Plik teoria oscylującego wszechświata lub cykliczny wszechświat proponuje, że wszechświat rozszerza się i kurczy w nieskończoność. Richard Tolman (1881-1948), matematyk z California Institute of Technology, zaproponował matematyczną teorię pulsującego wszechświata około 1930 roku.
Ale pomysł nie był nowy w czasach Tolmana, ponieważ starożytne pisma wedyjskie proponowały już coś podobnego około 1500 rpne, stwierdzając, że cały wszechświat jest zawarty w kosmicznym jaju zwanym Brahmanda.
Dzięki Edwinowi Hubbleowi (1889-1953) udowodniono, że wszechświat obecnie się rozszerza, co zdaniem większości astronomów obecnie przyspiesza.
Indeks artykułów
Tolman proponuje, że ekspansja wszechświata następuje dzięki początkowemu impulsowi Wielkiego Wybuchu i zatrzyma się, gdy ten impuls ustanie z powodu działania grawitacji..
Rzeczywiście, rosyjski kosmolog Alexander Friedmann (1888-1925) wprowadził matematycznie już w 1922 roku ideę krytycznej gęstości Wszechświata, poniżej której rozszerza się bez grawitacji, która nie jest w stanie temu zapobiec, podczas gdy nad nią ta sama grawitacja zapobiega rozszerzanie się i powoduje jego kurczenie się, aż się zapadnie.
Otóż w swojej teorii Tolman przewiduje, że gęstość Wszechświata osiągnie punkt, w którym ekspansja ustanie dzięki hamowaniu grawitacyjnemu i rozpocznie się faza skurczu, zwana Wielki kryzys.
Podczas tej fazy galaktyki będą się coraz bardziej zbliżać, tworząc ogromną, niewiarygodnie gęstą masę, powodując przewidywane zawalenie się..
Teoria postuluje również, że wszechświat nie ma określonego początku i końca, ponieważ jest budowany i niszczony naprzemiennie w cyklach milionów lat..
Większość kosmologów przyjmuje teorię Wielkiego Wybuchu jako źródło wszechświata, który powstał w wyniku wielkiej pierwotnej eksplozji z określonej formy materii i energii o niewyobrażalnej gęstości i ogromnej temperaturze..
Z tego wielkiego atomu początkowego wyłoniły się znane nam cząstki elementarne: protony, elektrony i neutrony w postaci zwanej ylem, greckie słowo, którego mądry Arystoteles użył w odniesieniu do pierwotnej substancji, źródła wszelkiej materii.
Plik ylem stopniowo ochładzał się w miarę rozszerzania, za każdym razem stając się coraz mniej gęsty. Proces ten pozostawił ślad promieniowania we Wszechświecie, który został teraz wykryty: tło promieniowania mikrofalowego..
W ciągu kilku minut cząsteczki elementarne zaczęły łączyć się ze sobą i tworzyć znaną nam materię. Więc ylem był sukcesywnie przekształcany w jedną i drugą substancję. Pomysł ylem To właśnie on dał początek pulsującemu wszechświatowi.
Zgodnie z teorią pulsującego wszechświata, przed osiągnięciem tej ekspansywnej fazy, w której się teraz znajdujemy, możliwe jest, że istniał inny wszechświat podobny do obecnego, który kurczył się aż do powstania ylem.
A może nasz jest pierwszym z cyklicznych wszechświatów, które będą miały miejsce w przyszłości..
Według Tolmana każda sekwencja oscylacji we wszechświecie zaczyna się od Wielkiego Wybuchu, w którym ylem daje początek całej znanej nam materii i kończy się Wielkim Kryzysem, upadkiem, w którym załamuje się wszechświat.
W okresie, który upływa między jednym a drugim, wszechświat rozszerza się, dopóki grawitacja go nie zatrzyma.
Jednak, jak sam Tolman zdał sobie sprawę, problem tkwi w drugiej zasadzie termodynamiki, która stwierdza, że entropia - stopień nieporządku - układu nigdy się nie zmniejsza..
Dlatego każdy cykl musiałby być dłuższy niż poprzedni, gdyby wszechświat był w stanie zachować pamięć o swojej poprzedniej entropii. Zwiększając czas trwania każdego cyklu, nadszedłby moment, w którym wszechświat miałby tendencję do rozszerzania się w nieskończoność.
Inną konsekwencją jest to, że zgodnie z tym modelem wszechświat jest skończony iw pewnym odległym punkcie w przeszłości musiał mieć początek.
Aby rozwiązać ten problem, Tolman stwierdził, że włączając relatywistyczną termodynamikę, takie ograniczenia znikną, umożliwiając nieskończoną serię skurczów i ekspansji wszechświata..
Rosyjski kosmolog Alexander Friedmann, który był również wielkim matematykiem, odkrył trzy rozwiązania równań Einsteina. Oto 10 równań, które są częścią teorii względności i opisują, jak krzywe czasoprzestrzenne spowodowane obecnością materii i grawitacji.
Trzy rozwiązania Friedmanna prowadzą do trzech modeli wszechświata: jednego zamkniętego, jednego otwartego i trzeciego płaskiego. Możliwości jakie dają te trzy rozwiązania to:
-Rozszerzający się wszechświat może przestać się rozszerzać i ponownie się kurczyć.
-Rozszerzający się wszechświat może osiągnąć stan równowagi.
-Ekspansja może trwać w nieskończoność.
Tempo ekspansji wszechświata i ilość znajdującej się w nim materii są kluczami do rozpoznania właściwego rozwiązania spośród trzech wymienionych..
Friedmann oszacował, że gęstość krytyczna, o której mowa na początku, wynosi około 6 atomów wodoru na metr sześcienny. Pamiętaj, że wodór i hel to główne produkty ylem po Wielkim Wybuchu i najobfitszych pierwiastkach we wszechświecie.
Do tej pory naukowcy zgadzają się, że gęstość obecnego Wszechświata jest bardzo mała, w taki sposób, że nie jest możliwe wytworzenie siły grawitacji, która spowalnia ekspansję..
Wtedy nasz wszechświat byłby wszechświatem otwartym, który mógłby zakończyć się Wielką Łzą lub Wielkim Rozdarciem, w którym materia jest rozdzielana na cząstki subatomowe, które nigdy nie wracają do siebie. To byłby koniec wszechświata, który znamy.
Ale musisz wziąć pod uwagę istnienie ciemnej materii. Ciemnej materii nie można zobaczyć ani wykryć bezpośrednio, przynajmniej na razie. Ale jego efekty grawitacyjne tak, ponieważ jego obecność wyjaśniałaby zmiany grawitacyjne w wielu gwiazdach i układach..
Ponieważ uważa się, że ciemna materia zajmuje do 90% wszechświata, możliwe jest, że nasz wszechświat jest zamknięty. W takim przypadku grawitacja byłaby w stanie skompensować ekspansję, przenosząc ją do Wielkiego Kryzysu, jak opisano wcześniej..
W każdym razie jest to fascynujący pomysł, który wciąż ma wiele miejsca na spekulacje. W przyszłości możliwe jest, że prawdziwa natura ciemnej materii, jeśli istnieje, zostanie ujawniona.
W laboratoriach Międzynarodowej Stacji Kosmicznej są już prowadzone w tym celu eksperymenty. W międzyczasie na ziemi prowadzi się również eksperymenty mające na celu uzyskanie ciemnej materii z normalnej materii. Uzyskane wyniki będą kluczem do zrozumienia prawdziwej natury wszechświata..
Jeszcze bez komentarzy