Об инфляционной теории расширения Вселенной — кандидат физико-математических наук Альберт Петров (на фото)

— В своих выступлениях вы активно популяризируете инфляционную теорию расширения Вселенной. Можете немного о ней рассказать? Сначала популярно — самые основные положения...

— Согласно космологическим теориям, расширение Вселенной началось из «шарика», вещество в котором очень плотно. Потом «шарик» начал очень быстро расширяться. Это чрезвычайно бурное расширение получило название инфляционного расширения. «Инфляция» в переводе с латинского значит «накачивание», «вздутие» (так, инфляция в экономике — это «накачивание» количества денег в обращении). Но, может быть, есть и другие такие же «шарики» — ничто не запрещает их существование, а значит, возможно и существование других Вселенных (эта концепция называется теорией мультивселенных, или теорией вечной инфляции). Потом, из наблюдений следует, что чем дальше от нас во Вселенной какой-то объект, тем больше скорость, с которой он удаляется от нас. И есть некоторое расстояние («горизонт событий»), на котором скорость удаления будет равна скорости света, а дальше — еще больше. И от объектов, которые удалены от нас на расстояние больше этого, свет просто не успевает до нас дойти.

— Вы говорите, что инфляционное расширение является сверхсветовым... Но откуда допущение, что скорость может быть выше скорости света?

— Дело в том, что скорость больше световой вполне возможна -- невозможна лишь передача информации с такой скоростью. Именно поэтому мы не можем получить информацию от любого объекта, находящегося за «горизонтом событий». Более того, любая точка, имеющая скорость света и соответственно оказавшаяся в данный момент на «горизонте событий», уже в следующее мгновение окажется за ним, и информацию об ее движении мы получать уже не сможем. Таким образом, наша Вселенная как бы окружена со всех сторон черной дырой.

— А теперь, если можно, подробнее — для более подготовленных читателей...

— Смысл инфляционной теории расширения Вселенной состоит в следующем. Гравитация — это квантовое поле, описываемое метрическим тензором. Это поле задано в вакууме (вопреки расхожему мнению, квантовый вакуум — это не состояние, «где ничего нет», а состояние с наинизшей энергией). Как мы знаем из квантовой механики, энергия физической системы может колебаться на величину ΔE в течение времени t, лишь бы выполнялось условие t×ΔE< ħ. Поэтому в вакууме всегда появляются на краткое время и исчезают конфигурации виртуальных частиц, флуктуации — то есть отклонения от равновесия — квантовых полей и т.д. Вследствие этих флуктуаций вполне мог возникнуть «шарик», состояние (прежде всего, плотность энергии) которого отличается от окружающего пространства (вакуума), с диаметром порядка планковской длины (10^-33 см) — планковская длина представляет собой характерный размер таких флуктуаций — и при этом с очень нетривиальной динамикой, проявляющейся в необычном уравнении состояния — этот «шарик» должен расширяться экспоненциально быстро. Это чрезвычайно бурное расширение (по сравнению со степенным расширением, следующим из решений Фридмана) получило название инфляционного расширения (при этом расширении за время 10^-35 секунды масштабный фактор увеличился чрезвычайно резко — и если согласно первым версиям инфляционной модели увеличение составило 29 порядков, с 10^-33 см до 10^-4 см, то более поздние оценки дают увеличение на 60000 порядков. «Шарик», являющийся нашей областью Вселенной, чрезвычайно быстро расширился (причем экзотические частицы типа монополей Дирака — частиц с магнитным зарядом — а также все остальные неоднородности оказываются выброшенными на «поверхность» «шарика», то есть экспоненциально далеко в силу очень быстрого расширения). Это расширение является сверхсветовым, в результате при расширении возникает горизонт событий, окружающий нашу область Вселенной (сейчас он составляет примерно 10^28 см), в силу чего мы не видим того, что находится за ним (т.е. мы как бы со всех сторон окружены черной дырой). Более того, с ростом радиуса, конечно, убывает кривизна, и так как расширение очень сильное, то кривизна наблюдаемой части Вселенной близка к нулю (чем больше радиус шар, тем меньше его кривизна). Затем произошел фазовый переход (изменение закона, описывающего состояние, подобно том, как вода в состоянии льда и в состоянии жидкости подчиняются разным уравнениям состояния), обусловленный падением температуры Вселенной ниже некоего предела, и с этого момента расширение Вселенной стало описываться уже другим, «классическим» (то есть фридмановским) уравнением, причем со всеми его «обычными» следствиями (замедляющееся расширение и т.д). Фазовый переход при 10^-35 секунды обычно ассоциируется с тем, что с этого момента возникла барионная асимметрия, то есть преобладание вещества над антивеществом (частицы антивещества наблюдаются в космических лучах, но целых звезд, галактик и т.д. из антивещества никто не наблюдал). При охлаждении до еще более низких температур происходят последующие фазовые переходы, в результате одного из которых возникают протоны и нейтроны, а затем флуктуации плотности (т.е. концентрации плотности вещества, всегда возникающие в достаточно большом обьеме Вселенной) приводят к образованию звезд и галактик, а также планетных систем и всего, что там находится. Таким образом, в рамках инфляционной космологии удалось решить проблему сингулярности (действительно, в силу того, что мы имеем дело с флуктуациями, имеющими размер порядка планковской длины, «точечного» обьекта просто нет) и проблему барионной асимметрии. Практически ясно и почему Вселенная однородна и изотропна — просто ввиду симметрии решения (т.е. симметрии расширяющегося «шарика»).

— Одно из наиболее красивых следствий инфляционной космологии — концепция так называемой вечной инфляции. Можете о ней рассказать?

— Согласно этой идее, вне нашей Вселенной (т.е. вне нашего «шарика») всегда будут где-то существовать области с высокой плотностью, удовлетворяющие инфляционному уравнению состояния и соответственно инфляционно расширяющиеся — правда, информационное сообщение с ними все равно будет невозможным, так как они удаляются от нас со скоростью больше скорости света (как и все вне нашего «шарика»). В результате возникает идея о существовании так называемых мультивселенных (множественности Вселенных), которая предполагается быть примененной для решения самых разных проблем, таких, как обоснование антропного принципа или обьяснение, почему значения фундаментальных констант именно такие — в принципе, примерно о том же говорит и концепция самовосстанавливающейся Вселенной, согласно которой на границе любой «инфлирующей» области из-за флуктуаций будут возникать концентрации плотности, порождающие новые «инфлирующие» области. Стоит отметить, что эта концепция имеет также ряд нетривиальных мотиваций, проистекающих из теории струн. В частности, некоторые из этих выводов приводят к тому, что только различие в параметрах струн способно порождать около 10^120 различных Вселенных.

СПРАВКА

Альберт ПЕТРОВ, род. В 1971 г., окончил физфак Томского Государственного Университета, кандидат физико-математических наук, работает в Бразилии, в университете штата Параиба, город Жуан Пессоа. Свыше 60 научных публикаций. Основные из них посвящены суперсимметрии, некомммутативной теории поля, теориям с нарушением лоренцевой симметрии.

С медицинской точки зрения сезонная депрессия у животных - не просто смена настроения, а серьезное заболевание. Эта болячка определяется как эмоциональное расстройство, которое характеризуется бессонницей, психомоторными нарушениями и отчужденностью.

 - Все дело в серотонине - гормоне, который отвечает за хорошее настроение, он образуется на свету, - поясняет ветврач Дмитрий Фурсов. - В темноте серотонин преобразуется в мелатонин. А с повышением его уровня в организме возникает непреодолимое желание спать. Количество серотонина в организме напрямую влияет на психологическое состояние как человека, так и животного.

 Еще один немаловажный фактор - авитаминоз. К концу зимы организм остро нуждается в витаминах. Особенно важны витамины А и С. 

 Сложно поверить, что в отличие от человека последствия этого недуга у животных могут быть намного печальнее.

- В результате депрессии все больше собак страдают от болей в животе и мигрени, - рассказывает Дмитрий. - Надо отметить, что стресс - это настоящая беда для собак, которые живут в больших городах.
 

 На их самочувствие влияют многие факторы - это и тесные квартиры, ограниченная свобода, плохая экология, агрессия других собак, которые встречаются им на улице. И все это усугубляется с приходом темноты и холодов.

КОГДА ХОЗЯИНУ ПЛОХО

Нередко в подавленном настроении животных виноваты их владельцы. Ведь часто напряжение и депрессивное состояние может передаваться животному от хозяина. Стресс у собак выражается точно так же, как у людей. Они часто облизываются, чешутся подобно людям, грызущим ногти. Депрессия может быть острой и хронической.

 - При острой зверь заторможен или апатичен, - продолжает ветврач. - Собака безразлична к окружающему миру, не проявляет интереса к прогулкам, играм, не замечает любимых вещей. Пропадает аппетит, пес может совсем отказаться от еды (анорексия), много спит (гиперсомния).

 В это непростое время нужно внимательно следить, чтобы во время прогулки ваш питомец не испугался резких звуков (взрыва петард, сигналы машин, лая собак). Постараться не приводить в дом других животных, бедняга может посчитать, что его разлюбили и он больше не нужен. Не стоит забирать щенка у его матери, для обоих это может быть тяжелейшим потрясением и впоследствии скажется на их взаимопонимании с человеком и с другими животными. Острая депрессия может перейти в более тяжелую - хроническую форму, пес теряет интерес не только к своим привычным занятиям, но и к хозяину.
 

 Пес может стать агрессивным, пачкать в доме. Но главное, депрессия может  спровоцировать "запуск" болячек.

Помогут воздух, массаж и шопинг...

Если вы заметили у животного первые признаки депрессии, уделите ему максимальное внимание, очень важно много разговаривать, хвалить, ласкать животное. Хорошо успокаивает и расслабляет массаж живота. Делать его надо перед сном - гладить круговыми движениями по часовой стрелке, а не наоборот. Достаточно 3-5 минут.

Купите животному новую игрушку, это обязательно вызовет у него интерес и хотя бы на некоторое время выведет из состояния апатии. Но не стоит навязываться к животине с играми, это еще больше его будет угнетать.

Как утверждают зоопсихологи, собаки маленьких пород той-терьеры, йорки, чихуахуа, как и женщины, радуются обновкам в своем гардеробе. Не поскупитесь, купите. 

Не лишним будет гулять с питомцем не два, а три раза в день, чтобы он мог впитать в себя столь необходимый свет и солнце. По возможности прогулка должна длиться не менее 40 минут. Будет полезным и сменить маршрут, ведь новые места, запахи заинтересуют и отвлекут животину от грустных мыслей.

Постарайтесь ввести в рацион питомца новые по вкусу корма (лучше всего премиум-класса).

Если состояние собаки в течение недели не улучшится, то обязательно обратитесь к специалисту. Возможно, животному необходим срочный медикаментозный курс, а также психотерапия. 

ВАЖНО 

Если вы заметили у своего животного хоть какие-то признаки подавленного настроения, медлить с профилактикой авитаминоза не стоит.
 

- Сделайте акцент на питание, - советует ветврач Дмитрий Фурсов. - Начнем с витамина А. Из-за его недостатка, животное становится вялым, глаза тускнеют, аппетит пропадает. Возникают проблемы с желудком. Советую в таком случаи добавлять в корм витаминизированный рыбий жир. Недорого и эффективно. Дозу можно отмерить шприцем: для собак и щенков - 5 - 20 мл, кошек и котят - 0,5 - 5 мл. Также поможет тривитамин - одна капля в день в пасть животному в течение 3 - 4 недель.

Недостаток витамина B в организме животного вызывает нарушение обмена веществ, поражение нервной системы, снижение гемоглобина в крови. Животное худеет, появляются шаткая походка, судороги, выпадение шерсти.

 Необходимо добавлять в рацион сырое мясо, печень, мясокостную муку, пекарские дрожжи, смешанные и прокипяченные с водой, собакам - 5 - 10 г, кошкам - 2 - 5 г в день, - советует ветврач - Также нужны витамины в чистом виде.

Нехватка аскорбиновой кислоты (витамин С) может пагубно сказаться на печени и желудке вашего любимца. Первый признак С-авитаминоза - покраснение полости рта и отек десен. В таком случаи в рацион животного можно добавить молоко, салат, морковку. Помимо этого, им дают аскорбинку в порошках или колют раствор вместе с глюкозой. 

НА ЗАМЕТКУ 

Собаки не могут терпеть:

Шумных ссор между членами семьи

Собаки - животные стайные. А разве стая может быть успешной, если в ней постоянно идет грызня? В природе это признак скорого распада звериного коллектива... Вот ваш пес и переживает, ведь он искренне любит каждого из вас. Сделайте псу одолжение - ссорьтесь лучше в его отсутствие!

Одиночества и запертых дверей

Что может быть ужаснее - твоя стая ушла за порог, а ты остался один, совершенно беззащитный... Ученые считают, что многие собаки каждый раз провожают хозяев как будто навсегда и испытывают ежедневный стресс. Чтобы хоть как-то дать выход тоске, псы воют, лают, грызут мебель и обувь.

Резких запахов

Их нос в сотни раз чувствительнее нашего. Ведь в природе большинство важных ароматов слабые. Ваши новые духи могут показаться ему газовой атакой, а запах нарезаемого лимона заставит убраться в другую комнату. Зато ни один пес не протестует против мощного аромата шашлыка (который ему, кстати, противопоказан).

Стрижку когтей

Так сложилось, что собаки считают свои лапки самой драгоценной частью тела - еще бы, от их здоровья зависит успех охоты. И если один пес прокусил другому лапу во время драки, пострадавший немедленно сдается c визгом. Если у пса депрессия, эту процедуру лучше пока отложить. 

Кошки ненавидят:

Несвежую или заветревшуюся пищу, грязные мисочки

Любая из мурок чувствует запахи в пять раз острее, чем мы с вами. А особенно хорошо распознает аромат прогоркшего жира - его начинает выделять любая пища, оставленная при комнатной температуре, уже через 2 часа. Этот запах нельзя смыть обычной водой, поэтому мойте мисочки, как любую жирную посуду, с жидким мылом.

Поездки

Кошки привыкают к одному месту обитания, и любые переезды для них - мощный стресс. Незнакомые звуки, запахи и тряска плюс теснота переноски вызывают протест даже у самых флегматичных мурлык. Потому в холодное время года лучше никуда не возить питомца, ему и без того сейчас несладко. 

Энергичные ласки

Все резкие движения дикие кошачьи расценивают как угрозу. И желают очутиться подальше от агрессора или наподдать ему как следует. Поэтому не треплите кошку подобно собаке, не ерошьте шерсть. Лучше нежно и медленно почешите ей ушки и под подбородком. Постарайтесь не трогать хвост!

Источник