Нестандартная космология

редактировать

A нестандартная космология - любая физическая космологическая модель Вселенной, которая была, или до сих пор предлагается в как альтернативы действующей на тот момент стандартной модели космологии. Термин нестандартный к любой теории, которая не соответствует научному консенсусу. Терминал со временем меняется. Например, горячая темная материя не считалась бы нестандартной в 1990 году, но была бы в 2010 году. И наоборот, отличная от нуля космологическая постоянная, приводящая к ускорению Вселенной, считалась нестандартным в 1990 году, но является стандартной космологии в 2010 году.

На протяжении историимологии имеют косло несколько серьезных космологических споров. Одной из первой была Коперниканская революция, установившая гелиоцентрическую модель Солнечной системы. Совсем недавно были Великие дебаты 1920 года, после которых был установлен статус Млечного Пути как одной из многих галактик Вселенной. С 1940-х по 1960-е гг. астрофизическое сообщество было поровну разделено на сторонников теории Большого взрыва и сторонников конкурирующей вселенной с устойчивым состоянием ; В конечном итоге это было решено в пользу теории Большого взрыва благодаря достижениям наблюдательной космологии в конце 1960-х годов. Текущая стандартная модель космологии - это модель Lambda-CDM, в которой Вселенная управляется Общей теорией относительности, началась с Большого взрыва и сегодня представляет собой почти плоскую Вселенную., которая состоит примерно из 5% барионов, 27% холодной темной материи и 68% темной энергии.

Лямбда-CDM была очень успешной моделью, но сохранены некоторые недостатки (например, как проблема карликовых галактик ). Исследования расширений или модификаций Lambda-CDM, а также принципиально другие модели продолжаются. Исследуемые темы включают квинтэссенцию, Модифицированную ньютоновскую динамику (MOND) и ее релятивистское обобщение TeVeS и теплую темную материю.

Содержание
  • 1 Модель лямбда-CDM
  • 2 История
  • 3 Альтернативная гравитация
    • 3,1 Маховская вселенная
    • 3,2 MOND
    • 3,3 TeVeS
    • 3,4 f (R) гравитация
  • 4 Теории устойчивого состояния
  • 5 Анизотропная Вселенная
  • 6 Экзотическая темная материя и темная энергия
  • 7 Предложения, основанные на наблюдательном скептицизме
    • 7.1 Усталый свет
    • 7.2 Гипотропная Вселенная Дирака
    • 7.3 Периодичность красного с ущербом и красные внутренние смещения
    • 7.4 Плазменная космология
  • 8 Возражения против нуклеосинтеза
  • 9 Примечания
  • 10 Библиография
  • 11 Внешние ссылки и ссылки
Модель Lambda-CDM

До того, как были получены данные наблюдений, теоретики разработали основы, основанные на о том, что они считали наиболее общими чертами физики и филос офскими предположениями о Вселенной. Когда Альберт Эйнштейн разработал свою общую теорию относительности в 1915 году, это стало математической отправной точкой для различных космологических теорий. Однако, чтобы прийти к космологической модели теоретикам необходимо было сделать о природе самых больших масштабов Вселенной. Предположения, которые опираются на текущую стандартную модель космологии, Lambda-CDM, следующие:

  1. универсальность физических законов - законы физики не меняются от одного места и времени к другому,
  2. космологический принцип - вселенная однородна и изотропна в пространстве, но не обязательно во времени, и
  3. принцип Коперника - что мы не наблюдаем вселенную из предпочтительного местоположения.

Эти предположения в сочетании с общей теорией относительности приводят к тому, что вселенная управляется метрикой Фридмана - Робертсона - Уокера (метрика FRW). Метрика FRW учитывает вселенную, которая либо расширяется, либо сжимается (а также стационарные, но нестабильные вселенные). Когда закон Хаббла был открыт, большинство астрономов интерпретировали этот знак расширения Вселенной. Это означает, что Вселенная была меньше в прошлом, и поэтому приводит к следующим выводам:

  1. Вселенная вышла из горячего, плотного состояния в конечное время в прошлом,
  2. поскольку Вселенная нагревается при сжатии И охлаждается при расширении, в первые моменты существования того времени, какими мы ее знаем, температуры были достаточно высокими, чтобы произошел нуклеосинтез Большого взрыва и
  3. a космическая микроволновая печь фон, пронизывающий вселенную, должен существовать, что является записью фазового перехода, произошел, когда атомы вселенной впервые сформировались.

Эти особенности были разными людьми в течение периода лет; действительно, только в середине двадцатого века были сделаны точные предсказания последней особенности и наблюдения, подтверждающие ее существование. Нестандартные теории, разработанные исходя из предположений, либо противореча свойствам, данным Lambda-CDM.

История

Современная физическая космология в том виде, в котором она изучается в настоящее время, впервые возникла как научная дисциплина в период после дебатов Шепли-Кертиса и открытий Эдвином Хабблом лестницы космических расстояний, когда астрономам и физикам пришлось примириться со Вселенной, которая была большего масштаба, чем предполагалось ранее галактического размера. Теоретиков, которые успешно разработали космологию, применимую к более крупномасштабной Вселенной, сегодня помнят как основоположников современной космологии. Среди этих ученых Артур Милн, Виллем де Ситтер, Александр Фридман, Жорж Леметр и сам Альберт Эйнштейн.

После подтверждения закона Хаббла наблюдениями двумя наиболее популярными космологическими теориями стали теория устойчивого состояния Хойла, Голда и Бонди, и теория большого взрыва Ральфа Альфера, Джорджа Гамова и Роберта Дике с малым числом сторонников небольшое количество альтернатив. С момента открытия космического микроволнового фонового излучения (CMB) Арно Пензиас и Робертом Уилсоном в 1965 году, большинство космологов пришли к выводу, что наблюдения лучше всего объясняются большим модель челки. Затем перед теоретическими устойчивыми состояниями и другими нестандартными космологиями была поставлена ​​цель дать объяснение этому явлению, чтобы они оставались правдоподобными. Это привело к оригинальному подходу, включая интегрированный звездный свет, который должен был обеспечить источник всепроникающего микроволнового фона всего неба, который не связан с ранним фазовым переходом во Вселенной.

Художественное изображение космического корабля WMAP в точке L2. Данные, собранные этим космическим аппаратом, успешно использованы для параметров стандартных космологии, но полный анализ данных в контексте какой-либо нестандартной космологии еще не достигнут.

Скептицизм по поводу возможностей нестандартных космологий, чтобы реликтовое излучение, интерес к этому предмету с тех пор на убыль пошел, однако было два периода, когда интерес к нестандартной космологии увеличился из-за данных наблюдений, которые создали трудности для Большого взрыва. Первое возникло в конце 1970-х годов, когда возник ряд нерешенных проблем, таких как проблема горизонта, проблема плоскостности и отсутствие магнитных монополей, который бросил вызов модели большого взрыва. В итоге эти проблемы были разрешены космической инфляцией в 1980-х годах. Эта идея стала лучше понимания Большого взрыва, хотя время от времени предлагались альтернативы. Второй произошел в середине 1990-х годов, когда наблюдения за возрастом шаровых скоплений и первичное содержание гелия явно не соответствовали большому взрыву. Однако к концу 1990-х годов большинство астрономов пришло к выводу, что эти наблюдения не опровергли Большого взрыва, и дополнительные данные из COBE и WMAP предоставили подробные количественные измерения, соответствующие стандартным космология.

В 1990-е годы наступление «золотого века космологии» сопровождалось поразительным открытием, расширением Вселенной на самом деле ускоряется. До этого предполагалось, что материя в ее видимой или невидимой форме темной материи является доминирующей плотностью энергии во Вселенной. Эта «классическая» космология большого взрыва была отвергнута, когда было обнаружено, что почти 70% энергии во Вселенной приходилось на космологическую постоянную, часто называемую «темной энергией». Это привело к разработке так называемой конкордантной ΛCDM модели, которое сочетает в себе подробные данные, полученные с помощью новых телескопов и методов наблюдательной астрофизики, с расширяющейся Вселенной с изменяющейся плотностью. Сегодня в научной литературе более часто встречаются предложения по «нестандартным космологиям», которые принимают основные принципы космологии большого взрыва, изменяя при этом части модели согласования. Такие теории включают альтернативные модели темной энергии, такие как квинтэссенция, фантомная энергия и некоторые идеи в бранской космологии ; альтернативные модели темной материи, такие как модифицированная ньютоновская динамика; альтернативы или расширения инфляции, такие как хаотическая инфляция и экпиротическая модель ; и предложения по дополнению вселенной первопричиной, таким как граничное условие Хартла - Хокинга, циклическая модель и струнный ландшафт. Среди космологов нет единого мнения об этих идеях, но они, тем не менее, активные областью академических исследований.

Сегодня гетеродоксальные нестандартные космологии обычно считаются недостойными космологами, в то время как многие из исторически значимых нестандартных космологий считаются фальсифицированными. Суть теории большого взрыва подтверждена широким кругом дополнительных и подробных наблюдений, и никакие нестандартные космологии не воспроизводят диапазон успехов модели большого взрыва. Размышления об альтернативах обычно не являются одними из исследований или педагогических дискуссий, кроме как в качестве предметных уроков или из их исторической важности. Открытое письмо, несколько оставшихся сторонниками нестандартной космологии, подтвердило, что «сегодня практически все финансовые и экспериментальные ресурсы в космологии посвящены исследованиям Большого взрыва...»

Альтернативная гравитация

Общая теория относительности, на которая использует метрика FRW, которая является настоящей успешной теорией, которая до сих пор выдерживала все экспериментальные проверки. Однако на фундаментальном уровне он несовместим с квантовой механикой, и, предсказывая сингулярности, он также предсказывает свой собственный сбой. Любая альтернативная теория гравитации сразу же подразумевала бы альтернативную космологическую теорию, учитывая моделирование, зависит от общей теории относительности как базового предположения. Есть много разных мотивов для изменений общей теории относительности, например, чтобы устранить необходимость в темной материи или избежать таких проблем, как брандмауэр.

махианская вселенная

Эрнстал своего рода расширения общей теории относительности, которая предположила, что инерция была вызвана гравитационными эффектами распределения массы Вселенной. Это естественным образом предположение о космологическом значении такого предложения. Карл Бранс и Роберт Дике смогли успешно включить принцип Маха в общую теорию относительности, которая допускает космологические решения, предполагающие переменную массу. Равномерно примерно распределенная масса Вселенной к скалярному полю, которое пронизывает Вселенную и будет служить источником гравитационной постоянной Ньютона; создание теории квантовой гравитации.

MOND

Модифицированная ньютоновская динамика (MOND) - относительно современное предложение для объяснения проблемы вращения галактики на основе вариации Второй закон Ньютона при малых ускорениях. Это привело бы к крупномасштабной вариации универсальной теории гравитации Ньютона. Модификация теории Ньютона также означала бы модификацию общей релятивистской космологии, поскольку ньютоновская космология является пределом космологии Фридмана. В то время как почти все астрофизики сегодня отвергают MOND в пользу темной материи, некоторые исследователи продолжают его улучшать, недавно включив теорию Бранса-Дике в методы лечения, которые пытаются объяснить космологические наблюдения.

TeVeS

Тензорно-скалярная гравитация (TeVeS) - это предложенная релятивистская теория, которая эквивалентна Модифицированной ньютоновской динамике (MOND) в нерелятивистском пределе, которая призвана использовать вектор галактику проблема вращения без тем материи.. Созданный Якобом Бекенштейном в 2004 году, он включает в себя различные динамические и нединамические тензорные поля, использование поля и скалярные поля.

Прорыв TeVeS над MOND заключается в том, что он может объяснить явление гравитационного линзирования, космической оптической иллюзии, в которой материя искривляет свет, что было многократно подтверждено. Недавнее предварительное открытие состоит в том, что это может объяснить формирование структуры без CDM, но требует массивного нейтрино ~ 2 эВ (они также необходимы для соответствия некоторым скоплениям галактик, включая Bullet Cluster ). Однако другие авторы (см. Слосар, Мельхиорри и Силк) утверждают, что TeVeS не может объяснить анизотропию космического микроволнового фона и структуры одновременно, то есть исключая эти модели в большой степени.

f (R) гравитация

f (R) гравитация - это семейство теорий, которые изменяют общую теорию относительности, определяя другую функцию от скаляра Риччи. В простейшем случае функция просто равна скаляру; это общая теория относительности. Вследствие введения произвольной функции может появиться свобода объяснения ускоренного расширения и формирования структуры без добавления неизвестных форм темной энергии или темной материи. Некоторые функциональные формы могут быть вдохновлены поправками, вытекающими из квантовой теории гравитации. Гравитация f (R) была впервые предложена в 1970 г. Гансом Адольфом Бухдалом (хотя для названия произвольной функции использовался φ, а не f). Это стало активной областью исследованиями после работы Старобинского по космической инфляции. Из этой теории можно получить широкий спектр явлений, различные функции; однако некоторые функциональные формы теперь можно исключить на основании наблюдений или из-за патологических теоретологических проблем.

Теории устойчивого состояния

Теория устойчивого состояния расширяет предположение однородности космологического принципа, чтобы отразить однородность во времени, а также в пробел. Этот «идеальный космологический принцип», как его можно было бы назвать, утверждал, что Вселенная везде выглядит одинаково (в больших масштабах), такой же, как всегда и всегда будет. Это контрастирует с Lambda-CDM, в которой Вселенная выглядела совсем иначе в прошлом и будет выглядеть совсем иначе в будущем. Теория устойчивого состояния была предложена в 1948 году Фредом Хойлом, Томасом Голдом, Германом Бонди и другими. Чтобы поддерживать постоянный космологический принцип в расширяющейся Вселенной, космология устойчивого состояния должна быть постулировать «поле создания материи» (так называемое), которое будет вводить материю во Вселенную, чтобы поддерживать постоянную плотность.

Споры между моделями большого взрыва и стабильного состояния происходят в течение 15 лет с лагерями поровну, пока не будет обнаружено космическое микроволновое фоновое излучение. Это излучение является естественной особенностью модели Большого взрыва, которое требует «последнего рассеяния», когда фотоны отделяются от барионной материи. Модель стационарного состояния предполагала, что это излучение могло быть так называемым «интегрированным звездным светом», который был частично вызван парадоксом Ольберса в бесконечной вселенной. Чтобы изотропное реликтовое излучение испускалось изотропное реликтовое излучение, чтобы учесть однородность фона, твердые частицы состояния постулировали эффект. Предложенное явление было причудливо названо «усами космического железа» и послужило механизмом термализации. Теория устойчивого состояния не имела проблемы горизонта Большого взрыва, поскольку предполагала, что для термализации фона было доступно бесконечное количество времени.

По мере того, как начали собираться все новые космологические данные, космологи начали понимать, что Большой взрыв правильно предсказал изобилие легких элементов, наблюдаемых в космосе. То, что было случайным соотношением водорода к дейтерия и гелия в стационарной модели, было особенностью модели Большого взрыва. Кроме того, подробные измерения реликтового излучения с 1990-х годов с помощью наблюдений COBE, WMAP и Planck показали, что спектр фона был ближе к черному телу, чем к любому другому источнику в природе. Лучшая интегрированная модель звездного света, которую можно было предсказать, - это термализация до уровня 10%, в то время как спутник COBE измерил отклонение в одной части из 10. После этого драматического открытия большинство космологов пришли к убеждению, что теория стационарного состояния не может объяснить наблюдаемое Свойства CMB.

Хотя исходная модель устойчивого состояния теперь считается противоречащей наблюдениям (особенно реликтового излучения) даже ее единовременными сторонниками, были предложены модификации модели устойчивого состояния, включая модель, которая представляет вселенную. возникшие в результате множества маленьких взрывов, а не одного большого (так называемая «космология квазистационарного состояния»). Это предполагает, что Вселенная проходит периодические фазы расширения и сжатия с мягким «отскоком» вместо Большого взрыва. Таким образом, закон Хаббла объясняется тем фактом, что Вселенная в настоящее время находится в фазе расширения. Работа над этой моделью продолжается (в первую очередь, Джаянтом В. Нарликаром ), хотя она не получила широкого распространения.

Анизотропная Вселенная

Изотропность - идея, что Вселенная выглядит одинаково во всех направлениях - это одно из основных предположений, которое входит в уравнения FRW. Однако в 2008 году ученые, работавшие над данными зонда микроволновой анизотропии Уилкинсона, заявили, что обнаружили поток скоплений 600–1000 км / с к 20-градусному участку неба между созвездиями Центавра и Велы. Они предположили, что движение может быть остатком влияния невидимых областей Вселенной до инфляции. Обнаружение является спорным, и другие ученые обнаружили, что Вселенная в значительной степени изотропна.

Экзотическая темная материя и темная энергия

В Lambda-CDM темная материя является чрезвычайно инертной формой материи, которая не взаимодействует ни с обычным веществом (барионами), ни со светом, но все же оказывает гравитационные эффекты. Чтобы создать крупномасштабную структуру, которую мы видим сегодня, темная материя является «холодной» (буква C в Lambda-CDM), то есть нерелятивистской. Темная энергия - это неизвестная форма энергии, которая имеет тенденциюускорить расширение Вселенной. И темная материя, и темная энергия окончательно не идентифицированы, и их точная природа является предметом интенсивных исследований. Например, ученые выдвинули гипотезу о том, что темная материя может распадаться на темную энергию или темную энергию, имеющую особую сторону той же основной жидкости (см. темная жидкость ). Другие теории, которые стремятся объяснить одну другую, такие как теплая темная материя и квинтэссенция, также попадают в эту категорию.

Предложения, основанные на наблюдательном скептицизме

По мере, как наблюдательная космология начала развиваться, некоторые астрономы начали предлагать альтернативные предположения относительно интерпретации различных явлений, которые иногда становились частью нестандартной космологии.

Усталый свет

Теории усталого света ставят под сомнение общепринятое толкование закона Хаббла как признак расширения Вселенной. Он был предложен Фрицем Цвикки в 1929 году. Основное предложение заключалось в потере энергии светом («усталости») из-за пройденного расстояния, а не в каком-либо метрическом расширении или физическом удалении источников от наблюдателей. Традиционное объяснение этого эффекта заключалось в том, чтобы приписать динамическое трение фотонам; гравитационное взаимодействие фотонов со звездами и другим веществом будет постепенно увеличать импульс, тем самым красное смещение. Другие предложения для объяснения того, как фотоны могут терять энергию, включающую рассеяние света с помощью промежуточного материала в процессе, аналогичном наблюдаемому межзвездному покраснению. Однако все процессы также будут иметь тенденцию к размытию изображений далеких объектов, и такое размытие не обнаружено.

Было обнаружено, что было обнаружено временное устаревание с наблюдаемым замедлением времени, которое связано с космологическим красным смещением. Эту идею чаще всего вспоминают как альтернативное объяснение закона Хаббла в большинстве дискуссий по астрономии или космологии.

Гипотеза больших чисел Дирака

Гипотеза больших чисел Дирака использует отношение размера видимой Вселенной к радиусу квантовой частицы для предсказания возраста Вселенной. Совпадение различных факторовений, близких по порядку величины, может в конечном итоге оказаться бессмысленным или указанием на более глубокую связь между концепциями в будущей теории всего. Тем не менее, попытки использовать такие идеи подверглись критике как нумерология.

периодичность красного края и красные границы

Хэлтон Арп в Лондоне, октябрь 2000 г.

Некоторые астрофизики не были уверены, что космологические красные вызваны повреждением космологическое расширение. Скептицизм и альтернативные объяснения начали появляться в научной литературе в 1960-х годах. В частности, Джеффри Бербидж, Уильями Тиффт и Халтон Арп были астрофизиками-наблюдателями, которые предположили, что в наблюдениях за красным смещением галактик <159 есть несоответствия.>и квазары. Первые два были известны тем, что предполагали наличие периодичности в распределениях красных смещений галактик и квазаров. Последующий статистический анализ обзоров красного с ущерба, однако, не подтвердил существование этих периодичностей.

Во время споров о квазарах 1970-х годов эти же астрономы придерживались мнения, что квазары демонстрируют красный ущерб не из-за их невероятного расстояния, а скорее из-за необъяснимых внутренних механизмов красного с нарушением, которые могли бы вызвать периодичность и поставить под сомнение Большой взрыв. Споры о том, насколько далеки квазары, принимают форму дебатов механизма производства энергии квазарами, обуславливают их кривые блеска и о том, проявляют ли квазары какое-либо собственное движение. Астрономы, считавшие, что квазары не находятся на космологических расстояниях, утверждали, что светимость Эддингтона устанавливает пределы того, насколько далеки могут быть квазары, исходя из энергии, необходимой для объяснения видимой яркости космологически удаленных квазаров. был слишком высок, чтобы его можно было объяснить только ядерным синтезом. Это возражение было снято с рассмотрения из усовершенствованных моделей гравитационных аккреционных дисков, которые для достаточно плотного материала (как черные дыры ) могут быть более эффективными при производстве энергии, чем ядерные реакции. Спор был положен конец к 1990-м годам, когда стали доступны доказательства того, что наблюдаемые квазары на самом деле были сверхсветящимися ядрами далеких активных галактических ядерных ядер. Поток Хаббла.

На протяжении всей своей карьеры Халтон Арп утверждал, что в его наблюдениях квазаров и галактик были аномалии, и эти аномалии служили опровержением Большого взрыва. В частности, Арп указывает на примеры квазаров, которые находились близко к лучу (относительно) близких активных, в основном, сейфертовских галактик. Эти объекты теперь классифицируются под термином активные галактические ядра (AGN). Арп подверг критике этого использования термина на том основании, что он не эмпирический. Он утвержден, что скопления квазаров выстраиваются вокруг ядер галактик и что квазары, а не ядра далеких галактик, на самом деле были намного ближе и были звездоподобными объектами, выброшенными из центров близлежащих галактик с высокими внутренними красными смещениями. Арп также утверждал, что постепенно утратили некосмологический компонент красного ущерба и превратились в конечном итоге в полноценные галактики. Это противоречит общепринятым моделям формирования галактик.

. Самая большая проблема с анализом состоит в том, что сегодня существуют сотни тысяч квазаров с известным красным смещением, обнаруженными различными обзорами неба. Подавляющие эти квазаров никак не коррелируют с близлежащими галактическими ядрами. Действительно, с улучшенными методами наблюдений вокруг квазаров обнаружено несколько родительских галактик, что указывает на то, что эти квазары, по крайней мере, действительно находятся на космологических расстояниях и не являются объектами, которые предлагает Арп. По мнению экспертов, анализ Арпа основан на статистике малых чисел и поиск необычных совпадений и странных ассоциаций. Беспристрастные выборки, взятые из неба обзоров галактик, не показывают ни предполагаемых «аномалий», ни каких-либо статистически значимых корреляций.

Кроме того, неясно, какой механизм будет ответственным за внутренние красные смещения или их исчезновение со временем. Также неясно, как соседние квазары могли бы объяснить некоторые особенности квазаров, которые легко объясняет стандартная модель. В стандартной космологии облака нейтрального водорода между квазаром и землей показать линии сил Лаймана альфа , имеющие разное красное смещение вплоть до этого самого квазара; эта функция называется лесом Лаймана-альфа. Более того, в экстремальных квазарах можно поглощать нейтрального водорода, который еще не был реионан, в объекте, известном как желоб Ганна - Петерсона. Большинство космологов считает эту недостающую теоретическую работу достаточной причиной для объяснения наблюдений как случайности или ошибки.

Халтон, объяснение своих наблюдений с помощью махистской «гипотезы экспериментальной массы». Теория импульсного источника предполагает стационарное ядерное реактивное устройство. С уходом Халтона Арпа эта космология была низведена до отвергнутой теории.

Плазменная космология

В 1965 году Ханнес Альфвен использует теорию «плазменной космологии». Вселенная частично основанная на масштабах наблюдений физики космической плазмы и эксперименты с плазмой в наземных лабораториях до космологических масштабов порядков больше. Взяв за отправную точку симметрию материи и антивещества, Альфвен вместе с Оскаром Кляйном использует модель космологии Альфвена-Клейна, основанную на том факте, что, поскольку, поскольку большая часть локальная вселенная состоит из материи, а не антивещества, могут быть большие пузыри материи и антивещества, которые в глобальном масштабе будут уравновешены для равенства. Трудности с этой моделью стали очевидны практически сразу. Материя-антивещество аннигиляция приводит к образованию высокоэнергетических фотонов, которые не наблюдались. Хотя было возможно, что локальная ячейка, в которой "преобладает материя", была просто больше, чем наблюдаемая вселенная, это предположение не поддается наблюдательной проверке.

Как и теория устойчивого состояния, космология плазмы включает в себя строгий космологический принцип, который предполагает, что Вселенная изотропна во времени, а также в пространстве. Явно обязана, что материя существовала всегда, или по крайней мере, она сформировалась в такое далекое время, что навсегда выходит за рамки эмпирических методов исследования человечества.

Хотя космология плазмы никогда не пользовалась поддержкой пользователей астрономов или физиков, небольшое число исследователей плазмы продолжали продвигать и улучшить этот подход и опубликовать в специальных выпуски IEEE Transactions по науке о плазме. Несколько статей по космологии плазмы были опубликованы в других журналах до 1990-х годов. Кроме того, в 1991 г. Эрик Дж. Лернер, независимый исследователь в физике плазмы и ядерном синтезе, популярная книга в поддержку космологии, плазмы под названием «Большой взрыв никогда не случился». В то время в космологическом сообществе возобновился интерес к этой теме, а также к другим нестандартным космологиям. Это произошло из-за аномальных результатов, сообщенных в 1987 году Эндрю Ланге и Полом Ричардсоном из Калифорнийского университета в Беркли и Тошио Мацумото из Университета Нагоя, который показал, что космический микроволновый фон может не иметь черного тела . Однако окончательное объявление (в апреле 1992 г.) COBE исправило предыдущее противоречие Большого взрыва; с тех пор популярность плазменной космологии упала.

Возражения против нуклеосинтеза

Одним из главных успехов теории Большого взрыва было предоставление предсказания, которое соответствует наблюдениям за изобилием легких элементов в вселенная. Наряду с объяснением закона Хаббла и космического микроволнового фона, это наблюдение оказалось очень трудным для объяснения альтернативных теорий.

Теории, которые утверждают, что Вселенная имеет бесконечный возраст, включая многие теории, описанные выше, могут объяснить изобилие дейтерия в космосе, потому что дейтерий подвергается ядерному синтезу в звездах, и нет никаких известных астрофизических процессов, кроме самого Большого взрыва, которые могут вызвать его в больших количествах. Следовательно, тот факт, что дейтерий не является чрезвычайно редким компонентом Вселенной, предполагает, что Вселенная имеет конечный возраст.

Теории, которые утверждают, что жизнь во Вселенной ограничена, но что Большой взрыв не произошел, имеют проблемы с изобилием гелия-4. Наблюдаемое количество He намного превышает количество, которое должно было быть создано через звезды или любой другой известный процесс. Напротив, содержание He в моделях Большого взрыва очень нечувствительно к предположениям о плотности барионов, изменяясь всего на несколько процентов при изменении плотности барионов на несколько порядков. Наблюдаемое значение He находится в рассчитанном диапазоне.

Примечания
Библиография
  • Arp, Halton, Seeing Red. Апейрон, Монреаль. 1998. ISBN 0-9683689-0-5
  • Ханнес, Альфвен Д., Cosmic Plasma. Reidel Pub Co., 1981. ISBN 90-277-1151-8
  • Hoyle, Fred; Джеффри Бербидж и Джаянт В. Нарликар, Другой подход к космологии: от статической Вселенной через Большой взрыв к реальности. Издательство Кембриджского университета. 2000. ISBN 0-521-66223-0
  • Лернер, Эрик Дж., Big Bang Never Happened, Vintage Books, 1992. ISBN 0-679-74049-X
  • Митчелл, Уильям К., Пока-пока, Big Bang: Hello Reality. Книги космического смысла. 2002. ISBN 0-9643188-1-4
  • Нарликар, Джаянт Вишну, Введение в космологию. Паб "Джонс и Бартлетт". ISBN 0-86720-015-4
  • Ператт, Энтони Л., Физика плазменной Вселенной. Springer-Verlag. 1991, ISBN 0-387-97575-6
Внешние ссылки и ссылки
Последняя правка сделана 2021-05-31 12:03:49
Содержание доступно по лицензии CC BY-SA 3.0 (если не указано иное).
Обратная связь: support@alphapedia.ru
Соглашение
О проекте