gepluk het nie, want al die rosyne word verder van mekaar af namate die koek uitsit. Wat meer is, die rosyne wat die verste weg is, sal die vinnigste wegbeweeg, want daar is meer koek om uit te brei tussen u rosyntjie en hierdie verafgeleë.
So gaan dit met die heelal, sê Big Bang teoretici. Sedert die oerknal-ontploffing, redeneer hulle, het die heelal uitgebrei. Die ruimte self brei uit, net soos die koek in hul analogie tussen die rosyne uitgebrei het. Maak nie saak of u miljarde kilometers van die aarde af of van 'n uitheemse planeet kyk nie, al die ander sterrestelsels beweeg van u af namate die ruimte uitbrei. Sterrestelsels verder van jou af beweeg vinniger van jou af, omdat daar meer ruimte tussen jou en daardie sterrestelsels uitbrei. Dit is hoe Big Bang-teoretici verklaar waarom lig uit die sterre sterrestelsels verder na die rooi punt van die spektrum verskuif word. In werklikheid gebruik die meeste sterrekundiges nou hierdie reël, bekend as die wet van Hubble, om die afstand van 'n voorwerp vanaf die aarde te meet en hoe groter die rooiverskuiwing, hoe verder is die voorwerp.
In 1965 het twee wetenskaplikes 'n groot ontdekking gemaak wat die Big Bang-teorie gestol het. Arno Penzias en Robert Wilson van Bell Telephone Laboratories het dowwe mikrogolfstraling opgespoor wat van alle kante van die hemel afkomstig was. Hulle en ander fisici het geteoretiseer dat hulle die nagloed van die ontploffing by die oerknal sien. Aangesien die oerknal die hele heelal op dieselfde oomblik in die tyd beïnvloed het, moet die nagloed die hele heelal deurdring en kan opgespoor word, ongeag in watter rigting u kyk. Hierdie nagloed word die kosmiese agtergrondstraling genoem. Die golflengte en eenvormigheid daarvan pas goed by ander sterrekundiges en wiskundige berekeninge oor die oerknal.
Hoe klonterig hou jy van jou heelal?
Die oerknal-model word egter nie eenvormig aanvaar nie. Een probleem met die teorie is dat dit 'n gladde heelal voorspel. Dit wil sê, die verspreiding van materie op groot skaal moet ongeveer dieselfde wees waar u ook al kyk. Geen plek in die heelal mag buitensporig klonterig wees nie.
Maar in 2001 kondig sterrekundiges die ontdekking aan van 'n groep sterrestelsels en kwasars wat meer as 125 miljoen miljoen kubieke ligjare se ruimte vul, en tans die grootste struktuur in die heelal is. In plaas van 'n eweredige verspreiding van materie, lyk dit asof die heelal groot leë ruimtes bevat wat deur dig gepakte materiaalstreke gepunt word.
Voorstanders van die oerknal beweer dat hul teorie nie gebrekkig is nie. Hulle voer aan dat swaartekrag van groot, ongemerkte voorwerpe in die ruimte (wolke van koue, donker materie wat ons nie met teleskope kan sien nie, of sogenaamde kosmiese snare), materie in polle lok. Ander sterrekundiges, wat steeds onwillig is om in onsigbare voorwerpe te glo net om 'n onverklaarbare probleem op te los, bevraagteken steeds die fundamentele aspekte van die Big Bang-teorie.
Ondanks sy probleme word die oerknal steeds deur die meeste sterrekundiges beskou as die beste teorie wat ons het. Soos met enige wetenskaplike hipotese, is meer waarneming en eksperimentering nodig om die geloofwaardigheid daarvan te bepaal. Vooruitgang wat wissel van sensitiewer teleskope tot fisika-eksperimente, behoort die kosmologiese debat gedurende die komende dekades meer brandstof te gee.
The Steady State Theory
Maar die oerknal is nie die enigste voorgestelde teorie rakende ons heelal se oorsprong nie. In die veertigerjare het 'n mededingende hipotese ontstaan, wat die Steady State-teorie genoem word. Sommige sterrekundiges het hulle op hierdie idee gewend bloot omdat daar destyds nie genoeg inligting was om die oerknal te toets nie. Die Britse astrofisikus Fred Hoyle en andere het aangevoer dat die heelal nie net eenvormig was in die ruimte nie; die mdashan-idee word die kosmologiese beginsel genoem en mdash maar ook onveranderlik in die tyd, 'n konsep wat die perfekte kosmologiese beginsel genoem word. Hierdie teorie was nie afhanklik van 'n spesifieke gebeurtenis soos die oerknal nie. Volgens die Steady State-teorie kan sterre en sterrestelsels verander, maar oor die algemeen het die heelal altyd gelyk soos hy nou lyk, en dit sal dit altyd doen.
Die oerknal voorspel dat as die sterrestelsels van mekaar afwyk, die ruimte geleidelik leër word. Die Steady State-teoretici erken dat die heelal besig is om uit te brei, maar voorspel dat nuwe materie voortdurend tot lewe kom in die ruimtes tussen die afnemende sterrestelsels. Sterrekundiges stel voor dat hierdie nuwe materiaal bestaan uit waterstofatome wat stadig in die oop ruimte saamsmelt om nuwe sterre te vorm.
Uiteraard het voortdurende skepping van materie vanuit die leë ruimte kritiek gekry. Hoe kan jy iets van niks kry nie? Die idee oortree 'n fundamentele wetenskap van fisika: die behoud van materie. Volgens hierdie wet kan materie nie geskep of vernietig word nie, maar slegs omskep word in ander vorms van materie, of in energie. Maar skeptiese sterrekundiges het dit moeilik gevind om die voortdurende skepping van materie direk te weerlê, omdat die hoeveelheid materiaal wat gevorm word onder die Steady State-teorie so baie klein is: ongeveer een atoom elke biljoen jaar vir elke paar kubieke voet ruimte.
Die Steady State-teorie misluk egter op een belangrike manier. As materie voortdurend oral geskep word, moet die gemiddelde ouderdom van sterre in enige deel van die heelal dieselfde wees. Maar sterrekundiges het gevind dat dit nie waar is nie.
Sterrekundiges kan uitvind hoe oud 'n sterrestelsel of ster is deur die afstand van die aarde te meet. Hoe verder weg van die aarde 'n voorwerp is, hoe langer het dit die lig van die voorwerp geneem om deur die ruimte te beweeg en die aarde te bereik. Dit beteken dat die verste voorwerpe wat ons kan sien ook die oudste is.
Neem byvoorbeeld kwasars, die klein ligpunte wat enorme hoeveelhede radioenergie afgee. Omdat die lig van kwasare so ver verskuif word na die rooi punt van die spektrum, gebruik sterrekundiges die wet van Hubble om te bereken dat hierdie kragstasies op 'n groot afstand van die aarde af is en dus baie oud is. Maar kwasars bestaan slegs op hierdie groot afstande en mdashnone word nader gevind. As die Steady State-teorie waar was, behoort daar sowel jong as ou kwasars te wees. Aangesien sterrekundiges nie kwasars gevind het wat onlangs gevorm is nie, kom hulle tot die gevolgtrekking dat die heelal mettertyd moes verander het. Die ontdekking van kwasars het die Steady State-teorie onvas gemaak.
Die plasma-heelal en klein knalle
Nie tevrede met die oerknal of die teorie oor die vaste toestand nie? 'N Minderheid sterrekundiges formuleer ander sienings oor die skepping van die heelal. Een model kom uit die gedagtes van die Nobelpryswenner Hannes Alfvà© n, 'n Sweedse plasmafisikus. Die model word die Plasma-heelal genoem en begin deur daarop te let dat 99 persent van die waarneembare heelal (insluitend die sterre) uit plasma bestaan. Plasma, 'n geïoniseerde gas wat elektrisiteit gelei, word soms die vierde toestand van materie genoem. Hierdie teorie verklaar dat die oerknal nooit plaasgevind het nie, en dat die heelal deurkruis word deur reusagtige elektriese strome en groot magnetiese velde.
Onder hierdie siening bestaan die heelal vir ewig, hoofsaaklik onder die invloed van 'n elektromagnetiese krag. So 'n heelal het geen duidelike begin en geen voorspelbare einde nie. In die Plasma-heelal kom sterrestelsels stadig oor 'n baie groter tydperk saam as in die Big Bang-teorie, wat miskien so lank as 100 miljard jaar duur.
Min bewyse vir die Plasma-heelal is afkomstig van direkte waarnemings aan die hemelruim. In plaas daarvan kom dit uit laboratoriumeksperimente. Rekenaarsimulasies van plasmas wat aan hoë-energie-velde onderwerp word, toon patrone wat soos gesimuleerde sterrestelsels lyk. Met behulp van werklike elektromagnetiese velde in die laboratorium kon navorsers ook die plasmapatrone wat in sterrestelsels gesien is, herhaal. Alhoewel dit 'n minderheidsbeskouing is, wen die Plasma-heelal guns by jonger, meer laboratoriumgerigte sterrekundiges wat harde empiriese bewyse waardeer bo wiskundige bewyse.
Intussen ontwikkel 'n ander groep sterrekundiges 'n bestendige-teorie wat in ooreenstemming is met astronomiese waarnemings. Net soos sy voorganger, stel hierdie bestendige teorie 'n heelal voor sonder begin en einde. Inteendeel, materie word voortdurend geskep deur 'n opeenvolging van & quotLittle Bangs, & quot wat moontlik met geheimsinnige kwasars geassosieer kan word. In hierdie nuwe teorie sal sterrestelsels vorm teen 'n tempo wat bepaal word deur die tempo waarteen die heelal uitbrei. Hierdie teoretici kan selfs rekening hou met die kosmiese agtergrondbestraling: hulle beweer dat die mikrogolwe eintlik uit 'n wolk van ysterdeeltjies kom en mdashand is nie die oorblywende effekte van een of ander oerontploffing nie.
Die einde van die heelal
Sal die heelal aanhou uitbrei? Sal dit net stop of selfs begin saamtrek? Die antwoord hang af van die hoeveelheid massa wat die heelal bevat. As die massa van die heelal 'n sekere belangrike waarde oorskry, moet die swaartekrag uiteindelik keer dat alles van alles wegvlieg.
Met genoeg massa sal die heelal uiteindelik swig voor die oorweldigende swaartekrag en weer ineenstort in 'n enkele punt en mdasha-teorie wat dikwels die Big Crunch genoem word. Maar sonder genoeg massa, sal die heelal aanhou uitbrei. Vanaf 2001 het baie wetenskaplikes tot die gevolgtrekking gekom dat laasgenoemde hipotese die waarskynlikste blyk te wees.
In 1998 het sterrekundiges 'n nog merkwaardiger legkaart gevind: dit lyk asof die heelal versnel terwyl dit uitbrei, asof dit deur 'n soort & quotantigravity & quot -krag getrek word. Ander sterrekundiges het hierdie bevinding sedertdien met behulp van verskillende metodes bevestig, en het die bestaan van hierdie geheimsinnige en donker energie heeltemal bevestig. & Quot
Hoe sneeuvlokkies vorm
Sneeuvlokkies is kristalle van water met die chemiese formule H2O. Daar is verskillende maniere waarop watermolekules met mekaar kan bind en stapel, afhangende van die temperatuur, lugdruk en die konsentrasie van water in die atmosfeer (humiditeit). Oor die algemeen dikteer die chemiese bindings in die watermolekule die tradisionele ses-kantige sneeuvlokkie-vorm. Wanneer 'n kristal begin vorm, gebruik dit die aanvanklike struktuur as basis om takke te vorm. Die takke kan aanhou groei, of hulle kan smelt en hervorm, afhangende van die omstandighede.
Wetenskaplikes verbaas deur die natuurwette
Deur EveryStudent.com
Die natuurwette is nie net op die aarde van toepassing nie. Ons hele heelal volg dieselfde wette. En hierdie wette verander nooit.
U koffie wat op 'n toonbank gelaat word, sal altyd koel word. Swaartekrag bly bestendig, nooit lukraak nie. Die spoed van die lig bly konstant. Die aarde draai binne 24 uur. (Dit is so presies dat ons die jaar weet wat ons nodig het om 'n skrikkel-sekonde by ons wêreldhorlosie te voeg om dit op datum te hou.)
Lyk dit nie vreemd dat ons heelal so ordelik is nie? Hoekom is dit?
Kosmoloog Sean Carroll sê: ''n Wet van die fisika is 'n patroon wat die natuur sonder uitsondering gehoorsaam.' 1
Wetenskaplikes aanvaar vandag die idee dat die heelal volgens wette funksioneer. Die hele wetenskap is gebaseer op wat die skrywer James Trefil die beginsel van universaliteit noem: 'Dit sê dat die natuurwette wat ons hier en nou in ons laboratoriums ontdek, waar is in die heelal en dat dit vir alle tyd van krag was.' 2
Daar is meer. Terwyl wetenskaplikes opteken wat hulle waarneem, gebruik hulle meestal nie net woorde en paragrawe nie. Die natuurwette kan met getalle gedokumenteer word. Dit kan gemeet en bereken word in die taal van wiskunde.
Die grootste wetenskaplikes is getref deur hoe vreemd dit is. Daar is geen logiese noodsaaklikheid vir 'n heelal wat reëls gehoorsaam nie, wat nog te sê een wat hom aan die reëls van wiskunde hou. Die ligspoed meet dieselfde 186,000 myl per sekonde, maak nie saak of die lig van 'n kind se flitslig of 'n ster wat sterrestelsels is, afkomstig is nie. Wiskundig is daar 'n presiese ligspoed wat nie verander nie.
Natuurkundige Eugene Wigner bely dat die wiskundige onderbou van die natuur 'iets is wat grens aan die geheimsinnige en daar is geen rasionele verklaring daarvoor nie.' 3 Richard Feynman, 'n Nobelpryswenner vir kwantumelektrodinamika, het gesê: "Waarom die natuur wiskundig is, is 'n raaisel. Die feit dat daar hoegenaamd reëls bestaan, is 'n soort wonderwerk." 4
Hierdie verbasing spruit uit die erkenning dat die heelal nie so hoef te optree nie. Dit is maklik om u voor te stel 'n heelal waarin toestande onvoorspelbaar van oomblik tot oomblik verander, of selfs 'n heelal waarin dinge in en uit bestaan. In plaas daarvan hou wetenskaplikes vas aan hul jarelange geloof in die fundamentele rasionaliteit van die kosmos.
Natuurkundige Paul C. Davies sê: "om wetenskaplikes te wees, moes jy glo dat die heelal bestuur word deur betroubare, onveranderlike, absolute, universele, wiskundige wette van 'n ongespesifiseerde oorsprong. Jy moet glo dat hierdie wette gewen het ons kan nie môre wakker word om die hitte wat van koud na warm vloei, of die ligsnelheid wat per uur verander, te vind nie. Oor die jare heen het ek gereeld vir my fisikuskollegas gevra waarom die fisiese wette dit is ?. Die gunsteling antwoord is: 'Daar is geen rede dat hulle is wat hulle is nie - dit is dit net.' "5
Selfs met verloop van tyd bly hierdie wette konsekwent. Dieselfde natuurwette wat ons op aarde vind, regeer ook 'n ster miljarde ligjare weg. In 'n onlangse studie is bevestig: 'Een van die belangrikste getalle in die fisika, die proton-elektron massaverhouding, is dieselfde in 'n sterrestelsel van ses miljard ligjare daarvandaan, soos dit hier op aarde is, volgens nuwe navorsing wat die debat lê of die natuurwette op verskillende plekke in die heelal verskil. ' 6
Die hele moderne wetenskap berus in die oortuiging dat rasionele wette in die heelal bestaan. Die hoofkategorie moderne wetenskaplikes wat die verkenning en ontdekking van hierdie wette aangemoedig het, was mans en vroue wat geglo het in die bestaan van 'n almagtige God. Hoekom? Hulle het die heelal in die vooruitsig gestel om wette te volg in ooreenstemming met die rasionaliteit en majesteit van God die Skepper. Net soos God konsekwent is, onveranderlik, is daar 'n konstante aard van die wetenskap. Hulle het geglo dat God die heelal volgens goddelike rede en met heerlike skoonheid wettig laat werk het.
Dit verskil heeltemal van mense wat in verskeie gode geglo het, wat elkeen die heelal beïnvloed deur hul eie gril of temperament. In politeïstiese samelewings was die gode teenstrydig en ondeurgrondelik, en die natuur word bestuur deur gode wat nie geken kon word nie. Die heelal het gedra, so hulle het gedink, in soveel geheim as hul gode, met min gedagte dat dit anders kon wees. Die konsep van 'n ontdekbare, intelligente, ordelike heelal wat rasioneel en voorspelbaar was, was eenvoudig nie in hul wêreldbeskouing nie.
Volgelinge van Christus, daarenteen, het geglo dat God rasioneel, wys en gewillig was om bekend te word, omdat hulle gesien het dat hy in Jesus Christus openbaar word. Dwarsdeur die Bybel is uitsprake soos:
"Want wat [God] kan weet, is vir hulle [mense] duidelik, omdat God dit aan hulle getoon het. Want sy onsigbare eienskappe, naamlik sy ewige krag en goddelike natuur, is duidelik gesien sedert die skepping van die wêreld , in die dinge wat gemaak is. ' 7
Die grootste vooruitgang van die moderne wetenskap kom van mense wat geglo het wat die Skrif oor die Here sê.
"Alle dinge is deur Hom en vir Hom geskape. En Hy is voor alles, en in Hom hou alles by." 8
Hulle het geglo dat God alles geskep het en dit op 'n rasionele manier beveel het, vir die mens se ontdekking en voordeel, en tot eer van God dat ons sy mag en majesteit sou erken as ons sy magtige skeppingsdade waargeneem het. "Newton en sy tydgenote het geglo dat hulle wetenskaplik besig was om die goddelike plan vir die heelal te ontbloot in die vorm van die onderliggende wiskundige orde." 9
Van die voorste wetenskaplikes wie se werk deur hul geloof gemotiveer is, was: Copernicus, Kepler, Galileo, Brahe, Descartes, Boyle, Newton, Leibniz, Gassendi, Pascal, Mersenne, Cuvier, Harvey, Dalton, Faraday, Herschel, Joule, Lyell, Lavoisier. , Priestley, Kelvin, Ohm, Ampere, Steno, Pasteur, Maxwell, Planck, Mendel.
Hierdie wetenskaplikes was oortuig dat God 'n wonderlike heelal geskep het wat wiskundig gemeet kon word, wat tot presiese en waardevolle ontdekkings gelei het. Dit het gelei tot ontdekkings soos die derde wet van Kepler dat die vierkant van die tyd van die rewolusie van 'n planeet eweredig is aan die kubus van sy gemiddelde afstand van die son. Hoe sou iemand dit kon agterkom? Kepler het dit grotendeels gedoen omdat hy oortuig was dat daar 'n pragtige wiskundige verhouding moes wees wat verborge was en wag om ontdek te word - in plek gestel deur 'n ordelike God wie se verstand veel wyer is as ons s'n.
Vandag veronderstel selfs die sekulêrste wetenskaplikes dat die natuur nie net orde bevat nie, maar ook eenvoud en skoonheid.
Die vraag agter wetenskaplike strewes is wettig. waarom is die heelal ordelik? Vir baie van die fisici, kosmoloë en bioloë, wat die grondslag van die moderne wetenskap gelê het, was daar 'n duidelike antwoord: daar bestaan 'n Skepper van alle dinge wat die rasionele, liefdevolle God is, wat homself voortdurend aan die mensdom openbaar en die heelal handhaaf. deur sy eie krag. 10
Raadpleeg "Is daar 'n God?" Vir ander bewyse vir die bestaan van God.
Gedeeltes van hierdie artikel oor die konstante aard van die wetenskap is aangepas uit Dinesh D'Souza, Wat is so wonderlik aan die Christendom, Regnery Publishing, Inc., 2007, hoofstuk 11.
Die skepping van die onbekende streke
Thrawn Ascendancy: Chaos Rising was die eerste Star Wars boek wat in die onbekende streke bekend staan, bekend as 'die chaos' vir die spesies wat daar woon, en dit het aan die lig gebring dat hierdie gebied van die ruimte eens normaal was - en inderdaad dat die inwoners van die chaos vroeër in staat was om met die sterrestelsel se ander inwoners.
"Die chaos was nie altyd so nie, of so het die legendes gegaan. Eens, met die aanbreek van die ruimtereis, was dit nie moeiliker om tussen een van die sterre te beweeg nie as om nou in die Ascendancy te reis. Maar dan, millennia gelede, het 'n reeks gekettingde supernova-ontploffings dwarsdeur die streek groot massas teen hoë snelhede tussen die sterre laat tuimel, waarvan sommige asteroïdes of hele wêrelde afgebreek het, terwyl ander meer supernovas laat opvlam het met hul impak op die ligsnelheid. hierdie massas, tesame met streke met swaar elektromagnetiese vloed, het gelei tot die voortdurend veranderende hipervlakke wat enige reis langer as 'n paar sterstelsels moeilik en gevaarlik gemaak het. '
Die onbekende streke word dus die beste verstaan as 'n groot ruimte wat eintlik van die res van die sterrestelsel afgesny is. Maar die verskynsel wat hulle geskep het - hierdie "reeks gekettingde supernova-ontploffings"- klink nogal vreemd. Dit is 'n ramp op 'n skaal wat nog nooit voorheen of sedertdien gesien is nie Star Wars sterrestelsel - en dit was miskien glad nie natuurlik nie.
Leef ons in 'n spesiale deel van die heelal?
Ons het al gepraat oor hoe u in die middel van die heelal woon. Ek gaan nie sê dat die hele heelal om jou draai nie ... maar ons weet albei dat dit wel gebeur. Beteken dit dus dat daar iets spesiaals is aan die plek waar ons woon? Dit is 'n redelike denkrigting, en dit is hoe die moderne wetenskap sy begin gekry het. Die eerste sterrekundiges het aangeneem dat die son, maan, planete en sterre om die aarde wentel. Dat die aarde 'n baie spesiale en unieke plek was, anders as die res van die heelal. Maar toe sterrekundiges die aard van die wette van die fisika begin uitpluis, het hulle besef dat die aarde nie so spesiaal was as wat hulle gedink het nie. In werklikheid is die natuurwette wat die magte op aarde regeer, oral in die heelal dieselfde. Terwyl Isaac Newton die swaartekragwette hier op aarde ontwrig het, het hy besef dat dit dieselfde kragte moes wees wat die Maan om die Aarde laat gaan het, en dat die planete om die Son moes gaan. Dat die lig van die son dieselfde verskynsel is as die lig van ander sterre.
ESO se La Silla-sterrewag in die noorde van Chili. Krediet: Iztok Bon? Ina / ESO
Wanneer sterrekundiges die heelal op die grootste skaal beskou, neem hulle aan dat dit homogeen en isotroop is. Tegniese woorde, ek weet, so dit is wat dit beteken. As sterrekundiges sê dat die heelal homogeen is, beteken dit dat waarnemers in enige deel van die heelal ongeveer dieselfde siening sal sien as waarnemers in enige ander deel. Daar kan plaaslike verskille wees, soos ons meestal skadelose planeet Aarde, wat wentel om die toekomstige verloop van 'n interstellêre omleiding. Of 'n woestynplaneet met twee sonne, of 'n moerasagtige wêreld in die Dagobah-stelsel. Op die kleinste skaal sal hulle anders wees. Maar as u na groter en groter skale beweeg, is dit net planete, sterre, sterrestelsels, sterrestelsels en swart gate. En as jy jou oë nie fokus nie, lyk dit heeltemal dieselfde. Isotropies beteken dat die Heelal in alle rigtings dieselfde lyk. As u alleen in die kosmiese leem sweef, kan u links, regs, op, afwaarts na die rand van die waarneembare heelal kyk en sterrestelsels, sterrestelsels en uiteindelik die kosmiese mikrogolfagtergrondstraling in alle rigtings sien. Elke rigting lyk dieselfde. Dit word die kosmologiese beginsel genoem, en dit is een van die fondamente van sterrekunde, want dit beteken dat ons 'n kans het om die fisiese wette van die heelal te verstaan. As die Heelal nie homogeen en isotroop was nie, sou dit beteken dat die fisiese wette soos ons dit verstaan onmoontlik is om te begryp. Net oor die kosmologiese horison kan die swaartekrag in omgekeerde rigting optree, die spoed van die lig dalk stadiger wees as die loopspoed en eenhorings kan werklik wees. Dit kan waar wees, maar ons moet aanvaar dat dit nie is nie. En ons huidige waarnemings, ten minste tot 13,8 miljard ligjare rondom ons in alle rigtings, bevestig dit.
Die Hubble-teleskoop en die uitsig op Omega Centauri. Krediet: NASA / ESA / die Hubble SM4 ERO-span
Alhoewel ons nie op 'n spesiale plek in die Heelal woon nie, leef ons wel in 'n spesiale tyd in die Heelal. In die verre toekoms, miljarde of selfs triljoene jare van nou af, sal sterrestelsels so vinnig van ons af wegvlieg dat hul lig ons nooit sal bereik nie. Die kosmiese mikrogolfstraling van die agtergrond sal tot dusver rooi verskuif word dat dit heeltemal onopspoorbaar is. Toekomstige sterrekundiges sal geen idee hê dat daar ooit 'n groter kosmologie buite die Melkweg self was nie. Die bewyse van die oerknal en die voortdurende uitbreiding van die heelal sal vir ewig verlore gaan. As ons nie toevallig gelewe het nie, binne miljarde jare na die begin van die heelal, sou ons nooit die waarheid weet nie. Ons kan nie spesiaal voel oor ons plek in die heelal nie, dit is waarskynlik dieselfde waar u ook al gaan. Maar ons kan spesiaal voel oor ons tyd in die heelal. Toekomstige sterrekundiges sal nooit die kosmologie en geskiedenis van die kosmos verstaan soos ons dit nou doen nie.
Modelle van die oorsprong van die heelal
Geneem uit 'n toespraak op die eerste openbare vergadering van die Victoriaanse tak van die Creation Science Association. Die skrywer is dr. John Rankin. Hy verwerf 'n Ph.D in wiskundige fisika op die gebied van kosmologie vir 'n proefskrif getiteld & lsquoProtogalaxy Formation & rsquo.
Dit is die menslike natuur om nuuskierig te wees oor hoe dinge begin het. Hier sal ons kyk na die oorsprong van alle dinge, die oorsprong van die heelal. Die omvang van hierdie onderwerp is geweldig. Op hierdie kosmologiese skaal is ons drywende lewensstasie, planeet Aarde, totaal onbeduidend, met 'n radius van slegs sesduisend kilometer. Net so ook vir die maan, die son en die hele sonnestelsel wat die komete verdiskonteer, binne 'n straal van slegs 6 miljard kilometer. (Die Amerikaanse & lsquobillion & rsquo word hier gebruik, wat duisend miljoen is en gelykstaande is aan die Engelse & lsquomilliard & rsquo.) As ons die oorsprong van die heelal oorweeg, is daar selfs voorwerpe van die grootte van ons Melkwegstelsel met sy miljarde sterre wat binne 'n radius van 'n miljard is miljard kilometer is van onbeduidende grootte. Ons oorweeg hier die oorsprong van al die sterrestelsels wat die metagalaksie vorm (dit wil sê die hele bekende heelal). Dit is dus gepas om na te dink oor die aard van die metagalaksie.
Eerstens sy verbasende grootte. Die grootste optiese teleskope reik uit deur die diepte van die ruimte tot 'n afstand van 10 miljard ligjare, en 'n radioteleskoop soos die Australiese teleskoop van Parkes neem hemelse voorwerpe tot anderhalf keer hierdie afstand waar. Laat & rsquos 'n vinnige metrieke omskakeling doen. 'N Ligjaar is die afstand wat die lig in een jaar kan aflê, wat ongeveer tien duisend miljard kilometer is. Die bekende heelal het dus 'n radius van 150 duisend miljard miljard kilometer.
Tweedens word die massa van die metagalaksie bereken op 10 miljard miljard miljard ton. As hierdie enorme massa eweredig oor die hele volume van die metagalakse versprei word, sal ons 'n beter vakuum hê as wat in die laboratorium geproduseer kan word! Dit gee ons 'n idee van die grootte van die heelal.
Derdens bestaan die bekende heelal uit 'n miljard wervelende sterrestelsels wat elk so verskillend verskil as die mense wat die planeet Aarde bewoon, en elkeen bestaan uit honderd biljoen sterre, weer eens elkeen elkeen anders. As ons nou besin oor die omvang van die Kosmos, moet ons, buiten die ingewikkelde struktuur en die akkuraatheid van sy bewegings, ook rekening hou met die enorme hoeveelheid inligting wat daarin uitgewissel word. Elektromagnetiese straling (d.w.s. lig) van sterre stel ons byvoorbeeld in kennis van hul temperatuur, radius, chemiese samestelling, bewegings, ensovoorts. Pulsars, kwasars, neutronsterre, swart gate en ander eksotiese hemelvoorwerpe straal seine teen kolossale kragsnelhede uit. Daar is neutrino-seine en -inligting wat in die gamma-strale en gravitasiestraling in die heelal spoed.
Om te verduidelik waar dit alles vandaan kom, moet ons 'n wetenskaplike model opstel waarmee 'n raamwerk van idees bedoel word wat ons help om te verstaan hoe bekende wetenskaplike feite in 'n algehele tydsreeks kan pas. Daar is twee breë soorte modelle: evolusiemodelle en skeppingsmodelle. Kom ons definieer hierdie terme. Die Webster-woordeboekdefinisie van & lsquoevolution & rsquo is: 'n Deurlopende progressie van ongeorganiseerde eenvoud tot georganiseerde kompleksiteit en die ontwikkeling van 'n rudimentêre na 'n meer komplekse toestand. En & lsquocreation & rsquo word gedefinieer as die daad om die wêreld tot stand te bring.
Met 'n evolusionêre model word dus die algemene idee bedoel dat die Aarde, die Heelal en alle dinge in hul huidige vorm gekom het deur 'n stadige geleidelike proses van selftransformasie en 'n sentraal-rudimentêre chaos van elementêre materie oor miljarde en miljarde jare in die huidige kompleks. , ingewikkelde Kosmos wat ons vandag ken. Terwyl met 'n skeppingsmodel die idee bedoel word dat die Heelal deur 'n spesiale voltooide prosesse tot stand gebring is as 'n funksionerende, volledige en gebalanseerde geheel en sedertdien verswak en in wanorde verval het. Die twee filosofiese standpunte staan in teenstelling met al die evolusiemodelle dat die heelal van chaos na kosmos gaan, terwyl die skeppingsmodel sê dat dit van kosmos na chaos gaan.
Voordat ons na die verskillende modelle begin kyk, moet ons 'n paar gewilde wanopvattings opklaar. Laat ons drie mites noem:
Mite 1: & lsquoScience bied absolute waarheid & rsquo
Wetenskap is die liggaam van stelselmatige kennis van fisiese verskynsels wat verkry word deur die wetenskaplike metode, dit is die navorsingsmetode wat gekenmerk word deur:
- duidelike definisie van die probleem
- insameling van relevante data
- induksie van 'n hipotese
- empiriese toetsing van afleidings uit die hipotese
Die voorspellings van die wetenskap is dus nie die absolute waarheid nie, en 'n hipotese kan slegs bestaan totdat dit deur een enkele feit weerlê word. Wetenskapsteorieë verander altyd.
Mite 2: & lsquoAlle wetenskaplikes glo in Evolusie & rsquo
Dit is nie waar nie, want daar is duisende wetenskaplikes en opgeleide professionele persone wat oortuig is dat evolusie nie die regte verduideliking is van hoe dinge ontstaan het nie. Hulle dring daarop aan dat die feite van die wetenskap objektief en billik gekyk word, en meer ondersteuning gee aan die idee van spesiale skepping. Die internasionale Creation Research Society bestaan byvoorbeeld uit meer as 600 houers van 'n Master & rsquos of Doctor & rsquos-graad in wetenskap, wat almal hierdie siening huldig.
Mite 3: & lsquoEvolusie is wetenskaplik en daarom gebaseer op feit, terwyl die skepping godsdienstig is, en dus gebaseer is op blinde geloof & rsquo
Nie evolusie of skepping kan as 'n wetenskaplike teorie getoets word nie, daarom moet gelowiges in evolusie of skepping enige siening deur geloof aanvaar.
Die idee agter evolusie is Materialisme, 'n geloof wat deur geloof aanvaar word. Materialisme is die beskouing van die wêreld wat materie en die wette van fisika as die enigste relevante werklikheid beskou. Aan die ander kant is die geloof onder die skepping teïsme, veral Bybelse teïsme. Teïsme is die wêreldbeskouing wat 'n oneindige persoonlike Gees buite die fisiese ryk as die bron van alle werklikheid sien. Dit is dan duidelik dat evolusie en skepping ewe godsdienstig is. Elkeen vereis geloof in 'n basiese filosofiese of godsdienstige begrip van die wêreld.
Nie evolusie of skepping kan getoets word nie, want niemand het dit wat in die antieke geskiedenis van die aarde of die heelal gebeur het, waargeneem en kan herhaal nie. Die gegewens wat deur die waarneming en eksperimentering in die huidige wêreld versamel is en as ondersteuning van die een of ander oorsprongsteorie gevorder is, is omstandigheidsgetuienis. Hiermee bedoel ek dat die betekenis of interpretasie wat aan die gegewe gegee word, sterk afhang van die voorveronderstellings van die tolk. Verder kan enige beswaar teen 'n teorie van oorsprong beantwoord word deur 'n addisionele aanname. Dit word 'n sekondêre aanname genoem en dit doen afbreuk aan die geloofwaardigheid van die teorie. Teorieë van oorsprong, hetsy evolusionêr of kreasionisties, kan dus nie deur middel van eksperimentele toets onuitspreeklik bewys word nie. Daarom is dit buite die gebied van die regte wetenskap, alhoewel wetenskaplike data gebruik kan word om die een of ander model te steun en geloofwaardigheid te gee.
Kom ons kyk kortliks na die geskiedenis van kosmogoniese idees. Die antieke skeppingsmitologieë van heidense nasies wat die Bybel nie ontvang het nie, staan in kontras met die rasionele verklaring van oorsprong soos in die Bybel gegee. Van die 17de eeu af is daar 'n aantal evolusie-hipoteses voorgestel wat die oorsprong van die heelal en mdashor eerder verklaar het as wat destyds bekend was. Maar namate die kennis toeneem en die mens & rsquos-opvatting oor die heelal uitgebrei het, is die modelle in diskrediet gebring. Klein veranderinge was gewoonlik onvoldoende. Hulle moes afgekeur word en nuwe modelle uitgedink word. So het ons die Cartesiese hipotese, Swedeborg & rsquos Nebulêre hipotese, Kant & rsquos Nebulêre hipotese, Buffon & rsquos Botsingshipotese, Laplace & rsquos Nebulêre hipotese, Darwin & rsquos Getyhipotese, Jean-Jeffreys Hypotese en hipotese, Hypotese, hipotese en hipotese Dit was Immanuel Kant wat met trots gesê het & lsquoGive me matter en ek sal 'n wêreld daaruit konstrueer. & Rsquo Sy wêreld word nie meer ernstig oorweeg nie. In werklikheid het geen stelsel van evolusionêre kosmologie wat deur die mens bedink is, oorleef as dit eers voldoende tyd gegee is om aan te toon dat dit die moeite werd is nie. Dit is blykbaar baie makliker om 'n evolusieteorie voor te stel as om dit te verdedig. Uiteindelik is die enigste uitsprake oor die oorsprong wat die toets van die tyd deurstaan het, die wat in die Woord van God geopenbaar word.
Ons sal vier moderne evolusionêre modelle van die ontstaan van die heelal in meer besonderhede bespreek.
Ouer-atoomhipotese
Eerstens het ons die Primeval Atom Hypothesis wat in 1927 deur George Lemaitre, 'n Belgiese Jesuïet, uiteengesit is. Die Lemaitre-model is 'n spesiale oplossing van die Einstein 4-dimensionele geboë ruimtegravitasieveldvergelykings. Volgens hierdie model is die heelal die gevolg van die radioaktiewe verbrokkeling van 'n reusagtige superster van die grootte van die Aarde en 'n wentelbaan van 150 miljoen kilometer in radius. Hierdie superatoom het slegs uit neutrone bestaan wat dig verpak was en het 'n kort bestaan gehad wat ooreenstem met die neutron & rsquos-halfleeftyd van 13 minute. Na die ontploffing was daar drie fases in die evolusie van die heelal:
vertraging as gevolg van swaartekrag tot 'n onstabiele kusfase
hernieude uitbreiding wat ons nou waarneem in die Doppler-rooi verskuiwings van sterre in die verte.
Lemaitre het ook daarop gewys dat sy model die raaiselagtige kosmiese strale kan verklaar as die & lsquofossil strale & rsquo wat voortspruit uit die oorspronklike ontploffing en steeds & lsquotestify tot die oeraktiwiteit van die kosmos & rsquo. Kosmiese strale word egter deesdae geglo dat hulle van galaktiese oorsprong is, naamlik as uitstralings uit supernovas.
Hierdie model word nie meer deur die wetenskaplike gemeenskap as realisties aanvaar nie. Een van die redes was dat daar gehoop is dat die uitkykperiode, fase (ii), lank en stabiel genoeg sou wees om sterrestelsels te laat vorm deur gravitasiekondensasie van die chaotiese gasse wat die model gevul het. Daar is egter deur ingewikkelde berekeninge gevind dat fase (ii) baie onstabiel was en dat selfs die geringste vorming van die proto-sterrestelsel dit sou oorskakel in fase (iii) waarin proto-sterrestelsels nie die plofbare gasse kon oorleef nie. Verder gebruik die Lemaitre & rsquos-model die hipotetiese kosmologiese konstante. Dit is wetenskaplik verkieslik om die eksperimentele en waarnemings gevestigde wette van die fisika te behou, eerder as om dit te verander met terme wat nog nie in laboratoriumeksperimente waargeneem kan word nie. Ook die oorsprong van die superatoom is onverklaarbaar.
Oerknal-model
Die Primeval Atom Hypothese is grotendeels verdring deur die Big Bang Model wat George Gamow in 1947 voorgehou het. Hy het baie gewilde boeke geskryf met & lsquohomey & rsquo-analogieë om die teorie op 'n effektiewe manier te bevorder. As gevolg hiervan geniet die oerknal-model vandag waarskynlik 'n wyer aanvaarding as enige ander kosmogonie van die heelal, in die verlede of in die huidige, met die uitsondering van spesiale skepping.
Die waarneembare heelal van sterrestelsels blyk uit te brei en dit impliseer dat al die materie in die heelal ongeveer tien miljard jaar gelede op dieselfde plek was. The Big Bang Theory neem aan dat dit so was. Die oer vuurmateriaal is deur Gamow & lsquoylem & rsquo genoem en het bestaan uit materie en bestraling by 'n temperatuur van miljarde grade en digtheid van 10 14 g / cc (dit wil sê 100 biljoen keer die digtheid van water). Dit was in 'n baie kleiner volume as Lemaitre & rsquos superatom en die ontploffing was hewiger. Dit het waterstofgas in alle rigtings gestuur. Die waterstof word deur die gravitasie afgekoel en in die sterrestelsels gekondenseer, dan die sterre wat ons vandag sien. Die universele uitbreiding sal vir ewig voortduur en uiteindelik sal selfs die helderste sterrestelsels te flou wees om waargeneem te word. Gamow bied ook 'n uiteensetting van hoe die ylem self gevorm het. Die pre-ylem toestand van die heelal was 'n sametrekking van ewigheid en die spieëlbeeld van die post-ylem toestand, en die oerknal het 'n elastiese terugslag tussen die twee state voorgestel. Hannes Alfven, professor in plasmafisika en kosmoloog, is sterk teen die idee dat die heelal so 'n fantastiese digtheid sou kon bereik as gevolg van 'n vorige inkrimping. Aangesien deeltjies in so 'n inkrimping bymekaarkom, sal daar min werklike kontak wees en so min kans dat dit in 'n ylem verpak kan word. Om hierdie punt te illustreer, gebruik Alfven 'n amusante analogie soos uiteengesit in die styl van Gamow. Hy vra sy lesers om 'n huisvlieg te visualiseer wat deur 'n vuurpeloton veroordeel is. Die ongelukkige vlieg word in die middel van 'n groot sirkel geplaas, terwyl 'n buitengewoon groot aantal skutters skouer aan skouer rondom die omtrek van die sirkel staan. As elke man wat op 'n sein skiet die perfekte doel en tydsberekening kan bereik, sal die koeëls saamgevoeg word tot een groot kanonskogel. Dit sou gebeur in 'n geïdealiseerde oor-vereenvoudigde wiskundige model. Maar in die werklike lewe sal die koeëls meestal deur mekaar streep sonder om te bots. En so is dit ook met die deeltjies in die sametrekkingsfase van die Heelal. Hulle sal nie daarin slaag om die vorming van die gepostuleerde ylem te laat werk nie;
'N Ander probleem wat deur Gamow en sy medewerkers erken is, het te make met die produksie van elemente gedurende die eerste fase van die uitbreiding. Hierdie siening van atoombou is gebaseer op opeenvolgende neutron-vangreaksies om elemente met toenemende atoomgewigte stapsgewys te bereik, vanaf 100% neutroninhoud in die ylem materie. Aan die einde van die eerste 30 minute is meer as die helfte van die ylem in waterstof omgeskakel en effens minder as die helfte in helium. Daar is 'n impasse wanneer ons probeer om verby die stabiele inerte gas te gaan. Daar bestaan dus 'n gaping by massa 5 tussen nukliede wat eintlik gevorm kan word, aangesien geen proton of 'n neutron aan 'n heliumkern van massa 4 geheg kan word nie.
'N Verdere probleem met die oerknal-hipotese is dat wiskundige ontleding aantoon dat sterrestelsels nie deur gravitasiekondensasie gevorm kan word deur willekeurige statistiese skommelinge in die kosmiese gasse nie as gevolg van die ontwrigtende effek van die uitbreiding van die heelal.
Bestendige hipotese
Ons kom na die Steady State Hypothesis wat in 1948 deur Fred Hoyle, Hermann Bondi en Thomas Gold aangekondig is. In plaas daarvan dat die heelal uitgeput geraak het deur materie, want dit brei uit, het die ontwerpers van hierdie skema voorgestel dat nuwe materie uit die niet verskyn om te vervang wat verlore gegaan het in 'n bepaalde gebied van die ruimte. Die digtheid van materie word daardeur op 'n redelike konstante vlak gehandhaaf en die Heelal bly in 'n bestendige toestand. Daar word gesê dat die selfskeppende materie neutrone is wat die vermoë besit om in sterrestelsels saam te kondenseer waarin sterre, planete, plante, diere en mense ontwikkel en wat uit die leë ruimte kom.
Die voortdurende skeppingshipotese is ietwat waardig deur die bekendstelling van 'n & lsquocreation-veld & rsquo in die Einstein-vergelykings van geboë ruimte. Materie is veronderstel om & lsquohappen & rsquo wanneer die C-veld op 'n gegewe punt in die ruimte tot voldoende intensiteit opbou. Behalwe dat die Einstein-vergelykings verander moet word, moet die Steady State-teorie ook die basiese wette van termodinamika verander. Die eerste wet van termodinamika, ook bekend as die wet van die behoud van energie, verbied natuurlik kondensering van materie uit die niet, aangesien materie as 'n vorm van energie erken word. Die wet moet aangepas word om te sê dat die hoeveelheid massa-energie per eenheidseenheid konstant is in die gemiddelde in die heelal. Daar is egter geen eksperimentele bewyse ten gunste van hierdie verandering nie. Die Steady State-teorie is ook nie van mening met die tweede wet van termodinamika waarvolgens sulke ewigdurende bewegingsmasjiene nie in die regte wêreld moontlik is nie. In 1965 het Hoyle self erken dat die volgende bewyse weeg teen die Steady State-teorie:
Radio-sterrekundetellings deur Martin Ryle en sy medewerkers dui aan dat die digtheid van radiobronne in die verlede groter was.
Rooi-skuifmetings van QSO's (kwasars) dui aan dat die heelal uitgebrei het vanaf 'n toestand van hoër digtheid.
Daar is 'n agtergrond van kosmiese swartliggaamstraling ontdek wat nie in die huidige toestand van die heelal verantwoord kan word nie.
Verhoudings van helium tot waterstof in sterre en gasagtige newels toon 'n baie hoë hoeveelheid helium.
Die struktuur van elliptiese sterrestelsels is nie in ooreenstemming met die verwagtinge wat gebaseer is op die Steady State-teorie nie.
Hoyle het sedertdien sy oorspronklike Steady State-model laat vaar. Alfven het ook daarop gewys dat 'n voortdurende skepping van neutrone sonder 'n ooreenstemmende skepping van anti-neutrone om dit te verreken, 'n direkte skending is van die basiese beginsels van deeltjie-anti-deeltjie-simmetrie wat onlangs deur atoom- en kernfisici ontdek is.
Ambiplasma-hipotese
So kom ons uiteindelik by die mees onlangse evolusionêre kosmologiese model van die ontstaan van die heelal, Alfven & rsquos Ambiplasma-hipotese wat hy in 1965 voorgestel het. Alfven begin met 'n uiters geringe mengsel van koinomaterie (dws gewone materie) en anti-materie wat 'n enorme streek beslaan. van die ruimte 10 12 ligjare in radius. Die oermateriaal is 'n mengsel van protone, antiprotone, elektrone en positrone wat hy & lsquoambiplasma & rsquo noem. Oor 'n periode van triljoene jare krimp swaartekrag geleidelik die sfeer en verhoog die digtheid daarvan. In die geval van proton-antiproton-vernietigingsreaksies lei neutrone en elektromagnetiese straling tot gevolg. Na triljoene jare neem die stralingsintensiteit toe tot so 'n mate dat die uitwaartse druk nie net die gravitasiekrimping belemmer nie, maar uiteindelik ook sy rigting heeltemal omkeer. So het ons by 'n groeiende heelal aangekom sonder die noodsaaklikheid van katastrofiese & lsquofireworks & rsquo. Professor Alfven gee toe dat daar ernstige probleme met die meganisme van sterrestelselvorming bestaan. Hy is nie verbind tot die vraag of die proses begin het tydens die inkrimping van die metagalakse of gedurende die hipotetiese tien miljard jaar sedert die begin van die uitbreiding nie. Die gedetailleerde ontwikkeling in elke sterrestelsel in nog latere stadiums, sê hy, hou 'n nog gedugter probleem in. 'N Groot probleem met hierdie teorie is om te verduidelik hoe koinomaterie en antimaterie stabiel geskei is. Alfven het die voorstel gestel dat dun buffersones van ambiplasma groeiende streke van koinomaterie en antimaterie kan skei. Dit is egter 'n moeilike prestasie en kan baie goed analoog wees met die statistiese onwaarskynlikheid om louwarm water spontaan in gebiede met warm en koue water te skei. Alfven bely dat hier verskeie probleme is.
Nadat ons die modeme evolusionêre modelle van die heelal in detail bekyk het, kom ons nou by die spesiale skeppingsmodel van die oorsprong van die heelal. Die spesiale skeppingsmodel is nie gebaseer op die ledige vermoedens van mense nie, maar is gebaseer op die rekord wat God ons gegee het van wat Hy in die skeppingsweek gedoen het. Argeologie kon Bybelverklarings so waar en akkuraat verifieer soos in die Tabel van Nasies in Genesis 10. Christene glo dat die hele God & rsquos Woord van die begin af waar en akkuraat is soos dit in Psalm 119: 160 AV staan.
Uit die aard van die skeppingshandeling is die wêreld geskep & lsquoold & rsquo. In rekenaarjargon sou ons sê dat die skeppingsweek & lsquot deursigtig was vir die waarnemer & rsquo. Namate die kennis van die mens toeneem (Dan. 12: 4), sien hy al hoe verder die diepte van die Heelal in. Aangesien God alle dinge volwasse geskape het, kan die mens ook al hoe verder in die verlede sowel as in die ruimte sien. Ruimte en tyd lyk eindeloos en sodanig dat die mens nooit heeltemal 'n algemene begrip van die skepping van God & rsquos bereik nie, alhoewel mans van byna elke geslag hulself glo dat hulle op die toppunt van kennis staan. En dit was in die plan van God, want ons lees in Prediker 3:11: God het die heelal in die mens en die hart van die mens, maar tog sodanig dat niemand die werk wat God van die begin tot die einde maak, kan uitvind nie.
Die werklike heelal stem baie goed ooreen met die spesiale skeppingsmodel, waar 'n aanvanklike perfekte gebalanseerde skepping wat goed was en goed is, nou in slawerny is vir verval en ontwrigting, want ons weet dat die Aarde en die rsquos-rotasie stadiger is, en die son verloor 5 miljoen ton massa per sekonde in opgebruikte waterstofbrandstof en uitgestraalde gasse en energie, groot massas gasse en stof stroom uit sterrestelsels, galaktiese en bolvormige trosse breek op weens gebrek aan voldoende bindingsenergie en die hele heelal is in 'n toestand van onomkeerbare uitbreiding vir 'n & lsquoheat dood & rsquo waar al die sterre uitgebrand het en die heelal op 'n eenvormige koue temperatuur gekom het.
Laat ons nou afsluit met twee opmerkings:
Eerstens is dit altyd moontlik om die wette van fisika so te wysig dat dit by 'n bepaalde filosofie pas, sodat die verandering op die aarde ongemerk sal wees, maar op die kosmologiese skaal beduidend sal wees. Dit is egter nie goeie wetenskaplike praktyk nie.
Tweedens, mense is vir ewig hopelik besig om sogenaamde masjiene vir ewige beweging uit te vind, wat soms 'n opgeleide wetenskaplike 'n rukkie kan neem om die fout op te los. Evolusionêre teorieë oor die oorsprong van die heelal waar geordende stelsels veronderstel is om selfgeskep te word, is net soos daardie ewigdurende bewegingsmasjiene, alhoewel op 'n baie groter skaal. Die idee dat enige geordende stelsel tot homself kan lei, is in stryd met die mees basiese wetenskapswette.
Ten slotte kan ons sê dat:
alle evolusionêre kosmologiese modelle begin met materie, hetsy neutrone of waterstof, sonder enige verduideliking van waar dit vandaan kom.
alle evolusionêre kosmologiese modelle neem aan dat hierdie saak sekere fisiese wette gehoorsaam sonder om te verduidelik waarom of waar die wette vandaan kom.
alle evolusionêre kosmologiese modelle behels growwe oorvereenvoudigings van die werklikheid en het nie die toets van die tyd in die lig van nuwe inligting deurstaan nie.
alle evolusieteorieë oor die oorsprong van die planete, die sterre, die sterrestelsels of die hele heelal wat ek bestudeer het, weerspreek op een of meer punte die wette van die fisika. My eie studies het getoon dat die gewone teorie van gasagtige newel wat kondenseer tot die wonderlike astronomiese voorwerpe wat ons vandag sien van planete, sterre en sterrestelsels, nie eens werk as die heelal 'n miljard miljard jaar oud was nie. Dit is baie meer waarskynlik dat 'n hemelse stelsel in sy samestellende dele opbreek as dat die omgekeerde plaasvind.
Die enigste bevredigende verduideliking van die oorsprong van die heelal is te vinde in die antieke boek Genesis: & lsquo In die begin het God die hemel en die aarde geskep. & rsquo
