Planckin aikakausi

Planckin aikakausi  - fyysisessä kosmologiassa varhaisin aikakausi havaittavan maailmankaikkeuden historiassa, josta on olemassa teoreettisia oletuksia. Se kesti Planckin ajan nollasta 10 −43 sekuntiin. Tänä ajanjaksona, noin 13,8 miljardia vuotta sitten, universumin aineella oli Planckin energia (10 19 GeV), Planckin säde (10 −35 m), Planckin lämpötila (10 32 K) [1] ja Planckin tiheys (~ 10 97 kg /m³) [2] .

Uskotaan, että maailmankaikkeuden äärimmäisen pienestä koosta johtuen painovoiman kvanttivaikutukset voittivat fyysisiä vuorovaikutuksia ja painovoimat olivat suuruudeltaan verrattavissa muihin perusvuorovaikutuksiin ja kaikki voimat voitiin yhdistää. Universumin aineen uskomattoman korkeasta lämpötilasta ja tiheydestä johtuen tämä tila oli epävakaa ja kehitysprosessissa, joka tunnetaan symmetrian rikkomisena , syntyi meille tuttuja perusvoimien ilmenemismuotoja, erityisesti painovoiman vuorovaikutus , joka erottui loput perustavanlaatuisista vuorovaikutuksista.

Moderni kosmologia uskoo, että Planckin aikakauden lopussa alkoi maailmankaikkeuden kehityksen toinen vaihe  - Suuren yhdistymisen aikakausi, ja sitten symmetrian murtuminen johti nopeasti kosmisen inflaation aikakauteen , jonka aikana maailmankaikkeus kasvoi huomattavasti. kooltaan lyhyessä ajassa. [3]

Teoreettiset perusteet

Koska tällä hetkellä ei ole olemassa yleisesti hyväksyttyä teoriaa, joka mahdollistaisi kvanttimekaniikan ja relativistisen painovoiman yhdistämisen, nykyaikainen tiede ei voi kuvata tapahtumia, jotka tapahtuvat aikoina, jotka ovat lyhyempiä kuin Planckin aika ja etäisyyksillä, jotka ovat pienempiä kuin Planckin pituus (noin 1,616 × 10 -35 m - etäisyys). mikä valo kulkee Planck-ajassa).

Ilman kvanttimekaniikan ja relativistisen painovoiman yhdistävän teorian ymmärtämistä, Planckin  aikakauden fysiikka on edelleen epäselvä. Perusvuorovaikutusten yhtenäisyyden taustalla olevat periaatteet sekä niiden erottamisen syyt ja kulku ovat vielä huonosti ymmärrettyjä.

Kolme neljästä voimasta on kuvattu onnistuneesti yhtenäisen teorian puitteissa, mutta painovoiman kuvaamisen ongelmaa ei ole vielä ratkaistu. Jos emme ota huomioon kvanttigravitaatiovaikutuksia, niin käy ilmi, että maailmankaikkeus sai alkunsa singulaarisuudesta , jonka tiheys on ääretön; näiden vaikutusten huomioon ottaminen antaa meille mahdollisuuden tehdä muita johtopäätöksiä.

Yksi kehittyneimmistä ja lupaavimmista ehdokkaista yhdistävälle teorialle on merkkijonojen ja silmukan kvanttigravitaation teoria . Lisäksi tehdään aktiivista työtä ei-kommutatiivisen geometrian ja muiden alueiden parissa, jotka mahdollistavat universumin syntyprosessien kuvaamisen.

Kokeelliset tutkimukset

Viime aikoihin asti kokeelliset tiedot, jotka olisivat tukeneet oletuksia Planckin aikakaudesta, olivat käytännössä poissa, mutta WMAP-luotaimen tuoreimmat tulokset antoivat tutkijoille mahdollisuuden testata :hypoteeseja ensimmäisistä 10–12 Huolimatta siitä, että tämä aikaväli on vielä monta suuruusluokkaa pidempi kuin Planckin aika, kokeet ovat parhaillaan käynnissä (mukaan lukien Planck - projekti) lupaavin tuloksin, joiden avulla voimme työntää "tutkitun" ajan rajaa lähemmäs hetkeä. maailmankaikkeus alkoi. ja mahdollisesti antaa tietoa Planckin aikakaudesta.

Lisäksi jonkin verran ymmärrystä varhaisen universumin prosesseista tarjoaa hiukkaskiihdytinten data . Esimerkiksi Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) -kokeet selvittivät, että kvarkki-gluoniplasma (yksi aineen varhaisimmista tiloista) käyttäytyy enemmän nesteen kuin kaasun tavoin . Large Hadron Colliderissa on mahdollista tutkia jopa aikaisempia aineen tiloja , mutta tällä hetkellä ei ole olemassa eikä suunnitteilla kiihdyttimiä , jotka mahdollistaisivat Planck-energian luokkaa olevien energioiden saamisen (noin 1,22 × 10 19 GeV ).

Muistiinpanot

1. ↑ "Jumala ja Multiverse". Luku Victor Stengeristä Kaoottinen inflaatio
2. ↑ Kosmologia . Haettu 24. joulukuuta 2018. Arkistoitu alkuperäisestä 24. joulukuuta 2018. (määrätön)
3. ↑ Edward W. Kolb; Michael S. Turner Varhainen universumi . - Basic Books , 1994. - S. 447. - ISBN 978-0-201-62674-2 .

Kirjallisuus

• Barrow, John D. Luonnon vakiot; Alfasta omegaan - Numerot, jotka koodaavat maailmankaikkeuden syvimmät salaisuudet . - New York: Pantheon Books, 2002. - ISBN 978-0-375-42221-8 . Helppo.
• Barrow, John D. Antrooppinen kosmologinen periaate / John D. Barrow, Frank J. Tipler . - Oxford: Claredon Press, 1986. - ISBN 978-0-19-851949-2 . vaikeampaa.
• Penrose, Roger. Tie todellisuuteen. — New York: Alfred A. Knopf, 2005. — ISBN 978-0-679-45443-4 .
• Tomilin, K.A. Natural Systems of Units: Planck-järjestelmän 100-vuotisjuhlaan . - 1999. - s. 287-296. Arkistoitu17. kesäkuuta 2006Wayback Machinessa

Linkit

• Planck, Max (1899). "Über peruuttamaton Strahlungsvorgänge" . Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin ]. 5 : 440-480.
• Sivaram, C. (1986-08-01). "Universumin evoluutio Planckin aikakauden läpi". Astrofysiikka ja avaruustiede ]. 125 (1): 189-199. Bibcode : 1986Ap&SS.125..189S . DOI : 10.1007/BF00643984 . ISSN 1572-946X .