Онтологические аспекты некоторых космологических моделей. Онтологические проблемы планковской космологии

Современная космология началась с создания общей теории относительности (ОТО). Эйнштейн подобно Ньютону решил применить ОТО ко Вселенной, в результате получилась первая релятивистская космологическая модель Вселенной. Она называлась цилиндрической (4х-мерный). Три принципа: однородность, изотропность и стационарность.

Существуют разные космологические модели. Первая – цилиндрическая. Вторая – Большой Взрыв. Третья – модель Вечной Вселенной. Четвертый вариант – почти цилиндр, только лежащий на боку: Вселенная движется во времени по замкнутому циклу. И еще ряд сценариев, основанных на квантовой теории гравитации, квантовой космологии и т.д.

Сингулярное состояние. В этом состоянии значение физических величин либо ноль, либо бесконечность. Планк в 1900-м году открыл квант действия и ввел постоянную величину Планка, скомбинировал постоянную планка, скорость света и гравитационную постояннуюи получил все измеримые основные физ. величины: расстояние (планковское), время, энергию, плотность, они определяют фундаментальный уровень, на котором будет происходитьи объединение всех взаимодействий, и построение единой теории, и выяснение, как возникла Вселенная и т.д. Самый главный онтологический вопрос: существуют ли расстояния меньше планковской длины? Линде: «Планковский масштаб – это, конечно, вещи серьезные, но есть размеры и меньше этого масштаба. Размеры-то есть, но вот линейки и часы начинают вести себя очень плохо на этих масштабах. Линейки начинают искривляться, часы отставать и т.д.».

Чтобы производить эксперименты с планковскими энергиями, необходимо построить ускоритель, размеры которого будут сопоставимы с размерами галактики.

Как скомбинировать квантовую механику, которая в плоском пространстве-времени и на его фоне описывает все явление и ОТО, в которой само пространство и время становятся динамическими величинами. Два самых перспективных варианта на построение т еории квантовой гравитации это петлевая квантовая гравитация и теория суперструн. Первая теория имеет интересные онтологические представления. В петлевой гравитации существуют некие петли, которые предлагается рассматривать, как своего рода некие силовые линии, в итоге предлагается все описывать в виде графов. Ребрам графа можно приписать некую площадь, которую можно связать со спином, в вершинах находятся объемы. Получается чисто геометрическая физическая теория. Сторонники этой теории считают, что никаких новых принципов, понятий или представлений не нужно, чтобы создать теорию квантовой гравитации – достаточно квантовой механики и ОТО.

Струна - одномерный физический объект планковского масштаба длины. Суперструны обладают суперсимметрией. Различные моды колебаний суперструны соответствуют различным частицам. ТСС - теория с фоновой зависимостью, т.е. струны находятся в независимо существующем пространстве-времени, в котором могут передвигаться. Вайнберг про струны: «это некие надрезы на гладкой ткани пространства»

Один из авторов - итальянец Венециано, создал модель «предвзрывного сценария». Существовала ли Вселенная до сингулярности или все началось именно на этом уровне? Космологическая стрела времени утверждает, что само время стало течь только с возникновением Вселенной и после того, как она стала расширяться. Согласно предвзрывному сценарию, Вселенная всегда была практически бесконечно большой, очень холодной и почти пустой. Считается, что наиболее правильной космологической теорией является теория раздувающейся Вселенной, так называемая, теория инфляционной Вселенной. Считается, что в очень малый период совсем вскоре после возникновения вселенной произошел фазовый переход, и от единого очень симметричного состояния отделилась гравитация. Все остальные представляли некое единое взаимодействие: теория Великого объединения. А дальше очень быстро Вселенная раздулась до размеров в миллион раз больше наблюдаемого размера Вселенной. Когда космологам задают вопрос, что это за реальность, изменяющаяся во столько раз за такое время, они отвечают: это нефизический процесс – это расширяется само пространство, здесь могут быть любые скорости.

Существует Метавселенная, в которой возникают Минивселенные. Одна из таких Минивселенных – наша наблюдаемая Вселенная.

В конце прошлого века было сделано следующее фундаментальное открытие: наша Вселенная расширяется ускоренно.

Вселенные в этой модели появляются из черных дыр: все, что происходит внутри черной дыры – либо ее взрыв, либо какое-то внутреннее расширение пространства и времени, это наша Вселенная.

Теория суперструн: могут существовать не только одномерные объектыструны, но и двухмерные и трехмерные (браны). Одиннадцатимерное пространство, в котором четыре остаются наблюдаемыми, а семь – компактифицированные, т.е. свернутые до планковского размера. Браны могут соударяться. Момент соударения и называется Большим Взрывом.