Меню

О комфортной циклической космологии Роджера Пенроуза и не только

Теория Большого Взрыва считается теоретическим прорывом науки ХХ века. Идея заключается в том, что Вселенная, которую мы наблюдаем сегодня, возникла из асбсолютно горячего, плотного и равномерного прошлого. Это прошлое было сконцентрировано в особой «нулевой тоске», впрочем, слабо представляемой и сегодня — сингулярность это ведь состояние, но не само вещество (или не вещество, материя — тут также имеются альтернативные версии); открытие Космического микроволнового фона только усугубила ситуацию с доказательствами истинности «биг бума» - относительно точно известно время «старого» космического микроволнового фона, но не время появления самого пространства и времени.

На протяжении более 50 лет Большой Взрыв царствовал как теория, описывающая наше космическое происхождение, с раннего, инфляционного периода до формирования первых галактик. Космическая инфляция и Большой Взрыв постоянно оспариваются астрономами и астрофизиками, альтернативные теории растут как грибы, а данные наблюдения, по большому счету, ничего не доказывают. Понятия «астрономического факта» в астрономии и астрофизике нет. Та или иная теория трактует собранный массив данных в терминах, методологических подходах и даже на основе мировоззрения конкретных ученых. Посмотрите дискуссии сторонников MOND, голландца Верлинде и обычных, кафедральных академиков. Последние скорее поверят в эфир, чем согласятся с доводами своих коллег из конкурирующего института.

Нулевая точка Большого Взрыва

Вот и Роджер Пенроуз выступил с идеей конформной циклической космологии, чем вызвал ненависть оппонентов: нет никаких доказательств "Вселенной до Большого Взрыва"! Почему? Потому что Большой Взрыв!

Как увидеть Большой Взрыв?

Big Bang обычно представляют как начало всего: пространства, времени, материи и энергии. С архаичной точки зрения это имеет смысл. Если Вселенная, которую мы видим, расширяется и становится менее плотной, то это означает, что она была меньше и плотнее в прошлом. Если излучение реально, а оно реально для наших электромагнитных приборов, то длина волны этого излучения растягивается по мере роста масштабности самой Вселенной. Отсюда делается вывод, что она охлаждается с течением времени.

Как зародилось пространство и время?

Соответственно, если экстраполировать космос в космологическое прошлое, возникнет момент, когда плотность, температура и энергия окажутся настолько колоссальными, что возникнут условия для сингулярности. Откатывая время к мифической отметке «0», мы получаем время Планка, на протяжении которого ничего не было и одновременно было все. В каком виде и в каком состоянии — непонятно. И «почему все» тоже неясно.

Частицы и гравитация

Следуя описанной логике, мы представляем себе момент, когда созданные частицы получили свободу от излучения, а «производство» частиц в нужном количестве ставится на поток. Четыре фундаментальные силы появляются «из ниоткуда», как и частицы с ненулевыми массами покоя.

Кварки и глюоны конденсируются, чтобы сформировать композитные частицы, такие как протоны и нейтроны. Они сливаются, чтобы сформировать легкие ядра: дейтерий, гелий-3, гелий-4 и литий-7.

Гравитация работает для роста областей перенапряжения, в то время как радиационное давление «расширяет» излишнюю плотность протоматерии.

И примерно через 380 000 лет после Большого Взрыва, она охлаждается на столько, что формируются первые нейтральные, стабильные атомы.

Фотоны свободно путешествовуют по прямой линии, удлиняя длину волны по мере расширения Вселенной. Появляется свет в привычном для нас значении.

Больше 50 лет этот далекий по времени свет был зафиксирован, теория Большого Взрыва перешла в статус доминирующей. В то же время такие астрономы, как Фред Хойл, все больше и больше сомневались в выбранной космологической доктрине. Подробнее здесь.

Нужно признать, что множество альтернативных объяснений отвергались по мере накопления фактических данных. Это нормальный процесс для науки. Тем не менее, Большой Взрыв, будучи сам гипотетическим феноменом, требовал все больше и больше дополнительных сущностей, «доказывающих» его существование. Причем самое интересное, что если всякого рода темные материи и энергии вытекали из математических ошибок персонажей, наподобие Веры Рубин, то уже «черная дыра» - конструкция, не выходящая за рамки программного кода. Просто математическая игра, необходимая для теоретического осмысления биг бенга. И живущая уже вполне самостоятельной жизнью — гранты-то на исследования выделяются.

Регрессирующий прогресс

За последние полвека астрономы обнаружили, как развивались галактики, как и почему преобразовывались звездные популяции.

И оказалось, что ТМ нужна не только для оправдания Большого Взрыва: просто мы не в состоянии объяснить многие вещи, а ведь так хочется знать все и сразу! Поэтому там, где мы бессильны, из ниоткуда появлялись «темные» субстанции. Просто и удобно: есть на что спихнуть научное бессилие.

Существует ли альтернатива темной материи?

Но вернемся к младенческой Вселенной. Вовсю летают первобытные нейтрино, плотность вселенной несовершенна. Нужен «естественный материал» для крупномасштабных структур, таких, как скопления галактик.

Однако до их пор нет зафиксированных и классифицированных остатков древнейшей материи, четко указывающей на родство с БВ. Нет ни магнитных монополей, ни частиц, сохранившихся с нулевого времени, ни топологических дефектов и т.д. Теоретически да, что-то должно быть, но на практике ровным счетом нет ничего. Есть только вера и математические модели, которые представляются в качестве истины последней инстанции.

Из той же академической точки зрения следует, что вселенная должна родиться с конкретной скоростью расширения, с точностью до более чем 50 знаков. Иначе нарушается принцип равновесия, да и охлаждение ставится под сомнение.

Единственный вариант, при котором различные области пространства имеют одинаковую температуру, - это тепловое равновесие. Плюс время, чтобы взаимодействовать и обмениваться энергией. Тем не менее, Вселенная слишком велика и якобы расширилась таким образом, что у нее остались «незаполненные» регионы. То есть она как бы есть, и как бы нет. Мы не видим. Если не видим, значит темная материя. Фантастически научная логика.

Естественно, перед нами огромная проблема для космологии и науки в целом. Но еще раз: сие не означает создание дополнительных сущностей. Нужны теоретические исследования на основе новой математики, но таковых тоже нет.

Наука и вразумительное объяснение

Впрочем, поиск рационального объяснения предполагает два сценария.

Мы можем попытаться разработать теоретический механизм для математического описания любых явлений, одновременно сохраняя все постулаты предыдущих теорий. Здесь появляются новые прогнозы, которые отличаются от несбывшихся предсказаний.

Либо мы предполагаем, что нет никакого объяснения, и Вселенная просто родилась с теми свойствами, которые мы, вследствие собственного технологического и методологического примитивизма, частично наблюдаем. Тогда получается, что теория Большого Взрыва — это не только математические упражнения, но еще и поиск этого самого вразумительного, логически обоснованного, объяснения.

Но именно первый подход доминирует в космологии, астрономии и астрофизике. Для академической науки только он имеет научную ценность. Утвержденная университетами теория становится доксой. Здесь неважны экспериментальные подтверждения. Главное — схоластическое оправдание частного мнения избранных авторитетов. Пусть даже Хойл и Верлинде не правы, неважно. Важно то, что традиционная академическая наука не предполагает саморазвитие на основе профессиональной дискуссии. Абсолютистское Средневековье. Только функции инквизиции перешли к национальным и международным академиям наук, другим формализованным структурам. Которые и устанавливают, где истина, а где - нет.

Инфляция бессилия

Наиболее успешным теоретическим решением стала космическая инфляция, которая установила некую фазу, позволившая Большому Взрыву приобрести хоть какой-то мифологический статус. Кроме того, физические свойства также приобрели свое значение - во всем виноваты высокие энергии и квантовых колебания, запустившие механизм расширения и охлаждения Вселенной.

Инфляция наполнила пространство материей и радиацией таким образом, что Вселенная стала доступной нашим наблюдениям. Здесь ключевой момент всего методологического подхода: первична не вселенная, не Большой Взрыв и не инфляция как гипотетическая реальность. Первична способность измерять и видеть космос в том разнообразии, которое попадает на электромагнитные датчики. А для этого нужно, чтобы скорость расширения и общая плотность энергии идеально соответствовали друг другу.

Крестовый поход против Роджера Пенроуза

Все вышесказанное объясняет, почему теоретические сомнения Роджера Пенроуза воспринимается как крестовый поход по свержению инфляции: идея конформной циклической космологии противоречит христианско-схоластическому восприятию действительности как метафизической реальности, имеющей свое начало и свой конец.

Роджер пенроуз

Самое смешное, что опальный космолог всего лишь попросил предоставить весомый «отпечаток» Большого Взрыва в крупномасштабных структурах Вселенной. В противном случае инфляция и микроволновый фон остаются лишь версией, сценарием, теоретической возможностью.

Для науки лучше признать наличие свойств, независимых один от другого. Если это не так, то и смысл физических законов теряется, их невозможно классифицировать по отдельным палочкам и библиотекам.

Главное для современной астрофизики и космологии — одеть и не снимать очки Хокинга. И не сомневаться в правильности академических идей. Иначе навсегда выкинут из так называемого «научного сообщества. Однако, думаю, 90-летний Роджер Пенроуз и эту неприятность переживет.

Добавил:Всеволод Гордиенко Дата:2021-04-03 Раздел:Новости