Большой Взрыв. Часть 2

Продолжение. Начало см. тут.

В беспорядке после появления гравитации, все еще спустя долю секунды после Большого Взрыва, взрывная волна энергии расширила нашу Вселенную во всех направлениях с невероятной скоростью. За долю секунды все во Вселенной расширилось под действием невероятно мощной силы. Ученые считают, что менее чем за миллион, миллион, миллион миллионную долю секунды пространство расширилось под действием силы с коэффициентом больше чем миллион, миллион, миллион, миллион миллионов раз. Это быстрее скорости света. Но разве это не нарушает один из законов физики? Ведь даже школьники знают, что нельзя двигаться быстрее скорости света. Однако здесь есть лазейка: ничто может двигаться быстрее света, ничто в данном случае – пустой космос. Эта идея является головной болью даже для лучших умов науки, но крайне важна для понимания начала истории Вселенной.

Ученые считают, что Вселенная расширилась от размера атома до теннисного мяча за миллион, миллион, миллион, миллион миллионную долю секунды. Может показаться, что это не много, но это то же самое, что если бы мяч для гольфа за то же время расширился до размеров Земли. А это значит, что Вселенная расширялась быстрее скорости света. Столько всего происходило так быстро в начале истории Вселенной потому, что все было так близко, что для описания этих событий нужна была новая единица времени. Она называется планковское время. Чтобы понять какое короткое планковское время – просто представьте: в одной секунде больше единиц планковского времени, чем всех секунд с момента Большого Взрыва. Это трудно представить. В году более 31 миллиона секунд, а с момента Большого Взрыва прошло 14 миллиардов лет! Умножьте 31 556 926 на 14 миллиардов, и у вас получится просто огромное число! По определению планковское время равно 5,39116 умножить на 10 в минус 44 степени секунд. Это настолько маленькая временная шкала, что вся человеческая интуиция не сможет это осознать. Если взглянуть на часы и измерить одну секунду, то в единицах планковского времени получится миллиард, миллиард, миллиард, миллиард, миллиард миллиардов планковских единиц времени.

Итак, прошло всего несколько планковских единиц времени после Большого Взрыва. Спустя всего долю секунды Вселенная такая маленькая, что могла уместиться на вашей ладони. За следующую крошечную долю секунды она расширяется до размеров Земли. Затем, двигаясь со скоростью превышающей скорость света, она становится больше нашей Солнечной системы. И это все еще бушующая масса сверхразогретой энергии. Она горячее, плотнее, мощнее всего, что мы имеем сейчас во Вселенной. Даже внутри звезды спокойно и невозмутимо по сравнению с силой в первые мгновенья после Большого Взрыва. Температуры были такими высокими, что даже атомы вашего тела разрушились бы, было так жарко, что атомы разорвались бы на части. Температуры были триллионы градусов. По мере расширения Вселенная начала также остывать. Снижение температуры привело к следующему этапу в эволюции Вселенной: первичная энергия взрыва превращалась в крошечные субатомные частицы. Это первое вещество (материя) во вселенной. Этот переход энергии в вещество предсказал еще Альберт Эйнштейн задолго до того, как начали говорить о Большом Взрыве. Это научное уравнение знает почти каждый: Е равно эм умножить на си в квадрате.

Альберт Эйнштейн и его знаменитая формула

Эта формула имеет отношение к созданию вселенной и говорит о том, что даже если вселенная создана из чистой энергии то, поскольку энергию можно превратить в вещество, а вещество в энергию – все, что мы имеем во Вселенной, можно получить из чистой энергии. Уравнение Эйнштейна имело огромное значение. Благодаря ему были созданы первые атомные бомбы. Во время ядерного взрыва небольшое количество вещества превращается в огромное количество энергии. А во время образования Вселенной происходило обратное – чистая энергия трансформировалась в частицы вещества (материи). В начале не нужно было создавать вещество, нужна была энергия, одна лишь энергия может привести к созданию целой вселенной. За долю секунды после большого взрыва начали обретать форму строительные камни нашей вселенной, но это первое вещество (материя) не похоже на то, что мы видим сегодня. Вещество менялось с эволюцией Вселенной.

То, что мы сегодня считаем нормальным веществом, было совсем другим в первые мгновения после Большого Взрыва. Все это из-за экстремальных условий. Пока еще не было атомов, но были крошечные субатомные частицы. В первые мгновения после Большого Взрыва Вселенная была такой раскаленной, плотной, в ней было столько энергии, что частицы все время образовывались. Энергия и материя (вещество) трансформировались туда и обратно в этом горячем и плотном "супе". Это первое вещество было слишком нестабильным чтобы начать формировать Вселенную какой мы ее знаем.

Представьте час пик на большом центральном вокзале как супер раскаленную вселенную сразу после Большого Взрыва. А пассажиров, спешащих через главный зал, как субатомные частицы. Если взглянуть на большую толпу людей, то их движение может показаться беспорядочным. Их беспорядочное причудливое движение очень похоже на то, что происходило с частицами во вселенной в первые мгновения после Большого Взрыва. Экстремальная температура новорожденной Вселенной питала субатомные частицы. Они появлялись и исчезали. Они носились с невероятной скоростью. Настоящий хаос. Как люди: если они взволнованы, чтобы успеть на поезд, то будут двигаться быстро. Но в итоге они успокоятся и будут двигаться медленнее. То же самое происходило и с нашей Вселенной: частицы двигались очень быстро, но по мере остывания Вселенной они стали двигаться медленнее и, в каком-то смысле, менее беспорядочно. По мере остывания Вселенной частицы перестали вновь превращаться в энергию. Появлялось все больше и больше субатомных частиц. Но Вселенная все еще была раскаленной, неистовой. Все это происходило за доли секунды.

Продолжение следует.

По материалам Discovery Channel