Циклическая модель (космология)

Циклическая модель (в космологии) — одна из космологических гипотез. В данной модели Вселенная, возникнув из сингулярности Большого Взрыва, проходит период расширения, после чего гравитационное взаимодействие останавливает расширение и начинается обратное сжатие Вселенной в сингулярность (Большое сжатие). Таким образом, Вселенная существует в период между двумя сингулярными состояниями в постоянно повторяющемся цикле расширений и коллапсов.

Обзор циклической модели

В 1930-х некоторые физики, включая и Альберта Эйнштейна, предполагалали модель циклической Вселенной как альтернативу вечному расширению (гипотезе тепловой смерти). Однако работа Ричарда Толмана (Richard C. Tolman), вышедшая в 1934, показала несостоятельность модели по причине проблемы энтропии: согласно Второму закону термодинамики, энтропия может только возрастать. Соответственно, последующие циклы увеличиваются в размере и продолжительности; экстраполяция назад во времени показывает, что предыдущие циклы становятся все более короткими, снова приводя к Большому Взрыву (но не заменяя его).

Новый этап в исследовании циклической модели наступил с началом 21-го века, с приходом в космологию понятий темной материи и темной энергии. Одна из новых циклических моделей основана на теории бран и выведена из предыдущей экпиротической модели (авторы — Paul Steinhardt и Neil Turok, Принстонский университет, 2001). Другая циклическая модель, основанная на роли фантомной энергии, предложена в 2007 физиками Lauris Baum и Paul Frampton (Университет Северной Каролины).

Литература

• P.J. Steinhardt, N. Turok Endless Universe. — New York: Doubleday, 2007. — ISBN 9780385509640
• R.C. Tolman Relativity, Thermodynamics, and Cosmology. — New York: Dover, 1987. — ISBN LCCN 34032023-{{{3}}}0486653838
• L. Baum and P.H. Frampton (2007). «Turnaround in Cyclic Cosmology». Physical Review Letters 98 (7). DOI:10.1103/PhysRevLett.98.071301. PMID 17359014. Bibcode: 2007PhRvL..98g1301B.
• R. H. Dicke, P. J. E. Peebles, P. G. Roll and D. T. Wilkinson, "Cosmic Black-Body Radiation, " Astrophysical Journal 142 (1965), 414. *S. W. Hawking and G. F. R. Ellis, The large-scale structure of space-time (Cambridge, 1973).
• R. Penrose Cycles of Time: an extraordinary new view of the universe. — London: The Bodley Head, 2010. — ISBN 9780224080361