Великий вибух
Категорії / Космос / Великий вибух / Космічна інфляція: чи дійсно вона сталася?

Космічна інфляція: чи дійсно вона сталася?

Її основа — як картковий будиночок

Астрофізики виміряли температуру реліктового випромінювання (CMB) і його невеликі варіації (анізотропії), але також виявили, що воно частково поляризоване. Вони стверджують:1

«Найбільший внесок в поляризацію був внесений в епоху рекомбінації, коли локальні флуктуації квадрупольної інтенсивності, що впливають на вільні електрони, створювали лінійну поляризацію за допомогою розсіювання Томсона2».

Це ключовий елемент у ймовірній еволюції Всесвіту в теорії Великого вибуху. Великий вибух, ймовірно, створив надгарячу плазму електронів, протонів і фотонів, і ця плазма була світлонепроникною. Припускається, що «епоха рекомбінації» настала приблизно через 380 тис. років після вибуху, коли електрони досить охололи, щоб об'єднатися з протонами і стати нейтральними атомами водню. Це зробило простір прозорим для фотонів, тому реліктове випромінювання відокремилося від матерії в вогняну кулю Великого вибуху, яку називаються «фотонною розв'язкою». 

Як тільки випромінювання відокремилося від матерії, воно вільно поширилося у Всесвіті, більше не взаємодіючи з матерією. Таким чином, воно повинно нести інформацію про фізику раннього Всесвіту. Це випромінювання, нібито, після того, як воно охололо приблизно в 1 100 разів, спостерігається на Землі як реліктове випромінювання.

Епоха рекомбінації стала причиною найбільшої скалярної E-моди (Е-mode)3 поляризації на реліктовому випромінюванні, і це нібито сталося задовго після епохи інфляції. Передбачається також, що існували гравітаційні хвилі, які генерували В-моду (B-mode) і Е-моду поляризації, а також гравітаційні лінзи, які генерують В-подібну поляризацію, спотворюючи скаляр-індуковану Е-моду поляризації реліктового випромінювання.

Кажуть, що до епохи рекомбінації первинні гравітаційні хвилі від ймовірної космічної інфляції залишили свій відбиток на реліктовому випромінюванні у вигляді В-моди поляризації.4 Намагаючись провести відмінність між різними внесками при різних розмірах шкали, дослідник сподіваються виявити деякі ознаки епохи інфляції. Все це цілком залежить від істинності стандартної космологічної моделі ΛCDM ("великий вибух"). 

Якщо модель невірна — пам'ятайте також, що темна матерія і темна енергія є суттєвими компонентами даної моделі — тоді картковий будиночок руйнується.

caltechledasМалюнок 1. Космічна часова шкала, що показує червоне зміщення зверху і час «повернення» до Великого вибуху знизу. Джерело: НАСА.

Нові дані про E-моду поляризації реліктового випромінювання

Чи справді недавно опубліковані дані про поляризацію реліктового випромінювання з Південного полярного телескопа (SPT) показують, що космічна інфляція дійсно сталася? За словами Хью Росса5, так, це дійсно сталося! У своїй нещодавній статті під назвою «Космічна інфляція: це дійсно сталося» він заявив: 

«... тепер ми можемо бути на 99,9999999% впевнені, що Всесвіт дійсно пройшов через інфляційну подію, коли йому було всього 10-34 секунди. Іншими словами, існує менше 1 шансу з 900 000 000, що Всесвіт не зазнав інфляційної події на самому початку своєї історії».6

Чому ж це не стало заголовком всіх новинних та науково-популярних сайтів? В останній раз ця заява була зроблена в березні 2014 року командою BICEP2, також з Південного полюса. Вона була поширена по всіх новинних сайтах і опублікована у всіх засобах масової інформації.

Але це був великий провал. Команда BICEP2 піддалася жорсткій критиці за те, що не дуже ретельно шукала інші джерела, зокрема джерела переднього плану в галактиці, які також могли привести до того ж сигналу, який, як вони стверджували, був доказом первинних гравітаційних хвиль епохи інфляції.4 В кінцевому підсумку вони визнали, що помилялися.7

У минулому році з грандіозною заявою було також згадано про Нобелівську премію за «доказ» епохи інфляції Великого вибуху.8 Чому немає продовження історії тепер? Чому новинні сайти нічого про це не говорять?

Просто для перевірки самого себе і щоб бути впевненим, я погуглив слова «телескоп Південного полюсу (SPT), космічна інфляція дійсно сталася».  Всі «хіти», які я отримав, пов'язані з відкриттям BICEP2 за 2014 рік, за винятком однієї статті Росса.

Крім того, за словами останнього:

«Це добра новина для християн, тому що протягом більш як 2 500 років Біблія і біблійні коментарі були єдиними книгами, що проголошували фундаментальні особливості космології Великого вибуху».

В мене майже немає слів! За всю історію, і, звичайно, за останні 2 000 років, за винятком останніх 200 років, іудейські і християнські вчені вірили в створення, яке відбулося близько 4 000 року до нашої ери. Це навряд чи можна витлумачити як «біблійні коментарі були єдиними книгами», що вчать космології Великого вибуху. Що стосується самої Біблії, то основні тексти, які пов’язані із походженням Всесвіту, знаходяться в книзі Буття, яка набагато старіша за 2 500 років. 

Команда з Південного полярного телескопа (SPT) опублікувала свої останні дані.1 Але їх стаття була розміщена в допублікаційному архіві (який знаходиться у вільному доступі) 4 листопада 2014 року. Так що це не новина! Принаймні, Росс почекав, поки вона буде опублікована в рецензованому журналі — те, що команда BICEP2 в свій час не зробила. 

Але зачекайте! Команда Південного полярного телескопа не зробила ніяких заяв про таке відкриття або «доказ» інфляції в тій самій статті, з якої Росс отримє свої докази. Дивно?

Скалярний спектральний індекс

Заява Росса про виявлення епохи інфляції виходить з його віри у Великий вибух. Він написав:

«E-подібний сигнал достатній для визначення скалярного спектрального індексу (ns) спектра реліктового випромінювання. Для Всесвіту, в разі інфляції, ns дорівнює 1,0 або вище. Для Всесвіту, який мав просту інфляційну подію, ns дорівнює рівно 0,95. Для Всесвіту, який мав складну інфляційну подію, ns дорівнює 0,96-0,97».

Скалярний спектральний індекс, ймовірно, пов'язаний з первинними флуктуаціями густини в ранньому Всесвіті. І логічно припустити, що ці флуктуації щільності залишили свій відбиток на реліктовому випромінюванні. Моделювання різних типів інфляції показує, що це число буде відрізнятися від одиниці. Якщо ns<1,0, то Всесвіт повиннен був мати інфляційну подію, кажуть вчені.

Очевидно, Росс не зробив висновків із фіаско з BICEP2. Росс показує, що «вірить» змодельовані результати можуть означати тільки одне. Є дві очевидні проблеми з цим твердженням, крім будь-якого можливого «доказу», який міг би показати, що це єдина можлива інтерпретація цього числа.

Одна з проблем полягає в тому, що для визначення значення ns робиться багато неперевірених припущень. Спектр потужності Е-моди поляризованого сигналу реліктового випромінювання на певних частотах фільтрується і генерується з використанням певних космологічних припущень, в яких допускаються або беруть участь інші ефекти. Більша частина Е-моди поляризації, як очікується, мала місце в більш пізній час в еволюції Всесвіту, ніж ймовірна епоха інфляції.

Під час вилучення змодельованих параметрів, спектральним індексом шкали яких є 1, об'єднуються дані супутників WMAP [Wilkinson Microwave Anisotropy Probe/космічний апарат НАСА, призначений для вивчення реліктового випромінювання — прим. ред.], Планк [Planck— астрономічний супутник, створений для вивчення варіацій космічного мікрохвильового фону — прим. ред.] та інших. При порівнянні даних спостережень зі стандартною космологією Великого вибуху моделі ΛCDM використовуються 10 вільних параметрів. Все це спроби інтерпретувати інформацію з найбільш ранніх епох Великого вибуху. Росс пише:

«Їх вимірювання, в поєднанні з кращими результатами супутників WMAP і Planck, дали найточніше визначення ns на сьогоднішній день. Значення, яке вони опублікували: ns = 0,9593 ± 0,0067».6

Він говорить про точність, що є неправильно, тому що точність означає, що ви знаєте, яке абсолютне фундаментальне значення параметра насправді. Без відкриття від Бога ніяке космологічно певне число не може мати точності. Росс мав на увазі, звичайно, точність, яка включає в себе як систематичну, так і статистичну похибку.

Росс цитує одне стандартне відхилення (1σ) від значення ns, наведене в статті1 (± 0.0067 при 68% C.L), з якого він обчислює свою заявлену 99.9999999% впевненість в тому, що Всесвіт піддався інфляціі.9 Ефект, виявлений з упевненістю, що перевищує 99, 99994% (або 5σ), зазвичай вважається відкриттям.10

Але з таблиці 3 в роботі команди Південного полярного телескопа видно, що включення результатів Е-моди поляризації дуже мало впливає на значення більшості стандартних параметрів космології моделі ΛCDM. Вони були прийняті до дослідження (визначені з інших даних зйомки, в тому числі з супутника Планк). Таким чином, по суті, ці нові результати дуже мало змінюють будь-які початкові параметри, особливо значення скалярного спектрального індексу (ns). 

Коли у 2013 році були опубліковані поляризаційні дані супутника Планка11, було отримане дуже схоже число (ns = 0,9603 ± 0,0073 в поєднанні з поляризаційними даними WMAP), але тоді не було зроблено ніяких заяв про доведення інфляції.12 За тією ж логікою, яку використовував Росс, цей результат еквівалентний твердженням, що Всесвіт піддався інфляції з 99,9999934% достовірністю13, що також вище рівня достовірності для відкриття. 

Статистично це те ж саме, що сказати, що існує менше 1 шансу з 15 000 000, що Всесвіт не мав інфляційної події. Так чому ж у 2013 році таких претензій не було?

Тепер вимога на користь того, що інфляційна подія дійсно відбулася, залежить від значення ns. Але що потрібно, щоб це число було менше одиниці, щоб «довести», що інфляція дійсно сталася? Моделювання. Залежно від форми теорії інфляції математичне моделювання показує, що ns відрізняється від 1 через тип і потужність ймовірних первинних гравітаційних хвиль, що генеруються фізикою раннього Всесвіту. Таким чином, логіка повністю залежить від моделей епохи інфляції. Що, якщо всі моделі помилкові, тому що інфляції ніколи не було?

У космології, як ви можете бути впевнені, що у вас є унікальні докази? Чи може якийсь інший ефект пояснити той самий результат? Наприклад, було показано, що пилове випромінювання з галактики є причиною ефекту, який команда BICEP2 побачила в B-моді поляризації реліктового випромінювання.8 Зрештою, це не через первинні гравітаційні хвилі. Віруючі [в дану модель], звичайно, сподіваються, що вони дійсно знайдуть такий ефект, але чи не є це ознакою того, що модель або світогляд визначає те, що потрібно шукати?

Всесвіт, що розширюється

Росс допускає, що надійність розширення Всесвіту є сильною, незважаючи на те що не можна перевірити припущення про існування темних сутностей, необхідних для цього.14 Він навіть стверджує, що це вдале прогнозування біблійних текстів. Росс цитує кілька віршів з Писань на підтримку космологічного розширення Всесвіту. Але ретельне вивчення значення і сенсу єврейських слів в цих віршах, показує, що у стародавніх народів не було аналогії стандартній концепції космологічного розширення.15 

У кращому випадку ці вірші описують не більше розширення, ніж розтягнення матеріалу шатра або навісу, а в деяких випадках кованої міді. Матеріал може розтягуватися на кілька відсотків від його розміру, але, безумовно, немає концепції лінійного розширення в 1 100 разів, як це потрібно для реліктового випромінювання. Якщо ви включаєте стадію інфляції, коефіцієнт лінійного розширення збільшується до більш ніж 1029.

Росс писав, що «триваюче розширення з тих пір» було біблійним прогнозом. Але сказати, що Біблія передбачила розширення Всесвіту, включаючи космічну інфляцію, тому що вона має слова «з самого початку», означає, що це пророцтво має інтерпретуватися як таке, що включає гігантське «розтягнення» і «поширення». 

Ці слова написані в книзі Ісаї, автор якої використовує вирази «простягає небеса як завісу» і «розстеляє їх мов курінь» (40:22). Це — порівняння, і як такі вони повинні нести деяку відповідність ймовірному значенню. Але я ніколи не чув, щоб намет натягували подібним чином — в 1029 разів. А ви чули?

Охолодження реліктового випромінювання, мабуть, також є біблійним передбаченням згідно Россу. Він стверджує: 

«Всепроникаючий закон розпаду, який має на увазі безперервне охолодження космосу». 

В цьому випадку Росс процитував Римлянам 8:18-22. Ключовий вірш тут Римлянам 8:22 стверджує, що все творіння страждає в агонії. Цей вірш описує наслідки прокляття через гріхопадіння, яке тягне за собою появу смерті і страждання в «дуже доброму» творінні Бога (те, що, як каже Росс, передувало гріху). Отримати з цього Другий закон термодинаміки, закон розпаду16, трохи складно, але саме це він намагається зробити. 

Намає сумнівів в тому, що ми бачимо розпад, а також ізольовані системи, які прямують до рівноваги. Це призводить до охолодження. Це — експериментальні факти. Але що не доведене, так це те, що Всесвіт розширюється, і в результаті розширення індукує адіабатичне охолодження в реліктовому випромінюванні. 

Сказати, що Писання мало на увазі саме це, значить явно прочитати в ньому більше, ніж мав намір сказати нам Автор. 

Це правда, що Біблія описує «єдиний початок матерії, енергії, простору і часу» (слова Росса). Буття 1:1 каже, що Бог створив Всесвіт. Але Буття 1 і Вихід 20:11 також стверджують, що Він зробив це за шість буквальних днів (24 години кожен), а не у Великому вибуху і не з послідовністю подій, яку передбачає дана концепція.17 Стверджувати, що якийсь із віршів Біблії описує Великий вибух — теорію інфляції — це справжнє перебільшення (ніякої гри слів).

Нарешті, Росс стверджує, що Біблія підтримує «постійні закони фізики», з чим я згоден. Закони фізики є частиною створеного Богом порядку, і ми знаємо, що можемо довіряти Тому, Хто залишається постійним протягом всього часу (Євреїв 1:11, 13:8). Ця біблійна перспектива була покладена в основу розвитку сучасної науки, будучи стимульованою Реформацією, коли авторитет Біблії був знову відкритий.18 

Однак припущення, що закони фізики є продуктом інфляційного гарячого Великого вибуху раннього Всесвіту — як стверджують багато світських (або язичницьких) космологів-теоретиків, а не продуктом Творця — це те, що Росс повинен перейняти, якщо він вважає, що Біблія описує Великий вибух. Де він проводить межу? 

Є й інші теоретики, такі як Пол Девіс, які вірять не в те, що Бог створив закони і Всесвіт, а в те, що закони створили Всесвіт без всякого Творця.19

Висновок

У своїй статті Росс перегнув палицю, коли сказав, що Біблія розповідає про інфляційне розширення Всесвіту. Він заявив, що космічна інфляція тепер доведена, навіть коли світські космологи цього не стверджували. Цілком очевидно, що Росс не розуміє космології. Деякі світські теоретики визнають це, коли кажуть: 

«Космологія ... це не наука».20

Всесвіт виник у часі. Це єдина схожість між біблійною розповіддю і розповіддю про Великий вибух. Ця схожість, однак, в тому, що Великий вибух вимагає, щоб Всесвіт, що розширюється, мав походження в часі. Однак Біблія не наполягає на розширенні Всесвіту, тому вона не підтримує ці теорії, включаючи Великий вибух. 

Але навіть саме походження в часі зараз піддається нападкам з боку секуляристів, яким це не подобається. Що буде робити Росс, якщо/коли світські космологи приймуть вічний Всесвіт Великого вибуху?2122 Чим стане тоді богослів'я Х'ю Росса, Вільяма Лейна Крейга і їм подібних?

Читайте Креацентр Планета Земля в Telegram і Viber, щоб бути в курсі останніх новин.

Вас також може зацікавити:

Посилання:

  1. Crites, A.T., et al., Measurements of E-Mode Polarization and Temperature-E-Mode Correlation in the Cosmic Microwave Background from 100 Square Degrees of SPTpol Data, Astrophysical Journal805(1):36, 2015 | doi: 10.1088/0004-637X/805/1/36.

  2. Розсіювання Томсона відбувається, коли низькоенергетичні фотони пружно розсіюються фотонами. Високоенергетичні фотони часто дають енергію електронів, тому розсіяні фотони мають меншу енергію (і більшу довжину хвилі). Це називається комптонівське розсіювання/ефект Комптона.

  3. E and B are common symbols in physics for the electric and magnetic fields, respectively. The polarization of radiation can be decomposed into two components—E-mode (radial, curl free) and B-mode (circular, divergence free). In big-bang cosmology, E-mode polarization of the CMB radiation is said to result from Thomson scattering, while B-modes are not from magnetic fields but are said to result from gravitational lensing effects.

  4. Hartnett, J.G., Has the ‘smoking gun’ of the ‘big bang’ been found?, 20 March 2014; creation.com/bbgun.

  5. Д-р Росс просуває ідею про те, що «створення» відбувалося поступово протягом мільярдів років, що тягне за собою смерть і страждання до гріхопадіння Адама, що підриває Євангеліє, добрість Бога і есхатологію. Він також стверджує, що Ноїв потоп був локальною подією.Його погляди критикуються в статтях, перерахованих тут: Progressive Creationism

  6. Ross, H., Cosmic Inflation: It Really Happened, reasons.org, 3 August 2015.

  7. Hartnett, J.G., New study confirms BICEP2 detection of cosmic inflation wrong, 5 February 2015; creation.com/inflation-wrong.

  8. Hartnett, J.G., Hey, not so fast with the Nobel Prize!, 3 April 2014; creation.com/inflation-doubt.

  9. Це означає, що інфляційна подія відбувалася в межах більш ніж 6 стандартних відхилень (6σ).

  10. Співробітники з пошуку кріогенної темної матерії одного разу заявили, що деякі удари в їх даних можуть бути слабо взаємодіюючими масивними частинками (WIMP) на рівні 3σ. Але це було не відкриття. І було виявлено, що твердження про надсвітові нейтрино невірне, хоча воно було з результату 6σ. Для отримання додаткової інформації див. Hartnett, J.G., Our galaxy near the centre of concentric shells of galaxies?, 26 May 2014; biblescienceforum.com.

  11. Planck Collaboration (2013), Planck 2013 results XVI, Cosmological parameters, Astronomy & Astrophysics 571: (A16), See Table 2, p. 12, November 2014 | http://dx.doi.org/10.1051/0004-6361/201321591.

  12. У 2013 році аналіз даних WMAP за дев'ять років дав аналогічний результат (ns = 0.972 ± 0.013), Див. Nine-year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) observations: final maps and results, The Astrophysical Journal Supplement Series 208(2), September 2013. And an online review paper, Lahav, O. and Liddle, A.R., The Cosmological Parameters, September 2011, quotes ns = 0.967 ± 0.014. Ці результати мають подвійні помилки останньої статті, але все ж ns ↩

  13. Це означає, що подія інфляції відбулася в межах 5.4 стандартних відхилень (5.4σ)

  14. Hartnett, J.G., ‘Dark photons’: another cosmic fudge factor, 18 August 2015; creation.com/dark-photons.

  15. Hartnett, J.G., Does the Bible really describe expansion of the universe?, J. Creation 25(2):125–127, August 2011; creation.com/expansion?

  16. Кращим вибором було б послання до Євреїв 1:10-11: «... небеса — діло рук Твоїх, вони загинуть, ... всі вони постаріють, як одяг».

  17. Hartnett, J.G., The big bang is not a Reason to Believe, 20 May 2014; creation.com/bang-not-reason.

  18. Sarfati, J., The biblical roots of modern science, 29 Sept 2009; creation.com/roots.

  19. Hartnett, J.G., The singularity—a ‘Dark’ beginning, 15 July 2014; creation.com/dark-beginning.

  20. Hartnett, J.G., The big bang is pagan philosophy, 15 August 2015; biblescienceforum.com.

  21. Hartnett, J.G., Rainbow gravity means an eternal universe, 16 July 2015; biblescienceforum.com.

  22. Hartnett, J.G., An eternal big bang universe, 26 February 2015; creation.com/eternal-big-bang.