Published in 2015 as Chapter 1 of 'General Relativity: The most beautiful of theories: Applications and trends after 100 years', Edited by Carlo Rovelli (pub. De Gruyter).

Эти результаты, полученные исключительно из наблюдений, находятся в сильном противоречии с Космологическим принципом...

Ученые Технологического университета Суинберн в Австралии и Общества Макса Планка в Германии доказали существование эффекта Лензе — Тирринга, предсказанного в рамках общей теорией относительности Эйнштейна. Это явление, также называемое увлечением инерциальных систем отсчета, заключается в появлении дополнительных ускорений тела, находящегося вблизи массивного вращающегося объекта. Об этом сообщает издание Science Alert.

Исследователи с помощью радиотелескопа изучили бинарную систему PSR J1141-6545, состоящую из белого карлика и радиопульсара, частота вращения которого равна 150 оборотам в минуту. Обе звезды обращаются вокруг друг друга менее чем за пять часов. Оказалось, что наклон орбиты пульсара медленно меняется из-за эффекта Лензе — Тирринга, вызванного вращением белого карлика. Наблюдения согласуются с эволюционным сценарием, согласно которому белый карлик перетягивает на себя вещество, оставшееся от предшественника пульсара.

Международная группа ученых подтвердила один из основных принципов теории относительности Эйнштейна, называемый принципом эквивалентности сил гравитации и инерции. Согласно этой концепции, в однородном гравитационном поле все движения и взаимодействия происходят таким же образом, как и в системе, двигающейся с равномерным ускорением при отсутствии внешнего гравитационного поля. Статья с результатами работы опубликована в журнале Astronomy & Astrophysics.

Новое исследование показало, что принцип верен для объектов с сильной гравитацией, например для нейтронной звезды. С помощью радиотелескопа Нанчай (Франция) ученые провели наблюдения за пульсаром PSR J0337+1715 с массой, равной 1,44 массы Солнца, и диаметром всего 25 километров. Этот объект располагается в тройной системе вместе с двумя белыми карликами с меньшей массой и более слабым гравитационным полем.

В основе принципа эквивалентности лежит наблюдение, что тела с различной массой падают в одном гравитационном поле с одним и тем же ускорением. Это называется универсальностью свободного падения (англ. universality of free fall), или принципом Галилея. Однако ученые не знали, сохраняется ли этот принцип для тел с экстремально сильным гравитационным полем.

Пульсар испускает узконаправленный луч радиоволн, который регистрируется радиотелескопом при каждом обороте объекта. При перемещении пульсара время регистрации сигнала смещается, что позволяет ученым с высокой точностью определить движение нейтронной звезды по орбите. Пульсар вращается вокруг одного из белых карликов, а все вместе они вращаются вокруг второго белого карлика. Тем самым ученым удалось определить ускорение нейтронной звезды и объекта меньшей массы по отношению к третьему объекту в системе.

Оказалось, что экстремальное тяготение пульсара не может отличаться более чем на 1,8 части на миллион от прогноза общей теории относительности Эйнштейна (с уровнем достоверности 95 процентов). Этот результат является наиболее точным подтверждением того, что универсальность свободного падения действительна даже в присутствии объекта, масса которого большей частью обусловлена ​​его собственным гравитационным полем.

универсальность свободного падения действительна даже в присутствии объекта, масса которого большей частью обусловлена ​​его собственным гравитационным полем

Парниша объясняет энтропию.

Георгий Гамов, советский физик, иммигрировавший в США, провел исследования, которые прояснили и оживили картину первых мгновений жизни Вселенной. С учетом небольших современных дополнений картина выглядела следующим образом.

Сразу после рождения, Вселенная была невероятно горячей и плотной. Пространство быстро расширялось и остывало, что приводило к образованию частиц из первичной плазмы. В течение первых трёх минут температура быстро падала, однако оставалась достаточно высокой, чтобы Вселенная была похожа на космическую ядерную печь, где образовывались простейшие атомные ядра: водород, гелий, небольшие количества лития. После ещё нескольких минут температура упала до 10⁸ К, что примерно в 10 000 раз выше температуры поверхности Солнца. Хотя то, что согласно привычным стандартам такая температура крайне высока, её уже не хватает для дальнейшего поддержания ядерных процессов, и начиная с этого момента, интенсивность движения частиц сильно падает. Последующие миллиарды лет почти ничего не происходило, пространство просто продолжало расширяться, а плазма частиц продолжала остывать.

Примерно спустя 370 000 лет Вселенная остыла до 3000 К. На тот момент пространство было заполнено плазмой электрически заряженных частиц (в основном протоны и электроны). Так как эти частицы обладали особенностью отбрасывать частицы света (фотоны), то первичная плазма была непрозрачной. Но когда температура стала ниже 3000 К, быстрые электроны и ядра замедлились и стали объединяться в атомы; электроны, захваченные атомными ядрами, сели на орбиты. В этом состояло главное изменение. Так как заряды протонов и электронов равны по величине, но противоположны друг другу, образуемые ими атомы электрически нейтральны. А поскольку фотоны проходят через вещество, состоящее из электрически нейтральных компонент, не хуже, чем вода через сито, образование атомов привело к тому, что космический туман рассеялся, и световое эхо Большого взрыва вырвалось наружу. С тех самых пор первичные фотоны пронизывают всё пространство.

Однако при расширении пространства содержимое становится более разреженным и остывает, в том числе и фотоны. Однако фотоны не замедляются, они всегда летят со скоростью света. Вместо этого при остывании колебательные частоты фотонов уменьшаются, что приводит к изменению цвета. Фиолетовые => голубые => зеленные => желтые => красные => инфракрасные => микроволновые => радиоволны.

Ученые поняли, что если теория Большого взрыва верна, то пространство должно быть наполнено остаточными фотонами с момента рождения Вселенной. Подробные математические вычисления и эксперименты показали, что фотоны должны были остыть почти до абсолютного нуля и иметь частоты в микроволновой части спектра. Поэтому они называются космическим микроволновым фоновым (реликтовым) излучением.

В течение первых трёх минут

Поскольку в большинстве сценариев инфляция является вечной и приводит к постоянно растущему числу дочерних вселенных, то такое объединение теории и эксперимента является пусть косвенным, но убедительным аргументом в пользу существования ещё одной версии параллельных миров.

почему они все не улетели на край Вселенной

нет оснований предполагать, что за этими пределами вселенная заканчивается (граница) или не существует области, где вселенная также присутствует, но откуда фотон уже просто не может достигнуть нас в принципе из-за безбожно растущего расширения пространства

Вселенная, размер видимой части
Р.В.Ч. Вселенной зависит от методов и объектов наблюдений, но он не может превышать расстояние, которое излучение, распространяющееся со скоростью света, проходит за время, равное возрасту Вселенной (10-15 миллиардов световых лет). Этот предельный размер иногда называют радиусом Вселенной.

да нет как бэ границ никаких, кроме условно принятых в виде расстояния до самого удаленного в момент критического остывания вселенной положения долетевшего до земли изрядно отмороженного фотона.