Velika eksplozija in izvor vesolja. Skrivnosti vesolja: Kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom?

Tudi sodobni znanstveniki z gotovostjo ne morejo povedati, kaj je bilo v vesolju pred Velikim praskom. Obstaja več hipotez, ki razkrivajo tančico tajnosti nad eno najzahtevnejših vprašanj vesolja.

Izvor materialnega sveta

Do 20. stoletja je obstajalo le dve teoriji o izvoru vesolja. Podporniki verskega vidika so verjeli, da je svet ustvaril Bog. Znanstveniki, nasprotno, zavračajo priznanje človekovega vesolja. Fiziki in astronomi so bili podporniki ideje, da je vesolje vedno obstajal, svet je bil statičen in vse ostalo enako kot milijarde let nazaj.

Vendar pa je pospešeni znanstveni napredek na prelomu stoletja pripeljal do dejstva, da imajo raziskovalci možnost študirati zunajzemeljske prostore. Nekateri so bili prvi, ki so poskušali odgovoriti na vprašanje, kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom.

Hubblova raziskava

Dvajset stoletja so uničili številne teorije preteklih obdobij. Na sproščenem mestu so se pojavile nove hipoteze, ki pojasnjujejo doslej neznane skrivnosti. Vse se je začelo z dejstvom, da so znanstveniki ugotovili dejstvo širjenja vesolja. To je naredil Edwin Hubble. Ugotovil je, da se oddaljene galaksije v svetlobi razlikujejo od tistih kozmičnih grozdov, ki so bili bližje Zemlji. Odkritje tega zakona je postalo temelj širitve Edwin Hubble.

Veliko eksplozijo in izvor vesolja so proučevali, ko je postalo jasno, da vse galaksije "pobegnejo" od opazovalca, ne glede na to, kje je bil. Kako bi bilo to mogoče razložiti? Ker gibljejo galaksije, to pomeni, da jih potiska nekaj energije. Poleg tega so fiziki izračunali, da so bili vsi svetovi nekoč na isti točki. Zaradi določenega pritiska so se začeli gibati v vseh smereh z nepredstavljivo hitrostjo.

Ta pojav je bil imenovan "Big Bang". Izhod vesolja je bil natančno razložen s pomočjo teorije tega dolgoletnega dogodka. Kdaj se je to zgodilo? Fiziki so določili hitrost gibanja galaksij in izpeljali formulo, s katero so izračunali, ko je prišlo do začetnega "potiska". Nihče ne more navesti točnih številk, vendar je približno ta pojav potekal pred približno 15 milijard leti.

Pojav teorije Velikega pramca

Dejstvo, da so vse galaksije vir svetlobe, pomeni, da je med Veliko eksplozijo sprostila veliko količino energije. Bila je tista, ki je rodila zelo svetlost, ki jo svet izgine v svoji oddaljenosti od epicentra tega, kar se je zgodilo. Teorijo Big Banga so najprej dokazali ameriški astronomi Robert Wilson in Arno Penzias. Odkrili so elektromagnetno relikvijo, katerega temperatura je bila na Kelvinovi lestvici tri-stopinje (to je -270 Celzija). Ta ugotovitev je potrdila idejo, da je bil vesolje prvič zelo vroč.

Teorija Big Banga je odgovorila na številna vprašanja, oblikovana v 19. stoletju. Zdaj pa obstajajo nove. Na primer, kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom? Zakaj je tako homogena, medtem ko s tako velikim sproščanjem energije snov neenakomerno razprši v vseh smereh? Razkritja Wilsona in Arnoja sta podvomila v klasično evklidsko geometrijo, saj je bilo dokazano, da ima prostor nič ukrivljenosti.

Teorija inflacije

Nova postavljena vprašanja so pokazala, da je sodobna teorija o nastanku sveta fragmentarna in nepopolna. Vendar pa se je dolgo zdelo, da bi bilo nemogoče premakniti čez odprto v 60-ih letih. In le zelo nedavne študije znanstvenikov so nam omogočile oblikovanje novega pomembnega načela za teoretično fiziko. To je bil fenomen ultra-hitre inflacijske širitve vesolja. Študirali in opisali smo ga s pomočjo kvantne teorije polj in splošne teorije relativnosti Einsteina.

Torej, kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom? Sodobna znanost tega obdobja imenuje »inflacija«. Sprva je bilo samo polje, ki je napolnilo ves imaginarni prostor. Primerjamo ga s snežno kroglico, ki se je spustila po pobočju snežne gore. Com se bo znižal in povečal. Na enak način je polje spremenilo svojo strukturo zaradi naključnih nihanj v nepredstavljivem času.

Ko je nastala enotna konfiguracija, je prišlo do reakcije. Vsebuje največje uganke vesolja. Kaj je bilo pred Big Bangom? Inflacijsko polje, ki sploh ni bilo podobno trenutni snovi. Po reakciji je vesolje začelo rasti. Če nadaljujemo analogijo s snežno kroglico, potem se po prvi od njih tudi druge snežne kepe spustijo, prav tako se povečujejo. Trenutek Velikega poka v tem sistemu je mogoče primerjati s trenutkom, ko se je velikanski blok zrušil v brezno in nazadnje trčil z zemljo. V tem trenutku je bila dodeljena ogromna količina energije. Do sedaj se ne more zmanjkati. To je posledica nadaljevanja reakcije eksplozije, ki jo naše vesolje raste danes.

Matter in polje

Zdaj je vesolje sestavljeno iz nepredstavljivo število zvezd in drugih kozmičnih teles. Ta sklop materije izžareva ogromno energije, kar je v nasprotju s fizičnim zakonom o ohranjanju energije. Kaj pravi? Bistvo tega načela je, da se v neskončnem času vsota energije v sistemu ostane nespremenjena. Toda kako se lahko to združi z našim vesoljem, ki se še naprej širi?

Inflacijska teorija je lahko odgovorila na to vprašanje. Takšne uganke v vesolju so izredno redke. Kaj je bilo pred Big Bangom? Inflacijsko polje. Po tem, ko je nastal svet na svojem mestu, je bil znan. Vendar pa poleg tega obstaja tudi gravitacijsko polje v vesolju, ki ima negativno energijo. Lastnosti teh dveh entitet so nasprotne. Tako se kompenzira energija, ki se sprošča iz delcev, zvezd, planetov in druge snovi. Ta odnos tudi pojasnjuje, zakaj se vesolje še ni spremenilo v črno luknjo.

Ko se je Big Bang pravkar zgodil, je bil svet premajhen, da bi se karkoli zrušil. Zdaj, ko se je vesolje razširilo, so se na ločenih odsekih pojavile lokalne črne luknje. Njihovo gravitacijsko polje absorbira vse okoli sebe. Iz nje celo svetloba ne more pobegniti. Pravzaprav zaradi tega luknje postanejo črne.

Širitev vesolja

Tudi kljub teoretičnemu temelju teorije inflacije je še vedno nejasno, kako je vesolje pogledalo pred Velikim praskom. Človeška domišljija si ne more predstavljati te slike. Dejstvo je, da je inflacijsko polje nepomembno. Ni ga mogoče razložiti z običajnimi fizičnimi zakoni.

Ko se je pojavil Big Bang, se je inflacijsko polje začelo širiti s hitrostjo, ki je presegla hitrost svetlobe. Glede na fizikalne indikatorje v vesolju ni nič pomembnega, ki bi se lahko gibal hitreje od tega indikatorja. Svetloba se razprostira skozi obstoječi svet s preveč številkami. Inflacijsko področje se je razširilo še z večjo hitrostjo, samo zaradi svoje nematerialne narave.

Velikost vesolja pred Big Bangom je bila mikroskopska. Za merjenje sedanje velikosti morajo matematiki v veliki meri postaviti številke. Glede na splošno teorijo relativnosti opazovalec v materialnem svetu ne more videti, kaj se dogaja zunaj nje. To pravilo se razteza na tisto, kar je bilo pred Big Bangom v vesolju. Fotografija v učbenikih o astronomiji lahko samo prikazuje umetniški lik.

Delci in antipartikli

Vesolje se je toliko razširilo, da tudi svetloba nima časa, da bi dosegla najbolj oddaljene vogale. Hkrati inflacijsko polje zunaj sveta še naprej obstaja, čeprav je človeku, ki živi v materialnem svetu, nedostopen. Širjenje vesolja se ohladi, ko raste. Temperatura sevanja se zmanjša, ker valovna dolžina postane večja, kar pomeni, da mora na njej porabiti več energije.

Stanje vesolja pred Big Bangom je bilo homogeno. Toda, ko se je začel širiti, so se pojavili novi elementi in delci. To so kvarki, nevtroni, protoni, elektroni in fotoni. Obstajajo tudi antipartikli, katerih število ne more biti enako številu navadnih delcev. Če bi se zgodila ta identiteta, bi bilo celo vesolje uničeno sama.

Narava je naredila vse, kar je potrebno za zagotovitev, da je število delcev nekoliko večje od števila antipartiklov. Zaradi tega razmerja obstaja materialni svet. Relikalno sevanje, ki se še naprej širi skozi razsežnosti vesolja, je nastalo kot posledica medsebojnega uničenja nekaterih delcev in antipartiklov. V znanstvenem leksikonu se ta postopek imenuje anihilacija. Sčasoma se energija CMB zmanjša. Zdaj je približno deset tisoč krat manj od podobnega indeksa osnovnih masnih delcev.

Pojav fizičnih zakonov

Ko je starost vesolja dosegla eno minuto, so se v heliju, tritiju in devteriju začeli združevati nevtroni in protoni. To so bile prve snovi, ki so nastale v materialnem svetu. Proces sinteze je bil posledica jedrskih reakcij. V 20. stoletju so fiziki preučevali ta pojav in se celo naučili, kako to ukriviti. Ker jedrska reakcija proizvede ogromno količino energije, je človeštvo ta proces prilagodilo svojim gospodarskim potrebam. Obstajale so jedrske elektrarne. Danes poganjajo na tisoče mest.

Jedrska reakcija je bila uporabljena tudi kot orožje. Ob koncu druge svetovne vojne so Američani najprej padli atomske bombe na Japonsko. Smrtonosni vpliv udarca je bil ravno v veliki porabi energije. Toda številke, zapisane v Hirošimi, so zanemarljivo majhne v primerjavi s tistimi procesi, ki so potekali v prvih minutah obstoja materialnega sveta.

Ker sodobni znanstveniki že veliko vedo o jedrski reakciji, ki se uporablja v gospodarstvu in vojni, so raziskovalci lahko obnovili približno sliko o tem, kaj je vesolje pred Velikim praskom. Z uporabo matematičnih izračunov je bilo izračunano, koliko elementov in ki se je pojavil v prvih minutah po začetku reakcije na inflacijskem področju.

Drugo dejstvo je presenetljivo. Vsi izračuni znanstvenikov, ki temeljijo na sodobnih kazalcih narave, so bili natančno uporabni za model videza vesolja. Ta "naključje" kaže, da so zakoni fizike začeli delovati takoj po pojavu materialnega sveta. Od takrat se vse nespremenljive formule niso nikoli spremenile. Zdaj delujejo. Na primer, lahko rečemo o Einsteinovi teoriji relativnosti. Nedvomna narava zakonov olajša delo znanstvenikov, ki poskušajo razumeti, kaj je bilo pred Big Bangom v vesolju.

Izvor galaksij

S pomočjo Teorije Velikega pramca so znanstveniki lahko pojasnili izvor galaksij. Ko se je svet prvič pojavil, so se vse razdalje znotraj njega hitro povečale. Vendar pa je na nekaterih mestih ta proces prevzel posebne oblike. To je bilo posledica dejstva, da je v različnih prostorskih točkah gostota energije imela odlične kazalnike.

Zaradi tega so v nekaterih delih enega velikega vesolja nabirali več delcev. Ta proces so podrobno opisali ameriški znanstveniki 20. stoletja. V popularni znanstveni obliki je bila teorija pojasnjena v seriji filmov "Vesolje pred Velikim eksplozijem. Zaradi skrivnosti. "

Na območjih z večjo gostoto energije je temperatura močno nihala. Ta pojav je bil znak stiskanja snovi s pomočjo gravitacijskega polja. Inflacijsko obdobje je ustvarilo območja z večjo gostoto. Po nastanku vesolja je gravitacijsko polje vplivalo na ta območja s povečano intenzivnostjo. Tu so nastale galaksije - skupine zvezd, okoli katerih so nastali planeti. Naša Zemlja se popolnoma ujema s tem sistemom. To se vrti okoli svoje zvezde (Sonce) in vstopi v galaksijo Mlečne ceste.

Sedanje stanje vesolja

Sedanje obdobje razvoja vesolja je najbolj primerno za obstoj življenja. Znanstveniki težko ugotovijo, kako dolgo bo ta časovni interval trajal. Toda če bi kdorkoli prevzel take izračune, so bile posledične številke najmanj sto milijard milijard let. Za eno človeško življenje je takšen segment tako velik, da je tudi v matematičnem računu treba zapisati z uporabo stopinj. Sedanjost je bila preučena precej boljša od prazgodovine vesolja. Kaj je bilo pred Big Bangom, v vsakem primeru ostaja le predmet teoretičnih raziskav in drznih izračunih.

V materialnem svetu celo čas ostaja relativna vrednost. Na primer, kvazarji (vrste astronomskih predmetov), ki so na Zemlji oddaljeni 14 milijard svetlobnih let, zaostajajo za običajnim "zdaj" za že 14 milijard svetlobnih let. Ta časovna vrzel je ogromna. Težko je določiti celo matematično, da ne omenjam, da je preprosto nemogoče predstavljati takšno stvar s pomočjo človeške domišljije (tudi najbolj gorečega).

Sodobna znanost lahko teoretično razloži sebi celotno življenje našega materialnega sveta, začenši s prvimi frakcijami sekund svojega obstoja, ko se je pravkar zgodil Big Bang. Celotna zgodovina vesolja se dopolnjuje do sedaj. Astronomi odkrivajo nova neverjetna dejstva s pomočjo posodobljene in izboljšane raziskovalne opreme (teleskopi, laboratoriji itd.).

Vendar pa še vedno ne razumejo fenomenov. Taka belica je na primer temna snov in njegova temna energija. Bistvo te skrite mase še naprej spodbuja zavest najbolj izobraženih in naprednih fizikov našega časa. Poleg tega ni bilo nobenega stališča o razlogih, zakaj v vesolju še vedno obstaja več delcev kot antipartikli. Ob tej priložnosti je bilo oblikovanih več temeljnih teorij. Nekateri od teh modelov so najbolj priljubljeni, vendar jih mednarodna znanstvena skupnost še ni sprejela nobena od njih kot nesporna resnica.

Na lestvici univerzalnega znanja in kolosalnih odkritij dvajsetega stoletja so te vrzeli videti precej nepomembne. Toda zgodovina znanosti kaže z zavidljivo pravilnostjo, da razlaga takih "majhnih" dejstev in pojavov postane temelj celotne reprezentacije človeštva o disciplini na splošno (v tem primeru govorimo o astronomiji). Zato bodo prihodnje generacije znanstvenikov seveda imele kaj opraviti in kaj naj odkrijejo na področju poznavanja narave vesolja.