Ist das Universum vergangene Ewigkeit?

Der einfachste Weg, um die übliche Interpretation des BGV-Theorems zu umgehen, wird in Aguirre und Grattons „Steady state ewige Inflation“ von 2002 beschrieben: Es erfordert doppelte Zeitpfeile, die in der de Sitter-Raumzeit in entgegengesetzte Richtungen zeigen, die beide von der üblichen thermodynamischen Art wären . Vilenkin fand es in einer Kritik aus dem Jahr 2013 mit dem Titel „Pfeile der Zeit und der Beginn des Universums“, die ebenfalls kostenlos im Internet verfügbar ist, plausibel, obwohl er behauptete, dass es das BGV-Theorem nicht ungültig machte, das für beide Hälften gleichermaßen gelten würde der betreffenden Raumzeit. Die De-Sitter-Raumzeit erfordert eine kontrahierende Phase, die der expandierenden vorausgeht, was normalerweise das Anliegen inflationärer Kosmologen ist, und wie Vilenkin betont, würde der rückwärts oder in die Vergangenheit gerichtete Pfeil auf die kontrahierende Phase angewendet werden. dessen Rest (falls vorhanden) ziemlich schwer zu lokalisieren wäre: Vermutlich hätten die beiden zusammen eine Nettoausdehnung von Null, was eine andere Möglichkeit wäre, im Einklang mit dem BGV-Theorem zu bleiben, das nur einen Anfang für Universen mit einer Nettoausdehnung erfordert größer als Null. In der letzten Endnote in der letzten (2003) Überarbeitung ihres Theorems akzeptierte BGV das Aguirre & Gratton-Modell als damit konsistent.

Aron Wall weist in seinem zutiefst christlichen Blog darauf hin, dass, da neurologische Prozesse auch thermodynamisch sind, jeder, der sich im Rückwärtspfeil befindet, Zeit sehr ähnlich wahrnehmen könnte wie wir.

In seinem Artikel „Arrows of time“ aus dem Jahr 2013 bemerkt Vilenkin: „Obwohl die Raumzeit im AG-Modell keine Grenze hat, enthält sie eine Oberfläche B, auf der die Randbedingung niedriger Entropie (Vakuum) durch einen unbekannten Mechanismus erzwungen werden muss . Diese Cauchy-Fläche minimaler Entropie spielt in diesem Szenario die Rolle des Beginns des Universums.“ Rüdiger Vaas hat (in seinem Buch „The Arrows of Time“ aus dem Jahr 2012) auf die Tatsache hingewiesen, dass die Zeit im Mikromaßstab aufgrund der Beziehung zwischen der Ungewissheit des Orts eines Teilchens und dem tatsächlichen Ort dieses Teilchens symmetrisch ist: Obwohl diese Ungewissheit sehr hoch sein kann resultieren oft aus der Wirkung des/der zur Beobachtung verwendeten Partikel(s) auf das Partikel, dessen Beobachtung entweder versucht oder durchgeführt wird, es scheint zufällig zu sein, und mein Eindruck ist folglich, dass der von Vilenkin im Jahr 2013 erwähnte „unbekannte Mechanismus“ der Zufall selbst sein könnte, dessen makroskaliges Ergebnis auf beiden Seiten des Aguirre & Gratton-Modells eine Richtung des Durchgangs durch die Zeit wäre, die beobachtungsasymmetrisch wäre . Die AG-Kosmologie könnte folglich aus unseren Gesetzen der Physik resultieren, in denen die Zeit aus notwendigerweise hypothetischen Gründen symmetrisch ist (und oft praktisch nicht funktioniert), obwohl ihre Nichtfunktionalität ein praktisches Ergebnis ihrer Vollendung sein könnte (anstatt einen Fehler darzustellen). , wie der Begriff normalerweise impliziert). eine Richtung des Durchgangs durch die Zeit, die beobachtungsasymmetrisch wäre. Die AG-Kosmologie könnte folglich aus unseren Gesetzen der Physik resultieren, in denen die Zeit aus notwendigerweise hypothetischen Gründen symmetrisch ist (und oft praktisch nicht funktioniert), obwohl ihre Nichtfunktionalität ein praktisches Ergebnis ihrer Vollendung sein könnte (anstatt einen Fehler darzustellen). , wie der Begriff normalerweise impliziert). eine Richtung des Durchgangs durch die Zeit, die beobachtungsasymmetrisch wäre. Die AG-Kosmologie könnte folglich aus unseren Gesetzen der Physik resultieren, in denen die Zeit aus notwendigerweise hypothetischen Gründen symmetrisch ist (und oft praktisch nicht funktioniert), obwohl ihre Nichtfunktionalität ein praktisches Ergebnis ihrer Vollendung sein könnte (anstatt einen Fehler darzustellen). , wie der Begriff normalerweise impliziert).

Ein neuerer Vorschlag mit doppelten Zeitpfeilen, die eher gravitativ als thermodynamisch sind, wurde von Barbour ausgearbeitet und in mehreren Zeitschriftenartikeln skizziert: Ihre Beschreibungen davon finden sich mit seinem Namen und dem Begriff "Janus-Punkt". ist das Zentrum der Zeit in seinem Schema.

Es ist bekannt, dass Linde mit BGV nicht einverstanden war, und mir ist nicht klar, wie dies auf sein "chaotisch inflationäres" Universum zutreffen könnte, das dennoch in seinen Regionen eine solche Bandbreite von Skalen zu umfassen scheint, dass es nicht renormierbar ist und nicht in Konsequenz, bei der Beurteilung ihrer Gültigkeit leicht mit den "falschen Vakuum"-Varianten der inflationären Kosmologie verglichen werden.

Eine noch neuere und detailliertere Kosmologie, die die vergangene Ewigkeit eines räumlichen und zeitlichen Multiversums zu liefern scheint, ist Nikodem Poplawskis „Kosmologie mit Torsion“, die auf der relativistischen Einstein-Cartan-Theorie von 1929 und nicht auf der Allgemeinen Relativitätstheorie von 1915 basiert und ab 2021 beschrieben wird als: in zahlreichen Veröffentlichungen (einschließlich einer kürzlich erschienenen in der hoch angesehenen Zeitschrift „Physics Letters B“), deren Vorabdrucke unter seinem Namen auf der Arxiv-Website der Cornell University frei zu finden sind. In seinem Modell kollabieren große rotierende Sterne, die genug von ihrem Kernbrennstoff verbraucht haben, um einen Strahlungsdruck bereitzustellen, der nicht ausreicht, um ihrem eigenen Gewicht zu widerstehen, gravitativ zusammen, wodurch eine kausale Trennung induziert wird, die durch einen Ereignishorizont gekennzeichnet ist und sich vom Zentrum des Sterns schnell nach außen ausbreitet. die die Fermionen virtueller Paare von ihren Antiteilchen über Raum und Zeit trennt, die ausreichen, um zu ihrer Materialisierung aus dem Gravitationsfeld zu führen. Die Wechselwirkung der neu materialisierten Fermionen mit den älteren (und weitaus größeren) Fermionen des Sterns selbst kehrt sich um und beschleunigt die Bahnen der neuen stark genug, um ein neues "lokales Universum" zu bilden, dessen Form Poplawski mit der Haut von a Basketball, und deren Kompatibilität mit den CMB-Daten von Desai in einem Artikel aus dem Jahr 2015 mit dem Titel "Non-parametrische Rekonstruktion eines Inflationspotentials" verifiziert wurde. Wie dort diskutiert, kann die Entstehung jedes Lokaluniversums entweder in einem einzigen Aufprall oder in einer Reihe von Aufprallen erfolgen: Von außen würde es als schwarzes Loch erscheinen, und das Potenzial seines Inneren für die Bildung neuer Sterne,

Da kausale Trennungen angesichts der statistischen Zunahme der Entropie (Unordnung) sowohl in die Vergangenheit als auch in die Zukunft innerhalb des derzeit beobachtbaren Teils unserer Region ein Faktor sind, der ein raumzeitliches Multiversum hinterlassen könnte, das mit einer gewissen Vorhersagbarkeit für die Vergangenheit ewig ist ( dh ohne unendliche Entropie) wären dauerhafte kausale Trennungen zwischen Regionen, die jeweils zuvor vollständig entweder von einem relativ großen Stern der üblichen rotierenden Art oder von einer Folge von ihnen auf abnehmenden Skalen von Raum und Zeit besetzt waren: Mit vorübergehenden kausalen Trennungen ein Anfang Zeit erforderlich sein.

Obwohl die Kosmologie von Aguirre und Gratton ebenso wie die von Poplawski solche dauerhaften kausalen Trennungen erreichen würde, würde ich letztere bevorzugen, weil es indirekte Anzeichen dafür gibt, dass sie funktioniert, insbesondere in der Ähnlichkeit zwischen der beobachteten "Oberfläche der letzten Streuung" und der hypothetischen inneren Seite des Gravitationshorizonts eines Schwarzen Lochs.

Durch die Darstellung dessen, was als "der" Urknall angesehen wird, als derjenige auf lokaler Ebene von einer Unendlichkeit von ihnen, würde entweder Poplawskis Theorie oder die von AG mit der unmodifizierten Urknalltheorie verglichen werden, da sie eine hypothetische Erklärungskraft von doppelter Unendlichkeit hätte, aber Poplawskis würde sich ausdehnen die asymptotisch exponentiell ansteigen, da der Verdopplungsfaktor zum Exponenten würde.

Angriffe auf die Ewigkeit der Vergangenheit stützen sich oft auf Geodäten, die „unvollständig für die Vergangenheit“ sind, daher kann es wichtig sein zu verstehen, dass die Einstein-Cartan-Theorie im Allgemeinen Versionen des „Paralleltransports“ anstelle von Geodäten verwendet: Sie werden häufig auf PSE beschrieben , kürzlich bei Geodätische Gleichung in der Einstein-Cartan-Mannigfaltigkeit und ihren Verbindungen (und ihren Verbindungen)! Abweichungen von der Geodäte in seiner Kosmologie wurden kürzlich von Poplawski unter https://arxiv.org/abs/1912.02173 diskutiert und tatsächlich mit der Machschen Inspiration der Allgemeinen Relativitätstheorie in Verbindung gebracht.

Es scheint möglich, dass Poplawski von Bemerkungen eines Cambridge-Physikers, des verstorbenen John Barrow, in einem Vortrag von 2005 beeinflusst wurde, der unter https://www.gresham.ac.uk/lecture/transcript/print/infinity-and-beyond/ einsehbar ist. , dahingehend, dass "in ... Relativität eine neue Naturkraft entsteht, eine Spin-Spin-Abstoßungskraft zwischen sich drehenden Objekten".

Poplawskis Modell scheint auch mit einem Rezept von Luke A. Barnes (ein Postdoktorand in Astronomie und Physik an der University of Western Australia, der in Oxfords 2017 erschienenem Buch mit dem Titel „The Philosophy of Cosmology“ schrieb) übereinzustimmen, was darauf hindeutet, dass „unendliche Multiversum-Modellierer es versuchen könnten um einen begrenzenden Prozess herzustellen - vielleicht eine Folge von Raumzeitvolumen", in Versuchen, das sogenannte "Boltzmann-Gehirn"-Problem zu lösen: Die von Poplawskis torsionsbasierter Kosmologie vorgeschlagenen sequentiellen Reduktionen im Maßstab der "lokalen Universen" könnten dazu führen eine Quantenfluktuation in einer Iteration bis zur Größe jener elektromagnetischen Konstellation, die tatsächlich einen „Geist“ (oder „Gehirn“) umfasst, in einer nachfolgenden und verkleinerten.

Einige der bekannten Konflikte zwischen Theologie und Physik über die vergangene Ewigkeit können aus der Tatsache resultieren, dass Kombinationen aus Künstlichkeit und Naturalismus viel wahrscheinlicher (wenn nicht sogar sicher) in einem vergangen-ewigen Kosmos aufgetreten wären. Zum Beispiel könnte das Hinzufügen von Masse zu einem großen Stern, der sich dem Zeitpunkt seines Kollaps zu einem Neutronenstern nähert, stattdessen seinen Kollaps zu einem Schwarzen Loch hervorrufen: Da Schwarze Löcher sehr wenig strahlen, kann ein solches Hinzufügen von Masse (was in extremen Fällen möglicherweise , umfassen nur eine kleine Menge) könnte durch den Wunsch motiviert sein, die Belastung durch ungesunde Strahlung seitens der Kolonisten einer Zivilisation, die nicht außerordentlich fortgeschrittener ist als unsere eigene, zu minimieren, oder es könnte den Wunsch beinhalten, für zukünftige Replikationen ihrer eigenen Existenz zu sorgen (in Intervallen vielleicht zufällig und auf Skalen wahrscheinlich kleiner),

Obwohl Poplawski 1st sein Modell (in seiner „Kosmologie mit Torsion“ von 2010) als „eine Alternative zur kosmischen Inflation“ beschrieb, wird es allgemein als eine Version oder Ergänzung der Inflation beschrieben, wobei die von mir beschriebenen Rückpralleffekte die Wirkung von an ersetzen Inflationsfeld (das wie alle Skalarfelder, aber im Gegensatz zu Sternen, nicht rotieren würde).

Weitere Diskussionen über vergangene und zukünftige ewige Kosmologien sowie Möglichkeiten für beobachtbare Beweise dafür in Skydivephils Interviews mit Smolin, Poplawski und anderen bedeutenden Physikern finden Sie unter youtube.com/watch?v=xXL0N3elFLE , das derzeit verfügbar ist gefolgt von einer PBS-Dokumentation zum gleichen Thema.

Wie von Daniel Lindford von der Rutgers University in einem Preprint diskutiert, der unter https://arxiv.org/abs/2006.07748 eingesehen werden kann, können die von Poplawski und von Aguirre & Gratton formulierten kosmologischen Modelle mit Roger Penroses "konformer zyklischer Kosmologie" (beschrieben in seinem Buch mit dem Titel "Cycles in Time") als im Grunde relativistische Modelle gruppiert werden, die alle sowohl vergangenheits- als auch zukunftsewig sind: Penroses Verleihung des Nobelpreises für Physik im Jahr 2020 erfordert praktisch eine Skizze seines Modells. Basierend auf der Weyl-Krümmungs-Hypothese, die Winkel bei Maßstabsänderungen beibehält, behält sie den Durchgang durch die Zeit nur in einer einzigen Richtung bei, wobei das thermische Gleichgewicht jeder ihrer unendlichen zeitlichen Iterationen (die Penrose als "Äonen" bezeichnet) reduziert wird Maßstab, um als "Urknall" des nächsten zu dienen, nachdem alle massiven Objekte in Strahlung verdampft sind, die letztendlich von der Sorte "Hawking" ist, nach ihrer Aufnahme durch Expansion aller Arten von Schwarzen Löchern. (Dies mag ein günstiger Moment sein, um zu erwähnen, dass der „Zeitpfeil“ in Poplawskis Modell ebenfalls in eine Richtung verläuft und von jedem Lokaluniversum von seinem „Elternstern“ geerbt wird: Die „Äonen“ oder Abschnitte von Penrose jedoch Modell sind durch Zwischenräume voneinander getrennt, die den konformen "Übergang" zwischen jedem Äon und dem vorhergehenden oder nachfolgenden darstellen, die buchstäblich zeitlos sind, da die Verdunstung massiver Objekte sie ohne Material hinterlassen hat, das die Komponenten irgendeiner Art bilden könnte einer künstlichen oder natürlichen "Uhr".)

Wie von ihm unter https://doi.org/10.1007/s10701-018-0162-3 diskutiert , akzeptiert Penrose die herkömmliche Sichtweise der Zeit (innerhalb jedes Äons) als basierend auf einer Entropie, die im Laufe der Zeit unabhängig von der Richtung zunimmt (in Richtung entweder die Vergangenheit oder die Zukunft) des Durchgangs durch es, macht aber einen wichtigen Unterschied zwischen der Entropie des Gravitationsfeldes selbst und der Entropie im Allgemeinen, da er die Entropie dieses Feldes eher mit Konzentrationen von Masse / Energie als mit Gleichgewichten seiner Verteilung in Verbindung bringt .

Der Faktor, der den Ausschlag zugunsten von Penroses Erhalt des Nobelpreises gegeben haben könnte, waren möglicherweise „zahlreiche anomale Flecken mit deutlich höherer Temperatur“ in der kosmischen Mikrowellenstrahlung: Ohne eine andere Erklärung wurden diese Flecken von mehreren anderen entdeckt astronomischen Vermessungen und würde der Hawking-Strahlung entsprechen, die von supermassereichen Schwarzen Löchern eines früheren Äons ausgestrahlt wird, wie in Penroses Zusammenarbeit vom März 2020 mit Meissner und anderen beschrieben, deren letzter Vorabdruck unter https://arxiv.org/abs/1808.01740 frei einsehbar ist. (Diese Beweise sind möglicherweise stärker als die für Poplawskis vergleichsweise vergangenheits- und zukunftsewiges Modell, dessen Hawking-Strahlung sich nach innen zu kleineren und neueren Lokaluniversen ausbreiten würde: Sein Modell wäre falsifizierbar, wenn eine bevorzugte Bewegungsrichtung, abgeleitet aus der Rotation von die „Elternsterne“, wären nicht an jedem dieser Orte offensichtlich, und die Beweise für und gegen eine solche Möglichkeit scheinen zwischen jeder Studie, die behauptet, sie aufzudecken, und der nächsten zu variieren, vielleicht aufgrund von Unterschieden in den verwendeten Methoden Ich habe gesehen, veröffentlicht im Jahr 2021 vom Astronomen Lior Shamir, scheint Poplawskis Rotationsmodell gegenüber der Skalarfeldalternative zu bevorzugen, obwohl Shamirs Forschung anscheinend ohne ein bestimmtes kosmologisches Modell im Hinterkopf durchgeführt wurde.)

Erstens kann kein Theorem definitiv irgendetwas über die reale Welt demonstrieren. Sie können nur zeigen, dass ihre Schlussfolgerungen aus ihren Annahmen folgen.

Zweitens erscheint die Schlussfolgerung, selbst wenn die Annahmen dieses speziellen Theorems erfüllt sind, ziemlich bescheiden:

[Ein] kosmologisches Modell, das sich aufbläst – oder nur ausreichend schnell expandiert – muss in null- und zeitähnlichen vergangenen Richtungen unvollständig sein. [...] Daher erfordern Inflationsmodelle eine andere Physik als die Inflation, um die vergangene Grenze der sich aufblähenden Region der Raumzeit zu beschreiben.

Die Schlussfolgerung ist nur, dass der Inflation etwas anderes vorausgehen muss. Das Universum kann nicht "ganz unten" inflationär sein, aber es kann eine inflationäre Ära sein, die auf einem unendlichen Stapel von Schildkröten ruht, solange die Schildkröten das Expansionskriterium nicht erfüllen. Der Satz sagt nichts über einen Beginn der Zeit aus.

Ich wäre nicht überrascht, wenn sich herausstellen würde, dass das Theorem für die Quantengravitation irrelevant ist. Klassischerweise können sich Schwarze Löcher nur ausdehnen und Weiße Löcher können sich nur zusammenziehen, aber Quantenlöcher scheinen zu vergessen, ob sie sich ausdehnen oder zusammenziehen, und können beides. Wenn in inflationären Raumzeiten Ähnliches mit den Horizonten passiert, dann könnte das Erweiterungskriterium des Theorems bedeutungslos sein.

2. Gibt es erfolgreiche Modelle in der Kosmologie, die vergangen-ewig sind?

Ich glaube nicht, dass es andere erfolgreiche kosmologische Modelle als ΛCDM gibt. Vorstellungen über die Prä-ΛCDM-Kosmologie sind im Detail vage und werden nicht eindeutig durch astronomische Daten gestützt. Manche sind ewig und manche nicht.

3. Warum könnte Alan Guth sagen, dass das Universum in der Vergangenheit ewig gewesen sein könnte, wenn er selbst 2003 ein Theorem schrieb, das besagt, dass es definitiv nicht so ist?

Soweit ich das beurteilen kann, deutet dieses Theorem in keiner Weise darauf hin, dass das Universum nicht ewig ist. Es schließt nur einige Arten der ewigen Inflation aus.