Меня всегда привлекала мысль, что наша Вселенная есть лишь 4-мерный пузырь, вырвавшийся из реального 4-мерного пространства.
Точка отрыва и есть точка изначальной сингулярности.
То, что мы в замкнутом мире, мы еще не понимаем, ибо хвосты не сошлись.
Искривление пузыря есть гравитация.

4-мерного пространства для описания всех свойств материи явно не хватает. Физики еле в 10 измерений умещают материю.

Физики из США, Китая и Германии при помощи петафлопсного компьютера рассчитали условия, воспроизводящие рождение Вселенной. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Physical Review Letters, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте Ливерморской национальной лаборатории.

Ученые исследовали условия в ранней Вселенной, когда ее возраст не превышал микросекунды. В то время, как считается, материя была нагрета до температуры около десяти триллионов градусов Цельсия и находилась в состоянии кварк-глюонной плазмы — смеси частиц, составляющих адроны (например, протоны и нейтроны).

Ниже указанных температур кварки находятся только в связанных состояниях, образующих адроны. Особенности перехода материи от одного состояния к другому и интересовали специалистов.

В своем исследовании ученые рассчитывали свойства фазового перехода в квантовой хромодинамике (КХД) для условий ранней Вселенной. Особенностью подхода физиков является учет киральной симметрии между правыми и левыми состояниями кварков, которую ранее не удавалось реализовать в вычислительных процедурах.

В основном вычисления, занявшие несколько месяцев, согласуются с полученными еще в 2007 году данными о температурном фазовом переходе в решетчатой КХД. Основной вопрос, который сейчас интересовал ученых, заключается в определении типа фазового перехода: он может быть первого (условно, основные параметры перехода меняются скачкообразно) или второго (параметры меняются гладко) рода, а также кроссовером (промежуточное положение). Результаты ученых свидетельствуют в пользу последнего типа перехода.

Меня всегда привлекала мысль, что наша Вселенная есть лишь 4-мерный пузырь, вырвавшийся из реального 4-мерного пространства.

Одна из больших проблем, связанных с теорией Большого Взрыва, заключается в том, что наша научно предсказуемая Вселенная произошла из сингулярности, бесконечно плотной точки, для которой эти правила научной предсказуемости не работают. Физики просто не понимают сингулярности. Они не могут объяснить и что вызвало Большой Взрыв. Некоторые физики вообще считают маловероятным, что такое хаотичное начало произведет Вселенной с относительно однородной температурой.

Три ученых из Института Периметра предложили новую теорию, которая математически обоснована и вполне проверяема. Они утверждают, что наша Вселенная стала результатом жестоко выброшенного материала в процессе смерти четырехмерной звезды, внутренние слои которой коллапсировали в черную дыру. В нашей вселенной трехмерная черная дыра обладает двухмерным горизонтом событий, точкой невозврата для всего, что попадает в пределы черной дыры.

Во Вселенной с четырьмя пространственными измерениями четырехмерная черная дыра обладала бы трехмерным горизонтом событий. Наша вселенная, выброшенный материал сверхновой, образовала бы трехмерную мембрану вокруг трехмерного горизонта событий. Эта мембрана растет, мы называем этот рост космическим расширением. Наша трехмерная вселенная должна была унаследовать однородность родительской четырехмерной вселенной, если последняя существовала бы долгое время. Если мы считаем эту теорию абсурдной, ученые парируют, уверяя нас в том, что мы просто не понимаем четырехмерную вселенную. Возможно, наше трехмерное мышление представляет собой только верхушку айсберга реальности.

Общая теория относительности Альберта Эйнштейна дала жизнь многим положениям, на которые опирается современная наука. Например, согласно основанной на ней космологической модели, Вселенная в существующем виде появилась 13,8 миллиардов лет в результате Большого взрыва. До этого она пребывала в так называемом состоянии сингулярности, представляя собой точку, плотность и температура которой стремились к бесконечности.
Правда, последнее представляет собой одну из наиболее больших проблем физики. Ведь с помощью математических формул можно восстановить только то, что было после Большого взрыва, но не во время сингулярности, когда не действовали известные нам законы физики.
Ахмед Фараг Али (Ahmed Farag Ali) из Университета Бенха в Египте (Benha University) и Саурия Дас (Saurya Das) из Университета Летбриджа в Канаде (University of Lethbridge) предлагают новую модель развития Вселенной, которая решает проблему сингулярности.
Их работа построена на идеях известного физика Дэвида Бома, который в 1950-х годах изучал замену классических геодезических траекторий (кратчайших расстояний, соединяющих две точки на искривлённой поверхности) на квантовые.

Али и Дас применили боумовские траектории к уравнению, которое 60 лет назад вывел их учитель Амал Кумар Райхаудури (Amal Kumar Raychaudhuri). Квантово-скорректированное уравнение в свою очередь внесло исправления в уравнение Фридмана, которое описывает расширение Вселенной и Большой взрыв.
Полученная модель объединила в себе Общую теорию относительности и Квантовую теорию. Она не только отрицает сингулярность, предшествовавшую Большому взрыву, но и не допускает распространённое предположение, согласно которому Вселенная со временем сожмётся обратно в первоначальное состояние.
Это стало возможным из-за принципиальной разницы между классическими геодезическими и квантовыми траекториями. Если геодезические траектории в конечном итоге пересекаются в точке, которая и является сингулярностью, квантовые никогда не сходятся друг с другом, а потому и сингулярность не появляется в уравнениях.
По сути, квантовые поправки могут рассматриваться, как космологический член (не требующий существования тёмной энергии) и как излучательный член. Эти члены позволяют Вселенной всё время сохранять свой конечный размер, а значит, существовать бесконечно. Учёные утверждают, что их выводы соотносятся с последними результатами измерения плотности Вселенной.

В физическом выражении модель описывает Вселенную, наполненную гипотетической квантовой жидкостью, которая состоит из гравитонов — безмассовых частиц, которые обеспечивают гравитационное взаимодействие без электрических зарядов. Если такие частицы действительно существуют, они играют ключевую роль в принципе квантовой гравитации.
Новая модель показывает, что гравитоны могут образовывать теоретически предсказанный конденсат Бозе-Эйнштейна — агрегатное состояние вещества, в котором квантовые эффекты начинают проявляться на макроскопическом уровне.
"Удивительно, что небольшие поправки потенциально могут решить так много вопросов", — говорит Дас.

It was shown recently that replacing classical geodesics with quantal (Bohmian) trajectories gives rise to a quantum corrected Raychaudhuri equation (QRE). In this article we derive the second order Friedmann equations from the QRE, and show that this also contains a couple of quantum correction terms, the first of which can be interpreted as cosmological constant (and gives a correct estimate of its observed value), while the second as a radiation term in the early universe, which gets rid of the big-bang singularity and predicts an infinite age of our universe.

Cosmology from quantum potential

Vladimirovich wrote:

hi-news.ru/space/10-syurprizov-kotorye-n...li-chernye-dyry.html


это вообще то отсюда -
listverse.com/2014/12/23/10-ways-black-h...inue-to-surprise-us/

Рассмотрим образование, которое получило название "Черная Дыра". Это бывшая звезда, плотность которой превысило какой-то предел. Нет сил, которые могут ее остановить, в стремлении сжаться до точки. Однако весь процесс до конца не понят. Используем преобразования Лоренца. Мы видим, что процесс сжатия, как бы останавливается, замедляется. Что увидит наблюдатель, находящийся на таком объекте? Ход времени, во внешнем мире, для него не существует. Однако изменения для этого наблюдателя происходят, он продолжает сжиматься. И изменения в размерах всех предметов и самого пространства, происходят по мере продвижения к центру области сжатия. Логично, в связи с этим ввести понятие хода времени, изменения времени, как изменение расстояния до центра. То есть время, это функция, зависящая от расстояния до центра сжатия. Таким образом, мы выделили одно из пространственных измерений, в качестве линейки времени, кроме того, эта линейка имеет выделенное направление, обусловленное направлением на центр сжатия.
Первое определение:


Вектор времени - Вектор, направленный на центр сжатия области коллапса, или на центр сжатия любой ограниченной области, или тела.

Рисунок 1

Что происходит с телом, падающим в черную дыру? Согласно расчетам, при малом продвижении к центру

области сжатия напряженность поля гравитации растет так быстро, что никакие силы не могут препятствовать разрыву тела. То есть часть тела, которая ближе к центру, притягивается гораздо сильнее, чем более удаленная часть. Возникшая разница в силах так велика, что тело разрывается на куски, точнее малой толщины слои. Следовательно, может существовать только тонкий слой, в котором разница напряженности поля по силе меньше, чем силы удерживающие тело в цельности. Рядом с этим слоем, параллельно ему, другой слой и так далее. Черная дыра, таким образом, состоит из тонких слоев вещества, не взаимодействующего друг с другом, и эти слои сжимаются к центру.

Рисунок 2

Что определяет толщина слоя? Мы определили пространственное измерение к центру сжатия - линейкой времени, и направление на центр сжатия как вектор времени.
Второе определение:


Толщина слоя сжатия, есть минимальная единица времени, существующая в природе, и никаких изменений за период меньший не может произойти. Рассмотрев слой сжатия, мы замечаем, что это было ранее одно из пространственных измерений, величина которого стремиться к нулю, и в сжимающейся системе это измерение приобрело смысл времени.

Третье определение:


При образовании сжимающейся системы, одно из пространственных измерений теряется, пространство с N количеством измерений превращается в пространство с N-1 количеством измерений, а одно из пространственных измерений приобретает смысл времени. Нарисуем отрезок в системе координат, которая сжимается.

Рисунок 3

Очевидно, что в системе отсчета, которая не сжимается, мы имеем, в момент времени Т=1, длинна линии S1, а в момент времени Т=2, - S2. Мы имеем за время Т1-Т2, линия уменьшилась на S1-S2. Пропорция будет такой - за период времени размеры уменьшились на соответствующую величину. Отношение изменения расстояния, в данном случае длинны выделенного отрезка, к периоду времени, за который произошли эти изменения, называется скоростью.
Четвертое определение:


Скорость света в сжимающемся объекте, - скорость сжатия этого объекта (В нашем мире за время 1 секунда, Вселенная уменьшается на 300 000 километров). Абсолютно правильного сжатия не существует, существуют области, которые как бы отстают от сжатия всего пространства, эти области образованы вихревым движением сжимающегося пространства.

Рисунок 4

Пятое определение:

Материя - вихрь сжимающегося пространства, который сопротивляется сжатию. И как бы сжимается с меньшей скоростью, соответственно силы, которые возникают при взаимодействии неравномерно сжимающихся объектов, и есть силы притяжения тел (и не только притяжения).
Определение Вселенной:

Наша Вселенная - сжимающаяся черная дыра, в четырехмерной вселенной, одно из пространственных измерений которой, имеет для нас смысл времени, а материя локальные нелинейности (вихри), сопротивляющиеся сжатию. Скорость сжатия Вселенной не постоянна и уменьшается с течением времени, она равна скорости распространения света.


Ущеко Вячеслав 2003 год.

Уж сколько их упало в эту бездну,
Разверзтую вдали!
Настанет день, когда и я исчезну
С поверхности земли.

Застынет все, что пело и боролось,
Сияло и рвалось.
И зелень глаз моих, и нежный голос,
И золото волос.
..........

Данные, собранные телескопом Планка, подтвердили несомненную теорию квантового происхождения структуры Вселенной. Что именно произошло после рождения Вселенной? Почему сформировались звезды, планеты и гигантские галактики? На эти вопросы пытается ответить Вячеслав Муханов, космолог из Университета Людвига Максимилиана в Мюнхене, эксперт в области теоретической космологии.


Муханов использовал понятие так называемых квантовых флуктуаций, чтобы построить теорию, которая обеспечивает точную картину важнейшей начальной стадии эволюции нашей Вселенной: без минимальных вариаций в плотности энергии, которые появляются из крошечных, но неизбежных квантовых флуктуаций, невозможно представить образование звезд, планет и галактик, представляющих известную нам Вселенную.

Plank Consortium опубликовал новые анализы данных, собранных космическим телескопом Планка, который измеряет распределение космического микроволнового фонового излучения (CMB). Оно подсказывает нам, как в сущности выглядела Вселенная спустя 400 000 лет после Большого Взрыва. Последние данные находятся в полном соответствии с предсказаниями теории Муханова — например, расчета значения так называемого спектрального индекса начальных неоднородностей.

Идея того, что квантовые флуктуации должны были сыграть свою роль на самом раннем этапе истории Вселенной, вытекает из принципа неопределенности Гейзенберга. Гейзенберг показал, что существует конкретный предел точности, с которой можно определить положение и импульс частицы в любой определенный момент. Это, в свою очередь, предполагает, что изначальное распределение материи будет проявлять минутные неоднородности в плотности. Расчеты Муханова первыми показали, что такие квантовые флуктуации могут повлиять на разницу плотностей в ранней Вселенной, что, в свою очередь, может стать своего рода зернами для галактик и их скоплений. В действительности, без квантовых флуктуаций, природу и величину которых количественно охарактеризовал Муханов, наблюдаемое распределение материи во Вселенной было бы необъяснимо.

Кроме того, данные Планка показывают, что сигнал, подтверждающий возможное существование первичных гравитационных волн, полученный ранее, может быть серьезно связан с пылью в нашей собственной галактике. Команда BICEP2 использует наземный телескоп в Антарктиде для поиска признаков гравитационных волн, родившихся сразу после Большого Взрыва.

Этот последний анализ Планка — BICEP2 показывает, что теоретическая база вполне обоснована. «Гравитационные волны могут быть там, — сказал Муханов, — но наши инструменты могут быть недостаточно чувствительны, чтобы их уловить». Вне зависимости от того, чем обернется поиск первичных гравитационных волн, ни одна из моделей, которая пытается уловить состояние Вселенной после Большого Взрыва, не может обойтись без квантового происхождения структур Вселенной.

Британские, американские, немецкие и португальские физики предложили вероятное объяснение наблюдаемой трехмерности пространства (без учета временной координаты). Исследование принято к публикации в European Physical Journal C, доступно на сайте arXiv.org, кратко о нем сообщает Phys.org.

Гипотеза ученых предполагает, что на ранних этапах развития Вселенной, примерно 13,8 миллиарда лет назад, большая часть материи мира находилась в состоянии кварк-глюонной плазмы. В процессе фазового перехода кварк-глюонной плазмы в плазму возникали протоны и нейтроны, образующие ядра химических элементов.

Трехмерность Вселенной специалисты объяснили тем, что узлы из силовых трубок, которые связывали кварки и антикварки, устойчивы только в трехмерном пространстве. Система трубок, пронизывающая мир с более высоким числом пространственных измерений, не смогла бы существовать сколько-нибудь продолжительное время.

В рамках стандартных моделей физики элементарных частиц и космологии считается, что на ранних этапах развития Вселенной существовало единое сильное и электрослабое взаимодействие, из которого на инфляционной стадии (промежутка экспоненциального расширения) произошло выделение сильного взаимодействия.

Прежде всего стоит отметить, что мы не знаем точно, конечна или бесконечна Вселенная. Но мы точно знаем, что за пределами того, что мы можем наблюдать, есть много всякого, отмечает физик Итан Зигель в своей статье на Medium.com.

Заглядывая как можно дальше, мы также движемся назад во времени. Ближайшая галактика, находящаяся в 2,5 миллионах световых лет от нас, предстает перед нами, какой она была 2,5 миллиона лет назад, потому что свету нужно именно столько времени, чтобы добраться до наших глаз оттуда, откуда он был испущен. Многие галактики видятся нам такими, какими они были десятки миллионов, сотни миллионов или даже миллиарды лет назад. Заглядывая как можно дальше в космос, мы видим свет таким, каким он был в юные дни Вселенной. Почему бы тогда нам не заглянуть в самое начало, увидеть, каким все было 13,8 миллиарда лет назад? Мы не только заглянули, но и нашли кое-что: космический микроволновый фон, послесвечение Большого Взрыва.

Оказалось, что в то время Вселенная была почти идеально однородной, но некоторые области были более или менее плотным, чем в среднем, на 1 часть из 30 000. Этого достаточно, чтобы сформировались звезды, галактики, галактические скопления и космические пустоты, которые мы наблюдаем сегодня. Но в тех ранних несовершенствах, которые мы видим из этого космического снимка, содержится невероятно много информации о Вселенной. К примеру, поразительный факт: кривизна пространства, насколько нам известно, абсолютно плоская. Если бы пространство было выгнуто, как если бы мы жили на поверхности четырехмерной сферы, дальние лучи света сливались бы. Если бы пространство было вогнуто, как поверхность четырехмерного седла, дальние лучи расходились бы. Но нет, дальние лучи света движутся в заданном изначально направлении, а флуктуации отражают практически идеальную плоскость.

Из ограничений, связанных как с космическим микроволновым фоном, так и крупномасштабной структурой Вселенной в совокупности, можно заключить, что если Вселенная конечна и замыкается на себе, она должна быть как минимум в 250 раз больше той части, которую мы наблюдаем. Поскольку мы живем в трех измерениях, 250 умножить на радиус означают (250)³ объема, а это в 15 миллионов раз больше пространства. И все же, каким бы большим это число ни казалось, оно не бесконечно. Нижняя граница Вселенной будет минимум 11 триллионов световых лет во всех направлениях, и это много, но по-прежнему конечно.

И конечно, у нас есть причины полагать, что Вселенная намного больше этого. Большой Взрыв мог обозначить начало наблюдаемой Вселенной, к которой мы привыкли, но он необязательно будет обозначать рождение самого пространства-времени. До Большого Взрыва Вселенная переживала период космической инфляции. Вместо того, чтобы быть заполненной материей и излучением в горячем состоянии, Вселенная была другой:.....

Насколько нам известно, Вселенная намного больше той части, которую мы наблюдаем. За пределами наблюдаемого нами следует ожидать много больше Вселенной, похожей на нашу, с теми же законами физики, теми же константами, космическими структурами и шансами на появление сложной жизни. Должны быть и другие «пузыри», в которых инфляция завершилась, множество пузырей, заключенных в еще большем пространстве-времени, подвергающемся бесконечной инфляции. И все же, какой бы большой эта Вселенная — или мультивселенная — ни была, она может и не быть бесконечной. Вероятнее всего, Вселенная имеет свой конец, свою протяженность, хоть и умозрительно большую.......

Физики из Университета Этвёша Лоранда (ELTE), Будапешт, Венгрия проводят исследования вещества, образующего атомное ядро. Ученые используют три самых мощных в мире ускорителя частиц. Их внимание было сосредоточено на картировании «первичного бульона», который заполнил Вселенную в первую миллионную долю секунды после ее зарождения.

Свойства кварковой материи изменяются из-за разницы в давлении и температуре, возникающей в результате столкновения в ускорителях частиц. Этот вариант требует измерений для «сканирования» материи в ускорителях частиц разных энергий, Релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) в США или Суперпротонном синхротроне (SPS) и Большом адронном коллайдере (LHC) в Швейцарии.

«Этот аспект настолько важен, что специально для подобных экспериментов во всем мире, например в Германии или Японии, строятся новые ускорители. Пожалуй, самый существенный вопрос заключается в том, как происходит переход между фазами: в этом момент может возникнуть критическая точка», — объясняет Мате Чанад, профессор физики кафедры атомной физики Университета Этвеша Лоранда (ELTE).

... ускорителях частиц разных энергий, Релятивистском коллайдере тяжелых ионов (RHIC) в США или Суперпротонном синхротроне (SPS) и Большом адронном коллайдере (LHC) в Швейцарии...