Nawet współczesni naukowcy nie mogąpowiedz co się stało we wszechświecie przed Wielkim Wybuchem. Istnieje kilka hipotez, które otwierają zasłonę tajemnicy na temat jednego z najbardziej złożonych problemów we wszechświecie.
Do XX wieku istniały tylko dwie teorie.pochodzenie wszechświata. Wierzący wierzyli, że świat został stworzony przez Boga. Przeciwnie, naukowcy odmówili uznania wszechświata stworzonego przez człowieka. Fizycy i astronomowie byli zwolennikami idei, że kosmos zawsze istniał, świat był statyczny i wszystko pozostanie takie samo jak miliardy lat temu.
Przyspieszony postęp naukowy na przełomiewieki doprowadziły do tego, że badacze mają okazję badać pozaziemskie otwarte przestrzenie. Niektórzy z nich jako pierwsi próbowali odpowiedzieć na pytanie, co wydarzyło się we Wszechświecie przed Wielkim Wybuchem.
XX wiek zniszczył wiele teorii minionych epok.W opuszczonym miejscu pojawiły się nowe hipotezy wyjaśniające dotychczas niezrozumiałe tajemnice. Wszystko zaczęło się od tego, że naukowcy ustalili fakt ekspansji wszechświata. Dokonało tego Edwin Hubble. Odkrył, że odległe galaktyki różnią się światłem od tych gromad kosmicznych, które były bliżej Ziemi. Odkrycie tego wzorca stanowiło podstawę prawa ekspansji Edwina Hubble'a.
Wielki Wybuch i pochodzenie wszechświata byłybadane, gdy stało się jasne, że wszystkie galaktyki „uciekają” od obserwatora, niezależnie od tego, gdzie on jest. Jak można to wyjaśnić? Gdy galaktyki poruszają się, oznacza to, że część energii popycha je do przodu. Ponadto fizycy obliczyli, że wszystkie światy były kiedyś w jednym punkcie. Z powodu szoku zaczęli poruszać się we wszystkich kierunkach z niewyobrażalną prędkością.
Zjawisko to nazywa się Wielkim Wybuchem.I pochodzenie wszechświata zostało dokładnie wyjaśnione za pomocą teorii tego długotrwałego wydarzenia. Kiedy to się stało? Fizycy określili prędkość ruchu galaktyk i wyprowadzili wzór, na podstawie którego obliczyli, kiedy nastąpił początkowy „szok”. Nikt nie weźmie dokładnych liczb, ale w przybliżeniu to zjawisko miało miejsce około 15 miliardów lat temu.
Fakt, że wszystkie galaktyki są źródłamiświatło oznacza, że podczas Wielkiego Wybuchu uwolniono ogromną ilość energii. To ona wygenerowała jasność, którą światy tracą w miarę oddalania się od centrum wydarzeń. Teorię Wielkiego Wybuchu po raz pierwszy udowodnili amerykańscy astronomowie Robert Wilson i Arno Penzias. Odkryli elektromagnetyczne promieniowanie reliktowe, którego temperatura była równa trzem stopniom w skali Kelvina (tj. -270 Celsjusza). To odkrycie potwierdziło ideę, że na początku Wszechświat był wyjątkowo gorący.
Teoria wielkiego podrywu odpowiedziała wielupytania sformułowane w XIX wieku. Pojawiły się jednak nowe. Na przykład, co wydarzyło się we Wszechświecie przed Wielkim Wybuchem? Dlaczego jest tak jednorodny, a przy tak ogromnym uwalnianiu energii substancja musi rozpraszać się nierównomiernie we wszystkich kierunkach? Odkrycia Wilsona i Arnauda podają w wątpliwość klasyczną geometrię euklidesową, ponieważ udowodniono, że przestrzeń ma zerową krzywiznę.
Pokazały to nowe pytaniawspółczesna teoria pojawienia się świata jest fragmentaryczna i niepełna. Jednak przez długi czas wydawało się, że w latach 60. nie można wyjść poza przestrzeń otwartą. I tylko bardzo niedawne badania naukowców pozwoliły sformułować nową ważną zasadę fizyki teoretycznej. Było to zjawisko superszybkiej inflacyjnej ekspansji Wszechświata. Został zbadany i opisany przy użyciu kwantowej teorii pola i ogólnej teorii względności Einsteina.
Co było we wszechświecie przed Wielkim Wybuchem?Współczesna nauka nazywa ten okres „inflacją”. Na początku było tylko pole, które wypełniało całą wyimaginowaną przestrzeń. Można to porównać ze śniegiem spadającym ze zbocza zaśnieżonej góry. Guzek stoczy się i powiększy. W ten sam sposób pole zmieniło swoją strukturę z powodu przypadkowych wahań w niewyobrażalnym czasie.
Po utworzeniu jednolitej konfiguracjinastąpiła reakcja. Zawiera największe tajemnice wszechświata. Co wydarzyło się przed Wielkim Wybuchem? Pole inflacyjne wcale nie przypominało bieżącej materii. Po reakcji rozpoczął się wzrost wszechświata. Jeśli będziemy kontynuować analogię do śnieżki, to po pierwszej z nich stoczą się inne śnieżki, również powiększając się. Moment Wielkiego Wybuchu w tym systemie można porównać do drugiego, kiedy wielki blok runął w otchłań i ostatecznie zderzył się z ziemią. W tym momencie uwolniono ogromną ilość energii. Nie może jeszcze wyschnąć. To z powodu kontynuacji reakcji wybuchu nasz wszechświat rośnie dzisiaj.
Wszechświat składa się teraz z niewyobrażalnegoliczba gwiazd i innych ciał kosmicznych. Ten skupisko materii emanuje ogromną energią, co jest sprzeczne z fizycznym prawem zachowania energii. Co to mówi? Istota tej zasady sprowadza się do tego, że przez nieskończony czas ilość energii w układzie pozostaje niezmieniona. Ale jak to może być zgodne z naszym wszechświatem, który wciąż się rozszerza?
Teoria inflacji była w stanie odpowiedzieć na to pytaniepytanie. Niezwykle rzadko zdarza się, aby takie tajemnice Wszechświata zostały rozwiązane. Co wydarzyło się przed Wielkim Wybuchem? Pole inflacyjne. Po pojawieniu się świata na swoje miejsce pojawiła się znana nam sprawa. Jednak oprócz tego we Wszechświecie istnieje również pole grawitacyjne, które ma ujemną energię. Właściwości tych dwóch bytów są przeciwne. To kompensuje energię emanującą z cząstek, gwiazd, planet i innej materii. Ten związek wyjaśnia również, dlaczego wszechświat nie zmienił się jeszcze w czarną dziurę.
Świat był, kiedy po raz pierwszy wydarzył się Wielki Wybuchza mały, żeby coś się w nim zapadło. Teraz, gdy Wszechświat się rozszerzył, w niektórych jego częściach pojawiły się lokalne czarne dziury. Ich pole grawitacyjne pochłania wszystko wokół nich. Nawet światło nie może się z niego wydostać. Właściwie z tego powodu takie dziury stają się czarne.
Nawet pomimo teoretycznego uzasadnieniateorii inflacji, nadal nie jest jasne, jak wyglądał wszechświat przed Wielkim Wybuchem. Ludzka wyobraźnia nie może sobie wyobrazić tego obrazu. Chodzi o to, że pole inflacyjne jest niematerialne. Nie da się tego wyjaśnić zwykłymi prawami fizyki.
Kiedy nastąpił Wielki Wybuch, pole inflacyjnezaczął się rozszerzać w tempie przekraczającym prędkość światła. Według wskaźników fizycznych we Wszechświecie nie ma nic, co mogłoby poruszać się szybciej niż ten wskaźnik. Światło rozprzestrzenia się po istniejącym świecie z wygórowanymi liczbami. Jednak pole inflacyjne rozprzestrzeniło się z jeszcze większą prędkością, właśnie ze względu na swój niematerialny charakter.
Rozmiar Wszechświata przed Wielkim Wybuchem byłmikroskopijny. Aby zmierzyć jego obecny rozmiar, matematycy muszą podnosić liczby do ogromnych stopni. Zgodnie z ogólną teorią względności obserwator znajdujący się wewnątrz świata materialnego nie może zobaczyć, co dzieje się poza nim. Ta zasada dotyczy również tego, co było przed Wielkim Wybuchem we Wszechświecie. Zdjęcia w podręcznikach astronomii mogą przedstawiać jedynie fikcję artystów.
Wszechświat rozszerzył się tak bardzo, że nawet światło nieudaje się dotrzeć do najdalszych zakątków. Jednocześnie inflacyjne pole poza światem nadal istnieje, chociaż jest niedostępne dla osoby żyjącej w świecie materialnym. Rozszerzający się wszechświat ochładza się wraz z rozwojem. Temperatura promieniowania spada, ponieważ długość fali staje się dłuższa, co oznacza, że należy wydać na nią więcej energii.
Stan wszechświata przed Wielkim Wybuchemjednorodny. Ale kiedy zaczął się rozszerzać, pojawiły się w nim nowe pierwiastki i cząsteczki. Są to kwarki, neutrony, protony, elektrony i fotony. Istnieją również antycząstki, których liczba nie może być równa liczbie zwykłych cząstek. Gdyby ta tożsamość miała miejsce, cały Wszechświat sam zostałby zniszczony.
Natura zrobiła wszystko, co konieczneliczba cząstek była nieco większa niż liczba antycząstek. Dzięki tej relacji istnieje świat materialny. Reliktowe promieniowanie, które nadal rozprzestrzenia się po bezkresie Wszechświata, powstało właśnie w wyniku wzajemnego niszczenia niektórych cząstek i antycząstek. W słowniku naukowym proces ten nazywa się anihilacją. Z biegiem czasu reliktowa energia promieniowania maleje. Teraz jest około dziesięć tysięcy razy mniej niż w przypadku cząstek elementarnych masywnych.
Kiedy wszechświat ma minutę,neutrony i protony zaczęły łączyć się w hel, tryt i deuter. Były to pierwsze substancje, które pojawiły się w świecie materialnym. Proces syntezy odbył się dzięki reakcjom jądrowym. W XX wieku fizycy badali to zjawisko, a nawet nauczyli się, jak je okiełznać. Ponieważ podczas reakcji jądrowej uwalniana jest kolosalna ilość energii, ludzkość dostosowała ten proces do swoich potrzeb ekonomicznych. Pojawiły się elektrownie jądrowe. Dziś zasilają tysiące miast.
Reakcja jądrowa została również wykorzystana wjakość broni. Pod koniec II wojny światowej Amerykanie po raz pierwszy zrzucili bomby atomowe na Japonię. Śmiertelność ciosu polegała właśnie na ogromnym uwolnieniu energii. Ale wskaźniki zarejestrowane w Hiroszimie są pomijalne w porównaniu z procesami, które miały miejsce w pierwszych minutach istnienia świata materialnego.
Ze względu na to, że współcześni naukowcy mają już wieleświadomi reakcji jądrowej stosowanej w gospodarce i podczas wojny, naukowcy byli w stanie odtworzyć zgrubny obraz tego, jak wyglądał wszechświat przed Wielkim Wybuchem. Za pomocą obliczeń matematycznych obliczono, ile i które elementy pojawiły się w pierwszych minutach po rozpoczęciu reakcji w polu inflacyjnym.
Zaskakujący jest inny fakt.Wszystkie obliczenia naukowców oparte na współczesnych wskaźnikach przyrody okazały się dokładnie odpowiednie do modelu wyglądu Wszechświata. Ten „zbieg okoliczności” sugeruje, że prawa fizyki zaczęły działać natychmiast po pojawieniu się świata materialnego. Od tego czasu wszystkie niezmienne formuły nigdy się nie zmieniły. Nadal obowiązują. Można więc na przykład powiedzieć o teorii względności Einsteina. Niezaprzeczalność tych praw ułatwia naukowcom próbę zrozumienia tego, co wydarzyło się we Wszechświecie przed Wielkim Wybuchem.
Z pomocą teorii Wielkiego Wybuchu naukowcom udało sięwyjaśnić pochodzenie galaktyk. Kiedy świat pojawił się po raz pierwszy, wszystkie odległości w nim szybko się powiększyły. Jednak w niektórych miejscach proces ten przybierał specjalne formy. Wynikało to z faktu, że w różnych punktach przestrzennych gęstość energii miała doskonałe wskaźniki.
Z tego powodu w niektórych obszarach jeden dużyWe wszechświecie nagromadziło się więcej cząstek. Proces ten został szczegółowo opisany przez amerykańskich naukowców XX wieku. W formie popularnonaukowej teoria ta została wyjaśniona w serii filmów „Wszechświat przed Wielkim Wybuchem. Śladami tajemnicy ”.
Na obszarach o większej gęstości energii, zauważalnietemperatura wahała się. Zjawisko to było oznaką kompresji materii przez pole grawitacyjne. Okres inflacyjny zaowocował obszarami o większym zagęszczeniu. Po pojawieniu się Wszechświata pole grawitacyjne wpłynęło na te obszary ze zwiększonym natężeniem. To tutaj narodziły się galaktyki - gromady gwiazd, wokół których powstały planety. Nasza Ziemia w pełni pasuje do tego systemu. Obraca się wokół własnej gwiazdy (Słońca) i wchodzi do galaktyki Drogi Mlecznej.
Obecny okres ewolucji Wszechświata jest niemożliwylepiej dostosowane do istnienia życia. Naukowcom trudno jest określić, jak długo ten okres będzie trwał. Ale jeśli ktoś podjął się takich obliczeń, otrzymane liczby nie były w żaden sposób mniejsze niż setki miliardów lat. Dla jednego życia taki odcinek jest tak duży, że nawet w rachunku matematycznym trzeba go zapisać za pomocą stopni. Teraźniejszość została zbadana znacznie lepiej niż prehistoria wszechświata. W każdym razie to, co wydarzyło się przed Wielkim Wybuchem, pozostanie tylko przedmiotem badań teoretycznych i śmiałych obliczeń.
W świecie materialnym nawet czas pozostaje wartościąkrewny. Na przykład kwazary (rodzaj obiektu astronomicznego), istniejące w odległości 14 miliardów lat świetlnych od Ziemi, pozostają w tyle za naszym zwykłym „teraz” o te właśnie 14 miliardów lat świetlnych. Ta przerwa czasowa jest kolosalna. Trudno to zdefiniować nawet matematycznie, nie wspominając o tym, że po prostu nie da się jednoznacznie wyobrazić sobie czegoś takiego przy pomocy wyobraźni ludzkiej (nawet najbardziej żarliwej).
Współczesna nauka potrafi wyjaśnić teoretyczniecałe życie naszego materialnego świata, począwszy od pierwszych ułamków sekund jego istnienia, kiedy właśnie nastąpił Wielki Wybuch. Pełna historia wszechświata jest wciąż uzupełniana. Astronomowie odkrywają nowe niesamowite fakty za pomocą zmodernizowanego i ulepszonego sprzętu badawczego (teleskopy, laboratoria itp.).
Istnieją jednak zjawiska, które nie zostały jeszcze zrozumiane.Taka biała plama to na przykład ciemna materia i jej ciemna energia. Esencja tej ukrytej masy nadal ekscytuje umysły najbardziej wykształconych i zaawansowanych fizyków naszych czasów. Ponadto nigdy nie było jednego punktu widzenia na temat powodów, dla których we Wszechświecie wciąż znajduje się więcej cząstek niż antycząstek. W związku z tym sformułowano kilka fundamentalnych teorii. Niektóre z tych modeli są najpopularniejsze, ale żaden z nich nie został jeszcze zaakceptowany przez międzynarodową społeczność naukową jako niezmienna prawda.
W skali wiedzy uniwersalnej i kolosalnejOdkrycia XX wieku te luki wydają się dość nieistotne. Ale historia nauki pokazuje z godną pozazdroszczenia regularnością, że wyjaśnianie takich „drobnych” faktów i zjawisk staje się podstawą całej wyobrażenia ludzkości o całej dyscyplinie (w tym przypadku mówimy o astronomii). Dlatego przyszłe pokolenia naukowców z pewnością będą miały co robić i co odkryć w zakresie wiedzy o naturze Wszechświata.
