Astrofizikai aprašo matematinės kosmologijos istoriją


visata

Kreditas: Unsplash/CC0 viešasis domenas

RUDN universiteto astrofizikai surinko svarbiausius šiuolaikinės kosmologijos atradimus nuo 1917 m. iki mūsų laikų. Surinkti duomenys tapo įvadu į Karališkosios draugijos filosofiniai sandoriai A iš dviejų dalių: nuo 1917 iki 1980 ir nuo 1980 iki mūsų laikų.

Kosmologija, mokslas apie savybes ir visatos evoliucijakilęs iš senovės laikai kaip religiniai mitai apie pasaulio sukūrimą. Per pastaruosius šimtą metų kosmologija tapo viena dinamiškiausiai besivystančių mokslo sričių, nors ir viena sudėtingiausių. Vienas iš naujausių žurnalo numerių Karališkosios draugijos filosofiniai sandoriai A skirta matematinės kosmologijos dabarčiai ir ateičiai.

RUDN profesoriai Spirosas Cotsakis ir Aleksandras Jefremovas yra šio numerio redaktoriai. Įvade astrofizikai išanalizavo visą šiuolaikinės teorinės kosmologijos raidos istoriją. Žurnalas Filosofiniai sandoriai yra vienas seniausių žurnalų pasaulyje ir nuolat leidžiamas nuo 1665 m., įskaitant Newtono, Leibnizo, Huygenso ir Boyle’o straipsnius.

“Šiuolaikinės matematinės kosmologijos idėjų grožis ir didžiulė įvairovė yra įsišakniję įvairiose geometrijose, kurias reikia plėtoti ir tirti lygiagrečiai ir kartu su šiomis kosmologinėmis idėjomis. Tai būtina norint geriau suprasti įvairius šios labiausiai aspektus. didinga iš teorinės fizikos sričių“, – sakė fizikos ir matematikos mokslų daktaras, RUDN universiteto Edukacinio ir mokslinio gravitacijos ir kosmologijos instituto profesorius Aleksandras Jefremovas.

Autoriai kosmologijos raidos istoriją suskirstė į keturis etapus. Pirmasis ir ilgiausias apima laikotarpį nuo 1917 iki 1960 m. Kiti trys laikotarpiai trunka 20 metų. 1917 m., ypač 1917 m. vasario 8 d., yra žinomi kaip šiuolaikinės kosmologijos gimimas RUDN astrofizikoje, kai Einšteinas pirmą kartą pademonstravo bendrosios reliatyvumo teorijos pritaikymą visatai. Jis sukūrė pirmąjį šiuolaikinį kosmologinį modelį, kuriame materija nejuda ir turi ribotą tūrį, bet neturi ribų. Statinė visatos prigimtis pagal Einšteiną pasiekiama dėl kosmologinės konstantos. Netrukus pasirodė ir kiti kosmologiniai modeliai.

Tikrą proveržį šiuolaikinėje kosmologijoje padarė rusų matematikas Aleksandras Fridmanas. 1922 m. jis rado Einšteino lygčių, apibūdinančių dinamiškai besiplečiančią visatą, sprendimą; šią teoriją eksperimentiškai (ir sensacingai) patvirtino britų astronomas Edvinas Hablas, 1929 metais atradęs vadinamąjį raudonąjį galaktikų poslinkį, o tai reiškia, kad jos bėga viena nuo kitos.

Vėliau, remdamasis šia informacija, Georgijus Gamovas (JAV) suformulavo karštosios visatos teoriją (ankstyvoje jos egzistavimo stadijoje), o kiek vėliau (1949 m.) – tokio visatos modelio gimimo procesą. tapo žinomas kaip Didysis sprogimas. Manoma, kad šį terminą sugalvojo britų astronomas Fredas Hoyle’as.

Aštuntojo dešimtmečio pabaigoje atradimai dalelių fizika lėmė grandiozinius suvienijimo modelius, kurie turėjo tiesioginį poveikį kosmologijai. Vėliau atsirado infliacinis visatos modelis, multivisatos teorija ir kiti svarbūs teoriniai atradimai. Nuo 1998 metų pagrindinis kosmologų dėmesys buvo skiriamas tamsioji energijapagrindinis komponentas visata.

“Teorinė matematinė kosmologija nėra toks dalykas, kurį būtų galima lengvai suprasti. Norint įveikti sunkumus įgyti reikiamų žinių, reikia aiškaus kompaso, rodančio, kurios tyrimo problemos ir kryptys yra prieinamos, svarbios ar įmanomos. Aprašėme keletą svarbių dalykų. raidos šiuolaikinės teorinės srities kosmologija Mes nustatėme ir aptarėme kai kurias svarbias šios srities prigimtį apibūdinančias idėjas teorinės fizikos rėmuose“, – sakė RUDN universiteto Gravitacijos ir kosmologijos edukacinio ir mokslinio instituto profesorius Spiros Cotsakis.

Daugiau informacijos:
Spiros Cotsakis ir kt., 100 metų matematinės kosmologijos: modeliai, teorijos ir problemos, A dalis, Karališkosios draugijos filosofiniai sandoriai A: matematiniai, fiziniai ir inžinerijos mokslai (2022). DOI: 10.1098/rsta.2021.0191

Spiros Cotsakis ir kt., 100 metų matematinės kosmologijos: modeliai, teorijos ir problemos, B dalis, Karališkosios draugijos filosofiniai sandoriai A: matematiniai, fiziniai ir inžinerijos mokslai (2022). DOI: 10.1098/rsta.2021.0171

Pateikė Rusijos pagrindinių tyrimų fondas

Citata: Astrofizikai aprašo matematinės kosmologijos istoriją (2022 m., lapkričio 21 d.), gauta 2022 m. lapkričio 24 d. iš https://phys.org/news/2022-11-astrophysicists-chronicle-history-mathematical-cosmology.html

Šis dokumentas yra saugomas autorių teisių. Išskyrus bet kokius sąžiningus sandorius privačių studijų ar mokslinių tyrimų tikslais, jokia dalis negali būti atkuriama be raštiško leidimo. Turinys pateikiamas tik informaciniais tikslais.