Планкаўская эпоха

З пляцоўкі Вікіпедыя
Перайсці да: рух, знайсці

Планкаўская эпоха — у фізічнай касмалогіі, самая ранняя эпоха ў гісторыі назіранага намі Сусвету, пра якую існуюць якія-небудзь тэарэтычныя здагадкі. Яна працягвалася на працягу планкаўскага часу ад нуля да 10−43 секунд. У гэтую эпоху, прыкладна 13,8 млрд гадоў назад, рэчыва Сусвету мела энергію ~ 1019 ГэВ, шчыльнасць ~ 1097 кг/м³, памер ~ 10−35 м і знаходзілася пры тэмпературы ~ 1032 К.

Лічыцца, што дзякуючы выключна малым памерам Сусвету, квантавыя эфекты гравітацыі пераважалі над фізічнымі узаемадзеяннямі, а сілы гравітацыі былі супастаўныя па велічыні з іншымі фундаментальнымі ўзаемадзеяннямі, і ўсе сілы маглі быць аб'яднаныя. З-за неверагодна высокай тэмпературы і шчыльнасці рэчыва Сусвету, гэты стан быў няўстойлівым і ў працэсе развіцця, вядомага як парушэнне сіметрыі, узніклі звыклыя нам праявы фундаментальных сіл, у прыватнасці гравітацыйнае ўзаемадзеянне аддзялілася ад астатніх фундаментальных узаемадзеянняў.

Сучасная касмалогія мяркуе, што па заканчэнні планкаўскай эпохі пачалася другая фаза развіцця Сусвету — Эпоха Вялікага аб'яднання, а затым парушэнне сіметрыі хутка прывяло да эпохі касмічнай інфляцыі, на працягу якой Сусвет за кароткі перыяд вельмі моцна павялічыўся ў памерах[1].

Тэарэтычныя асновы[правіць | правіць зыходнік]

Паколькі ў цяперашні час не існуе агульнапрынятай тэорыі, якая дазваляе камбінаваць квантавую механіку і рэлятывісцкай гравітацыю, сучасная навука не можа апісаць падзеі, якія адбываюцца за час, меншы чым планкаўскі, і на адлегласцях менш за планкаўскую даўжыню (прыкладна 1,616×10−35 м — адлегласць, якую праходзіць святло за планкаўскі час).

Без разумення квантавай гравітацыі — тэорыі, якая аб'ядноўвае квантавую механіку і рэлятывісцкай гравітацыю, — фізіка планкаўскай эпохі застаецца нявызначанай. Прынцыпы, якія ляжалі ў аснове адзінства фундаментальных узаемадзеянняў, а таксама прычыны і сам працэс іх падзелу да гэтага часу мала вывучаныя.

Тры з чатырох сіл былі паспяхова апісаны ў рамках адзінай тэорыі, але праблема апісання гравітацыі да гэтага часу не вырашана. Калі не ўлічваць квантавыя гравітацыйныя эфекты, то атрымліваецца, што Сусвет пачаўся з сінгулярнасці з бесканечнай шчыльнасцю; ўлік гэтых эфектаў дазваляе прыйсці да іншых высноў.

Сярод найбольш прапрацаваных і перспектыўных кандыдатаў на тэорыю, якая ўсё аб'яднае — тэорыя струн і петлявая квантавая гравітацыя. Акрамя таго, вядзецца актыўная праца па некамутатыўнай геаметрыі і іншым абласцях, якія дазваляюць апісаць працэсы зараджэння Сусвету.

Эксперыментальныя даследаванні[правіць | правіць зыходнік]

Эксперыментальныя дадзеныя, якія дазваляюць абгрунтаваць здагадкі аб планкаўскай эпосе, да нядаўняга часу практычна адсутнічалі, але апошнія вынікі, атрыманыя зондам WMAP, дазволілі навукоўцам праверыць гіпотэзы аб першай 10−12 секунды існавання Сусвету (хоць рэліктавае выпраменьванне, якое рэгістраваў WMAP, узнікла, калі Сусвету было ўжо некалькі соцень тысяч гадоў). Нягледзячы на ​​тое, што гэты часавы інтэрвал па ранейшаму на шмат парадкаў большы, чым планкаўскі час, у цяперашні час працягваюцца эксперыменты (у тым ліку праект «Планк»), якія маюць многаабяцальныя вынікі, якія дазволяць адсунуць мяжу «вывучанага» часу бліжэй да моманту ўзнікнення Сусвету і магчыма дадуць звесткі пра планкаўскую эпоху.

Акрамя таго, некаторы разуменне працэсаў у раннім сусвеце даюць дадзеныя з паскаральнікаў часціц. Напрыклад, эксперыменты ў рэлятывісцкім калайдэры цяжкіх іонаў (RHIC) дазволілі вызначыць, што кварк-глюонная плазма (адзін з ранніх станаў матэрыі) паводзіць сябе хутчэй як вадкасць, чым як газ. На Вялікім адронным калайдэры магчыма даследаваць яшчэ больш раннія станы матэрыі, аднак у цяперашні час няма ні існуючых, ні запланаваных паскаральнікаў, якія далі б магчымасць атрымаць энергіі парадку планкаўскай энергіі (каля 1,22× 019 ГэВ).

Зноскі

  1. Edward W. Kolb; Michael S. Turner (1994). The Early Universe. Basic Books. p. 447. ISBN 978-0-201-62674-2. http://books.google.com/?id=l6Z8W33JWGQC&pg=PA447. Retrieved on 10 April 2010. 

Гл. таксама[правіць | правіць зыходнік]