Sommes-nous pensé, au moment de la naissance de l'univers, le temps est déjà en existence?
Dans la technologie d'aujourd'hui, lorsque nous nous concentrons sur l'étude de l'univers, basé sur la théorie scientifique, nous pouvons être sûr que l'univers est pas statique depuis les temps anciens, mais peu à peu développé dans la configuration d'aujourd'hui plus d'un milliard d'années d'histoire cosmique. En étude d'observation dans la plage de distance de l'univers, nous pouvons en déduire ce que le début de l'univers et la façon dont il a évolué dans l'apparence d'aujourd'hui.
Quand on pense à l'origine de l'univers, se poser une question fondamentale: il y a un demi-siècle, les scientifiques ont pour la première fois arriver à une explosion d'inférence brute, ce qui a conduit à l'univers d'aujourd'hui « Il vient tout de,? » l'impression qu'elle a son origine dans un état dense à chaud il y a 13,8 milliards d'années. Mais dans le processus, nous explorons le point de départ dans le temps, nous savons déjà que le temps ne démarre pas dans le Big Bang. En effet, le temps peut tout simplement pas commencer.
Après le Big Bang, l'univers est la distribution presque complètement uniforme, plein de matière, d'énergie et de rayonnement, et dans un état d'expansion rapide. Au fil du temps, produit non seulement l'univers, l'atome, les clusters et les galaxies, les étoiles et les galaxies se sont formées un grand état continu et étendu plus tard et les températures froides. Aucune autre chose peut être comparé, mais l'univers ne nous dit pas toute son histoire, y compris (en particulier) est né le début de l'univers. (NASA Goddard Space Flight Center)
Quand on pense à des choses dans le monde, ils apporteront généralement des êtres humains de la pensée logique. Si nous voulons connaître l'origine du Big Bang, nous ferons de notre mieux pour utiliser la terminologie professionnelle pour le décrire, le raisonnement est ce qui a conduit à la Big Bang et de construire l'univers. Nous sommes constamment à la recherche de preuves pour nous aider à comprendre l'origine du Big Bang. Après tout, c'est à l'origine de toutes choses: le Big Bang a donné tout un début.
Mais l'univers a un début cette hypothèse peut être incorrecte. Pendant une longue période de temps, nous ne savons pas si cette hypothèse est correcte. Que ce soit l'origine de l'univers, ou ce qui n'existait pas auparavant? Ou l'univers est immortel éternelle? Comme une extension indéfinie aux extrémités de la ligne? Ou, il est également possible que notre univers circule constamment, comme la circonférence d'un cercle de ad infinitum infini.
Durée de l'univers, il y a trois façons possibles que le temps dans le passé et le futur sont toujours dans l'univers, si l'on pousse vers le bas trouvera le temps existe que pour une période de temps limitée, et le temps est cyclique, la continuera à répéter, il n'y a pas de points de début et de fin. Big Bang semble nous fournir une réponse à temps, mais il a été remplacé plus tard, ce qui rend l'origine du temps et plongé dans l'incertitude. (Ethan Siegel)
De temps en temps, il y a beaucoup de théories contradictoires de cohérence avec les résultats observés que nous avons obtenus.
1. un univers en constante expansion peut être dérivé d'une singularité - un phénomène dans l'espace - tout l'espace et le temps ont émergé d'une singularité.
2. L'expansion continue de l'univers se rétrécit maintenant comme il l'a été, et réduire à nouveau, montrant la sortie de l'oscillation arrière (univers oscillant)
3. Enfin, l'expansion de l'univers est susceptible de rester un Etat hors du temps, qui est l'univers dans le passé, le présent et futur sera une expansion continue, l'univers va produire du nouveau matériel pour maintenir en permanence une densité constante.
Ces trois exemples représentent les trois principales perspectives: l'univers est née dans un point de départ, l'univers est cyclique dans la nature, ou l'univers est toujours immortel. Cependant, dans les années 1960, les scientifiques ont découvert un faible rayonnement micro-ondes de niveau d'énergie couvert tout le ciel, en changeant la spéculation précédente.
Les observations initiales Penzias et Wilson, revêtement d'argent émis un certain rayonnement astrophysique (centre d'irradiation), mais dans la surface d'argent du canal, il est presque rayonnement d'arrière-plan parfaite et uniforme. Elle a été mesurée, et la température de ce spectre de rayonnement prévue pour grande explosion étonnamment uniforme. (NASA / WMAP (l'équipe de recherche WMAP))
Ce rayonnement dans toutes les directions et partout est le même ordre de grandeur. Sa température de quelques degrés seulement au-dessus du zéro absolu, qui est le début de l'univers dense état chaud et plus tard avec l'expansion de refroidissement progressivement la même.
Le développement et l'émergence de la science de haute technologie et de la technologie a apporté des données plus précises, nous savons que ce genre de rayonnement a un spectre spécial: noir presque parfait. Blackbody est complètement absorber le rayonnement extérieur et la sortie de l'absorbeur de rayonnement thermique spécifique. Si l'univers ne change pas son entropie dans le processus d'expansion et de refroidissement (à savoir, dans des conditions adiabatiques), à partir d'un spectre de corps noir est encore refroidir vers le bas même en gras. Ce rayonnement et le Big Bang à la même période des ondes lumineuses gauche, mais la lumière réfléchie par les étoiles ne sont pas compatibles avec le vieillissement.
Nous pensons que le Big Bang rayonnement résiduel dispersé les ondes lumineuses de toutes les directions dans l'univers entier. Cette température de rayonnement légèrement au-dessus du zéro absolu, dans l'ordre est le même partout, et en ligne avec un parfait spectre de corps noir. Ces prédictions ont été confirmées par l'incroyable, ce qui élimine la théorie de l'état d'équilibre alternatif et d'autres théories de la faisabilité. (NASA / Goddard Space Flight Center / Cosmic Background Explorer (majeure), Princeton Group, 1966 (encadré))
Selon la théorie du Big Bang, l'univers a une température plus élevée, une plus grande densité et plus uniforme, le volume est également plus petit. Certaines caractéristiques de l'univers que nous voyons aujourd'hui est parce qu'il a été constamment étendu sur une longue période de temps, refroidi et soumis à l'influence de la gravité. Etant donné que la longueur d'onde du rayonnement également étiré avec l'expansion de l'univers, la longueur d'onde de rayonnement plus petit volume univers plus courte, plusieurs moyens d'énergie contenue dans celui-ci, une température plus élevée.
il y a des milliards d'années, la température de l'univers était très élevé que même des atomes neutres ne peuvent pas former l'explosion. Même avant cela, puisque l'énergie de rayonnement micro-onde résiduelle est suffisante, qui peut dominer chaque substance il y a beaucoup d'énergie dans l'univers. Même dans les premiers temps, l'explosion rapide de la scission du noyau atomique, le temps de se déplacer vers l'avant, ne peut même produire un protons et de neutrons stables.
L'univers en expansion peut être l'histoire détectée également inclus ce qui est connu comme état dense chaud pendant le big bang, et le cadre de la formation ultérieure et la croissance. Un ensemble complet de données, y compris les observations des éléments lumineux et l'arrière-plan cosmologique indiquent que le Big Bang est le point de départ de tout ce que nous voyons. Avec l'expansion de l'univers, dans lequel la température est progressivement refroidi, les ions générés, des atomes neutres, des molécules ou même, les nuages de gaz, des étoiles, des galaxies éventuellement formés. (NASA / CXC / M. WEISS)
Si nous avons été de retour spéculer jusqu'à ce que l'état a une haute température capricieuse, haute densité et la distance minimale est atteinte, vous pouvez savoir intuitivement que ce qui est presque vrai début de l'univers. Si vous repoussez le temps autant que possible, la composition de l'univers que nous voyons aujourd'hui tout l'espace sera compressé dans une singularité
Maintenant, si vous vivez dans ces conditions extrêmes, toute la matière et de l'énergie dans l'univers d'aujourd'hui sont compressés à un petit espace suffisant, les lois de la physique seront brisés. Vous pouvez essayer de calculer ses différentes propriétés, mais seulement pour obtenir des réponses ridicules. Nous décrivons donc singularites: un temps et l'espace qui n'a pas de sens « point ». Si vous début des calculs mathématiques, pointeront surprenant est qu'il doit y avoir, peu importe quel univers dominé type d'énergie matériel.
échelle cosmique de l'axe des ordonnées de l'axe des abscisses est fonction du temps. Si une substance est un univers (rouge), ou d'un rayonnement (bleu) ou par la composante énergie inhérente dans l'espace (jaune), le temps de poussée, la taille de l'univers serait progressivement réduite à zéro. (Ethan Siegel)
Nous pensons que la gravitation domine l'univers - la théorie d'Einstein de la relativité générale - mais il n'y a pas de point dans le rôle étrange. La théorie de la relativité est une description de la théorie de l'espace et du temps. Mais dans la singularité, les dimensions de l'espace et le temps existent. Ensuite, poser des questions telles que « Qu'est-il arrivé avant le début du temps », juste au moment où il n'y a pas d'espace pour demander: « Où dois-je » des questions comme sens.
En fait, beaucoup de gens, y compris Davies Paul Davies (Paul) ont présenté ce point de vue, affirmant que le Big Bang est le point de départ. Bien sûr, si vous vous en tenez à la Big Bang est le commencement du temps, cela est inutile répétition. Mais la chose intéressante est que nous savons déjà le point de départ du Big Bang est pas le temps. Étant donné que notre univers était des mesures modernes, détaillées, nous savons que les spéculations sur la singularité doit être faux.
fond cosmologique est incandescence résiduelle du big bang, mais pas uniforme, quelques défauts mineurs, les températures sont des centaines Les fluctuations entre (Kelvin) K. Il joue un rôle important dans la croissance après la gravité, et le début de l'univers et la taille de l'univers sont maintenant seulement moins portion de 0,01% ne sont pas uniformes. Planck a été de détecter et de calculer une plage de fluctuation plus précise, et révèle même l'influence des neutrinos cosmiques sur elle. La nature de ces fluctuations est manifeste que l'expansion observée de l'univers dans une plage. (Agence spatiale européenne et la collaboration Planck)
En particulier, nous avons observé précédemment existant rayonnement de la chaleur résiduelle d'un état densifié, dans lequel l'amplitude du mode de fluctuation et de nous fournir une foule d'informations relatives aux propriétés importantes de l'univers. Nous avons appris de la matière noire et la matière normale (protons, neutrons et électrons) dans le nombre de présents espèces. Ces données nous aident mesurer la courbure spatiale de l'univers, la matière noire et le rôle des neutrinos.
Cependant, ces données nous dit aussi quelque chose de très important, mais souvent négligé chose: la naissance de l'univers primitif, l'existence de la température maximale. Les données de l'WMAP (WMAP) et Planck, la température est plus élevée que ne l'univers par 1.029 Kelvin. Ce chiffre est énorme, mais il est équivalent à la singularité de température requise 1000 fois plus petite.
En théorie, nous avons toute l'histoire de l'univers a été très compréhensif, mais cela est seulement une analyse qualitative. Nous avons identifié différents états en observant l'univers jamais existé, comme le temps de formation des premières étoiles et galaxies, ainsi que la façon dont l'univers élargi au fil du temps, nous en sommes venus à prendre une réelle compréhension de notre univers. Laissant les restes d'une partie de l'expansion de l'univers de l'état avant le Big Bang, qui offre un moyen unique pour nous d'examiner l'histoire de l'univers. (NICOLE RAGER FULLER / National Science Foundation)
Les processus physiques de la nature unique de l'Univers avait des traces d'étude pour nous d'ouvrir une fenêtre. Non seulement ils nous ont dit que le Big Bang ne peut pas être directement extrapolée contre singularité, montrent la présence de l'état de l'univers avant le Big Bang: une période de période cosmique de l'inflation.
Dans le processus de montée subite, l'univers intérieur il y a une énorme énergie, conduit à une expansion rapide de l'univers, son taux d'expansion de la croissance exponentielle. Cette période de boom a eu lieu avant le Big Bang, à condition que les conditions pour le développement initial de l'univers, et a laissé un certain nombre de caractéristiques uniques pour les gens à découvrir, mais avant l'exploration, il y a eu des théories prédisent l'existence de ces caractéristiques. Du point de vue des données, cette période de boom a été un énorme succès.
Les fluctuations quantiques générés dans la rampe lors de l'étirage de l'univers, et lorsque la flèche est à l'arrêt, ils deviennent des fluctuations de densité. Qui enjambe un cours d'eau longue, conduisant à des variations de température structure à grande échelle de l'univers d'aujourd'hui, ainsi que l'arrière-plan cosmologique. Ces prévisions des preuves solides de l'efficacité du mécanisme de réglage fin, et a confirmé cette période de boom est à l'origine de la théorie du Big Bang du nouveau grand. (E. SIEGEL, AVEC DES IMAGES DÉRIVÉS DE ESA / PLANCK et le DOE / NASA / NSF INTERAGENCE GROUPE DE TRAVAIL SUR LA RECHERCHE CMB)
Mais ce fut un départ de notre vision pour le début de l'univers. La figure I montre un développement à l'échelle cosmique au fil du temps dans ce qui précède. Goes graphique montre que si l'univers est composé de matière au début (rouge), le rayonnement (bleu) ou l'espace lui-même (comme période de boom, jaune) conduit le cas, quelle est la voie de l'expansion sera différent. Mais je ne montre pas à vous tous de ce tableau.
Vous voyez, je l'ai laissé de côté une partie du contenu de la carte originale, qui coupe la ligne de temps avant et limité. En d'autres termes, je coupe la ligne de temps avant qu'il n'atteigne zéro. Si nous continuons à pousser la courbe anti-matière et le rayonnement va en effet devenir une singularité à t = 0 sur ce point dans le temps. C'est ce que nous avons proposé à l'origine basé sur cette idée du Big Bang. Mais la montée dans l'univers, sa taille ne peut asymptotiquement zéro, mais jamais atteindre zéro. Que ce soit dans un temps particulier t = 0, ou à tout moment plus tôt, peu importe combien de temps les inverseurs de poussée.
Lignes bleues et rouges représentent la vision traditionnelle du Big Bang, dans ce cas, t = 0 est le point de départ de toutes choses, y compris l'espace lui-même. Mais imaginez (jaune) montée en flèche dans l'univers, nous ne pouvons pas pousser une singularité - qui existe dans l'espace va entrer dans un état étrange, bien au contraire, si le temps sera repoussé indéfiniment, nous ne recevons l'échelle de l'univers était tout petites réponses. Hartle - condition limite Hawking sans Borde-Guth-Vilenkin théorie a exprimé des doutes sur la durée de cet état, mais les deux théories ne sont pas nécessairement correctes. (Ethan Siegel)
Comme autre grande découverte de la communauté scientifique, cette théorie fait les scientifiques ont fait un certain nombre de questions intéressantes, notamment:
1. Cet état est montée en flèche soutenue il? Nous ne savons pas si l'univers partout au même rythme montée en flèche, ou si elle a continué à déferler pendant une longue période de temps. Taux d'inflation de l'univers tout le temps que l'évolution rapide du taux d'expansion si différents endroits sont également différents, il peut aussi avoir des propriétés que nous observons maintenant.
2. Au fil du temps en arrière, que ce soit montée en flèche pour toujours? De toute évidence, il pourrait y avoir une montée subite dans l'état éternel, nous croyons que dans certains domaines, il ne sera pas le gros bout bang, mais restera toujours dans l'avenir. Mais il y a aussi la possibilité de l'existence éternelle dans le passé? Nous devons tenir compte du fait que rien ne l'empêcherait étend cette possibilité.
3. La même chose est montée en flèche et la croissance exponentielle de l'énergie sombre il y a une connexion? Bien que la taille et l'ampleur est différente, mais le boom du début de l'univers, la matière sombre et plus tard, à la fois l'expansion exponentielle de l'univers. Que ces deux phases ont le cas échéant, et à l'expansion future de l'univers renforcera et rajeuni, comme une sorte de cycle cosmique?
L'énergie noire fera évoluer le futur dans un regard différent. Rester la force même ou une augmentation (devenue une déchirure majeure) peut provoquer l'univers pour restaurer la vitalité, au contraire, si la contraction de l'univers conduira à l'effondrement de la grande chute. Dans l'un de ces deux scénarios envisagés, le temps de cycle peut être, mais si les deux ne sont pas correctes, donc une fois que le temps est limité ou illimité (NASA / CXC / M.Weiss)
Selon nos observations actuelles, nous ne savons pas la réponse à toutes les questions ci-dessus. Dans notre univers est seule gamme observée de l'information sur la dernière période de croissance de 10 à 30 secondes. Tout cela est arrivé avant - nous dire comment inclure une montée subite est commencé, ou quelle est sa durée - nous pouvons observer dans la nature sera effacé lui-même montée subite.
En théorie, notre situation est pas beaucoup mieux. théorie Borde-Guth-Vilenkin nous dit que si le temps est assez long pour repousser, vous trouverez tous les points de l'univers seront fusionnés ensemble, alors que l'inflation ne peut pas représenter un espace temps complet. il ne représente que nos règles physiques actuelles ne décrivent pas avec précision les premiers stades de l'univers, mais cela ne signifie pas nécessairement l'état montée en flèche ne va pas durer éternellement.
Trois possibilités de temps dans le mode de fonctionnement comprend le temps de l'univers, il y a eu dans le passé et l'avenir, si nous spéculons en arrière, vous trouverez le temps existe que pour une période de temps limitée, ou le temps est constamment des cycles répétés, sans commencement ni fin. Nous ne pouvons pas maintenant obtenir assez d'informations de l'univers pour trouver la bonne réponse de ces possibilités. (Ethan Siegel)
Même si nous aurions pu être dans l'histoire cosmique qui remonte aux premiers jours du Big Bang, le temps est de savoir comment (ou si) le début ne peut pas savoir. Plus loin, jusqu'à la fin de l'univers montent en flèche, nous pouvons savoir que le Big Bang viennent et comment commencer, mais nous avons rien observé à voir avec ce qui est arrivé avant cette information. Le dernier moment de l'inflation cosmique est la fin de nos connaissances.
Nous vous proposons trois vues principales sur la façon dont le temps est le début - que le temps existera toujours, existe que le temps était pour une période de temps limitée, le temps est itératif - après des milliers d'années plus tard, on n'a pas plus de réponses de un pas en avant. le temps est si limité ou illimité, ou circule dans notre univers observable, nous ne pouvons pas obtenir suffisamment d'informations pour répondre à cette question. À moins de trouver une nouvelle façon de pouvoir obtenir des informations sur cette profondeur, il y a jugement, sinon la réponse sera toujours au-delà de nos limites connues.
Auteur: Ethan Siegel
FY: Xing Yan
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