Возможно ли, что Большой взрыв был вызван созданием виртуальных частиц?

Насколько я понимаю, имеется в виду, что во всей Вселенной существует, так называемое, квантовое поле, из которого, благодаря его флуктуациям, непрерывно появляются временные (пары) виртуальных частиц в случайном, непредсказуемом (или следует скажем вероятностная?) мода.

Чтобы моя идея имела хоть какую-то жизнеспособность, я предполагаю, что это квантовое поле является неотъемлемой частью реальности, которая существовала «до» или, скорее, уже во время Большого Взрыва. Это правильное предположение? Или считается, что это квантовое поле «сформировалось» во время или даже позже момента Большого Взрыва? Надеюсь нет.

Предполагая первое, а также понимая, что эти пары виртуальных частиц обычно аннигилируют друг друга почти мгновенно, но иногда действительно создают реальные частицы — например, в излучении Хокинга, — будет ли большим преувеличением думать, что Большой взрыв, возможно, был начат высокочастотным взрывом? невероятное (но в «бесконечном» временном промежутке лежащей в основе реальности, которое может произойти), катастрофическое событие огромного количества виртуальных частиц, появляющихся либо «одновременно», либо в таком последовательном порядке, что они не могли уничтожать друг друга, и им суждено образовать большое количество реальных частиц?

Я очень старался понять, о чем вы спрашиваете и что вообще происходит у вас в голове. У меня нет шансов. Во-первых, квантовое поле — это описание явлений природы, основной объект теории, и, конечно, оно существует везде и с самого начала, если теория верна. Квантовая теория поля оказалась недействительной слишком рано после Большого взрыва, на короткое время, и ее пришлось заменить теорией струн, базовые блоки которой не являются квантовыми полями, по крайней мере, когда вы точно вычисляете ее.
Так вот, виртуальные частицы не являются реальными частицами, поэтому мы называем их виртуальными, поэтому нет смысла говорить об их присутствии в пространстве-времени в данный момент. Можно говорить только о наличии реальных частиц. Виртуальная частица — это часть истории в середине ее, когда она не измерена, и она способствует эволюции реальных частиц, но их нельзя связать ни с каким «объективным состоянием» системы, ни с каким измерением. .
А то в истории Вселенной было много суровых, экстремальных и даже катастрофических событий, множество почти полностью аннигилированных частиц и т.д., и т.п., но зачем смешивать эти вещи с такими понятиями, как квантовая поля и виртуальные частицы - смысл которых вам совершенно ясно совершенно непонятен? Не лучше ли использовать только те слова, смысл которых вам понятен?
@LubošMotl Возможно, я здесь не в себе, но что касается вашего первого ответа: вы говорите, что квантовая теория поля не является жизнеспособной теорией (больше?) И что она заменена теорией струн? (Я не понимаю, что вы пытаетесь здесь сказать.) Во-вторых: я думаю, что понимаю ваше замечание о виртуальных частицах и пространстве-времени. Но если считается, что виртуальные частицы могут объяснить потерю массы черных дыр (из-за излучения Хокинга) за счет создания реальных частиц, то почему бы виртуальным частицам также не быть в состоянии создавать реальные частицы во время Большого взрыва? ?
@fireeyedboy То, что имеет в виду Лубош, является заурядным, ванильная QFT не является конечной целью физики, и общепризнано, что она, как и большинство наших теорий, не может быть точным описанием природа слишком близка к Большому Взрыву; теория струн вполне может добиться большего успеха. Тем не менее, я думаю, что это правильный вопрос, несмотря на любые потенциальные неправильные представления, хотя, возможно, одному человеку, привыкшему к неправильным представлениям, нужно понять другого :)
@ChrisWhite Видя, что вы знаете о физике чертовски больше, чем я, и все еще думаете, что мой вопрос правильный, это обнадеживает! :) Спасибо. И спасибо за дальнейшее разъяснение.
@fireeyedboy, виртуальные частицы действительно объясняют многие наблюдения и важные механизмы, но их превращение в реальность — это особая вещь, которая происходит только вблизи горизонта событий. В черных дырах есть горизонты событий; в космологии также могут быть горизонты событий, и процесс «виртуального в реальный» является причиной неравномерности температуры космического микроволнового фона, объясняемой космической инфляцией. Ваше предложение чем-то похоже на космическую инфляцию, но слишком расплывчато и, может быть, вам стоит найти и узнать, что такое космическая инфляция.
@fireeyedboy Теория Большого Взрыва объясняет происхождение пространства-времени, энергии и материи. Виртуальные частицы не должны появляться вне пространства-времени, поэтому я думаю, что ответ на ваш вопрос — нет.
@fireeyedboy И тот факт, что у нас до сих пор нет теории квантовой гравитации, которая должна иметь значение в таких ситуациях, как Большой взрыв или около него, ограничивает нашу способность ответить на ваш вопрос.
@LubošMotl «Ваше предложение [...] слишком расплывчато» - достаточно справедливо, я понимаю. Спасибо, что отомстили мне и указали на космическую инфляцию. Эта теория действительно звучит очень похоже на то, что я имел в виду.
@namehere «Виртуальные частицы не должны появляться вне пространства-времени» Это действительно общее мнение? Потому что возможность этого действительно была бы предпосылкой для того, чтобы моя идея даже начала иметь какие-либо достоинства. Итак, если то, о чем вы говорите, действительно так, подразумевает ли это также, что квантовое поле и квантовые флуктуации являются частью пространства -времени, а не «вне» пространства-времени, как, так сказать, неотъемлемая часть лежащей в основе реальности? (Пожалуйста, извините мою довольно неуклюжую терминологию.)
@fireeyedboy Ну, квантовые состояния находятся в гильбертовом пространстве, а не в пространстве-времени. Но предсказывать что-то не в пространстве-времени я бы посчитал крайне нефизичным.
@namehere Но квантовые состояния постоянно выводятся из эмпирических наблюдений, не так ли? И почти любая теория в физике сначала выдвигается гипотезой, а затем либо непосредственно эмпирически наблюдается, либо выводится из эмпирического наблюдения, не так ли? Я не вижу здесь проблемы. Не могли бы вы расширить, что вы имеете в виду? Вы предлагаете считать квантовые состояния метафизической чепухой? Или я совсем вас не понимаю? Извините, если я выгляжу здесь не в своей тарелке. Если да, то, скорее всего, потому, что так оно и есть. Но мне очень хочется понять, что вы пытаетесь здесь сказать.
@fireeyedboy Если теория описывает что-то независимое от пространства-времени, вы бы сочли это нефизическим? Это то, что я имею в виду.
@namehere Нет, не обязательно; если я все еще полностью упускаю из виду вашу точку зрения. Рискуя показаться каким-то дураком нового века, я полагаю, что, прочитав о квантовых флуктуациях и виртуальных частицах, я понял, что это вполне можно считать неотъемлемой частью нестабильной и вероятностной природы реальности, что следовательно, в настоящее время мы все еще наблюдаем внутри пространства-времени. Другими словами, это пространство-время есть просто результат этой нестабильной реальности. (продолжение)
@namehere (продолжение) Так что это, по крайней мере, на мой взгляд, не обязательно делает это гипотетическое состояние квантовых флуктуаций «до» пространства-времени «нефизическим». Трудно проверить эмпирически, потому что в прошлом, в начале эпохи Планка? Конечно. Но не "нефизический" по определению. Я бы сказал, что без пространства-времени виртуальная частица, появляющаяся и исчезающая, по-прежнему может считаться очень коротким (менее одного планковского времени) физическим событием. (Надеюсь, я правильно понял, что вы пытались донести.)
@fireeyedboy QFT не объясняет пространство-время.
@namehere Итак, в заключение: если ваш аргумент состоит в том, что без существования пространства-времени не может быть события появления и исчезновения виртуальных частиц, тогда я должен с вами согласиться. Но я не уверен, что это так. Но я, конечно, не могу подкрепить это чем-то конкретным, так как у меня просто нет фундамента ни в физике, ни в математике. Мне просто было любопытно, имеют ли вообще смысл мои идеи в области физики, и если да, то изучаются ли эти возможности физиками.
@namehere Хорошо, я не знал об этом. Это потому, что он не прилагает никаких усилий, или это выходит за рамки его возможностей, или потому, что он просто не может (сейчас или, возможно, когда-либо)?
@fireeyedboy QFT описывает фазовое пространство, а не пространство-время. Таким образом, я не думаю, что КТП действительно может как-то «создавать» пространство-время.

Ответы (2)

Идея о том, что Вселенная представляет собой флуктуацию вакуума, существует уже давно. Первое публичное упоминание об этой идее, о которой я знаю, принадлежит Эдварду Трайону в 1973 году , но я уверен, что она обсуждалась задолго до этого. У вас есть доступ к старым копиям Nature? Если это так, взгляните на «Является ли Вселенная флуктуацией вакуума?» Эдвард Трайон, Nature 246, 396–397 (14 декабря 1973 г.).

Александр Виленкин развил эту идею в 1982 году, и его статья доступна в Интернете по адресу http://mukto-mona.net/science/physics/a_vilinkin/universe_from_nothing.pdf .

Суть в том, что мы недостаточно хорошо понимаем физику, чтобы знать, есть ли какие-либо основания для этих идей, и никто не придумал никакого экспериментального способа их проверки. Я должен отметить, что различные теории квантовой гравитации выдвинули сценарии, согласно которым Вселенная не была создана в результате Большого Взрыва, а существовала (по крайней мере, потенциально) всегда. Из теории струн у нас есть экпиротическая вселенная , а из петлевой квантовой космологии — идея о том, что мог произойти Большой отскок .

Я подозреваю, что большинство физиков отнеслись бы к этому вопросу скорее как к философии, чем к физике.

Спасибо — очень интересно. Это заставило меня задуматься: как идея Лоуренса Краусса о вселенной из ничего сочетается с идеями Трайона/Виленкина? Являются ли идеи Краусса также основанными на квантовой теории поля? И подходим ли к ним с той же точки зрения, что и к идеям Триона и Виленкина? Или Краусс подходит к этому с совершенно другой точки зрения?
На самом деле я уже нашел ответы в этом выступлении Лоуренса Краусса .

Что меня привлекает в этой идее, так это то, что если есть какой-то теоретический способ, которым виртуальную пару можно разделить, то мы могли бы предположить, что была создана идентичная антивселенная. Это четко объясняет, почему мы не наблюдаем равных количеств материи и антиматерии в нашей Вселенной. Вся антиматерия находится в другой вселенной за пределами нашего наблюдаемого горизонта событий.

Большой взрыв и инфляция являются результатом распада/конденсации/фазового превращения частиц сверхмассивной Вселенной в зоопарк частиц, которые мы наблюдаем сегодня.

Я согласен с тем, что вопрос о барионной асимметрии далек от разрешения и что принцип вашего решения послужил бы основой для последовательного объяснения. Более того, если допустить, что антиматерия просто движется назад во времени, т. е. в направлении, противоположном нашей стреле времени, мы имеем в виду некую «вторую вселенную». Однако решение не так просто, потому что, по-видимому, экспериментально наблюдалось движение антивещества в нашем направлении по стреле времени.
Тем не менее какое-то решение по принципу вашей идеи столкнулось бы с гораздо меньшими проблемами непротиворечивости, чем нынешние попытки решения.
Модель Ришона ( en.wikipedia.org/wiki/Rishon_model ) говорит, что в нашей Вселенной равное количество материи и антиматерии. Возможно, существует другая Вселенная, в которой присутствуют античастицы нашей Вселенной (антикварки, антилептоны), которые также состоят из равных количеств материи и антиматерии (ришонов и антиришонов, как и в нашей Вселенной) . Я думаю, что ришоны не имеют точечной структуры (хотя и не струнной), и, возможно, Вселенная была настолько мала (масштаб Планка, как размер ришонов), что энергия вакуума была настолько отрицательной, что вызвала инфляцию, и возникли две Вселенные.
Возможно ли, что Большой взрыв был вызван созданием виртуальных частиц?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v