Rojer Penrose va uning hamkasblari davriy olam uchun yangi dalillar

Kosmik mikroto'lqinli fonda (CMB) kutilmagan issiq joylarni Katta portlashdan oldin bug'lanib ketayotgan qora tuynuklar hosil qilishi mumkin edi. Matematik fizik Rojer Penruz boshchiligidagi olimlarning uchligi, bizning koinotimiz kosmik yo'q bo'lib ketish va qayta tug'ilishning mumkin bo'lgan cheksiz tsiklining bir bosqichi ekanligi haqida yangi dalillarni taqdim etgan maqolada shunday deydi. Ammo boshqa tadqiqotchilar mikroto'lqinli pechning fonida haqiqatan ham avvalgi "aeon" ning alomatlari borligiga shubha bilan qarashadi.

Standart kosmologiyaga ko'ra, Katta portlashdan keyin koinot juda qisqa, ammo nihoyatda kuchli kengayishni boshdan kechirdi. Ushbu "inflyatsiya" davri bizni kuzatayotgan juda bir xil kosmosga olib keladigan dastlabki koinot tuzilishidagi har qanday qonunbuzarliklarni bartaraf etgan bo'lar edi.

Biroq, Oksford Universitetida joylashgan Penrose, "konformal tsiklik kosmologiya" (CCC) deb nomlanuvchi raqib nazariyasini ishlab chiqdi, bu koinot Katta portlashdan keyin emas, balki oldin bir hil bo'lib qoldi degan fikrni ilgari surdi. G'oya shundan iboratki, koinot bir aondan ikkinchisiga ko'chib o'tadi, har safar materiyaning parchalanishi va paydo bo'lishidan oldin cheksiz kichik va o'ta silliq boshlanadi. Bu masala oxir-oqibat juda katta qora tuynuklarga singib ketadi, ular uzoq vaqt davomida Xoking radiatsiyasini doimiy ravishda chiqarib yuboradi. Ushbu jarayon bir xillikni tiklaydi va keyingi Katta portlash uchun zamin yaratadi.

Massani yo'qotish

CCC 2005 yilda ilgari surilganidan buyon ko'plab kosmologlarning shubhalariga duch keldi, chunki hech bo'lmaganda bitta aeondagi cheksiz katta koinotni keyingi cheksiz kichik bilan tenglashtirishi koinot juda keksayganda barcha zarralar o'z massasini yo'qotishini talab qiladi . Biroq, 2010 yilda Armanistondagi Yerevan fizika institutidan Penrose va Vahe Gurzadyan CMC ichida bir xil haroratli halqalar shaklida CCC ni qo'llab-quvvatlovchi dalillarni topdik deb da'vo qilishdi. Ushbu halqalar, avvalgi aonda qora tuynuklarni to'qnashishi natijasida hosil bo'lgan sferik tortishish to'lqinlarining aonimizdagi imzosi bo'ladi.

Ushbu juftlik NASA Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) ma'lumotlaridan shunday uzuklarni topdi, shu bilan birga ular amalga oshirgan CMB (standart) simulyatsiyalarida bunday naqsh yo'qligini ta'kidladilar. Biroq, boshqa guruhlar simulyatsiyalar chindan ham halqalarni o'z ichiga olgan deb ta'kidladilar - ular bir marta o'zgartirilganidan so'ng, haqiqiy CMBda ko'rinadigan va inflyatsiya fizikasi tomonidan taxmin qilinadigan har xil burchak miqyoslarida issiq va sovuq joylarning tarqalishini hisobga olishdi.

Ikkilanmasdan, Penrose endi CCC-ni qo'llab-quvvatlovchi boshqa turdagi dalillarni nashr etdi. U bir xil haroratga yaqin bo'lgan halqalardan ko'ra, uning o'rniga CMB atrofidagi hududga qaraganda ancha issiqroq yamoqlarni aniqladi. G'oya shundan iboratki, bu issiq joylar avvalgi aeondagi supermassiv qora tuynuklarning Xokking bug'lanishi paytida chiqarilgan (asosan elektromagnit) nurlanish tufayli bo'lishi mumkin.

Xoking nuqtalari

Penruzning aytishicha, dastlab juda zaif bo'lsa-da, bu chiqindilar o'zimizning aeonda u va uning hamkasblari Xoking nuqtalari deb ataydigan katta miqdordagi energiyaga ega joylarga to'plangan bo'lar edi. Ushbu kontsentratsiya paydo bo'ladi, chunki u "koinot eeonlar orasidagi o'tish bosqichida qanchalik katta ekanligini yo'qotadi", deb tushuntiradi. Keyinchalik Xoking nuqtalari osmonda Oyga nisbatan besh baravar ko'p bo'lgan dumaloq yamaqlar hosil qilib, dastlabki koinot davrida cho'zilib ketgan bo'lar edi.

Yaqinda arXiv serveriga yuklangan preprintda Penrose va uning ikki hamkasbi - AQShdagi SUNY Dengizchilik kolleji xodimi Daniel An va Polshadagi Varshava universitetidagi Kshishtof Maynsner - CMB ma'lumotlarini Evropa kosmik agentligining Plank sun'iy yo'ldoshidan qaynoq joylarni qidirib topdilar. har xil o'lchamdagi va CMBning simulyatsiya qilingan 1000 ta xaritasidagi dog'lar bilan taqqoslaganda mikroto'lqinli pechning harorati qanchalik tez tushishini tahlil qilish. Ular kichik dog'lar atrofida va ularning atrofida birorta ham simulyatsiya qilingan xaritada haqiqiy kosmosga qaraganda yuqori harorat gradyenti yo'qligini aniqladilar - bu harorat o'zgarishi keyingi holatda CMBdan kattaroq (taxminan 3 × 10 -4 K) darajaga teng. o'rtacha.

Kuchli qo'llab-quvvatlash

Penruzning so'zlariga ko'ra, real va taqlid qilingan ma'lumotlar o'rtasidagi bu nomutanosiblik CCC uchun inflyatsiyaga nisbatan kuchli yordam beradi. "Biz ushbu kuzatuvlarni hozirgi kunda qabul qilingan modellar nuqtai nazaridan tushuntirishga qaratilgan urinishlarni, albatta, mamnuniyat bilan qabul qilamiz, - deydi u, - ammo tubdan yangi g'oyalar paydo bo'lmaguncha bu qiyin bo'ladi".

Koinot tsiklda va tabiiy yadroviy reaktorda ushlanishi mumkin edi

Boshqa ba'zi fiziklar, ammo ishonchsiz bo'lib qolmoqdalar. Kanadadagi Britaniya Kolumbiyasi universiteti xodimi Jeyms Zibinning ta'kidlashicha, olimlar yillar davomida CMBni sinchkovlik bilan tekshirib kelishgan va ayniqsa issiq joylar uchun hech qanday dalil topmaganlar (garchi ular bitta g'ayritabiiy sovuqni aniqlashgan bo'lsa ham). U shuningdek Penrose va uning hamkasblari "boshqa joyga qarash" effektini hisobga olmagan deb hisoblaydilar, chunki ular 40 ta testdan ikkitasida simulyatsiya qilingan ma'lumotlardan farqli o'laroq, eng issiq joylarni topganliklari sababli (turli o'lchamdagi dog'lar va CMB chegara mintaqasi har safar) statistik keskinlikning qurboniga aylanish ehtimoli 1000 dan 1 dan 50 gacha 1gacha pasayish ehtimoli.

Britaniya Kolumbiyasidagi Zibinning hamkasbi Duglas Skott ham shubha bilan qaraydi. Qog'ozni "juda chalkash va ta'qib qilish qiyin" deb ta'riflagan holda, u CMBda g'ayrioddiy xususiyatlarni topishga urinib ko'rishi mumkin bo'lgan tugallanmagan harakatlar seriyasidan qo'rqadi. "Shubhasiz, agar kimdir mikroto'lqinli osmondagi aniq bir naqsh koinotning bir qator tsikllarni boshdan kechirganiga dalil bo'lganligini ko'rsatsa, bu juda hayajonli bo'ladi", deydi u. "Ammo bu qog'oz buni amalga oshirishga juda kam tushadi".