Многоликая Вселенная Андрей Линде Краткая Биография Вселенной

Многоликая Вселенная Андрей Линде

Краткая Биография Вселенной Возраст: 13. 7 миллиардов лет Размер наблюдаемой части Вселенной: 13. 7 миллиардов световых лет, примерно 1028 см Средняя плотность вещества: 10 -29 г/см 3 Вес: более 1050 тонн Вес в момент рождения: Согласно теории Большого Взрыва: Согласно инфляционной теории: миллиграмма бесконечный вес меньше

Замкнутая, oткрытая и плоская Вселенная Замкнутая Вселенная Открытая Вселенная Плоская Вселенная

Открытия последнего десятилетия: Вскоре после рождения Вселенной, она расширялась с большим ускорением (инфляция Вселенной) 5 миллиардов лет назад скорость расширения Вселенной опять начала ускоряться, но очень медленно (за счет темной энергии)

Теория Большого Взрыва ускоряющаяся открытая плоская замкнутая Если вакуум имеет положительную плотность энергии, Вселенная может расширяться с ускорением, как показано на верхней кривой.

Темная Энергия (энергия вакуума, или космологическая константа) -73% всей материи во Вселенной Темная Материя - 23% всей материи Обычная Материя - 4% - 5%

Инфляционная Вселенная Инфляция - это очень быстрое ускорение Вселенной вскоре после ее возникновения

Проблемы с теорией Большого Взрыва Что было до Большого Взрыва? Почему Вселенная однородна и изотропна ? Почему все ее части стали расширяться одновременно? Почему Вселенная плоская? Почему параллельные прямые не пересекаются? Почему во Вселенной больше чем 1087 элементарных частиц? Почему так много людей пришло на эту лекцию?

Инфляция и Скалярное Поле Eternal Inflation

Инфляция делает Вселенную плоской, однородной и изотропной В простейших версиях инфляционной теории, Вселенная разудвается в 101000000 раз во время инфляции. Мы можем видеть только малую часть Вселенной, размером 1010 световых лет. Поэтому она и выглядит плоской, однородной и изотропной.

Генерация Квантовых Флуктуаций

WMAP и температура неба

Фотография квантовых флуктуаций размером в пол-неба

WMAP И анизотропия микроволнового излучения Черные точки - экспериментальные данные Красная линия - предсказания инфляционной теории

Big Bang Earth Astronomers use our universe as a “time machine”. By looking at the stars close to us, we see them as they were several hundreds years ago.

Big Bang Earth The light from distant galaxies travel to us for billions of years, so we see them in the form they had billions of years ago.

Big Bang Earth Looking even further, we can detect photons emitted 400000 years after the Big Bang. But 30 years ago everyone believed that there is nothing beyond the cosmic fire created in the Big Bang at the time t = 0.

Big Bang Earth Inflationary theory tells us that this cosmic fire was created not at the time t = 0, but after inflation. If we look beyond the circle of fire surrounding us, we will see enormously large empty space filled only by a scalar field.

Big Bang Inflation If we look there very carefully, we will see small perturbations of space, which are responsible for galaxy formation. And if we look even further, we will see how new parts of inflationary universe are created by quantum fluctuations.

Многоликая Вселенная В реалистических теориях элементарных частиц сущнствует много разных скаляпных полей. Их потенциальная энергия может иметь очень много минимумов. Каждый минимум соответствует новому вакуумному состоянию. Элементарные частицы имеют разные свойства в разных вакуумных состояниях. Квантовые флуктуации во время инфляции могут разбить Вселенную на много частей содержащих разные скалярные поля. Вселенная становится похожей на набор многих Вселенных с разными законами физики. (Точнее говоря, один и тот же закон может действовать по-разному в разных местах. )

Ландшафт Теории Струн 1000 Теория струн может иметь 10 разных вакуумных состояний, которые могут реализоваться в разных частях Вселенной

Формирование многоликой Вселенной

Наш космический дом

Фрактальная Вселенная Наш мир Большой Взрыв?

Через миллиарды миллиардов лет, наш вакуум распадется и наша часть Вселенной станет десятимерной или сколлапсирует. Но благодаря самовосстновлению Вселенной, весь мир в целом будет жить вечно