Jump to content
Planeta.Ge

პრობლემები ეკლესიაში


Recommended Posts

იმპერიალიზმი კი სსხვათაშორის სახელმწიფომ წარმოშვა.. რელიგია კი სახელმწიფოს (ხალხის მართვის) ერთერთი ძლიერი იარაღია.. Edited by Shaten
ლინკი
სოციალურ ქსელებში გაზიარება

იმპერიალიზმი კი სსხვათაშორის სახელმწიფომ წარმოშვა.. რელიგია კი სახელმწიფოს (ხალხის მართვის) ერთერთი ძლიერი იარაღია..

 

კომუნიზმი ურელიგიოდ ვერ არსებობდა? თან პირიქით ებრძოდა კიდეც, მაგაზე დიდი იმპერიალიზმი რაღა გინდა მეტი :))

ლინკი
სოციალურ ქსელებში გაზიარება

კომუნიზმი ურელიგიოდ ვერ არსებობდა? თან პირიქით ებრძოდა კიდეც, მაგაზე დიდი იმპერიალიზმი რაღა გინდა მეტი :))

მერე ქრისტიანულ მოძღვრებებზე არ იყო (ძირითადად) მათი იდეა დაფუძნებული..?? უბრალოდ ქრისტე ლენინად გადააკეთეს.. :brr:

Edited by Shaten
ლინკი
სოციალურ ქსელებში გაზიარება

აბსოლუტურად მართალი ხარ შატენ! :) :love :bye:

რელიგია არის უდიდესი სიბრიყვე და სისაძაგლე! :love

ლინკი
სოციალურ ქსელებში გაზიარება

პირადად მე მჯერა აი ამის:

კვანტური მექანიკა (ტალღური მექანიკა) — თეორია, რომელიც ადგენს მიკრონაწილაკებისა (ელემენტარული ნაწილაკების, ატომების,მოლეკულების, ატომთა ბირთვების) და მათი სისტემების (მაგ., კრისტალების) აღწერის ხერხებსა და მოძრაობის კანონებს, აგრეთვე ნაწილაკებისა და სისტემებისათვის დამახასიათებელ სიდიდეთა კავშირს მაკროსკოპული ცდის დროს უშუალოდ გაზომილ ფიზიკურ სიდიდეებთან.

კვანტური მექანიკა ცნებათა სისტემის და მისი ადეკვატური მათემატიკური აპარატის სინთეზია, რომელიც აუცილებელია და საკმარისი შესაბამისი ფიზიკური სისტემების და მათი მოძრაობის დამახასიათებელი ყველა დამზერადი სიდიდის აღწერისათვის. კვანტური მექანიკის კანონები ნივთიერების აგებულების შესახებ მეცნიერებათა ქვაკუთხედს წარმოადგენენ. ამ კანონებით აიხსნა ატომების და ატომბირთვების აგებულება, გაირკვა ქიმიური ბმის ბუნება, გასაგები გახდა, თუ რა კანონზომიერება განსაზღვრავს ელემენტთა პერიოდულ სისტემაში ელემენტების განლაგებას. რადგან ნივთიერების მაკროსკოპულ თვისებებს მისი შემადგენელი ნაწილაკების მოძრაობა და ურთიერთქმედება განსაზღვრავს, ამიტომ კვანტური მექანიკის კანონები ხშირად მაკროსკოპული მოვლენების ასახსნელად გამოიყენება. მყარი სხეულების (ლითონების, ნახევარგამტარების,დიელექტრიკების) თეორიას და მის მრავალრიცხოვან გამოყენებას საფუძვლად უდევს კვანტური მექანიკის კანონები. მხოლოდ მათ ნიადაგზე შეიქმნა ნივთიერების მაგნიტური თვისებების თანმიმდევრული თეორია. კვანტურმა მექანიკამ კლასიკური სტატისტიკური ფიზიკის პარადოქსები ახსნა. ზეგამტარობა და ზედენადობა მაკროსკოპულ კვანტურ ეფექტებს წარმოადგენენ. კვანტური მექანიკა ასტროფიზიკის მძლავრი იარაღია. კვანტური მექანიკის კანონები განსაზღვრავენვარსკვლავებში თერმობირთვული რეაქციების მსვლელობას, ხსნიან ნეიტრონული ვარსკვლავებისწარმოშობის და მომდევნო ევოლუციის პროცესებს, და ა. შ. XX საუკუნის უდიდესი ტექნიკური მიღწევები კვანტურ ეფექტებზეა დაფუძნებული. კვანტური მექანიკის კანონების აღმოჩენამ მეცნიერულ–ტექნიკური რევოლუცია განაპირობა.

 

მნიშვნელობა[რედაქტირება]

 

XX საუკუნის დასაწყისში გაირკვა, რომ კლასიკური მექანიკა განზოგადოებას საჭიროებს. მისი გამოყენების არე შეზღუდულია. ისეთ სიჩქარეებზე, რომლებიც სინათლის სიჩქარესთან ახლოსაა, კლასიკური მექანიკა ცდას ეწინააღმდეგება. ალბერტ აინშტაინის ფარდობითობის სპეციალური თეორიის ნიადაგზე რელატივისტური მექანიკა შეიქმნა. გარდა ამისა, კლასიკურ მექანიკაში ნაწილაკის მოძრაობა აღწერილია, თუ ცნობილია კოორდინატების და სიჩქარის დროზე დამოკიდებულება. ასეთ აღწერას შეესაბამება ნაწილაკისგანზომილების მქონე სიდიდეები –ს ბევრად აღემატება, მაშინ კლასიკური მექანიკის გამოყენება ნებადართულია.

 

შექმნის ისტორია[რედაქტირება]

 

XX საუკუნის დასაწყისში აღმოჩენილი მოვლენები იმაზე მეტყველებდნენ, რომ ატომის შიგნით მიმდინარე პროცესების აღწერა კლასიკური მექანიკით და ელექტროდინამიკით შეუძლებელია. კლასიკური ფიზიკა სინათლის და ნივთიერების ურთიერთქმედებასაც ადეკვატურად ვერ აღწერდა. აღნიშნული პრობლემების გადაჭრის მცდელობას კვანტური მექანიკის წარმოქმნა მოჰყვა. პირველადი კვანტური წარმოდგენები ფიზიკაში 1900 წელს მაქს პლანკმა შემოიღო (იხ. შავი სხეული). იგი სითბური გამოსხივების პრობლემაზე მუშაობდა. კლასიკურ ელექტროდინამიკაზე და სტატისტიკურ ფიზიკაზე აგებული თეორია უაზრო შედეგს იძლეოდა: თერმოდინამიკური წონასწორობა გამოსხივებას და ნივთიერებას შორის შეუძლებელია, რადგან მთელი ენერგია გამოსხივებაში უნდა გარდაიქმნას. პლანკმა დაუშვა, რომ სინათლე უწყვეტად კი არ გამოსხივდება, როგორც ამას კლასიკური ფიზიკა გულისხმობს, არამედ დისკრეტული პორციებით — კვანტებით. ასეთი კვანტის ენერგია სიხშირის პროპორციულია: . ექსპერიმენტმა პლანკის თეორიის ჭეშმარიტება ცხადჰყო, თუმცა პლანკის ჰიპოთეზის დასაბუთება კლასიკური ფიზიკის ფარგლებში შეუძლებელი აღმოჩნდა. პლანკის ჰიპოთეზას ფიზიკოსები ორი განსხვავებული მიმართულებით ავითარებდნენ, რის გამოც1927 წელს ჩამოყალიბდა კვანტური მექანიკის ორი დასრულებული ფორმულირება. განვიხილოთ ორივე მიმართულება. 1) 1905 წელს აინშტაინმა ფოტოეფექტის თეორია შექმნა. მან ივარაუდა, რომ სინათლე ცალკეული კვანტებისაგან — ფოტონებისაგან — შედგება.თითოეული ფოტონის ენერგია . ამ ჰიპოთეზის მეშვეობით აინშტაინმა ფოტოეფექტის კანონზომიერებები ახსნა, კლასიკური ფიზიკა კი ამჯერადაც უძლური აღმოჩნდა. სინათლის კორპუსკულური ბუნების კიდევ ერთი მტკიცებულება 1922 წელს არტურ კომპტონმა მოიპოვა. მან ექსპერიმენტულად დაამტკიცა, რომ თავისუფალ ელექტრონებზე რენტგენული სხივების გაბნევისას სხივების სიხშირე ისე იცვლება, თითქოს ადგილი აქვს ორი ნაწილაკის – ფოტონის და ელექტრონის დრეკად დაჯახებას (იხ.კომპტონის ეფექტი). დაჯახების კინემატიკა ენერგიის და იმპულსის მუდმივობის კანონებითგანისაზღვრება. ფოტონს აქვს იმპულსი ( - ტალღის სიგრძე), რომელიც ენერგიას ფორმულით უკავშირდება. ეს თანაფარდობა რელატივისტურ მექანიკაში ნულოვანი მასის მქონე ნაწილაკს შეესაბამება. ამგვარად, ექსპერიმენტულად დამტკიცდა, რომ სინათლეს, ცნობილ ტალღურ თვისებებთან ერთად (დიფრაკცია, ინტერფერენცია, პოლარიზაცია), კორპუსკულური თვისებებიც გააჩნია. სწორედ ამაში მდგომარეობს სინათლის კორპუსკულურ – ტალღური დუალიზმი. შეიქმნა ლოგიკური წინააღმდეგობა: ექსპერიმენტების ერთ ნაწილში სინათლე ტალღურ ბუნებას იჩენს, ზოგიერთი მოვლენის ანალიზი კი მის კორპუსკულურ ბუნებას ცალსახად ადასტურებს. 1924 წელსლუი დე ბროილმა კორპუსკულურ–ტალღური დუალიზმის უნივერსალობის ჰიპოთეზა გამოთქვა. დე ბროილის თანახმად, ნებისმიერ ნაწილაკს გარკვეული სიგრძის ტალღა შეესაბამება. აქედან გამომდინარე, დე ბროილმა ნაწილაკების დიფრაქცია იწინასწარმეტყველა. 1927 წელს ელექტრონების დიფრაქცია დევისონ–ჯერმერის ცდამ დაადასტურა, ხოლო მომდევნო ექსპერიმენტებში სხვა ნაწილაკების ტალღური ბუნება დამტკიცდა. 1926 წელს ერვინ შრედინგერმა ასეთი ტალღების აღმწერი განტოლება გამოიყვანა, მაქს ბორნმა კი მათი სტატისტიკური ინტერპრეტაცია შეიმუშავა. ასე შეიქმნატალღური მექანიკა. შრედინგერის განტოლება არარელატივისტური კვანტური მექანიკის ძირითად განტოლებას წარმოადგენს. 1928 წელს პოლ დირაკმა გარეშე ველში მოძრავი ელექტრონის აღმწერი რელატივისტური განტოლება მიიღო; ეს განტოლება რელატივისტური კვანტური მექანიკის ძირითადი განტოლებაა. 2) პლანკის ჰიპოთეზის განვითარების მეორე მიმართულებას საფუძველი ჩაუყარა ალბერტ აინშტაინმა, რომელმაც 1907 წელს მყარი სხეულების სითბოტევადობის საკითხი გამოიკვლია. ელექტრომაგნიტური გამოსხივება სხვადასხვა სიხშირის მქონე ტალღების ერთობლიობაა. აინშტაინმა აჩვენა, რომ გამოსხივება ოსცილატორების ერთობლიობის ეკვივალენტურია. გამოსხივება და შთანთქმა შესაბამისი ოსცილატორების აგზნებას ან ძირითად (არააგზნებულ) მდგომარეობაში გადასვლას ნიშნავს. ნივთიერება ასხივებს ან შთანთქავს ენერგიას კვანტების სახით. ეს იმას ნიშნავს, რომ ველის ოსცილატორს აქვს დისკრეტული ენერგეტიკული დონეები, რომელთა შორის მანძილია . აინშტაინმა ელექტრომაგნიტური ველის ოსცილატორის დაკვანტვის იდეა ნებისმიერი ბუნების ოსცილატორზე განაზოგადა. მყარ სხეულში სითბური მოძრაობა ატომების რხევითი მოძრაობაა, ამიტომ მყარი სხეული შეიძლება განვიხილოთ როგორც ოსცილატორების ერთობლიობა.1913 წელს ნილს ბორმა ენერგიის დაკვანტვის იდეა ატომის აგებულების პლანეტარული მოდელის განხილვისას გამოიყენა. ერნსტ რეზერფორდის მოდელის თანახმად, ატომის ცენტრში დადებითად დამუხტული ბირთვი მდებარეობს, რომელშიც ატომის მასის უდიდესი ნაწილია თავმოყრილი. ბირთვის გარშემო უარყოფიტად დამუხტული ელექტრონები ბრუნავენ. ასეთი მოძრაობის განხილვა კლასიკური წარმოდგენების ნიადაგზე პარადოქსულ შედეგს იძლეოდა, რომლის მიხედვით სტაბილური ატომების არსებობა შეუძლებელია. კლასიკური ელექტროდინამიკიდან გამომდინარე, მბრუნავი ელექტრონი უწყვეტად ასხივებს ელექტრომაგნიტურ ტალღებს და, მაშასადამე, კარგავს ენერგიას; მისი ორბიტის რადიუსი სწრაფად უნდა შემცირდეს და 10−11 წამში იგი ბირთვს უნდა დაეცეს. ეს ნიშნავდა, რომ კლასიკური ფიზიკის კანონების გამოყენება ატომში მოძრავი ელექტრონების მიმართ არ შეიძლება. ატომების მდგრადობა ბორმა შემდეგნაირად ახსნა (იხ. ბორის პოსტულატები): ელექრონის გამოსხივება, ემორჩილება რა კვანტურ კანონზომიერებებს, ხდება დისკრეტულად, გარკვეული ულუფებით. ნიუტონის მექანიკის ფარგლებში არსებული ყველა შესაძლო ორბიტიდან რეალურად მხოლოდ ის ხორციელდება, რომლის შესაბამისი ქმედება პლანკის მუდმივის ჯერადია. ასეთ ორბიტებს სტაციონალური ორბიტები ეწოდა. ყოველ მათგანს გარკვეული ენერგია შეესაბამება. ბორმა ჩათვალა, რომ სტაციონალურ ორბიტებზე მოძრაობისას ელექტრონი არ ასხივებს. გამოსხივება ხდება მაშინ, როცა ელექტრონი ერთი სტაციონალური მდგომარეობიდან მეორეში გადადის.

ბირთვული ფიზიკა — თანამედროვე ფიზიკისნაწილი, რომელიც შეისწავლისატომის ბირთვს, ბირთვულ პროცესებსა და ელემენტარულ ნაწილაკებს. ბირთვული ფიზიკა ატომური მრეწველობის მეცნიერების საფუძველია.

ბირთვული ფიზიკა როგორც მეცნიერება, დასაბამს იღებს ფრანგიმეცნიერის ანტუან ბეკერელის მიერ რადიოაქტივობის მოვლენის აღმოჩენიდან (1896), რომლის შედეგადაც დადგინდა ატომისრთული აღნაგობა. ნივთიერებაში გამავალი α-ნაწილაკების ნაკადის გაბნევის შესწავლის საფუძველზე (1911) ინგლისელმა მეცნიერმა ერნესტ რეზერფორდმა აღმოაჩინაატომის ბირთვი და წამოაყენა ატომის აღნაგობის პლანეტური მოდელი, რომლის თანახმად, ატომი შედგება დადებითად დამუხტული ბირთვისა და მის ირგვლივ მოძრავი ელექტრონებისაგან. შემდეგი მნიშვნელოვანი ნაბიჯი ბირთვული ფიზიკის განვითარებაში არის ჯეიმზ ჩედვიკის მიერ ნეიტრონისაღმოჩენა (1932), რასაც მოჰყვა ჰიპოთეზა იმის შესახებ, რომ ატომის ბირთვი შედგება ნეიტრონებისადა პროტონებისაგან. ამავე წელს ხელოვნურად აჩქარებული ნაწილაკების გამოყენებით პირველად განხორციელდა ბირთვული გარდაქმნა.

თეორიული ბირთვული ფიზიკის განვითარებაში უმნიშვნელოვანესი მიღწევა იყო ბირთვული ძალების მეზონური თეორიის შექმნა, რაც იაპონელი მეცნიერის ჰიდეკი იუკავას დამსახურებაა. ბირთვის გაყოფის მოვლენის აღმოჩენამ (1939) საფუძველი ჩაუყარა თანამედროვე ბირთვულ ენერგეტიკას. ბირთვული ფიზიკის განვითარების თანამედროვე ეტაპი ხასიათდება მძლავრი ამჩქარებლების შექმნით, რაც საშუალებას იძლევა შესწავლილ იქნეს ბირთვული ურთიერთქმედებები დიდი ენერგიის დროს. მიუხედავად იმისა, რომ დაგროვილია დიდი ექსპერიმენტული მასალა, ჯერჯერობით ვერ მოხერხდა ბირთვული ძალების ბუნების დადგენა.

თეორიული ბირთვული ფიზიკა ორი სახის სიძნელეს აწყდება. პირველი დაკავშირებულია იმ გარემოებებთან, რომ ცნობილი არ არის ბირთვის შემადგენელ ნაწილაკებს — ნუკლონებს შორის ურთიერთქმედების დეტალური ხასიათი, ხოლო მეორე იმ ფაქტთან, რომ ბირთვი მრავალი სხეულის სისტემაა, რის გამოც მისი თეორიული აღწერა დიდ მათემატიკურ სიძნელებთანაა დაკავშირებული. ბირთვის სრულყოფილი თეორიის შექმნა ორივე სიძნელის გადალახვას გულისხმობს. XX საუკუნის 60-70-იან წლებში თეორიული ბირთვული ფიზიკის მნიშვნელოვანი მიღწევაა ბირთვის მოდელური აღწერიდან მრავალი სხეულის პრობლემის ამოხსნის ზუსტ მათემატიკურ მეთოდებზე გადასვლა, რაც ბირთვული ძალების ხასიათის დეტალურად დადგენის საშუალებას მოგვცემს.

სექციების სია

 

· 1 ბირთვის ზოგადი თვისებები და სტრუქტურა

· 2 ბირთვული რეაქციები და ძალები

· 3 ელემენტარული ნაწილაკები

· 4 ნეიტრონული ფიზიკა

· 5 ბირთვული ფიზიკის ექსპერიმენტული მეთოდები

· 6 დოზიმეტრია

· 7 ლიტერატურა

 

ბირთვის ზოგადი თვისებები და სტრუქტურა[რედაქტირება]

 

ბირთვი

ბირთვის მნიშვნელოვანი მახასიათებელი სიდიდეებია: მასა,ელექტრული მუხტი, მასური რიცხვი, ბმის ენერგია, მაქანიკური, მაგნიტური და ელექტრული მომენტები, ეფექტიანი ზომები, აგზნებულიენერგეტიკული დონეების სისტემა. ბირთვული ფიზიკა ბირთვის თვისებებისა და სტრუქტურის თეორიული აღწერისათვის ფართოდ იყენებს სხვადასხვა ბირთვულ მოდელებს.

 

ბირთვული რეაქციები და ძალები[რედაქტირება]

 

ბირთვული ძალების დამაკმაყოფილებელი თეორია ჯერ არაა შექმნილი. ფართოდაა გავრცელებული ბირთვული ძალების პრობლემისადმი ფენომენოლოგიური მიდგომა, რაც ნუკლონებს შორის ურთიერთქმედების ისეთი თვისებების შესწავლას ეყრდნობა, რომლებიც მეზონური თეორიის გამოყენების გარეშე უშუალოდ გამომდინარეობს ექსპერიმენტულ ფაქტებიდან. ბირთვული ძალების ბუნების შესახებ ცნობებს იძლევა სხვადასხვა ენერგიის ნეიტრონებისა და პროტონების პროტონებით გაბნევის ცდები, აგრეთვედეიტრონისა და სხვა უფრო რთული ბირთვების თვისებების შესწავლა. ბუნებრივი და ხელოვნურირადიოაქტივობა α-ნაწილაკების, β-ნაწილაკების, γ-კვანტების ამოფრქვევით, აგრეთვე მძიმე ბირთვების სპონტანური გაყოფა. ბირთვული ფიზიკის მნიშვნელოვანი ამოცანაა ბირთვის სხვადასხვა ტიპის გამოსხივების შესწავლა. ბირთვული რეაქციები, ბირთვების გარდაქმნები, რომლებიც მიმდინარეობს მათი ერთმანეთთან ან ელემენტარულ ნაწილაკებთან ურთიერთქმედების შედეგად. აღსანიშნავია დიდი პრაქტიკული მნიშვნელობის მქონე რეაქციები, როგორიცაა: ნელი და სწრაფი ნეიტრონებით გამოწვეული ბირთვების გაყოფის რეაქცია, მსუბუქი ბირთვების შეერთების მოვლენა, რომელიც საფუძვლად უდევს თერმობირთვულ რეაქციებს. ბუნებაში არარსებული ელემენტების სითეზისათვის დიდი მნიშვნელობა აქვს მრავალმუხტიანი იონების აჩქარებას და მძიმე ბირთვებთან მათი ურთიერთქმედების შედეგად მიმდინარე რეაქციებს.

 

ელემენტარული ნაწილაკები[რედაქტირება]

 

ბირთვული ფიზიკის ეს ნაწილი შეისწავლის ელემენტარულ ნაწილაკებს — ელექტრონის,პოზიტრონის, მეზონების, ნუკლონების, ანტინუკლონების, ჰიპერონების, მეზონური და ბარიონული რეზონანსების თვისებებს, მათი წარმოქმნისა და ურთიერთქმედების პროცესებს. განსაკუთრებით დიდი მნიშვნელობა ენიჭება მაღალი ენერგიების ფიზიკას, რომლის შესწავლის საგანია კოსმოსურ სხივებში მიმდინარე პროცესები და დამუხტული ნაწილაკების მძლავრ ამჩქარებელში მიმდინარე მოვლენები.

 

ნეიტრონული ფიზიკა[რედაქტირება]

 

 

ნეიტრონი

ნეიტრონული ფიზიკა იკვლევს ნეიტრონის თვისებებს, ბირთვების მიერ ნეიტრონების ჩაჭერისა და გაბნევის მოვლენებს, სხვადასხვა ნივთიერებაში ნეიტრონების შენელებისა და დიფუზიის პროცესებს. ნეიტრონული ფიზიკა ბირთვული რეაქტორების აგების მეცნიერული საფუძველია. ბირთვული ფიზიკის ამ დარგთან მჭიდროდაა დაკავშირებული მეცნიერული და ტექნიკური სხვა დარგებიც: მყარი სხეულების ფიზიკა, მასალათმცოდნეობა, მეტალურგია და სხვა.

 

ბირთვული ფიზიკის ექსპერიმენტული მეთოდები[რედაქტირება]

 

ბირთვული ფიზიკის ამ ნაწილში მნიშვნელოვანი ადგილი უჭირავს დამუხტული ნაწილაკების ამჩქარებლებს და კვლევითს ბირთვულ რეაქტორებს. რეაქტორები რადიოაქტიური იზოტოპების დიდი რაოდენობით მიღების საშუალებას იძლევა. ბირთვული ფიზიკის ექსპერიმენტული მეთოდიკის ამოცანაა აგრეთვე ელემენტარული ნაწილაკების აღმოჩენისა და რეგისტრაციისათვის განკუთვნილი ხელსაწყოების შექმნა, რაშიც დიდ როლს ასრულებს ელექტრონიკა და იმპულსური რადიოტექნიკა. ასეთი ხელსაწყოებია: საიონიზაციო კამერა, ვილსონის კამერა, ბუშტოვანი კამერა, დამუხტული ნაწილაკების სხვადასხვა ტიპის მთვლელები და სხვა . ქართველ მეცნიერთა ჯგუფმა შექმნანაპერწკლოვანი კამერის ახალი სრულყოფილი ვარიანტი, რომელმაც დიდი გამოყენება პოვა სხვადახვა ქვეყნის მეცნიერთა მიერ ჩატარებულ ბირთვულ გამოკვლევებში.

 

დოზიმეტრია[რედაქტირება]

 

დოზიმეტრია ბირთვული ტექნიკის ნაწილია, რომელიც წარმოიშვა ატომური ენერგიის სწრაფი განვითარების შედეგად. მისი ერთ-ერთი ამოცანაა ბირთვული ფიზიკის გამოყენებით დარგებში მომუშავე პერსონალის დაცვა მავნე გამოსხივებისაგან. ბირთვულმა ფიზიკამ ფართო გამოყენება პოვაბირთვულ ენერგეტიკასა და ბირთვულ ტექნიკაში, სამხედრო საქმეში (ატომური და წყალბადის ბომბები). რადიოაქტიურ იზოტოპებს იყენებენ სხვადსხვა პროცესის შესწავლისათვის მეცნიერულ და ტექნიკურ ისეთ დარგებში, როგორიცაა: ფიზიკა, ქიმია, მეტალურგია, ბიოლოგია, სასოფლო-სამეურნეო მეცნიერებანი, მედიცინა და სხვა.

 

 

http://www.hepi.edu.ge/ge/research/dep-theory.shtml

 

http://www.hepi.edu....pi_title_ge.gif

თეორიული ფიზიკის განყოფილება

 

ანზორ ხელაშვილი (ხელმძღვანელი), თეიმურაზ კოპალეიშვილი, გელა დევიძე, აკაკი ლიპარტელიანი, თეიმურაზ ნადარეიშვილი, თამარ ბაბუციძე, ვაჟა სხირტლაძე.

თეორიული კვლევების მიმართულებები:

 

 

 

1. ჰადრონთა კვარკული სტრუქტურა:
- ხელმძ. თეიმურაზ კოპალეიშვილი.

2. სპინის ფიზიკა (თეორია):
- ხელმძ. ანზორ ხელაშვილი.

3. ფიზიკა სტანდარტული მოდელის მიღმა:
- ხელმძ. გელა დევიძე.

 

სამკვარკიანი ბმული სისტემები (ბარიონები)

 

თემის ხელმძღვანელი: თეიმურაზ კოპალეიშვილი.

მონაწილეები: თამარ ბაბუციძე, ვაჟა სხირტლაძე.

კვლევის საგანი: სამკვარკიანი სისტემები (N, Σ, Λ, Ξ, Δ, Ω ბარიონები), მათი მასათა სპექტრი, ფორმ-ფაქტორები და დაშლები. კვლევის მეთოდოლოგია, ინსტრუმენტი: ლორენც-ინვარიანტული 3-განზომილებიანი სოლპიტერის განტოლება. კვლევის სირთულეები დაკავშირებულია ორ ძირითად გარემოებასთან. პირველი. კვანტური ქრომოდინამიკა არ იძლევა სოლპიტერის განტოლების გულის აგების ცალსახა საშუალებას. ეს გული ასახავს დატყვევებული კვარკების ურთიერთიქმედებას (კონფაინმენტი) და მისი შერჩევა ხდება “ხელით”. მეორე. სამი ნაწილაკის ამოცანის ამოხსნა რელატივიზმის გათვალისწინებით დიდ ანალიტიკურ და რიცხობრივ სირთულეებთან არის დაკავშირებული (ამ თემატიკას წინ უსწრებდა ორკვარკიანი სისტემების (მეზონების) შესწავლა(ix. Bound q anti-q systems in the framework of the different version of the 3-dimensional reductions of the Bethe-Salpeter equation (rewiew) ЭЧАЯ, т.32, вып.5, (2001), 1061-1114; Phys.Part.Nucl. 32 (2001) 560-588.)

დღეისათვის სოლპიტერის განტოლებაში შემავალი 64-კომპონენტიანი სპინორი ე.წ. სტაბილობის პირობის გამოყენებით დაყვანილია ორ 8-კომპონენტიან სპინორზე. დადგენილია ამ სპინორების აგების სრული წესი. ასევე მათთვის მიღებულია განტოლებათა სისტემა. მიმდინარეობს ამ სისტემაში შემავალი მატრიცული ელემენტების დათვლა 3-ნაწილაკოვანი K-ჰარმონიკებისა და კოლექტიურ ცვლადზე დამოკიდებული ოსცილატორული ფუნქციების გამოყენებით. არსებითია, რომ კონფაინმენტის გამო სოლპიტერის განტოლებაში გასათვალისწინებელია მხოლოდ სამნაწილაკოვანი ურთიერთქმედება.

ამავე ჯგუფმა 2009 წელს აკაკი რუსეცკისთან (ბონის უნივერსიტეტი) ერთად მოიპოვა საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდის გრანტი №GNSF/ST08/4-401 “სამი ნაწილაკის ამოცანა ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკაში”.

 

ღრმად-არადრეკადი პროცესები და პოლარიზაციული მოვლენები

 

თემის ხელმძღვანელი: ანზორ ხელაშვილი.

მონაწილეები: თამარ ხაჩიძე, თეიმურაზ ნადარეიშვილი.

2009 წელს კვლევები წარმოებდა სესფ მიერ დაფინანსებული პროექტის ფარგლებში (საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდის გრანტი №GNSF/STO7/4-196 სპინის ფიზიკა: ღრმად-არადრეკადი პროცესები და პოლარიზაციული მოვლენები". (პროექტის სამეცნიერო ხელმძღვანელი ანზორ ხელაშვილი, პროექტის მენეჯერი თეიმურაზ ნადარეიშვილი 2008-2009 წ). გამოქვეყნდა მონოგრაფია ინგლისურ ენაზე ნიუ იორკში: T.Khachidze and A.Khelashvili, “Dynamical Symmetries in the Coulomb-Kepler Problem in Classical and Quantum Mechanics: Nonrelativistic and Relativistic”, NOVA PUBLISHERS, NEW YORK; მომზადებულია წიგნი: ა.ხელაშვილი "ველის კვანტური თეორიის ტოპოლოგიური მოდელები“, მონოგრაფია და სახელმძღვანელო მაგისტრანტებისათვის, იბეჭდება გამომცემლობაში “ნეკერი”.

მომზადდა და გადაცემულია გამოსაქვეყნებლად სტატიები:

 

 

 

2009 წელს ანზორ ხელაშვილს ავტორთა კოლექტივთან ერთად (ვ. გარსევანიშვილი, მ. ნიორაძე, ზ. მენთეშაშვილი) მიენიჭა საქართველოს ეროვნული პრემია მეცნიერებაში.

არომატის შემცვლელი ნეიტრალური დენები

 

თემის ხელმძღვანელი:გელა დევიძე.

მონაწილეები: აკაკი ლიპარტელიანი, ვახტანგ ქართველიშვილი.

ჩვენ ვიკვლევთ ნეიტრალური ბოზონების ორფოტონიან იშვიათ დაშლებს. არომატის შემცვლელი ნეიტრალური დენებით ინსპირირებული იშვიათი პროცესები სტანდარტულ მოდელში მიმდინარეობს მინიმუმ, ერთმარყუჟიან დონეზე და შესაბამისად, ძლიერადაა ჩახშობილი. ასეთი ტიპის პროცესები ძალიან მგრძნობიარენი არიან სტანდარტულ მოდელს მიღმა მოსალოდნელი ფიზიკის (ახალი ფიზიკის) მიმართ. იშვიათ პროცესებს შორის განსაკუთრებული ადგილი უკავიათ ნეიტრალური ბოზონების ორფოტონიან დაშლებს მათი უნიკალურად სუფთა ექსპერიმენტული სიგნატურის გამო.

მიღებული შედეგები მოხსენებული იქნა საერთაშორისო კონფერენციაზე“Physics at Future Colliders”, საქართველოს მათემატიკოსთა ყრილობის ფიზიკის სექციაზე, ა.ხელაშვილის 70 წლისთავისადმი მიძღვნილ ფიზიკის სამეცნიერო კონფერენციაზე.

ამავე ჯგუფმა 2009 წელს მოიპოვა საქართველოს ეროვნული სამეცნიერო ფონდის გრანტი №GNSF/ST08/4-421 ლანკასტერ-თბილისის პროექტი: B-მეზონების და τ(μ)--ლეპტონების რადიაციული დაშლები, როგორც საშუალება დამატებითი განზომილებების საკვლევად”.

 

გაზომილია პროტონისა და ანტიპროტონის მაგნიტური მუხტი

 

 

 

 

ჰარვარდის მეცნიერთა ჯგუფმა მაღალი სიზუსტით გაზომა ნივთიერებისა და ანტინივთიერების ცალკეული ნაწილაკების მაგნიტური მუხტი. სავსებით შესაძლებელია, რომ ამის წყალობით მოხერხდეს უმნიშვნელოვანესი ინფორმაციის მიღება მატერიის ბუნების შესახებ.

 

როგორც აღნიშნულია პუბლიკაციაში – Physical Review Letters, მეცნიერთა ჯგუფმა მოახერხა ცალკეული პროტონებისა და ანტიპროტონების მოქცევა ელექტრონული და მაგნიტური ველებით შექმნილ მახეში. შემდეგ ზუსტად გაიზომა ყოველი ნაწილაკის რხევა, კერძოდ, პროტონის მაგნეტიზმი გაიზომა 1000-ჯერ უფრო ზუსტად, ხოლო ანტიპროტონისა – 680-ჯერ.

„გამომვის სიზუსტის თვალსაზრისით ეს მნიშვნელოვანი წინსვლაა ნებისმიერი ფუნდამენტური პარამეტრის შემთხვევაში, – განაცხადა კვლევის ხელმძღვანელმა, ჰერალდ გაბრიელესმა. – ასეთი ნახტომი ფიზიკაში იშვიათია, განსაკუთრებით ერთ ეტაპად განხორციელებული. შესაძლოა, ეს დაგვეხმარება პასუხის გაცემაში კითხვაზე იმის შესახებ, თუ დიდი აფეთქების შემდეგ რატომ დარჩა მეტი მატერია, ვიდრე ანტიმატერია".

პროტონისა და ანტიპროტონის მახასიათებელთა ზუსტი ცხრილის შექმნამ შეიძლება ხელი შეუწყოს ამ საიდუმლოს ამოხსნას, აგრეთვე ელემენტარული ნაწილაკების ფიზიკის სტანდარტული მოდელის შემოწმებას. ამ უკანასკნელის თანახმად, პროტონი და ანტიპროტონი პრაქტიკულად იდენტური უნდა იყოს, კერძოდ, ჰქონდეს ერთნაირი სიდიდის მასა და მუხტი; განსხვავებულია მხოლოდ მუხტის ნიშანი: ის საწინააღმდეგოა. აქამდე ექსპერიმენტები ამას ადასტურებდა, თუმცა გაზომვის სიზუსტე ჯერ-ჯერობით საკმარისად მაღალი არ არის. გარდა ამისა, ანტიპროტონი წარმოიქმნება მხოლოდ მაღალენერგეტიკული შეჯახებისას, რომლის განხორციელება შესაძლებელია მხოლოდ რამდენიმე ლაბორატორიაში, კერძოდ, CERN-სა.

მიუხედავად იმისა, რომ ახალი დაზუსტებული მონაცემები სტანდარტული მოდელის დებულებებს ადასტურებს, მეცნიერები გეგმავენ მატერიისა და ანტიმატერიის მახასიათებლების გაზომვას კიდევ უფრო ზუსტად – ლამის 10000-ჯერ.

უარყოფილია თანამედროვე ფიზიკის ფუძემდებლური პრინციპი

 

 

· ორშაბათი, 25 მარტი 2013 09:38

 

·

შვეიცარიელმა მეცნიერებმა აჩვენეს არა მარტო სინათლის სიჩქარის ზღვრულობის პოსტულატის არამართებულობა, არამედ მისი ხუთი რიგით მომატების ფაქტი

კვანტურ-მექანიკურად შეკავშირებული ფოტონების (entangled photons) კვლევის მიმდინარეობისას, რომელთა ფართო გამოყენება იგეგმება კრიპტოგრაფიულ და სადაზვერვო სისტემებშიც კი, დადასტურდა მათ შორის კავშირის არსებობა, რაც იძლევა ინფორმაციის გადაცემის საშუალებას არა მარტო სინათლის სიჩქარით, არამედ მასზე არსებითად უფრო მაღალი სიჩქარითაც.

 

ჟენევის უნივერსიტეტის ფიზიკოსის, დოქტორ ნიკოლას გიზინის (Nicolas Gisin) კვლევითმა ჯგუფმა 18-კილომეტრიან სივრცეში განფენილი ფოტონური მდგომარეობის კვლევის შედეგად აჩვენა, რომ ნაწილაკებს შორის ურთიერთქმედება ხორციელდება სიჩქარით, რომელიც დაახლოებით 100000-ჯერ აღემატება სინათლის სიჩქარეს.

ჩატარებული ექსპერიმენტის ფარგლებში ჟენევაში განლაგებული გენერატორის მიერ შექმნილი ფოტონების წყვილები იგზავნებოდა ოპტიკულ-ბოჭკოვანი არხებით – ერთი სოფელ სატინიში, მეორე კი – სოფელ ჯუსში. ამ ორ სოფელს შორის მანძილი 18 კმ შეადგენს.

კვლევამ აჩვენა, რომ ორივე ფოტონი „გრძნობს" ერთმანეთის მდგომარეობას, თანაც მყისიერად. ყოველ შემთხვევაში, გადაცემის სიჩქარე ხუთი რიგით აღემატება სინათლის სიჩქარეს ვაკუუმში, რომელიც თანამედროვე ფიზიკის ფარგლებში მაქსიმალურ და ზღვრულ სიჩქარედ არის მიჩნეული.

Physorg-ის ცნობით, თანამედროვე ფიზიკაში არსებულ თეორიათა მეშვეობით მიღებული შედეგის ახსნა შვეიცარიელმა მეცნიერებმა ვერ შეძლეს.

ფიზიკური მექანიზმის ბუნება, რომლის მეშვეობითაც ხორციელდება ზესწრაფი ურთიერთქმედება დაკავშირებულ ფოტონებს შორის, სრულიად გაუგებარი რჩება.

თანამედროვე ფიზიკის დოგმების თანახმად, სინათლის სიჩქარე (ვაკუუმში) არის ზღვრული სიჩქარე. ეს დასკვნა გაკეთებულია მაიკელსონ-მორლის ექსპერიმენტების შედეგების ინტერპრეტაციისა და ფარდობითობის თეორიის დებულებების (კერძოდ, ეთერის ჰიპოთეზაზე პრინციპული უარი) საფუძველზე.

ადრე ნაჩვენები იქნა, რომ ფოტონების დაკავშირებული მდგომარეობის გამოყენება იძლევა არა უბრალოდ ინფორმაციის, არამედ გამოსახულების მყისიერად გადაცემის საშუალებას, თანაც რაიმე კავშირის გარეშე მიმღებ მოწყობილობასა და იმ მოწყობილობას შორის, რომელშიც ხდება ამ გამოსახულების „მატერიალიზება".

ამ ტექნოლოგიის მეშვეობით შეიძლება, მოხერხდეს გამოყენებითი დანიშნულების პრინციპულად ახალი სისტემების შექმნა – მაგალითად, ორბიტალური სადაზვერვო სისტემებისა.

 

პარალელური სამყარო

2013, 16 იანვარი, 20:08

 

თანამედროვე ფიზიკა, კერძოდ კვანტური მექანიკა, უშვებს თეორიას იმის შესახებ რომ არსებობს პარალელური სამყარო. არსებობს მტკიცებულება იმისა რომ არსებობს რამდენიმე ალტერნატიული განზომილება. ამის სწამდათ აგრეთვე გამოჩენილ ძველ ბერძენ ფილოსოფოსებსაც, დემოკრიტეს ეპიკურეს... ზოგიერთი მკვლევარის აზრით, ქრისტიანული გაგებით “სამოთხე" და “ჯოჯოხეთი" სინამდვილეში__სხვა განზომილებებია. პირველში მეფობს ჰარმონია და სიმშვიდე, ხოლო მეორეში კი ქაოსი და შიში.

რამოდენიმე წლის წინ პარანორმალური გამოვლინებების შემსწავლელმა მეცნიერმა გამოიკვლია გამოუცნობი სახლი სადაც ერთი მეორის მიყოლებით რამოდენიმე მოზარდი დაიკარგა. იყო ასეთი ვერსია რომ არსებობს სერიული მანიაკი, მაგრამ ეს აზრი არ დადასტურდა, რადგან დანაშაულის კვალი ვერ აღმოაჩინეს. ქალბატონი ფორსაიდის აზრით სახლს ჰქონდა შიგნიდან “შავი სიცარიელე", რომლის მიღმაც იწყებოდა სხვა სამყარო.

ცნობილი რუსი სწავლული ერნესტ მულდაშევი, რომელმაც რამოდენიმე ათეული ექსპედიცია მოაწყო ინდოეთში, ეგვიპტესა და ტიბეტში, დარწმუნებულია რომ: მრავალ გამოუცნობ ადგილს დედამიწაზე კავშირი აქვს სხვა განზომილებებთან. კერძოდ, ცნობილი ეგვიპტის პირამიდები ესაა გვირაბი “იქ." და თვითონ პირამიდაზე დაშიფრულია ცოდნა მსოფლიო მოწყობის შესახებ. კვადრატული საფუძველი ესაა ინფორმაცია იმის შესახებ, რომ ჩვენი მეზობელი ან პარალელური სამყარო ოთხგანზომილებიანია.

ჩრდილოეთ ოსეთის ერთ-ერთ დასახლებაში კარმანდის ხეობაში, სადაც უკვალოდ გაქრა მსახიობთა და რეჟისორ სერგეი ბოდროვის ჯგუფი, დღემდე ასე სწამთ, რომ ახალგაზრდები ცოცხლები არიან და უბრალოდ შემთხვევით მოხვდნენ სხვა განზომილებაში. არც ისაა შემთხვევითი რომ პროფესიონალი მაშველები გაოცებულები ხელებს შლიან და ამბობენ: “ საოცარი გაუჩინარებაა, თითქოს ასი ადამიანის სხეული ჰაერში აორთქლდა...

 

 

 

აინშტაინისეული ეჭვების გაფანტვა კვანტური მექანიკის ძირითადი პოსტულატების მართებულობის შესახებ კიდევ ერთხელ შეიძლება მოხდეს, თუმცა, არა ბოლომდე(
).

საიდუმლო არაა, რომ ალბერტ აინშტაინს აეჭვებდა მიღწევები კოლეგებისა, რომლებიც კვანტურ მექანიკაზე მუშაობდნენ. ჰაიზენბრგის განუსაზღვრელობის პრინციპი, შროდინგერის განტოლება – შთამბეჭდავია, თვლიდა იგი, თუმცა… მიკროსამყაროს სტაბილურობას არღვევს.

კონკრეტულად რა არ აწყობდა მას – ფოკუსირება ყველაზე უფრო მძაფრ მომენტებზე მოვახდინოთ. კვანტური მექანიკა(კმ –
), როგორც მაშინაც ნათელი იყო, მიკროსამყაროს ტალღურსა და ალბათობების ტერმინებით აღწერს. ანუ, თუ გავამარტივებთ, ნაწილაკის კოორდინატი და სიჩქარე გარკვეულ ხარისხობრივ მაჩვენებლამდე შეიძლება იყოს ცნობილი, გარკვეული ალბათობით ის, ხან ერთ და ხან სხვა ადგილზა. ნაწილაკების მოძრაობის ზუსტი პარამეტრების დადგენა არარეალურია და ეს, აინშტაინის ვარაუდით, იმას არ ჰგავს, როგორიც უნდა იყოს ფიზიკა. კმ-ში ნაწილაკის სიჩქარისა და კოორდინატების დადგენისას, განუსაზღვრელობისა და ალბათობის პრონციპებით მიდგომა მიკროსამყაროს ”მცურავი” ბუნების შედეგი კიარა, არამედ კმ-ს მომხრეთა მიკროსამყაროს არასწორი გაგების შედეგია: ამ წარმოდგენებს რაღაც მნიშვნელოვანი დეტალები აკლია, რაღაცას ჯიუტად ვერ ვხედავთ.

კვაზარი 3C 186, ერთ-ერთი ყველაზე შორეული ცნობილთა შორის. კიდევ ერთი ასეთი ობიექტი ცის რადიკალურად საპირისპირო მხარეზე და ბელის თეორემის აქამდე არნახული სიზუტით შემოწმება მოხდება.

არ შეიძლება ითქვას, რომ მხოლოდ ის იყო მსგავსი შეხდულებების მომხრე. ჩნდებოდა შეკითხვა: მართლაც, რატომ არ შეგვიძლია ნაწილაკის ზუსტი სიჩქარისა და კოორდინატის ერთდროულად გნსაზღვრა? ავიღოთ კვანტური ობიექტი, მაგალითად, ისევ ელექტრონი. მისი პარამეტრების გასაზომად, სხვა კვანტურ ობიექტთან შეხვედრა უნდა მოვუწყოთ მას. კვანტური ბუნების ასეთ ობიექტთა ურთიერთქმედება გასაზომის მდგომარეობის უჭველ ცვლილებას გამოიწვევს(აქედან გამომდინარეობს განუსაზღვრელობის პრინციპი). თუ გაზომვების სხვა ხერხი არსებობს, პირობითი ელექტრონების გარეშე, რაღაც ინსტრუმენტების საშუალებით, რომლებიც, პირველ რიგში, ნაწილაკზე ”შეუხებლად” ელექტრონის პარამეტრების გაგებაში დაგვეხმარება?

ე.წ. ბელის თეორემა სამოციან წლებში გამოჩნდა. კითხვაზე პასუხის გასაცემად, არსებობენ თუ არა გაზომვის ”ჯადოსნური” მეთოდები ”ფარული პარამეტრისა”, რომელიც კვანტური ნაწილაკის ნებისმიერ ფიზიკურ მახასიათებელზე ზემოქმედებს, ჯონ სტიუარტ ბელმა შემდეგი ექსპერიმენტის ჩატარების იდეა წარმოადგინა. ნებისმიერი ბუნების გარე ზემოქმედებით ატომს ორი ნაწილაკის(ფოტონების) გამოსხივებას აიძულებენ. შემდეგ ამ ნაწილაკებს ”იჭერენ” და მათი
მიმართულებებს ინსტრუმენტულად ადგენენ. საჭირო სტატისტიკის დასაგროვებლად ამის გაკეთება ძალიან ბევრჯერ უნდა მომხდარიყო, რაც მოხერხდა კიდეც, ამას კვანტური კრიპტოგრაფიის ჩასახვაც მოჰყვა, რადგან ამ შემთხვევაში ორივე ფოტონი კვანტურად დაკავშირებულია. სწორედ მაშინ გაირკვა, რომ ალბათობათა განაწილების კვანტური ფუნქცია, ნაწილაკის, წყაროდან დეტექტორამდე მოძრაობის მართლაც უშეცდომოდ აღწერის საშუალებას იძლევა. ანუ ტალღური კვანტური მექანიკის განტოლება ფარულ პარამეტრებს არ შეიცავს. ეს გამარჯვებაა?

არა საბოლოო. თეორეტიკოსებს ფანტაზიის დიდი უნარი გააჩნიათ, და იდეაში, ტალღური ფუნქციები მაშინაც შეიძლება შესრულდნენ, როცა არ არიან მართებულნი, თუ დეტექტორსა და ნაწილაკს შორის კავშირის რაიმე დაფარული მექანიზმი იარსებებს, რომელიც მათ შორის კლასიკურ კავშირებს ნიღბავს და არაკლასიკური ფიზიკის იქ დანახვას გვაიძულებს, სადაც არ არის.

ასე რომ ბელის თეორემის ექსპერიმენტული შემოწმების ეპიდემია ჯერ კიდევ არ დასრულებულა, როგორც ზოგადი ფარდობითობის თეორიის მრავალრიცხოვანი შემოწმებები სხვადასხვაგვარ ობიექტებზე(
;
;
;
;
).

ამჯერად, მკვლევართა ჯგუფმა ჯეიმს გალიჩიოს მეთაურობით, ჩიკაგოს უნივერსიტეტიდან(ა.შ.შ.), ცაზე საპირისპირო მიმართულებებით მდებარე კვაზარების შუქის გამოყენება, ბელის თეორემის, ასე რომ ვთქვათ, განსაკუთრებულად დიდი ლაბორატოორიით შესამოწმებლად წარმოადგინა.

რას მოგვცემს ეს? თვითონ განსაჯეთ: ერთმანეთისგან მაქსიმალურად დაშორებული შავი ხვრელები, სამყაროს კიდეებიდან, რომლებიც მათთან მდებარე აკრეციული დისკოების ნათებასა და ახლო გარემოდან მატერიის გატყორცნას ახდენენ(ანუ
), ისე შორს არიან, რომ ინფორმაცია ერთი მათგანიდან მეორემდე, კლასიკური საშუალებებით, სამყაროს არსებობის განმავლობაში, ვერასოდეს მივა. ანუ დროში მაგზაურობისა და მსგავსი ჯადოების გარეშე მათ შორის ვერანაირი კავშირი ვერ იქნება(
). შორეული კვაზარების სინათლის გამოყენებით ჩვეულებრივი ლაბორატორიული დეტექტორების კალიბრირებისთვის, იმის გარანტირება შეიძლება, რომ თუ დეტექტროსა და ნაწილეკებს შორის რაიმე ფარული ურთიერთქმედებები არსებობენ, დეტექტორები, კონფიგურირებულნი სხვადახვა კვაზარებზე დაკვირვებებით, სხვა შედეგს მოგვცემენ, ხოლო სტანდარტული შემთხვევითობებით კონფიგურირებულნი – სხვას.

ბელის თეორემის შემოწმების ექსპერიმენტი საწინააღმდეგო პოლარიზაციის მქონე ორი ფოტონით ოპერირებს. ექსპერიმენტატორი მათ პოლარიზაციულ მდგომარეობას გაზომვების ჩატარების გარეშე ვერ გაიგებს, ხოლო გაიგებს თუ არა ერთი ფოტონის პოლარიზაციას, ეს, მეორე ფოტონის ნებისმიერ გაზომვებზე მაშინვე აისახება, თუნდაც მათ შორის მანძილი 90 მილიარდი სინათლის წელი იყოს. ორივე დეტექტორის შემთხვევითი კონფიგურაციებითაც კი, მათ შორის რაიმე კავშირის გამოსარიცხად, სამყაროს სხვადახვა კიდეებზე ორივე ფოტონის გაზომვებმა კორელირებადი შედეგი უნდა მოგვცეს.

ასეთი მიდგომის კრიტიკოსები გვიხსნიან, რომ ექსპერიმენტატორებს ეს ყველაფერი მხოლოდ ეჩვენებათ. ლოკალური რეალიზმის მომხრეები კი თვლიან, რომ თითქოსდა კვანტურად დაკავშირებული(entangled – გადახლართული) ფოტონები სწორედ იმ ”ფარული ცვლადით” არიან დაკავშირებულნი, რომელიც სივრცის სხვადასხვა რაიონებში თავიდანვე ერთნაირი არაა, თუმცა ექსპერიმენტის მსვლელობის განმავლობაში დეტექტორების საშაულებით შეიძლება გადაიცეს.

ორი კვაზარის შემთხვევაში ასეთი კორელაციის დრო მილიწამებში კიარ განისაზღვრება, როგორც ლაბორატორიულ პირობებში, არამედ მილიარდობით წლებს გაუტოლდება. იდეალაურ ვარიანტში, ამისათვის კვაზართა წყვილზე დაკვირვებაა საჭირო, რომელთა სინათლე დედამიწამდე 12 მლრდ. წლის განმავლობში მოდიოდა(კანდიდატების რაოდენობა ბევრია), ჩვენს ცაზე ერთმენთის მიმართ 180გრადუსიანი კუთხით გაყოფილნი. სამწუხაროდ, ეს ექსპერიმენტი კოსმოსში უნდა ჩატარდეს, რადგან დედამიწიდან ერთმანეთის საპირისპიროდ მდებარე წერტილების ერთდროულად დანახვა შეუძლებელია. ავტორთა გამოთვლებით, 130
0
-ც საკმარისი იქნება, რათა დეტექტორების დამოუკიდებელი კონფიგურაციის პრობლემა მოიხსნას.

თუ ორივე შორეული კვაზარის ნაწილაკებს
დროიდან ერთმანეთთან არანაირი კავშირი არ ჰქონიათ, ერთმანეთთან კვანტურად გადახლართული ნაწილაკების არსებობის ნებისმიერი შესაძლებლობა გამოირიცხება. ამით ფარული ცვლადი ორი დეტექტორის ჩვენებათა დაკავშირებას ვერ შეძლებს, რადგან ასეთ ლოკაციებში ის რადიკალურად განსხვავებული იქნება, ხოლო განსხვავება დროში – ძალიან დიდი.

ექსპერიმენტის მსვლელობისას, ერთი კვაზარის ფოტონები ერთი პოლარიზაციული ფილტრის ორიენტაციისთვის იქნება გამოყენებული, და ა.შ. თუ დაფარული ცვლადი არსებობს, მაშინ ორი ფილტრით მიღებული შედეგები განსხვაბეული იქნება, რაც კმ-ს წინასწარმეტყველებებს შეეწინააღმდეგება და მის არასრულფასოვნებაზე მიუთითებს.

ასეთ ექსპერიმენტში ცის საპირისპირო მხარეებიდან მოსული
ფოტონების გამოყენებაც შეიძლება(რომლებიც ნებიმსიერ კვაზარებზე შორიდან მოდიან) – პოლარიზაციული ფილტრების იგივენაირი კონფიგურირებისთვის, თუმცა ასეთ შემთხვევაში ფონურ ხარვეზებს გარკვეული პრობლემების შექმნა შეუძლიათ, რაც ექსპერიმენტის ორგანიზაციას გაართულებს.

წარმოდგენილი ექსპერიმენტის სქემა.

სამწუხაროდ, ექსპერიმენტის ჩატარების მერე ლოკალურ რეალიზმთან დაკავშირებული პრობლემები ბოლომდე ვერ მოიხსნება. წარმოვიდგინოთ, რომ კვანტურ გადახლართულობებთან დაკავშირებული ცდების შედეგები, ლოკალური ფარული ცვლადებით, დიდ აფეთქებამდე უკვე განსზღვრული იყო. ასეთ შემთხვევაში ექსპერიმენტი ერთნაირ შედეგებს მოგვცემს იმის მიუხედავად, არსებობენ ფარული ცვლადები თუ კვანტური მექანიკაა მართალი, ამიტომ ვერასოდეს გავიგებთ, როგორია სინამდვილე. ავტორები ასეთ შედეგს ”სუპერდეტერმინისტულ კოსმოსურ შეთქმულებას” ტყულიად არ უწოდებენ: ასეთი სახის წარმოდგენების შემოწმება, რბილად რომ ვთქვათ, რთულია, თუ არარაფერს ვიტყვით იმ დაშვებებზე, რომლებსაც ისინი მოითხოვენ.

მიუხედავად ამისა, წარმოდგენილი ექსპერიმენტის რეალიზაციის შემთხვევაში, პრინციპულად შეუმოწმებადი თეორიების საკითხი, რომელთა შემეცნებით დისკუსიებში განხილვა უაზრობაა – გამოირიცხება. რაც, უდავოდ, კვანტური მექანიკის მიღწევა იქნება(
;
;
;
;
).

 

დიდი
აფეთქების
თეორია
(ინგლ. Big Bang) —
წარმოქმნის და
დღეისათვის ყველაზე მიღებული კოსმოლოგიური მოდელი. დიდი აფეთქების თეორიის მიხედვით სამყარო წარმოიქმნა უსასრულო სიმკვრივის და ტემპერატურის მდგომარეობიდან დაახლოებით 14 მილიარდი წლის წინ 10-
43
წამში (პლანკის დრო). ამ საწყისი სინგულარული მდგომარეობის შესწავლა
ფარგლებში შეუძლებელია და იმ დროს მიმდინარე პროცესების შესწავლა საჭიროებს
თეორიას, რომელიც ჯერ არ არის დამუშავებული. ამ დროიდან მოყოლებული, სხვადასხვა ეპოქაში განსხვავებული ტემპებით, სამყარო ფართოვდება, ხოლო მისი ტემპერატურა თანდათან ეცემა.

სექციების
სია

[
]

·

·

·

o

o

o

·

·

·

·

·

ისტორია[
]

ლამეტრი და აინშტაინი, პასადენა 1933

წ. ბელგიელმა მღვდელმა და მათემატიკოსმა
გამოთქვა იმ დროისთვის სენსაციური მოსაზრება, რომ
წარმოიქმნა აფეთქების შედეგად. ეს
რადიკალურად ეწინააღმდეგებოდა იმჟამად არსებულ მეცნიერულ შეხედულებას
(სტატიკური მდგომარეობა). ლამეტრისგან დამოუკიდებლად, იგივე მოსაზრება გამოთქვა საბჭოთა მეცნიერმა
. დიდი აფეთქების თეორიას გამოუჩნდა მრავალი მოწინააღმდეგე, რადგან ის ამყარებდა
დაფუძნებულ სამყაროს წარმოშობის
შეხედულებას. დღეისათვის უკვე აღიარებული კოსმოლოგიური მოდელის ფორმირება მსოფლიო მეცნიერების მიერ მთელი რიგი დაკვირვებებით და რევოლუციური აღმოჩენებით იყო განპირობებული.

წ. კალიფორნიის
დიდმა ამერიკელმა ფიზიკოსმა
გააკეთა ერთ-ერთი უდიდესი აღმოჩენა
: აკვირდებოდა რა
გიგანტური
, მან აღმოაჩინა, რომ ვარსკვლავები გამოსცემდნენ მოწითალო ფერს. ეს ნიშნავდა, რომ ვარსკვლავები დედამიწას შორდებიან. თანახმად ფიზიკის კანონებისა,
დაკვირვების წერტილისკენ მოძრაობისას სპექტრის ხილულ დიაპაზონში იხრება იისფერისკენ, დაშორებისას კი წითლისკენ. გამოჩენილი ამერიკელი მეცნიერის ამ აღმოჩენამ უდიდესი რეზონანსი გამოიწვია მთელ მსოფლიოში. ჰაბბლმა გააკეთა კიდევ ერთი სენსაციური აღმოჩენა: ვარსკვლავები და
არამარტო ჩვენ გვშორდებიან, არამედ ერთმანეთსაც: ყველა შორეული გალაქტიკა შორდება ჩვენსას სიჩქარით, რომელიც
პროპორციულია (
).

გამოჩენილი მეცნიერები
,
და მატერიალისტური შეხედულების სხვა მეტ-ნაკლები მნიშვნელობის მკვლევარები რადიკალურად ეწინააღმდეგებოდნენ
დიდი
აფეთქების
თეორიას
. მათ განავითარეს საპირისპირო თეორია
, რომელიც ეფუძნებოდა XIX ს მიღებულ სამყაროს სტატიკურ სისტემას. სერ ფრედ ჰოილის თეორიის მიხედვით სამყარო იყო სტატიკური; მატერია კი უსასრულო და მარადიული. აღსანიშნავია, რომ გამოჩენილმა მეცნიერმა ალბერტ აინშტაინმა, თავდაპირველად, არ მიიღო ლამეტრის თეორია. მოგვიანებით მან აღიარა, რომ ამით მან „დაუშვა ყველაზე დიდი შეცდომა თავის მეცნიერულ კარიერაში“.

მეცნიერების დინამიური პროგრესი ბადებდა ახალ კითხვებს. 1948 წ. გამოჩენილმა მეცნიერმა
გამოთქვა ვარაუდი. ის ამტკიცებდა, რომ „თუ სამყარო წარმოქმნილია ასეთი კოლოსალური აფეთქების შედეგად, მაშინ კოსმოსში უნდა იყოს შემორჩენილი რაიმე კვალი, ანუ რადიაციის გარკვეული რაოდენობა. უფრო მეტიც; ეს რადიაცია თანაბრად უნდა იყოს გაფანტული მთელს კოსმოსში“.

არნო პენსიასი და რობერტ უილსონი

ორბიტალური ტელესკოპი ჰაბბლი

წ. ორმა მეცნიერმა — არნო პენსიასმა და რობერტ უილსონმა ეს ტალღები შემთხვევით აღმოაჩინეს და დაიმსახურეს
(გამოვის ვარაუდის შემდგომ, ამ გამოსხივების აღმოჩენაზე რამდენიმე წლის განმავლობაში უშედეგოდ მუშაობდა მეცნიერთა სპეციალური ჯგუფი). რადიაცია, რომელსაც უწოდეს „ფონური კოსმოსური გამოსხივება“ (რელიქტური რადიოგამოსხივება). ეს გამოსხივება არ მოდის რაიმე წყაროდან, არამედ მთელს კოსმოსშია „გაფანტული“. აღმოჩენამ ნათლად დაადასტურა, რომ ეს რადიაცია შემორჩენილია „დიდი აფეთქებიდან“. გამოკვლევები ინტენსიურად გრძელდებოდა.
წ.
(NASA) „ფონური კოსმოსური გამოსხივების“ გამოსაკვლევად კოსმოსში გაუშვა
, რომელსაც 8 წუთი დასჭირდა პენსიასის და უილსონის გამოთვლების დასამტკიცებლად. ამ აღმოჩენას უწოდეს „ერთ-ერთი ყველაზე უდიდესი აღმოჩენა კაცობრიობის ისტორიაში“
.
წ. ამერიკის აეროკოსმოსურმა სააგენტომ
კოსმოსში გაუშვა ტელესკოპი „Hubble Space Telescope“ (სახელი ეწოდა ედვინ ჰაბბლის პატივსაცემად). უნიკალური ორბიტალური ტელესკოპი მეცნიერებას დაეხმარა ურთულეს პრობლემათა ამოხსნაში. მისი მეშვეობით განისაზღვრა სამყაროს სავარაუდო ასაკი; განისაზღვრა ჰაბბლის კონსტანტა — სამყაროს გაფართოების სიჩქარე; მისი მეშვეობით აღმოჩენილ იქნა
, რომელთა ასაკიც ახლოსაა სამყაროს წარმოშობის ასაკთან და სხვ.

1998 წ. ბერკლის და კალიფორნიის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად გააკეთეს კიდევ ერთი სენსაციური აღმოაჩენა, რომლის მიხდვით სამყაროს გაფართოების სიჩქარე თანდათან იზრდება.
და სხვა წამყვანი მეცნიერები ვარაუდობდნენ, რომ სიჩქარე გრავიტაციის ზემოქმედების შედეგად შემცირდებოდა. აღმოჩენა დაამტკიცა ჰაბბლის ტელესკოპმაც. ამ აღმოჩენამ “მსოფლიო ასტრონომია შეაზანზარა”
. ჟურნალმა “მეცნიერებამ” (Science) ეს აღმოჩენა დაასახელა 1998 წ. უმთავრეს მოვლენად
.

სამყაროს წარმოქმნის ქრონოლოგია[
]

· 0 წმ. – დიდი აფეთქება. იწყება სამყაროს გაფართოება.

· 10-
43
წმ. –
. სამყაროს
10-
35
სმ. (
).
დაახლ. 10
32
K. ამ მომენტამდე სამყაროს ჰქონდა სრული
: ოთხივე სტიქია გაერთიანებული იყო. თანამედროვე ფიზიკისთვის უცნობია უფრო ადრეული სტადია (არსებობს მხოლოდ ვარაუდები). “პლანკის დროს” შემდეგ სიმეტრია ირღვევა;
ცალკევდება. 4 სტიქია ჯერ კიდევ გაერთიანებულია. სამყარო შედის “დიდი გაერთიანებული თეორიის” ერაში (GUT).

· 10
-35
წმ. – ტემპერატურა ვარდება 10
28
K-მდე. სამყარო შედის
” ერაში. ვაკუუმის
ზრდის
. 10
-32
წმ. სამყარო გრეუფრუტის ზომიდან
მოცულობის ხდება.

· 10
-35
წმ. -დან ინფლაცია ნელდება. იწყება “ნამდვილი ვაკუუმის” ერა.

· 10
-10
წმ. ტემპერატურა ვარდება 10
15
K-მდე. რადიაცია მძლავრდება. იწყება
.
საკმარისი ენერგია აქვთ იმისთვის, რომ გადაიქცნენ ნაწილაკი/ანტინაწილაკის წყვილად (მანამ, სანამ E>mc
2
, სადაც E არის ფოტონის ენერგია და m ნაწილაკი/ანტინაწილაკის მასსა).

· 10
-4
წმ. ტემპერატურა ვარდება 10
13
K-მდე. კვარკების შესაქმნელად სამყაროში უკვე არასაკმარისი ენერგიაა.

· 10
-3
წმ. ტემპერატურა ვარდება 10
12
K-მდე. პროტონების შესაქმნელად სამყაროში უკვე არასაკმარისი ენერგიაა. ამ დროისთვის უკვე წარმოქმნილია ყველა
, რაც კი არსებობს და ოდესმე იარსებებს სამყაროში.

· 10
-3
წმ.-დან 100 წმ.-მდე –
. პროტონები ერთმანეთთან რეაქციაში შედიან. ამ ერის დასასრულისთვის ტემპერატურა ვარდება 10
9
K-მდე. თერმობირთვული რეაქციები ჩერდება. სამყაროს შემადგენლობაა: დაახ. 70% წყალბადი და 25% ჰელიუმი. ჩანს დეუტერიუმის, ლითიუმის, ბორონის და ბერილიუმის კვალი.

· 100 წამიდან - 300 000 წლამდე -
. სამყარო მთლიანად იონიზირებულია და აგრძელებს გაფართოებას. სამყარო რადიაციისადმი გაუმჭვირვალე ხდება, რადგან თავისუფალი ელექტრონები კარგი შთამთქმელები არიან. სამყარო თერმულ წონასწორობაშია.

· 300 000 წლიდან - ტემპერატურა ვარდება 3000 K-მდე. ელექტრონებს და პროტონებს უკვე შუძლიათ
შედგენა. სამყარო ხდება გამჭვირვალე. რადიაცია და მატერია ცალკავდება – ისინი უკვე აღარ არიან თერმულ წონასწორობაში. სამყარო ხდება მატერიით-დომინირებული.

· დაახლ. 10
8
წელი - კოსმოსური ღრუბლებიდან და გაზიდან იქმნება ვარსკვლავთა პირველი პოპულაცია. მასიური ვარსკვლავები ქმნიან მეტალებს (ყველაფერი, რაც მძიმეა წყალბადზე და ჰელიუმზე). ფორმირებას იწყებენ გალაქტიკები. უხვადაა
.

· 7 მილიარდი წელი (დაახ.) – ფორმირდება
და
.

· 13,7 მილიარდი წელი (დაახ.) – თანამედროვე კოსმოსი.

დღეისათვის, სამყაროს ტემპერატურა 2.7 კელვინია. ბოლო წლების დაკვირვებები, როგორიცაა მაგალითად ა ტიპის
, გვიჩვენებს, რომ სამყარომ დაიწყო აჩქარებით გაფართოება. ამის სავარაუდო მიზეზად მიიჩნევა ე.წ.
(ინგლ. Dark Energy), სამყარო გადადის ბნელი ენერგიით დომინირებულ ეპოქაში.

დღეისათვის, უშორესი მანძილი, რომელზედაც მეცნიერებას ძალუძს დაინახოს - არის დაახ. 14 მილიარდი სინათლის წელი. იმის იქით იშლება კოსმოლოგიური ჰორიზონტი, რადგან უფრო შორი მაძილიდან დრო არ ჰქონდა არანაირ ინფორმაციას და სიგნალს ჩვენამდე მოეღწია.

თეორიის დამადასტურებელი ასტრონომიული დაკვირვებები[
]

მიუხედავად იმისა, რომ დიდი აფეთქების, ისევე როგორც ნებისმიერი კოსმოლოგიური თეორიის, უშუალოდ "ექსპერიმენტულად დადასტურება" რიგ შემთხვევებში შეუძლებელია, თანამედროვე ფიზიკოსების აბსოლუტურ უმრავლესობას მის სისწორეში ეჭვი არ ეპარება, რადგან მოდელის მრავალი თეორიული წინასწარმეტყველება ასტრონომიული დაკვირვებებით დასტურდება. მათგან ყველაზე მნიშვნელოვანია დაკვირვებებით დადასტურებული ჰაბლის კანონი,
არსებობა და სამყაროს შემადგენელ ქიმიურ ელემენტთა მასების ფარდობა. სამყაროს რომ არ ჰქონოდა დასაწყისი (ანუ, არ მომხდარიყო დიდი აფეთქება), მაშინ მთელი წყალბადის მარაგი დიდი ხნის წინ დაიწვებოდა და გარდაიქმნებოდა ჰელიუმად (თერმობირთვული პროცესი).

ჰაბლის
კანონი
[
]

შორეულ გალაქტიკებზე და
დაკვირვებები გვიჩვენებს, რომ ისინი ჩვენ გვშორდებიან და, ამასთან, რაც უფრო შორსაა ჩვენგან ობიექტი მით მაღალია ჩვენი ურთიერთ დაშორების სიჩქარე. ჰაბლის კანონი იყო ერთერთი პირველი ფაქტი, რომელმაც მეცნიერები დაარწმუნა, რომ სამყარო სტატიკური არ არის და მისი მდგომარეობა დროში იცვლება. მათემატიკურად ჰაბლის კანონი შემდეგნაირად შეიძლება ჩავწეროთ:

სადაც

· v ობიექტების ურთიერთ დაშორების სიჩქარეა,

· D მათ შორის მანძილი, ხოლო

· H
0
პროპორციულობის მუდმივა, ე.წ. ჰაბლის მუდმივა

გაზომვები გვიჩვენებს, რომ ჰაბლის მუდმივის მნიშვნელობაა 70 +/- 3 კმ/ს/მგპარსეკი. მართალია ჰაბლის მუდმივას ერთნაირი რიცხვითი მნიშვნელობა აქვს ობიექტთა ნებისმიერი წყვილისათვის სამყაროში, ის დროში მუდმივი არაა.

ადრეულ ეპოქებში მისი მნიშვნელობა გაცილებით მაღალი იყო და თუ სამყაროს დღევანდელი აჩქარებული გაფართოება გაგრძელდა შეიძლება მომავალში გაიზარდოს კიდევაც.

რადგან ზემოთ მოყვანილ ფორმულაში სიჩქარე ჰაბლის მუდმივის და მანძილის პროპორციულია, ხოლო
დროის ნებისმიერ მოცემულ მომენტში სასრული რიცხვია, არსებობს მანძილი, რომელზე შორს მყოფი ობიექტები
დიდი სიჩქარით გვშორდება. მიიუხედავად ამისა, ეგ საინტერესო ფაქტი არ მოდის წინააღმდეგობაში ფარდობითობის თეორიასთან.

ფონური
მიკროტალღოვანი
რადიაცია
[
]

1964 წელს
და
მიკროტალღოვანი ანტენის გამოცდისას შემთხვევით აღმოაჩინეს
, რისთვისაც მოგვიანებით ნობელის პრემია მიიღეს. ფონური მიკროტალღოვანი რადიაცია მაღალი ხარისხით იზოტროპულია და აქვს
გამოსხივების სპექტრი. მისი ტემპერატურა დღეისათვის 2.7 კელვინია. ფონური მიკროტალღოვანი რადიაციის არსებობა ადასტურებს, რომ სამყაროს ტემპერატურა ერთ დროს დღევანდელისაგან განსხვავებით ძალიან მაღალი იყო.

დიდი აფეთქების თეორიის მიხედვით, ფონური მიკროტალღოვანი რადიაცია წაარმოიქმნა დაახლოებით 400000 წლის წინ. ამ დროისათვის სამყაროს ტემპერატურა საკმარისად დაბალი იყო იმისათვის, რომ ატომების წარმოქმნა ყოფილიყო შესაძლებელი. ბარიონები და ელექტრონები გაერთიანდნენ ბმულ სისტემებში - ატომებში, რის შემდეგაც სამყარო ელექტრომაგნიტური რადიაციისათვის გამჭვირვალე გახდა. ფონური რადიაციის ფოტონები, რომლებსაც ჩვენ დღეს ვაკვირდებით, გარემოსთან ურთიერთქმედების გარეშე მოძრაობენ რეკომბინაციის შემდეგ და ამრიგად გვაწვდიან
იმის შესახებ თუ როგორი იყო სამყარო 400 000 წლის წინ.

ფონური მიკროტალღოვანი რადიაციის ტემპერატურა ეცემა სამყაროს გაფართოებასთან ერთად. დღეისათვის ის 2.7 კელვინის ტოლია.

ქიმიურ
ელემენტთა
მასების
ფარდობა
[
]

დიდი აფეთქების თეორიის თანახმად სამყაროს ტემპერატურა ერთდროს წარმოუდგენლად მაღალი იყო, რაც შეუძლებელს ხდიდა სტაბილური ატომების არსებობას. ტემპერატურის დაცემასთან ერთად შესაძლებელი გახდა წყალბადის ატომის წარმოქმნა, რასაც მოყვა ჰელიუმი, დეიტერიუმი, ჰელიუმ-4, ლითიუმი და ა.შ. დიდი აფეთქების თეორია წინასწარმეტყველებს იმას თუ რა ფარდობით წარმოიქმნება ეს ელემენტები სამყაროს ევოლუციის განმავლობაში. თეორიული გამოთვლები გვაძლევს შემდეგ მნიშვნელობებს: He/H=0.25, D/H=10
−3
, Li/H=10
−7
, რაც კარგ თანხმობაშია დაკვირვებების შედეგებთან.

დღევანდელ სამყაროში ქიმიურ ელემენტთა მასების ფარდობა

სამყაროს მომავალი დიდი აფეთქების თეორიის მიხედვით[
]

ბნელი ენერგიის ფენომენის აღმოჩენამდე კოსმოლოგები სამყაროს განვითარების ორ შესაძლო სცენარს განიხილავდნენ. თუკი სამყაროს
მეტი აღმოჩნდებოდა, სამყაროს გაფართოება შენელდებოდა, დროის გარკვეულ მომენტში ის შეკუმშვას დაიწყებდა, ტემპერატურა და სიმკვრივე ისევ გაიზრდებოდა და საბოლოოდ ის მიაღწევდა საწყის სინგულარობის მდგომარეობას. თუ სამყაროს სიმკვრივე კრიტიკულზე დაბალი აღმოჩნდებოდა მისი გაფართოება შენელდებოდა, მაგრამ არასოდეს შეწყდებოდა. ვარსკვლავები გაივლიდნენ თავიანთი სრული ევოლუციის გზას და გადაიქცეოდნენ
,
ან
. სამყაროს ტემპერატურა აბსოლუტურ ნულს მიუახლოვდებოდა. თუ პროტონი არასტაბილური აღმოჩნდებოდა საბოლოოდ ბარიონებიც დაიშლებოდნენ და სამყაროში დარჩებოდა მარტო შავი ხვრელები და რადიაცია. საბოლოო ჯამში შავი ხვრელები აორთქლდებოდნენ. სამყაროს
იმდენად გაიზრდებოდა, რომ შეუძლებელი გახდებოდა ენერგიის ორგანიზებული ფორმების არსებობა (ე.წ. სითბური სიკვდილი).

თანამედროვე კვლევები[
]

თანამედროვე მეცნიერულ კვლევებში
და
მჭიდროდ დაუახლოვდა ერთმანეთს. ქართველი მეცნიერების
და გაბადაძის მიერ წარმოქმნილი მრავალგანზომილებიანი მოდელი ცდილობს ახსნას სამყაროს მზარდი აჩქარებით გაფართოება. თანამედროვე მეცნიერების ერთ-ერთი უპირატესი მიზანია
მოხდეს სამყაროს ფორმიერების მოდელირება უმცირეს მანძილებზე.

Большо́й взрыв (англ. Big Bang) — общепринятаякосмологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной[1], а именно — началорасширения Вселенной, перед которым Вселеннаянаходилась в сингулярном состоянии.

Обычно сейчас автоматически сочетают теорию Большого взрыва и модель горячей Вселенной, но эти концепции независимы и исторически существовало также представление о холодной начальной Вселенной вблизи Большого взрыва. Именно сочетание теории Большого взрыва с теорией горячей Вселенной, подкрепляемое существованиемреликтового излучения, и рассматривается далее.

 

Содержание

· 1 Современные представления теории Большого взрыва и теории горячей Вселенной

o

o

· 2 История развития представлений о Большом Взрыве

o

· 3 Критика теории

o

· 4 См. также

· 5 Примечания

· 6 Литература

· 7 Ссылки

 

Современные представления теории Большого взрыва и теории горячей Вселенной[править | править исходный текст]

По современным представлениям, наблюдаемая нами сейчас Вселенная возникла 13,77 ± 0,059 млрд лет назад[2][3][4] из некоторого начального «сингулярного» состояния и с тех пор непрерывно расширяется и охлаждается. Согласно известным ограничениям по применимости современных физических теорий, наиболее ранним моментом, допускающим описание, считается момент Планковской эпохи с температурой примерно 1032 К (Планковская температура) и плотностью около 1093 г/см³ (Планковская плотность). Ранняя Вселенная представляла собой высокооднородную и изотропную среду с необычайно высокой плотностью энергии, температурой и давлением. В результате расширения и охлаждения во Вселенной произошли фазовые переходы, аналогичные конденсации жидкости из газа, но применительно к элементарным частицам.

Приблизительно через 10−35 секунд после наступленияПланковской эпохи (Планковское время — 10−43 секунд после Большого взрыва, в это время гравитационное взаимодействие отделилось от остальных фундаментальных взаимодействий) фазовый переход вызвал экспоненциальное расширение Вселенной. Данный период получил название Космической инфляции. После окончания этого периода строительный материал Вселенной представлял собой кварк-глюонную плазму. По прошествии некоторого времени температура упала до значений, при которых стал возможен следующий фазовый переход, называемый бариогенезисом. На этом этапе кварки и глюоныобъединились в барионы, такие как протоны и нейтроны. При этом одновременно происходило асимметричное образование как материи, которая превалировала, так и антиматерии, которые взаимно аннигилировали, превращаясь в излучение.

Дальнейшее падение температуры привело к следующему фазовому переходу — образованию физических сил и элементарных частиц в их современной форме. После чего наступила эпоха нуклеосинтеза, при которой протоны, объединяясь с нейтронами, образовали ядра дейтерия,гелия-4 и ещё нескольких лёгких изотопов. После дальнейшего падения температуры и расширения Вселенной наступил следующий переходный момент, при котором гравитация стала доминирующей силой. Через 380 тысяч лет после Большого взрыва температура снизилась настолько, что стало возможным существование атомов водорода (до этого процессы ионизациии рекомбинации протонов с электронами находились в равновесии).

После эры рекомбинации материя стала прозрачной для излучения, которое, свободно распространяясь в пространстве, дошло до нас в виде реликтового излучения.

Проблема начальной сингулярности[править | править исходный текст]

 

В этом и следующем разделах не хватает ссылок на источники информации.

Информация должна быть проверяема, иначе она может быть поставлена под сомнение и удалена.

Вы можете отредактировать эту статью, добавив ссылки на авторитетные источники.

Эта отметка установлена 26 декабря 2010.

Экстраполяция наблюдаемого расширения Вселенной назад во времени приводит, при использовании общей теории относительности и некоторых других альтернативных теорий гравитации, к бесконечной плотности и температуре в конечный момент времени в прошлом. Размеры Вселенной тогда равнялись нулю — она была сжата в точку. Это состояние называетсякосмологической сингулярностью (многие учёные полушутя-полусерьёзно называют космологическую сингулярность «рождением» Вселенной).

Невозможность избежать сингулярности в космологических моделях общей теории относительности была доказана, в числе прочих теорем о сингулярностях, Р. Пенроузом и С. Хокингом в конце 1960-х годов.

Теория Большого взрыва не даёт никакой возможности говорить о чём-либо, что предшествовало этому моменту (потому что наша математическая модель пространства-времени в момент Большого взрыва теряет применимость, при этом теория вовсе не отрицает возможность существования чего-либо до Большого взрыва). Это сигнализирует о недостаточности описания Вселенной классической общей теорией относительности.

Насколько близко к сингулярности можно экстраполировать известную физику, является предметом научных дебатов, но практически общепринято, что допланковскую эпоху рассматривать известными методами нельзя. Проблема существования сингулярности в данной теории является одним из стимулов построения квантовой и других альтернативных теорий гравитации, которые стараются разрешить эту проблему.

Существует несколько гипотез о возникновении видимой Вселенной (некоторые собраны в видеоBBC: Горизонт. Что было до большого взрыва?):

· Теория
о том, что Вселенная бесконечна и заполнена очень плотной энергией, а наша видимая часть возникла расширением (
) небольшой части в «пузырёк» (как возникают пузырьки в плотном сыре)

· Теория
о том, что Вселенные возникают от взрыва «
» внутри

· Теория
о рождении Вселенных в результате столкновения «
» (многомерных мембран в
)

Дальнейшая эволюция Вселенной[править | править исходный текст]

Согласно теории Большого взрыва, дальнейшая эволюция зависит от экспериментально измеримого параметра — средней плотности вещества в современной Вселенной. Если плотность не превосходит некоторого (известного из теории) критического значения, Вселенная будет расширяться вечно, если же плотность больше критической, то процесс расширения когда-нибудь остановится и начнётся обратная фаза сжатия, возвращающая к исходному сингулярному состоянию. Современные экспериментальные данные относительно величины средней плотности ещё недостаточно надёжны, чтобы сделать однозначный выбор между двумя вариантами будущего Вселенной.

Есть ряд вопросов, на которые теория Большого взрыва ответить пока не может, однако основные её положения обоснованы надёжными экспериментальными данными, а современный уровень теоретической физики позволяет вполне достоверно описать эволюцию такой системы во времени, за исключением самого начального этапа — порядка сотой доли секунды от «начала мира». Для теории важно, что эта неопределённость на начальном этапе фактически оказывается несущественной, поскольку образующееся после прохождения данного этапа состояние Вселенной и его последующую эволюцию можно описать вполне достоверно.

 

История развития представлений о Большом Взрыве[править | править исходный текст]

 

·
— вышла в свет работа
«
Основы общей теории относительности
», в которой он завершил создание релятивистской теории гравитации
.

·
— Эйнштейн на основе своих уравнений поля развил представление о пространстве с постоянной во времени и пространстве кривизной (модель Вселенной Эйнштейна, знаменующая зарождение космологии), ввёл
. (Впоследствии Эйнштейн назвал введение космологической постоянной одной из самых больших своих ошибок; уже в наше время выяснилось, что Λ-член играет важнейшую роль в эволюции Вселенной).
выдвинул космологическую модель Вселенной (модель де Ситтера) в работе «Об эйнштейновской теории гравитации и её астрономических следствиях».

·
и
нашёл нестационарные решения гравитационного уравнения Эйнштейна и предсказал расширение Вселенной (нестационарная космологическая модель, известная как
). Если
эту ситуацию в прошлое, то придётся заключить, что в самом начале вся материя Вселенной была сосредоточена в компактной области, из которой и начала свой разлёт. Поскольку во Вселенной очень часто происходят
, то у Фридмана возникло предположение, что и в самом начале её развития также лежит взрывной процесс — Большой взрыв.

·
отметил, что если в модель де Ситтера, которая соответствовала пустой Вселенной, поместить вещество, она должна расширяться. О нестатичности Вселенной де Ситтера говорилось и в книге
, опубликованной в том же году.

·
обнаружил слабую корреляцию между угловыми диаметрами и скоростями удаления галактик и предположил, что она может быть связана с космологической моделью де Ситтера, согласно которой скорость удаления отдалённых объектов должна возрастать с их расстоянием
.

·
и затем
, повторившие работу Вирца, не получили убедительных результатов, а Штремберг даже заявил, что «не существует зависимости лучевых скоростей от расстояния от Солнца». Однако было лишь ясно, что ни диаметр, ни блеск галактик не могут считаться надёжными критериями их расстояния. О расширении непустой Вселенной говорилось и в первой космологической работе
, опубликованной в этом же году.

·
— опубликована статья Леметра «Однородная Вселенная постоянной массы и возрастающего радиуса, объясняющая радиальные скорости внегалактических туманностей». Коэффициент пропорциональности между скоростью и расстоянием, полученный Леметром, был близок к найденному
в
. Леметр был первым, кто чётко заявил, что объекты, населяющие расширяющуюся Вселенную, распределение и скорости движения которых и должны быть предметом космологии — это не
, а гигантские
,
. Леметр опирался на результаты Хаббла, с которыми он познакомился, будучи в
в
на его докладе.

·
— 17 января в
поступили статьи
о лучевой скорости
и Хаббла, называвшаяся «Связь между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей». Сопоставление этих расстояний с лучевыми скоростями показало чёткую линейную зависимость скорости от расстояния, по праву называющуюся теперь
.

·
— выходит работа
о «горячей вселенной», построенная на теории расширяющейся вселенной Фридмана. По Фридману, вначале был взрыв. Он произошёл одновременно и повсюду во Вселенной, заполнив пространство очень плотным веществом, из которого через миллиарды лет образовались наблюдаемые тела Вселенной —
,
,
и
, в том числе
и всё что на ней. Гамов добавил к этому, что первичное вещество мира было не только очень плотным, но и очень горячим. Идея Гамова состояла в том, что в горячем и плотном веществе ранней Вселенной происходили
, и в этом ядерном котле за несколько минут были
. Самым эффектным результатом этой теории стало предсказание космического фона излучения. Электромагнитное излучение должно было, по законам
, существовать вместе с горячим веществом в «горячую» эпоху ранней Вселенной. Оно не исчезает при общем расширении мира и сохраняется — только сильно охлаждённым — и до сих пор. Гамов и его сотрудники смогли ориентировочно оценить, какова должна быть сегодняшняя температура этого остаточного излучения. У них получалось, что это очень низкая температура, близкая к
. С учётом возможных неопределённостей, неизбежных при весьма ненадёжных астрономических данных об общих параметрах Вселенной как целого и скудных сведениях о ядерных константах, предсказанная температура должна лежать в пределах от 1 до 10
. В
в одной научно-популярной статье (Physics Today, № 8, стр. 76) Гамов объявил, что скорее всего температура космического излучения составляет примерно 3 К.

·
— Советский радиоастроном
экспериментально обнаружил шумовое
с температурой около 3K
.

·
— американские
и
открыли космический фон излучения и измерили его температуру. Oна оказалась равной именно 3 К. Это было самое крупное открытие в космологии со времён открытия Хабблом в 1929 году общего расширения Вселенной. Теория Гамова была полностью подтверждена. В настоящее время это излучение носит название
; термин ввёл
астрофизик
.

·
— спутник
с высокой степенью точности измеряет
реликтового излучения. Вместе с данными предшествующих измерений (
,
и др.), полученная информация подтвердила космологическую
и
. С высокой точностью был установлен возраст Вселенной и распределение по массам различных видов материи (
— 4 %,
— 23 %,
— 73 %)
.

·
— запущен спутник
, который в настоящее время измеряет анизотропию реликтового излучения с ещё более высокой точностью.

История термина[править | править исходный текст]

Первоначально теория Большого взрыва называлась «динамической эволюционирующей моделью». Впервые термин «Большой взрыв» (Big Bang) применил Фред Хойл в своей лекции в1949 (сам Хойл придерживался гипотезы «непрерывного рождения» материи при расширении Вселенной). Он сказал:

«Эта теория основана на предположении, что Вселенная возникла в процессе одного-единственного мощного взрыва и потому существует лишь конечное время… Эта идея Большого взрыва кажется мне совершенно неудовлетворительной».

На русский язык Big Bang можно было бы перевести как «Большой хлопок», что, вероятно, точнее соответствует уничижительному смыслу, который хотел вложить в него Хойл. После того, как его лекции были опубликованы, термин стал широко употребляться.

 

Критика теории[править | править исходный текст]

Кроме теории расширяющейся Вселенной имелась также теория, что Вселенная стационарна, то есть не эволюционирует и не имеет ни начала, ни конца во времени. Часть сторонников такой точки зрения отвергают расширение Вселенной, а красное смещение объясняют гипотезой о «старении» света. Однако, как выяснилось, эта гипотеза противоречит наблюдениям, например, наблюдаемой зависимости продолжительности вспышек сверхновых от расстояния до них[12][13][14]. Другой вариант, не отрицающий расширения Вселенной, представлен теорией стационарной Вселенной Ф. Хойла. Она также плохо согласуется с наблюдениями[14].

В некоторых теориях инфляции (например, вечной инфляции) наша наблюдаемая картина Большого взрыва соответствует положению лишь в наблюдаемой нами части Вселенной (Метагалактике), но не исчерпывает всю Вселенную.

Кроме того, в теории Большого взрыва не рассматривается вопрос о причинах возникновения сингулярности, или материи и энергии для её возникновения, обычно просто постулируется её безначальность. Считается, что ответ на вопрос о существовании и происхождении начальной сингулярности даст теория квантовой гравитации.

Есть также некоторое число наблюдательных фактов, плохо согласующихся с изотропностью и однородностью наблюдаемой Вселенной: наличие преимущественного направления вращения галактик[15][16], неоднородности в распределении галактик на наибольших доступных масштабах,ось зла.

В официальной науке СССР теория Большого взрыва сначала была воспринята с настороженностью. Так, в 1955 г. один советский автор писал: «Марксистско-ленинская доктрина о бесконечной Вселенной является фундаментальной аксиомой в основании советской космологии… Отрицание или избегание этого тезиса… неизбежно ведет к идеализму и фидеизму, то есть, в конечном итоге, к отрицанию космологии и, таким образом, не имеет ничего общего с наукой»[17]. Хотя теория Большого взрыва и была, в конце концов, воспринята советскими учеными и философами, тем не менее до самого распада СССР в философских словарях был закреплен постулат о бесконечности и вечности материи. При этом декларировалось, что теория Большого взрыва справедлива лишь для Метагалактики, а Метагалактика — это еще не вся Вселенная, «Большой Взрыв» не начало Вселенной, а всего лишь очередной переход несотворимой и неуничтожаемой материи из одного состояния в другое[18][неавторитетный источник? 366 дней]. В 3-м издании Большой советской энциклопедии сказано: «Факт взаимного удаления галактик, составляющих Метагалактику, свидетельствует о том, что некоторое время тому назад она находилась в качественно ином состоянии и была более плотной… Возраст Метагалактики иногда принимают за возраст Вселенной, что характерно для сторонников отождествления Метагалактики со Вселенной в целом. Действительно, гипотеза о существовании во Вселенной многих метагалактик, расположенных просто на некоторых расстояниях друг от друга, не находит никаких подтверждений.

:) :love :bye: :love :)

Edited by შანკარადევა
ლინკი
სოციალურ ქსელებში გაზიარება

შეუერთდი განხილვას

თქვენ შეგიძლიათ შექმნათ პოსტი ახლა და დარეგისტრირდეთ მოგვიანებით. თუ თქვენ გაქვთ ანგარიში, გაიარეთ ავტორიზაცია რათა დაპოსტოთ თქვენი ანგარიშით.

Guest
ამ თემაში პასუხის გაცემა

×   Pasted as rich text.   Paste as plain text instead

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   Your previous content has been restored.   Clear editor

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.

Loading...
×
×
  • შექმენი...