На початку Всесвіту був зовсім не Великий вибух. Але що?

  1. Вибух, як його представляють
  2. Три маленьких «але»

Фото: NASA

П'ятниця, 22 вересня 2017

Вчені знайшли пояснення, чому теорія Великого вибуху не стикується з реальними особливостями Всесвіту.

Коли вчені виявили реліктове випромінювання, його властивості точно відповідали передбаченням теорії Великого вибуху. З'являючись з гарячого, щільного згустку, розширюючись і охолоджуючись, повна енергії рання всесвіт дала початок всьому, що ми спостерігаємо сьогодні.

Однак не всі фізики-космологи були з цим згодні.

Вибух, як його представляють

Ідея Великого вибуху з'явилася в 1920-х і 1930-х. Спостерігаючи за віддаленими галактиками, вчені виявили щось дивне: чим далі від нас вони перебували, тим швидше, здавалось, віддалялися від нас. Відповідно до теорії відносності Ейнштейна, статична Всесвіт повинна бути гравітаційно нестабільна, тобто все повинно стикатися з усім. Однак спостереження наштовхували на думку, що Всесвіт розширюється і сьогодні, а це означає, що в далекому минулому галактики знаходилися ближче один до одного.

Якщо Всесвіт розширюється, значить, світло і енергія теж розсіюються, а розсіюючись, охолоджується. Звідси випливає, що в минулому все було набагато гаряче. Якщо перенестися в дуже далеке минуле, ви опинитеся там, де все було так гаряче, що навіть нейтрино не могли сформуватися. І у всіх частинах універсуму, охолодилися до декількох градусів вище абсолютного нуля, ми повинні спостерігати залишки реліктового випромінювання. Відкриття космічного надвисокочастотного фону в 1964 р стало захоплюючим дух підтвердженням Великого вибуху.

Теорія великого вибуху

Фото: NASA

Якщо відмотати час ще далі, ми опинимося в ще більш гарячої та щільної Всесвіту, яка була занадто розпечена, щоб змогли сформуватися окремі атоми, де протони і нейрони вибухали, де матерія й антиматерія виникала і знищувалася спонтанно. Тканина Всесвіту була щільніше, ніж ядро ​​атома, і вся енергія і матерія знаходилася в одній точці. Точці, де ламаються закони фізики, з якої і прозошло простір і час. Це була струнка теорія Великого вибуху.

Три маленьких «але»

Теорія виглядала стрункою. За винятком трьох маленьких «але», які не в'язалися з Великим вибухом. Якби Всесвіт дійсно з'явилася з надзвичайно гарячого, щільного освіти, якби простір і час виникли одномоментно під час вибуху, у сучасному Всесвіті були б ознаки, яких немає.

Вчених турбували три «чому»:

  1. У Всесвіті немає різниці температур.
  2. У Всесвіті немає просторового викривлення, яке можна виміряти.
  3. У Всесвіті немає ультрависокої реліктового випромінювання, яке мало б існувати, якби існували настільки високі температури.

Намагаючись все це пояснити, в 1979 р фізик Алан Гат запропонував альтернативну концепцію - космічної інфляції. Він припустив, що спочатку не існувало ні матерії, ні речовини, ні антиматерії, ні радіації. Енергія пронизувала тканину Всесвіту і існувала в особливій формі вакуумної енергії, яка змушувала універсум розширюватися. Тієї, первинного Всесвіту були властиві квантові коливання, які могли створити нерівномірні згустки енергії і привести до вибуху.

Теорія космічної інфляції

Фото: NASA

Теорія інфляції сміливо передбачила масштаб і величину можливих коливань, які повинні бути результатом раннього універсуму. Але космологія розглядала її як виключно теоретичну ідею, яку неможливо перевірити.

Коли сучасні технології нарешті доросли до людської уяви, ці коливання виміряли. Точні дані вчені отримали в 2000-м і 2010 рр.

Виявляється, Всесвіт почалася не з Великого вибуху. Він був, але не на самому початку. Період космічної інфляції хоча і привів до вибуху, але ніколи не створював розпечене і щільне щось - точку, з якої б з'явилися час і простір. Що сталося до інфляції - або вона була вічна - все ще залишається невирішеним питанням, але одне вчені можуть сказати точно: Великий вибух - не початок Всесвіту.

за матеріалами Forbes

Читайте також:

У космосі знайшли величезну хмару спирту, але воно далеко

Землю вперше зняли з космосу на любительську камеру

Вчені вперше телепортували об'єкт з Землі в космос