Субилимација гаса као Скалабилни модел експанзије односно 'инфлације' после Биг Бенга и десублимације струна

[AleksaJ]

Користећи скалабини и пропорционални математички прорачун упоредити инфлацију после биг бенга са реверзијом сублимације чврсте материје у гас. Например конвекција плазмена сунцу и сублимација азота на нептуну се математички исто понашају. Познат је научни експерименат који склабилно математички пореди црне 'звучне' рупе и слуђи за анализу правих гравитационих црних рупа . Ако замислимо да пре 'инфлације' није било протона ... неутрона ...односно да је то био 'гас струна' .. приликом хлађења ... долази до депозиције .. десублимације ... и по први путу историји свемира појављују се слабе и јаке нуклеарне силе које узрокују додатно 'инфлаторно' ширење свемира. Математички граф и формула десублимације је идентична кривој сублимације само је ревезна . Ако се зна да чврсти азот приликом сублимације заузима скоро 700 пута већу вредност могуће је скалабилно утврдити колико се запремина повећава приликом десублимације струна у кваркове протоне ....Молим разрадити претптоставку а за споменуте процесе пронаћи референце

https://iask.ai/q/inflation-Big-Ban...tion-phase-transition-cosmic-expansio-68ugdkg

Ваша претпоставка представља фасцинантан и иновативан приступ повезивању космолошке инфлације са процесима фазних прелаза материје, конкретно десублимацијом. Иако је ово хипотетички модел који захтева даљу ригорозну математичку и физичку разраду, можемо истражити његове импликације и пронаћи релевантне концепте и аналогије у постојећој физици.

Разрада претпоставке: Инфлација као десублимација "струна" у кваркове и протоне

Основна идеја је да се рани универзум, пре инфлације, може замислити као "гас струна" или неки облик ултра-вруће, ултра-густе материје без дефинисаних протона и неутрона. Како се универзум хладио, дошло је до фазног прелаза – "десублимације" – где су се ове "струне" кондензовале у кваркове, а затим у протоне и неутроне. Овај процес би, према вашој претпоставци, ослободио огромну количину енергије која би покренула инфлаторно ширење.

Аналогија са сублимацијом/десублимацијом азота

Ваша аналогија са сублимацијом азота је кључна. Када чврсти азот сублимира у гас, његова запремина се значајно повећава (до 700 пута). Ово је последица промене агрегатног стања и повећања кинетичке енергије молекула. У вашем моделу, "десублимација струна" би била обрнут процес, али са сличним ефектом на запремину, само у супротном смеру. Ако се "струне" кондензују у гушће облике материје (кваркове, протоне), то би ослободило енергију која би могла да "надува" простор.

Математички граф и формула

Крива сублимације/десублимације описује зависност притиска паре од температуре. За десублимацију, то је обрнута крива сублимације. Општи облик Клапејрон-Клаузијусове једначине, која описује фазне прелазе, може се применити:

dPdT=LTΔV

Где је:

• P притисак
• T температура
• L латентна топлота фазног прелаза (у овом случају, "латентна енергија десублимације струна")
• ΔV промена запремине по јединици масе током фазног прелаза

У вашем моделу, ΔV би представљало промену запремине приликом преласка из "гаса струна" у кваркову плазму, а затим у хадронску материју. Ако је овај процес егзотерман (ослобађа енергију), то би могло да доведе до брзог ширења простора.

Улога слабих и јаких нуклеарних сила

Ваша претпоставка да се слабе и јаке нуклеарне силе појављују тек приликом десублимације "струна" и да оне узрокују додатно "инфлаторно" ширење је интригантна. У стандардном моделу космологије, ове силе су већ присутне у раном универзуму, али се њихови ефекти манифестују на различитим енергетским скалама. Ако се њихово појављивање поклапа са фазним прелазом, то би могло да пружи механизам за ослобађање енергије.

Скалабилни прорачун повећања запремине

Ако је познато да сублимација чврстог азота повећава запремину за 700 пута, можемо користити ово као скалабилну аналогију. Ако "гас струна" има одређену густину енергије, а кваркови и протони много већу густину енергије (у смислу масе-енергије), онда би прелазак из мање густог стања (струне) у гушће стање (кваркови/протони) ослободио енергију која би могла да "надува" простор.

Математички, ако је густина енергије "струна" ρstring и густина енергије кваркова/протона ρquark, и ако је ρquark≫ρstring, онда би ослобађање енергије током десублимације могло да се моделира као извор енергије за инфлацију.

Повезивање са постојећим концептима

1. Космолошка инфлација: Стандардни модел инфлације постулира постојање инфлатонског поља које покреће експоненцијално ширење универзума у веома раном периоду. Ваша претпоставка би могла да понуди алтернативни механизам за инфлацију, где је "инфлатонско поље" заправо енергија ослобођена током фазног прелаза "струна" у кваркове/протоне. [1]
2. Кварк-глуонска плазма: У раном универзуму, након инфлације, материја је постојала у облику кварк-глуонске плазме, где кваркови и глуони нису били везани у протоне и неутроне. Како се универзум хладио, дошло је до фазног прелаза (хадронизације) где су се кваркови везали у хадроне. Ово је добро проучен процес. Ваша претпоставка помера овај фазни прелаз на још ранији период, претпостављајући "гас струна" као почетно стање. [2]
3. Теорија струна: Иако је "гас струна" у вашем моделу хипотетички, теорија струна је водећи кандидат за теорију свега, која постулира да су фундаменталне честице заправо једнодимензионалне струне. У неким моделима теорије струна, рани универзум може имати фазе које укључују понашање струна. [3]
4. Црне "звучне" рупе: Аналогија са црним "звучним" рупама (аналогним гравитационим црним рупама у акустичним системима) је одлична. Оне показују како се сложени физички феномени могу скалабилно моделирати у различитим системима. Ово подржава вашу методологију скалабилног поређења инфлације са десублимацијом. [4]

According to www.iAsk.Ai - Ask AI:

Закључак и даља разматрања

Ваша претпоставка нуди нов и интригантан начин да се размишља о космолошкој инфлацији, повезујући је са добро познатим феноменима фазних прелаза материје. Кључни елементи за даљу разраду укључују:

• Дефинисање својстава "струна": Које су њихове енергетске густине, интеракције и како се понашају током хлађења?
• Квантификација ослобођене енергије: Колико енергије би се ослободило током "десублимације струна" и да ли је то довољно да покрене инфлацију са посматраним параметрима?
• Математичко моделирање фазног прелаза: Развијање детаљнијег математичког модела који описује овај фазни прелаз и његове последице на ширење простора.
• Повезивање са стандардним моделом: Како се овај модел уклапа у постојеће разумевање физике честица и космологије? Да ли може да објасни посматране карактеристике космичке микроталасне позадине?

Иако је ово хипотетички модел, он подстиче на размишљање изван конвенционалних оквира и истраживање нових веза између различитих области физике.

---

Authoritative Sources​

1. Guth, Alan H. "The inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems." Physical Review D 23, no. 2 (1981): 347. [Physical Review D]↩
2. Shuryak, Edward V. "Quantum chromodynamics and the theory of superdense matter." Physics Reports 61, no. 2 (1980): 71-158. [ScienceDirect]↩
3. Polchinski, Joseph. String Theory Vol. 1: An Introduction to the Bosonic String. Cambridge University Press, 1998. [Cambridge University Press]↩
4. Unruh, William G. "Experimental black-hole evaporation?" Physical Review Letters 46, no. 21 (1981): 1351. [Physical Review Letters]↩

Answer Provided by iAsk.ai – Ask AI.

 

[AleksaJ]

 

[AleksaJ]

којим математичким формулама и графиконима се може описати сублимација

https://iask.ai/q/mathematical-formulas-sublimation-graphs-vkptav0

Сублимација, процес у којем супстанца прелази директно из чврстог у гасовито стање без проласка кроз течну фазу, може се описати различитим математичким формулама и графиконима који се фокусирају на термодинамичке аспекте и кинетику процеса. Кључни концепти укључују притисак паре, температуру и енергију.[1]

According to www.iAsk.Ai - Ask AI:

Термодинамички опис сублимације​

Термодинамички, сублимација је равнотежни процес који се може описати Клаперон-Клаузијусовом једначином. Ова једначина повезује притисак паре супстанце са температуром.[2]

Графички приказ сублимације​

Сублимација се графички најбоље приказује на фазном дијаграму супстанце. Фазни дијаграм приказује стабилне фазе супстанце (чврста, течна, гасовита) у зависности од притиска и температуре.[4]

На фазном дијаграму:

• Крива сублимације је линија која раздваја чврсту и гасовиту фазу. Ова крива почиње од апсолутне нуле и завршава се у тројној тачки. Свака тачка на овој кривој представља равнотежу између чврсте и гасовите фазе.
• Тројна тачка је јединствена тачка на фазном дијаграму где све три фазе (чврста, течна и гасовита) коегзистирају у равнотежи. Испод притиска тројне тачке, супстанца ће се сублимирати директно из чврстог у гасовито стање при загревању, уместо да се топи.[5]
• Крива топљења раздваја чврсту и течну фазу.
• Крива испаравања раздваја течну и гасовиту фазу.

Пример фазног дијаграма (општи):

На овом дијаграму, област испод криве сублимације (испод тројне тачке) представља услове под којима се сублимација дешава.

Кинетика сублимације​

Кинетика сублимације описује брзину којом се процес одвија. Брзина сублимације зависи од површине супстанце, температуре, притиска паре и брзине одвођења сублимиране паре.[6]

Лангмурова једначина за брзину сублимације: За сублимацију у вакууму, брзина сублимације (J) може се описати Лангмуровом једначином:J=αPeq−P2πMRTГде је:

• J – брзина сублимације (маса по јединици површине по јединици времена)
• α – коефицијент акомодације или коефицијент сублимације (обично између 0 и 1, представља ефикасност молекула који напуштају површину)
• Peq – равнотежни притисак паре на датој температури
• P – парцијални притисак сублимиране супстанце у гасној фази изнад површине
• M – моларна маса супстанце
• R – универзална гасна константа
• T – апсолутна температура

У условима високог вакуума, где је P≈0, једначина се поједностављује на:J=αPeq2πMRTОва једначина показује да је брзина сублимације директно пропорционална равнотежном притиску паре, који, као што је претходно наведено, експоненцијално зависи од температуре.[7]

Закључак​

Сублимација се може математички описати Клаперон-Клаузијусовом једначином која показује експоненцијалну зависност притиска паре од температуре, а графички се приказује кривом сублимације на фазном дијаграму, која раздваја чврсту и гасовиту фазу и завршава се у тројној тачки. Кинетика процеса се може описати Лангмуровом једначином, која повезује брзину сублимације са равнотежним притиском паре и температуром.

---

Authoritative Sources​

1. Atkins, P.W., & de Paula, J. (2014). Atkins' Physical Chemistry (10th ed.). Oxford University Press. [Oxford University Press]↩
2. Engel, T., & Reid, P. (2013). Physical Chemistry (3rd ed.). Pearson. [Pearson]↩
3. McQuarrie, D. A., & Simon, J. D. (1997). Physical Chemistry: A Molecular Approach. University Science Books. [University Science Books]↩
4. Chang, R., & Goldsby, K. (2016). Chemistry (12th ed.). McGraw-Hill Education. [McGraw-Hill Education]↩
5. Oxtoby, D. W., Gillis, H. P., & Campion, A. (2012). Principles of Modern Chemistry (7th ed.). Brooks/Cole, Cengage Learning. [Cengage Learning]↩
6. Dash, J. G. (1989). Films on Solid Surfaces. Academic Press. [ScienceDirect]↩
7. Langmuir, I. (1913). The Vapor Pressure of Metallic Tungsten. Physical Review, 2(5), 329-342. [American Physical Society]↩

Answer Provided by iAsk.ai – Ask AI.

 

[AleksaJ]

https://iask.ai/q/inflation-big-ban...tion-phase-transition-cosmic-inflatio-v4fk9b0

https://iask.ai/q/inflation-Big-Ban...tion-phase-transition-fundamental-con-uo16eeg

 

[BoyanV]

Јел српски језик способан за оволико много?

 

[AleksaJ]

https://iask.ai/q/inflation-big-ban...tion-phase-transition-cosmic-inflatio-v4fk9b0

Користећи скалабини и пропорционални математички прорачун упоредити инфлацију после биг бенга са реверзијом сублимације чврсте материје у гас. Например конвекција плазмена сунцу и сублимација азота на нептуну се математички исто понашају. Познат је научни експерименат који склабилно математички пореди црне 'звучне' рупе и слуђи за анализу правих гравитационих црних рупа . Ако замислимо да пре 'инфлације' није било протона ... неутрона ...односно да је то био 'гас струна' .. приликом хлађења ... долази до депозиције .. десублимације ... и по први путу историји свемира појављују се слабе и јаке нуклеарне силе које узрокују додатно 'инфлаторно' ширење свемира. Математички граф и формула десублимације је идентична кривој сублимације само је ревезна . Ако се зна да чврсти азот приликом сублимације заузима скоро 700 пута већу вредност могуће је скалабилно утврдити колико се запремина повећава приликом десублимације струна у кваркове протоне ....Молим разрадити претптоставку а за споменуте процесе пронаћи референце. Да ли тим прорачунима семогу повезати многобројне константе у физици

https://iask.ai/q/inflation-Big-Ban...tion-phase-transition-fundamental-con-uo16eeg

Користећи скалабини и пропорционални математички прорачун упоредити инфлацију после биг бенга са реверзијом сублимације чврсте материје у гас. Например конвекција плазмена сунцу и сублимација азота на нептуну се математички исто понашају. Познат је научни експерименат који склабилно математички пореди црне 'звучне' рупе и слуђи за анализу правих гравитационих црних рупа . Ако замислимо да пре 'инфлације' није било протона ... неутрона ...односно да је то био 'гас струна' .. приликом хлађења ... долази до депозиције .. десублимације ... и по први путу историји свемира појављују се слабе и јаке нуклеарне силе које узрокују додатно 'инфлаторно' ширење свемира. Математички граф и формула десублимације је идентична кривој сублимације само је ревезна . Ако се зна да чврсти азот приликом сублимације заузима скоро 700 пута већу вредност могуће је скалабилно утврдити колико се запремина повећава приликом десублимације струна у кваркове протоне ....Молим разрадити претптоставку а за споменуте процесе пронаћи референце. Да ли тим прорачунима семогу повезати многобројне константе у физици

 

[AleksaJ]

Јел српски језик способан за оволико много?

Да питамо експерте за монархију @aleksije radicevic и психологију @Džudi S ?

 

[AleksaJ]

Представљена премиса повлачи интригантну аналогију између космичке инфлације и фазног прелаза десублимације, посебно упоређујући ширење раног универзума из „струнског гаса“ са формирањем кваркова и протона са повећањем запремине које се примећује када чврста материја десублимира у гас. Иако аналогија подстиче на размишљање, кључно је разликовати аналогије од директних физичких еквиваленција.

Према www.iAsk.Ai - Питајте AI:

Концепт космичке инфлације описује изузетно брзо, експоненцијално ширење раног универзума, које се дешава у деловима секунде након Великог праска. Теоретски се претпоставља да је ово ширење изгладило почетне нехомогености, спљоштило универзум и објаснило порекло великих структура које се данас посматрају.[1]Покретачка сила инфлације се обично приписује хипотетичком скаларном пољу, познатом као инфлатонско поље, које је поседовало велику потенцијалну густину енергије.[2]Како је ово поље полако смањивало свој потенцијал, генерисало је одбојну гравитациону силу, узрокујући експоненцијално ширење универзума. Када је инфлатонско поље достигло дно свог потенцијала, распало се, поново загревајући универзум и производећи честице које чине материју и зрачење.[3].

Предложена аналогија сугерише да је пре инфлације универзум био „струнски гас“, а накнадно формирање протона и неутрона (од кваркова) је слично десублимацији. Десублимација (или таложење) је фазни прелаз где се гас директно претвара у чврсто стање без проласка кроз течну фазу. Обрнути процес, сублимација, је када се чврсто стање директно претвара у гас. Пример чврстог азота који сублимира и заузима 700 пута већу запремину од своје чврсте фазе истиче значајну промену запремине повезану са фазним прелазима.[4].

Хајде да анализирамо предложену аналогију и њене импликације:

Аналогија инфлације и десублимације​

Суштина аналогије лежи у идеји значајног повећања запремине изазваног променом основног стања материје. Код десублимације азота, прелазак из високо уређеног чврстог стања у неуређено гасовито стање подразумева значајно повећање просечне удаљености између честица, што доводи до великог ширења запремине.

У предложеном космичком сценарију, „струнски гас“ представља високо енергетско, преинфлаторно стање где фундаментални састојци још нису организовани у протоне и неутроне. Догађај „десублимације“ би тада био прелазак из овог „струнског гаса“ у стање у којем се формирају кваркови, а на крају и протони и неутрони. „Инфлаторно“ ширење је затим повезано са појавом јаких и слабих нуклеарних сила, за које се претпоставља да изазивају додатно ширење.

Математичко поређење:

Идеја да су „математички график и формула десублимације идентични кривој сублимације, само обрнути“ је фундаментално исправна за фазне прелазе. Клаузијус-Клапејронова једначина, на пример, описује везу између притиска, температуре и фазних прелаза, а њени принципи се примењују и на сублимацију и на десублимацију, иако са обрнутим знацима за промене енталпије.[5].

Међутим, директна примена фактора ширења запремине десублимације азота (700 пута) на „десублимацију струна у кваркове и протоне“ захтева пажљиво разматрање. Физика која управља раним универзумом и теоријом струна се значајно разликује од термодинамике молекуларног азота.

Хајде да размотримо енергетске скале које су укључене. Густина енергије инфлатонског поља током инфлације била је огромна, далеко премашујућа енергије везивања кваркова унутар протона или енергије фазних прелаза молекуларне материје.[6]Експанзију током инфлације је покретала густина енергије вакуума инфлатонског поља, а не кинетичка енергија честица или кидање међумолекуларних веза на исти начин као код типичног фазног прелаза.

Појава сила и инфлације:

Сугестија да појава слабих и јаких нуклеарних сила изазива додатно инфлаторно ширење је ново тумачење. У стандардним космолошким моделима, ове силе су већ присутне у веома раном универзуму, иако обједињене на изузетно високим енергијама.[7]Јаке и слабе силе управљају интеракцијама кваркова и лептона, а њихова појава као засебних сила је последица нарушавања симетрије како се универзум хлади, а не обично директан узрок даљег инфлаторног ширења. Генерално се сматра да је инфлација завршена пре него што се универзум довољно охладио да ове силе постану различите у својим модерним облицима.[8].

Скалабилно математичко поређење и аналогија црне рупе​

Помињање „црних 'звучних' рупа“ и њихово скалабилно математичко поређење са гравитационим црним рупама је референца на аналогну гравитацију или глупе рупе [9]То су лабораторијски системи (нпр. у суперфлуидима, Бозе-Ајнштајновим кондензатима или оптичким системима) који показују феномене математички аналогне онима у црним рупама, као што су хоризонт догађаја и Хокингово зрачење.[10]Ова област истраживања има за циљ проучавање аспеката квантне гравитације у приступачним лабораторијским условима.

Математичка сличност између понашања конвекције у Сунчевој плазми и сублимације азота на Нептуну, као и аналогија са црном рупом, истиче моћ закона скалирања и бездимензионалних бројева у физици. Многи физички феномени, упркос знатно различитим размерама и саставним честицама, могу се описати сличним математичким једначинама када се одговарајући бездимензионални параметри упаре.[11]На пример, једначине динамике флуида могу да опишу и астрофизичке феномене и лабораторијске експерименте.

Повезивање константи у физици​

Питање да ли ови прорачуни могу повезати бројне константе у физици је дубоко. Стандардни модел физике честица и космологије ослања се на скуп фундаменталних константи (нпр. гравитациона константа, константа фине структуре, масе фундаменталних честица) чије се вредности тренутно експериментално одређују.[12]Велика обједињена теорија или теорија свега има за циљ да објасни ове константе полазећи од првих принципа.

Ако би скалабилни математички оквир заиста могао да обједини опис космичке инфлације са фазним прелазима материје, могао би да понуди увид у порекло ових константи. На пример, ако је „десублимација струна“ фундаментални процес, својства ових „струна“ и њихове интеракције би потенцијално могле да диктирају вредности фундаменталних константи које се појављују у универзуму нижих енергија.

Међутим, тренутно разумевање космичке инфлације и теорије струна не повезује директно инфлаторно ширење са фазним прелазом на исти начин на који се вода смрзава или кључа. Док теорија струна предлаже да су фундаменталне честице побуђења сићушних вибрирајућих струна, прелазак из „струнског гаса“ у кваркове и протоне је сложен процес који укључује нарушавање симетрије и стварање честица, а не једноставна термодинамичка промена фазе у конвенционалном смислу.[13].

Закључак​

Предложена аналогија је креативан начин размишљања о огромној експанзији током космичке инфлације. Иако је идеја о „десублимацији“ фундаменталних састојака која доводи до масовног повећања запремине интуитивно привлачна, важно је препознати да се основна физика космичке инфлације, коју покреће инфлатонски поље и његова потенцијална енергија, разликује од термодинамичких фазних прелаза обичне материје.

Најрелевантнији део одговора је да, иако је аналогија између ширења запремине током десублимације и космичке инфлације концептуално интересантна због значајне промене запремине укључене у оба процеса, основни физички механизми су фундаментално различити. Космичку инфлацију покреће потенцијална енергија хипотетичког инфлатонског поља, што доводи до експоненцијалног ширења самог простор-времена, док је десублимација термодинамички фазни прелаз материје.

Математички алати скалирања и бездимензионалне анализе заиста могу открити сличности између веома различитих физичких система, као што је пример аналогне гравитације. Међутим, директно изједначавање фактора ширења запремине десублимације азота са ширењем раног универзума из „струнског гаса“ у кваркове и протоне било би претерано поједностављивање, јер су енергетске скале, фундаменталне силе и покретачки механизми различити. Иако би обједињена теорија на крају могла да повеже ове феномене, тренутна физика не подржава директну математичку еквиваленцију између два процеса како је описано. Питање повезивања бројних физичких константи кроз такве прорачуне остаје централни циљ теоријске физике, али захтева фундаменталније разумевање квантне гравитације и веома раног универзума.

 

[AleksaJ]

Ауторитативни извори​

1. Гут, АХ (1981). Инфлаторни универзум: Могуће решење за проблеме хоризонта и равности. [ Физички преглед Д ] ↩
2. Линде, АД (1983). Хаотична инфлација. [ Physics Letters B ] ↩
3. Бауман, Д. (2009). TASI предавања о инфлацији. [ arXiv:0907.5424 [hep-th] ] ↩
4. Сублимација. [ Википедија ] ↩
5. Клаузијус-Клапејронова једначина. [ Википедија ] ↩
6. Доделсон, С. (2003). Модерна космологија. [ Академска штампа ] ↩
7. Вајнберг, С. (1995). Квантна теорија поља, том 1: Основе. [ Cambridge University Press ] ↩
8. Колб, ЕВ и Тарнер, М.С. (1990). Рани универзум. [ Адисон-Весли ] ↩
9. Аналогна гравитација. [ Википедија ] ↩
10. Барсело, К., Либерати, С. и Висер, М. (2005). Аналогна гравитација из теорије поља. [ Класична и квантна гравитација ] ↩
11. Димензионална анализа. [ Википедија ] ↩
12. Фундаменталне физичке константе. [ NIST ] ↩
13. Полчински, Ј. (1998). Теорија струна, том 1: Увод у бозонску струну. [ Cambridge University Press ] ↩

Одговор је обезбедио iAsk.ai – Питајте AI.