Miksi maailmankaikkeudessa on järjestys, kun otetaan huomioon, että se kehittyi ison räjähdyksen kaaoksesta?

Paras vastaus

Ah, tässä on kysymys. Vastaus ei auta paljoa, mutta auttaa vähän.

Se alkaa entropiasta, eli ilmeisesti rautapäällysteisestä säännöstä, jonka mukaan maailmankaikkeus kulkee järjestyksestä häiriöön termodynaamisessa muodossa. tapa; kuumemmasta kylmempään, tiheästä vähemmän tiheään. Kunnes Big Bang -idea saavutti näyttämön, näyttää siltä, ​​että kukaan ei oikeastaan ​​ajatellut entropiaa hyvin selvästi, koska jos olisi, vanha ajatus ikuisesti olemassa olevasta kosmoksesta olisi osoittanut heidät suoraan kohti jonkinlaista lähtökohtaa. / p>

Se johtuu siitä, että jos maailmankaikkeus olisi äärettömän suuri ja vanha, niin ääretön sitten se olisi saavuttanut suurimman entropian eikä universumissa olisi ollut mitään järjestettyä; itse asiassa, äärettömyyden kanssa, sitä ei olisi koskaan ollut. Ei tähtiä, ei galakseja, ei planeettoja, ei elämää, ei mitään minkäänlaista tilausta.

Mutta Big Bangin kanssa meidän oli harkittava sitä. Brian Greene kirjoitti tästä hyvin yhdessä kirjoissaan – luultavasti Kosmoksen kangas. Tässä on ajatuslinja: jos maailmankaikkeus on vähemmän järjestetty tänään, niin se oli enemmän järjestetty eilen ja enemmän edellisenä päivänä ja vielä enemmän kuin edellisenä päivänä. Joten jos noudatat tätä väistämätöntä logiikkalinjaa, mitä kauemmas ajassa taaksepäin katsot, sitä järjestäytyneempi maailmankaikkeus saa, kunnes saavut hetket heti BB: n jälkeen ja huomaat, että maailmankaikkeuden oli saaputtava korkeimpaan järjestykseen, termodynaamiseen tasapainossa, johon se koskaan tulee. Toisin sanoen sen oli oltava melkein sama lämpötila, sama tiheys kaikkialla alussa, ja sitten vähitellen, kun se laajeni ja jäähtyi, löysimme suurempia lämpötilan ja tiheyden vaihteluja, kunnes päästä tähän päivään.

(Lyhyesti sanottuna yleinen suhteellisuusteoria ennustaa, että BB: n jäljelle jäävä säteily olisi noin 3 astetta K; 60-luvulla Arno Penzias ja Robert Wilson Bell Labsista löysivät taustasäteily ja mitasi sen olevan hiukan pienempi – 2.725K – mikroaaltotasolla ja siten sen nimi – Cosmic Microwave Background Radiation, CMB [he voittivat Nobelin palkinnon]. 90-luvulla George Smoot ja John Mather COBE – projekti, jolla mitataan taustasäteily [voitti Nobel-palkinnon] ja havaitsi sen olevan jopa yhdelle sadalle tuhannelle osalle, toisin sanoen varhaisen maailmankaikkeuden lämpötila oli kaikkialla sama 1/100 000. asteeseen ja tiheys oli sama. Joten melkein nolla entropia, melkein täydellinen järjestys varhaisessa maailmankaikkeudessa – paras todiste siitä, että BB on tapa, jolla maailmankaikkeus saapui.)

Joten kysytään siis kysymystä – mistä koko tilaus tuli? Ensimmäinen osa vastauksesta on, että lähes täydellinen järjestys saavutti maailmankaikkeuden, mahdollisesti sen seurauksena, mitä he kutsuvat inflaatiokaudeksi, kun maailmankaikkeus laajeni eksponentiaalisesti nopeasti levittäen lämpöä ja tiheyttä tasaisesti kaikkialle yhtäkkiä kosmosen kokoiseen kosmokseen. p>

Joten nyt meillä on melkein täydellinen järjestys, joten on kysymys, miten pääsemme sieltä tänne? Yksinkertaisesti sanottuna menimme järjestyksestä kaaokseen ja kaaoksesta järjestykseen. Brian Greene kutsui sitä ”kasaantumiseksi” – maailmankaikkeus, kun se jäähtyi, kokosi enemmän kaaosta yleisesti, mutta enemmän järjestystä paikallisesti. Tuo pieni lämpötilan ja tiheyden vaihtelu antoi maailmankaikkeudelle mahdollisuuden erottaa viileät kohdat kuumista pisteistä. Viileät paikat muuttuivat viileämmiksi, ja aine kasaantui sinne helpommin. Painovoima potkaisi sisään ja kokosi aineen kaasupilviä, ja sen vuoksi tähdet ja galaksit. Tähdet tuottivat suurimman osan luonnossa esiintyvistä elementeistä tähtien elämässä ja kuolemassa, planeetat puristuivat tähdissä tuotetusta raudasta ja törmäsivät aurinkojärjestelmiin painovoiman vaikutuksesta muiden tähtien ympärille.

Jotenkin alkuaineet kasautuivat elämään, ja sitten monimutkaiseen elämään. Emme tiedä miten, vaikka meillä on ideoita, vaikka meillä ei vielä ole paljon todisteita.

Mikä sai kaiken tämän kasaantumisen tapahtumaan? Luonnon 4 + 1-perusvoimat – painovoima, voimakkaat ja heikot voimat, sähkömagneettisuus sekä kvanttimekaniikka – työnsivät kaiken möhkäleiksi ja lopulta järjestetyiksi paloiksi. Se oli 13,8 miljardin vuoden romahtamisprosessi, kun universumin entropia yhdistettynä luonnon lakeihin vei melkein nollan entropian paljon korkeammalle entropian tasolle yleisesti, mutta monimutkaiseen järjestykseen paikallisesti. Tilauksesta syntyi kaaos, ja se tekee niin edelleen, mutta kaaos aiheutti kokkareita fysiikan järjestäytyneenä järjestettyyn rakenteeseen.

Viimeinen kysymys on sitten, kuinka hienosti viriteltyjen fysiikan lakien on oltava tässä tarkoituksessa on tapahtunut? Oxfordin Roger Penrose antaa meille vastauksen – kertoimet ovat 10: stä 10: een 30: een järjestettyä universumia vastaan ​​ja 10: stä 10: een 123.: ksi universumia, jossa on elämää. Ei ole mitään tapaa, jolla maailmankaikkeus tuotti järjestystä, rakennetta, elämää ja viime kädessä monimutkaista elämää sattumanvaraisesti.

Ateistit Richard Dawkins ja Stephen Weinberg olivat yhtä mieltä siitä, että ainoa mahdollinen vastaus oli joko Weinbergin sanoin ”hyväntahtoinen luoja tai multiversumi”, toisin sanoen ilman Jumalaa, meillä on oltava ääretön. lukuisia muita maailmankaikkeuksia, jotta asuinpaikkamme olisi saanut tämän onnekas.

Ja Stephen Hawkingin viimeisessä artikkelissaan hän sanoi, että inflaatio ei enää pidä paikkaansa ennusteessaan multiversumin olemassaolosta. , ja mahdollisten maailmankaikkeuksien määrä oli korkeintaan rajallinen. Hän sanoi, että numero ei ollut vielä yksi, mutta se oli rajallinen.

Joten täysin kohtuullinen vastaus kysymykseesi lentää vasten sitä, mitä useimmat ihmiset haluavat olla totta – on mahdollista, että Jumala teki koko asia. Maailmankaikkeus ei tullut tyhjästä pienessä sekunnin murto-osassa ja saapui täydelliseen termodynaamisen tasapainon tilaan, jossa se koskaan olisi (mutta ei aivan täydellistä, koska se pieni kvanttimekaaninen epätasapaino oli välttämätön, jotta klumppaus tapahtui) , joka tuotti fysiikan, energian ja aineen lakeja tyhjästä, ja ryhtyi kokoamaan meidät kaikki olemassaoloon, kuten kvanttimekaaniset tarkkailijat, joita universumi ilmeisesti tarvitsee voidakseen olla täällä ollenkaan. Tykkääkö kukaan todella tästä? Nyt tämä on mielenkiintoinen kysymys.

Vastaus

Kuinka maailmankaikkeus meni tyhjästä täydelliseen järjestykseen (singulariteetti) isoon bangiin ( kaaos) kaikkeen?

Tällä hetkellä tiede ei voi kertoa meille mitään Ison Bangin ajanjaksosta. Voimme palata vain sekunnin murto-osaan sen jälkeen, kun Suuri Räjähdys tapahtui. Kaikki sitä edeltävät tieteelliset perustelut, jotka sisältävät singulariteetin, kuinka suuri tai pieni se oli, jne., Ovat 100\% olettamuksia. Toisin sanoen arvaus. Stephen Hawking haluaa sanoa, että singulariteetti oli pienempi kuin atomin, mutta sillä ei ole mitään keinoa todistaa tätä väitettä.

Tiede ei myöskään voi selittää, mikä sai alkuräjähdyksen liikkeelle. Kosmologit ovat yrittäneet vastata tähän kysymykseen vuosikymmenien ajan, mutta meiltä puuttuu tekniikka. Kuten todettiin, voimme nähdä vain toistaiseksi.

Tämä tuo esiin mielenkiintoisia kysymyksiä, ja niillä on taipumus aiheuttaa päänsärkyä kosmologeille:

  1. Jos ei singulariteettia, eikä mitään ollut olemassa ennen Suurta Bangta, mistä sitten Big Bang tuli? Jotain ei tule tyhjästä.
  2. Jos oli olemassa singulariteettia ja se oli aina olemassa, niin ennen Isoa räjähdystä sen on täytynyt olla lepotilassa. Mikä sai reaktion saamaan sen ”heräämään” lepotilastaan? Fysiikan lakien mukaan jokaiselle toiminnalle on sama ja vastakkainen reaktio. Reaktio olisi ollut iso menossa. Mikä oli alkuperäinen toiminta?
  3. Monet pitävät Big Bangia ajan alkuun. Kuitenkin, jos # 2 on totta, ja singulariteetti oli aina olemassa, silloin olisi ennen suurta räjähdystä -jakso, joka ulottuu ajassa taaksepäin ikuisuudeksi. Noiden ihmisten on todettava, että iso paukku oli mitattavan ajan alku.

Tiede ei ole vastauksia meille ainakaan nyt. Ehkä jonain päivänä se tulee. Siihen saakka voimme vain spekuloida, mikä johti maailmankaikkeuden syntymiseen.

On selvää, että jotkut ihmiset uskovat, että Jumala oli syy maailmankaikkeuteen. Deistinä tämä on vakaumukseni. En voi todistaa vakaumukseni olevan totta, mutta on olemassa useita tieteen tukemia todisteita, jotka johtavat minut tähän johtopäätökseen. Kääntöpuoli on, että uskomustani ei voida kumota, joten siitä kiisteleminen on kiistanalainen asia.

Vastaa

Sähköpostiosoitettasi ei julkaista. Pakolliset kentät on merkitty *