Що було на початку
Gespeichert in:
Datum: | 2012 |
---|---|
1. Verfasser: | |
Format: | Artikel |
Sprache: | Ukrainian |
Veröffentlicht: |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України
2012
|
Schriftenreihe: | Вісник НАН України |
Schlagworte: | |
Online Zugang: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/37353 |
Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
Zitieren: | Що було на початку / Б.Ю. Жиляєв // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 13-18. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraineid |
irk-123456789-37353 |
---|---|
record_format |
dspace |
spelling |
irk-123456789-373532012-10-03T12:06:39Z Що було на початку Жиляєв, Б.Ю. Грані науки 2012 Article Що було на початку / Б.Ю. Жиляєв // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 13-18. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. 0372-6436 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/37353 uk Вісник НАН України Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
collection |
DSpace DC |
language |
Ukrainian |
topic |
Грані науки Грані науки |
spellingShingle |
Грані науки Грані науки Жиляєв, Б.Ю. Що було на початку Вісник НАН України |
format |
Article |
author |
Жиляєв, Б.Ю. |
author_facet |
Жиляєв, Б.Ю. |
author_sort |
Жиляєв, Б.Ю. |
title |
Що було на початку |
title_short |
Що було на початку |
title_full |
Що було на початку |
title_fullStr |
Що було на початку |
title_full_unstemmed |
Що було на початку |
title_sort |
що було на початку |
publisher |
Видавничий дім "Академперіодика" НАН України |
publishDate |
2012 |
topic_facet |
Грані науки |
url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/37353 |
citation_txt |
Що було на початку / Б.Ю. Жиляєв // Вісн. НАН України. — 2012. — № 8. — С. 13-18. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. |
series |
Вісник НАН України |
work_keys_str_mv |
AT žilâêvbû ŝobulonapočatku |
first_indexed |
2025-07-03T19:05:43Z |
last_indexed |
2025-07-03T19:05:43Z |
_version_ |
1836653785677561856 |
fulltext |
13ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
ГРАНІ НАУКИ
Мало хто знає, що таке Всесвіт, але багато хто чув, що він нескінченний і виник у момент Великого Вибуху
близько 14 мільярдів років тому. Що знає пересічний громадянин про Всесвіт? У побутовому сенсі він уявляє собі
Всесвіт як величезний простір, заповнений зірками і галактиками. І якщо летіти в ньому зі швидкістю світла
14 мільярдів років, то долетиш до тієї межі, звідки до нас ще не приходило світло, отже, про ту частину світо-
будови ми нічого не знаємо. Так само, як до Колумба ніхто не підозрював, що є Південна Америка та інші конти-
ненти. Однак це правильно лише в побутовому сенсі. І як говорив Ричард Фейнман, немає у фізиці більш ненадій-
ного радника, ніж здоровий глузд.
Б.Ю. ЖИЛЯЄВ
ЩО БУЛО НА ПОЧАТКУ
ПРО ПОХОДЖЕННЯ ВСЕСВІТУ
Будь-які міркування про Всесвіт мають
скороминущий характер. Немає чіткого — у
філософському, фізичному і математичному
сенсі — визначення Всесвіту. Отже, ми на-
магаємося розмірковувати про те, що точно
не визначено. Як тотальний об’єкт, Всесвіт
перебуває поза сферою фізичного дослі-
дження. З ним не можна експериментувати
так, як це можна робити з бактерією чи еле-
ментарною частинкою.
З фізичного погляду теоретичний аналіз
найбільш ранніх стадій розвитку Всесвіту в
рамках рівнянь загальної теорії відносності
(ЗТВ) стикається з непереборними трудно-
щами. Як зазначають автори одного універ-
ситетського підручника з сучасної геометрії
для студентів-математиків МДУ, «аналіз рів-
нянь Ейнштейна — трансцендентно складна
задача» [1]. Проблему походження Всесвіту
намагався вирішувати Піфагор, займаючись
«витлумаченням світу». Відоме також учен-
ня про «досвітове буття Логосу» в дусі апос-
тола Іоанна – про те, що було до створен-
ня світу. Як зауважив індійський філософ
С. Чаттерджі, аналіз проблем, що виходять
за межі фізичного досвіду, належить, на жаль,
вже не до компетенції фізики, а метафізики.
При цьому важливо розуміти, де закінчуєть-
ся фізика і починається метафізика.
Є ще фізики, які пам’ятають ОАС (Об’ єд-
наний астрофізичний семінар), що процвітав
у Москві в 60-ті роки. На нього з’їж джалися
з усього Союзу. Медіаторами були академіки
Яків Зельдович, Віталій Гінзбург (нобелів-
ський лауреат), професор Йосип Шклов-
ський. У дискусіях та виступах був відчут-
ний невловимий флюїд — тон задавали тео-
ретичні медитації Зельдовича, яким вторував
словесний пуантилізм учасників семінару.
Це був інтуїтивний, абсолютно нестрогий,
нелогічний потік свідомості, як нині ка-
жуть — брейнстормінг, що часом здавався ні-
сенітницею, такий собі словесний калейдос-
коп, в якому раптом виникали перлини. З
них потім, не відразу, склалася, сформувалася
сучасна космологія — наука про походження
Всесвіту. Цей московський ОАСівський
стиль проіснував з десяток років. Він і нині
ще живий в малих осередках по всьому світу,
Всякая теория Вселенной неизбежно
приходит к одной личности,
именно к Тебе
УОЛТ УИТМЕН
«На берегу голубого Онтарио»
14 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
ГРАНІ НАУКИ
в середовищі спеців із квантової теорії поля,
що займаються теорією струн і квантовою
гравітацією. Там, у цих осередках народжу-
ється все нове, що утверджується в сучасній
космології. У цих колах є свої архати. Серед
них професор Андрій Лінде [2], колишній
московський фізик, співробітник Стенфорд-
ського університету (США), один із авторів
теорії інфляційної космології, що радикаль-
но змінила наші уявлення про Всесвіт за
останні два десятиліття.
ДО ІСТОРІЇ ВСЕСВІТУ.
КВАНТОВА ГРАВІТАЦІЯ
Вік Всесвіту оцінюють приблизно в 14 мі-
льярдів років. Природно виникає запитан-
ня: а що було раніше? Для цього потрібно
здійснити подорож у минуле. Проте, як
пише академік В. Рубаков, видатний росій-
ський фахівець із космології, наївне продо-
вження еволюції назад у часі до «початку»,
до моменту Великого Вибуху приводить до
нескінченності: нескінченної густини речо-
вини, нескінченної температури. Як сьогод-
ні стає зрозуміло, «початку» не було, було
безпочаткове минуле.
Загальна теорія відносності створювалася
в припущенні, що континуальний, тобто не-
перервний, опис простору-часу зберігається
на як завгодно малих масштабах. Планк і
Гейзенберг із самого початку здогадувалися,
що континуальний опис реального світу,
ймовірно, зазнає невдачі через квантові
ефекти у гравітації. Оперуючи трьома фун-
даментальним константами — гравітаційною
сталою G Ньютона, швидкістю світла c і ста-
лою Планка h, — можна скласти унікальні
комбінації розмірності планківських довжи-
ни Lp = √(Gh/c3), її чисельне значення ~10–33 см,
і часу Lt = √(Gh/c5), ~10–43 с, а також харак-
терної планківської енергії Ep = √(hc5/G)
~1019 GeV і планківської густини ρp = c5/
(G2h) = 5,4·1093 г/см3. Такі значення величин
перебувають далеко за межами, в яких опе-
рує сучасна експериментальна фізика. Тому
неможливість дослідної перевірки робить
усі космологічні сценарії продуктом чисто-
го розуму.
Фізика процесів на масштабах, більших і
менших від планківської довжини простору
й часу Lp і Lt, має відрізнятися хоча б через
те, що учасниками гри по різні боки бар’єра
є різні сили. Передбачається, що на відста-
нях, менших від планківської довжини Lp,
стають важливими квантові ефекти в геоме-
трії простору і часу. Якщо їх ігнорувати і
продовжувати користуватися класичним
континуальним описом, в обчисленнях з’яв-
ляються нескінченності, тобто нісенітниця.
Планківський час Lt ~10-43 с, як зазначає Лін-
де, — це момент, починаючи з якого ми впер-
ше можемо розглядати Всесвіт у термінах
нормального простору-часу. Це «після», а
«до» — самі поняття простору і часу стають
невизначеними.
КВАНТОВО-МЕХАНІЧНИЙ ОПИС
ВСЕСВІТУ НА РАННІЙ СТАДІЇ РОЗВИТКУ
Квантова механіка як наука склалася для
пояснення будови й поведінки матерії на
рівні атомів, молекул і елементарних части-
нок. Цю сферу прийнято називати мікросві-
том, на відміну від макросвіту — Всесвіту.
Якщо говорити про величини, то атом вод-
ню має розмір, що становить п’ять сотих на-
нометра, а електрон ще в шістнадцять тисяч
разів менший. Саме мікросвіт — арена, де
панують квантові закони.
Квантова механіка описує поведінку час-
тинок у просторі та часі на основі ймовірніс-
них законів. Імовірнісні властивості части-
нок визначаються так званою хвильовою
функцією. Частинка у квантовій механіці
перестає бути точно прогнозованим об’єк-
том. Принципово важливим моментом стає і
те, що деякі характеристики частинок пере-
стають бути неперервними. Так, енергія, кіль-
кість руху (імпульс), кількість обертання
(спін) можуть ставати дискретними, тобто
квантами. Не можна виключити й того, що
можуть набувати дискретної структури й
самі простір і час.
Фундаментальною особливістю кванто-
вої фізики є співвідношення невизначенос-
ті. Зі співвідношення невизначеності Гей-
зенберга ΔЕ·Δt ≥ h, де h — стала Планка,
15ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
ГРАНІ НАУКИ
можна стверджувати, що на достатньо ма-
лих інтервалах часу Δt невизначеність енер-
гії частинок ΔЕ може ставати настільки ве-
ликою, що стан системи вже не можна роз-
глядати як стаціонарний, тобто незмінний у
часі. Для стаціонарності необхідно, щоб не-
визначеність енергії ΔЕ була меншою, ніж
відстані між сусідніми дискретними рівня-
ми енергії в енергетичному спектрі речови-
ни. Квантова механіка задає цілком визна-
чений набір значень енергії для кожного
конкретного стану речовини. Навіть у ви-
падку макроскопічного тіла на початковій
стадії розвитку Всесвіту можна знайти таке
значення Δt, коли ця умова перестане вико-
нуватися. У такому разі опис стану системи
за допомогою квантово-механічної хвильо-
вої функції стає нездійсненним, оскільки
немає даних для її побудови. З цього можна
зробити лише один висновок — на найрані-
шій стадії свого розвитку Всесвіт не міг бути
стаціонарним, тобто він міг існувати тільки
змінюючись. А це вже дещо. І цей висновок
має глобальний характер і стосується Все-
світу загалом. Таким чином, абсолютно не-
сподівано виявилося, що на найраніших
стадіях розвитку Всесвіту рухом матерії в
ньому керували не звичні для нас закони
механіки Ньютона й Ейнштейна, а неясні та
важкі для розуміння пересічного громадя-
нина закони квантової механіки. Коли Все-
світ мав планківський вік ~10-43 с, мікросвіт і
макросвіт були єдині й неподільні. Це озна-
чає, що не можна було сказати, ЩО і ДЕ
знаходиться та З ЧОГО складається. Такий
стан світу називають Планківською ерою, а
матеріальний субстрат — «просторово-ча со-
вою піною». А ось квантово-механічну тео-
рію цієї «піни» не створено досі.
ПРИЧИННИЙ ГОРИЗОНТ.
ГУМАНІТАРНИЙ ВИКЛАД ФІЗИЧНОЇ
КОСМОЛОГІЇ
Відомо, що галактики розбігаються. Ще
Е. Хаббл у 20-х роках минулого століття
встановив, що чим далі галактика, тим з біль-
шою швидкістю вона віддаляється від нас.
Уже відомі галактики, які віддаляються від
нас з релятивістськими швидкостями, тобто
зі швидкостями, порівнянними зі швидкістю
світла. Цей феномен пояснюють як розши-
рення Всесвіту, тобто, з геометричного по-
гляду, як збільшення радіуса кривизни на-
шого світу. Просту аналогію, яка допомагає
зрозуміти суть явища, можна провести на
прикладі повітряної кульки, яку надувають.
Надуваючи кульку, ми збільшуємо її радіус,
тобто змінюємо кривизну її поверхні. А якщо
уважно проаналізувати, то комашки, що си-
дять на поверхні такої кульки, виявили б, що
вони віддаляються одна від одної. До того ж,
чим далі, тим з більшою швидкістю. При
цьому самого факту надування кульки ко-
машки могли б і не помітити.
Кривизна простору обмежує наше бачення
світу, ми бачимо світ лише до горизонту по-
дій. Нас не дивує, що, перебуваючи в Києві,
ми не бачимо Москви. Ми живемо на викрив-
леній поверхні Землі і бачимо предмети тіль-
ки до горизонту. Подорожуючи в минуле
Всесвіту, ми б звернули увагу, що розміри го-
ризонту скорочуються, тому що кривизна
простору обернено пропорційна вікові Все-
світу. Настав би момент, коли горизонт скоро-
тився б до розміру Галактики, Сонця, Землі,
електрона... Звідси ясно, що в історії Всесвіту
були моменти, коли, виходячи з причинних
міркувань, у ньому не могли існувати навіть
елементарні частинки. Якщо горизонт скоро-
чується до розміру елементарної частинки, то
гравітаційна сила і «польові сили», що визна-
чають електромагнітну/слабку/сильну взає-
модію і, відповідно, будову елементарної час-
тинки, зрівнюються за величиною, і з частин-
кою щось мало б статися. Що? — Фазовий
перехід. Найслабша серед взаємодій — граві-
таційна — у міру заглиблення в історію Все-
світу набирала б «сили», об’єднувалася з ін-
шими взаємодіями, доки не настала б епоха
«Великого об’єднання».
Фазові переходи зазвичай супроводжують-
ся порушеннями симетрії та появою нових
просторово організованих структур. Усім ві-
домо, що зі зміною температури вода зазнає
фазових перетворень, переходячи з газо-
подібного стану в рідину або лід. І ми чітко
16 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
ГРАНІ НАУКИ
усвідомлюємо, як значно різняться ці фази за
внутрішньою будовою і зовнішнім виглядом.
Подібні структури — топологічні дефекти —
як наслідок порушення симетрії під час фазо-
вих переходів у матерії Всесвіту утворювали-
ся на найраніших стадіях його розвитку. Такі
структури називають струнами, текстурами,
монополями, бранами. Вони, ніби поручик
Кіже, існують, але вигляду не мають. Їх шука-
ють, але поки що не знаходять. Вони залиша-
ються справжньою інтригою фізики й астро-
номії вже не один десяток років.
ІЄРАРХІЯ ЧАСТИНОК І СВІТІВ
Найважливішим моментом квантової кос-
мології виявилася необхідність викорис-
тання теорій простору з кількістю вимірів
понад три.
Тривимірний характер нашого світу не
порушується на масштабах аж до ~1 мм, що
підтверджує експериментальна перевірка
закону тяжіння Ньютона. Це означає, що всі
три закони Ньютона прекрасно описують
рух матеріальних частинок під дією гравіта-
ційних сил. Якби простір не був тривимір-
ним, ми б одразу, як наслідок, помітили від-
хилення в рухах планет. Додаткові просто-
рові виміри з’являються в теоріях, що
пояснюють будову і номенклатуру елемен-
тарних частинок. Вони виявляються лише
на мікроскопічних масштабах, порівнянних
з планківською довжиною. Ці додаткові ви-
міри компактні. Вони нагадують туго згор-
нуті паперові кульки, що мають складну
структуру і мізерно малий розмір. На вели-
ких масштабах наш простір тривимірний.
Теорія струн (топологічних дефектів, зга-
даних вище) описує весь спектр елементар-
них частинок (її ще називають М-теорією).
Вона містить 7 додаткових компактних ви-
мірів. Крім того, вона описує й цілу низку
об’єктів з протяжними вимірами — бран
(мембран). Тривимірні протяжні об’єкти
назвали 3-брани, чотиривимірні — 4-брани
і так далі. Наш Всесвіт — 3-брана, занурена
у простір вищої розмірності — Мультивсе-
світ. Світи, подібні до нашого Всесвіту,
пов’язані в ньому лише тим, що обмінюють-
ся з ним гравітонами (квантами гравітацій-
ного поля) і гіпотетичними, ще не відкрити-
ми частинками, що слабко взаємодіють з
матерією [3].
Дивовижним чином особливості будови
елементарних частинок матерії на наймен-
ших масштабах виявилися пов’язаними з
будовою Всесвіту на грандіозних просторо-
вих масштабах. Подібно до того, як геоме-
трія Рімана визначила структуру рівнянь
загальної теорії відносності, було встанов-
лено, що фізичні властивості елементарних
частинок тісно пов’язані з будовою ком-
плексних геометричних просторів Кала-
бі – Яу. Виявилося, що вигляд простору Ка-
лабі – Яу впливає на маси частинок, власти-
вості взаємодій і сил у матеріальному світі.
Отже, властивості елементарних частинок і
початкові космологічні умови у Всесвіті ви-
явилися тісно по в’я заними через геометрію
різноманіття Калабі — Яу.
БАГАТОВИМІРНІ ПРОСТОРИ
КАЛУЦИ – КЛЕЙНА І КАЛАБІ – ЯУ.
ДЕЯКІ ПИТАННЯ
БАГАТОВИМІРНОЇ ФІЗИКИ
Існування додаткових просторових вимі-
рів постулювали математики Калуца і Клейн
у 1919 р. У нас, 3D-спостерігачів, немає ор-
ганів чуття, які дали б нам можливість
сприймати ці додаткові виміри. Однак на
прикладі сценарію Калуци – Клейна можна
простежити всі головні особливості сучас-
них багатовимірних моделей М-теорії.
У найпростішому випадку додамо до на-
шого тривимірного світу один додатковий
просторовий вимір z. Повний набір коорди-
нат у (4+1)-вимірному просторі-часі — це
(xμ; z), μ = 0, 1, 2, 3. За низьких енергій фізи-
ка буде (3+1)-вимірною, якщо координата z
буде компактною (згорнутою) з деяким ра-
діусом R, що визначає характерний розмір
додаткового просторового виміру. Це озна-
чає, що z змінюється в обмежених розмірах,
від 0 до 2πR. Інакше кажучи, 4-вимірний
простір є циліндричним, причому три його
виміри x1; x2; x3 нескінченні, а четвертий ви-
мір z — це круг радіуса R. Зауважимо, що на
17ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
ГРАНІ НАУКИ
масштабах, більших від R, спостерігач «не
бачить» додаткового 4-го виміру. Йому зда-
ється, що він живе в тривимірному світі.
Зазначимо важливий факт: компактні
(згорнуті) виміри простору мають колосаль-
ну внутрішню енергію. Навіть такі потужні
прискорювачі, як адронний колайдер, не мо-
жуть подолати тих сил, що діють в околі
згорнутих вимірів. Структура матерії на рів-
ні масштабів, порівнянних з планківською
довжиною, прихована від нас грандіозним
енергетичним бар’єром. Нагадаємо, що план-
ківська енергія Ep = √(hc5/G) ~1019 GeV.
Квантова механіка струн оперує з 10 про-
сторовими і 1 часовим вимірами. Причому 3
просторових і 1 часовий вимір виявляються
нескінченними, а решта — згорнутими. Чому
10 вимірів? Для 11 і більшого числа вимірів
у теорії з’являються безмасові частинки зі
спіном 2, що є неприйнятним з теоретично-
го та експериментального погляду.
Маси й заряди елементарних частинок ви-
значаються модами коливань струн. А моди
коливань залежать від розмірів і форми до-
даткових компактних вимірів. Мимоволі ви-
никає аналогія зі скрипкою, в якій гармоній-
не поєднання чотирьох струн, класичної
форми інструмента і резонаторних отворів
визначають специфічний тембр звуку.
В реальному світі додаткові виміри згор-
нуті не в циліндричні поверхні, як припус-
кали Калуца і Клейн, а в простори склад-
нішої природи. У 1984 р. було знайдено, що
рівняння теорії струн задовольняє клас
6-вимірних комплексних геометричних про-
сторів Калабі — Яу.
Отже, наш Всесвіт містить додаткові вимі-
ри. Відповідно до теорії струн у кожній точці
нашого простору є шість додаткових вимірів,
згорнутих у химерну форму просторів Кала-
бі – Яу. Ці виміри — невід’ємна частина струк-
тури нашого простору і є всюди. Вони на-
стільки малі й так туго скручені, що не можуть
бути виявлені за допомогою найсучаснішого
експериментального обладнання. Розміри
згорнутих вимірів становлять ~10-33 см.
З ДОРОЖНЬОЇ КАРТИ ВСЕСВІТУ
Загальноприйнятою моделлю утворення
Всесвіту є модель Великого Вибуху. Квантові
ефекти відігравали вирішальну роль у план-
ківську еру (~10-43 с від моменту народження
Всесвіту). Вони мали велике значення аж до
10-денного віку Всесвіту, коли завершився
нуклеосинтез і утворення атомів (див. рис.).
При цьому Всесвіт являв собою розпечену
масу з температурою близько 10 млрд граду-
сів. Потім знадобився майже мільярд років
для охолодження матерії та утворення Галак-
тики і нашої Сонячної системи.
Трансформації речовини на рівні елемен-
тарних частинок відбувалися від моменту
Календар Всесвіту
18 ISSN 0372-6436. Вісн. НАН України, 2012, № 8
ГРАНІ НАУКИ
часу, що обчислюється мізерно малою вели-
чиною близько 10–32 с, до приблизно однієї
секунди від початку творення. Початок цієї
епохи іменують Великим об’єднанням. Ще
далі в глиб часів, протягом неуявно малого
проміжку часу, від 10–34 до 10–32 с панувала
Інфляція.
Модифікація моделі Великого Вибуху, що
охоплює період експоненціального розши-
рення на ранній стадії розвитку Всесвіту, на-
зивається Інфляцією. В типовому інфляцій-
ному сценарії експоненціальне розширення
почалося приблизно в 10–34 с після початку
часу і закінчилося, коли Всесвіт став у сотню
разів старшим (тобто після приблизно 10–32 с).
Упродовж цього інтервалу часу (так званої
Інфляційної епохи) всі відстані у Всесвіті
збільшилися приблизно в 1050 разів. Горизонт
подій зріс із 10–24 см до 300 млн світлових ро-
ків. Інфляція полягала радше в розширенні
простору, ніж у русі частинок у ньому.
Інфляційний сценарій розвитку Всесвіту
розробили у 80-ті роки Алан Гус [4] (Alan
Guth) з Массачусетського технологічного
інституту і Андрій Лінде [2] зі Стенфорд-
ського університету (США).
Отже, маємо таку картину світу. Зі спів-
відношення невизначеності Δt ~h/∆E випли-
ває, що планківська енергія ~1019 GeV відпо-
відає вікові Всесвіту ~10–43 с. Відразу після
Планківської ери простір-час мав 11-вимірну
структуру (10 просторових і один часовий ви-
мір). Це була арена існування елементарних
частинок, усі 10 просторових вимірів мали
приблизно однаковий планківський розмір.
Далі три виміри почали розширюватися до
нескінченності, а решта (циклічні) — залиши-
лися згорнутими. Розміри згорнутих вимірів
становлять ~10-33 см. Такими вони залиша-
ються і понині. На великих масштабах Все-
світ набув звичного вигляду тривимірного
просторового об’єкта.
У допланківську еру (< ~10–43 с від момен-
ту народження Всесвіту) самі поняття часу і
простору втрачають фізичний сенс через
квантові флуктуації. Перефразовуючи сло-
ва Іоанна Богослова, можна сказати: «Часу
ще не було», втім, простору також...
ЯК І КОЛИ ПОНЯТТЯ ЧАСУ І ПРОСТОРУ
ВТРАЧАЮТЬ ФІЗИЧНИЙ СЕНС
Народження Всесвіту належить до періо-
ду Планківської ери, коли метрика простору-
ча су ще не описувалася рівняннями загаль-
ної теорії відносності (ЗТВ). У цей період
просторові координати і час, що входять до
рівнянь ЗТВ, не можуть слугувати засобом
опису руху частинок матерії через квантово-
механічне співвідношення невизначеності.
Інакше кажучи, квантові флуктуації метри-
ки виключають можливість розгляду еволю-
ції Всесвіту на ранніх стадіях у термінах тра-
єкторій і проміжків часу, тобто координатно-
часового подання. Грубо кажучи, при цьому
не можна чітко визначити, ЩО і ДЕ знахо-
диться та КОЛИ відбувається.
З фізичного погляду народження Всесвіту
можна розглядати як квантовий стрибок, тобто
квантовий перехід з допланківської ери в пост-
планківську. При цьому в квантовій фізиці вва-
жається безглуздим ставити питання про про-
сторову і часову структуру власне стрибка.
Відповідно до методології квантової фізи-
ки такий стрибок можна розглядати тільки
в імовірнісному сенсі. При цьому обов’язково
потрібно вказати всі можливі рівні перехо-
дів, а також імовірності переходів між рівня-
ми (так звані матричні елементи). На етапі
сучасних знань вказати це, на жаль, немож-
ливо. Тому всі теорії, що не враховують фун-
даментальних основ квантової фізики, ма-
ють спекулятивний характер.
Те, що було ще раніше, називають по-
різному: Допланківська ера, Pre-Big Bang,
Досвітове існування Логосу... Більше про це
знають лише пророки.
СПИСОК ЛІТЕРАТУРИ
1. Дубровин Б.А., Новиков С.П., Фоменко А.Т. Совре-
менная геометрия. Методы и приложения. — М.:
Наука, 1986. — 760 с.
2. Andrei Linde, Professor of Physics // http://www.
stanford.edu/~alinde/.
3. Greene B. The Elegant Universe. Superstrings, Hidden
Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory. —
New York: Vintage Books, 2000. — 464 p.
4. Alan Guth, Victor F. Weisskopf Professor of Phy sics // http://
web.mit.edu/physics/people/ faculty/guth_alan.html.
|