Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Космологиялық модель
Cosmological model
Экпиротиялық ғалам (/ɛ//k//p//aɪ/'/r//ɒ//t//ɪ//k/) – ғаламның ірі масштабты құрылымының пайда болуын түсіндіретін ерте ғаламның космологиялық моделі. Бұл модель циклдік ғалам теориясына (немесе экпиротиялық циклдік ғалам теориясына) қосылған, ол ғаламның өткен және болашақ тарихын толыққанды сипаттайды.
The ekpyrotic universe (,/ɛ//k//p//aɪ/'/r//ɒ//t//ɪ//k/) is a cosmological model of the early universe that explains the origin of the large scale structure of the cosmos. The model has also been incorporated in the cyclic universe theory (or ekpyrotic cyclic universe theory), which proposes a complete cosmological history, both the past and future.
Шығу тегі
Бастапқы экпиротикалық модельді 2001 жылы Джастин Хури, Берт Оврут, Пол Стейнхардт және Нил Турок енгізді. Стейнхардт бұл атауды ежелгі грек сөзі экпиросис (ἐκπύρωσις, "өрт") негізінде жасаған, ол ғаламның отты туу, салқындау және қайта жаралудың мәңгілік циклында тұрған стоиктердің космологиялық моделіне сілтеме жасайды. Теория Үлкен жарылыс инфляциялық моделінің жауапсыз қалған түйінді сұрағына жауап береді: "Үлкен жарылыстан бұрын не болды?" Экпиротикалық теория бойынша, Үлкен жарылыс іс жүзінде үлкен серпіліс болды, бұл бұрынғы қысқару кезеңінен қазіргі кеңею кезеңіне өту. Біздің ғаламды қалыптастырған маңызды оқиғалар серпілістен бұрын болды, ал циклдік нұсқада ғалам белгілі бір интервалдармен серпіледі.
The original ekpyrotic model was introduced by Justin Khoury, Burt Ovrut, Paul Steinhardt and Neil Turok in 2001. Steinhardt created the name based on the Ancient Greek word ekpyrosis (ἐκπύρωσις, "conflagration"), which refers to a Stoic cosmological model in which the universe is caught in an eternal cycle of fiery birth, cooling and rebirth. The theory addresses the fundamental question that remains unanswered by the Big Bang inflationary model, "What happened before the Big Bang?" The explanation, according to the ekpyrotic theory, is that the Big Bang was actually a big bounce, a transition from a previous epoch of contraction to the present epoch of expansion. The key events that shaped our universe occurred before the bounce, and, in a cyclic version, the universe bounces at regular intervals.
Теорияның қолданылуы
Бастапқы экпиротикалық модельдер сап теориясына, брандарға және қосымша өлшемдерге негізделген, бірақ қазіргі экпиротикалық және циклдік модельдердің көпшілігі инфляциялық модельдердегідей бірдей физикалық құралымдарды қолданады (қалыпты кеңістікте дамитын кванттық өрістер). Үлкен жарылыс космологиясы сияқты, экпиротика теориясы да біздің ғаламның маңызды ерекшеліктерін дәл сипаттайды. Ол біркелкі, жалпақ ғаламды, ыстық және суық дақтардың белгілі үлгілерімен болжайды, бұл ғарыштық микротолқындық фонды (ҒМТ) бақылаулармен сәйкес келеді, және WMAP және Планк спутниктік эксперименттері арқылы осы бақылаулар жоғары дәлдікпен расталды. ҒМТ-ны бақылау ұзақ уақыттан бері Үлкен жарылыстың куәсі ретінде қарастырылып келді, бірақ экпиротикалық және циклдік теориялардың жақтастары ҒМТ-ның осы модельдерде айтылған Үлкен секірумен де үйлесімді екенін мәлімдейді. Басқа зерттеушілер ҒМТ-ның Планк бақылауларынан алынған деректері "экпиротикалық/циклдік сценарийлердің мүмкін болатын параметрлер кеңістігін айтарлықтай шектейді" дейді. Егер алғашқы гравитациялық толқындар байқалса, ғалымдарға ғаламның пайда болуы туралы әртүрлі теорияларды ажыратуға көмектесуі мүмкін.
The original ekpyrotic models relied on string theory, branes and extra dimensions, but most contemporary ekpyrotic and cyclic models use the same physical ingredients as inflationary models (quantum fields evolving in ordinary space time). Like Big Bang cosmology, the ekpyrotic theory has accurately described essential features of our universe. It predicts a uniform, flat universe with patterns of hot spots and cold spots, in agreement with observations of the cosmic microwave background (CMB), observations confirmed to higher precision by the WMAP and Planck satellite experiments. Observation of a CMB has long been considered evidence of the Big Bang, but proponents of the ekpyrotic and cyclic theories contend that the CMB is also consistent with a Big Bounce as posited in those models. Other researchers argue that data from the Planck observations of the CMB "significantly limit the viable parameter space of the ekpyrotic/cyclic scenarios." Primordial gravitational waves, if ever observed, may help scientists distinguish between various theories about the origin of the universe.
Космологияға әсері
Экпиротиялық және циклдік модельдердің артықшылығы – олар көпқанатты ғаламды (мультивселенді) жаратпайды. Бұл маңызды, себебі кванттық ауытқулардың әсері Ұлы Жарылыс инфляциялық моделіне дұрыс енгізілген кезде, ғаламның космологтар түсіндіруге тырысып жатқан біркелкілігі мен тегістігіне қол жеткізуіне кедергі келтіреді. Керісінше, инфляцияланған кванттық ауытқулар ғаламның физикалық қасиеттерінің барлық ойдағы комбинациялары бар бөліктерге ыдырауына себеп болады. Ұлы Жарылыс инфляциялық теориясы нақты болжамдар жасаудың орнына кез келген нәтижеге мүмкіндік береді, сондықтан біз байқайтын қасиеттерді Жер орналасқан көпқанатты ғаламның (мультивселеннің) нақты бір бөлігінің нәтижесі ретінде кездейсоқ жағдай деп қарастыруға болады. Көпқанатты ғаламның (мультивселеннің) көп аймақтарында өте әртүрлі қасиеттер болар еді. Нобель сыйлығының лауреаты Стивен Вайнберг, егер көпқанатты ғалам (мультивселен) шын болса, «кварк массаларының және біздің Ұлы Жарылыста байқайтын стандартты модельдің басқа тұрақтыларының нақты мәндеріне рационалды түсіндірме табу үміті жойылар еді, себебі олардың мәндері біз өмір сүріп жатқан көпқанатты ғаламның (мультивселеннің) нақты бір бөлігіне байланысты кездейсоқ жағдай болар еді» деп ұсынған.
An advantage of ekpyrotic and cyclic models is that they do not produce a multiverse. This is important because when the effects of quantum fluctuations are properly included in the Big Bang inflationary model, they prevent the universe from achieving the uniformity and flatness that the cosmologists are trying to explain. Instead, inflated quantum fluctuations cause the universe to break up into patches with every conceivable combination of physical properties. Instead of making clear predictions, the Big Bang inflationary theory allows any outcome, so that the properties we observe may be viewed as random chance, resulting from the particular patch of the multiverse in which the Earth resides. Most regions of the multiverse would have very different properties. Nobel laureate Steven Weinberg has suggested that if the multiverse is true, “the hope of finding a rational explanation for the precise values of quark masses and other constants of the standard model that we observe in our Big Bang is doomed, for their values would be an accident of the particular part of the multiverse in which we live.”
Біздің ғаламымыздың қасиеттерінің кездейсоқ жағдай екендігі және олар басқа мүмкіндіктердің көпқанатты ғаламын (мультивселенін) қабылдайтын теориядан туындайды деген ойды ғаламның ірі масштабтарда ерекше (біркелкі және тегіс) екендігімен және элементарлық бөлшектердің қарапайым симметриялар мен өзара әрекеттесулермен сипатталатындығымен келісу қиын. Сонымен қатар, кездейсоқ тұжырымды эксперимент арқылы жоққа шығару мүмкін емес, себебі болашақтағы кез келген эксперименттерді де басқа кездейсоқ факторлар ретінде қарастыруға болады. Экпиротиялық және циклдік модельдерде тегістеу және жазықтау баяу тартылу кезеңінде жүзеге асады, сондықтан кванттық ауытқулар инфляцияланбайды және көпқанатты ғаламды (мультивселенді) жарата алмайды. Нәтижесінде, экпиротиялық және циклдік модельдер қазіргі эксперименттік деректерге сәйкес келетін қарапайым физикалық қасиеттерді болжауға мүмкіндік береді, көпқанатты ғаламды (мультивселенді) жаратпай.
The idea that the properties of our universe are an accident and come from a theory that allows a multiverse of other possibilities is hard to reconcile with the fact that the universe is extraordinarily simple (uniform and flat) on large scales and that elementary particles appear to be described by simple symmetries and interactions. Also, the accidental concept cannot be falsified by an experiment since any future experiments can be viewed as yet other accidental aspects. In ekpyrotic and cyclic models, smoothing and flattening occurs during a period of slow contraction, so quantum fluctuations are not inflated and cannot produce a multiverse. As a result, the ekpyrotic and cyclic models predict simple physical properties that are consistent with current experimental evidence without producing a multiverse.