Cyclic qauv ntawm lub ntiaj teb: lub degeneration ntawm teeb meem tshwm sim endlessly

2024 Tus sau: Seth Attwood | [email protected]. Kawg hloov kho: 2023-12-16 16:06

Nyob rau xyoo 2000s, ob tus kws tshawb fawb los ntawm Princeton University tau tshaj tawm cov qauv cosmological, raws li qhov Big Bang tsis yog ib qho xwm txheej tshwj xeeb, tab sis lub sijhawm muaj nyob ntev ua ntej lub ntiaj teb tau yug los.

Nyob rau hauv lub cyclical qauv, lub ntug mus los ntawm ib tug infinite self-sustaining voj voog. Nyob rau xyoo 1930, Albert Einstein tau tshaj tawm lub tswv yim tias lub ntiaj teb tuaj yeem ntsib qhov tsis muaj qhov kawg ntawm cov bangs loj thiab compressions loj. Kev nthuav dav ntawm peb lub qab ntuj khwb tej zaum yuav yog qhov tshwm sim ntawm kev tawg ntawm lub ntug qub txeeg qub teg. Nyob rau hauv lub moj khaum ntawm tus qauv no, peb muaj peev xwm hais tias lub ntug yog reborn los ntawm kev tuag ntawm nws predecessor. Yog hais tias yog li ntawd, lub Big Bang tsis yog ib yam dab tsi tshwj xeeb, nws tsuas yog ib qho me me tawg ntawm lwm tus tsis paub kawg. Cyclic txoj kev xav tsis tas yuav hloov lub Big Bang txoj kev xav; tab sis, nws sim teb lwm cov lus nug: piv txwv li, ua li cas ua ntej lub Big Bang thiab vim li cas lub Big Bang ua rau lub sijhawm nthuav dav?

Ib qho ntawm cov qauv tshiab ntawm lub Ntiaj Teb tau npaj los ntawm Paul Steinhardt thiab Neil Turok hauv 2001. Steinhardt tau piav qhia txog tus qauv no hauv nws tsab xov xwm, uas yog hu ua Cyclic Model of the Univers. Hauv txoj hlua txoj kev xav, ib daim nyias nyias, lossis "brane," yog ib yam khoom uas muaj nyob hauv ntau qhov ntev. Raws li Steinhardt thiab Turok, peb qhov loj me uas peb pom sib raug rau cov branes no. Ob lub 3D branes tuaj yeem muaj nyob rau hauv tib lub sijhawm, sib cais los ntawm qhov ntxiv, zais qhov ntev. Cov branes no - lawv tuaj yeem xav tias yog cov phiaj hlau - tuaj yeem txav mus raws qhov loj me no thiab sib tsoo nrog ib leeg, tsim lub Big Bang, thiab yog li ntawd ntug (zoo li peb li). Thaum lawv sib tsoo, cov xwm txheej tshwm sim raws li tus qauv Big Bang tus qauv: cov teeb meem kub thiab hluav taws xob raug tsim, kev nce nqi sai sai, thiab tom qab ntawd txhua yam txias - thiab cov qauv xws li galaxies, hnub qub thiab ntiaj chaw tau tsim. Txawm li cas los xij, Steinhardt thiab Turok sib cav tias ib txwm muaj qee qhov kev sib cuam tshuam ntawm cov branes, uas lawv hu ua inter-brane: nws rub lawv ua ke, ua rau lawv sib tsoo dua thiab tsim cov Big Bang tom ntej.

Steinhardt thiab Turok tus qauv txawm li cas los xij nyuaj rau qee qhov kev xav ntawm Big Bang qauv. Piv txwv li, raws li lawv, lub Big Bang tsis yog qhov pib ntawm qhov chaw thiab lub sij hawm, tab sis yog ib qho kev hloov ntawm ib theem ua ntej ntawm evolution. Yog tias peb tham txog tus qauv Big Bang, ces nws hais tias qhov kev tshwm sim no tau cim qhov pib tam sim ntawm qhov chaw thiab lub sijhawm xws li. Tsis tas li ntawd, nyob rau hauv lub voj voog ntawm kev sib tsoo branes, cov qauv loj ntawm lub ntiaj teb yuav tsum tau txiav txim siab los ntawm cov theem compression: uas yog, qhov no tshwm sim ua ntej lawv sib tsoo thiab tom ntej no Big Bang tshwm sim. Raws li Big Bang txoj kev xav, cov qauv loj ntawm lub ntiaj teb yog txiav txim siab los ntawm lub sijhawm ntawm kev nthuav dav sai (inflation), uas tshwm sim sai tom qab tawg. Ntxiv mus, tus qauv Big Bang tsis kwv yees ntev npaum li cas lub ntiaj teb yuav nyob, thiab hauv Steinhardt qauv lub sijhawm ntawm txhua lub voj voog yog kwv yees li ib lab lab xyoo.

Qhov zoo ntawm cov qauv cyclic ntawm lub Ntiaj Teb yog tias, tsis zoo li tus qauv Big Bang, nws tuaj yeem piav qhia qhov kev hu ua cosmological tas li. Qhov loj ntawm qhov tsis tu ncua yog ncaj qha ntsig txog kev nthuav dav ntawm lub Ntiaj Teb: nws piav qhia vim li cas qhov chaw nthuav dav sai heev. Raws li kev soj ntsuam, tus nqi ntawm lub cosmological tas li yog tsawg heev. Txog rau tam sim no, nws tau ntseeg tias nws tus nqi yog 120 qhov kev txiav txim siab tsawg dua li qhov kwv yees los ntawm tus qauv Big Bang txoj kev xav. Qhov sib txawv ntawm kev soj ntsuam thiab kev tshawb xav tau ntev yog ib qho teeb meem loj tshaj plaws nyob rau hauv niaj hnub cosmology. Txawm li cas los xij, tsis ntev dhau los, cov ntaub ntawv tshiab tau txais ntawm kev nthuav dav ntawm Lub Ntiaj Teb, raws li nws tau nthuav dav sai dua li yav dhau los xav. Nws tseem yuav tau tos rau kev soj ntsuam tshiab thiab kev pom zoo (lossis refutation) ntawm cov ntaub ntawv twb tau txais.

Steven Weinberg, 1979 Nobel laureate, sim piav qhia qhov txawv ntawm kev soj ntsuam thiab kwv yees tus qauv siv lub ntsiab lus hu ua anthropic. Raws li nws, tus nqi ntawm lub cosmological tas li yog random thiab txawv nyob rau hauv ntau qhov chaw ntawm lub ntiaj teb no. Peb yuav tsum tsis txhob xav tsis thoob tias peb nyob rau hauv xws li ib tug tsawg cheeb tsam uas peb saib ib tug me me nqi ntawm qhov tas mus li, vim hais tias tsuas yog nrog cov nqi no muaj peev xwm hnub qub, ntiaj chaw thiab lub neej. Txawm li cas los xij, qee tus kws tshawb fawb physicists tsis txaus siab rau qhov kev piav qhia no vim tias tsis muaj pov thawj tias tus nqi no txawv ntawm lwm thaj chaw hauv lub ntiaj teb pom.

Ib qho qauv zoo sib xws tau tsim los ntawm American physicist Larry Abbott hauv xyoo 1980s. Txawm li cas los xij, hauv nws tus qauv, qhov txo qis hauv cosmological tas li mus rau qhov tsis tshua muaj txiaj ntsig tau ntev heev uas txhua yam teeb meem hauv ntiaj teb dhau lub sijhawm ntawd yuav tawg mus rau hauv qhov chaw, tawm hauv qhov tseeb, khoob. Raws li Steinhardt thiab Turok tus qauv cyclical ntawm lub ntiaj teb, vim li cas vim li cas tus nqi ntawm cosmological tas li me me yog tias nws tau pib loj heev, tab sis dhau sij hawm, nrog txhua lub voj voog tshiab, nws poob qis. Hauv lwm lo lus, nrog txhua qhov tawg loj, cov teeb meem thiab hluav taws xob hauv ntiaj teb yog "zeroed", tab sis tsis tas li cosmological. Nyob rau ntau lub voj voog, nws tus nqi tau poob, thiab niaj hnub no peb saib raws nraim qhov no tus nqi (5, 98 x 10-10 J / m3).

Hauv kev xam phaj, Neil Turok tau hais txog nws thiab Steinhardt tus qauv ntawm lub ntiaj teb cyclic raws li hauv qab no:

"Peb tau npaj ib lub tswv yim nyob rau hauv uas superstring txoj kev xav thiab M-theory (peb qhov zoo tshaj plaws ua ke txoj kev xav ntawm quantum gravity) tso cai rau lub ntug mus txog lub Big Bang. Tab sis kom nkag siab seb peb qhov kev xav tau zoo ib yam, kev ua haujlwm theoretical ntxiv yog xav tau."

Cov kws tshawb fawb vam tias nrog kev txhim kho thev naus laus zis, yuav muaj sijhawm los sim qhov kev xav no nrog rau lwm tus. Yog li, raws li tus qauv cosmological qauv (ΛCDM), lub sij hawm hu ua kev nce nqi ua raws tsis ntev tom qab lub Big Bang, uas puv lub ntiaj teb nrog gravitational tsis. Nyob rau hauv 2015, lub gravitational yoj teeb liab tau sau tseg, cov duab uas coincided nrog rau kev kwv yees ntawm General Relativity rau kev sib koom ua ke ntawm ob lub qhov dub (GW150914). Xyoo 2017, physicists Kip Thorne, Rainer Weiss thiab Barry Barish tau txais txiaj ntsig Nobel nqi zog rau qhov kev tshawb pom no. Tsis tas li ntawd, cov nthwv dej gravitational tau sau tseg los ntawm qhov tshwm sim ntawm kev sib koom ua ke ntawm ob lub hnub qub neutron (GW170817). Txawm li cas los xij, lub gravitational nthwv dej los ntawm cosmic inflation tseem tsis tau sau tseg. Ntxiv mus, Steinhardt thiab Turok nco ntsoov tias yog tias lawv tus qauv yog qhov tseeb, ces qhov kev nqus dej yuav tsawg dhau los "kuaj."