stringtranslate.com

Вселенная

Вселенная состоит из пространства и времени [а] и их содержимого. [10] Оно включает в себя все существование , любое фундаментальное взаимодействие , физический процесс и физическую константу , и, следовательно, все формы энергии и материи , а также структуры, которые они образуют, от субатомных частиц до целых галактик . Пространство и время, согласно преобладающей космологической теории Большого взрыва , возникли одновременно.13,787 ± 0,020 миллиарда лет назад, [11] и с тех пор Вселенная расширяется . Сегодня Вселенная расширилась до возраста и размера, физически наблюдаемых только в некоторых частях, таких как наблюдаемая Вселенная , диаметр которой в настоящее время составляет примерно 93 миллиарда световых лет , в то время как пространственный размер всей Вселенной, если таковой имеется, составляет неизвестный. [3]

Некоторые из самых ранних космологических моделей Вселенной были разработаны древнегреческими и индийскими философами и были геоцентрическими , в центре которых находилась Земля . [12] [13] На протяжении веков более точные астрономические наблюдения привели Николая Коперника к разработке гелиоцентрической модели с Солнцем в центре Солнечной системы . Разрабатывая закон всемирного тяготения , Исаак Ньютон опирался на работы Коперника, а также на законы движения планет Иоганна Кеплера и наблюдения Тихо Браге .

Дальнейшие улучшения наблюдений привели к пониманию того, что Солнце — одна из нескольких сотен миллиардов звезд Млечного Пути , одной из нескольких сотен миллиардов галактик в наблюдаемой Вселенной. У многих звезд в галактике есть планеты . В самом большом масштабе галактики распределены равномерно и одинаково во всех направлениях, а это означает, что Вселенная не имеет ни края, ни центра. В меньших масштабах галактики распределены в скоплениях и сверхскоплениях , которые образуют огромные волокна и пустоты в космосе, создавая обширную пеноподобную структуру. [14] Открытия начала 20-го века позволили предположить, что Вселенная имела начало и с тех пор расширяется. [15]

Согласно теории Большого взрыва, изначально присутствующие энергия и материя стали менее плотными по мере расширения Вселенной. После начального ускоренного расширения, называемого инфляционной эпохой , продолжавшегося около 10–32 секунд , и разделения четырех известных фундаментальных сил , Вселенная постепенно остыла и продолжила расширяться, позволяя сформироваться первым субатомным частицам и простым атомам . Темная материя постепенно собиралась, образуя под действием гравитации пенообразную структуру из нитей и пустот . Гигантские облака водорода и гелия постепенно притягивались к местам, где темная материя была наиболее плотной , образуя первые галактики, звезды и все остальное, наблюдаемое сегодня.

Изучая движение галактик, было обнаружено, что Вселенная содержит гораздо больше материи , чем приходится на видимые объекты; звезды, галактики, туманности и межзвездный газ. Эта невидимая материя известна как темная материя [16] ( темная материя означает, что существует широкий спектр убедительных косвенных доказательств ее существования, но мы еще не обнаружили ее напрямую). Модель ΛCDM является наиболее широко распространенной моделью Вселенной. Это говорит о том, что о69,2% ± 1,2% массы и энергии во Вселенной — это темная энергия , ответственная за ускорение расширения Вселенной , и около25,8% ± 1,1% — темная материя. [17] Таким образом, обычная (« барионная ») материя представляет собой всего лишь4,84% ± 0,1% физической вселенной. [17] Звезды, планеты и видимые газовые облака составляют лишь около 6% обычной материи. [18]

Существует множество конкурирующих гипотез о конечной судьбе Вселенной и о том, что предшествовало Большому взрыву, в то время как другие физики и философы отказываются строить предположения, сомневаясь, что информация о предшествующих состояниях когда-либо будет доступна. Некоторые физики выдвинули различные гипотезы мультивселенной , согласно которым Вселенная может быть одной из многих. [3] [19] [20]

Определение

Космический телескоп Хаббла – галактики со сверхглубоким полем зрения и уменьшение масштаба поля наследия
(видео 00:50; 2 мая 2019 г.)

Физическая вселенная определяется как все пространство и время [a] (совместно называемые пространством-временем ) и их содержимое. [10] Такое содержимое включает в себя всю энергию в ее различных формах, включая электромагнитное излучение и материю , и, следовательно, планеты, луны , звезды, галактики и содержимое межгалактического пространства . [21] [22] [23] Во Вселенной также действуют физические законы , влияющие на энергию и материю, такие как законы сохранения , классическая механика и теория относительности . [24]

Вселенную часто определяют как «совокупность существования» или все , что существует, все, что существовало, и все, что будет существовать. [24] Фактически, некоторые философы и ученые поддерживают включение идей и абстрактных концепций, таких как математика и логика, в определение Вселенной. [26] [27] [28] Слово « вселенная» может также относиться к таким понятиям, как космос , мир и природа . [29] [30]

Этимология

Слово « вселенная» происходит от старофранцузского слова « univers» , которое, в свою очередь, происходит от латинского слова «universus» , что означает «объединенный в одно». [31] Латинское слово «universum» использовалось Цицероном и более поздними латинскими авторами во многих смыслах, в которых используется современное английское слово. [32]

Синонимы

Древнегреческие философы, начиная с Пифагора , называли вселенную термином τὸ πᾶν ( tò pân ) «все», определяемое как вся материя и все пространство, и τὸ ὅλον ( tò hólon ) «все вещи», которые не обязательно включали в себя пустота. [33] [34] Другим синонимом был ὁ κόσμος ( ho kósmos ), что означает « мир , космос ». [35] Синонимы также встречаются у латинских авторов ( totum , mundus , natura ) [36] и сохранились в современных языках, например, немецкие слова Das All , Weltall и Natur , обозначающие вселенную . В английском языке встречаются одни и те же синонимы, такие как Everything (как в теории всего ), космос (как в космологии ), мир (как в многомировой интерпретации ) и природа (как в законах природы или натуральной философии) . ). [37]

Хронология и Большой взрыв

Преобладающей моделью эволюции Вселенной является теория Большого взрыва. [38] [39] Модель Большого взрыва утверждает, что самое раннее состояние Вселенной было чрезвычайно горячим и плотным, и что Вселенная впоследствии расширялась и охлаждалась. Модель основана на общей теории относительности и на упрощающих предположениях, таких как однородность и изотропия пространства. Версия модели с космологической постоянной (лямбда) и холодной темной материей , известная как модель Lambda-CDM , является простейшей моделью, которая обеспечивает достаточно хорошее объяснение различных наблюдений за Вселенной. Модель Большого взрыва учитывает такие наблюдения, как корреляция расстояний и красного смещения галактик, соотношение числа атомов водорода и гелия, а также фон микроволнового излучения.

На этой схематической диаграмме время течет слева направо, при этом Вселенная в любой момент времени представлена ​​дискообразным «срезом». Время и размер не в масштабе. Чтобы сделать ранние стадии видимыми, время до стадии послесвечения (на самом деле первые 0,003%) растягивается, а последующее расширение (на самом деле в 1100 раз по сравнению с настоящим моментом) в значительной степени подавляется.

Начальное горячее и плотное состояние называется эпохой Планка , это короткий период, продолжающийся от нуля до одной планковской единицы времени, составляющий примерно 10–43 секунды . В эпоху Планка все типы материи и все виды энергии были сосредоточены в плотном состоянии, а гравитация — в настоящее время самая слабая из четырех известных взаимодействий — считается такой же сильной, как и другие фундаментальные силы, и все силы, возможно, были объединены . Физика, контролирующая этот очень ранний период (включая квантовую гравитацию в эпоху Планка), не понятна, поэтому мы не можем сказать, что произошло до нулевого времени , если вообще что-то произошло . Начиная с эпохи Планка, Вселенная расширялась до своих нынешних масштабов, с очень коротким, но интенсивным периодом космической инфляции, который, как предполагается , произошел в течение первых 10–32 секунд. [40] Этот начальный период инфляции мог бы объяснить, почему пространство кажется очень плоским и однородным в масштабах, намного больших , чем в противном случае мог бы путешествовать свет с момента зарождения Вселенной.

В течение первой доли секунды существования Вселенной четыре фундаментальные силы разделились. Поскольку Вселенная продолжала остывать из своего непостижимо горячего состояния, различные типы субатомных частиц смогли сформироваться за короткие периоды времени, известные как эпоха кварков , эпоха адронов и эпоха лептонов . Вместе эти эпохи охватывали менее 10 секунд времени после Большого взрыва. Эти элементарные частицы стабильно объединялись во все более крупные комбинации, включая стабильные протоны и нейтроны , которые затем образовывали более сложные атомные ядра посредством ядерного синтеза . [41] [42]

Этот процесс, известный как нуклеосинтез Большого взрыва , длился около 17 минут и завершился примерно через 20 минут после Большого взрыва, поэтому происходили только самые быстрые и простые реакции. Около 25% протонов и всех нейтронов во Вселенной по массе были преобразованы в гелий с небольшим количеством дейтерия ( разновидность водорода ) и следами лития . Любой другой элемент образовывался лишь в очень малых количествах. Остальные 75% протонов остались незатронутыми, как и ядра водорода . [41] [42] : 27–42 

После завершения нуклеосинтеза Вселенная вступила в период, известный как фотонная эпоха . В этот период Вселенная была еще слишком горячей для того, чтобы материя могла образовывать нейтральные атомы , поэтому она содержала горячую, плотную, туманную плазму из отрицательно заряженных электронов , нейтральных нейтрино и положительных ядер. Примерно через 377 000 лет Вселенная достаточно остыла, чтобы электроны и ядра могли образовать первые стабильные атомы . По историческим причинам это известно как рекомбинация ; электроны и ядра впервые объединились. В отличие от плазмы, нейтральные атомы прозрачны для многих длин волн света, поэтому впервые Вселенная также стала прозрачной. Фотоны, высвободившиеся (« развязанные ») при образовании этих атомов, можно увидеть и сегодня; они образуют космический микроволновый фон (CMB). [42] : 15–27 

По мере расширения Вселенной плотность энергии электромагнитного излучения уменьшается быстрее, чем плотность энергии материи , поскольку энергия каждого фотона уменьшается по мере его космологического красного смещения . Примерно через 47 000 лет плотность энергии материи стала больше, чем у фотонов и нейтрино , и начала доминировать в крупномасштабном поведении Вселенной. Это ознаменовало конец эры доминирования радиации и начало эры доминирования материи . [43] : 390 

На самых ранних стадиях существования Вселенной крошечные колебания плотности Вселенной приводили к постепенному формированию концентраций темной материи . Обычная материя, притянутая к ним под действием силы тяжести , образовала большие газовые облака и, в конечном итоге, звезды и галактики, где темная материя была наиболее плотной, и пустоты , где она была наименее плотной. Примерно через 100–300 миллионов лет [43] : 333  образовались первые звезды , известные как звезды Населения III . Вероятно, они были очень массивными, светящимися, неметаллическими и недолговечными. Они были ответственны за постепенную реионизацию Вселенной примерно в период от 200–500 миллионов лет до 1 миллиарда лет, а также за засев Вселенной элементами тяжелее гелия посредством звездного нуклеосинтеза . [44]

Вселенная также содержит загадочную энергию — возможно, скалярное поле — называемую темной энергией , плотность которой не меняется со временем. Примерно через 9,8 миллиардов лет Вселенная расширилась настолько, что плотность материи стала меньше плотности темной энергии, что ознаменовало начало нынешней эры доминирования темной энергии . [45] В эту эпоху расширение Вселенной ускоряется из -за темной энергии.

Физические свойства

Из четырех фундаментальных взаимодействий гравитация является доминирующей на астрономических масштабах. Эффекты гравитации кумулятивны; напротив, эффекты положительных и отрицательных зарядов имеют тенденцию нейтрализовать друг друга, что делает электромагнетизм относительно незначительным в астрономических масштабах длины. Остальные два взаимодействия, слабое и сильное ядерные силы , очень быстро уменьшаются с расстоянием; их эффекты ограничиваются в основном субатомными масштабами длин. [46] : 1470 

Кажется, что во Вселенной гораздо больше материи , чем антиматерии , и эта асимметрия, возможно, связана с CP-нарушением . [47] Этот дисбаланс между материей и антиматерией частично ответственен за существование всей материи, существующей сегодня, поскольку материя и антиматерия, если бы они образовались в равной степени при Большом взрыве , полностью уничтожили бы друг друга и оставили бы только фотоны в результате их взаимодействия. . [48] ​​Вселенная также, по-видимому, не имеет ни чистого импульса , ни углового момента , отсутствие которых следует из принятых физических законов, если Вселенная конечна. Этими законами являются закон Гаусса и нерасходимость псевдотензора напряжения-энергии-импульса . [49]

Размер и регионы

Телевизионные сигналы , транслируемые с Земли, никогда не достигнут краев этого изображения.

Согласно общей теории относительности, дальние регионы космоса могут никогда не взаимодействовать с нашим даже при жизни Вселенной из-за конечной скорости света и продолжающегося расширения пространства . Например, радиосообщения, отправленные с Земли , могут никогда не достичь некоторых регионов космоса, даже если Вселенная будет существовать вечно: пространство может расширяться быстрее, чем свет может пересечь его. [50]

Пространственная область, которую можно наблюдать в телескопы, называется наблюдаемой Вселенной и зависит от местоположения наблюдателя. Правильное расстояние — расстояние, измеренное в определенное время, включая настоящее, — между Землей и краем наблюдаемой Вселенной, составляет 46 миллиардов световых лет [51] (14 миллиардов парсеков ), что составляет диаметр наблюдаемой Вселенной. около 93 миллиардов световых лет (28 миллиардов парсеков). [51] Расстояние, которое прошел свет от края наблюдаемой Вселенной, очень близко к возрасту Вселенной , умноженному на скорость света, 13,8 миллиарда световых лет (4,2 × 10 9  пк), но это не отражает расстояние в любой момент времени, потому что край наблюдаемой Вселенной и Земля с тех пор раздвинулись дальше друг от друга. [52]^

Для сравнения: диаметр типичной галактики составляет 30 000 световых лет (9198 парсеков ), а типичное расстояние между двумя соседними галактиками — 3 миллиона световых лет (919,8 килопарсеков). [53] Например, диаметр Млечного Пути составляет примерно 100 000–180 000 световых лет, [54] [55] а ближайшая к Млечному Пути сестринская галактика, Галактика Андромеды , расположена примерно в 2,5 миллионах световых лет от нас. . [56]

Поскольку люди не могут наблюдать пространство за пределами наблюдаемой Вселенной, неизвестно, является ли размер Вселенной в целом конечным или бесконечным. [3] [57] [58] По оценкам, вся Вселенная, если она конечная, должна быть более чем в 250 раз больше сферы Хаббла . [59] Некоторые спорные [60] оценки общего размера Вселенной, если она конечна, достигают мегапарсеков, как это подразумевается в предлагаемой резолюции «Предложения об отсутствии границ». [61] [б]

Возраст и расширение

Если предположить, что модель Lambda-CDM верна, измерения параметров с использованием различных методов в ходе многочисленных экспериментов дают наилучшее значение возраста Вселенной — 13,799 ± 0,021 миллиарда лет по состоянию на 2015 год. [2]

Астрономы обнаружили в галактике Млечный Путь звезды возрастом почти 13,6 миллиардов лет.

Со временем Вселенная и ее содержимое развивались. Например, изменилась относительная численность квазаров и галактик [62] , а Вселенная расширилась . Об этом расширении можно судить по наблюдению того, что свет от далеких галактик сместился в красную сторону , а это означает, что галактики удаляются от нас. Анализ сверхновых типа Ia показывает, что расширение ускоряется . [63] [64]

Чем больше материи во Вселенной, тем сильнее взаимное гравитационное притяжение материи. Если бы Вселенная была слишком плотной, она бы вновь схлопнулась в гравитационную сингулярность . Однако если бы Вселенная содержала слишком мало материи, то самогравитация была бы слишком слабой для формирования астрономических структур, таких как галактики или планеты. Со времени Большого взрыва Вселенная монотонно расширялась . Возможно, неудивительно , что наша Вселенная имеет правильную плотность массы и энергии , эквивалентную примерно 5 протонам на кубический метр, что позволило ей расширяться в течение последних 13,8 миллиардов лет, давая время сформировать Вселенную, наблюдаемую сегодня. [65] [66]

На частицы во Вселенной действуют динамические силы, которые влияют на скорость расширения. До 1998 года ожидалось, что скорость расширения со временем будет уменьшаться из-за влияния гравитационных взаимодействий во Вселенной; и, таким образом, во Вселенной существует дополнительная наблюдаемая величина, называемая параметром замедления , который большинство космологов ожидали положительным и связанным с плотностью материи Вселенной. В 1998 году две разные группы измерили параметр замедления как отрицательный, примерно -0,55, что технически означает, что вторая производная коэффициента космического масштаба была положительной в течение последних 5–6 миллиардов лет. [67] [68]

Пространство-время

Современная физика рассматривает события как организованные в пространстве-времени . [69] Эта идея возникла из специальной теории относительности , которая предсказывает, что если один наблюдатель видит два события, происходящие в разных местах одновременно, второй наблюдатель, который движется относительно первого, увидит, что эти события происходят в разное время. [70] : 45–52  Два наблюдателя не согласятся во времени между событиями, и они не согласятся относительно расстояния, разделяющего события, но они согласятся относительно скорости света и будут измерять одно и то же значение для комбинации . [70] : 80  Квадратный корень из абсолютного значения этой величины называется интервалом между двумя событиями. Интервал выражает, насколько далеко разделены события не только в пространстве или во времени, но и в совокупности пространства-времени. [70] : 84, 136  [71]

Специальная теория относительности не может объяснить гравитацию . Ее преемница, общая теория относительности , объясняет гравитацию, признавая, что пространство-время не фиксировано, а динамично. В общей теории относительности сила гравитации переосмысливается как искривление пространства-времени . Искривленная траектория, подобная орбите, является не результатом силы, отклоняющей тело от идеальной прямой траектории, а, скорее, попыткой тела свободно упасть через фон, который сам искривлен присутствием других масс. Замечание Джона Арчибальда Уиллера , ставшее пословицей среди физиков, резюмирует теорию: «Пространство-время говорит материи, как двигаться; материя говорит пространству-времени, как искривляться», [72] [73] и поэтому нет смысла рассматривать одно без другого. . [15] Ньютоновская теория гравитации является хорошим приближением к предсказаниям общей теории относительности, когда гравитационные эффекты слабы и объекты движутся медленно по сравнению со скоростью света. [74] : 327  [75]

Связь между распределением материи и кривизной пространства-времени задается уравнениями поля Эйнштейна , для выражения которых требуется тензорное исчисление . [76] : 43  [77] Решения этих уравнений включают не только пространство-время специальной теории относительности, пространство-время Минковского , но и пространство-время Шварцшильда , которые описывают черные дыры ; FLRW пространство-время , описывающее расширяющуюся Вселенную; и более.

Вселенная представляется гладким пространственно-временным континуумом, состоящим из трех пространственных измерений и одного временного ( временного ) измерения. Следовательно, событие в пространстве-времени физической вселенной может быть идентифицировано набором из четырех координат: ( x , y , z , t ) . В среднем пространство оказывается почти плоским (с кривизной, близкой к нулю), а это означает, что евклидова геометрия эмпирически верна с высокой точностью на большей части Вселенной. [78] Пространство-время, по-видимому, также имеет односвязную топологию , по аналогии со сферой, по крайней мере, в масштабе наблюдаемой Вселенной. Однако нынешние наблюдения не могут исключить возможности того, что Вселенная имеет больше измерений (что постулируется такими теориями, как теория струн ) и что ее пространство-время может иметь многосвязную глобальную топологию по аналогии с цилиндрической или тороидальной топологией двумерных тел. пространства . [79] [80]

Форма

Три возможных варианта формы Вселенной

Общая теория относительности описывает, как пространство-время искривляется и изгибается под действием массы и энергии (гравитации). Топология или геометрия Вселенной включает в себя как локальную геометрию наблюдаемой Вселенной , так и глобальную геометрию . Космологи часто работают с заданным пространственно-подобным фрагментом пространства-времени, называемым сопутствующими координатами . Часть пространства-времени, которую можно наблюдать, представляет собой обратный световой конус , ограничивающий космологический горизонт . Космологический горизонт, также называемый горизонтом частиц или световым горизонтом, представляет собой максимальное расстояние, с которого частицы могли пройти к наблюдателю в эпоху существования Вселенной . Этот горизонт представляет собой границу между наблюдаемыми и ненаблюдаемыми областями Вселенной. [81] [82] Существование, свойства и значение космологического горизонта зависят от конкретной космологической модели .

Важным параметром, определяющим будущую эволюцию теории Вселенной, является параметр плотности Омега (Ом), определяемый как средняя плотность материи Вселенной, деленная на критическое значение этой плотности. При этом выбирается одна из трех возможных геометрий в зависимости от того, равно ли Ω 1, меньше или больше 1. Их называют соответственно плоской, открытой и закрытой вселенными. [83]

Наблюдения, в том числе с помощью Cosmic Background Explorer (COBE), микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона (WMAP) и карт реликтового излучения Планка , предполагают, что Вселенная бесконечна по протяженности и имеет конечный возраст, как описано Фридманом -Леметром-Робертсоном-Уокером. (FLRW) модели. [84] [79] [85] [86] Таким образом, эти модели FLRW поддерживают инфляционные модели и стандартную модель космологии, описывая плоскую , однородную вселенную, в которой в настоящее время доминируют темная материя и темная энергия . [87] [88]

Поддержка жизни

Гипотеза точно настроенной Вселенной — это предположение, что условия, которые позволяют существование наблюдаемой жизни во Вселенной, могут возникнуть только тогда, когда определенные универсальные фундаментальные физические константы лежат в очень узком диапазоне значений. Согласно этой гипотезе, если бы какая-либо из нескольких фундаментальных констант лишь немного отличалась, Вселенная вряд ли способствовала бы возникновению и развитию материи , астрономических структур, разнообразия элементов или жизни в ее понимании. Правда ли это и имеет ли вообще смысл задавать этот вопрос, являются предметом многочисленных споров. [89] Это предложение обсуждается среди философов , учёных , богословов и сторонников креационизма . [90]

Состав

Вселенная почти полностью состоит из темной энергии, темной материи и обычной материи . Другие компоненты — это электромагнитное излучение (по оценкам, оно составляет от 0,005% до почти 0,01% общей массы-энергии Вселенной) и антиматерия . [91] [92] [93]

Пропорции всех видов материи и энергии менялись на протяжении истории Вселенной. [94] Общее количество электромагнитного излучения, генерируемого во Вселенной, уменьшилось на 1/2 за последние 2 миллиарда лет. [95] [96] Сегодня обычная материя, включающая атомы, звезды, галактики и жизнь , составляет лишь 4,9% содержимого Вселенной. [8] Нынешняя общая плотность этого типа материи очень низка, примерно 4,5 × 10 -31 грамм на кубический сантиметр, что соответствует плотности порядка одного протона на каждые четыре кубических метра объема. [6] Природа темной энергии и темной материи неизвестна. Темная материя, загадочная форма материи, которая еще не идентифицирована, составляет 26,8% космического содержимого. Темная энергия, которая представляет собой энергию пустого пространства и вызывает ускорение расширения Вселенной, составляет оставшиеся 68,3% содержимого. [8] [97] [98]

Образование кластеров и крупномасштабных нитей в модели холодной темной материи с темной энергией . На кадрах показана эволюция структур в поле размером 43 миллиона парсеков (или 140 миллионов световых лет) от красного смещения 30 до современной эпохи (верхний левый z=30 до нижнего правого z=0).
Карта ближайших к Земле сверхскоплений и войдов .

Материя, темная материя и темная энергия равномерно распределены по Вселенной на протяжении более 300 миллионов световых лет или около того. [99] Однако на более коротких масштабах материя имеет тенденцию сгущаться иерархически; многие атомы конденсируются в звезды , большинство звезд — в галактики, большинство галактик — в скопления, сверхскопления и, наконец, в крупномасштабные галактические нити . Наблюдаемая Вселенная содержит около 2 триллионов галактик [100] [101] [102] и, в целом, около 10 24 звезд [103] [104] – больше звезд (и планет земного типа), чем все песчинки пляжного песка на планете Земля ; [105] [106] [107] , но меньше общего числа атомов во Вселенной, оцененного в 10 82 ; [108] и предполагаемое общее число звезд в раздувающейся Вселенной (наблюдаемых и ненаблюдаемых) — 10 100 . [109] Типичные галактики варьируются от карликов с десятью миллионами [110] (10 7 ) звезд до гигантов с одним триллионом [111] (10 12 ) звезд. Между более крупными структурами находятся пустоты , диаметр которых обычно составляет 10–150 Мпк (33–490 миллионов световых лет). Млечный Путь находится в Местной группе галактик, которая, в свою очередь, находится в сверхскоплении Ланиакея . [112] Это сверхскопление охватывает более 500 миллионов световых лет, а Местная группа - более 10 миллионов световых лет. [113] Во Вселенной также есть обширные области относительной пустоты; Размер крупнейшей из известных пустот составляет 1,8 миллиарда световых лет (550 Мпк). [114]

Сравнение содержимого Вселенной сегодня и через 380 000 лет после Большого взрыва, измеренное с помощью 5-летних данных WMAP (с 2008 г.). [115] Из-за ошибок округления сумма этих чисел не равна 100%. Это отражает ограничения способности WMAP определять темную материю и темную энергию в 2008 году.

Наблюдаемая Вселенная изотропна в масштабах, значительно больших, чем сверхскопления, а это означает, что статистические свойства Вселенной одинаковы во всех направлениях, наблюдаемых с Земли. Вселенная окутана высокоизотропным микроволновым излучением , которое соответствует спектру теплового равновесия черного тела примерно 2,72548 кельвинов . [7] Гипотеза о том, что крупномасштабная Вселенная однородна и изотропна, известна как космологический принцип . [116] Вселенная, которая является одновременно однородной и изотропной, выглядит одинаково со всех точек зрения [117] и не имеет центра. [118]

Темная энергия

Объяснение того, почему расширение Вселенной ускоряется, остается неясным. Его часто приписывают «темной энергии», неизвестной форме энергии, которая, как предполагается, пронизывает пространство. [119] На основе эквивалентности массы и энергии плотность темной энергии (~ 7 × 10 -30 г/см 3 ) намного меньше, чем плотность обычной материи или темной материи внутри галактик. Однако в нынешнюю эпоху темной энергии она доминирует над массой-энергией Вселенной, поскольку она однородна во всем пространстве. [120] [121]

Двумя предложенными формами темной энергии являются космологическая постоянная , постоянная плотность энергии, однородно заполняющая пространство, [122] и скалярные поля, такие как квинтэссенция или модули , динамические величины, плотность энергии которых может меняться во времени и пространстве. В космологическую постоянную обычно включаются и вклады скалярных полей, постоянных в пространстве. Космологическую постоянную можно сформулировать как эквивалент энергии вакуума . Скалярные поля, имеющие лишь небольшую пространственную неоднородность, было бы трудно отличить от космологической постоянной.

Темная материя

Темная материя — это гипотетический вид материи , невидимый для всего электромагнитного спектра , но на долю которого приходится большая часть материи во Вселенной. О существовании и свойствах темной материи можно судить по ее гравитационному воздействию на видимую материю, излучение и крупномасштабную структуру Вселенной. За исключением нейтрино , формы горячей темной материи , темная материя не была обнаружена напрямую, что делает ее одной из величайших загадок современной астрофизики . Темная материя не излучает и не поглощает свет или любое другое электромагнитное излучение на каком-либо значительном уровне. По оценкам, темная материя составляет 26,8% от общей массы-энергии и 84,5% от всей материи во Вселенной. [97] [123]

Обычное дело

Остальные 4,9% массы-энергии Вселенной — это обычная материя, то есть атомы , ионы , электроны и объекты, которые они образуют. В эту материю входят звезды , которые производят почти весь свет, который мы видим от галактик, а также межзвездный газ в межзвездной и межгалактической среде, планеты и все объекты повседневной жизни, с которыми мы можем столкнуться, потрогать или сжать. [124] Подавляющее большинство обычной материи во Вселенной невидимо, поскольку на видимые звезды и газ внутри галактик и скоплений приходится менее 10 процентов вклада обычной материи в плотность массы и энергии Вселенной. [125] [126] [127]

Обычное вещество обычно существует в четырех состояниях (или фазах ): твердое , жидкое , газообразное и плазма . [128] Однако достижения в экспериментальной технике выявили другие ранее теоретические фазы, такие как конденсаты Бозе-Эйнштейна и фермионные конденсаты . [129] [130]

Обычная материя состоит из двух типов элементарных частиц : кварков и лептонов . [131] Например, протон состоит из двух верхних кварков и одного нижнего кварка ; нейтрон состоит из двух нижних кварков и одного верхнего кварка; а электрон — это своего рода лептон. Атом состоит из атомного ядра , состоящего из протонов и нейтронов (оба являются барионами ), и электронов, вращающихся вокруг ядра. [46] : 1476  Поскольку большая часть массы атома сосредоточена в его ядре, состоящем из барионов, астрономы часто используют термин « барионная материя» для описания обычной материи, хотя небольшую часть этой «барионной материи» составляют электроны. .

Вскоре после Большого взрыва из кварк-глюонной плазмы ранней Вселенной, остывшей ниже двух триллионов градусов, образовались первичные протоны и нейтроны . Несколько минут спустя в процессе, известном как нуклеосинтез Большого взрыва , ядра образовались из первичных протонов и нейтронов. В результате нуклеосинтеза образовались более легкие элементы с небольшими атомными номерами вплоть до лития и бериллия , но содержание более тяжелых элементов резко падало с увеличением атомного номера. Некоторое количество бора , возможно, образовалось в это время, но следующий более тяжелый элемент, углерод , не образовался в значительных количествах. Нуклеосинтез Большого Взрыва прекратился примерно через 20 минут из-за быстрого падения температуры и плотности расширяющейся Вселенной. Последующее образование более тяжелых элементов произошло в результате звездного нуклеосинтеза и нуклеосинтеза сверхновых . [132]

Частицы

Таблица частиц размером четыре на четыре. Столбцы – это три поколения материи (фермионы) и одно поколение сил (бозоны). В первых трех столбцах две строки содержат кварки и два лептона. Столбцы двух верхних строк содержат верхние (u) и нижние (d) кварки, очаровательные (c) и странные (s) кварки, верхние (t) и нижние (b) кварки, а также фотон (γ) и глюон (g). , соответственно. Столбцы в двух нижних строках содержат электронное нейтрино (ν sub e) и электрон (e), мюонное нейтрино (ν sub μ) и мюон (μ), а также тау-нейтрино (ν sub τ) и тау (τ), а также Z sup. 0 и W sup ± слабая сила. Для каждой частицы указаны масса, заряд и спин.
Стандартная модель элементарных частиц: 12 фундаментальных фермионов и 4 фундаментальных бозона. Коричневые петли указывают, какие бозоны (красные) соединяются с какими фермионами (фиолетовыми и зелеными). Столбцы – это три поколения материи (фермионы) и одно поколение сил (бозоны). В первых трех столбцах две строки содержат кварки и два лептона. Столбцы двух верхних строк содержат верхние (u) и нижние (d) кварки, очаровательные (c) и странные (s) кварки, верхние (t) и нижние (b) кварки, а также фотон (γ) и глюон (g). , соответственно. Столбцы нижних двух строк содержат электронное нейтрино (ν e ) и электрон (e), мюонное нейтрино (ν μ ) и мюон (μ ), тау-нейтрино (ν τ ) и тау (τ), а также Z 0 и W ± носители слабой силы. Для каждой частицы указаны масса, заряд и спин.

Обычную материю и силы, действующие на нее, можно описать с помощью элементарных частиц . [133] Эти частицы иногда называют фундаментальными, поскольку они имеют неизвестную субструктуру, и неизвестно, состоят ли они из меньших и даже более фундаментальных частиц. [134] [135] В большинстве современных моделей они рассматриваются как точки в пространстве. [136] Все элементарные частицы в настоящее время лучше всего объясняются квантовой механикой и демонстрируют корпускулярно -волновой дуализм : их поведение имеет как корпускулярный, так и волновой аспекты, причем в разных обстоятельствах доминируют разные характеристики. [137]

Центральное значение имеет Стандартная модель — теория, изучающая электромагнитные взаимодействия, а также слабые и сильные ядерные взаимодействия. [138] Стандартная модель поддерживается экспериментальным подтверждением существования частиц, составляющих материю: кварков и лептонов , и соответствующих им двойников « антиматерии », а также силовых частиц, которые опосредуют взаимодействия : фотонов , W и Z. бозоны и глюон . [134] Стандартная модель предсказала существование недавно открытого бозона Хиггса — частицы, которая является проявлением поля во Вселенной, которое может наделять частицы массой. [139] [140] Из-за успеха в объяснении широкого спектра экспериментальных результатов Стандартную модель иногда называют «теорией почти всего». [138] Однако Стандартная модель не учитывает гравитацию. Настоящая «теория всего» сила-частица еще не создана. [141]

Адроны

Адрон — это сложная частица, состоящая из кварков , удерживаемых вместе сильным взаимодействием . Адроны делятся на два семейства: барионы (например, протоны и нейтроны ), состоящие из трех кварков, и мезоны (например, пионы ), состоящие из одного кварка и одного антикварка . Из адронов стабильны протоны и нейтроны, связанные внутри атомных ядер. Другие адроны нестабильны в обычных условиях и поэтому являются незначительными составляющими современной Вселенной. [142] : 118–123 

Примерно через 10–6 секунд после Большого взрыва , в период, известный как адронная эпоха , температура Вселенной упала достаточно, чтобы позволить кваркам связываться вместе в адроны, и в массе Вселенной доминировали адроны . Первоначально температура была достаточно высокой, чтобы обеспечить образование пар адрон-антиадрон, которые удерживали вещество и антивещество в тепловом равновесии . Однако, поскольку температура Вселенной продолжала падать, пары адрон-антиадрон больше не образовывались. Большая часть адронов и антиадронов затем исчезла в реакциях аннигиляции частица-античастица , оставив небольшой остаток адронов к тому времени, когда Вселенной исполнилось около одной секунды. [142] : 244–266 

Лептоны

Лептон — это элементарная частица со спином полуцелого числа , которая не испытывает сильных взаимодействий, но подчиняется принципу Паули ; никакие два лептона одного и того же вида не могут одновременно находиться в одном и том же состоянии. [143] Существуют два основных класса лептонов: заряженные лептоны (также известные как электроноподобные лептоны) и нейтральные лептоны (более известные как нейтрино ). Электроны — стабильные и наиболее распространенные заряженные лептоны во Вселенной, тогда как мюоны и тау-лептоны — нестабильные частицы, которые быстро распадаются после образования в результате столкновений с высокими энергиями , например, с участием космических лучей или в ускорителях частиц . [144] [145] Заряженные лептоны могут объединяться с другими частицами, образуя различные составные частицы , такие как атомы и позитроний . Электрон управляет почти всей химией , поскольку он находится в атомах и напрямую связан со всеми химическими свойствами . Нейтрино редко с чем-либо взаимодействуют и, следовательно, редко наблюдаются. Нейтрино движутся по всей Вселенной, но редко взаимодействуют с обычной материей. [146]

Лептонная эпоха — период эволюции ранней Вселенной, когда лептоны доминировали в массе Вселенной. Это началось примерно через 1 секунду после Большого взрыва , после того как большинство адронов и антиадронов аннигилировали друг друга в конце адронной эпохи . В эпоху лептонов температура Вселенной все еще была достаточно высокой, чтобы создавать пары лептон-антилептон, поэтому лептоны и антилептоны находились в тепловом равновесии. Примерно через 10 секунд после Большого взрыва температура Вселенной упала до такой степени, что пары лептон-антилептон больше не создавались. [147] Большинство лептонов и антилептонов затем удалялись в реакциях аннигиляции , оставляя небольшой остаток лептонов. В массе Вселенной тогда доминировали фотоны , когда она вступила в следующую фотонную эпоху . [148] [149]

Фотоны

Фотон — это квант света и всех других форм электромагнитного излучения . Это носитель электромагнитной силы . Эффекты этой силы легко наблюдать на микроскопическом и макроскопическом уровне , поскольку фотон имеет нулевую массу покоя ; это позволяет общаться на расстоянии . [46] : 1470 

Эпоха фотонов началась после того, как большинство лептонов и антилептонов были аннигилированы в конце эпохи лептонов, примерно через 10 секунд после Большого взрыва. Атомные ядра были созданы в процессе нуклеосинтеза, который происходил в первые несколько минут фотонной эпохи. До конца фотонной эпохи Вселенная содержала горячую плотную плазму из ядер, электронов и фотонов. Примерно через 380 000 лет после Большого взрыва температура Вселенной упала до такой степени, что ядра могли объединяться с электронами, образуя нейтральные атомы. В результате фотоны перестали часто взаимодействовать с материей, и Вселенная стала прозрачной. Фотоны этого периода с сильным красным смещением образуют космический микроволновый фон. Крошечные изменения температуры и плотности, обнаруживаемые в реликтовом излучении, были ранними «семенами», из которых произошло все последующее структурирование . [142] : 244–266 

Космологические модели

Модель Вселенной на основе общей теории относительности

Общая теория относительности — это геометрическая теория гравитации , опубликованная Альбертом Эйнштейном в 1915 году и современное описание гравитации в современной физике . Это основа современных космологических моделей Вселенной. Общая теория относительности обобщает специальную теорию относительности и закон всемирного тяготения Ньютона , обеспечивая единое описание гравитации как геометрического свойства пространства и времени или пространства-времени. В частности, кривизна пространства-времени напрямую связана с энергией и импульсом любой присутствующей материи и излучения . [150]

Связь задается уравнениями поля Эйнштейна , системой уравнений в частных производных . В общей теории относительности распределение материи и энергии определяет геометрию пространства-времени, которая, в свою очередь, описывает ускорение материи . Следовательно, решения уравнений поля Эйнштейна описывают эволюцию Вселенной. В сочетании с измерениями количества, типа и распределения материи во Вселенной уравнения общей теории относительности описывают эволюцию Вселенной с течением времени. [150]

В предположении космологического принципа , что Вселенная везде однородна и изотропна, конкретным решением уравнений поля, описывающих Вселенную, является метрический тензор, называемый метрикой Фридмана-Леметра-Робертсона-Уокера :

где ( r , θ, φ) соответствуют сферической системе координат . Эта метрика имеет только два неопределенных параметра. Общий безразмерный масштабный коэффициент длины R описывает масштаб Вселенной как функцию времени (увеличение R — это расширение Вселенной ), [151] , а индекс кривизны k описывает геометрию. Индекс k определен так, что он может принимать только одно из трех значений: 0, соответствующее плоской евклидовой геометрии ; 1, соответствующий пространству положительной кривизны ; или -1, соответствующий пространству положительной или отрицательной кривизны. [152] Значение R как функция времени t зависит от k и космологической постоянной Λ . [150] Космологическая постоянная представляет собой плотность энергии космического вакуума и может быть связана с темной энергией. [98] Уравнение, описывающее, как R изменяется со временем, известно как уравнение Фридмана в честь его изобретателя Александра Фридмана . [153]

Решения для R(t) зависят от k и Λ , но некоторые качественные особенности таких решений являются общими. Во-первых, и это наиболее важно, масштаб длины Вселенной R может оставаться постоянным только в том случае, если Вселенная совершенно изотропна с положительной кривизной ( k =1) и имеет везде одно точное значение плотности, как впервые заметил Альберт Эйнштейн . [150] Однако это равновесие неустойчиво: если бы плотность в любом месте немного отличалась от необходимого значения, разница со временем увеличивалась бы.

Во-вторых, все решения предполагают, что в прошлом существовала гравитационная сингулярность , когда R равнялось нулю, а материя и энергия были бесконечно плотными. Может показаться, что этот вывод неопределенен, поскольку он основан на сомнительных предположениях об идеальной однородности и изотропии (космологический принцип) и о том, что значимо только гравитационное взаимодействие. Однако теоремы Пенроуза – Хокинга об особенностях показывают, что особенность должна существовать при очень общих условиях. Следовательно, согласно уравнениям поля Эйнштейна, R быстро выросло из невообразимо горячего и плотного состояния, которое существовало сразу после этой сингулярности (когда R имело небольшое конечное значение); в этом суть модели Вселенной Большого Взрыва . Понимание сингулярности Большого взрыва, вероятно, требует квантовой теории гравитации , которая еще не сформулирована. [154]

В-третьих, индекс кривизны k определяет знак кривизны пространственных поверхностей постоянного времени [152] , усредненных по достаточно большим масштабам длины (более примерно миллиарда световых лет ). Если k =1, кривизна положительна и Вселенная имеет конечный объем. [155] Вселенную с положительной кривизной часто представляют как трёхмерную сферу , встроенную в четырёхмерное пространство. И наоборот, если k равно нулю или отрицательно, Вселенная имеет бесконечный объем. [155] Может показаться нелогичным, что бесконечная и в то же время бесконечно плотная Вселенная может быть создана в один момент, когда R = 0, но именно это и предсказывается математически, когда k неположительно и космологический принцип соблюдается. По аналогии, бесконечная плоскость имеет нулевую кривизну, но бесконечную площадь, тогда как бесконечный цилиндр конечен в одном направлении, а тор конечен в обоих. Тороидальная Вселенная могла бы вести себя как нормальная Вселенная с периодическими граничными условиями .

Конечная судьба Вселенной до сих пор неизвестна, поскольку она критически зависит от индекса кривизны k и космологической постоянной Λ . Если бы Вселенная была достаточно плотной, k было бы равно +1, а это означало бы, что ее средняя кривизна повсюду положительна, и Вселенная в конечном итоге снова схлопнется в Большом Сжатии , [156] возможно, положив начало новой Вселенной в Большом Отскоке . И наоборот, если бы Вселенная была недостаточно плотной, k было бы равно 0 или -1, и Вселенная расширялась бы вечно, остывая и в конечном итоге достигая Большого замораживания и тепловой смерти Вселенной . [150] Современные данные свидетельствуют о том, что расширение Вселенной ускоряется ; если это ускорение будет достаточно быстрым, Вселенная может в конечном итоге достичь Большого Разрыва . С точки зрения наблюдений Вселенная кажется плоской ( k = 0) с общей плотностью, очень близкой к критическому значению между повторным коллапсом и вечным расширением. [157]

Гипотезы мультивселенной

Некоторые спекулятивные теории предполагают, что наша Вселенная — это всего лишь одна из множества несвязанных вселенных, совместно называемых мультивселенной , бросающих вызов или расширяющих более ограниченные определения Вселенной. [19] [158] Научные модели мультивселенной отличаются от таких концепций, как альтернативные планы сознания и моделируемая реальность .

Макс Тегмарк разработал схему классификации из четырех частей для различных типов мультивселенных, которую ученые предложили в ответ на различные проблемы физики . Примером таких мультивселенных является модель хаотической инфляции ранней Вселенной. [159] Другой вариант — мультивселенная, возникшая в результате многомировой интерпретации квантовой механики. В этой интерпретации параллельные миры генерируются аналогично квантовой суперпозиции и декогеренции , при этом все состояния волновых функций реализуются в отдельных мирах. По сути, в многомировой интерпретации мультивселенная развивается как универсальная волновая функция . Если бы Большой взрыв, создавший нашу мультивселенную, создал ансамбль мультивселенных, волновая функция ансамбля была бы запутанной в этом смысле. [160] Можно ли извлечь из этой картины научно значимые вероятности, было и продолжает оставаться темой многочисленных споров, и существует множество версий интерпретации многих миров. [161] [162] [163] (Вопрос интерпретации квантовой механики в целом отмечен разногласиями.) [164] [165] [166]

Наименее спорной, но все же весьма спорной категорией мультивселенной в схеме Тегмарка является Уровень I. Мультивселенные этого уровня состоят из далеких пространственно-временных событий «в нашей собственной вселенной». Тегмарк и другие [167] утверждали, что, если пространство бесконечно или достаточно велико и однородно, идентичные случаи в истории всего объема Хаббла Земли происходят время от времени, просто случайно. Тегмарк подсчитал, что наш ближайший так называемый двойник находится на расстоянии 10 10 115 метров от нас ( двойная экспоненциальная функция больше гуголплекса ). [168] [169] Однако использованные аргументы носят умозрительный характер. [170] Кроме того, было бы невозможно научно подтвердить существование идентичного объема Хаббла.

Можно представить себе несвязанные пространства-времени, каждое из которых существует, но не может взаимодействовать друг с другом. [168] [171] Легко визуализируемая метафора этой концепции — группа отдельных мыльных пузырей , в которой наблюдатели, живущие на одном мыльном пузыре, не могут взаимодействовать с наблюдателями на других мыльных пузырях даже в принципе. [172] Согласно одной общепринятой терминологии, каждый «мыльный пузырь» пространства-времени обозначается как Вселенная , тогда как конкретное пространство-время людей обозначается как Вселенная , [19] точно так же, как люди называют Луну Земли Луной . Вся совокупность этих отдельных пространств-временей обозначается как мультивселенная. [19]

Используя эту терминологию, разные вселенные не связаны друг с другом причинно-следственной связью. [19] В принципе, другие несвязанные вселенные могут иметь разные размерности и топологии пространства-времени, разные формы материи и энергии , а также разные физические законы и физические константы , хотя такие возможности являются чисто умозрительными. [19] Другие считают, что каждый из нескольких пузырей, созданных в результате хаотической инфляции , является отдельными вселенными , хотя в этой модели все эти вселенные имеют общее причинное происхождение. [19]

Исторические концепции

Исторически сложилось множество представлений о космосе (космологии) и его происхождении (космогонии). Теории безличной вселенной, управляемой физическими законами, были впервые предложены греками и индийцами. [13] Древняя китайская философия охватывала понятие Вселенной, включающей как все пространство, так и все время. [173] На протяжении веков усовершенствования астрономических наблюдений и теорий движения и гравитации привели к еще более точному описанию Вселенной. Современная эра космологии началась с общей теории относительности Альберта Эйнштейна 1915 года , которая позволила количественно предсказать происхождение, эволюцию и существование Вселенной в целом. Большинство современных общепринятых теорий космологии основаны на общей теории относительности и, в частности, на предсказанном Большом взрыве . [174]

Мифологии

Во многих культурах есть истории, описывающие происхождение мира и вселенной . Культуры обычно считают, что в этих историях есть доля правды . Однако существует множество различных представлений о том, как эти истории применяются среди тех, кто верит в сверхъестественное происхождение: от бога, непосредственно создающего вселенную такой, какая она есть сейчас, до бога, просто приводящего «колеса в движение» (например, с помощью таких механизмов, как Большой взрыв и эволюция). [175]

Этнологи и антропологи, изучающие мифы, разработали различные схемы классификации различных тем, фигурирующих в историях сотворения мира. [176] [177] Например, в одном типе историй мир рождается из мирового яйца ; такие истории включают финскую эпическую поэму «Калевала» , китайскую историю о Пангу или индийскую «Брахманда-пурану» . В связанных историях вселенная создана единым существом, эманирующим или производящим что-то само по себе, как в концепции тибетского буддизма об Ади-Будде , древнегреческой истории о Гайе (Матери-Земле), мифе об ацтекской богине Коатликуэ , история древнего египетского бога Атума и иудео-христианское повествование о сотворении мира , в котором авраамический Бог создал вселенную. В историях другого типа вселенная создается в результате союза мужских и женских божеств, как в истории маори о Ранги и Папе . В других историях вселенная создается путем создания ее из ранее существовавших материалов, таких как труп мертвого бога — как Тиамат в вавилонском эпосе «Энума Элиш» или из гиганта Имира в скандинавской мифологии — или из хаотических материалов, как в Идзанаги и Идзанами в японской мифологии . В других историях Вселенная исходит из фундаментальных принципов, таких как Брахман и Пракрити , миф о творении Сереров , [178] или инь и ян Дао .

Философские модели

Досократовские греческие философы и индийские философы разработали некоторые из самых ранних философских концепций Вселенной. [13] [179] Самые ранние греческие философы отмечали, что внешность может быть обманчивой, и стремились понять реальность, лежащую в основе видимости. В частности, они отметили способность материи изменять формы (например, лед — воду, пар), а некоторые философы предположили, что все физические материалы в мире представляют собой различные формы единого первичного материала, или архе . Первым это сделал Фалес , который предположил, что этим веществом является вода . Ученик Фалеса Анаксимандр предположил, что всё произошло из безграничного апейрона . Анаксимен предположил, что первобытным материалом является воздух из-за его воспринимаемых притягательных и отталкивающих качеств, которые заставляют арку уплотняться или распадаться на различные формы. Анаксагор предложил принцип Нуса (Разума), а Гераклит предложил огонь (и говорил о логосе ). Эмпедокл предложил стихиями землю, воду, воздух и огонь. Его четырехэлементная модель стала очень популярной. Как и Пифагор , Платон считал, что все вещи состоят из чисел , а элементы Эмпедокла принимают форму платоновых тел . Демокрит и более поздние философы, в первую очередь Левкипп , предположили, что Вселенная состоит из неделимых атомов , движущихся через пустоту ( вакуум ), хотя Аристотель не верил, что это осуществимо, поскольку воздух, как и вода, оказывает сопротивление движению . Воздух тут же устремится, чтобы заполнить пустоту, причем без сопротивления он сделает это бесконечно быстро. [13]

Хотя Гераклит выступал за вечное изменение, [180] его современник Парменид подчеркивал неизменность. В стихотворении Парменида «О природе» говорится, что все изменения — это иллюзия, что истинная основная реальность вечно неизменна и имеет единую природу или, по крайней мере, что существенная черта каждой вещи, которая существует, должна существовать вечно, не имея начала. измениться или закончиться. [181] Его ученик Зенон Элейский бросил вызов повседневным представлениям о движении, приведя несколько известных парадоксов . Аристотель ответил на эти парадоксы, развив понятие потенциальной счетной бесконечности, а также бесконечно делимого континуума. [182] [183] ​​В отличие от вечных и неизменных циклов времени, он считал, что мир ограничен небесными сферами и что совокупная звездная величина является лишь конечно-мультипликативной.

Индийский философ Канада , основатель школы Вайшешика , развил понятие атомизма и предположил, что свет и тепло являются разновидностями одного и того же вещества. [184] В V веке нашей эры буддийский философ -атомист Дигнага предположил , что атомы имеют точечный размер, не имеют длительности и состоят из энергии. Они отрицали существование материальной материи и предполагали, что движение состоит из мгновенных вспышек потока энергии. [185]

Идея временного финитизма была вдохновлена ​​доктриной творения, разделяемой тремя авраамическими религиями : иудаизмом , христианством и исламом . Христианский философ Иоанн Филопон представил философские аргументы против древнегреческого понятия бесконечного прошлого и будущего. Аргументы Филопона против бесконечного прошлого использовались ранним мусульманским философом Аль-Кинди (Алкиндом) ; еврейский философ Саадия Гаон ( Саадия бен Джозеф); и мусульманский богослов Аль -Газали (Алгазель). [186]

Пантеизм — это философская религиозная вера в то, что сама Вселенная идентична божественности и высшему существу или сущности. [187] Таким образом, физическая вселенная понимается как всеобъемлющее, имманентное божество. [188] Термин «пантеист» обозначает того, кто считает, что все представляет собой единство и что это единство божественно, состоящее из всеобъемлющего, проявленного бога или богини . [189] [190] Пантеистические концепции возникли тысячи лет назад, и пантеистические элементы были выявлены в различных религиозных традициях.

Астрономические концепции

Расчеты Аристарха в III веке до нашей эры относительно относительных размеров Солнца, Земли и Луны (слева направо) из греческой копии X века нашей эры.

Самые ранние письменные упоминания о предшественниках современной астрономии происходят из Древнего Египта и Месопотамии примерно с 3000 по 1200 год до нашей эры . [191] [192] Вавилонские астрономы 7-го века до нашей эры рассматривали мир как плоский диск , окруженный океаном, [193] [194] и это формирует предпосылку для ранних греческих карт, таких как карты Анаксимандра и Гекатея Милетского .

Более поздние греческие философы, наблюдая за движением небесных тел, были озабочены разработкой моделей Вселенной, более глубоко основанных на эмпирических данных . Первая последовательная модель была предложена Евдоксом Книдским , учеником Платона, который следовал идее Платона о том, что небесные движения должны быть круговыми. Чтобы объяснить известные сложности движения планет, особенно ретроградное движение , модель Евдокса включала 27 различных небесных сфер : по четыре для каждой из планет, видимых невооруженным глазом, по три для Солнца и Луны и одну. для звезд. Центром всех этих сфер была Земля, которая оставалась неподвижной, пока вращалась вечно. Аристотель развил эту модель, увеличив количество сфер до 55, чтобы учесть дальнейшие детали движения планет. Для Аристотеля нормальная материя целиком находилась в пределах земной сферы и подчинялась принципиально иным правилам, чем небесный материал . [195] [196]

В постаристотелевском трактате «De Mundo» (авторство и дата которого не установлены) говорится: «Пять элементов, расположенных в сферах в пяти регионах, меньший из которых в каждом случае окружен большим, а именно: земля окружена водой, вода воздухом, воздух огнем и огонь эфиром — составляют всю вселенную». [197]

Эта модель была также уточнена Каллиппом и после того, как от концентрических сфер отказались, она была приведена в почти полное соответствие с астрономическими наблюдениями Птолемея . [198] Успех такой модели во многом обусловлен тем математическим фактом, что любую функцию (например, положение планеты) можно разложить на набор круговых функций (мод Фурье ). Другие греческие ученые, такие как пифагорейский философ Филолай , постулировали (согласно рассказу Стобея ), что в центре Вселенной находился «центральный огонь», вокруг которого Земля , Солнце , Луна и планеты вращались в равномерном круговом движении. [199]

Греческий астроном Аристарх Самосский был первым известным человеком, предложившим гелиоцентрическую модель Вселенной. Хотя оригинальный текст утерян, ссылка в книге Архимеда «Счетчик песка» описывает гелиоцентрическую модель Аристарха. Архимед писал:

Вам, царь Гелон, известно, что Вселенная — это название, данное большинством астрономов сфере, центр которой является центром Земли, а ее радиус равен прямой линии между центром Солнца и центром Земли. Земля. Это общепринятая версия, которую вы слышали от астрономов. Но Аристарх издал книгу, состоящую из некоторых гипотез, в которой, как следствие сделанных предположений, оказывается, что Вселенная во много раз больше, чем только что упомянутая Вселенная. Его гипотезы заключаются в том, что неподвижные звезды и Солнце остаются неподвижными, что Земля вращается вокруг Солнца по окружности, Солнце лежит в середине орбиты и что сфера неподвижных звезд, расположенная примерно в том же центре как Солнце, настолько велик, что круг, по которому, по его мнению, вращается Земля, имеет такую ​​пропорцию к расстоянию неподвижных звезд, как центр сферы относится к ее поверхности. [200]

Таким образом, Аристарх считал, что звезды находятся очень далеко, и видел в этом причину, по которой не наблюдался звездный параллакс , то есть не наблюдалось движения звезд относительно друг друга при движении Земли вокруг Солнца. На самом деле звезды находятся гораздо дальше, чем предполагалось в древние времена, поэтому звездный параллакс можно обнаружить только с помощью точных инструментов. Предполагалось, что геоцентрическая модель, согласующаяся с планетарным параллаксом, является объяснением ненаблюдаемости звездного параллакса. [201]

Гравюра Фламмариона , Париж, 1888 г.

Единственным другим астрономом древности, известным по имени, который поддерживал гелиоцентрическую модель Аристарха, был Селевк из Селевкии , эллинистический астроном , живший через столетие после Аристарха. [202] [203] [204] По мнению Плутарха, Селевк был первым, кто доказал гелиоцентрическую систему посредством рассуждений , но неизвестно, какие аргументы он использовал. Аргументы Селевка в пользу гелиоцентрической космологии, вероятно, были связаны с явлением приливов и отливов . [205] Согласно Страбону (1.1.9), Селевк был первым, кто заявил, что приливы возникают из-за притяжения Луны и что высота приливов зависит от положения Луны относительно Солнца. [206] Альтернативно, он, возможно, доказал гелиоцентричность, определив для нее константы геометрической модели и разработав методы расчета положений планет с использованием этой модели, подобно Николаю Копернику в 16 веке. [207] В средние века гелиоцентрические модели были также предложены персидскими астрономами Альбамасаром [208] и Аль-Сиджи . [209]

Модель Коперниканской Вселенной Томаса Диггеса в 1576 году с поправкой, согласно которой звезды больше не заключены в сферу, а равномерно распределены по всему пространству, окружающему планеты .

Аристотелевская модель была принята в западном мире примерно два тысячелетия, пока Коперник не возродил точку зрения Аристарха о том, что астрономические данные можно было бы объяснить более правдоподобно, если бы Земля вращалась вокруг своей оси и если бы Солнце поместилось в центр Вселенной. [210]

В центре покоится Солнце. Ибо кто поместит эту лампу из очень красивого храма в другое или лучшее место, чем это, где она могла бы освещать все одновременно?

-  Николай Коперник, в главе 10 книги 1 De Revolutionibus Orbium Coelestrum (1543 г.)

Как отмечал Коперник, представление о том, что Земля вращается, очень древнее и датируется, по крайней мере, Филолаем ( ок.  450 г. до н. э. ), Гераклидом Понтийским ( ок.  350 г. до н. э .) и Экфантом Пифагорейцем . Примерно за столетие до Коперника христианский ученый Николай Кузанский также предположил, что Земля вращается вокруг своей оси в своей книге « Об ученом незнании» (1440 г.). [211] Аль-Сиджи [212] также предположил, что Земля вращается вокруг своей оси. Эмпирические доказательства вращения Земли вокруг своей оси с использованием явления комет были даны Туси (1201–1274) и Али Кушджи (1403–1474). [213]

Эту космологию приняли Исаак Ньютон , Христиан Гюйгенс и более поздние учёные. [214] Ньютон продемонстрировал, что одни и те же законы движения и гравитации применимы к земной и небесной материи, что сделало разделение Аристотеля между ними устаревшим. Эдмунд Галлей (1720) [215] и Жан-Филипп де Шезо (1744) [216] независимо отметили, что предположение о бесконечном пространстве, равномерно заполненном звездами, приведет к предсказанию, что ночное небо будет таким же ярким, как само Солнце. ; в 19 ​​веке это стало известно как парадокс Ольберса . [217] Ньютон считал, что бесконечное пространство, равномерно заполненное материей, вызовет бесконечные силы и нестабильности, заставляющие материю сжиматься внутрь под действием собственной гравитации. [214] Эта нестабильность была выяснена в 1902 году с помощью критерия нестабильности Джинса . [218] Одним из решений этих парадоксов является Вселенная Шарлье , в которой материя устроена иерархически (системы вращающихся тел, которые сами вращаются в более крупной системе, до бесконечности ) фрактальным образом, так что Вселенная имеет пренебрежимо малую общую величину. плотность; такая космологическая модель была также предложена ранее в 1761 году Иоганном Генрихом Ламбертом . [53] [219]

В 18 веке Иммануил Кант предположил, что туманности могут быть целыми галактиками, отдельными от Млечного Пути, [215] а в 1850 году Александр фон Гумбольдт назвал эти отдельные галактики Weltinseln , или «мировыми островами», термин, который позже превратился в «остров». вселенные». [220] [221] В 1919 году, когда телескоп Хукера был завершен, преобладала точка зрения, что Вселенная полностью состоит из галактики Млечный Путь. Используя телескоп Хукера, Эдвин Хаббл определил переменные цефеиды в нескольких спиральных туманностях и в 1922–1923 годах убедительно доказал, что Туманность Андромеды и Треугольник , среди других, были целыми галактиками за пределами нашей собственной, доказав тем самым, что Вселенная состоит из множества галактик. [222]

Современная эра физической космологии началась в 1917 году, когда Альберт Эйнштейн впервые применил свою общую теорию относительности для моделирования структуры и динамики Вселенной. [223] Открытия этой эпохи и вопросы, оставшиеся без ответа, изложены в разделах выше.

Карта наблюдаемой Вселенной с некоторыми известными астрономическими объектами, известными по состоянию на 2018 год. Масштаб длины увеличивается экспоненциально вправо. Небесные тела показаны увеличенными, чтобы можно было понять их форму.
Расположение Земли во Вселенной

Смотрите также

Рекомендации

Сноски

  1. ^ ab Согласно современной физике , особенно теории относительности , пространство и время неразрывно связаны как пространство-время .
  2. ^ Несмотря на то, что цитируемый источник указан в мегапарсеках , это число настолько велико, что его цифры останутся практически неизменными для всех намерений и целей, независимо от того, в каких условных единицах оно указано, будь то нанометры или гигапарсеки , поскольку различия исчезнут. в ошибку.

Цитаты

  1. ^ «Хаббл видит множество галактик» . spacetelescope.org . Архивировано из оригинала 4 мая 2017 года . Проверено 30 апреля 2017 г.
  2. ^ Сотрудничество ab Planck (2016). «Результаты Планка 2015. XIII. Космологические параметры». Астрономия и астрофизика . 594 : A13, Таблица 4. arXiv : 1502.01589 . Бибкод : 2016A&A...594A..13P. дои : 10.1051/0004-6361/201525830. S2CID  119262962.
  3. ^ abcd Грин, Брайан (2011). Скрытая реальность . Альфред А. Кнопф .
  4. ^ Барс, Ицхак; Тернинг, Джон (2009). Дополнительные измерения в пространстве и времени. Спрингер. стр. 27–. ISBN 978-0-387-77637-8. Проверено 1 мая 2011 г.
  5. ^ Дэвис, Пол (2006). Загадка Златовласки . Первые книги моряка. стр. 43 и далее. ISBN 978-0-618-59226-5.
  6. ^ ab Научная группа НАСА/WMAP (24 января 2014 г.). «Вселенная 101: Из чего состоит Вселенная?». НАСА. Архивировано из оригинала 10 марта 2008 года . Проверено 17 февраля 2015 г.
  7. ^ Аб Фикссен, диджей (2009). «Температура космического микроволнового фона». Астрофизический журнал . 707 (2): 916–920. arXiv : 0911.1955 . Бибкод : 2009ApJ...707..916F. дои : 10.1088/0004-637X/707/2/916. S2CID  119217397.
  8. ^ abc «Первые результаты Планка: Вселенная все еще странная и интересная». Мэтью Фрэнсис . Арс техника. 21 марта 2013. Архивировано из оригинала 2 мая 2019 года . Проверено 21 августа 2015 г.
  9. ↑ Научная группа НАСА/WMAP (24 января 2014 г.). «Вселенная 101: Будет ли Вселенная расширяться вечно?». НАСА. Архивировано из оригинала 9 марта 2008 года . Проверено 16 апреля 2015 г.
  10. ^ аб Зейлик, Майкл; Грегори, Стивен А. (1998). Вводная астрономия и астрофизика (4-е изд.). Издательство Колледжа Сондерса. ISBN 978-0-03-006228-5. Совокупность всего пространства и времени; все что есть, было и будет.
  11. ^ Сотрудничество Планка; Аганим, Н. ; Акрами, Ю.; Эшдаун, М.; Омон, Дж.; Бачигалупи, К.; Баллардини, М.; Бандей, Эй Джей; Баррейро, РБ; Бартоло, Н.; Басак, С. (сентябрь 2020 г.). «Результаты Планка 2018: VI. Космологические параметры». Астрономия и астрофизика . 641 : А6. arXiv : 1807.06209 . Бибкод : 2020A&A...641A...6P. дои : 10.1051/0004-6361/201833910. ISSN  0004-6361. S2CID  119335614.
  12. ^ Дольд-Самплониус, Ивонн (2002). От Китая до Парижа: 2000 лет передачи математических идей . Франц Штайнер Верлаг.
  13. ^ abcd Глик, Томас Ф.; Ливси, Стивен; Уоллис, Фейт (2005). Средневековые научные технологии и медицина: энциклопедия . Рутледж. ISBN 978-0-415-96930-7. ОСЛК  61228669.
  14. ^ Кэрролл, Брэдли В.; Остли, Дейл А. (2013). Введение в современную астрофизику (международное изд.). Пирсон. стр. 1173–1174. ISBN 978-1-292-02293-2. Архивировано из оригинала 28 декабря 2019 года . Проверено 16 мая 2018 г.
  15. ^ аб Хокинг, Стивен (1988). Краткая история времени . Бантамские книги. п. 43. ИСБН 978-0-553-05340-1.
  16. ^ Редд, Нола. «Что такое темная материя?». Space.com . Архивировано из оригинала 1 февраля 2018 года . Проверено 1 февраля 2018 г.
  17. ^ ab «Результаты Planck 2015, таблица 9» . Архивировано из оригинала 27 июля 2018 года . Проверено 16 мая 2018 г.
  18. ^ Персик, Массимо; Салуччи, Паоло (1 сентября 1992 г.). «Барионное содержание Вселенной». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 258 (1): 14П–18П. arXiv : astro-ph/0502178 . Бибкод : 1992MNRAS.258P..14P. дои : 10.1093/mnras/258.1.14P. ISSN  0035-8711. S2CID  17945298.
  19. ^ abcdefg Эллис, Джордж Ф.Р .; Киршнер, У.; Штегер, WR (2004). «Мультивселенные и физическая космология». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 347 (3): 921–936. arXiv : astro-ph/0305292 . Бибкод : 2004MNRAS.347..921E. дои : 10.1111/j.1365-2966.2004.07261.x. S2CID  119028830.
  20. ^ «Теория« Мультивселенной », предложенная микроволновым фоном» . Новости BBC . 3 августа 2011 года . Проверено 14 февраля 2023 г.
  21. ^ «Вселенная». Британская энциклопедия онлайн . 2012. Архивировано из оригинала 9 июня 2021 года . Проверено 17 февраля 2018 г.
  22. ^ «Вселенная». Словарь Мерриам-Вебстера . Архивировано из оригинала 22 октября 2012 года . Проверено 21 сентября 2012 г.
  23. ^ «Вселенная». Словарь.com . Архивировано из оригинала 23 октября 2012 года . Проверено 21 сентября 2012 г.
  24. ^ Аб Шредер, Дуко А. (2014). Зрение и зрительное восприятие. Издательство Арчвей. п. 135. ИСБН 978-1-4808-1294-9. Архивировано из оригинала 22 апреля 2021 года . Проверено 27 января 2016 г.
  25. ^ Мермин, Н. Дэвид (2004). «Мог ли Фейнман это сказать?». Физика сегодня . 57 (5): 10. Бибкод :2004ФТ....57е..10М. дои : 10.1063/1.1768652.
  26. ^ Тегмарк, Макс (2008). «Математическая Вселенная». Основы физики . 38 (2): 101–150. arXiv : 0704.0646 . Бибкод : 2008FoPh...38..101T. дои : 10.1007/s10701-007-9186-9. S2CID  9890455.Краткая версия доступна на сайте Fixsen, DJ (2007). «Заткнись и посчитай». arXiv : 0709.4024 [physical.pop-ph].в отношении знаменитой цитаты Дэвида Мермина «Заткнись и посчитай!» [25]
  27. ^ Холт, Джим (2012). Почему существует мир? . Издательство Ливерайт. п. 308.
  28. ^ Феррис, Тимоти (1997). Весь Шебанг: отчет о состоянии Вселенной . Саймон и Шустер. п. 400.
  29. ^ Копан, Пол; Уильям Лейн Крейг (2004). Создание из ничего: библейское, философское и научное исследование. Бейкер Академик. п. 220. ИСБН 978-0-8010-2733-8.
  30. ^ Болонкин, Александр (2011). Вселенная, человеческое бессмертие и оценка будущего человечества. Эльзевир. стр. 3–. ISBN 978-0-12-415801-6. Архивировано из оригинала 8 февраля 2021 года . Проверено 27 января 2016 г.
  31. ^ Компактное издание Оксфордского словаря английского языка , том II, Оксфорд: Oxford University Press, 1971, стр. 3518. ISBN 978-0198611172 . 
  32. ^ Льюис, Коннектикут и Шорт, С (1879) Латинский словарь , Oxford University Press, ISBN 0-19-864201-6 , стр. 1933, 1977–1978. 
  33. ^ Лидделл; Скотт. «Греко-английский лексикон». lsj.gr. _ Архивировано из оригинала 6 ноября 2018 года . Проверено 30 июля 2022 г. πᾶς
  34. ^ Лидделл; Скотт. «Греко-английский лексикон». lsj.gr. _ Архивировано из оригинала 6 ноября 2018 года . Проверено 30 июля 2022 г. ὅλος
  35. ^ Лидделл; Скотт. «Греко-английский лексикон». lsj.gr. _ Архивировано из оригинала 6 ноября 2018 года . Проверено 30 июля 2022 г. κόσμος
  36. ^ Льюис, Коннектикут; Короткий, С (1879). Латинский словарь. Издательство Оксфордского университета. стр. 1175, 1189–1190, 1881–1882. ISBN 978-0-19-864201-5.
  37. ^ Компактное издание Оксфордского словаря английского языка. Том. II. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. 1971. стр. 569, 909, 1900, 3821–3822. ISBN 978-0-19-861117-2.
  38. ^ Силк, Джозеф (2009). Горизонты космологии . Темплтон Пресср. п. 208.
  39. ^ Сингх, Саймон (2005). Большой Взрыв: Происхождение Вселенной . Многолетник Харпер. п. 560. Бибкод : 2004biba.book.....S.
  40. ^ Шиварам, К. (1986). «Эволюция Вселенной в эпоху Планка». Астрофизика и космическая наука . 125 (1): 189–199. Бибкод : 1986Ap&SS.125..189S. дои : 10.1007/BF00643984. S2CID  123344693.
  41. ^ Аб Джонсон, Дженнифер А. (февраль 2019 г.). «Заполнение таблицы Менделеева: нуклеосинтез элементов». Наука . 363 (6426): 474–478. Бибкод : 2019Sci...363..474J. дои : 10.1126/science.aau9540 . ISSN  0036-8075. PMID  30705182. S2CID  59565697.
  42. ^ abc Дюррер, Рут (2008). Космический микроволновый фон . Издательство Кембриджского университета. ISBN 978-0-521-84704-9.
  43. ^ аб Стейн, Эндрю М. (2021). Относительность стала относительно простой, Том 2: Общая теория относительности и космология . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-192-89564-6.
  44. ^ Ларсон, Ричард Б. и Бромм, Волкер (март 2002 г.). «Первые звезды во Вселенной». Научный американец . Архивировано из оригинала 11 июня 2015 года . Проверено 9 июня 2015 г.
  45. ^ Райден, Барбара , «Введение в космологию», 2006, экн. 6.33
  46. ^ abc Urone, Пол Питер; и другие. (2022). Колледж физики 2е. ОпенСтакс. ISBN 978-1-951-69360-2.
  47. ^ «Антиматерия». Совет по физике элементарных частиц и астрономии. 28 октября 2003. Архивировано из оригинала 7 марта 2004 года . Проверено 10 августа 2006 г.
  48. ^ Сморра К.; и другие. (20 октября 2017 г.). «Измерение магнитного момента антипротона в долях на миллиард» (PDF) . Природа . 550 (7676): 371–374. Бибкод : 2017Natur.550..371S. дои : 10.1038/nature24048 . PMID  29052625. S2CID  205260736. Архивировано (PDF) из оригинала 30 октября 2018 г. . Проверено 25 августа 2019 г.
  49. ^ Ландау и Лифшиц (1975, стр. 361): «Интересно отметить, что в замкнутом пространстве общий электрический заряд должен быть равен нулю. А именно, каждая замкнутая поверхность в конечном пространстве заключает с каждой стороны себя конечную область Следовательно, поток электрического поля через эту поверхность равен, с одной стороны, полному заряду, находящемуся внутри поверхности, а с другой стороны, полному заряду вне ее, с противоположным знаком. Следовательно, сумма зарядов на двух сторонах поверхности равна нулю».
  50. ^ Каку, Мичио (2008). Физика невозможного: научное исследование мира фазеров, силовых полей, телепортации и путешествий во времени . Издательская группа Кнопфа Doubleday. стр. 202–. ISBN 978-0-385-52544-2.
  51. ^ аб Барс, Ицхак; Тернинг, Джон (2018). Дополнительные измерения в пространстве и времени. Спрингер. стр. 27–. ISBN 978-0-387-77637-8. Проверено 19 октября 2018 г.
  52. ↑ Крокетт, Кристофер (20 февраля 2013 г.). «Что такое световой год?». ЗемляНебо . Архивировано из оригинала 20 февраля 2015 года . Проверено 20 февраля 2015 г.
  53. ^ Аб Риндлер, с. 196.
  54. ^ Кристиан, Эрик; Самар, Сафи-Харб . «Насколько велик Млечный Путь?». Архивировано из оригинала 2 февраля 1999 года . Проверено 28 ноября 2007 г.
  55. ↑ Холл, Шеннон (4 мая 2015 г.). «Увеличенный размер Млечного Пути, решение головоломки о галактике». Space.com. Архивировано из оригинала 7 июня 2015 года . Проверено 9 июня 2015 г.
  56. ^ Рибас, И.; Джорди, К.; Виларделл, Ф.; Фицпатрик, Эл.; Хилдич, RW; Гинан, Ф. Эдвард (2005). «Первое определение расстояния и фундаментальных свойств затменной двойной системы в галактике Андромеды». Астрофизический журнал . 635 (1): L37–L40. arXiv : astro-ph/0511045 . Бибкод : 2005ApJ...635L..37R. дои : 10.1086/499161. S2CID  119522151.
    МакКонначи, штат Аризона; Ирвин, MJ; Фергюсон, АНМ ; Ибата, РА; Льюис, ГФ; Танвир, Н. (2005). «Расстояния и металличность для 17 галактик Местной группы». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 356 (4): 979–997. arXiv : astro-ph/0410489 . Бибкод : 2005MNRAS.356..979M. дои : 10.1111/j.1365-2966.2004.08514.x.
  57. ↑ Янек, Ванесса (20 февраля 2015 г.). «Как космос может путешествовать быстрее скорости света?». Вселенная сегодня . Архивировано из оригинала 16 декабря 2021 года . Проверено 6 июня 2015 г.
  58. ^ «Возможны ли путешествия или связь со скоростью, превышающей скорость света? Раздел: Расширение Вселенной». Филип Гиббс . 1997. Архивировано из оригинала 10 марта 2010 года . Проверено 6 июня 2015 г.
  59. ^ Варданян, М.; Тротта, Р.; Силк, Дж. (28 января 2011 г.). «Применение байесовской модели, усредняющей кривизну и размер Вселенной». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества: письма . 413 (1): Л91–Л95. arXiv : 1101.5476 . Бибкод : 2011MNRAS.413L..91V. дои : 10.1111/j.1745-3933.2011.01040.x. S2CID  2616287.
  60. ↑ Шрайбер, Урс (6 июня 2008 г.). «Городские мифы в современной космологии». Кафе «Н-Категория» . Техасский университет в Остине . Архивировано из оригинала 1 июля 2020 года . Проверено 1 июня 2020 г.
  61. ^ Дон Н. Пейдж (2007). «Вызов Сасскинда предложению Хартла-Хокинга об отсутствии границ и возможные решения». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2007 (1): 004. arXiv : hep-th/0610199 . Бибкод : 2007JCAP...01..004P. дои : 10.1088/1475-7516/2007/01/004. S2CID  17403084.
  62. ↑ Берарделли, Фил (25 марта 2010 г.). «Столкновения галактик порождают квазары». Новости науки . Архивировано из оригинала 25 марта 2022 года . Проверено 30 июля 2022 г.
  63. ^ Рисс, Адам Г .; Филиппенко; Чаллис; Клоккьятти; Диркс; Гарнавич; Гиллиленд; Хоган; Джа; Киршнер; Лейбундгут; Филлипс; Рейсс; Шмидт; Шоммер; Смит; Спиромилио; Стаббс; Сунцев; Тонри (1998). «Наблюдательные данные сверхновых об ускоряющейся Вселенной и космологической постоянной». Астрономический журнал . 116 (3): 1009–1038. arXiv : astro-ph/9805201 . Бибкод : 1998AJ....116.1009R. дои : 10.1086/300499. S2CID  15640044.
  64. ^ Перлмуттер, С .; Альдеринг; Гольдхабер; Кноп; Ньюджент; Кастро; Деустуа; Фаббро; Губар; Жених; Крюк; Ким; Ким; Ли; Нуньес; Боль; Пеннипакер; Куимби; Лидман; Эллис; Ирвин; МакМахон; Руис-Лапуэнте; Уолтон; Шефер; Бойл; Филиппенко; Мэтисон; Фрухтер; и другие. (1999). «Измерения Омеги и Лямбды по 42 сверхновым с большим красным смещением». Астрофизический журнал . 517 (2): 565–586. arXiv : astro-ph/9812133 . Бибкод : 1999ApJ...517..565P. дои : 10.1086/307221. S2CID  118910636.
  65. ^ Сервей, Раймонд А.; Моисей, Клемент Дж.; Мойер, Курт А. (2004). Современная физика . Cengage Обучение. п. 21. ISBN 978-1-111-79437-8.
  66. ^ Фракной, Эндрю; и другие. (2022). Астрономия 2е. ОпенСтакс. п. 1017. ИСБН 978-1-951-69350-3.
  67. ^ «Нобелевская премия по физике 2011». Архивировано из оригинала 17 апреля 2015 года . Проверено 16 апреля 2015 г.
  68. ^ Прощай, Деннис (11 октября 2003 г.). «Космический рывок, перевернувший Вселенную». Газета "Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 1 июля 2017 года . Проверено 20 февраля 2017 г.
  69. ^ Шютц, Бернард (2009). Первый курс общей теории относительности (2-е изд.). Издательство Кембриджского университета. стр. 142, 171. ISBN. 978-0-521-88705-2.
  70. ^ abc Мермин, Н. Дэвид (2021) [2005]. Пришло время: понимание теории относительности Эйнштейна (изд. Принстонской научной библиотеки в мягкой обложке). Издательство Принстонского университета. ISBN 978-0-691-12201-4. ОСЛК  1193067111.
  71. ^ Брилл, Дитер; Якобсен, Тед (2006). «Пространство-время и евклидова геометрия». Общая теория относительности и гравитация . 38 (4): 643–651. arXiv : gr-qc/0407022 . Бибкод : 2006GReGr..38..643B. CiteSeerX 10.1.1.338.7953 . дои : 10.1007/s10714-006-0254-9. S2CID  119067072. 
  72. ^ Уиллер, Джон Арчибальд (2010). Геоны, черные дыры и квантовая пена: жизнь в физике. WW Нортон и компания. ISBN 978-0-393-07948-7.
  73. ^ Керстинг, Магдалена (май 2019 г.). «Свободное падение в искривленном пространстве-времени – как визуализировать гравитацию в общей теории относительности». Физическое образование . 54 (3): 035008. Бибкод : 2019PhyEd..54c5008K. дои : 10.1088/1361-6552/ab08f5 . hdl : 10852/74677 . ISSN  0031-9120. S2CID  127471222.
  74. ^ Гольдштейн, Герберт ; Пул, Чарльз П.; Сафко, Джон Л. (2002). Классическая механика (3-е изд.). Сан-Франциско: Эддисон Уэсли. ISBN 0-201-31611-0. ОСЛК  47056311.
  75. ^ Гудштейн, Джудит Р. (2018). Итальянские математики Эйнштейна: Риччи, Леви-Чивита и рождение общей теории относительности. Провиденс, Род-Айленд: Американское математическое общество. п. 143. ИСБН 978-1-4704-2846-4. ОСЛК  1020305599.
  76. ^ Шоке-Брюа, Ивонн (2009). Общая теория относительности и уравнения Эйнштейна. Оксфорд: Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-155226-7. ОСЛК  317496332.
  77. ^ Прескод-Вайнштейн, Чанда (2021). Неупорядоченный космос: путешествие в темную материю, пространство-время и отложенные мечты. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Книги жирным шрифтом. ISBN 978-1-5417-2470-9. ОСЛК  1164503847.
  78. ^ «Миссия WMAP - Эра Вселенной» . map.gsfc.nasa.gov . Проверено 14 февраля 2023 г.
  79. ^ аб Люмине, Жан-Пьер ; Уикс, Джеффри Р.; Риасуэло, Ален; Леук, Роланд; Узан, Жан-Филипп (9 октября 2003 г.). «Топология додекаэдрического пространства как объяснение слабых широкоугольных температурных корреляций в космическом микроволновом фоне». Природа (Представлена ​​рукопись). 425 (6958): 593–595. arXiv : astro-ph/0310253 . Бибкод : 2003Natur.425..593L. дои : 10.1038/nature01944. PMID  14534579. S2CID  4380713. Архивировано из оригинала 17 мая 2021 года . Проверено 21 августа 2018 г.
  80. ^ Люмине, Жан-Пьер; Рукема, Будевейн Ф. (1999). «Топология Вселенной: теория и наблюдения». Труды Школы космологии в Каргезе, Корсика, август 1998 г. arXiv : astro-ph/9901364 . Бибкод : 1999ASIC..541..117L.
  81. ^ Харрисон, Эдвард Роберт (2000). Космология: наука о Вселенной. Издательство Кембриджского университета. стр. 447–. ISBN 978-0-521-66148-5. Архивировано из оригинала 26 августа 2016 года . Проверено 1 мая 2011 г.
  82. ^ Лиддл, Эндрю Р.; Лит, Дэвид Хилари (2000). Космологическая инфляция и крупномасштабная структура. Издательство Кембриджского университета. стр. 24–. ISBN 978-0-521-57598-0. Архивировано из оригинала 31 декабря 2013 года . Проверено 1 мая 2011 г.
  83. ^ «Какова окончательная судьба Вселенной?». Национальное управление по аэронавтике и исследованию космического пространства. Архивировано из оригинала 22 декабря 2021 года . Проверено 23 августа 2015 г.
  84. ^ Рукема, Будевейн; Булинский, Збигнев; Саневская, Агнешка; Годен, Николя Э. (2008). «Проверка гипотезы топологии додекаэдрического пространства Пуанкаре с данными WMAP CMB». Астрономия и астрофизика . 482 (3): 747–753. arXiv : 0801.0006 . Бибкод : 2008A&A...482..747L. дои : 10.1051/0004-6361: 20078777. S2CID  1616362.
  85. ^ Аурих, Ральф; Люстиг, С.; Штайнер, Ф.; Затем Х. (2004). «Гиперболические вселенные с рогатой топологией и анизотропией реликтового излучения». Классическая и квантовая гравитация . 21 (21): 4901–4926. arXiv : astro-ph/0403597 . Бибкод : 2004CQGra..21.4901A. дои : 10.1088/0264-9381/21/21/010. S2CID  17619026.
  86. ^ Сотрудничество Планка (2014). «Результаты Планка 2013. XVI. Космологические параметры». Астрономия и астрофизика . 571 : А16. arXiv : 1303.5076 . Бибкод : 2014A&A...571A..16P. дои : 10.1051/0004-6361/201321591. S2CID  118349591.
  87. ^ «Планк открывает« почти идеальную »вселенную» . Майкл Бэнкс . Мир физики. 21 марта 2013. Архивировано из оригинала 24 марта 2013 года . Проверено 21 марта 2013 г.
  88. ^ Фридрих, Саймон (12 ноября 2021 г.). "Тонкая настройка". Стэнфордская энциклопедия философии . Центр изучения языка и информации (CSLI) Стэнфордского университета . Проверено 15 февраля 2022 г.
  89. ^ Исаак, Марк, изд. (2005). «CI301: Антропный принцип». Указатель утверждений креационистов . Архив TalkOrigins . Архивировано из оригинала 1 июля 2014 года . Проверено 31 октября 2007 г.
  90. ^ Фриче, Хельмут. «электромагнитное излучение | физика». Британская энциклопедия . п. 1. Архивировано из оригинала 31 августа 2015 года . Проверено 26 июля 2015 г.
  91. ^ «Физика 7: Относительность, пространство-время и космология» (PDF) . Физика 7: Теория относительности, пространство-время и космология . Калифорнийский университет Риверсайд. Архивировано из оригинала (PDF) 5 сентября 2015 года . Проверено 26 июля 2015 г.
  92. ^ «Физика - для 21 века». сайт Learner.org . Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики Анненберг Лайнер. Архивировано из оригинала 7 сентября 2015 года . Проверено 27 июля 2015 г.
  93. ^ «Темная материя - история формируется темной силой» . Тимоти Феррис . Национальная география. 2015. Архивировано из оригинала 4 марта 2016 года . Проверено 29 декабря 2015 г.
  94. ^ Редд, SPACE.com, Нола Тейлор. «Официально: Вселенная медленно умирает». Научный американец . Архивировано из оригинала 12 августа 2015 года . Проверено 11 августа 2015 г.
  95. ^ Парр, Уилл; и другие. «RIP Universe – Ваше время приближается… Медленно | Видео». Space.com. Архивировано из оригинала 13 августа 2015 года . Проверено 20 августа 2015 г.
  96. ^ ab Шон Кэрролл, доктор философии, Калифорнийский технологический институт, 2007, The Teaching Company, Темная материя, Темная энергия: Темная сторона Вселенной , Путеводитель, часть 2. с. 46, по состоянию на 7 октября 2013 г., «...темная материя: невидимый, по существу бесстолкновительный компонент материи, составляющий около 25 процентов плотности энергии Вселенной... это другой тип частиц... что-то не так. все же наблюдалось в лаборатории..."
  97. ^ аб Пиблс, PJE и Ратра, Бхарат (2003). «Космологическая постоянная и темная энергия». Обзоры современной физики . 75 (2): 559–606. arXiv : astro-ph/0207347 . Бибкод : 2003РвМП...75..559П. doi : 10.1103/RevModPhys.75.559. S2CID  118961123.
  98. ^ Мандолези, Н.; Кальцолари, П.; Кортильони, С.; Дельпино, Ф.; Сирони, Г.; Инзани, П.; Деамичи, Г.; Сольхейм, Ж.-Э.; Бергер, Л.; Партридж, РБ; Мартенис, Польша; Сангри, Швейцария; Харви, Р.К. (1986). «Крупномасштабная однородность Вселенной, измеренная по микроволновому фону». Природа . 319 (6056): 751–753. Бибкод : 1986Natur.319..751M. дои : 10.1038/319751a0. S2CID  4349689.
  99. ↑ Ганн, Алистер (29 ноября 2023 г.). «Сколько галактик во Вселенной? - Знают ли астрономы, сколько существует галактик? Сколько мы можем увидеть в наблюдаемой Вселенной?». BBC Небо в ночное время . Архивировано из оригинала 3 декабря 2023 года . Проверено 2 декабря 2023 г.
  100. ^ «Космический корабль New Horizons отвечает на вопрос: насколько темен космос?». физ.орг . Архивировано из оригинала 15 января 2021 года . Проверено 15 января 2021 г.
  101. ↑ Хауэлл, Элизабет (20 марта 2018 г.). «Сколько здесь галактик?». Space.com . Архивировано из оригинала 28 февраля 2021 года . Проверено 5 марта 2021 г.
  102. ^ Персонал (2019). «Сколько звезд во Вселенной?». Европейское космическое агентство . Архивировано из оригинала 23 сентября 2019 года . Проверено 21 сентября 2019 г.
  103. ^ Маров, Михаил Я. (2015). «Строение Вселенной». Основы современной астрофизики . стр. 279–294. дои : 10.1007/978-1-4614-8730-2_10. ISBN 978-1-4614-8729-6.
  104. ↑ Маки, Глен (1 февраля 2002 г.). «Увидеть Вселенную в песчинке Таранаки». Центр астрофизики и суперкомпьютеров . Архивировано из оригинала 11 августа 2011 года . Проверено 28 января 2017 г.
  105. ↑ Мак, Эрик (19 марта 2015 г.). «На всех наших пляжах может быть больше планет, похожих на Землю, чем песчинок. Новое исследование утверждает, что только Млечный Путь наполнен миллиардами потенциально обитаемых планет – и это всего лишь один кусочек Вселенной». CNET . Архивировано из оригинала 1 декабря 2023 года . Проверено 1 декабря 2023 г.
  106. ^ Т. Бовэр, Т.; Лайнвивер, Швейцария; Якобсен, СК (13 марта 2015 г.). «Использование склонностей систем Кеплера для определения приоритетности новых предсказаний экзопланет на основе Тициуса-Боде». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 448 (4): 3608–3627. arXiv : 1412.6230 . дои : 10.1093/mnras/stv221 . Архивировано из оригинала 1 декабря 2023 года . Проверено 1 декабря 2023 г.
  107. ↑ Бейкер, Гарри (11 июля 2021 г.). «Сколько атомов в наблюдаемой Вселенной?». Живая наука . Архивировано из оригинала 1 декабря 2023 года . Проверено 1 декабря 2023 г.
  108. ↑ Тотани, Томонори (3 февраля 2020 г.). «Появление жизни в инфляционной Вселенной». Научные отчеты . 10 (1671): 1671. arXiv : 1911.08092 . Бибкод : 2020NatSR..10.1671T. дои : 10.1038/s41598-020-58060-0 . ПМК 6997386 . ПМИД  32015390. 
  109. ^ «Раскрытие секрета карликовой галактики в Деве». Пресс-релиз Европейской южной обсерватории . ESO: 12. 3 мая 2000 г. Бибкод : 2000eso..pres...12. Архивировано из оригинала 13 июля 2015 года . Проверено 3 января 2007 г.
  110. ^ «Самый большой портрет галактики, сделанный Хабблом, предлагает новый вид в высоком разрешении» . НАСА. 28 февраля 2006 г. Архивировано из оригинала 27 мая 2020 г. . Проверено 3 января 2007 г.
  111. ↑ Гибни, Элизабет (3 сентября 2014 г.). «Новый адрес Земли: Солнечная система, Млечный Путь, Ланиакея». Природа . дои : 10.1038/nature.2014.15819. S2CID  124323774. Архивировано из оригинала 7 января 2019 года . Проверено 21 августа 2015 г.
  112. ^ «Местная группа». Фрейзер Кейн . Вселенная сегодня. 4 мая 2009 г. Архивировано из оригинала 21 июня 2018 г. Проверено 21 августа 2015 г.
  113. ^ Девлин, Ханна ; Корреспондент журнала «Наука» (20 апреля 2015 г.). «Астрономы обнаружили, что самая крупная известная структура во Вселенной — это… большая дыра». Хранитель . Архивировано из оригинала 7 февраля 2017 года . Проверено 18 декабря 2016 г.
  114. ^ «Содержимое Вселенной - Круговая диаграмма WMAP за 9 лет» . wmap.gsfc.nasa.gov . Архивировано из оригинала 5 сентября 2015 года . Проверено 26 июля 2015 г.
  115. ^ Риндлер, с. 202.
  116. ^ Лиддл, Эндрю (2003). Введение в современную космологию (2-е изд.). Джон Уайли и сыновья. ISBN 978-0-470-84835-7.. п. 2.
  117. ^ Ливио, Марио (2001). Ускоряющаяся Вселенная: бесконечное расширение, космологическая константа и красота космоса. Джон Уайли и сыновья. п. 53. ИСБН 978-0-471-43714-7. Архивировано из оригинала 13 мая 2021 года . Проверено 31 марта 2012 г.
  118. ^ Пиблс, PJE и Ратра, Бхарат (2003). «Космологическая постоянная и темная энергия». Обзоры современной физики . 75 (2): 559–606. arXiv : astro-ph/0207347 . Бибкод : 2003РвМП...75..559П. doi : 10.1103/RevModPhys.75.559. S2CID  118961123.
  119. ^ Стейнхардт, Пол Дж.; Турок, Нил (2006). «Почему космологическая постоянная мала и положительна». Наука . 312 (5777): 1180–1183. arXiv : astro-ph/0605173 . Бибкод : 2006Sci...312.1180S. дои : 10.1126/science.1126231. PMID  16675662. S2CID  14178620.
  120. ^ «Темная энергия». Гиперфизика . Архивировано из оригинала 27 мая 2013 года . Проверено 4 января 2014 г.
  121. ^ Кэрролл, Шон (2001). «Космологическая постоянная». Живые обзоры в теории относительности . 4 (1): 1. arXiv : astro-ph/0004075 . Бибкод : 2001LRR.....4....1C. дои : 10.12942/lrr-2001-1. ПМК 5256042 . PMID  28179856. Архивировано из оригинала 13 октября 2006 года . Проверено 28 сентября 2006 г. 
  122. ^ «Планк запечатлел портрет молодой Вселенной, раскрывая самый ранний свет» . Кембриджский университет. 21 марта 2013. Архивировано из оригинала 17 апреля 2019 года . Проверено 21 марта 2013 г.
  123. ^ Дэвис, П. (1992). Новая физика: синтез. Издательство Кембриджского университета . п. 1. ISBN 978-0-521-43831-5. Архивировано из оригинала 3 февраля 2021 года . Проверено 17 мая 2020 г.
  124. ^ Персик, Массимо; Салуччи, Паоло (1 сентября 1992 г.). «Барионное содержание Вселенной». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 258 (1): 14П–18П. arXiv : astro-ph/0502178 . Бибкод : 1992MNRAS.258P..14P. дои : 10.1093/mnras/258.1.14P. ISSN  0035-8711. S2CID  17945298.
  125. ^ Шулл, Дж. Майкл; Смит, Бриттон Д.; Дэнфорт, Чарльз В. (1 ноября 2012 г.). «Перепись барионов в многофазной межгалактической среде: 30% барионов все еще могут отсутствовать». Астрофизический журнал . 759 (1): 23. arXiv : 1112.2706 . Бибкод : 2012ApJ...759...23S. дои : 10.1088/0004-637X/759/1/23. ISSN  0004-637X. S2CID  119295243. Обзоры галактик обнаружили ~ 10% этих барионов в коллапсирующих объектах, таких как галактики, группы и скопления [...] Из оставшихся 80–90% космологических барионов примерно половина может приходиться на низкие -z [межгалактическая среда]
  126. ^ Маккар, Ж.-П.; Прочаска, JX; Маккуинн, М.; Баннистер, КВ; Бхандари, С.; День, СК; Деллер, AT; Экерс, Р.Д.; Джеймс, CW; Марнох, Л.; Ословский, С.; Филлипс, К.; Райдер, SD; Скотт, доктор медицинских наук; Шеннон, РМ (28 мая 2020 г.). «Перепись барионов во Вселенной по локализованным быстрым радиовсплескам». Природа . 581 (7809): 391–395. arXiv : 2005.13161 . Бибкод :2020Natur.581..391M. дои : 10.1038/s41586-020-2300-2. ISSN  0028-0836. PMID  32461651. S2CID  256821489.
  127. ^ Цветы, Пол; и другие. (2019). Химия 2е. ОпенСтакс. п. 14. ISBN 978-1-947-17262-3.
  128. ^ «Нобелевская премия по физике 2001 г.». NobelPrize.org . Проверено 17 февраля 2023 г.
  129. ^ Коэн-Таннуджи, Клод ; Гери-Оделин, Дэвид (2011). Достижения атомной физики: обзор. Всемирная научная. п. 684. ИСБН 978-981-4390-58-3.
  130. ^ 'т Хофт, Г. (1997). В поисках идеальных строительных блоков . Издательство Кембриджского университета . п. 6. ISBN 978-0-521-57883-7.
  131. ^ Клейтон, Дональд Д. (1983). Принципы звездной эволюции и нуклеосинтеза . Издательство Чикагского университета. стр. 362–435. ISBN 978-0-226-10953-4.
  132. ^ Вельтман, Мартинус (2003). Факты и загадки физики элементарных частиц . Всемирная научная. ISBN 978-981-238-149-1.
  133. ^ аб Брайбан, Сильви; Джакомелли, Джорджо; Спурио, Маурицио (2012). Частицы и фундаментальные взаимодействия: введение в физику элементарных частиц (2-е изд.). Спрингер . стр. 1–3. ISBN 978-94-007-2463-1. Архивировано из оригинала 26 августа 2016 года . Проверено 27 января 2016 г.
  134. ^ Клоуз, Фрэнк (2012). Физика элементарных частиц: очень краткое введение . Издательство Оксфордского университета. ISBN 978-0-19-280434-1.
  135. ↑ Манн, Адам (20 августа 2022 г.). «Что такое элементарные частицы?». Живая наука . Проверено 17 августа 2023 г.
  136. ^ Цвибах, Бартон (2022). Освоение квантовой механики: основы, теория и приложения . МТИ Пресс. п. 31. ISBN 978-0-262-04613-8.
  137. ^ аб Ортер, Р. (2006). Теория почти всего: стандартная модель, невоспетый триумф современной физики (Kindle) . Группа Пингвин . п. 2. ISBN  978-0-13-236678-6.
  138. ^ Онииси, П. (23 октября 2012 г.). «Часто задаваемые вопросы о бозоне Хиггса». Группа ATLAS Техасского университета . Архивировано из оригинала 12 октября 2013 года . Проверено 8 января 2013 г.
  139. ↑ Штрасслер, М. (12 октября 2012 г.). «Часто задаваемые вопросы по Хиггсу 2.0». ProfMattStrassler.com . Архивировано из оригинала 12 октября 2013 года . Проверено 8 января 2013 г. [В] Почему физики элементарных частиц так заботятся о частице Хиггса? [A] Ну, на самом деле это не так. Что их действительно волнует, так это поле Хиггса , потому что оно очень важно. [курсив в оригинале]
  140. ^ Вайнберг, Стивен (2011). Мечты об окончательной теории: поиск учеными окончательных законов природы . Издательская группа Кнопфа Doubleday. ISBN 978-0-307-78786-6.
  141. ^ abc Allday, Джонатан (2002). Кварки, лептоны и Большой взрыв (2-е изд.). Издательство ИОП. ISBN 978-0-7503-0806-9.
  142. ^ "Лептон (физика)" . Британская энциклопедия . Архивировано из оригинала 11 мая 2015 года . Проверено 29 сентября 2010 г.
  143. ^ Харари, Х. (1977). «За гранью очарования». В Балиане, Р.; Ллевеллин-Смит, CH (ред.). Слабые и электромагнитные взаимодействия при высоких энергиях, Лез Уш, Франция, 5 июля – 14 августа 1976 г. Материалы летней школы Ле Уш. Том. 29. Северная Голландия . п. 613.
  144. ^ Харари Х. (1977). «Три поколения кварков и лептонов» (PDF) . У Э. ван Гёлера; Вайнштейн Р. (ред.). Материалы XII Rencontre de Moriond . п. 170. СЛАК-ПУБ-1974. Архивировано (PDF) из оригинала 13 мая 2020 г. Проверено 29 мая 2020 г.
  145. ^ «Эксперимент подтверждает известную физическую модель» (пресс-релиз). Пресс-служба Массачусетского технологического института . 18 апреля 2007 года. Архивировано из оригинала 5 июля 2013 года . Проверено 2 июня 2015 г.
  146. ^ «Тепловая история Вселенной и ранний рост флуктуаций плотности» (PDF) . Гвиневра Кауфман . Институт астрофизики Макса Планка . Архивировано (PDF) из оригинала 21 августа 2016 г. Проверено 6 января 2016 г.
  147. ^ «Первые несколько минут». Эрик Чессон . Гарвардский Смитсоновский центр астрофизики. Архивировано из оригинала 4 декабря 2013 года . Проверено 6 января 2016 г.
  148. ^ «Хронология Большого взрыва». Физика Вселенной . Архивировано из оригинала 30 марта 2020 года . Проверено 6 января 2016 г.
  149. ^ abcde Zeilik, Майкл; Грегори, Стивен А. (1998). «25-2». Вводная астрономия и астрофизика (4-е изд.). Издательство Колледжа Сондерса. ISBN 978-0-03-006228-5.
  150. ^ Рейн и Томас (2001, стр. 12)
  151. ^ Аб Рейн и Томас (2001, стр. 66)
  152. ^ Фридман, А. (1922). «Über die Krümmung des Raumes» (PDF) . Zeitschrift für Physik . 10 (1): 377–386. Бибкод : 1922ZPhy...10..377F. дои : 10.1007/BF01332580. S2CID  125190902. Архивировано (PDF) из оригинала 15 мая 2016 г. . Проверено 13 августа 2015 г.
  153. ^ Рейн и Томас (2001, стр. 122–123)
  154. ^ аб Рейн и Томас (2001, стр. 70)
  155. ^ Рейн и Томас (2001, стр. 84)
  156. ^ Рейн и Томас (2001, стр. 88, 110–113)
  157. ^ Муниц, МК (1959). «Одна вселенная или много?». Журнал истории идей . 12 (2): 231–255. дои : 10.2307/2707516. JSTOR  2707516.
  158. ^ Линде, А. (1986). «Вечная хаотическая инфляция». Мод. Физ. Летт. А. _ 1 (2): 81–85. Бибкод : 1986МПЛА....1...81Л. дои : 10.1142/S0217732386000129. S2CID  123472763. Архивировано из оригинала 17 апреля 2019 года . Проверено 6 августа 2017 г.
    Линде, А. (1986). «Вечно существующая самовоспроизводящаяся хаотическая инфляционная Вселенная» (PDF) . Физ. Летт. Б. _ 175 (4): 395–400. Бибкод : 1986PhLB..175..395L. дои : 10.1016/0370-2693(86)90611-8. Архивировано (PDF) из оригинала 27 ноября 2013 г. Проверено 17 марта 2011 г.
  159. ^ Эверетт, Хью (1957). «Формулировка относительного состояния квантовой механики». Обзоры современной физики . 29 (3): 454–462. Бибкод : 1957RvMP...29..454E. doi : 10.1103/RevModPhys.29.454. S2CID  17178479.
  160. ↑ Болл, Филип (17 февраля 2015 г.). «Слишком много миров». Aeon.co. _ Архивировано из оригинала 27 сентября 2021 года . Проверено 23 сентября 2021 г.
  161. ^ Перес, Ашер (1995). Квантовая теория: концепции и методы . Академическое издательство Клювер. п. 374. ИСБН 0-7923-2549-4.
  162. ^ Кент, Адриан (февраль 2015 г.). «Есть ли смысл говорить о самоопределяющейся неопределенности в универсальной волновой функции? Замечания о Себенсе и Кэрролле». Основы физики . 45 (2): 211–217. arXiv : 1408.1944 . Бибкод : 2015FoPh...45..211K. дои : 10.1007/s10701-014-9862-5. ISSN  0015-9018. S2CID  118471198.
  163. ^ Шлоссхауэр, Максимилиан; Кофлер, Йоханнес; Цайлингер, Антон (1 августа 2013 г.). «Снимок основополагающих взглядов на квантовую механику». Исследования по истории и философии науки. Часть B: Исследования по истории и философии современной физики . 44 (3): 222–230. arXiv : 1301.1069 . Бибкод : 2013ШПМП..44..222С. дои :10.1016/j.shpsb.2013.04.004. ISSN  1355-2198. S2CID  55537196.
  164. ↑ Мермин, Н. Дэвид (1 июля 2012 г.). «Комментарий: Квантовая механика: исправление ошибочного раскола». Физика сегодня . 65 (7): 8–10. Бибкод :2012ФТ....65г...8М. дои : 10.1063/PT.3.1618 . ISSN  0031-9228. Новые интерпретации появляются каждый год. Никто никогда не исчезает.
  165. ^ Кабельо, Адан (2017). «Интерпретации квантовой теории: карта безумия». В Ломбарди, Олимпия ; Фортин, Себастьян; Холик, Федерико; Лопес, Кристиан (ред.). Что такое квантовая информация? . Издательство Кембриджского университета. стр. 138–143. arXiv : 1509.04711 . Бибкод : 2015arXiv150904711C. дои : 10.1017/9781316494233.009. ISBN 9781107142114. S2CID  118419619.
  166. ^ Гаррига, Хауме; Виленкин, Александр (2007). «Множество миров в одном». Физический обзор D . 64 (4): 043511. arXiv : gr-qc/0102010v2 . doi : 10.1103/PhysRevD.64.043511. S2CID  119000743.
  167. ^ аб Тегмарк, Макс (2003). «Параллельные вселенные. Другие вселенные — это не просто предмет научной фантастики, они являются прямым следствием космологических наблюдений». Научный американец . 288 (5): 40–51. arXiv : astro-ph/0302131 . Бибкод : 2003SciAm.288e..40T. doi : 10.1038/scientificamerican0503-40. ПМИД  12701329.
  168. ^ Тегмарк, Макс (2003). «Параллельные вселенные». Научный американец . 288 (5): 40–51. arXiv : astro-ph/0302131 . Бибкод : 2003SciAm.288e..40T. doi : 10.1038/scientificamerican0503-40. ПМИД  12701329.
  169. ^ Гил, Франсиско Хосе Солер; Альфонсека, Мануэль (2013). «О бесконечном повторении историй в космосе». Theoria: Международный журнал теории, истории и основ науки . 29 (3): 361. arXiv : 1301.5295 . дои : 10.1387/theoria.9951. hdl : 10486/664735 . S2CID  52996408.
  170. ^ Эллис, GF (2011). «Существует ли мультивселенная на самом деле?». Научный американец . 305 (2): 38–43. Бибкод : 2011SciAm.305a..38E. doi : 10.1038/scientificamerican0811-38. ПМИД  21827123.
  171. ↑ Московиц, Клара (12 августа 2011 г.). «Странно! Наша Вселенная может быть мультивселенной, говорят ученые». наука о жизни . Архивировано из оригинала 5 мая 2015 года . Проверено 4 мая 2015 г.
  172. ^ Гернет, Дж. (1993–1994). «Пространство и время: наука и религия во встрече Китая и Европы». Китайская наука . Том. 11. С. 93–102.
  173. ^ Бландфорд Р.Д. (2015). «Век общей теории относительности: астрофизика и космология». Наука . 347 (6226): 1103–1108. Бибкод : 2015Sci...347.1103B. дои : 10.1126/science.aaa4033. PMID  25745165. S2CID  30364122.
  174. ^ Лиминг, Дэвид А. (2010). Мифы о сотворении мира . АВС-КЛИО. п. XVIII. ISBN 978-1-59884-174-9. В обычном использовании слово «миф» относится к рассказам или убеждениям, которые не соответствуют действительности или просто вымышлены; истории, составляющие национальную или этническую мифологию, описывают персонажей и события, которые, как подсказывает нам здравый смысл и опыт, невозможны. Тем не менее, все культуры прославляют такие мифы и приписывают им различную степень буквальной или символической истины .
  175. ^ Элиаде, Мирча (1964). Миф и реальность (Религиозные традиции мира) . Аллен и Анвин. ISBN 978-0-04-291001-7.
  176. ^ Леонард, Скотт А.; МакКлюр, Майкл (2004). Миф и знания: введение в мировую мифологию . МакГроу-Хилл. ISBN 978-0-7674-1957-4.
  177. ^ ( Генри Гравранд , «Цивилизация Sereer-Pangool») [в] Universität Frankfurt am Main , Frobenius-Institut, Deutsche Gesellschaft für Kulturmorphologie, Frobenius Gesellschaft, «Paideuma: Mitteilungen zur Kulturkunde, Volumes 43–44», Ф. Штайнер ( 1997), стр. 144–145, ISBN 3-515-02842-0 . 
  178. ^ Янг, Луиза Б. (1993). Незавершенная Вселенная . Издательство Оксфордского университета. п. 21. ISBN 978-0-195-08039-1. ОСЛК  26399171.
  179. ^ Грэм, Дэниел В. (3 сентября 2019 г.). «Гераклит». В Залте, Эдвард Н. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии .
  180. ↑ Палмер, Джон (19 октября 2020 г.). «Парменид». В Залте, Эдвард Н. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии .
  181. ↑ Палмер, Джон (8 апреля 2021 г.). «Зинон Элейский». В Залте, Эдвард Н. (ред.). Стэнфордская энциклопедия философии .
  182. ^ Дауден, Брэдли. «Парадоксы Зенона». Интернет-энциклопедия философии .
  183. ^ Уилл Дюрант , Наше восточное наследие :

    «Две системы индуистской мысли выдвигают физические теории, поразительно похожие на те, что были в Греции . Канада, основатель философии вайшешики, считал, что мир состоит из атомов, столь же многочисленных по природе, как и различных элементов. Джайны больше приближались к Демокриту своим учением. что все атомы были одного типа и производили различные эффекты различными способами комбинаций. Канада считала, что свет и тепло являются разновидностями одной и той же субстанции; Удаяна учил, что все тепло исходит от Солнца; а Вачаспати , как и Ньютон , интерпретировал свет как состоит из мельчайших частиц, испускаемых веществами и поражающих глаз».

  184. ^ Щербатский, Ф.Т. (1930, 1962), Буддийская логика , Том 1, с. 19, Дувр, Нью-Йорк:

    «Буддисты вообще отрицали существование субстанциальной материи. Движение состоит для них из мгновений, это отрывистое движение, мгновенные вспышки потока энергии... «Все мимолетно»,... говорит буддист, потому что существует ничего лишнего... Обе системы [ санкхья , а позднее индийский буддизм] имеют общую тенденцию доводить анализ существования до его мельчайших, последних элементов, которые представляются как абсолютные качества или вещи, обладающие только одним уникальным качеством. Обе системы, следовательно , сходятся в отрицании объективной реальности категорий Субстанции и Качества... и отношения Вывода, объединяющего их. В философии Санкхьи не существует отдельного существования качеств. То, что мы называем качеством, является лишь частным проявлением тонкой сущности. Для каждой новой единицы качества соответствует тонкому количеству материи, которое называется гуна , «качество», но представляет собой тонкую субстанциональную сущность. То же самое относится и к раннему буддизму, где все качества субстанциональны... или, точнее, динамические сущности, хотя их еще называют дхармами («качествами»)».

  185. ^ Вини, Дональд Уэйн (1985). «Космологический аргумент». Чарльз Хартшорн и существование Бога . СУНИ Пресс. стр. 65–68. ISBN 978-0-87395-907-0.
  186. ^ Пирсолл, Джуди (1998). Новый Оксфордский словарь английского языка (1-е изд.). Оксфорд: Кларендон Пресс. п. 1341. ИСБН 978-0-19-861263-6.
  187. ^ Эдвардс, Пол (1967). Энциклопедия философии . Нью-Йорк: Макмиллан. п. 34.
  188. ^ Энциклопедия философии под ред. Пол Эдвардс . Нью-Йорк: Макмиллан и свободная пресса. 1967. с. 34.
  189. Рианна Рид-Боуэн, Пол (15 апреля 2016 г.). Богиня как природа: к философской теологии . Тейлор и Фрэнсис . п. 70. ИСБН 9781317126348.
  190. ^ Линдберг, Дэвид К. (2007). Истоки западной науки: европейская научная традиция в философском, религиозном и институциональном контексте (2-е изд.). Издательство Чикагского университета. п. 12. ISBN 9780226482057.
  191. ^ Грант, Эдвард (2007). «Древний Египет до Платона» . История натуральной философии: от древнего мира до девятнадцатого века . Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета. стр. 1–26. ISBN 978-0-521-68957-1.
  192. ^ Горовиц, Уэйн (1988). «Вавилонская карта мира». Ирак . 50 : 147–165. дои : 10.2307/4200289. JSTOR  4200289. S2CID  190703581.
  193. ^ Кил, Отмар (1997). Символизм библейского мира. Айзенбрауны. стр. 20–22. ISBN 978-1-575-06014-9.
  194. ^ Райт, Ларри (август 1973 г.). «Астрономия Евдокса: геометрия или физика?». Исследования по истории и философии науки . 4 (2): 165–172. Бибкод : 1973SHPSA...4..165Вт. дои : 10.1016/0039-3681(73)90002-2.
  195. ^ Дикати, Ренато (2013), «Астрономия древних», Stamping Through Astronomy , Милан: Springer Milan, стр. 19–55, doi : 10.1007/978-88-470-2829-6_2, ISBN 978-88-470-2828-9, получено 27 февраля 2023 г.
  196. ^ Аристотель; Форстер, ES; Добсон, Дж. Ф. (1914). Де Мундо. Оксфорд: Кларендон Пресс. п. 2.
  197. ^ Гольдштейн, Бернард Р. (1997). «Спасение явлений: предпосылки планетарной теории Птолемея». Журнал истории астрономии . 28 (1): 1–12. Бибкод : 1997JHA....28....1G. дои : 10.1177/002182869702800101. S2CID  118875902.
  198. ^ Бойер, К. (1968) История математики. Уайли, с. 54.
  199. ^ Хит, Томас (2013). Аристарх Самосский, древний Коперник: История греческой астрономии для Аристарха, вместе с трактатом Аристарха о размерах и расстояниях до Солнца и Луны. Издательство Кембриджского университета. п. 302. ИСБН 978-1-108-06233-6.
  200. ^ Калькутта, Джеймс Дж. (2015). Элементарная космология: от Вселенной Аристотеля до Большого взрыва и далее. Издательство ИОП. дои : 10.1088/978-1-6817-4100-0ch4. ISBN 978-1-68174-100-0.
  201. ^ Нойгебауэр, Отто Э. (1945). «История проблем и методов древней астрономии». Журнал ближневосточных исследований . 4 (1): 166–173. дои : 10.1086/370729. JSTOR  595168. S2CID  162347339. Халдей Селевк из Селевкии .
  202. ^ Сартон, Джордж (1955). «Халдейская астрономия последних трех веков до нашей эры». Журнал Американского восточного общества . 75 (3): 166–173 [169]. дои : 10.2307/595168. JSTOR  595168. гелиоцентрическая астрономия, изобретенная Аристархом Самосским и все еще защищаемая столетие спустя Селевком Вавилонянином .
  203. ^ Уильям П.Д. Вайтман (1951, 1953), Рост научных идей , Издательство Йельского университета. п. 38, где Вайтман называет его Селевком Халдеем .
  204. ^ Лусио Руссо , Flussi e riflussi , Фельтринелли, Милан, Италия, 2003, ISBN 88-07-10349-4 . 
  205. ^ Бартель (1987, стр. 527)
  206. ^ Бартель (1987, стр. 527–529)
  207. ^ Бартель (1987, стр. 534–537)
  208. ^ Наср, Сейед Х. (1993) [1964]. Введение в исламские космологические доктрины (2-е изд.). 1-е издание издательства Гарвардского университета , 2-е издание издательства государственного университета Нью-Йорка . стр. 135–136. ISBN 978-0-7914-1515-3.
  209. ^ Фраучи, Стивен С .; Оленик, Ричард П.; Апостол, Том М .; Гудштейн, Дэвид Л. (2007). Механическая вселенная: механика и тепло (дополнительное издание). Кембридж [Кембриджшир]: Издательство Кембриджского университета. п. 58. ИСБН 978-0-521-71590-4. ОСЛК  227002144.
  210. ^ Миснер, Торн и Уиллер, с. 754.
  211. ^ Али, Эма Акабара. Наука в Коране . Том. 1. Библиотека Малика. п. 218.
  212. ^ Рагеп, Ф. Джамиль (2001), «Туси и Коперник: движение Земли в контексте», Наука в контексте , 14 (1–2): 145–163, doi : 10.1017/s0269889701000060, S2CID  145372613
  213. ^ аб Миснер, Торн и Уилер, стр. 755–756.
  214. ^ аб Миснер, Торн и Уиллер, с. 756.
  215. ^ де Шезо JPL (1744 г.). Traité de la Comète . Лозанна. стр. 223 и далее.. Перепечатано как Приложение II в Dickson, FP (1969). Чаша Ночи: Физическая Вселенная и научная мысль . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0-262-54003-2.
  216. ^ Ольберс HWM (1826). «Неизвестное название». Ярбух Боде . 111 .. Перепечатано как Приложение I в Dickson, FP (1969). Чаша Ночи: Физическая Вселенная и научная мысль . Кембридж, Массачусетс: MIT Press. ISBN 978-0-262-54003-2.
  217. ^ Джинсы, JH (1902). «Стабильность сферической туманности». Философские труды Королевского общества А. 199 (312–320): 1–53. Бибкод : 1902RSPTA.199....1J. дои : 10.1098/rsta.1902.0012. JSTOR  90845.
  218. ^ Миснер, Торн и Уиллер, с. 757.
  219. ^ Джонс, Кеннет Глин (февраль 1971 г.). «Наблюдательная основа космогонии Канта: критический анализ». Журнал истории астрономии . 2 (1): 29–34. Бибкод : 1971JHA.....2...29J. дои : 10.1177/002182867100200104. ISSN  0021-8286. S2CID  126269712.
  220. ^ Смит, Роберт В. (февраль 2008 г.). «За пределами Галактики: развитие внегалактической астрономии 1885–1965, Часть 1». Журнал истории астрономии . 39 (1): 91–119. Бибкод : 2008JHA....39...91S. дои : 10.1177/002182860803900106. ISSN  0021-8286. S2CID  117430789.
  221. ^ Шаров, Александр Сергеевич; Новиков, Игорь Дмитриевич (1993). Эдвин Хаббл, первооткрыватель Вселенной Большого Взрыва. Издательство Кембриджского университета. п. 34. ISBN 978-0-521-41617-7. Архивировано из оригинала 23 июня 2013 года . Проверено 31 декабря 2011 г.
  222. ^ Эйнштейн, Альберт (1917). «Космологические исследования всех теорий относительности». Preussische Akademie der Wissenschaften, Sitzungsberichte . 1917. (часть 1): 142–152.

Библиография

Внешние ссылки

Послушать эту статью
(4 части, 1 час 13 минут )
Разговорная иконка Википедии
Эти аудиофайлы были созданы на основе редакции этой статьи от 13 июня 2012 года и не отражают последующие изменения. (2012-06-13)
( Аудио помощь  · Больше устных статей )