From the Big Bang to Black Holes
Buy book - A Brief History of Time by Stephen Hawking
What is the subject of the book A Brief History of Time?
Taking a look at both the history of scientific theory and the concepts that shape our current knowledge of the world, A Brief History of Time (1988) is a must-see for anybody interested in the history of science. In this book, Hawking provides a concise summary of both the history of the universe and the complicated physics that underpins it, all presented in a manner that even readers who are being exposed to these concepts for the first time can comprehend.
Who is it that reads the book A Brief History of Time?
- Anyone who is curious in the origins of the cosmos, anyone who is curious about what quantum physics is, and anyone who is interested in how black holes function
What is Stephen Hawking's background?
PhD in theoretical physics and cosmology, Stephen Hawking (1942-2018) was a theoretical physicist, cosmologist, and author who is best known for his work on Hawking radiation and the Penrose-Hawking theorems. Between 1979 and 2009, Hawking held the Lucasian Professorship of Mathematics at the University of Cambridge, where he was also awarded the Presidential Medal of Freedom. He was also an Honorary Fellow of the Royal Society of Arts and a lifelong member of the Pontifical Academy of Sciences.
Co přesně je v tom pro mě? Discover the mysteries of the universe.
Seeing the sky filled with stars at night is one of the most visually stunning and thought-provoking sights on the planet. There is something about the twinkling of the universe that begs us to take a moment and consider some of the most profound mysteries of the universe. A Brief History of Time will contribute to the illumination of these mysteries by revealing the principles that govern the cosmos. Because it is written in understandable terms, it will assist even those who are not scientifically inclined in understanding why the cosmos exists, how it came to be, and what the future will look like. You will also learn about odd phenomena like as black holes, which are a kind of vacuum that draws everything (or nearly everything) toward them. Even more importantly, you will learn the mysteries of time itself, since these notes offer the answers to queries such as "how quickly is time passing?" as well as "how do we know it's moving forward?"
With certainty, you will never look at the night sky the same way again after listening to these pieces of literature.
Developing theories based on what you've seen in the past may assist you in predicting the future.
Probability is that you have heard of the theory of gravity or the theory of relativity. But, have you ever taken a moment to consider what we actually mean when we speak about ideas and concepts? To put it simply, a theory is a model that correctly explains huge groupings of data in the most fundamental sense. Scientific observations, such as those made in experiments, are collected and analyzed by scientists, who then utilize the information to create hypotheses for how and why events occur. Examples include the idea of gravity, which was established by Isaac Newton after studying a variety of events ranging from apples falling from trees to the movement of planets. A theory of gravity was developed using the evidence that was gathered by the researcher. Theories offer two significant advantages: First and foremost, they let scientists to make precise predictions about the course of events in the future.
Například Newtonova teorie gravitace umožnila vědcům předvídat budoucí pohyby objektů, jako jsou planety. Pokud chcete vědět například, kde bude Mars za šest měsíců, můžete použít teorii gravitace k předpovídání umístění s přesností přesnosti. Za druhé, teorie jsou vždy nevyvratitelné, což znamená, že mohou být revidovány, pokud se objeví nové důkazy, které jsou v rozporu s danou teorií. Například si lidé mysleli, že Země byla středem vesmíru a že kolem něj krouží všechno ostatní. V důsledku jeho objevu, že Jupiterovy měsíce obíhaly obíhající planetu, byl Galileo schopen prokázat, že ne všechno se točí kolem Země. Výsledkem je, že bez ohledu na to, jak solidní se zdá, že teorie je v době její formulace, může jediné budoucí pozorování vždy nesprávné. Výsledkem je, že myšlenky nelze nikdy prokázat jako pravdivé a věda je proces, který se neustále mění.
Změna způsobu, jakým přemýšlíme o tom, jak se věci pohybují v 16. století, díky Isaac Newtonovi.
Před Isaacem Newtonem se věřilo, že přirozený stav objektu byl úplným klidem. To znamená, že kdyby na položce neexistovala žádná vnější síla, zůstalo by to úplně klidné. Newton v 16. století přesvědčivě prokázal, že tato dlouhodobá představa byla nesprávná. Na jeho místě byla představena nová hypotéza, podle které bylo všechno v Kosmu, spíše než statické, vždy v pohybu. Newton dospěl k tomuto závěru v důsledku jeho zjištění, že planety a hvězdy ve vesmíru se neustále pohybovaly ve svém vztahu k sobě. Příklady zahrnují skutečnost, že Země se neustále otáčí kolem Slunce a že celá sluneční soustava se otáčí kolem galaxie. Výsledkem je, že nic není nikdy nehybné. Newton vymyslel tři pohybové zákony, aby vysvětlil pohyb všech věcí ve vesmíru:
Podle prvního z Newtonových zákonů pohybu budou všechny objekty pokračovat v cestování rovnou cestou, pokud nebudou jedná jinou silou. To ukázal Galileo v experimentu, ve kterém se stočil míče do kopce, aby ilustroval svůj bod. Volili se přímou cestou, protože na nich neexistovala jiná síla, než je gravitace. Konkrétně Newtonův druhý zákon říká, že objekt se zrychlí rychlostí, která je na něj přiměřená síla. Zvažte následující příklad: vozidlo s výkonnějším motorem se zrychlí rychleji než vozidlo s méně výkonným motorem. Toto pravidlo také říká, že čím větší je hmotnost těla, tím menší účinek má síla na jeho pohyb a naopak. Zrychlení většího vozidla bude trvat déle než lehčí vozidlo, pokud mají dvě vozidla stejný motor.
Gravity popsají Newtonův třetí zákon. Tvrdí, že všechna těla ve vesmíru jsou navzájem přitahována silou, která je úměrná hmotnosti přitahovaných předmětů. To znamená, že pokud zdvojnásobíte hmotnost jedné položky, bude síla působící na ni dvakrát výkonnější. Pokud zdvojnásobíte hmotnost jedné položky a roztřídíte hmotu druhé, bude síla šestkrát silná.
Skutečnost, že rychlost světla je konstantní, ukazuje, že není vždy možné měřit rychlost něčeho ve vztahu k rychlosti jiného.
Poté, co jsme viděli, jak Newtonova teorie odstranila absolutní odpočinek a nahradila ji představou, že pohyb objektu je relativní k pohybu něčeho jiného, můžeme vidět, jak se dodnes používá. Teorie však také naznačila, že relativní rychlost položky je důležitá. Zvažte následující scénář: Sedíte ve vlaku, který jede rychlostí 100 mil za hodinu a čte knihu. Zajímalo by mě, jak rychle cestujete. Podle svědka, který sleduje vlak, prochází kolem, cestujete rychlostí 100 mil za hodinu. Ve vztahu k knize, kterou nyní čtete, je však vaše rychlost 0 mil za hodinu. Výsledkem je, že vaše rychlost se měří ve vztahu k jiné položce. Byla však objevena jedna významná chyba v Newtonově teorii: rychlost světla.
Rychlost světla je konstantní, ne relativní a nelze ji měřit. Pohybuje se konstantní rychlostí 186 000 mil za sekundu. Cokoli jiného se pohybuje rychleji než světlo, rychlost světla zůstane konstantní bez ohledu na to. Například, pokud vlak, který jede na 100 mil za hodinu, se přiblížil k paprsku světla, byla by rychlost světla podle vzorce 186 000 mil za sekundu. I kdyby se však tento vlak úplně zastavil u červeného signálu, paprsek světla by stále cestoval rychlostí 186 000 mil za sekundu. Není to žádný rozdíl, kdo se dívá na světlo nebo jak rychle se pohybují; Rychlost světla zůstane vždy konstantní. Newtonova hypotéza je v důsledku tohoto zjištění ohrožena. Když se něco pohybuje, jak může rychlost objektu zůstat konstantní nezávislá na stavu pozorovatele? Naštěstí bylo řešení nalezeno na počátku dvacátého století, kdy Albert Einstein navrhl jeho obecnou teorii relativity.
Podle teorie relativity není samotný čas pevným množstvím.
Skutečnost, že rychlost světla zůstává konstantní, byla problémem Newtonovy teorie, protože prokázala, že rychlost nemusí být nutně relativní. Výsledkem je, že vědci potřebují aktualizovaný model, který zohlednil rychlost světla. Teorie relativity, vytvořená Albertem Einsteinem, je příkladem takové teorie. Podle teorie relativity se pravidla vědy vztahují stejně na všechny pozorovatele, kteří se mohou volně pohybovat. To znamená, že bez ohledu na to, na jaké tempo někdo cestuje, vždy zažije stejnou rychlost světla. I když se to zdá být na první pohled poměrně jednoduché, jeden z jeho základních návrhů je pro mnoho lidí velmi obtížný pochopit: myšlenka, že čas je relativní, je jedním z nejtěžších pochopení.
Vzhledem k tomu, že světlo se nemění v rychlosti, když pozorují pozorovatelé cestující různými rychlostmi, svědci cestující různými rychlostmi ve vztahu k sobě by skutečně odhadli různé časy pro stejný výskyt. Zvažte následující scénář: Záblesk světla je vyslán dvěma svědkům, z nichž jeden se pohybuje směrem ke světlu a druhý, který cestuje rychlejší rychlostí v opačném směru světla. Oba diváci by zažili stejnou rychlost světla, přestože se pohybují velmi odlišnými rychlostmi a v opačných směrech. To by znamenalo, že oba vidí událost Flash, jako by se to stalo v jiném okamžiku než druhý, což je neuvěřitelné. Důvodem je skutečnost, že čas je definován vzdáleností, že se něco děřilo rychlostí, jakou se pohyboval. Přestože je rychlost světla stejná pro oba diváky, v důsledku rozdílu ve vzdálenosti je čas v tomto případě relativní vůči každému pozorovateli.
Kdyby byli oba svědci vybaveni hodinami, aby zaznamenali okamžik, kdy byl vyráběn puls světla, mohli by certifikovat dva odlišné načasování pro stejný výskyt. Kdo má tedy pravdu? V žádném z pohledu pozorovatelů; Čas je pro každý z jejich perspektiv relativní a jedinečný!
Protože je nemožné získat přesná měření částic, vědci spoléhají na koncept známý jako kvantový stav, aby se předpovědi.
Všechno ve vesmíru je tvořeno částicemi, jako jsou elektrony a fotony. Vědci se je snaží měřit a analyzovat jejich rychlost, aby pochopili více o vesmíru a jeho obyvatelích. Když se však pokusíte prozkoumat částice, uvidíte, že se chovají neobvyklým způsobem. Kupodivu, čím přesněji se pokusíte změřit umístění částice, tím nejistější se jeho rychlost stává; Naopak, čím přesněji se pokoušíte změřit jeho rychlost, tím méně je jeho poloha. Princip nejistoty je název danému tomuto jevu, který byl původně identifikován ve dvacátých letech. Důsledkem principu nejistoty bylo, že vědci byli nuceni najít jiné metody pohledu na částice, což je vedlo k tomu, aby se místo toho začaly dívat na kvantový stav částice. Kvantový stav částice je kombinací několika pravděpodobných potenciálních umístění a rychlostí částice.
Protože vědci nejsou schopni určit přesnou polohu nebo rychlost částice, musí zvážit řada možných míst a rychlosti, které mohou částice zabírat. Vědci sledují každé možné umístění, kde by mohla být částice, a poté si vybírají nejpravděpodobnější z nich, protože částice cestuje kolem. Vědci léčí částice, jako by to byly vlny, aby jim pomohly při určování. Protože částice může být v celé řadě různých míst současně, zdá se, že se ve svém vzhledu zdá sekvence kontinuálních oscilačních vln. Zvažte obrázek kusu vibračního vlákna. Když řetězec vibruje, bude obloukat a ponořit se přes řadu vrcholů a žlabů. Částice působí podobným způsobem, ale její potenciální trasa se skládá ze sekvence překrývajících se vln, které se všechny vyskytují současně.
Pozorování částic tímto způsobem pomáhá vědcům při určování toho, kde je s největší pravděpodobností nalezena částice. Nejpravděpodobnější umístění částic jsou takové, ve kterých se oblouky a vrcholy na četných vlnách shodují mezi sebou, zatímco nejméně pravděpodobná umístění částic jsou ty, ve kterých ne. Toto je označováno jako rušení a odhaluje, která umístění a rychlosti jsou s největší pravděpodobností, že vlna částic projde svou cestou.
Gravitace je důsledkem velkých věcí, které ohýbají strukturu prostoru podle jejich vůle.
Když se rozhlédnete kolem sebe, prohlížíte si svět ve třech dimenzích, což znamená, že můžete charakterizovat každou položku podle jeho výšky, šířky a měření hloubky. Skutečností zůstává, že existuje čtvrtá dimenze, ačkoli ten, který nevidíme: čas, který v kombinaci s ostatními třemi rozměry tvoří jev známý jako časoprostor. Vědci využívají tento čtyřrozměrný model časoprostoru k vysvětlení událostí, které se odehrávají napříč vesmírem. V souvislosti s časem a prostorem je událost cokoli, co se odehrává v určitém okamžiku. Výsledkem je, že při určování umístění události ve spojení s trojrozměrnými souřadnicemi vědci zahrnují čtvrtou souřadnici, která reprezentuje dobu výskytu. Aby se určilo umístění události, musí vědci vzít čas v úvahu, protože teorie relativity říká, že čas je relativní. Proto je to nezbytný prvek při definování povahy konkrétního incidentu.
Kombinace prostoru a času má pozoruhodný účinek na naše chápání gravitace, které se v důsledku toho dramaticky změnilo. Gravitace je důsledek velkých objektů ohýbání čas-čas kontinuum, jak je popsáno výše. Když velká hmota, jako je naše slunce, křivky, má vliv na změnu prostoru-čas. Zvažte následující scénář: Zvažte koncept prostoru jako deka, která je rozložena do ovzduší a je držena ve vzduchu. Pokud vložíte položku do středu deky, zakrývka bude křik a objekt se umyje trochu uprostřed deky. To je účinek toho, že obrovské věci mají na struktuře doby kosmického prostoru.
Další věci pak budou následovat tyto křivky ve space-čas, jak se pohybují mezi vesmírami. Důvodem je skutečnost, že určitá položka vždy volí nejkratší cestu mezi dvěma místy, což je oběžná oběžná dráha okolo většího objektu ve vesmíru. Když se podíváte znovu na deku, uvidíte něco. Vložení velké položky jako oranžová na deku a pak pokus o vrácení menší objektové minulosti bude mít za následek mramor po depresi, která zůstala za oranžovou. Gravitace pracuje stejným způsobem!
V případě smrti hvězdy s velkou hmotností se hvězda zhroutí do singularity známé jako černá díra.
Aby bylo možné generovat teplo a světlo, hvězdy potřebují obrovské množství energie během celého svého života. Tato energie však netrvá donekonečna; v konečném důsledku se vyčerpává sám a způsobuje smrt hvězdné hvězdy. Co se stane s hvězdou poté, co zemře, je určeno velikostí hvězdy. Když mohutná hvězda vyčerpá své energetické rezervy, něco mimořádného se stane: vznik černé díry. Vzhledem k tomu, že gravitační pole většiny velkých hvězd je tak mocné, může mít černá díra podobu. Je možné, aby hvězda využila svou energii, aby se zabránilo kolapsu tak dlouho, jak je stále naživu. Po nedostatku energie se hvězda již nemůže vzdorovat gravitaci a její rozpadající se tělo se nakonec zhroutí samo. Všechno je vykreslováno dovnitř singularity, která je nekonečně hustá, kulové místo, které nikde jinde ve vesmíru neexistuje. Tato singularita je označována jako černá díra.
Vesmírný čas se tak prudce otočí tak prudce jako důsledek gravitace černé díry, která i světlo je ohnutá podél jeho cesty. Nejen, že černá díra tahání ve všem ve svém okolí, ale také zabraňuje něco, co prochází určitou hranici kolem něj od útěku znovu: tento bod na žádný návrat je známý jako horizont události, a nic, ani světlo, které cestuje rychleji než cokoliv dalšího ve vesmíru, může uniknout zpět. Horizont události černé díry je definován jako bod, po kterém již nic neunikne. To představuje zajímavou otázku: protože černá díra absorbuje světlo a všechno ostatní, co prochází jejím horizontem události, jak můžeme říci, zda jsou opravdu tam ve vesmíru? Astronomové lov na černých děr tím, že sleduje gravitační dopad mají na cosmos, stejně jako X-paprsky vyzařované jejich interakcí s orbitovými hvězdami.
Například astronomové hledají hvězdy krouží tmavé a obrovské předměty, které mohou nebo nemusí být černé díry, aby se o nich dozvědět více. Jsou také na hlídce na X-paprsky a další vlny, které jsou často generovány hmotou, jak je vlečen do a vyrvat černou dírou. V jádru naší galaxie byl objeven ještě tajemnější zdroj radiového a infračerveného záření; tento zdroj se považuje za supermasivní černou díru.
Černé díry produkují záření, které by mohly způsobit, že se vypaří, nakonec způsobí jejich smrt.
Gravitační přitažlivost černé díry je tak silná, že jí ani není ani světlo uniknout. Je to důvod, proč by nic jiného nebylo schopno uniknout. Mysleli byste se však. Ve skutečnosti musí černé díry něco emitovat, aby se zabránilo porušení druhého pravidla termodynamiky. V univerzálním druhém vládě termodynamiky je uvedeno, že entropie nebo trend směrem k větší poruše vždy stoupá. A když entropie stoupá, musí se také zvýšit teplota. Dobrým ilustrací toho je způsob, jakým hasičský poker hoří po hotovi po oheň a vyzařuje záření ve formě tepla. Podle druhého pravidla termodynamiky, protože černé díry absorbují narušenou energii z kosmu, měla by entropie černé díry v důsledku toho stoupat. A v důsledku nárůstu entropie by měly být černé díry nuceny umožnit úniku tepla.
Ačkoli nic nemůže uniknout z horizontu události Black Hole, virtuální páry částic a antimetriky poblíž horizontu událostí to mohou udělat, protože druhý zákon termodynamiky je zachován v blízkosti horizontu události. Částice, které nelze pozorovat, ale jejichž dopady mohou být kvantifikovány, se označují jako virtuální částice. Jeden z členů páru má pozitivní energii, zatímco druhý má negativně nabitou energii. Vzhledem k síle gravitační přitažlivosti v černé díře může být do černé díry nasávána negativní částice a přitom poskytnout partnerovi částic dostatek energie, aby potenciálně unikl do vesmíru a byl propuštěn jako teplo. Je možné, aby černá díra vyzařovala záření tímto způsobem, což jí umožnilo poslouchat druhý termodynamiku.
Množství uvolněného záření je vyváženo množstvím negativního záření zataženého do černé díry černou dírou. Tento vnitřní příliv negativních částic má potenciál snížit hmotnost černé díry, dokud se nakonec neodpaří a nezemře. A pokud je hmota černé díry snížena na dostatečně minimální hodnotu, s největší pravděpodobností bude ukončit obrovskou konečnou explozi ekvivalentní miliony H-bomb.
Navzdory skutečnosti, že si nemůžeme být jisti, existují významné náznaky, že čas bude i nadále pochodovat dopředu.
Zvažte možnost, že se vesmír začal zmenšovat a čas se začal proudit dozadu. Jaké by to bylo být tam? Existuje možnost, že hodiny půjdou dozadu a cesta historie bude obrácena. Přestože vědci tuto možnost zcela nezamířili, tři významné náznaky naznačují, že čas se pohybuje výhradně vpřed. Termodynamická šipka času je počátečním náznakem, že čas v minulosti přechází z jednoho bodu do jiného bodu v budoucnosti. Podle druhého zákona o termodynamice má entropie - porucha uzavřeného systému - tendenci růst, jak čas postupuje v každém uzavřeném systému. To znamená, že náchylnost k růstu poruchy může být použita k měření plynutí času.
V případě poháru, který náhodou spadne ze stolu a zlomí, byl řád narušen a entropie vzrostla. Protože rozbitý pohár se nikdy spontánně sjednotí a posílí jeho pořadí, můžeme dojít k závěru, že čas se postupuje pouze vpřed. Rozbitý pohár a termodynamická šipka času jsou jak prvky druhého indikátoru dopředného času, který je ovládán pamětí a je také reprezentován psychologickou šipkou času. Když si můžete vzpomenout na pohár, který je na stole poté, co byl rozbitý, nebudete si moci „vzpomenout“ na jeho budoucí umístění na podlaze, zatímco to bylo ještě na stole, než byl rozbit. Třetí náznak, kosmologická šipka času, se týká expanze kosmu a odpovídá naší zkušenosti s termodynamickou šipkou času a také růstu našich znalostí. Důvodem je skutečnost, že entropie stoupá, jak se kosmos rozšiřuje.
Po dosažení určitého času může chaos ve vesmíru způsobit zmenšení vesmíru, čímž se zvrátí směr času v kosmické šipce času. Nevědili bychom si toho, protože inteligentní stvoření mohou žít pouze v prostředí, kde se chaos zvyšuje. Důvodem je to, že lidé závisí na procesu entropie přeměnit naše jídlo na použitelnou formu energie. Z tohoto důvodu budeme i nadále vnímat kosmickou šipku času, jak se pohybuje vpřed, pokud budeme naživu.
Kromě gravitace jsou ve vesmíru tři základní síly. Jedná se o: přitažlivost, přitažlivost a přitažlivost.
Existují ve vesmíru nějaké konkrétní síly? Většina lidí bude obeznámena pouze s jednou z těchto sil: gravitace, což je síla, která přitahuje věci navzájem a což je pociťováno tak, že nás Gravitace země přitáhne na její povrch. Na druhé straně většina lidí si není vědoma, že na nejmenších částicích fungují skutečně další tři síly. Když se magnet drží na lednici nebo když dobíjete svůj mobilní telefon, zažíváte elektromagnetickou sílu, která je první z těchto sil. Má vliv na všechny nabité částice, včetně jako elektrony a kvarky, jakož i na jejich elektrické náboje.
Magnety mají severní a jižní póly, které mohou přitahovat nebo odrazit jiné magnety. Pozitivně nabité částice přitahují negativní částice a odtlačují jiné pozitivní částice a naopak. Elektromagnetická síla je reprezentována severní a jižní póly magnetu. Tato síla je výrazně silnější než gravitace a má mnohem větší vliv na atomové úrovni než gravitace. Například elektromagnetická síla způsobuje, že elektron zakrývá kolem jádra atomu v kruhovém pohybu. Druhým druhem jaderné síly je slabá jaderná síla, která pracuje na všech částicích, které tvoří hmotu a jsou zodpovědné za výrobu radioaktivity. Tato síla je označována jako „slabá“, protože částice, které ji transportují, mohou vyvíjet sílu pouze na krátkou vzdálenost, a proto si vydělávají jméno. Kvůli rostoucí intenzitě slabé jaderné síly při vyšší energii nakonec překonává intenzitu elektromagnetické síly.
Je to třetí druh jaderné síly, která drží protony a neutrony pohromadě v jádru atomu a také menší kvarky obsažené uvnitř protonů a neutronů dohromady. Silná jaderná síla, na rozdíl od elektromagnetické síly a slabé jaderné síly, se stává slabší se zvyšováním energie částice. Během období velmi vysoké energie, označované jako velkolepá energie sjednocení, se elektromagnetická síla stává silnější a slabá jaderná síla se stává slabší, zatímco silná jaderná síla je slabší. V tu chvíli všechny tři síly dosahují stejné síly a sloučí se dohromady, aby vytvořily různé aspekty jedné síly: síla, která mohla mít podle určitých teorií roli při tvorbě vesmíru.
Navzdory skutečnosti, že vědci si myslí, že vesmír začal velkým třeskem, jsou nejasné přesné okolnosti, jak k tomu došlo.
Drtivá většina vědců si myslí, že čas začal s velkým třeskem - okamžikem, kdy vesmír přešel z nekonečně hustého stavu na rychle se rozšiřující entitu, která se dodnes rozšiřuje .... ačkoli bylo navrženo různé hypotézy, které vysvětlily, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětlit, jak vysvětluje různé hypotézy. Mohlo by dojít k takové masivní rozšíření vesmíru, vědci si stále nejsou jisti, jak k velkému třesku došlo. Horký model Big Bang původu vesmíru je nejvíce obecně přijímanou hypotézou původu vesmíru. Podle této hypotézy začalo kosmos velikostí nuly a byl nekonečně horký a hustý. Během velkého třesku se rozšířil a jak rostl, teplota vesmíru klesla, když se teplo rozptýlilo přes vesmír. Většina složek, které dnes existují ve vesmíru, byla vytvořena během prvních několika hodin kosmické expanze.
Vzhledem k gravitaci, jak se vesmír nadále rozšiřoval, začaly se střídat hustší oblasti rozšiřující se hmoty, což vedlo k tvorbě galaxií. Uvnitř těchto nově vytvořených galaxií stlačené mraky vodíkových a heliových plynů, což způsobuje expanzi vesmíru. Jejich atomy střety vyvolaly jaderné fúzní události, které měly za následek vytvoření hvězd. V následujících letech, když tyto hvězdy zahynuly a improdovaly, spustily masivní hvězdný výbuchy, které do vesmíru vyloučily ještě více prvků. Výsledkem bylo, že nové hvězdy a planety byly vytvořeny ze surovin dodávaných velkým třeskem. Navzdory skutečnosti, že se jedná o široce uznávaný model velkého třesku a začátku času, není to jediný.
Inflační model je další další možností, kterou je třeba zvážit. V tomto scénáři se navrhuje, že energie raného vesmíru byla tak nesmírně velká, že silné stránky silné jaderné síly, slabá jaderná síla a elektromagnetická síla byly stejné intenzitou. Jak vesmír vzrostl, tyto tři síly se však začaly výrazně lišit v jejich relativní intenzitě. V důsledku oddělení sil bylo uvolněno obrovské množství energie. Výsledkem by byl anti-gravitační účinek, což by přinutilo Cosmos rychle a rychle se zvyšujícím tempem.
Obecná relativita a kvantová fyzika nebyla fyzici sladěna.
Rozvoj dvou hlavních myšlenek vyplynul z snahy vědců lépe porozumět a vysvětlit vesmír. Základním konceptem fyziky je obecná relativita, která se týká velmi velkých jevů ve vesmíru: gravitace. Jednou z nejvíce fascinujících větví vědy je kvantová fyzika, která se zabývá některými z nejmenších věcí ve vesmíru, které je člověku známé: subatomické částice menší než atomy. Zatímco obě teorie nabízejí cenné poznatky, existují významné nesrovnalosti mezi tím, co předpovídá rovnice kvantové fyziky a tím, co předpovídá a vidí obecnou relativitu, navzdory skutečnosti, že obě teorie jsou správné. To znamená, že v této době neexistuje způsob, jak je všechny kombinovat do jediné komplexní sjednocené teorie všeho.
Tam je problém s kombinací těchto dvou teorií, protože mnoho z rovnic použitých v kvantové fyzice má za následek zdánlivě nemožné nekonečné hodnoty, které ztěžuje kombinovat dvě teorie. Vezměme si například skutečnost, že rovnice doby kosmického času předpovídají, že křivka doby kosmického prostoru je nekonečná, což se ukázalo jako nesprávné postřehením. Pokusy jsou prováděny vědci k přidání další infinity do rovnice, aby zrušení těchto infinit. Je politováníhodné, že to omezuje přesnost, s níž vědci mohou předpovídat budoucnost. Z toho vyplývá, že spíše než využití kvantové fyziky rovnic na předpovědi počtu výskytů, je nezbytné zahrnout události samotné a upravit rovnice, aby se jim fit! Ve druhé, související záležitost, kvantová teorie navrhuje, aby všechny prázdné místo v kosmu je tvořena virtuální páry částic a antičástic, které je nekonzistentní s realitou.
Přítomnost těchto virtuálních párování, na druhé straně, vytváří problémy pro obecnou teorii relativity. Důvodem je skutečnost, že kosmos má neomezené množství prázdných prostor, a energie těchto párování by tedy měla mít nekonečnou spotřebu energie. To je znepokojující, protože Einstein je slavný rovnice E=mc2 vyplývá, že hmotnost položky je rovna její energii, což je falešný předpoklad. V důsledku toho by neomezená energie těchto virtuálních částic znamenala, že by i ony měly nekonečnou hmotnost. Pokud by byla neomezená masa, celý vesmír by se zhroutil pod silnou gravitační atrakcí slunce, což vedlo k vytvoření jediné černé díry.
Souhrn na konci
Mnozí lidé jsou vypnuli fyzikou, protože ji považují za nepřístupnou říši dlouhých rovnic a komplikovaných nápadů. Toto je primární sdělení předávaný těmito poznámkami: To platí pro určitý stupeň, ale ne zcela. Nekomplice fyziky by však neměla odradit ty z nás, kteří nejsou odborníky, aby porozuměli tomu, jak a proč Vesmír funguje. Existuje mnoho pravidel a předpisů, které nám pomáhají v našem úsilí pochopit tajemství našeho světa a naše místo v něm. Pravidla a pravidla, která jsou pro většinu z nás pochopitelná. A jakmile pochopíme jejich význam, můžeme začít pohlížet na svět jiným způsobem.
Buy Book-A Brief History of Time by Stephen Hawking
Zapsáno BrookPad Tým založený na stručné historii času Stephenem Hawkingem