Был ли первый момент времени?

Вы должны прочитать статью в Википедии о текущей модели Вселенной, модели Большого взрыва .

Это началось с принятия классической общей модели относительности, в которой вся энергия нынешней Вселенной содержалась, появлялась в сингулярности, которая расширялась подобно взрыву и порождала наблюдаемую Вселенную, а наблюдаемое расширение измерялось постоянной Хаббла .

По мере продолжения экспериментальных наблюдений было обнаружено противоречие между наивным Большим взрывом с его сингулярностью и космическим микроволновым фоновым излучением, реликтовым излучением . В то время, когда это произошло, через 380 000 лет после классической сингулярности BB, части Вселенной не могли взаимодействовать с другими частями из-за светового конуса и, следовательно, большой однородности, наблюдаемой в реликтовом излучении (на уровне 10^-5). не может быть смоделирован/объяснен с помощью термодинамики.

Это потребовало включения эффективного квантования в самую сингулярность наивной классической модели, в период инфляции, когда квантово-механическая частица, называемая инфлатоном, гомогенизировала сингулярность в нечеткие области, видимые в начале графика. Таким образом, время и пространство, не забывайте, что это четырехмерная система (x, y, z, t) не имеют начальной точки, поэтому временной интервал является переменным.

Однако если вы посмотрите на числа, где временные шаги составляют 10 ^ -32 с и меньше, это имеет только качественное значение для оценки происхождения Вселенной во времени. Так что это ваш полуоткрытый интервал, но на самом деле неактуальный на нашем уровне.

Теория большого взрыва является доминирующей космологической моделью на данный момент.
Это предполагает, что Большой взрыв начался в сингулярности, когда вся Вселенная была максимально локализована.
Если теория Большого взрыва является общепринятой моделью, то в контексте современной устоявшейся физики кажется вероятным, что не будет обнаружено никаких свидетельств времени или чего-то более древнего, чем момент самого Большого взрыва (независимо от того, существовало что-либо или нет).
Возраст Вселенной оценивается примерно в 13,8 миллиардов лет.

Я не математик, но дам вам интерпретацию граничных условий. Мое понимание нуля состоит в том, что для реальной физической системы, описываемой нулем и такой же реальной бесконечностью,

$0*\infty$будет любое конечное число

(и в дальнейшем это число можно определить с помощью дифференциального исчисления).
- поэтому «физические/измеренные» нули [согласно физике] сохраняют некоторую информацию. На этом основании никогда не может быть фактического времени t = 0, просто пренебрежимо близкого к нему. (аналогично никогда не может быть физической бесконечности). [Могут ли когда-нибудь быть яблоки в вашей коробке для завтрака - видимо, нет, там всегда есть какая-то маленькая часть яблока, так как яблоко - это энергия.] Я предполагаю, что это говорит о том, что ноль должен быть включен, но уточняя, что такое измеренный ноль на самом деле является. Или вы можете исключить концептуальный абсолютный ноль, если хотите - это может быть то, что вы написали$(t_0,t_p]$.

Вы не спрашивали, но я замечаю, что вы не указали больше времени, чем$t_p$в интервале. Это должно соответствовать тому, что вы пытаетесь представить. Там, безусловно, будут значимые времена после$t_p$. Большинство физических теорий/законов не рассматривают$t>t_p$любой другой, чем$t<=t_p$. Философская наука требует, чтобы эффекты были воспроизводимыми, и некоторые утверждают, что в конечном итоге они полезны только в том случае, если они предсказуемы.

ОК, надеюсь, вы получите более взвешенный ответ от более знающего человека, поэтому моим единственным полезным вкладом в этот интересный вопрос будет мой голос u/vote :)

Мое мнение таково: физика не занимается никаким аспектом времени, кроме той «вещи», которую фиксируют часы. Это и эмпирически, и прагматично, и экономит много времени.

Что касается моделей, то мы можем соотнести нынешнюю «планировку» и структуру Вселенной с моделями изначального изобилия частиц, по крайней мере, с некоторым хорошим приближением.

Но 4 трудности, по крайней мере;

Мы ограничены наблюдениями за тем, что может быть небольшой частью Вселенной из-за космического расширения.

Мы не знаем, из чего состоит Темная Материя .

Мы не знаем, из какого источника возникает темная энергия и почему космологическая постоянная в очень большой степени отличается от предсказаний. Итак, все наши модели объясняют только 6% массы/энергии Вселенной. Пожалуйста, обратите внимание, что меня можно легко исправить в этом аспекте, поэтому, надеюсь, вы получите ответ, из которого мы оба сможем извлечь уроки.

Мы не знаем, что вызвало возникновение Вселенной и почему у нее было такое низкое значение энтропии.

Итак, насколько мне известно, ни одна современная модель не объясняет эти особенности.

Стивен Хокинг прочитал лекцию о начале времени . Он указывает, что кажущаяся фокусировка нашего прошлого светового конуса (наша вселенская история) в одну точку подразумевает, что Вселенная (или, по крайней мере, наша ее часть) должна была иметь начало.

Однако в этом есть особенность. Законы физики там не работают. Возможно, там возникло пространство-время, но поскольку время в общей теории относительности не существует без пространства, разумно ли говорить, что был первый момент времени без пространства, вмещающего его, или первая точка пространства без времени? определить его?

В сингулярности «до» и «после» не имеют значения, так как наши представления о пространстве и времени перестают работать. ИМО, потребовался бы прыжок веры, чтобы постулировать первый момент времени без понятной точки пространства для определения времени. Если возникновение пространства-времени нельзя однозначно описать с помощью законов физики, то, по мнению ИМО, неразумно предполагать, что там был первый момент времени.

Профессор Хокинг выдвинул гипотезу об отсутствии границ, при котором сингулярность не проявляется. Вместо этого он предложил воображаемое время, не связанное прошлым и будущим, но тем не менее являющееся частью пространства. Он и Джеймс Хартл предположили, что пространство и мнимое время конечны по протяженности, но не имеют границ.

Профессор Хокинг говорит в заключительном абзаце своей лекции:

«…Вселенная не существовала вечно. Скорее, Вселенная и само время имели начало в Большом Взрыве, около 15 миллиардов лет назад. Началом реального времени была бы сингулярность, при которой законы физики нарушились бы. Тем не менее, то, как Вселенная началась, было бы определено законами физики, если бы Вселенная удовлетворяла граничному условию».

Он заключает, что «... пространство-время конечно по протяженности, но не имеет границ или краев». Итак, вполне возможно, что первого момента не было, по крайней мере, в том смысле, в каком мы понимаем значение этого термина в нашем реальном времени.

В истории Вселенной есть определенное раннее время, когда и квантовая, и общая теория относительности имеют решающее значение для понимания ситуации. И поскольку в настоящее время никто не знает, как совместить эти две теории, это означает, что в истории Вселенной есть очень ранний период, который является совершенно загадочным.

Есть одна вещь, которую мы можем немного обдумать: и общая теория относительности, и квантовая теория могут что-то сказать о взаимосвязи между энергией и временем. В общей теории относительности структура пространства и времени искажается и смешивается из-за присутствия энергии. В квантовых теориях существует зависимость неопределенности энергия-время: чем точнее известно время события, тем менее точно известна энергия.

https://en.wikipedia.org/wiki/Uncertainty_principle#Einstein.27s_box

Нетрудно догадаться, что эти две идеи, касающиеся времени и энергии, могут иметь некоторые интересные взаимодействия в экстремальных условиях самого раннего импульса Вселенной.