Sains itu mudah. Mengapa kita tidak berada di lubang hitam?

Untuk menerjemahkan seri kedelapan belas, tanyakan Ethan . Saya mulai menulis komentar, tetapi segera tumbuh. Dan formula dalam bentuk teks (sayangnya, pelayan Anda yang rendah hati tidak dapat menyisipkan gambar dalam komentar) tidak lagi dapat dibaca. Karena itu, diputuskan untuk menulis artikel terpisah.

Dan ya, artikel ini akan dengan formula, tetapi jika Anda ingin, Anda bisa melewati mereka, tetapi tidak dianjurkan. Mereka cukup sederhana dan membantu dalam mengarahkan diri sendiri dalam penalaran.

Jadi, mengapa alam semesta tidak runtuh menjadi lubang hitam pada awalnya? "Sains tidak tahu pasti." Tidak, serius, ini adalah salah satu masalah mendasar dari teori ekspansi - masalah nilai awal.

Untuk mulai dengan, pertanyaan diajukan dengan tidak benar. Faktanya adalah, lubang hitam adalah konsekuensi dari gaya gravitasi, dan mereka adalah yang terlemah. Dan yang terkuat adalah yang mengikat quark menjadi proton, tetapi dengan jarak mereka dengan cepat dan cepat berkurang.

Karena itu, pertanyaan pertama harus diajukan: mengapa alam semesta keluar dari ukuran proton. Semuanya sangat sederhana di sini: semuanya ada dalam kepadatan energi yang luar biasa dan tabrakan kacau. Objek apa pun yang terhubung, dan tidak masalah seberapa mudah runtuh dalam tabrakan tak disengaja pertama.

Dua, jangan berjuang untuk permulaan waktu, tetapi hanya menjauh dari itu ke daerah di mana semua hukum kita bekerja secara ironis dan perluasan Semesta sudah merupakan fait accompli. Dalam run inland ini, kita akan bergantung pada model ekspansi Friedmann (sebutan diambil dari tempat yang sama).

Apa yang akan kita temukan di alam semesta awal? "Kami akan menemukan bahwa kepadatan radiasi mengendalikan seluruh ekspansi."

Materi gelap dan energi gelap tidak memainkan peran apa pun. Kelengkungan ruang apa yang bahkan tidak penting! Untuk menghapus raja gunung yang Anda butuhkan. sehingga alam semesta mencapai ukuran tertentu. Dan jelas bahwa ini harus terjadi sebelum ekspansi diganti dengan kompresi. Momen ini ditentukan oleh dua parameter: kerapatan dan konstanta Hubble pada saat awal.

Mari kita lihat uranium Friedman , atau lebih tepatnya dua yang pertama: persamaan gerak dan persamaan energi. Dan ingat bahwa:
,
dan konstanta Hubble adalah :

Mengganti ekspresi ini ke dalam persamaan dengan orang-orang mengingat fakta bahwa kita sekarang telah mendominasi radiasi, kita mendapatkan:

menggantikan persamaan energi, kita memperoleh:


Kompresi terjadi ketika H menjadi sama dengan nol:

Era dominasi radiasi melewati ~ 100 Ma, itu sekitar 10 ¹² - 10 ¹³ detik, yang berarti bahwa setidaknya penyebut harus 10 ¹⁴ lebih dari pembilangnya, untuk pergi dari tahap dominasi radiasi ke tahap dominasi debu.

Dan sekarang mari kita beralih ke saat ketika alam semesta ada dalam volume Planck. Berapa kecepatan ekspansi dia? - tepat nol , karena sampai titik ini, prinsip-prinsip mekanika kuantum melarang kita berbicara tentang gerakan apa pun. Jadi dari mana 13 pesanan itu berasal?

Masalah ini disebut: "masalah nilai awal." Upaya modern untuk menyelesaikannya adalah pengenalan partikel khusus dan bidangnya - inflaton, yang mempercepat Semesta dalam periode waktu yang gila (10 ^-10 detik), dan meluruh, seperti tahap pertama roket untuk seluruh Semesta.

PS Hampir yakin. apa yang saya mengacaukan dengan bahasa Rusia: Saya menulis ulang teks beberapa kali. Silakan memperlakukan dengan memahami dan menulis tentang semua kesalahan di PM.

Source: https://habr.com/ru/post/id382007/