Проблема горизонта
Проблема горизонта — это одно из фундаментальных несоответствий в классической космологической модели Большого взрыва. Она касается вопроса однородности и изотропности Вселенной на больших масштабах, что наблюдается в космическом микроволновом фоновом излучении (реликтовое излучение). Суть проблемы заключается в том, что удалённые друг от друга области пространства не могли обмениваться информацией из-за ограничения скорости света, однако они имеют практически одинаковые физические характеристики, такие как температура.
Суть проблемы
В стандартной космологической модели без инфляции существуют области Вселенной, которые слишком далеко друг от друга, чтобы когда-либо могли взаимодействовать за время с момента Большого взрыва. Согласно теории относительности, информация (например, свет или тепло) не может распространяться быстрее скорости света, и, следовательно, эти удалённые друг от друга области не могли обменяться информацией, чтобы выровнять свои свойства, такие как температура. Тем не менее, наблюдения показывают, что температура реликтового излучения практически одинакова во всех направлениях. Это несоответствие и называется проблемой горизонта.
Историческое развитие
Проблема горизонта была впервые обозначена в 1960-х годах в рамках классической теории Большого взрыва, когда были сделаны первые наблюдения реликтового излучения. Учёные быстро поняли, что классическая модель расширяющейся Вселенной не объясняет, почему разные области пространства выглядят столь однородно.
Решение проблемы
Наиболее широко принимаемое решение проблемы горизонта — это теория космической инфляции, предложенная физиком Аланом Гутом в 1981 году. Согласно инфляционной модели, на очень ранней стадии Вселенная прошла через короткий, но чрезвычайно быстрый этап экспоненциального расширения. В этот период небольшие области Вселенной, которые были в причинной связи и могли обмениваться информацией, резко увеличились в размерах, становясь такими большими, что их световые сигналы теперь не могли достичь друг друга. Этот инфляционный период «разгладил» любые начальные неоднородности, сделав Вселенную практически однородной и изотропной, что мы наблюдаем сегодня.
Альтернативные объяснения
Помимо инфляционной модели, существуют и другие теории, которые пытаются решить проблему горизонта, хотя они не так широко приняты. К ним относятся:
- Космология с переменной скоростью света, в которой скорость света в ранней Вселенной могла быть выше современной.
- Модель циклической Вселенной, предложенная в рамках теории струн, предполагающая, что Вселенная проходит через бесконечную череду циклов расширения и сжатия.
Связь с другими космологическими проблемами
Проблема горизонта тесно связана с другими нерешёнными вопросами в космологии, такими как проблема плоскостности и проблема монополя. Все эти проблемы указывают на недостатки классической модели Большого взрыва и являются ключевыми мотивациями для разработки инфляционной космологии.
Наблюдательные доказательства
Подтверждения инфляционной модели приходят, в первую очередь, из наблюдений космического микроволнового фонового излучения. Спутники, такие как WMAP и Planck, предоставили высокоточные данные, которые согласуются с предсказаниями инфляционной модели, в том числе свидетельства того, что наблюдаемая Вселенная плоская и изотропная.
См. также
- Инфляционная модель Вселенной
- Космологический горизонт
- Космология
Примечания
- Guth, A. H. (1981). «Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems.» Physical Review D.
- Bennett, C. L., et al. (2003). «First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Preliminary Maps and Basic Results.» The Astrophysical Journal Supplement Series.
- Planck Collaboration (2016). «Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters.» Astronomy & Astrophysics.
Ссылки
- Космическая миссия Planck
- WMAP: Космологические исследования
Википедия, чтение, книга, библиотека, поиск, нажмите, истории, книги, статьи, wikipedia, учить, информация, история, скачать, скачать бесплатно, mp3, видео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, картинка, музыка, песня, фильм, игра, игры, мобильный, телефон, Android, iOS, apple, мобильный телефон, Samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Сеть, компьютер, Информация о Проблема горизонта, Что такое Проблема горизонта? Что означает Проблема горизонта?
Problema gorizonta eto odno iz fundamentalnyh nesootvetstvij v klassicheskoj kosmologicheskoj modeli Bolshogo vzryva Ona kasaetsya voprosa odnorodnosti i izotropnosti Vselennoj na bolshih masshtabah chto nablyudaetsya v kosmicheskom mikrovolnovom fonovom izluchenii reliktovoe izluchenie Sut problemy zaklyuchaetsya v tom chto udalyonnye drug ot druga oblasti prostranstva ne mogli obmenivatsya informaciej iz za ogranicheniya skorosti sveta odnako oni imeyut prakticheski odinakovye fizicheskie harakteristiki takie kak temperatura Sut problemyV standartnoj kosmologicheskoj modeli bez inflyacii sushestvuyut oblasti Vselennoj kotorye slishkom daleko drug ot druga chtoby kogda libo mogli vzaimodejstvovat za vremya s momenta Bolshogo vzryva Soglasno teorii otnositelnosti informaciya naprimer svet ili teplo ne mozhet rasprostranyatsya bystree skorosti sveta i sledovatelno eti udalyonnye drug ot druga oblasti ne mogli obmenyatsya informaciej chtoby vyrovnyat svoi svojstva takie kak temperatura Tem ne menee nablyudeniya pokazyvayut chto temperatura reliktovogo izlucheniya prakticheski odinakova vo vseh napravleniyah Eto nesootvetstvie i nazyvaetsya problemoj gorizonta Istoricheskoe razvitieProblema gorizonta byla vpervye oboznachena v 1960 h godah v ramkah klassicheskoj teorii Bolshogo vzryva kogda byli sdelany pervye nablyudeniya reliktovogo izlucheniya Uchyonye bystro ponyali chto klassicheskaya model rasshiryayushejsya Vselennoj ne obyasnyaet pochemu raznye oblasti prostranstva vyglyadyat stol odnorodno Reshenie problemyNaibolee shiroko prinimaemoe reshenie problemy gorizonta eto teoriya kosmicheskoj inflyacii predlozhennaya fizikom Alanom Gutom v 1981 godu Soglasno inflyacionnoj modeli na ochen rannej stadii Vselennaya proshla cherez korotkij no chrezvychajno bystryj etap eksponencialnogo rasshireniya V etot period nebolshie oblasti Vselennoj kotorye byli v prichinnoj svyazi i mogli obmenivatsya informaciej rezko uvelichilis v razmerah stanovyas takimi bolshimi chto ih svetovye signaly teper ne mogli dostich drug druga Etot inflyacionnyj period razgladil lyubye nachalnye neodnorodnosti sdelav Vselennuyu prakticheski odnorodnoj i izotropnoj chto my nablyudaem segodnya Alternativnye obyasneniyaPomimo inflyacionnoj modeli sushestvuyut i drugie teorii kotorye pytayutsya reshit problemu gorizonta hotya oni ne tak shiroko prinyaty K nim otnosyatsya Kosmologiya s peremennoj skorostyu sveta v kotoroj skorost sveta v rannej Vselennoj mogla byt vyshe sovremennoj Model ciklicheskoj Vselennoj predlozhennaya v ramkah teorii strun predpolagayushaya chto Vselennaya prohodit cherez beskonechnuyu cheredu ciklov rasshireniya i szhatiya Svyaz s drugimi kosmologicheskimi problemamiProblema gorizonta tesno svyazana s drugimi nereshyonnymi voprosami v kosmologii takimi kak problema ploskostnosti i problema monopolya Vse eti problemy ukazyvayut na nedostatki klassicheskoj modeli Bolshogo vzryva i yavlyayutsya klyuchevymi motivaciyami dlya razrabotki inflyacionnoj kosmologii Nablyudatelnye dokazatelstvaPodtverzhdeniya inflyacionnoj modeli prihodyat v pervuyu ochered iz nablyudenij kosmicheskogo mikrovolnovogo fonovogo izlucheniya Sputniki takie kak WMAP i Planck predostavili vysokotochnye dannye kotorye soglasuyutsya s predskazaniyami inflyacionnoj modeli v tom chisle svidetelstva togo chto nablyudaemaya Vselennaya ploskaya i izotropnaya Sm takzheInflyacionnaya model Vselennoj Kosmologicheskij gorizont KosmologiyaPrimechaniyaGuth A H 1981 Inflationary universe A possible solution to the horizon and flatness problems Physical Review D Bennett C L et al 2003 First Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe WMAP Observations Preliminary Maps and Basic Results The Astrophysical Journal Supplement Series Planck Collaboration 2016 Planck 2015 results XIII Cosmological parameters Astronomy amp Astrophysics SsylkiKosmicheskaya missiya Planck WMAP Kosmologicheskie issledovaniya
