Якщо з сингулярності під час Великого вибуху з'явилася якась середовище, то де пояснення причини виникнення кожної окремої частки цього середовища?

Сингулярність в дослівному перекладі - особливість. Це особливість рішень теорії відносності. Вона лише говорить про те що теорія відносності не може бути застосована в таких умовах, є більш повна теорія, з якою теорія відносності слід як наближення, але її поки не відкрили. Абсолютно точно теорія відносності не працює в Планка епоху, коли температура була вище планковской, тому що теорія відносності неквантовой, а при таких енергіях повинні проявлятися квантові ефекти.

Так що середовище не з’явилася з сингулярності, а швидше за все з якоїсь епохи, яку ми погано розуміємо.

Деякі коментарі до іншого відповіді. Порушення квантових полів і є частинки. Коли в одному стані, в одній моді багато частинок (таке може бути тільки з бозонами), тоді квантове поле поводиться близько до класичного. Таке відбувається, наприклад, врадіохвилях. Неправильно говорити, що були епохи коли були поля і коли частинки, вони суть одне і те ж.

Що стосується інфляції, то це гіпотетична епоха, що має хороші шанси на підтвердження. Вона пояснює чому наш Всесвіт настільки однорідна і має незмірно в даний час малу кривизну. Під час тієї епохи Всесвіт розширилася мінімум в 10 ^ 25-10 ^ 30 разів. Всі частинки, які були до інфляції, виявилися розмазали по Всесвіту. На всю нашу видиму Всесвіт припадає лише кілька штук тих первинних частинок. Ми ніколи їх не спіймаємо і безпосередньо не дізнаємося що це були за частки. Але після інфляції трапився так званий розігрів. Деякий поле ака частки розвалилися на частки відомої нам матерії. Швидше за все це були ті ж частинки, які дали інфляційний експоненціальне розширення. Потім вже були інші стадії типу нуклеосинтеза. Детальніше про відомі епохи можна почитати на Вікіпедії. Або можна винести це в окреме питання.

Якщо зараз подивитися на Землю в суперпотужний телескоп з планети, яка знаходиться на відстані 4світлових років, чи можна побачити минуле? Чому фізики сумніваються в існуванні часу? Чому у всесвіті немає центру?
Іван Шейнин

Ну, Sean Carroll каже, що частинки - це те, що ми бачимо, коли дивимося на поля. У реальності є саме поля і вони набагато складніше по суті, ніж частинки, які ми бачимо. Частинки - це наш спосіб бачити поля. Досить приблизний.
У будь-якому випадку я любитель, освіту у мене взагалі не фізичне, можу помилятися. :)

Микола Сухов

Чи можу приблизно пояснити що називають в квантової теорії поля частинками. У квантовій механіці, наприклад, у атома, є стану, основне і збуджені над ним. Атом водню має хвильову функцію, тобто амплітуду перебування в кожному стані. Квадрат амплітуди є ймовірність. Наприклад, 1/√2 | 1s> + 1/√2 | 2s> Квантова теорія поля будується складніше. У Вас є моди поля, наприклад його Фур’є-розкладання, розкладання коливання по синусоїді. Амплітуда кожного коливання приймається за квантовомеханічний оператор і має свої статки. Вакуумне, збудження над ним, подвійне порушення, потрійне ітд. Якщо вважати, вийде, що різниця енергій між сусідніми рівнями для однієї моди завжди однакова, а енергія першого збудження пов’язана з імпульсом (відповідним дебройлевской довжині хвилі Фур’є-моди) відомим з теорії відносності співвідношенням E ^ 2=p ^ 2 * c ^ 2 + m ^ 2 * c ^ 4. Енергія подвійного збудження відповідно подвійна ітд. Такі порушення і називаються частками. Відповідно квантове поле має великий набір станів, нескінченне число мод і для кожної моди ще нескінченне число збуджених станів ака частинок. І квантовополевая хвильова функція - це сукупність амплітуд перебування в таких станах. Наприклад, 1/√2 | мода з імпульсом k1, 3 частки, інші моди з нулем частинок> + i/√2 | мода з імпульсом k1, 2 частки, мода з імпульсом k2, 1 частка, інші з нулем частинок>. Вийшло якось дуже технічно і вимагає базового розуміння квантової механіки :) Зате точно :)




ЩЕ ПОЧИТАТИ