Kozmolojide İnce Ayar - Bernard Carr

 

Spiker : Bernard, kozmolojide ince ayar örnekleri nelerdir? Kategori aralığı nedir? Herkesin bahsettiği kozmolojik sabiti kesinlikle biliyorum, ama bana manzarayı anlatabilir misin ?

Carr: Her şeyden önce, denk gelmeler sadece kozmoloji ile sınırlı değildir, yani, daha temel ilişkiler fiziğin sabitlerini içerir, kozmoloji alanına girmeden önce bile, doğada dört kuvvet vardır. Ve bu güçlerin her biri boyutsuz bağlantı sabiti olarak adlandırılan şeyle tanımlanabilir. Yani en ünlüsü, 1 üzeri -137'nin üzerinde olan elektrikli bağlantı sabitidir. Zayıflar çarpıcı ve sabit bulurlar, ve güçlü ince bir yapı sabiti vardır, ve ayrıca yerçekimsel ince yapı sabiti vardır, ki bu küçüktür, 10 üzeri -40'dır. Ve bu yüzden elektrik ince yapı sabitine kıyasla bu kadar küçük olmasının nedeni, örneğin iki proton arasındaki yerçekimsel kuvvetin elektrik gücünden 10 ila eksi 38 kat daha küçük olduğu anlamına gelir.

Şimdi, denk gelmelerin çoğu, antropik ayarlamalar bu boyutsuz bağlantı sabitlerini içerir. Örneğin, elektrik ince yapısı sabiti ile çekimsel ince yapı sabiti arasında inanılmaz bir ilişki ile, çekirdekte üretilen ısının konveksiyon ve radyasyonla yüzeye çıktığı, konvektif radyatif dediğimiz belirli yıldız türlerinin, boyutun varlığı ile ilişkilidir. Görünüşe göre evrenimizde her iki yıldız türüne de ihtiyacımız var. Ancak var olmanın tek nedeni,bu mükemmel ince ayar, yerçekimsel ince yapı sabitinin elektrik ince yapısının sabitinin gücü 20 olması.

Bir yıldız çöktüğünde, çok ısındığında ve nötrino patlaması olduğunda ve zayıf etkileşimlerle yıldızın zarfına itiraz ettiklerinde süpernovaların varlığı. Ve bunun işe yaramasının tek nedeni, yerçekimsel ince yapı konserinin zayıf ince yapı sabitinin dördüncü gücü olmasıdır. Eğer zayıf kuvvet çok zayıf olsaydı, nötrinolar hiçbir şey yapmadan zarfın içinden geçerlerdi, eğer çok güçlü olsaydı, çekirdekte sıkışıp kalacaklardı.Ve sonra kimyaya sahip olmak için gerekli olan bu güçlü, ince yapı sabitinin değeri üzerinde her türlü kısıtlama vardır.

Örneğin, güçlü bir ince yapı konseri sadece yüzde birkaç daha büyük olsaydı, o zaman diprotonları denilen şeye sahip olursunuz, evren proton kombinasyonlarına girer ve bu gözlemle tutarsız olurdu. daha büyük olsaydı, sınırsız büyüklükte çekirdeklerinin olurdu, böylece her şey daha hafif elementlerde olmazdı. Öte yandan, güçlü yapıyı sabit, biraz daha küçük hale getirseydiniz, hiç atoma sahip olmazdınız. Ve ayrıca ince bir yapı var, yüzde birkaçının değerine ilişkin her türlü ayar, bu ayarlamaların çoğu, buna bağlı, ama% 10 olabilir, bir yerde veya yüzde birkaç.

Ve ayrıca inanılmaz bir antropik, şey, güçlü ince yapı sabitine dahil olan ince ayar, üçlü alfa işlemine dahil olan, yıldızların karbon olabileceği bir süreçtir, üçlü alfa reaksiyonu olarak adlandırılan şeyde belirli bir rezonansa bağlıdır, ki bu da yine muazzam bir hassasiyet gerektiriyor gibi görünüyor. Şimdi, bunlar fiziğin sabitlerini içeren ilişkilerdir,

kozmolojiye gittiğinizde, yine antropik argümanlarla kısıtlanmış gibi görünen veya belki de kısıtlanmış olan bir dizi başka parametre vardır

Örneğin, bunlardan en ünlüsü, eskiden sıfır olduğunu düşündüğümüz kozmolojik sabittir, ancak şimdi sıfır olmadığını biliyoruz çünkü Üniversitenin kabul olduğunu biliyoruz .Ve sorun şu ki, bu değer prensipte sahip olabileceği değerden çok daha az, 110 ile 120 kat daha büyük olabilir. Weinberg'in kozmolojik sabitin bu kadar küçük olmasının sebebinin galaksilerin oluşturamamasının galaksi oluşumunu bastıracağına dair ünlü bir argümanı var. Ancak fotonlar baryon oranı olduğu için başka kozmolojik parametreler de vardır, evrenin ısısının çoğu arka plan radyasyonundadır.Ve bu sihirli sayı, fotondan baryum oranına, yani bir milyar gibi bir şey.

Kozmoloji neden bu değere sahip olduğunu tahmin etmez. Ancak, çeşitli nedenlerden dolayı 10 ila dördüncü teşvik girişimi arasında neden yalan söylemek zorunda olduğu konusunda antropik kısıtlamalar olduğunu biliyoruz. Yoğunluk parametresi ile ilişkili başka bir antropik kısıtlama daha var, yoğunluk parametresinin kritik değere çok yakın olması Sonsuz genişlemeyi üç çöküşten ayırıyor

Spiker: Tüm evren, kütle yoğunluğu, tüm hacimde ne kadar kütle var?

Carr: Mega'nın bir tanesine çok yakın olması gerektiğini biliyoruz.Çünkü aksi takdirde, evren çok erken çöker, tüm galaksiler asla oluşmaz. Şimdi, bunu 1979'daki makalemizde vurguluyoruz. Ama şimdi bunun bir enflasyon tahmini olduğunu düşünüyoruz. Ancak enflasyon bile ince ayar gerektirir. Ve bir sel var, galaksiler oluşturmak için gerekli olan dalgalanmaların genliği, ve onlar da iyi ayarlanmış gibi görünüyorlar. Kozmolojide hepsi Martin Rees'in sadece altı sayı adında bir kitap yazdığı çok sayıda parametre. Bunlar altı numara, gözlemcilerin burada olabilmesi için ince ayar yapılması gerekiyor gibi görünüyor.Pek çok insan bu kozmolojik parametrelerin aslında sizin evren modeliniz tarafından benzersiz bir şekilde tahmin edildiğini düşünüyor, ancak prensip olarak başka değerlere sahip olabilirler, ancak seçtikleri değerlere sahip olabilirler. Bu antropik ince ayarlamaların kısa bir özeti.Ama sonuçta, buna inanıp inanmadığınız kaç tane olduğuna bağlı.