Потому что мы можем теория большого взрыва
Обновлено: 16.05.2024
Через 100 секунд температура Вселенной охладилась до 1 миллиарда Кельвин (1 миллиард градусов Цельсия). Субатомные частицы продолжали соединяться. По массе распределение элементов составляло приблизительно 75% ядер водорода и 24% ядер гелия ( 1% составляли другие легкие элементы, такие как литий).
Температура вселенной была еще слишком высокой, чтобы электроны связывались с ядрами. Вместо этого электроны сталкивались с другими субатомными частицами, называемыми позитронами, создавая больше фотонов. Но вселенная была еще слишком плотной, чтобы свет сиял внутри нее.
Вселенная продолжала расширяться и охлаждаться. Примерно через 56 000 лет Вселенная охладилась до 9000 Кельвин (8 726 градусов по Цельсию). В это время плотность распределения материи во Вселенной соответствовала плотности излучения. Спустя еще 324 000 лет Вселенная расширилась настолько, что остыла до 3000 Кельвин (2727 градусов по Цельсию). Наконец, протоны и электроны могут объединиться для образования нейтральных атомов водорода.
Это было через 380 000 лет после первоначального события, когда вселенная стала прозрачной. Свет мог распространяться в пространстве. Излучение, которое люди позже идентифицируют как космическое излучение микроволнового фона, заперто на месте. Когда мы изучаем его сегодня, мы можем экстраполировать картину того, как вселенная выглядела тогда.
В течение следующих 100 миллионов лет или около того вселенная продолжала расширяться и охлаждаться. Малые гравитационные флуктуации заставляли частицы материи группироваться вместе. Гравитация заставляла газы во Вселенной скапливаться в облака. Когда газ сжимается, то становятся более плотными и горячими. Через 100-200 миллионов лет после первоначального создания Вселенной звезды образовались именно из этих облаков газа.
Звезды начали собираться вместе, чтобы образовать галактики. В конце концов, некоторые звезды стали сверхновыми. Когда звезды взорвались, они выбросили материю во вселенную. Этот процесс включал все химические элементы, которые мы находим в природе (все до урана). Галактики, в свою очередь, формировали собственные скопления. Наша собственная солнечная система сформировалась около 4,6 миллиарда лет наза
Сегодня температура Вселенной составляет 2,725 Кельвин (-270 градусов по Цельсию), что составляет всего пару градусов выше абсолютного нуля. Гомогенная часть Вселенной, которую мы можем теоретизировать, достигает 1 x 10 в 31 степени метров в поперечнике. Это больше, чем мы можем физически наблюдать, используя наши самые современные астрономические инструменты.
Некоторые космологи используют теорию Большого взрыва, чтобы оценить возраст Вселенной. Но из-за разных методов измерения не все космологи соглашаются на фактический возраст. Фактически, диапазон охватывает более миллиарда лет!
Открытие расширения Вселенная, привело к другому вопросу. Будет ли она расширяться всегда? Или остановится? Согласно общей теории относительности, все зависит от того, сколько материи находится во Вселенной.
Это сводится к гравитации. Гравитация - сила притяжения между частицами материи. Количественно гравитационное действие, которое одно тело оказывает на другое, зависит от размера двух объектов и расстояния между ними. Если во вселенной будет достаточно материи, сила тяжести в конечном счете замедлит расширение и заставит вселенную сжиматься. Космологи обозначили бы это как замкнутую вселенную с положительной кривизной. Но если не существует материи, чтобы обратить вспять расширение, Вселенная будет расширяться всегда.
Если мы находимся в замкнутой вселенной, в конечном итоге вся вселенная будет сокращаться и сворачиваться сама по себе. Космологи называют это большим сжатием. Некоторые теоретизируют, что наша Вселенная является самой последней из серии вселенных, порожденных циклом расширения и сжатия пространства.
Согласно теории большого взрыва, нет центра вселенной. Каждая точка во Вселенной такая же, как и любая другая точка, без централизованного расположения. Это трудно себе представить, но это требование для вселенной, которая является однородной и изотропной. С нашей точки зрения, похоже, что все во Вселенной движется в манере, предложенной Большим Взрывом. Одна альтернативная теория состоит в том, что сама Земля является центром Вселенной, что объясняет, почему все остальное расходится. Космологи отвергают эту теорию, потому что крайне маловероятно, что мы будем занимать центральную точку всей вселенной.
Есть также очень большие вопросы , которые теория большого взрыва не затрагивает :
- Что случилось до Большого Взрыва? Согласно нашему пониманию науки, мы не можем знать. Сами законы науки ломаются, когда мы приближаемся к t = 0 секунд. Фактически, поскольку общая теория относительности говорит нам, что пространство и время связаны, само время перестает существовать. Поскольку ответ на этот вопрос лежит вне параметров того, что наука может адресовать, мы не можем действительно выдвигать гипотезу об этом.
- Что лежит за пределами Вселенной? Опять же, это вопрос, который наука не может решить. Это потому, что мы не можем наблюдать или измерять что-либо, что находится за пределами Вселенной. Вселенная может расширяться или не расширяться внутри какой-либо другой структуры, но нам невозможно это знать в любом случае.
- Какова форма вселенной? Существует много теорий о том, какую форму может иметь вселенная. Некоторые считают, что Вселенная безгранична и бесформенна. Другие считают, что вселенная ограничена. В теории Большого взрыва конкретно эта проблема не рассматривается.
Не все согласны с теорией большого взрыва. Почему они не согласны с теорией и каковы некоторые из альтернативных моделей для нашей вселенной?
Поскольку ученые впервые предложили теорию большого взрыва, многие люди подвергли сомнению и критике эту модель. Вот краткое изложение некоторых наиболее распространенных критических замечаний теории большого взрыва:
- Она нарушает первый закон термодинамики, в котором говорится, что вы не можете создать или уничтожить вещество, или энергию. Критики утверждают, что теория Большого Взрыва предполагает, что Вселенная началась из ничего. Сторонники теории большого взрыва говорят, что такая критика необоснованна по двум причинам. Во-первых, большой взрыв не затрагивает создание Вселенной, а скорее ее эволюцию. Другая причина заключается в том, что, поскольку законы науки ломаются, когда вы приближаетесь к созданию Вселенной, нет оснований полагать, что применим первый закон термодинамики.
- Некоторые критики говорят, что образование звезд и галактик нарушает закон энтропии, что предполагает, что системы изменений становятся менее организованными с течением времени. Но если вы рассматриваете раннюю Вселенную как полностью однородную и изотропную, то нынешняя вселенная проявляет признаки подчинения закону энтропии.
- Некоторые астрофизики и космологи утверждают, что ученые неправильно истолковали доказательства, такие как красное смещение небесных тел и космическое микроволновое фоновое излучение. Некоторые ссылаются на отсутствие экзотических космических тел, которые должны были стать результатом большого взрыва в соответствии с теорией.
Существует несколько альтернативных моделей, которые пытаются объяснить развитие Вселенной, хотя ни одна из них не имеет столь же широкого признания, как теория Большого Взрыва:
Стационарная модель Вселенной предполагает, что Вселенная всегда имела и всегда будет иметь одинаковую плотность. Теория примиряет очевидные доказательства того, что Вселенная расширяется, предполагая, что Вселенная порождает материю со скоростью, пропорциональной скорости расширения Вселенной.
Модель Экпиротика предполагает, что наша Вселенная является результатом столкновения двух трехмерных миров в скрытом четвертом измерении. Она полностью не противоречит теории Большого Взрыва, так как через определенное время выравнивается с событиями, описанными в теории большого взрыва.
Большая теория отказов предполагает, что наша Вселенная является одной из серии вселенных, которые сначала расширяются, а затем сжимаются снова. Цикл повторяется через несколько миллиардов лет.
Плазменная космология пытается описать вселенную в терминах электродинамических свойств Вселенной. Плазма — это ионизированный газ со свободными электронами, которые могут проводить электричество.
Есть еще несколько моделей. Может ли одна из этих теорий (или других, о которых мы даже не думали) в один прекрасный день заменить теорию большого взрыва как принятую модель вселенной? Это вполне возможно. Со временем и наша способность изучать Вселенную возрастает, мы сможем сделать более точные модели того, как развилась Вселенная. Какая бы теория не появилась на смену теории большого взрыва, какие бы силы не были причастны к процессу создания, наша Вселенная все-равно останется такой же красивой и уникальной. Не правда ли?
Хронология событий в теории Большого Взрыва
Так все выглядело в разрезе времени.
Основываясь на знаниях о нынешнем состоянии Вселенной, ученые предполагают, что все должно было начаться с единственной точки с бесконечной плотностью и конечным временем, которые начали расширяться. После первоначального расширения, как гласит теория, Вселенная прошла фазу охлаждения, которая позволила появиться субатомным частицам и позже простым атомам. Гигантские облака этих древних элементов позже, благодаря гравитации, начали образовывать звезды и галактики.
Все это, по догадкам ученых, началось около 13,8 миллиарда лет назад, и поэтому эта отправная точка считается возрастом Вселенной. Путем исследования различных теоретических принципов, проведения экспериментов с привлечением ускорителей частиц и высокоэнергетических состояний, а также путем проведения астрономических исследований дальних уголков Вселенной ученые вывели и предложили хронологию событий, которые начались с Большого взрыва и привели Вселенную в конечном итоге к тому состоянию космической эволюции, которое имеет место быть сейчас.
35 самых смешных цитат из сериала «Теория большого взрыва»
«Теория большого взрыва» — культовый ситком о четырех приятелях-нердах и одной сексапильной блондинке, работающей официанткой, но мечтающей стать актрисой. Выходил он аж 12 лет, с 2007 по 2019 год, и не только заслужил кучу наград, популяризировал гик-культуру и сделал практически нарицательным имя Шелдона Купера, но и породил множество мемов и крылатых выражений.
MAXIM собрал 35 самых смешных цитат из этого сериала. Не нашел свою любимую? Тогда пиши ее в комментариях!
Я знаю, что ты боишься разочаровать меня, но я хочу тебя успокоить, потому что мои ожидания относительно тебя и так невысоки!
Шелдон Купер
С сантехникой мы на «ты». Не хочу хвастать, но почти весь пятый класс я провел головой в унитазе.
Шелдон Купер
— Зачем я вам вообще все это рассказываю?
— Ну, если тебе от этого станет легче, мы очень редко тебя слушаем.
Шелдон Купер, Леонард Хофстедер
— Ну же, Шелдон, я так хочу…
— Чего?
— Чтобы ты взял меня.
— Куда же я тебя возьму? Ты не одета.
Пенни, Шелдон Купер
— Ну так-то, это, я тут на Discovery видал клёвую штуку одну — оказывается, если убить морскую звезду, она потом оживает.
— А морская звезда не в цветастых шортах была? Есть вероятность, что ты смотрел «Спанч Боба».
Шелдон Купер, Зак Джонсон
Я чувствую себя как функция арктангенса, которая приближается к асимптоте.
Шелдон Купер
— Почему тебе так трудно сохранить маленький секрет?
— Я от рождения неспособен на это. Вот почему я отказался от допуска в очень престижное правительственное научное учреждение, которое работает на секретном военном ускорителе, замаскированном под опытное хозяйство, в 12,5 мили к юго-востоку от Теннесси-сити, штат Мичиган.
Пенни, Шелдон Купер
— Я совершил плохой поступок.
— Меня он как-то затрагивает?
— Нет.
— Тогда страдай молча.
Шелдон Купер, Леонард Хофстедер
— Знаешь, я рад, что ты взялся учить китайский.
— Почему?
— Когда ты научишься на нем свободно говорить, будет еще один миллиард человек, которых ты сможешь раздражать.
Шелдон Купер, Говард Воловиц
— Почему на твоей правой ягодице татуировка в виде китайского иероглифа, обозначающего «суп»?
— Это не «суп», это «храбрость».
— Отнюдь нет. Но я полагаю, нужно иметь большую храбрость, чтобы демонстрировать такую любовь к супу.
Пенни, Шелдон Купер
— Оу, нервничаем, доктор Купер?
— Нет. То, что ты видишь, — это человек, которого аж трясет от уверенности.
Шелдон Купер, Эми Фара Фаулер
В мире не хватит ромашкового чая, чтобы успокоить ярость в моей груди.
Шелдон Купер
— Причина смерти твоего дядюшки Карла — ФСБ? Что это значит?
— Фатальный Случай с Барсуком.
Шелдон Купер, Леонард Хофстедер
— Пора расширять круг общения.
— У меня очень широкий круг: 212 френдов на MySpace.
— И ни одного из них ты не видел.
— В этом вся прелесть.
Шелдон Купер, Леонард Хофстедер
— Она снимает с себя все свои шмотки, залазит в ванную. И тут…
— …уровень воды поднялся!
Шелдон Купер, Зак Джонсон
Э-эй! Я знаю, что вы здесь! Я прям слышу, как вы метаболизируете кислород и выбрасываете углекислый газ.
Шелдон Купер
Ах, гравитация, бессердечная ты сука.
Шелдон Купер
— И вы думаете, что сможете вынести общество Шелдона?
— Ну, я индус. Моя религия гласит, что если ты страдал в этой жизни, то тебе воздастся в следующей. Три месяца на Северном полюсе с Шелдоном — и в следующей жизни я буду крылатым, богатым и с большим агрегатом.
Говард Воловиц, Раджеш Кутраппали
— Предлагаю сыграть в «камень, ножницы бумага, ящерица, Спок».
— Во что?
— Это очень просто. Ножницы режут бумагу, бумага накрывает камень, камень давит ящерицу, ящерица травит Спока, Спок ломает ножницы, ножницы отрезают голову ящерице, ящерица ест бумагу, бумага ложится под Спока, Спок испаряет камень, и, как обычно, камень разбивает ножницы.
Шелдон Купер, Раджеш Кутраппали
— Шелдон немного странный, правда?
— Я тебя умоляю, этот псих уже очень давно проехал остановку с надписью «странный».
Говард Воловиц, Прийя
Эх, Марио, если б я только мог управлять людьми, как я управляю тобой…
Шелдон Купер
Все, спокойной ночи! Но в случае апокалипсиса — удачи!
Шелдон Купер
Небольшое недопонимание? Это у Галилео и папы римского было небольшое недопонимание!
Шелдон Купер
— Извините, я опоздал.
— Что случилось?
— Да ничего, я просто не хотел приходить.
Шелдон Купер, Леонард Хофстедер
Дружбу сексом не испортишь! Как можно испортить мороженое, посыпав его шоколадом?
Раджеш Кутраппали
Бедняжка! Противная девушка со своим сексом мешает тебе играть в настольные игры.
Пенни
Я, пожалуй, пойду. Потому что, знаете… хочу быть подальше отсюда.
Пенни
— О, похоже, у меня сегодня будет секс!
— Это что, ему его правая рука звонит?
Пенни, Говард Воловиц
— Привет. Что бы ты порекомендовал в подарок тринадцатилетнему мальчику?
— Тринадцатилетнюю девочку.
Пенни, Стюарт Блум
— Можно тебя спросить?
— Учитывая недостаток твоего образования, я готов отвечать на любые твои вопросы.
Пенни и Шелдон Купер
— К вашему сведению, я пью горячий шоколад только в месяцах, где присутствует буква Р.
— Почему?
— Ну, жизнь без капризов — это не жизнь!
Шелдон Купер, Леонард Хофстедер
Провалы в памяти — бесплатный приз на дне каждой бутылки водки.
Шелдон Купер
Если ты не возражаешь, я перестану слушать тебя и начну говорить сам.
Шелдон Купер
— Я не люблю жуков, они меня пугают.
— Интересно… Ты боишься женщин и насекомых. При виде самок жуков, ты, должно быть, впадаешь в кому.
Шелдон Купер, Раджеш Кутраппали
Этот разум не способен забывать! Я не забыл ничего с того дня, как мать перестала кормить меня грудью… Это был ненастный вторник…
Шелдон Купер
Материалы по теме
Эпоха инфляции
Можно попробовать визуализировать Вселенную так.
С появлением первых фундаментальных сил во Вселенной началась эпоха инфляции, которая продлилась с 10 -32 секунды по планковскому времени до неизвестной точки во времени. Большинство космологических моделей предполагают, что Вселенная в этот период была равномерно заполнена энергией высокой плотности, а невероятно высокие температура и давление привели к ее быстрому расширению и охлаждению.
Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.
Это началось на 10 -37 секунде, когда за фазой перехода, вызвавшей отделение сил, последовало расширение Вселенной в геометрической прогрессии. В этот же период времени Вселенная находилась в состоянии бариогенезиса, когда температура была настолько высокой, что беспорядочное движение частиц в пространстве происходило с околосветовой скоростью.
Что будет со Вселенной
Будущее знать нельзя, но можно предсказать.
Гипотезы относительно того, что эволюция Вселенной обладает отправной точкой, естественным способом подводят ученых к вопросам о возможной конечной точке этого процесса. Если Вселенная начала свою историю из маленькой точки с бесконечной плотностью, которая вдруг начала расширяться, не означает ли это, что расширяться она тоже будет бесконечно? Или же однажды у нее закончится экспансивная сила и начнется обратный процесс сжатия, конечным итогом которого станет все та же бесконечно плотная точка?
Ответы на эти вопросы были основной целью космологов с самого начала споров о том, какая же космологическая модель Вселенной является верной. С принятием теории Большого взрыва, но по большей части благодаря наблюдению за темной энергией в 1990-х годах, ученые пришли к согласию в отношении двух наиболее вероятных сценариев эволюции Вселенной.
Согласно первому, получившему название «большое сжатие», Вселенная достигнет своего максимального размера и начнет разрушаться. Такой вариант развития событий будет возможен, если только плотность массы Вселенной станет больше, чем сама критическая плотность. Другими словами, если плотность материи достигнет определенного значения или станет выше этого значения (1-3×10 -26 кг материи на м³), Вселенная начнет сжиматься.
Альтернативой служит другой сценарий, который гласит, что если плотность во Вселенной будет равна или ниже значения критической плотности, то ее расширение замедлится, однако никогда не остановится полностью. Согласно этой гипотезе, получившей название «тепловая смерть Вселенной», расширение продолжится до тех пор, пока звездообразования не перестанут потреблять межзвездный газ внутри каждой из окружающих галактик. То есть полностью прекратится передача энергии и материи от одного объекта к другому. Все существующие звезды в этом случае выгорят и превратятся в белых карликов, нейтронные звезды и черные дыры.
Постепенно черные дыры будут сталкиваться с другими черными дырами, что привет к образованию все более и более крупных. Средняя температура Вселенной приблизится к абсолютному нулю. Черные дыры в итоге «испарятся», выпустив свое последнее излучение Хокинга. В конце концов термодинамическая энтропия во Вселенной станет максимальной. Наступит тепловая смерть.
Современные наблюдения, которые учитывают наличие темной энергии и ее влияние на расширение космоса, натолкнули ученых на вывод, согласно которому со временем все больше и больше пространства Вселенной будет проходить за пределами нашего горизонта событий и станет невидимым для нас. Конечный и логичный результат этого ученым пока не известен, однако «тепловая смерть» вполне может оказаться конечной точкой подобных событий.
Есть и другие гипотезы относительно распределения темной энергии, а точнее, ее возможных видов (например фантомной энергии). Согласно им галактические скопления, звезды, планеты, атомы, ядра атомов и материя сама по себе будут разорваны на части в результате ее бесконечного расширения. Такой сценарий эволюции носит название «большого разрыва». Причиной гибели Вселенной согласно этому сценарию является само расширение.
Теория Большого взрыва: история эволюции нашей Вселенной
Как появилась наша Вселенная? Как она превратилась в кажущееся на первый взгляд бесконечное пространство? И чем она станет спустя многие миллионы и миллиарды лет? Эти вопросы терзали (и продолжают терзать) умы философов и ученых, кажется, еще с начала времен, породив при этом множество интересных и порой даже безумных теорий. Сегодня большинство астрономов и космологов пришли к общему согласию относительно того, что Вселенная, которую мы знаем, появилась в результате гигантского взрыва, породившего не только основную часть материи, но явившегося источником основных физических законов, согласно которым существует тот космос, который нас окружает. Все это называется теорией Большого взрыва.
Вначале был взрыв.
Стоит отметить, что теория Большого Взрывая является лишь одной из многих предложенных гипотез возникновения Вселенной (например, есть еще теория стационарной Вселенной), однако она получила самое широкое признание и популярность. Она не только объясняет источник всей известной материи, законов физики и большую структуру Вселенной, она также описывает причины расширения Вселенной и многие другие аспекты и феномены.
История теории Большого взрыва
А вы бы смогли рассказать все это в эфире ВВС?
Самое раннее упоминание Большого взрыва относится к началу 20-го века и связано с наблюдениями за космосом. В 1912 году американский астроном Весто Слайфер провел серию наблюдений за спиральными галактиками (которые изначально представлялись туманностями) и измерил их доплеровское красное смещение. Почти во всех случаях наблюдения показали, что спиральные галактики отдаляются от нашего Млечного Пути.
В 1922 году выдающийся российский математик и космолог Александр Фридман вывел из уравнений Эйнштейна для общей теории относительности так называемые уравнения Фридмана. Несмотря продвижения Эйнштейном теории в пользу наличия космологической постоянной, работа Фридмана показала, что Вселенная скорее находится в состоянии расширения.
В 1924 году измерения Эдвина Хаббла дистанции до ближайшей спиральной туманности показали, что эти системы на самом деле являются действительно другими галактиками. В то же время Хаббл приступил к разработке ряда показателей для вычета расстояния, используя 2,5-метровый телескоп Хукера в обсерватории Маунт Вилсон. К 1929 году Хаббл обнаружил взаимосвязь между расстоянием и скоростью удаления галактик, что впоследствии стало законом Хаббла.
В 1927 году бельгийский математик, физик и католический священник Жорж Леметр независимо пришел к тем же результатам, какие показывали уравнения Фридмана, и первым сформулировал зависимость между расстоянием и скоростью галактик, предложив первую оценку коэффициента этой зависимости. Леметр считал, что в какой-то период времени в прошлом вся масса Вселенной была сосредоточена в одной точке (атоме).
Эти открытия и предположения вызывали много споров между физиками в 20-х и 30-х годах, большинство из которых считало, что Вселенная находится в стационарном состоянии. Согласно устоявшейся в то время модели, новая материя создается наряду с бесконечным расширением Вселенной, равномерно и равнозначно по плотности распределяясь на всей ее протяженности. Среди ученых, поддерживающих ее, идея Большого взрыва казалась больше теологической, нежели научной. В адрес Леметра звучала критика о предвзятости на основе религиозных предубеждений.
Следует отметить, что в то же время существовали и другие теории. Например, модель Вселенной Милна и циклическая модель. Обе основывались на постулатах общей теории относительности Эйнштейна и впоследствии получили поддержку самого ученого. Согласно этим моделям Вселенная существует в бесконечном потоке повторяющихся циклов расширений и коллапсов.
После Второй мировой войны между сторонниками стационарной модели Вселенной (которая фактически была описана астрономом и физиком Фредом Хойлом) и сторонниками теории Большого взрыва, быстро набиравшей популярность среди научного сообщества, разгорелись жаркие дебаты. По иронии судьбы, именно Хойл вывел фразу «большой взрыв», впоследствии ставшую названием новой теории. Произошло это в марте 1949 года на британском радио BBC.
Космос настолько загадочен, что мы не сможем понять даже малую его часть.
В конце концов дальнейшие научные исследования и наблюдения все больше и больше говорили в пользу теории Большого взрыва и все чаще ставили под сомнение модель стационарной Вселенной. Обнаружение и подтверждение реликтового излучения в 1965 году окончательно укрепили Большой взрыв в качестве лучшей теории происхождения и эволюции Вселенной. С конца 60-х годов и вплоть до 1990-х астрономы и космологи провели еще больше исследований вопроса Большого взрыва и нашли решения для многих теоретических проблем, стоящих на пути у данной теории.
Среди этих решений, например, работа Стивена Хокинга и других физиков, которые доказали, что сингулярность являлась неоспоримым начальным состоянием общей относительности и космологической модели Большого взрыва. В 1981 году физик Алан Гут вывел теорию, описывающую период быстрого космического расширения (эпохи инфляции), которая решила множество ранее нерешенных теоретических вопросов и проблем.
В 1990-х наблюдался повышенный интерес к темной энергии, которую рассматривали как ключ к решению многих нерешенных вопросов космологии. Помимо желания найти ответ на вопрос о том, почему Вселенная теряет свою массу наряду с темной матерей (гипотеза была предложена еще в 1932 году Яном Оортом), также было необходимо найти объяснение тому, почему Вселенная по-прежнему ускоряется.
Дальнейший прогресс изучения обязан созданию более продвинутых телескопов, спутников и компьютерных моделей, которые позволили астрономам и космологам заглянуть дальше во Вселенной и лучше понять ее истинный возраст. Развитие космических телескопов и появление таких, как, например, Cosmic Background Explorer (или COBE), космический телескоп Хаббла, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) и космическая обсерватория Планка, тоже внесло бесценный вклад в исследование вопроса.
Сегодня космологи могут с довольно высокой точностью проводить измерения различных параметров и характеристик модели теории Большого взрыва, не говоря уже о более точных вычислениях возраста окружающего нас космоса. А ведь все началось с обычного наблюдения за массивными космическими объектами, расположенными во многих световых годах от нас и медленно продолжающих от нас отдаляться. И несмотря на то, что мы понятия не имеем, чем это все закончится, чтобы выяснить это, по космологическим меркам на это потребуется не так уж и много времени.
Тайны сингулярности
Сингулярность мало кто может объяснить человеческим языком.
Также известная как планковская эпоха (или планковская эра) принимается за самый ранний из известных периодов эволюции Вселенной. В это время вся материя содержалась в единственной точке бесконечной плотности и температуры. Во время этого периода, как считают ученые, квантовые эффекты гравитационного взаимодействия доминировали над физическим, и ни одна из физических сил не была равна по силе гравитации.
Планковская эра предположительно длилась от 0 до 10 -43 секунды и названа она так потому, что измерить ее продолжительность можно только планковским временем. Ввиду экстремальных температур и бесконечной плотности материи состояние Вселенной в этот период времени было крайне нестабильным. После этого произошли периоды расширения и охлаждения, которые привели к возникновению фундаментальных сил физики.
Приблизительно в период с 10 -43 до 10 -36 секунды во Вселенной происходил процесс столкновения состояний переходных температур. Считается, что именно в этот момент фундаментальные силы, которые управляют нынешней Вселенной, начали отделяться друг от друга. Первым шагом этого отделения явилось появление гравитационных сил, сильных и слабых ядерных взаимодействий и электромагнетизма.
В период примерно с 10 -36 до 10 -32 секунды после Большого взрыва температура Вселенной стала достаточно низкой (1028 К), что привело к разделению электромагнитных сил (сильное взаимодействие) и слабого ядерного взаимодействия (слабого взаимодействия).
Вселенная из ничего
Если подумать о Большом Взрыве как о метафоре человеческой психологии, то в каком-то смысле можно счесть себя центром Вселенной, поскольку именно так она выглядит для всех наблюдателей. Однако в более глубоком смысле никто не находится в центре, так как экспансия повсюду, а все мы находимся в одной и той же ситуации. Важно понимать, что Большой взрыв это описание того, как возникла Вселенная, а не объяснение почему она возникла. Теория Большого взрыва не предполагает ничего о том, было ли что-то до взрыва и что послужило причиной его возникновения.
Как пишет издание Discover, для современных космологов Большой Взрыв – это модель, описывающая, как Вселенная расширялась из чрезвычайно горячего, плотного раннего состояния в реальность, которую мы видим сегодня. Доказательства такой интерпретации просто ошеломляют. За последние 50 лет наши знания о Вселенной чрезвычайно возросли.
Хотите узнать еще больше интересных теорий о возникновении нашей Вселенной? Подписывайтесь на наш канал в Google News!
Фоновое микроволновое космическое излучение – прямое доказательство Большого Взрыва
Может ли теория Большого взрыва быть ошибкой?
Первое, о чем необходимо помнить рассуждая о теории Большого взрыва, является принятие того факта, что это очень сложная для понимания концепция. Мы представляем себе начало всего как мощный взрыв, который произошел из одной точки. Однако космологи подразумевают под этим событием нечто иное. Большой Взрыв – это взрыв пространства, а не взрыв в космосе. У взрыва нет ни центра, ни края. Ученые полагают, что за пределами Большого Взрыва не было места, поэтому Вселенная ни во что не расширялась. Скорее, расширялось пространство повсюду. Вот почему кажется, что галактики удаляются от нас во всех направлениях. Любой наблюдатель, где бы он ни находился, увидел бы то же самое. Но как Вселенная могла образоваться в результате взрыва в одной точке пространства? Некоторые исследователи полагают, что ответ на этот вопрос звучит следующим образом – никак.
Теория Большого взрыва свидетельствует о том, что у Вселенной было начало
Комментарии
Сериал высший. После него Друзья как-то не заходят от слова - совсем )) Сериал не смотрел, но если это и правда самые смешные цитаты, то он даже ещё унылее, чем я предполагал. цитаты вырванные из контеста не так смешны (от слова совсем не смешны) даже как то унылы ,но я помню каждый из этих моментов и они шикарныЖурнал MAXIM
Бумажный MAXIM с доставкой на дом
Главный редактор: Маленков Александр Григорьевич
Copyright (с) ООО «Хёрст Шкулёв Паблишинг», 2021.
Любое воспроизведение материалов сайта без разрешения редакции воспрещается.
Контактные данные для государственных органов (в том числе для Роскомнадзора):
Интерактивная версия журнала MAXIM
Охлаждение Вселенной
После взрыва все должно было снизить температуру.
Со снижением плотности и температуры внутри Вселенной начало происходить и снижение энергии в каждой частице. Это переходное состояние длилось до тех пор, пока фундаментальные силы и элементарные частицы не пришли к своей нынешней форме. Так как энергия частиц опустилась до значений, которые можно сегодня достичь в рамках экспериментов, действительное возможное наличие этого временного периода вызывает у ученых куда меньше споров.
Так как температура была уже недостаточно высокой для создания новых протонно-антипротонных пар (или нейтронно-антинейтронных пар), последовало массовое разрушение этих частиц, что привело к остатку только 1/1010 количества изначальных протонов и нейтронов и полному исчезновению их античастиц. Аналогичный процесс произошел спустя около 1 секунды после Большого взрыва. Только «жертвами» на этот раз стали электроны и позитроны. После массового уничтожения оставшиеся протоны, нейтроны и электроны прекратили свое беспорядочное движение, а энергетическая плотность Вселенной была заполнена фотонами и в меньшей степени нейтрино.
В течение первых минут расширения Вселенной начался период нуклеосинтеза (синтез химических элементов). Благодаря падению температуры до 1 миллиарда кельвинов и снижения плотности энергии примерно до значений, эквивалентных плотности воздуха, нейтроны и протоны начали смешиваться и образовывать первый стабильный изотоп водорода (дейтерий), а также атомы гелия. Тем не менее большинство протонов во Вселенной остались в качестве несвязных ядер атомов водорода.
Спустя около 379 000 лет электроны объединились с этими ядрами водорода и образовали атомы (опять же преимущественно водорода), в то время как радиация отделилась от материи и продолжила практически беспрепятственно расширяться через пространство. Эту радиацию принято называть реликтовым излучением, и она является самым древнейшим источником света во Вселенной.
С расширением реликтовое излучение постепенно теряло свою плотность и энергию и в настоящий момент его температура составляет 2,7260 ± 0,0013 К (-270,424 °C), а энергетическая плотность 0,25 эВ (или 4,005×10 -14 Дж/м³; 400–500 фотонов/см³). Реликтовое излучение простирается во всех направлениях и на расстояние около 13,8 миллиарда световых лет, однако оценка его фактического распространения говорит примерно о 46 миллиардах световых годах от центра Вселенной.
Структурирование Вселенной
Вот что произошло за 14 миллиардов лет.
Детали этого процесса могут быть описаны согласно представлению о количестве и типе материи, распределенной во Вселенной, которая представлена в виде холодной, теплой, горячей темной материи и барионного вещества. Однако современной стандартной космологической моделью Большого взрыва является модель Лямбда-CDM, согласно которой частицы темной материи двигаются медленнее скорости света. Выбрана она была потому, что решает все противоречия, которые появлялись в других космологических моделях.
Согласно этой модели на холодную темную материю приходится около 23 процентов всей материи/энергии во Вселенной. Доля барионного вещества составляет около 4,6 процента. Лямбда-CDM ссылается на так называемую космологическую постоянную: теорию, предложенную Альбертом Эйнштейном, которая характеризует свойства вакуума и показывает соотношение баланса между массой и энергией как постоянную статичную величину. В этом случае она связана с темной энергией, которая служит в качестве акселератора расширения Вселенной и поддерживает гигантские космологические структуры в значительной степени однородными.
Возможно ли немыслимое?
Одним из последних серьезных противников теории Большого Взрыва был ныне покойный космолог Джеффри Бербидж, который в начале своей карьеры отстаивал космологию стационарных состояний и не захотел отказаться от своей любимой теории даже после того, как ее опровергли. Позже он придумал сложную модель осциллирующей Вселенной, которая эффективно включает в себя множество маленьких больших взрывов. Так что на самом деле Бербидж принял теорию Большого взрыва, просто не сказал об этом.
Как думаете, что такое Большой взрыв и узнаем ли мы это когда-нибудь? Поделитесь ответом в комментариях а также с участниками нашего Telegram-чата.
Следующей идеей, отрицающей главенствующую космологическую теорию, является плазменно-космологическая модель Эрика Лернера, физика плазмы, который создал культ, следуя собственной точке зрения о том, что Большого Взрыва никогда не было. Неудивительно, что его модель совершенно не согласуется с данными наблюдений. Таким образом, является очевидным один-единственный факт: наше понимание Большого взрыва является неполным.
Вселенная непостижима для человеческого разума, но мы оставляем попыток
Но существовало ли время до Большого Взрыва? Будет ли Вселенная расширяться вечно? Будет ли еще один Большой взрыв? Является ли Вселенная конечной или бесконечной? Существуют ли другие вселенные? Все эти волнующие, открытые вопросы еще долго останутся без ответа. Нам еще многое предстоит узнать о нашем месте в великом замысле природы. Но мы можем быть совершенно уверены, что, куда бы ни привели нас будущие теории и открытия, Большой Взрыв будет частью общей картины.
Читайте также: