При обговоренні сучасних проблем космології часто звучить теза: саме тепер найголовнішим завданням є з’ясувати питання про формування великомасштабної структури Всесвіту. Справді, описана в розділі 1 картина вимагає пояснення – "бо чому все саме таке?". Чому є ота ієрархія структур і як вона складалася – чи спочатку "щось наймасивніше і далі поділ на менші згустки" чи, навпаки, – згущення типу скупчень зір, які згодом об’єднувалися у більші системи? Як уже відомо, певною мірою усе визначає маса частинок m, які є домінуючими, в своїй сукупності, щодо дієвості того ж таки критерію Джинса. На сьогодні складається так, що природа "темної матерії" ще не з’ясована і про неї доводиться, услід за В.Н. Лукашем та Є.В. Михеєвою (УФН, 2007, 177), повторювати в розмірковуваннях: “принеси те, не знаю що”. Все ж: якщо m > mp (mp – маса протона), то передусім формуються менші згущення речовини, які згодом об’єднуються у потужнішу ієрархію структур. Зазначимо, що йдеться про частинки із "кошика суперсиметричних", про які нічого не знаємо конкретно, aлe які "мають бути". Вже начебто традиційним є ось такий сценарій (А.Д. Долгов і ін.): “Спостережувана структура Всесвіту виникла внаслідок розвитку початково невеликих флуктуацій густини. До останнього часу питання про походження цих флуктуацій залишалося відкритим. Було цілком неясно, які фізичні процеси можуть привести до флуктуацій на гігантських, істотних для космології відстанях. І дуже важливу роль зіграла інфляційна модель. Квантові флуктуації, які зазвичай розігруються на мікроскопічних масштабах, в експоненціально розширному Всесвіті гігантським чином збільшують свою довжину хвилі λ → λeHt, а також (правда, істотно менше) і свою амплітуду та стають космологічно значущими. Внаслідок цього галактики, їх скупчення та інші структури є макропроявами мікроскопічних, але істотно зрослих квантових флуктуацій". Звернемо увагу: щоб стати космологічно значущою, довжина хвилі такої флуктуації має зрости у 1020 – 1025 разів! Теоретично це питання доведене Є.М. Ліфшицем. Повторимось – доведене. Як твердження типу "дорогою з пункта А в пункт Д може пройти певний мандрівник". Річ лише в тому, чи взагалі мандрівник ще не помер, а якщо живий, – чи має намір кудись мандрувати... Тут незайва така репліка. Коли в середині 70-х років ще всерйоз обговорювано пульсуючу модель Всесвіту (або ж відкриту, як здавалося, “речовини замало”), автор в "Астрономії вчора й сьогодні" (К., 1976 р., с. 264) висловився так: "логічно виснувати, що й справді ρ = ρkp і що в цьому виявляється певний закон природи". Тоді ж в "Астрономии наших дней" (Наука, 1976, с. 429) те ж зформульовано як запитання: "Не означает ли это, что оба эти параметра в точности равны друг другу и что это условие является одной из важнейших закономерностей развитии Вселенной?". Тепер кажемо: це очевидне, бо знаємо: була фаза інфляції – "з 1980 р.". Чимсь подібна ситуація із поясненням флуктуацій релікту. Так, вони є. І – є доказом того, що на момент "поголовної рекомбінації" і відриву фотонної компоненти від речовини у цій другій "не було спокою", а навпаки, у формі звукових хвиль виявляли себе якісь "конвульсії" попереднього стану. Відомо, що "західна преса" ейфорично сприйняла (наприкінці квітня 1992 р.) повідомлення Дж. Смута про виявлення анізотропії реліктового радіовипромінювання, мовляв "людство побачило обличчя Господа Бога". З часом, річ ясна, усе це стане так же звичним, як і "електрон біля протона в атомі водню". В космології саме тепер – перехід від "бувшої традиційної" до нової – струнної (чи бранної). "Усе недавнє" розробляли, оглядаючись на стандартну модель фізики елементарних частинок, на послідовні відщеплення тої чи іншої взаємодії. За нашим переконанням, струнна модель в обговорюваному випадку виведе на перший план гравітацію. А співставивши два числа (швидкості взаємного віддалення двох точок в інфляційній і розширній моделях) – і 103, неминуче маємо зробити висновок: перехід на стадію розширення був своєрідною катастрофою, потужним космотрусом, збуренням метрики, що й породило у тільки що, але вже “народженому” речовинному середовищі звукові хвилі. Завдяки їм у подальшому і відбувалася фрагментація речовини та становлення певної ієрархії структур. Повертаючись, однак, до "реалій нинішнього дня", "в рамки апробованих моделей", наведемо фрагмент тексту із "Загальної астрофізики" А.В. Засова і К.А. Постнова (2006 р.): “Спостережувана великомасштабна структура не могла зформуватися без участі прихованої маси – невидимої матерії, яка виявляє себе лише своєю гравітаційною взаємодією. Справді, із флуктуацій температури реліктового випромінювання ми знаємо, що флуктуації густини на момент рекомбінації сягали значень Після рекомбінації ці флуктуації зростають пропорційно масштабному фактору, і на момент z ≈ 1 можуть зрости в ~ 1000 разів, тобто до рівня 10-2, що цілком недостатнє (на два порядки!) для початку розвитку гравітаційної нестійкості й утворення структур, і це – незалежний вагомий аргумент на користь існування невидимої матерії... Саме флуктуації густини темної матерії, які б мали бути на два порядки більшими, ніж флуктуації звичайної (баріонної) речовини в момент рекомбінації, і створили потенціальні "ями". Ці "ями", очевидно, стали центрами конденсації звичайної речовини, з якої згодом стали формуватися галактики і скупчення галактик”. Отож – "візьми те, не знаю що", а це фактично означає заміну одного невідомого (умов структуризації) іншим (чинником, який її забезпечить). Л. Ксанфомаліті у дуже інформативній статті під назвою “Темний Всесвіт” (ж. “Наука и жизнь, №5, 2005), заторкуючи також проблему “сингулярності – таємничої точки відліку”, зіронізував з цього приводу, мовляв це “як у медиків: якщо чогось не розумієш, назви латинською, щоб пацієнт поважав”. А ось ще один фрагмент із тої ж книги А.В. Засова і К.А. Постнова: “ У наш час непогано відомі, принаймні в загальних рисах, характер розширення Всесвіту в сучасну епоху, особливості і загальна спрямованість еволюції галактик і систем галактик. Очевидним виглядає і народження спостережного Всесвіту зі стану надвисоких густин і температур. Однак питання про найбільш ранні етапи розширення Всесвіту, про формування і ріст збурень, про властивості простору, часу, елементарних частинок на планківських масштабах залишаються відкритими і допускають різні варіанти розв'язків фізичної картини, що описує динамічну еволюцію Всесвіту від самого початку його розширення, ще не створено, оскільки наявні фундаментальні фізичні теорії залишаються справедливими лише в обмеженому діапазоні параметрів... Інфляційна теорія раннього Всесвіту, як і теорія гарячого Всесвіту, теорія холодної темної речовини, відповідальної за появу великомасштабної структури або взагалі загадкової "темної енергії", залишаються поки що лише, в кращому випадку, добре аргументованими гіпотезами, їх перевіряють і розвивають, як тільки з'являються нові дані. Тому відповідь на питання про “народження” Всесвіту не може бути даною у підручнику”.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «Невизначеність нюансів» з дисципліни «Фрагменти космології»
