Limita universului observabil este relativa la instrumentele folosite. Radiatia de microunde de ~3K este ceea ce vedem din Big Bang si este o dovada concreta alaturi de deplasarea spectrala Hubble pentru teoria clasica. De dinainte de momentul decuplarii radiatiei de substanta adica de la 0s pana la 10-34s nu putem avea informatii pentru ca acolo este limita a ceea ce putem observa studiind radiatiile de orice tip. Cu instrumentele actuale nu este posibil decat indirect, studiind ramasitele. Iar ramasitele, micile fluctuatii in radiatia de fond sunt cu atat mai interesante cu cat inainte vreme se presupunea ca este uniforma, ele pun noi intrebari/dificultati teoriei.

Dar, daca n-ar exista Big Bangul tot ar fi o limita, aceea a conului evenimentelor observabile (in spatiu-timp Minkowski) prevazuta de teoria relativitatii. Faptul ca "inceputul" universului nostru se afla in acest con observabil da libertate imaginatiei sa presupuna ca in afara lui ar putea fi o alta realitate, un univers paralel, multiple universuri care se intrepatrund si asa mai departe.

Ideile sunt multe si una ar putea fi ca de fapt spatiul si timpul nu au inceput si sfarsit, ca Universul este continuu iar ceea ce putem noi observa ca expansiune este o fluctuatie "locala" cu dimensiunea de cca 13 miliarde de ani lumina intr-un Univers mult mai cuprinzator.

Pai tocmai conul ala se termina daca exista un big bang. Altfel se intinde la infinit.

In ce directie?

eronat, varful conului este limita observabilului data de distanta maxima parcursa cu viteza luminii, nu mai stiu exact formula, in functie de sistemul de referinta unde se afla observatorul.

This null dual-cone represents the "line of sight" of a point in space. That is, when we look at the stars and say "The light from that star which I am receiving is X years old.", we are looking down this line of sight: a null geodesic. We are looking at an event meters away and d/c seconds in the past. For this reason the null dual cone is also known as the 'light cone'. (The point in the lower left of the picture below represents the star, the origin represents the observer, and the line represents the null geodesic "line of sight".)

geometria spatiu-timp

The cone in the −t region is the information that the point is 'receiving', while the cone in the +t section is the information that the point is 'sending'.

distanta in spatiu-timp de la observator la eveniment nu poate iesi din interiorul "conului de lumina" in -t este regiunea din care observatorul aflat in punctul din varful conului poate receptiona iar in +t este informatie pe care punctul o transmite (perceptibila de un alt observator aflat in viitor)

se pare ca big-bangul calculat a fi avut loc la aproximativ 13 miliarde de ani lumina se afla in interiorul conului si nu in afara lui. dincolo de orizontul evenimentelor nu putem avea informatii (doar daca ipoteticii tahioni vor fi dovediti si utilizati).

In varful conului este observatorul. Limita e la margine.

[quote]se pare ca big-bangul calculat a fi avut loc la aproximativ 13 miliarde de ani lumina se afla in interiorul conului si nu in afara lui. dincolo de orizontul evenimentelor nu putem avea informatii (doar daca ipoteticii tahioni vor fi dovediti si utilizati).
[quote]

Conul nu exista in realitate, e doar o reprezentare matematica. Big bangul a fost peste tot. Nu avea cum sa fie acum 13 miliarde de ani, cand cele mai indepartate galaxii se gasesc la 15 miliarde de ani lumina. Asa ma gandesc eu cel putin.

adica vrei sa zici ca nu exista o limita a universului observabil?

cum ar putea sa fie peste tot daca abia din acel moment s-a nascut spatiu-timpul?

limita de 13 miliarde si ceva de ani a fost calculata mai recent, din cate stiu... e un paradox care pune serios in dificultate teoria faptul ca Hubble si Chandra au detectat in DeepSpace Fields galaxii mature si quasari, la acea imensa distanta de noi spatiul arata populat cu aceleasi obiecte cosmice cunoscute... ca si cand n-ar fi fost mai dens sau mai "tanar"... evident ca cercetarile in curs vor aduce corectii teoriei care la ora actuala nici nu mai seamana cu ce stiam acum 20 de ani. eu inclin sa cred ca de fapt ceea ce numim big-bang nu va mai avea acelasi inteles si asta foarte curand...

Nu vad paradoxul. Ar fi fost intr-adevar paradoxal daca cea mai indepartata galaxie era la 30 de miliarde de ani lumina (mai mult decat dublul lui 13.5 bly)

Vroiam sa spun ca imediat dupa momentul critic, cand s-a creat timpul, big bangul se gasea in tot universul. Spatiul se desfasura odata cu explozia.

Nu, nici aia n-ar fi fost paradoxal. Distanta dintre galaxii creste fara ca ele sa se "miste" cu adevarat. Creste prin fenomenul de dilatare a universului. Acea viteza de dilatare nu e o viteza a unui obiect material. Ca atare, ea poate fi oricat de mare, nefiind restrictionata la viteza luminii.

Big Bangul a avut loc acum aprox. 13,7 miliarde de ani dar nu a fost inceputul realităţii.. ultimele scenarii cosmologice vorbesc despre o ciclicitate a universurilor.. Big Bangul a apărut datorită unei explozii de instabilitate din cîmpul energetic superdens si superfluid numit quantum vacuum.. toată complexitatea a apărut si este susţinută de acest cîmp, iar informaţia se pare că este ciclată de la un univers la altul.. parametrii exploziei BB au fost aşa de bine calibraţi încît se poate vorbi despre un adevărat act de ,,creaţie".. universul invaţă şi lasă moştenire universurilor viitoare informaţia care este nonlocalizată aflîndu-se peste tot in acest quantum vacuum.. e ca si in cazul informaţiei ereditare.. nimic in univers nu o ia de la zero dpdv al informaţiei.. informaţia şi energia organizează complexitatea pe care o vedem in jurul nostru.. energia nu poate fi creată sau distrusă dar informaţia poate fi creată.. informaţia în natură este o structură care actualizează efectele fizice, formează.. nonlocalizarea informaţiei se pare că face să avem o asemenea complexitate in univers..

Un link, ceva?

Corec, uite la asta nu m-am gandit. Asa era posibil si warp speedul in Startrek.

.. si distrusa

Exact. De fapt "warp" inseamna exact "strangerea" spatiului din fata navei. Sigur, ca sa poti face asta ti-ar trebui niste energie cam mare... cam greu de obtinut. Dar, in teorie, ar putea sa mearga. O alta problema ar fi "bine, l-am strans, am calatorit, acum cum il punem la loc?" .

---
si distrusa
----
vorbeam despre in-formaţia in natură nu cea de hdd..

@catalin

detinand o anumita informatie, desigur!

din punct de vedere termodinamic, daca n-ar exista decat substanta si energie noi n-am putea exista, suntem o imposibilitate termodinamica, materia nu ar putea sa se autoorganizeze de la sine si totul s-ar transforma in caldura. inseamna ca exista un "ceva", o lege a naturii care face ca in unele zone, cel putin, entropia sa scada. eu cred ca informatiile sunt esentiale in acest proces de evolutie al universului, mai mult, ca sunt primordiale. energia poate fi o forma dinamica a informatiei iar substanta o forma condensata. particulele elementare ar fi atunci ceva "din nimic" cu valoarea logica de un bit, 0 sau 1... acesti biti primordiali exista dintodeauna, combinarile lor insa sunt mai interesante, legile de asociere, propagare, transformare sunt tot informatii si pe unele dintre ele le cunoastem foarte bine din fizica dar pe altele nu.

orice exista este reductibil la informatia condensata in el insusi. daca cunosti aceasta informatie in intregime atunci poti reproduce acel lucru. chestiunea este ca nu cunoastem suficiente amanunte despre modul cum putem "umbla" la caramizile fundamentale. cand le vom stii atunci vor fi posibile si calatoria cu warp speed si orice a imaginat s.f.-ul, la teleportare deja se lucreaza!

revenind la Big Bang, se poate imagina ca initial a fost haos, un ocean de informatie nestructurata, in el au aparut "fluctuatii", asociatii (intamplatoare?) de biti care au inceput sa formeze grupuri cam la fel ca in jocul "cells"... din cauza ca exista o lege fundamentala: principiul dezvoltarii. puteti sa-l numiti vointa divina, n-are importanta, cert este ca el actioneaza si acum si face ca materia sa se organizeze in structuri din ce in ce mai complexe pana cand a ajuns sa apara constiinta si civilizatia umana. mai intai au aparut din acest haos particule care azi nu se pot inca cerceta, dincolo de nivelul subatomic relativ cunoscut sau teoretizat. informatia "condensata" in aceste particule este saraca, entropia ridicata, nivelul de dezvoltare slab. informatia libera cauza perturbatii in continuare, unele au disparut si ceea ce a ramas stabil dintre ele constituie si azi fundamentul a tot ce putem vedea (mai multa materie decat antimaterie de exemplu). nu stim cum si din ce sunt facute spatiul, timpul, energia, superstringurile, dar putem stii cateva legi care le determina. putem considera (speculativ si abstract) ca ele sunt facute tocmai din aceste legi in sine, plus inca cateva pe care nu le stim, ca informatie primara condensata. orice interactioneaza cu ele este sub influenta legilor respective... din teoria sistemelor stim ca orice sistem din univers este facut din subsisteme legate intre ele printr-o lege (sau mai multe) de agregare. uneori percepem aceasta lege ca o forta de atractie, alteori ca un camp de forte intins, alteori numai ca simpla transmitere de informatii. in esenta, orice interactiune poate fi de fapt informatica. in acest model simplu (care, sunt constient de asta, ar trebui descris mai formal si mai coerent decat o pot face aici), putem inscrie aproape toate teoriile cunoscute si apoi sa generam un model de Univers tinand cont de primordialitatea informatiei... de plida, campul gravitational al unui corp ar putea fi constituit de fapt din informatii care spun: "sunt aici, am masa de... si tot ce e in apropiere sa cada spre mine"... aceasta informatie se disipa si isi slabeste influenta cu patratul distantei dupa legea lui Newton. legea gravitatiei este astfel un constituent informatic al materiei la un nivel foarte aproape de cel fundamental.

stim din fizica, pe masura ce sondam infinitul mic avem nevoie de o energie din ce in ce mai mare, dar daca aflam cum putem merge mai departe, lucrul acesta s-a intamplat de multe ori, cand teoria bazata pe matematica (in fapt, matematica ne ofera un excelent prilej de a sonda partea informationala a universului editat: dinspre capatul celalalt) a dus la imaginarea unor experimente prin care sa se confirme predictiile teoretice si nu todeauna s-a facut asta prin marirea energiei brute... cred ca a sti este esential in orice am intreprinde. a stii cum sa infasori si sa desfasori spatiul sau sa intreci limita vitezei luminii se rezuma la a cunoaste informatiile continute in structurile elementare.

Acest topic a fost editat de Erwin: 11 Jan 2006, 03:03 AM

Care e diferenta? Nu tot informatie e?

Entropia unui sistem termodinamic izolat creste; asta nu inseamna ca parti ale sistemului nu-si pot scadea entropia pe baza cresterii entropiei altor parti. Noi (spre exemplu) ne scadem entropia pe baza cresterii entropiei soarelui.

Acest topic a fost editat de bonobo: 11 Jan 2006, 02:04 PM

A aparut un articol despre asta in revista Descopera anul trecut. Nu mai stiu in ce numar.

http://www.sciam.com/print_version.cfm?art...4A8809EC588EEDF
http://www.actionbioscience.org/newfrontiers/steinhardt.html
http://wwwphy.princeton.edu/~steinh/npr/
http://www.physics.princeton.edu/www/jh/re...hardt_paul.html

The cyclic universe model
In this context, a new paradigm has been recently proposed by Paul Steinhardt (Princeton) and Neil Turok (Cambridge) -- the cyclic universe -- that turns the conventional picture topsy-turvy.2 (Perhaps the model should be called an old paradigm since it reinvigorates ancient cosmic mythologies and philosophies, albeit using the tools of 21st century physics.) In this picture:
- space and time exist forever
- the big bang is not the beginning of time; rather, it is a bridge to a pre-existing contracting era
- the Universe undergoes an endless sequence of cycles in which it contracts in a big crunch and re-emerges in an expanding big bang, with trillions of years of evolution in between
- the temperature and density of the universe do not become infinite at any point in the cycle; indeed, they never exceed a finite bound (about a trillion trillion degrees)
- no inflation has taken place since the big bang; the current homogeneity and flatness were created by events that occurred before the most recent big bang
- the seeds for galaxy formation were created by instabilities arising as the Universe was collapsing towards a big crunch, prior to our big bang
The prospects for an alternative cosmology that is so different from the well-established convention would seem extremely dim. Yet, the cyclic model recoups all of the successful predictions of the big bang/inflationary theory and has sufficient additional predictive power to address many questions which the big bang/inflationary model does not address at all:
- What occurred at the initial singularity?
- What is the ultimate fate of the Universe?
- What is the role of dark energy and the recently observed cosmic acceleration?
- Does time, and the arrow of time, exist before the big bang? or after the big crunch?
In the new paradigm, each cycle proceeds through a period of radiation and matter domination consistent with standard cosmology, producing the observed primordial abundance of elements, the cosmic microwave background, the expansion of galaxies, etc. For the next trillion years or more, the Universe undergoes a period of slow cosmic acceleration (as detected in recent observations1), which ultimately empties the Universe of all of the entropy and black holes produced in the preceding cycle and triggers the events that lead to contraction and a big crunch. Note that dark energy is not simply added on -- it plays an essential role. The transition from big crunch to big bang automatically replenishes the Universe by creating new matter and radiation. Gravity and the transition from big crunch to big bang keep the cycles going forever. In fact, as will be discussed, the cyclic behavior is a strong attractor. That is, even if the Universe were disrupted from its periodic behavior, it would rapidly reconverge to the cyclic solution.

Adding Trillions Of Years To The Life Of The Universe
Paul Steinhardt and Neil Turok
Princeton - May 01, 2002

A new theory of the universe suggests that space and time may not have begun in a big bang, but may have always existed in an endless cycle of expansion and rebirth.
Princeton physicist Paul Steinhardt and Neil Turok of Cambridge University described their proposed theory in an article published April 25 in an online edition of Science.
The theory proposes that, in each cycle, the universe refills with hot, dense matter and radiation, which begins a period of expansion and cooling like the one of the standard big bang picture.
After 14 billion years, the expansion of the universe accelerates, as astronomers have recently observed. After trillions of years, the matter and radiation are almost completely dissipated and the expansion stalls. An energy field that pervades the universe then creates new matter and radiation, which restarts the cycle.
The new theory provides possible answers to several longstanding problems with the big bang model, which has dominated the field of cosmology for decades. It addresses, for example, the nagging question of what might have triggered or come "before" the beginning of time.
The idea also reproduces all the successful explanations provided by standard picture, but there is no direct evidence to say which is correct, said Steinhardt, a professor of physics.
"I do not eliminate either of them at this stage," he said. "To me, what's interesting is that we now have a second possibility that is poles apart from the standard picture in many respects, and we may have the capability to distinguish them experimentally during the coming years."
The big bang model of the universe, originally suggested over 60 years ago, has been developed to explain a wide range of observations about the cosmos. A major element of the current model, added in the 1980s, is the theory of "inflation," a period of hyperfast expansion that occurred within the first second after the big bang.
This inflationary period is critical for explaining the tremendous "smoothness" and homogeneity of the universe observed by astronomers, as well as for explaining tiny ripples in space that led to the formation galaxies.
Scientists also have been forced to augment the standard theory with a component called "dark energy" to account for the recent discovery that the expansion of the universe is accelerating.
The new model replaces inflation and dark energy with a single energy field that oscillates in such a way as to sometimes cause expansion and sometimes cause stagnation. At the same time, it continues to explain all the currently observed phenomena of the cosmos in the same detail as the big bang theory.
Because the new theory requires fewer components, and builds them in from the start, it is more "economical," said Steinhardt, who was one of the leaders in establishing the theory of inflation.
Another advantage of the new theory is that it automatically includes a prediction of the future course of the universe, because it goes through definite repeating cycles lasting perhaps trillions of years each.
The big bang/inflation model has no built-in prediction about the long-term future; in the same way that inflation and dark energy arose unpredictably, another effect could emerge that would alter the current course of expansion.
The cyclic model entails many new concepts that Turok and Steinhardt developed over the last few years with Justin Khoury, a graduate student at Princeton, Burt Ovrut of the University of Pennsylvania and Nathan Seiberg of the Institute for Advanced Study.
"This work by Paul Steinhardt and Neil Turok is extraordinarily exciting and represents the first new big idea in cosmology in over two decades," said Jeremiah Ostriker, professor of astrophysics at Princeton and the Plumian Professor of Astronomy and Experimental Philosophy at Cambridge.
"They have found a simple explanation for the observed fact the universe on large scales looks the same to us left and right, up and down -- a seemingly obvious and natural condition -- that in fact has defied explanation for decades."
Sir Martin Rees, Royal Society Research Fellow at Cambridge, noted that the physics concerning key properties of the expanding universe remain "conjectural, and still not rooted in experiment or observation."
"There have been many ideas over the last 20 years," said Rees.
"Steinhardt and Turok have injected an imaginative new speculation.
Their work emphasizes the extent to which we may need to jettison common sense concepts, and transcend normal ideas of space and time, in order to make real progress.
"This work adds to the growing body of speculative research which intimates that physical reality could encompass far more than just the aftermath of 'our' big bang."
The cyclic universe theory represents a combination of standard physical concepts and ideas from the emerging fields of string theory and M-theory, which are ambitious efforts to develop a unified theory of all physical forces and particles. Although these theories are rooted in complex mathematics, they offer a compelling graphic picture of the cyclic universe theory.
Under these theories, the universe would exist as two infinitely large parallel sheets, like two sheets of paper separated by a microscopic distance. This distance is a extra, or fifth dimension, that is not apparent us.
At our current phase in the history of the universe, the sheets are expanding in all directions, gradually spreading out and dispersing all the matter and energy they contain. After trillions of years, when they become essentially empty, they enter a "stagnant" period in which they stop stretching and, instead, begin to move toward each other as the fifth dimension undergoes a collapse. The sheets meet and "bounce" off each other. The impact causes the sheets to be charged with the extraordinarily hot and dense matter that is commonly associated with the big bang. After the sheets move apart, they resume their expansion, spreading out the matter, which cools and coalesces into stars and galaxies as in our present universe. The sheets, or branes, as physicists call them, are not parallel universes, but rather are facets of the same universe, with one containing all the ordinary matter we know and the other containing "we know not what," said Steinhardt.
It is conceivable, he said, that a material called dark matter, which is widely believed to make up a significant part of the universe, resides on this other brane. The two sheets interact only by gravity, with massive objects in one sheet exerting a tug on matter in the other, which is what dark matter does to ordinary matter. The movements and properties of these sheets all arise naturally from the underlying mathematics of the model, noted Steinhardt. That is in contrast to the big bang model, in which dark energy has been added simply to explain current observations. Steinhardt and Turok continue to refine the theory and are looking for theoretical or experimental ideas that might favor one idea over the other. "These paradigms are as far apart as you can imagine in terms of the nature of time," said Steinhardt. "On the other hand, in terms of what they predict about the universe, they are as close as you can be up to what you can measure so far. "Yet, we also know that, with more precise observations that may be possible in the next decade or so, you can distinguish them. That is the fascinating situation we find ourselves in. It's fun to debate which ones you like better, but I really think nature will be the final arbiter here."

Acest topic a fost editat de shapeshifter: 11 Jan 2006, 03:36 PM

sunt sigur ca vom sti candva care dintre ipoteze este cea mai aproape de realitate, in momentul de fata cred ca nu exista un consens al tuturor oamenilor de stiinta daca a fost sau nu un big-bang. ultimele cercetari releva faptul ca nu stim destule lucruri ca sa putem stabili exact nici masa materiei intunecate nici daca viteza de expansiune care acum pare sa fie accelerata se va micsora si va aparea un big crunch.

este posibil sa se gaseasca raspunsuri neobisnuite, cum ar fi de pilda ca spatiul dintre galaxii se extinde din cauza singularitatilor din miezul lor, gaurile negre, un altfel de stele, care nu radiaza ci doar absorb tot ce e in jurul lor iar spatiu-timpul in interiorul lor este puternic curbat. nu stim ce se afla dincolo de orizontul lor dar in mod sigur trebuie sa se intample ceva cu materia supusa gravitatiei enorme, nu poate disparea pur si simplu, exista o "evaporare" foarte lenta a gaurilor negre, s-ar putea sa radieze in alt univers paralel fiind acolo gauri albe... modelele depind de marea teorie de unificare, cand aceasta va fi aleasa dintre variantele actuale...

Adica in universul ala forta gravitationala n-ar functiona ? Hmm ... locul respectiv nu prea merita sa fie vizitat. N-ar fi mare lucru de vazut.

Offtopic: ma super-oftic ca am pierdut acum doua zile un lecture al lui Roger Penrose numit "Before the Big Bang: A Radical New Perspective"

dupa ultimele cercetari utilizand observatoarele orbitale in infrarosu si cele vizibile s-au identificat cele mai distantate clustere de galaxii, acestea se afla la circa 9 miliarde de ani lumina. ce este curios este faptul ca la acea era timpurie totusi existau astfel de structuri. detalii aici

pe de alta parte, alte observatii de pe un satelit dedicat VMAP, studiind licarirea de lumina ramasa in urma inflatiei (la momentul decuplarii radiatiei de substanta, similar cu radiatia de fond de microunde) sugereaza ca intr-un timp extrem de scurt, de o trilionime de secunda, universul s-a dilatat brusc la momentul de dupa big bang. desi aceste informatii par a fi dovezi solide pentru asa numita inflatie mi se pare o chestiune mult prea ciudata expansiunea brusca de la un punct la miloane de ani lumina diametru... detalii aici

btw s-a descoperit la sfirsitul anului trecut o galaxie SUPERMASIVĂ HUDF-JD2 care arată o eră în care Universul avea DOAR 800 milioane de ani.. iar recent (august 2006) BB a fost impins la 15,8 miliarde de ani dupa ultimele observatii.. Dar mă întreb serios de ce? Din cauza ca nu explica din ce in ce mai multe lucruri descoperite sau pt. ca pur si simplu asa reiese? Cum ramine cu potrivirea destul de exacta dintre calculele din teoria BB si radiaţia fosilă datată ca avînd 13,7 miliarde de ani?

http://www.spitzer.caltech.edu/Media/relea...9/release.shtml
http://www.newscientistspace.com/article/d...lion-years.html

se prea poate să asistăm în viitorul apropiat la demolarea teoriei BB.. stand by..

WMAP a pus in evidenta ceva mult mai interesant: ACELE FLUCTUATII ERAU DEJA PREZENTE IN MINGEA DE FOC (adica inainte de decuplarea radiatiei de substanta).. inflatia doar le-a amplificat! si e foarte posibil ca acele fluctuatii sa fie minusculele fluctuatii de instabilitate ale vidului care au dat explozia de instabilitate care a dus la BB..

Trăsăturile de ansamblu ale ,,scenariului standard” al teoriei Big Bang-ului sunt bine stabilite; analiza pe calculator a unui număr de 300 de milioane de observaţii făcute de satelitul NASA numit COBE în 1991 a adus confirmări. Măsurători detaliate ale radiaţiei cosmice de fond din domeniul microundelor – presupusă a fi rămăşiţă de la Big Bang – arată că variaţiile provin de la explozia originară şi acestea nu sunt distorsiuni cauzate de către radiaţia provenită de la corpurile stelare. Aceste variaţii sunt rămăşiţe ale fluctuaţiilor foarte mici din cadrul mingii de foc primordiale pe când aceasta avea vârsta mai puţin de a trilioana (1 urmat de 12 zerouri) parte dintr-o secundă. Ele indică cantitatea – dacă nu natura – particulelor de materie care au fost create (şi nu cvasi-imediat anihilate) în univers. Dacă particulele supravieţuitoare se îndreaptă spre o densitate de materie deasupra unui anumit număr (estimat la 5x10 la -26 g/cmc), atracţia gravitaţională asociată cu cantitatea totală de materie va întrece forţa inerţială generată de Big Bang şi avem de-a face cu un univers închis: el va colapsa înapoi în el însuşi. Dacă densitatea de materie este sub acel număr, expansiunea va continua indefinit. Totuşi, dacă densitatea de materie este în mod precis la valoarea critică, forţele de expansiune şi contracţie se vor balansa una pe cealaltă şi universul este ,,plat”. El va rămâne balansat pe muchie de cuţit între forţele opuse: cea de expansiune şi cea de contracţie.
Descoperiri recente dezvăluie aspecte neaşteptate ale universului, dacă nu de-a dreptul de anomalie. Conform modelului standard, de exemplu, observaţiile proiectului ,,Boomerang” (Ballon Observations of Millimetric Extragalactic Radiation and Geophysics) asupra radiaţiei de fond de microunde, din 1999 – observaţii care au acoperit doar 2.5% din cer dar asta a permis atingerea unei rezoluţii de de 35 de ori mai mare decât cea dată de COBE – sunt de-a dreptul surprinzătoare: ele indică faptul că universul este exact plat. Această descoperire a fost impresionant confirmată de către un număr de observaţii sofisticate: făcute de către MAXIMA (Millimeter Anisotropy Experiment Imaging Array) precum şi de către DASI (Degree Angular Scale Interferometer, bazat pe un telescop pentru microunde de la Polul Sud) şi cel mai recent de către WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe, un satelit care orbitează Pământul din 30 iunie 2001). Acum este fără nici un dubiu vorba despre faptul că parametri Big Bang-ului au fost extrem de fin calibraţi la fantastica precizie de o parte din 10 la puterea 50! O deviaţie doar de un ordin de mărime ar fi produs un univers în expansiune indefinită sau un univers finit care colapsează.

Acest topic a fost editat de shapeshifter: 11 Aug 2006, 06:25 PM

După cum se ştie, stelele şi galaxiile evoluează izomorfic în toate direcţiile de observaţie luate de la Pământ. Uniformitatea pe scară mare a macrostructurilor se extinde chiar şi la galaxiile care nu sunt în contact fizic una cu alta (nu sunt legate prin semnale fizice) întrucât se îndepărtează una de alta la o rată mai mare decât viteza luminii.
Răspunsul cosmologiei mainstream la acest puzzle este introducerea ,,perioadei de inflaţie” a lui Guth şi Linde. Pe durata timpului Planck (primele 10 la -35 secunde de după Big Bang) toate părţile universului erau în contact fizic. Asta, se spune, că explică uniformitatea evoluţiei cosmice chiar dacă expansiunea ulterioară a universului a împiedicat razele luminoase să ajungă din urmă expansiunea periferiei şi să ajungă la galaxiile îndepărtate.
Radiaţia de fond din domeniul microundelor observată cu ajutorul telescopului Boomerang, plasat la Polul Sud, împreună cu descoperirile echipelor proiectelor MAXIMA şi DASI care au lucrat cu instrumente plasate la Polul Sud, au dus la identificarea unei rezonanţe primare şi a două armonici de frecvenţă mai înaltă care s-ar fi putut datora unei izbucniri (burst) inflaţionare foarte timpuriu în viaţa universului.
Totuşi, chiar aceste lucruri pot fi de asemenea explicate printr-un model ciclic al universului. În scenariul Steinhardt-Turok, fiecare ciclu al metaversului care pulsează, trece prin perioada observată acum şi anume aceea de expansiune uşor accelerată, urmată de o perioadă de contracţie care duce la omogenitate, platitudine şi la energia necesară începerii unui nou ciclu (Steinhardt-Turok 2002).
Nu numai că acest scenariu ciclic explică problemele abordate de scenariul inflaţionar, ci explică de asemenea şi observaţiile care sunt dincolo de ceea ce poate modelul standard.
Teoria inflaţionară a Big Bang-ului poate explica fluctuaţiile observate ale fundalului de microunde împreună cu distribuţia galaxiilor şi omogenitatea şi izotropia universului pe scară mare (>100 megaparsec), DAR NU POATE EXPLICA MAI NIMIC CÂND VINE VORBA DESPRE CONDIŢIILE INIŢIALE CARE AU DETERMINAT PARAMETRI UNIVERSULUI OBSERVAT, ŞI NU POATE EXPLICA DESCOPERIREA RECENTĂ A ACCELERĂRII COSMICE ŞI ENERGIA ÎNTUNECATĂ SELF-REPULSIVĂ CARE SE PRESUPUNE A FI RESPONSABILĂ DE ACEASTĂ ACCELERARE. Modelul ciclic al universului Steinhardt-Turok POATE EXPLICA ACESTE DESCOPERIRI.
Întrucât fluctuaţiile din pre-spaţiul universului au determinat parametri Big Bang-ului şi totodată setul de valori al constantelor universului rezultat, întrebarea decisivă priveşte natura şi originea acestor fluctuaţii.
Modelul standard menţine faptul că fluctuaţiile din pre-spaţiu au fost aleatoare. Această presupunere este contrazisă totuşi de analiza statistică a fundalului de microunde. Din această analiză a reieşit faptul că neomogenităţile vin în PATTERNURI SPECIFICE PRECISE, o porţiune infimă din toate pattern-urile care este posibil să apară dintr-un proces aleator. Şi subsetul mic de pattern-uri care a apărut a fost foarte precis acela care a făcut ca să apară un univers care să evolueze coerent şi în care să apară viaţa.
Selectivitatea fluctuaţiilor din pre-spaţiu nu este satisfăcător explicată de legea numerelor mari. Presupunând că există un mare număr de universuri, şi în fiecare univers apare un mic subset de posibile fluctuaţii prin selecţie aleatoare, se ajunge la o probabilitate statistică pentru ca acele tipuri de fluctuaţii să dea naştere la un univers ca al nostru DAR asta se face la costul unei presupuneri neverificabile intrinsec (şi în final nenecesară) a unui număr mare de universuri cu trăsături selectate aleator, independent.
La rându-i, principiul antropic – care în variatele sale versiuni pretinde ori că universul este aşa cum este deoarece există observatori conştienţi în el (care-l observă) ori că cel puţin este aşa cum este deoarece observatorii conştienţi pot pune întrebări despre el – principiul antropic este ad hoc şi este de fapt antropocentric.
Cea mai consistentă şi economică explicaţie a trăsăturilor fin calibrate ale universului este aceea că pre-spaţiul a fost structurat de către un univers precursor (sau o serie de universuri). În acest caz, fluctuaţiile care au calibrat Big Bang-ul – care la rându-i a determinat valorile constantelor universale – nu au rezultat dintr-o selecţie pe bază de şansă dintr-un număr astronomic de alternative, ci s-au datorat ,,urmelor” lăsate de către universurile anterioare care au limitat gradele de libertate ale plenum-ului.
Aceasta este presupunerea minimală ,,transemipirică” care explică coerenţa anomalică a universului. Ea nu este foarte speculativă: aşa cum am mai spus, un număr de cosmologi postulează deja un metavers în cadrul căruia ar fi apărut universul nostru.
Cum ar putea apărea universurile locale din metavers este încă un subiect în dezbatere. O posibilitate este aceea că densităţile foarte mari ale găurilor negre ar produce singularităţi în care legile fizicii cunoscute nu se mai aplică. O altă posibilitate este aceea că ,,evenimentele care creeză materie” răspândesc evoluţia galaxiilor.
Cosmologia QSSC (Quasi Steady State Cosmology) a lui Fred Hoyle, G. Burbridge şi J.V. Narlikar sugerează că evenimentele care creeză materie iau naştere în câmpuri gravitaţionale puternice asociate cu agregate dense de materie preexistentă în nucleele galaxiilor (Hoyle & alţii 1993).
În timp ce o perioadă de oscilaţie suprapusă, de 40 miliarde ani este subiacentă expansiunii de ansamblu a universului, cea mai recentă izbucnire (burst) se spune că a avut loc acum 14 miliarde de ani, în concordanţă rezonabilă cu modelul standard.
Cosmologia avansată de Ilya Prigogine, J. Geheniau, E, Gunzig lu P. Nardone este de acord cu QSSC în ceea ce priveşte sugerarea faptului că izbucinirile care creează materie similare Big Bang-ului, au loc din timp în timp (Prigogine şi alţii 1988). Ea specifică faptul că geometria pe scară largă a spaţiu-timpului creează un rezervor de energie negativă (care este energia pentru ca un corp să fie deturnat de la direcţia forţei sale atracţie gravitaţionale) şi din acest rezervor materia care gravitează extrage energie pozitivă. Gravitaţia este astfel la rădăcina sintezei continue a materiei: ea produce o ,,moară” care creează materie perpetuu. Cu cât sunt generate mai multe particule, cu atât mai multă energie negativă este produsă, transferată ca energie pozitivă sintezei de şi mai multe particule.
În modelul ciclic al universului avansat de Steinhardt şi Turok, universul trece printr-o secvenţă nesfârşită de epoci cosmice fiecare debutând cu un ,,Bang” şi sfârşindu-se într-un ,,Crunch”.
Fiecare ciclu include o perioadă de expansiune accelerată gradual urmată de o contracţie şi creează condiţiile omogenităţii, platitudinii şi energiei necesare pentru a începe următorul ciclu.
Energia potenţială negativă şi nu curvatura spaţială explică inversarea expansiunii în contracţie. Continuarea expansiunii accelerate observate în prezent, diluează entropia, găurile negre şi alte rămăşiţe ale evoluţiei din prezentul ciclu, readucând universul într-o stare de vacuum iniţială din care acesta se contractă şi sare către un nou ciclu.
Temperatura şi densitatea sunt finite în tranziţia dintre cicluri. În modelul Steinhardt-Turok universul este infinit şi plat, şi nu finit şi închis ca în alte cosmologii care postulează un salt din contracţie (Crunch) către explozie şi expansiune.
Acest scenariu ciclic constă din evoluţia unui câmp scalar Ф de-a lungul unui potenţial V(Ф) într-un cadru de lucru cu 4 dimensiuni (4D) al teoriei câmpului cuantic. Trăsăturile sale esenţiale sunt forma potenţialului şi cuplarea dintre câmpul scalar, materie şi radiaţie.
La începutul unui ciclu, câmpul scalar Ф creşte rapid, dar expansiunea sa este frânată de expansiunea universului rezultant. În cele din urmă Ф se opreşte într-o fază dominată de radiaţie şi rămâne aproape static până când energia întunecată începe să domine şi astfel să reia accelerarea.
În prezent suntem cu 14 miliarde de ani în interiorul acestui ciclu curent şi la începutul unei perioade de 1 trilion (1 urmat de 12 zerouri) de ani de accelerare.
Energia stării de bază (ground state) a universului este negativă, mai degrabă decât zero. Totuşi, între cicluri, universul niciodată nu ajunge la adevărata stare de bază (ground state) ,,plutind” deasupra ei, sărind de pe o parte pe alta a stării de bază, dar petrecând majoritatea timpului pe partea caracterizată de energie pozitivă.
Fluctuaţiile cvasi scară-invariante (,,scale invariant”) din timpul fazei de contracţie se transformă într-un spectru de fluctuaţii de densitate, în faza de expansiune. De aici, toate sau aproape toate regiunile universului trec prin aceeaşi secvenţă de procese, petrecând majoritatea timpului într-un ciclu consumat în fazele dominate de radiaţie, materie şi energie întunecată (Steinhardt & Turok 2002).
Scenariul Steinhardt-Turok, ca şi toate cosmologiile multiciclice, constituie un model complet de istorie cosmică, spre deosebire de modelul standard în care inflaţia şi accelerarea ulterioară urmează unui eveniment de creare neexplicat.
Dar aşa cum sunt formulate în prezent, cosmologiile ciclice nu explică trăsăturile fin acordate ale universului observat. Ele pot, totuşi, fi dezvoltate pentru a explica şi acest lucru. Aceasta necesită emiterea ipotezei conform cărei pre-spaţiul unui nou ciclu, este de fapt in-format de către evenimentele din ciclul precedent.

Mitul Big Bang-ului aproape de sfârşit:

NASA's News update:
http://news.softpedia.com/news/NASA-Finds-...ter-33476.shtml

Se pare că în curând şi scenariul inflaţionist va avea aceaşi soartă.. stand by..

Err... si de ce faptul ca se gaseste dovada pt dark matter este un argument contra si nu pro Big Bang?! (sau poate ai pus linkul gresit, pune-l pe celalalt)

Singura problema cu teoria ciclicitatii este ca nu poate fi nicicand confirmata. Nimeni niciodata nu va putea vedea dincolo sau inaintea unui eventual Big-Bang sau Crunch.

Singura sansa ar fi ca daca exista ciclicitatea, fenomenele ce aveau loc in momentul comprimarii de dinainte de Big Crunch (distrugerea materiei etc) sa elimine destula energie sub forma de radiatii, energie care sa poate fi observata si analizata acum din radiatia de fond. Eu personal ma indoiesc ca exista un ciclu si chiar daca ar exista, nu cred ar fi posibila demonstrarea existentei sale.

cu toate dovezile acumulate, teoria revizuita o sa scoata la lumina alte scenarii decat cele clasice: expansiune la infinit, ciclicitate sau un singur big crunch. nici eu nu cred in ciclicitate, mai degraba cred ca n-a fost BB si nu va fi nici BC. O idee la care m-am gandit ar fi "imbatranirea luminii" pe parcursul distantei, care ar cauza deplasarea spectrala spre rosu din alte cauze decat expansiunea. Galaxiile s-ar misca, dar nu prea mult, intr-un univers stationar.

Cum adica imbatranirea luminii?

E falsifiata de observatiile asupra duratei super-novelor din galaxiile foarte indepartate.

Quantum quirk may reveal early universe - articol preluat din New Scientist

A TABLE-TOP experiment to mimic conditions in the early universe could steal some thunder from the Large Hadron Collider (LHC), the world's largest particle smasher.
As the hot infant universe rapidly expanded, cosmologists believe that particles were created from the vacuum of empty space. To find out how, physicists generally use giant accelerators like the LHC - currently being built at CERN in Switzerland - to generate the kind of energies that existed soon after the big bang.
Now Ralf Schützhold at Dresden University of Technology in Germany and his colleagues are proposing a considerably cheaper and easier experiment. "We could potentially model the conditions of the universe at times stretching back beyond the reach of the LHC,"Schützhold claims.
The team's method relies on a quirk of quantum mechanics. Just as light waves can be thought of as a series of photon particles, sound waves moving through ions in a solid can be thought of as a beam of phonon particles. According to the team's calculations, the same quantum processes that gave rise to photons and other particles in the early universe should create pairs of phonons in a cloud of ions in the lab (www.arxiv.org/abs/0705.3755).
This isn't the first time physicists have suggested mimicking cosmological phenomena in the lab (see "Supersonic black holes"), but their ideas have been difficult to pull off in practice. By contrast, Schützhold's method uses a relatively simple ion trap, in which ions are captured between electrodes and manipulated with lasers.
To start with, magnesium ions are cooled until they don't vibrate at all, leaving them free of phonons. "The ion cloud mimics the empty vacuum [of space-time]," says Tobias Schätz at the Max Planck Institute for Quantum Optics in Garching, Germany, who is testing the set-up using a single ion before scaling up to a cloud of about a thousand ions.
The next step, which Schätz is working on, is to produce a precisely controlled drop in voltage across the electrodes to allow the ion cloud to suddenly spread, simulating the rapid expansion of the early universe. "This is really tricky because you don't want to accidentally lose the ions from the trap," says Schätz.
The calculations suggest that as the ion cloud expands, phonons will form spontaneously, setting the ions vibrating. The team intends to detect this motion using lasers. However, this will not be enough to confirm that quantum particles have been created. "People might argue: how do we know this is really the result of a quantum process?" says Schätz. "We have to rule out that the ions are vibrating simply because we have disturbed them."
Schätz has a solution. Since quantum particles are always created in pairs, the experiment should only produce even numbers of phonons and set the ions vibrating at specific frequencies, which the team should be able to pick out.
Astrophysicist Stefano Liberati at the International School for Advanced Studies in Trieste, Italy, is impressed. "They have a way to see the signature of quantum particle production from the vacuum," he says. "It will be a very important result if the experiment works." Quantum physicist Stefano Giovanazzi at the University of Heidelberg in Germany admires the experiment's simplicity. "This is much cheaper than using particle accelerators because you don't need huge energies," he says.
What's more, Giovanazzi says, the experiment could tell us more about the early universe than particle smashers. Cosmologists suspect that particle creation in the early universe could have had a feedback effect, perhaps slowing the expansion of the universe. "This is something that could be directly observed here by looking for effects on the expansion of the ion cloud," says Giovanazzi.

sursa

Acest topic a fost editat de Erwin: 8 Jun 2007, 11:36 AM

Uite care sunt argumentele celor ce nu cred in Big Bang :

http://www.dfi.uem.br/~macedane/history_of_2.7k.html
http://www.angelfire.com/az/BIGBANGisWRONG/

In special acest punct de vedere mi-a atras atentia.