bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> αστρονομία

Διακύμανση της ταχύτητας του φωτός και μιας ελάχιστης ταχύτητας στο σενάριο ενός πληθωριστικού σύμπαντος με επιταχυνόμενη διαστολή

Η Νευτώνεια μηχανική έχει καθορίσει τα όρια των ταχυτήτων, ξεκινώντας από τις υπόλοιπες σε μια άπειρη ταχύτητα. Η Ειδική Θεωρία της Σχετικότητας (SR) έχει θέσει αυτά τα όρια ως μηδέν και ταχύτητα φωτός c . Η Ειδική Συμμετρική Σχετικότητα (SSR) υποθέτει την ύπαρξη του V ως το ανέφικτο ελάχιστο όριο ταχύτητας και δέχεται το c ως ανέφικτο ανώτατο όριο ταχύτητας για τα σωματίδια. Το όριο V υπακούει στην ίδια αναλλοίωτη του c ως προς την κινηματική πλευρά. Έχει τιμή 4,53 × 10m/s . Μπορεί να ληφθεί θεωρητικά με πολλούς τρόπους, συμπεριλαμβάνοντας σχέσεις που περιλαμβάνουν μόνο τις θεμελιώδεις σταθερές. Έτσι η ελάχιστη ταχύτητα V ανήκει στην επιλεγμένη ομάδα των θεμελιωδών σταθερών της φύσης.

Θα μπορούσαν να δοθούν πολύ περισσότερες διευκρινίσεις για την προέλευση του V , το οποίο είναι απαραίτητο για μια βαθύτερη κατανόηση της SSR. Δεν μπορούμε να αγνοήσουμε το γεγονός ότι το V αντιπροσωπεύει μια υποθετική βαρυτική ταχύτητα του ηλεκτρονίου στην πρώτη (θεμελιώδη) τροχιά του ατόμου του υδρογόνου του Bohr (αυτή η σημαντική λεπτομέρεια ανακοινώνεται αρχικά εδώ και θα αποδειχθεί αυστηρά σε μια προσεχή δημοσίευση). Η υποθετική βαρυτική ταχύτητα στη θεμελιώδη τροχιά του ατόμου του υδρογόνου θα πρέπει να κατανοηθεί ως η ταχύτητα που υπολογίζεται μόνο λόγω της αλληλεπίδρασης μεταξύ των μαζών του πρωτονίου και του ηλεκτρονίου χωρίς να λαμβάνεται υπόψη η δύναμη αλληλεπίδρασης μεταξύ των φορτίων του, η οποία είναι 40 τάξεις μεγέθους μεγαλύτερη από η βαρυτική δύναμη.

Τώρα εισάγουμε μια θερμοκρασία υποβάθρου στον χωρόχρονο του SSR, έτσι ώστε να χτίσουμε μια Παραμορφωμένη Ειδική Συμμετρική Σχετικότητα (DSSR) συνδέοντας τη δυναμική των σωματιδίων στο SSR με τη θερμοκρασία της Κοσμικής Ακτινοβολίας Υποβάθρου (CBR). Έτσι μπορούμε να λάβουμε μια συνάρτηση c (Τ ) με το οποίο μπορούμε να εντοπίσουμε ένα αληθινό πανόραμα της εξέλιξης του Σύμπαντος ξεκινώντας από τη Μεγάλη Έκρηξη μέχρι την ολική εξαφάνισή του. Έτσι, είμαστε σε θέση να διερευνήσουμε μια τέτοια εξάρτηση του c και επίσης του V (καθώς συνδέονται στενά) ως προς τη θερμοκρασία CBR. Το σύμπαν ψύχθηκε από την υψηλότερη θερμοκρασία 10 K (η θερμοκρασία Planck TP που αντιστοιχεί στο c ) που δημιούργησε την πληθωριστική περίοδο μέχρι την επίτευξη της τελικής θερμοκρασίας μιας πολύ γρήγορης επιταχυνόμενης τελικής επέκτασης.

Η εξέλιξη του διαστελλόμενου σύμπαντος μέχρι την παρούσα στιγμή που έχουμε μια ήπια επιταχυνόμενη διαστολή που σχετίζεται με μια μικροσκοπική θετική τιμή της κοσμολογικής σταθεράς που συνδέεται με ένα CBR 2,73K θα συνεχιστεί μέχρι να πλησιάσει την τελική ελάχιστη θερμοκρασία του Tmin περίπου 3,28 × 10 K – Tmin αντιστοιχεί στην ελάχιστη δόνηση V – όταν μια πολύ ταχεία επιταχυνόμενη διαστολή (η τελική πληθωριστική περίοδος) θα κυβερνήσει ξανά στο τέλος του σύμπαντος, οδηγώντας έτσι σε ένα μεγάλο σχίσιμο του χωροχρονικού ιστού. Αυτή η θεωρία DSSR οδηγεί στη λεγόμενη Κοσμολογία της Πληρότητας .

Η Κοσμολογία της Πληρότητας αποκαλύπτει πώς η ταχύτητα του φωτός μειώνεται γρήγορα από μια πολύ υψηλή τιμή (μια άπειρη τιμή στο TP ) στην τρέχουσα τιμή του κατά τη διάρκεια των πρώτων απειροελάχιστων της εποχής του Big Bang. Αυτό συνέβη
πριν από την έναρξη της πληθωριστικής περιόδου, η οποία θεωρητικοποιήθηκε από τον Alan Guth με σκοπό την επίλυση του
προβλήματος του ορίζοντα (ισοτροπία υποβάθρου). Βασικά, το πρόβλημα του ορίζοντα αναφέρεται στην αξιοσημείωτη ομοιογένεια του Σύμπαντος, η οποία ήταν εγγυημένη λόγω της εξαιρετικά γρήγορης διαστολής του (πληθωριστική περίοδος) με ταχύτητα πολύ μεγαλύτερη από το c . Αυτό οδήγησε σε ένα σύμπαν του οποίου η ακτίνα αυξήθηκε κατά 50 τάξεις μεγέθους σε ένα εκπληκτικά μικρό χρονικό διάστημα.

Ο Joo Magueijo et al πρότεινε τη θεωρία που ονομάζεται Variation of the Speed ​​of Light (VSL) ως υποτιθέμενη λύση για το πρόβλημα του ορίζοντα. Προσπάθησαν να ανατρέψουν το πληθωριστικό μοντέλο με τον εξής τρόπο:«Αν υπήρχε ταχύτητα φωτός πολύ μεγαλύτερη από την τρέχουσα τιμή του c ακριβώς κατά το χρονικό διάστημα που συνέβη το φούσκωμα και επίσης μετά από αυτό το διάστημα, το παζλ της ομοιογένειας θα λυνόταν εύκολα, αφού η μεγαλύτερη ταχύτητα του φωτός θα μπορούσε να συνδέει τα μακρινά σημεία του χώρου για να δικαιολογήσει το οιονεί ισοτροπικό CBR».

Ωστόσο, μέσω της λεγόμενης αληθούς παραλλαγής της ταχύτητας του φωτός (TVSL) που δόθηκε από τη θεωρία DSSR, αποδείχθηκε αυστηρά ότι η τρέχουσα τιμή του φωτός ταχύτητας (c) είχε ήδη επιτευχθεί και πρακτικά σταθεροποιήθηκε λίγο πριν την περίοδο του πληθωρισμού (Εικ.1). Επομένως, ο ισχυρισμός για αντικατάσταση της πληθωριστικής περιόδου με ένα VSL θα πρέπει να ξεχαστεί.

Η σκοτεινή ενέργεια, η οποία εκφράζεται μέσω της κοσμολογικής σταθεράς, παίζει εξαιρετικά σημαντικό ρόλο στη θεωρία SSR. Η αντιβαρύτητα και η βαρύτητα πολεμούν η μία την άλλη σε όλη την ύπαρξη του Σύμπαντος. Η αδρονική ύλη και η σκοτεινή ύλη είναι υπεύθυνες για μια βαρυτική έλξη, ενώ η σκοτεινή ενέργεια παράγει αντιβαρύτητα.

Στο τέλος του Σύμπαντος, το οποίο προβλέπεται να είναι περίπου 20 δισεκατομμύρια χρόνια από την παρούσα στιγμή, το σύμπαν θα υποστεί τον απόλυτο πληθωρισμό του. Θα είναι ο τελικός κατακλυσμός. Καθώς πλησιάζει κανείς το T λεπτά , η ταχύτητα του φωτός θα αυξηθεί πάλι ιλιγγιωδώς προς το άπειρο (Εικ.2), και επομένως η ενέργεια του κενού θα αποκλίνει επίσης. Όλα θα συμβούν σε τόσο λίγο χρόνο όσο οι φορές του Big Bang. Το ύφασμα του χωροχρόνου θα σκίσει (Big Rip). Θα είναι πρακτικά μια άπειρη θερμοκρασία που θα επανεγκατασταθεί ξανά. Άλλα σύμπαντα (μωρά σύμπαντα) μοιραία θα ξαναβγούν από τα κουρέλια του καπνιστού ιστού που θυμίζουν τον χωροχρόνο του παλιού και στη συνέχεια εξαφανισμένου Σύμπαντος μας.

Μόνο η Cosmology of Completeness από τη θεωρία DSSR προβλέπει την ταχεία τελική διόγκωση και θάνατο του Σύμπαντος σε άπειρη θερμοκρασία μετά από μια πολύ γρήγορη αύξηση του Tmin λόγω του Big Rip, από όπου άλλα
ζεστά μωρά σύμπαντα θα προκύψουν και ούτω καθεξής.

Κατά τη διάρκεια της διαστολής του Σύμπαντος, πέρασε μια πολύ ιδιαίτερη στιγμή, δηλαδή μια ενδιάμεση στιγμή κατά την οποία επαληθεύτηκε ότι το ελκυστικό βαρυτικό δυναμικό (βαρύτητα) και το απωστικό βαρυτικό δυναμικό (αντιβαρύτητα) είναι ίσα, δηλαδή μια περιοχή μετάβασης φάσης (Εικ.3) μεταξύ βαρύτητας και αντιβαρύτητας. Σε αυτό το καθεστώς, ο χωροχρόνος έχει λάβει ευκλείδεια γεωμετρία, δηλαδή επίπεδο χώρο (μηδενική καμπυλότητα).

Το διαστελλόμενο Σύμπαν προέκυψε από μια αρχική συνθήκη ιδιομορφίας όταν κυριαρχούσε η αντιβαρύτητα για να παρέχει το αρχικό φούσκωμα. Σύμφωνα με τις παρατηρήσεις του 1998 (Perlmutter et al), η διαστολή του σημερινού σύμπαντος επιταχύνεται. Έτσι, επί του παρόντος, η καμπυλότητα του χωροχρόνου είναι ελαφρώς αρνητική, αλλά εξακολουθεί να είναι πολύ κοντά στην επίπεδη γεωμετρία.

Όταν ερχόμαστε αντιμέτωποι με μια τέτοια κατάσταση στην οποία η βαρύτητα και η αντιβαρύτητα είναι ίσες, οδηγούμαστε στην
εξιδανίκευση μιας sui generis κατάστασης αρχέγονου κενού, η οποία είναι ανάλογη με τον αιθέρα που προτείνεται κλασικά. Είναι
είναι ένας τυπικός νευτώνειος απόλυτος χώρος, ο οποίος έπρεπε να υποστεί μια δραστική διαταραχή, που προκλήθηκε από έναν εξωτερικό παράγοντα, που οδήγησε στη δημιουργία. Η τρέχουσα κατανόηση είναι ότι το κβαντικό κενό βρίσκεται σε κατάσταση μόνιμης
διέγερσης. Οι διακυμάνσεις στις οποίες υφίσταται δημιουργούν ζεύγη σωματιδίων και αντισωματιδίων, τα οποία γεμίζουν το
Σύμπαν με ύλη και αντιύλη.

Ακόμη και στη θεμελιώδη κατάσταση του κβαντικού κενού, υφίσταται μικρές διακυμάνσεις λόγω της ενέργειας μηδενικού σημείου, όταν εξακολουθεί να υπάρχει η δημιουργία εικονικών ζευγών σωματιδίων.

Ωστόσο, ένας εντελώς επίπεδος χρονικός χώρος όπως η επιφάνεια μιας γαλήνιας λίμνης χωρίς καμία διακύμανση και από τον οποίο δεν αναδύονται ζεύγη σωματιδίων μπορεί να εξιδανικευτεί αποτελεσματικά:Ο ΕΠΙΠΕΔΟΣ ΧΩΡΟΣ ΤΟΥ ΝΕΥΤΩΝΑ (Εικ.4). Επαναφέρουμε παλιά θέματα που οι διαλεκτικοί υλιστές φρόντισαν να θάψουν.


Πώς να δείτε την ολική έκλειψη Σελήνης αυτόν τον Μάιο

Όσοι ξυπνούν πρόωρα θα ανταμειφθούν με μια έκλειψη Σελήνης στις 16 Μαΐου 2022, όταν θα μπορούμε να δούμε την κόκκινη στο αίμα Σελήνη λίγο πριν την ανατολή του ηλίου εδώ στο Ηνωμένο Βασίλειο. Τι ώρα όμως γίνεται η έκλειψη Σελήνης; Γιατί έχει σημασία η ομπρέλα και η μισή σκιά όταν μιλάμε για εκλείψει

Οι μετεωρίτες δεν είναι υπεύθυνοι για την κατασκευή του ηλιακού συστήματος, ευρήματα μελέτης

Για δεκαετίες, οι αστρονόμοι πίστευαν ότι οι μετεωρίτες είναι τα δομικά στοιχεία του ηλιακού μας συστήματος – τα μπλοκ lego για πλανήτες. Ωστόσο, μια νέα μελέτη από επιστήμονες στο MIT και το Πανεπιστήμιο Purdue υποδηλώνει ότι αυτό μπορεί να μην ισχύει τελικά – και έχουμε αποδώσει πάρα πολύ στους με

Οι αστρονόμοι βρίσκουν ένα αστέρι σε τροχιά γύρω από μια μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία μας

Η θεωρία του Αϊνστάιν, καθώς και άλλες θεωρίες για το θεμελιώδες χωροχρονικό ύφασμα γύρω από μια μαύρη τρύπα μπορεί να δοκιμαστούν έντονα, αφού οι αστρονόμοι αναφέρουν την εύρεση ενός αστεριού που περιφέρεται γύρω από μια τεράστια μαύρη τρύπα στο κέντρο του γαλαξία του Γαλαξία. Οι επιστήμονες εξη