Era Planck

Epoca Planck  - în cosmologia fizică , cea mai veche epocă din istoria Universului observabil despre care există presupuneri teoretice. A durat timpul Planck de la zero la 10-43 de secunde. În această epocă, acum aproximativ 13,8 miliarde de ani, materia Universului avea energia Planck (10 19 GeV), raza Planck (10 −35 m), temperatura Planck (10 32 K) [1] și densitatea Planck (~ 10 97 kg /m³) [2] .

Se crede că, datorită dimensiunii extrem de mici a Universului, efectele cuantice ale gravitației au prevalat asupra interacțiunilor fizice, iar forțele gravitației erau comparabile ca mărime cu alte interacțiuni fundamentale și toate forțele puteau fi combinate. Datorită temperaturii și densității incredibil de ridicate a materiei Universului, această stare a fost instabilă, iar în procesul de dezvoltare, cunoscut sub numele de rupere de simetrie , au apărut manifestări ale forțelor fundamentale cunoscute nouă, în special, interacțiunea gravitațională separată de restul interacțiunilor fundamentale.

Cosmologia modernă crede că la sfârșitul epocii Planck, a început a doua fază a dezvoltării Universului  - Epoca Marii Uniri , iar apoi ruperea simetriei a dus rapid la era inflației cosmice , în timpul căreia Universul a crescut foarte mult. în mărime într-o perioadă scurtă. [3]

Fundamente teoretice

Deoarece în prezent nu există o teorie general acceptată care să permită combinarea mecanicii cuantice cu gravitația relativistă, știința modernă nu poate descrie evenimente care au loc în timpi mai mici decât timpul Planck și la distanțe mai mici decât lungimea Planck (aproximativ 1,616 × 10 −35 m - distanța pe care lumina călătorește în timpul Planck).

Fără o înțelegere a gravitației cuantice  - o teorie care combină mecanica cuantică și gravitația relativistă - fizica erei Planck rămâne neclară. Principiile care stau la baza unității interacțiunilor fundamentale, precum și cauzele și cursul procesului de separare a acestora, sunt încă puțin înțelese.

Trei dintre cele patru forțe au fost descrise cu succes în cadrul unei teorii unificate, dar problema descrierii gravitației nu a fost încă rezolvată. Dacă nu luăm în considerare efectele gravitaționale cuantice, atunci se dovedește că Universul a început cu o singularitate cu densitate infinită; luarea în considerare a acestor efecte ne permite să ajungem la alte concluzii.

Printre cei mai dezvoltați și promițători candidați pentru o teorie unificatoare este teoria corzilor și a gravitației cuantice bucle . În plus, se lucrează activ pe geometria necomutativă și alte domenii care fac posibilă descrierea proceselor de origine a Universului.

Studii experimentale

Până de curând, datele experimentale pentru a fundamenta ipotezele despre epoca Planck erau practic absente, dar ultimele rezultate obținute de sonda WMAP au permis oamenilor de știință să testeze −12ipoteze despre primii 10 În ciuda faptului că acest interval de timp este încă cu multe ordine de mărime mai lung decât timpul Planck, experimente sunt în desfășurare în prezent (inclusiv proiectul Planck ) cu rezultate promițătoare care ne vor permite să împingem limita timpului „studiat” mai aproape de moment. a început Universul.și eventual să ofere informații despre epoca Planck.

În plus, o anumită înțelegere a proceselor din Universul timpuriu este oferită de datele de la acceleratorii de particule . De exemplu, experimentele de la Relativistic Heavy Ion Collider (RHIC) au determinat că plasma cuarc-gluon (una dintre cele mai timpurii stări ale materiei) se comportă mai mult ca un lichid decât ca un gaz . La Large Hadron Collider , este posibil să se exploreze chiar și stări anterioare ale materiei , dar în prezent nu există nici acceleratoare existente și nici planificate care să permită obținerea de energii de ordinul energiei Planck (aproximativ 1,22 × 10 19 GeV ).

Note

1. ↑ „Dumnezeu și multiversul”. Capitol din Victor Stenger Inflația haotică
2. ↑ Cosmologie . Preluat la 24 decembrie 2018. Arhivat din original la 24 decembrie 2018. (nedefinit)
3. ↑ Edward W. Kolb; Michael S. Turner Universul timpuriu . - Cărți de bază , 1994. - P. 447. - ISBN 978-0-201-62674-2 .

Literatură

• Barrow, John D. Constanțele naturii; De la Alfa la Omega - Numerele care codifică cele mai adânci secrete ale Universului . - New York: Pantheon Books, 2002. - ISBN 978-0-375-42221-8 . Uşor.
• Barrow, John D. Principiul cosmologic antropic / John D. Barrow, Frank J. Tipler . - Oxford: Claredon Press, 1986. - ISBN 978-0-19-851949-2 . Mai tare.
• Penrose, Roger. Drumul către realitate. — New York: Alfred A. Knopf, 2005. — ISBN 978-0-679-45443-4 .
• Tomilin, K.A. Sistemele naturale de unități: la aniversarea centenarului sistemului Planck . - 1999. - P. 287-296. Arhivatpe 17 iunie 2006 laWayback Machine

Link -uri

• Planck, Max (1899). „Uber ireversibil Strahlungsvorgänge” . Sitzungsberichte der Königlich Preußischen Akademie der Wissenschaften zu Berlin ]. 5 : 440-480.
• Sivaram, C. (1986-08-01). „Evoluția Universului prin epoca Planck”. Astrofizica si stiinta spatiala ]. 125 (1): 189-199. Cod biblic : 1986Ap &SS.125..189S . DOI : 10.1007/BF00643984 . ISSN 1572-946X .