Размыкание вселенной.

[dvb]

Заранее приношу извинения за то, что предложенная тема может дать повод для разного рода м-м-м... паталогических соображений. Хотя, разумеется, речь идет всего лишь о модельных вариантах конструкции вселенной, в которой мы имеем место быть.
По существу.
Стандартные решения уравнений ОТО дают три варианта: замкнутая, плоская или открытая вселенная. Первый от остальных  отличается тем, что имеет конечный объем со всеми вытекающими последствиями в части законов сохранения. Интуитивно представляется сомнительным, что в конечный объем можно затолкать бесконечное количество чего бы то ни было с физическими (а не с чисто математическими) свойствами.
Фишка в том, что параметром, критичным для выбора модели, является средняя плотность того, что можно втиснуть в тензор энергии в уравнениях ОТО. Вполне понятно, что в замкнутой модели вот этого самого - конечное количество. Однако, в нашем распоряжении имеется сущность, именуемая вакуумом, который в моделях наделяют разнообразными свойствами. В частности, имеет место предположение, что он бывает "ложным", то есть имеет возможность перейти в более низкое энергетическое состояние.
И вот! Пусть имеем замкнутую вселенную с конечным объемом этого самого вакуума. Пусть ему вдруг брякнуло перейти в упомянутое выше состояние. Представляется очевидным, что в конечном объеме вселенной выделится конечное количество энергии, в каком виде - неважно. Но, допустим, ее оказалось достаточно, чтобы средняя плотность стала выше критической. Такая вселенная уже обязана быть разомкнутой, то есть с бесконечым объемом, а, стало быть и бесконечной энергией. Но откуда бы ей взяться, если ничего кроме первоначально замкнутой вселенной мы в начальных условиях не имеем?
Я резюмирую недоумение: мы впрыснули во вселенную конечное количество энергии, а получили существенно больше.
По астрофизическим данным, плотность нашей вселенной слегка больше критической. Почему - популяризаторы гадают, а специалисты благоразумно пожимают плечами. Я же сделаю смелый вывод в духе альтернативщиков: замкнутая вселенная невозможна, поскольку у нее есть возможность разомкнуться с нарушением всех физических законов!

[wandarer]

... замкнутая вселенная невозможна, поскольку у нее есть возможность разомкнуться с нарушением всех физических законов!

Это если-бы наша Вселенная была единственной. Но она "погружена" в Мультивселенную. А замкнутость или открытость в 4-х мерном пространстве никак не влияют на связность Вселенной, а за  законы сохранения отвечает связность. Далее, есть падающая метрика, разработанная С. Хартиковым. Это означает, что если в Мультивселенной наша Вселенная имеет фиксированный объем, то внутри себя объём Вселенной зависит от энергии "ложного" вакуума, который распадаясь на истинный (кстати, истинным он является как раз по внешним условиям, стоит этим условиям измениться и истинный вакуум в свою очередь может стать ложным и распадаться с образованием под-Вселенной (ассоциация: как множество и подмножество)) образует объём Вселенной. Не исключён также механизм соударения солитонов, когда объём одного солитона "перетекает" в другой.

[Geen]

Но, допустим, ее оказалось достаточно, чтобы средняя плотность стала выше критической. Такая вселенная уже обязана быть разомкнутой

Наоборот?

[victorpetrov]

средняя плотность стала выше критической. Такая вселенная уже обязана быть разомкнутой

Если в такой объект как черная дыра добавить массы (энергии) он взорвется? В точности наоборот - станет еще более замкнутым. Так же и со Вселенной. Вот если Вам удастся потихонечку выкидывать из нее содержимое, то она в конце концов станет плоской и - наконец - открытой. Вопрос - куда сбросить излишки? 

[wandarer]

Если в такой объект как черная дыра добавить массы (энергии) он взорвется? В точности наоборот - станет еще более замкнутым. Так же и со Вселенной. Вот если Вам удастся потихонечку выкидывать из нее содержимое, то она в конце концов станет плоской и - наконец - открытой. Вопрос - куда сбросить излишки? 

Нужно быть осторожнее с такими ассоциациями. ЧД, конечно, испаряются по Хоккингу, тем медленнее, чем больше у них масса, но и при малой массе не перестают быть черными дырами,  даже приближаясь к Планковским размерам. Если в поле Хиггса вакуум нашей Вселенной застабилизировался на каком-то уровне, то добавление/убавление массы Вселенной может так влиять на её объём в Мультивселенной, что кривизна Вселенной останется постоянной.

[-Юрий-]

Стандартные решения уравнений ОТО дают три варианта: замкнутая, плоская или открытая вселенная.

Это всего лишь жонглирование словами. А Вселенная это просто пространство с материей. А замкнутыми и плоскими могут быть геометрические линии на бумаге или какие-либо конструкции. А открытой или закрытой может быть банка с вареньем. Морочат людям голову.

[LV46]

Эти "танцы с бубном" дадут возможность понять, что ждет Вселенную? Лично я - за Большой Разрыв. 

[dvb]

Наоборот?

Увы, да. Тут я крепко дал маху... Идея протухла на корню, посколку вариант когда вакуум из низкоэнергетичного состояния перейдет в высокоэнергетичное, то есть "высосет" энергию из замкнутой вселенной, как-то не смотрится. Хотя, один подозрительный момент в истории нашей вселенной вроде бы имел место.
Ну, хорошо... Вношу свежую струю. Итак, плотность ниже критической, вселенная разомкнута, то есть бесконечна. Конечно, вообразить, что разом во всей такой вселенной вакуум устроит безобразие, трудно, но в какой-то достаточно обширной - можно. Придется ей замкнуться. Но оставшаяся-то часть никуда не денется - вот вам и множественность миров, столь любезная сердцу одного из участников обсуждения центра масс вселенной.
Я все же прошу участников не относиться к моим космологическим пассажам очень уж серьезно. Такого рода добра в популярных изданиях вполне достаточно.

Вселенная это просто пространство с материей

Что-то Ваша вселенная мне сильно напоминает промтоварный склад. Не хватает только кладовщика и ночного сторожа.

[wandarer]

Ну, хорошо... Вношу свежую струю. Итак, плотность ниже критической, вселенная разомкнута, то есть бесконечна. Конечно, вообразить, что разом во всей такой вселенной вакуум устроит безобразие, трудно, но в какой-то достаточно обширной - можно. Придется ей замкнуться.

Я всё равно за сохранение энергии. Даже, если по каким-то причинам произойдёт разрыв данной замкнутой Вселенной, то её энергия при образовании замкнутости и при его разрыве должны быть равны, чтобы не было разрыва пространства. Конечно внутри замкнутой вселенной законы могут быть другими, чем в открытой из-за разности метрик, но приведение метрики к одному виду при разрыве (отображение) должно сохранять общие компоненты, иначе это уже будет Несуществование, которое не определяется какими-либо законами метрического пространства.

[wandarer]

Небольшое пояснение позиции по энергии:
Сингулярность и сохранение энергии  как-то не вполне уживаются но:
«...нельзя ли сконструировать модель Вселенной, которая будет начинаться не из сингулярного, а из нормального состояния, потом какое-то время расширяться со спадающей скоростью, «замирать» в предельном положении и вновь стягиваться к начальному несингулярному состоянию, откуда начинать все по новой? Такие модели называются циклическими.»:
http://elementy.ru/novosti_nauki/430466/Loskutnoe_mirozdanie

К тому же множественность миров предсказывает инфляционная теория:
«...инфляция продолжается вечно и, во-вторых, в раздувающемся вакууме всё время возникают «островки» вакуума обычного, постоянно происходят Большие взрывы, рождаются новые вселенные. Может случиться, что две «соседние» вселенные расширяются одна навстречу другой. Тогда они могут столкнуться, и, наблюдая микроволновый фон, мы, по идее, можем увидеть следы столкновения миров. Выглядеть это должно как большое «пятно» в микроволновом излучении (не мелкая флуктуация, появление которой объясняется квантовыми эффектами, а большое пятно размером в несколько градусов). Подобные пятна действительно были обнаружены в 2011 году на картах микроволнового фона, полученных по данным спутника «Планк» »:
http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433750/Mnogo_vselennykh_iz_nichego

Есть и критика этих идей:
«Простейший вариант инфлатона — скалярное поле с квадратичной зависимостью потенциала от напряженности — уже отбракован результатами «Планка». Это вариант с наименьшим усилением, где амплитуда гравитационных волн должна быть порядка 20% от амплитуды возмущений плотности. Данные уже запрещают такую амплитуду.»...
«Можем ли мы предсказать кривизну пространства? Нет!» (Хотя: «Кривизну пространства теория инфляции замечательно предсказывает— она неотличима от нуля.»)Предсказать количество материи или других форм энергии, что составляют Вселенную? Нет! Можем ли мы объяснить, как образовался тот зародыш Вселенной, с которого началась инфляция? Нет!»:
http://elementy.ru/nauchno-populyarnaya_biblioteka/433649/Stolknovenie_kosmologov_tridtsat_tri_bogatyrya_protiv_bandy_trekh

[victorpetrov]

Можем ли мы объяснить, как образовался тот зародыш Вселенной, с которого началась инфляция? Нет!»

Можем.

Такие модели называются циклическими.

Зельдовичем было показано, что даже циклическая модель упирается в начало мироздания - в начало отсчета времени. Причина - неубывание энтропии даже в сингулярности нового цикла. Про это здесь. Ну и в серьезной литературе тоже.

[dvb]

Может случиться, что две «соседние» вселенные расширяются одна навстречу другой. Тогда они могут столкнуться

Мне кажется, Вы периодически теряете чувство реальности. Что там у Вас  в промежутке, позволяющее надеяться на "встречу"? Вселенная функционирует сама в себе, у нее не может быть границы, которая соприкоснется с границей другой вселенной, иначе это будет уже не вселенная, а какой-то пузырь в какой-то среде. Не знаю, как у Вас с математикой, но вот Вам мой взгляд на вещи. Любая приличная физическая теория - это комплект дифференциальных уравнений. Почему дифференциальных? Потому что такие уравнения связывают ситуацию в некоторой точке с ситуацией  в некоторой малой окрестности этой точки (кстати, метрика нужна именно для того, чтобы была возможность сравнивать окрестности). В физике дифференциальные уравнения отражают принцип близкодействия. При решении конкретных задач обычной физики всегда предполагается задание каких-то граничных условий, то есть априори предполагается наличие каких-то границ у комплекта рассматриваемых явлений. Так вот, космология пытается строить такие модели, математическое описание которых в виде дифуравнений, имеет решение ВЕЗДЕ. Вот это "везде" и есть вселенная. Но "везде" не может имееть границ, поэтому и граничные условия не ставятся. Пожалуйста, берите кучу почти замкнутых вселенных, соединяйте кротовыми норами, делайте все, что хотите,  но кроме этих вселенных и нор ничего быть не должно. И все решения во всех местах должны сшиваться гладко. Ну, до тех пор, пока не случится "большой разрыв".

[wandarer]

... Любая приличная физическая теория - это комплект дифференциальных уравнений. Почему дифференциальных? Потому что такие уравнения связывают ситуацию в некоторой точке с ситуацией  в некоторой малой окрестности этой точки (кстати, метрика нужна именно для того, чтобы была возможность сравнивать окрестности). В физике дифференциальные уравнения отражают принцип близкодействия. При решении конкретных задач обычной физики всегда предполагается задание каких-то граничных условий, то есть априори предполагается наличие каких-то границ у комплекта рассматриваемых явлений. Так вот, космология пытается строить такие модели, математическое описание которых в виде дифуравнений, имеет решение ВЕЗДЕ. Вот это "везде" и есть вселенная. Но "везде" не может имееть границ, поэтому и граничные условия не ставятся....

В моём посте лишь приведены выдержки из цитируемых статей. Мой комментарий к теории инфляционной вселенной  Виленкина и К⁰ в связи с Вашими замечаниями может быть следующим: действительно нужно решать задачу Коши, но для существования глобального решения нужно наложить условия на рост правой части в виде поля Хигга(как константы), заданного биквадратным уравнением и на норму(расстояние), заданную инвариантностью интервала. Таким образом "между" вселенными в такой модели находится ложный вакуум. Чтобы переходить от одной вселенной к другой нужны метрические преобразования, которые рассматриваются, например, в Т-геометрии, или в более общем случае при помощи преобразования мировой функции.

[wandarer]

Зельдовичем было показано, что даже циклическая модель упирается в начало мироздания - в начало отсчета времени. Причина - неубывание энтропии даже в сингулярности нового цикла. Про это здесь. Ну и в серьезной литературе тоже.

Поэтому я и привел ссылку на статью, где показано при каких условиях энтропия обнуляется, другой ссылкой может быть публичная лекция Пенроуза, где рассматриваются эоны между которыми инфляция нивелируется т.к.расстояния уменьшаются, а энтропия также обнуляется в силу устранения кривизны пространства, которое становится состоящим из одного поля.