Большой Взрыв. Часть 1

Мало кто не слышал про теорию Большого Взрыва. Но что же это такое? Попробуем разобраться в этом без (ну, почти) формул и заумных объяснений.

Миллиарды и миллиарды галактик. Вселенная такая огромная, что мы не можем себе даже представить, что означают эти цифры.

Наша Вселенная

Но 14 миллиардов лет назад всего этого не существовало. До Большого Взрыва.

Большой Взрыв – это источник пространства и времени.

В этой статье мы совершим путешествие в пространстве и времени с момента начала до конца существования самой Вселенной.

Наш мир: города, леса, океаны и люди. Все во Вселенной состоит из вещества созданного в первые секунды Большого Взрыва. Каждая звезда, каждая планета, каждый атом, каждая травинка, каждая каля воды. Вода древняя. Атомы водорода образовались в первые мгновения после Большого Взрыва. Затем появилось все остальное. Большой Взрыв – это определяющее событие для нашей Вселенной. И для всего в ней. Тайны нашего прошлого, нашего настоящего и нашего будущего спрятаны в одном этом моменте.

Чтобы разгадать тайны Большого Взрыва человечеству необходимо выйти за пределы нашей Солнечной системы и даже за пределы нашей галактики. Путешествуя глубже в космос, мы на самом деле видим прошлое. И получаем большую возможность увидеть само начало истории Вселенной. Пролетая первые зарождающиеся галактики и первые звезды мы приближаемся к моменту когда родилась Вселенная. И сталкиваемся с самым большим вопросом в науке.

Это святой Грааль физики: ученые хотят знать, почему произошел Взрыв? Что взорвалось и что было до взрыва? Чтобы найти ответы на эти вопросы ученые и инженеры построили машину размером с город чтобы воспроизвести условия создания вселенной: Большой андронный коллайдер. А также космические телескопы чтобы проникнуть далеко в наше прошлое.

Ученые полагают, что они близки к ответу на давние вопросы: для чего мы существуем? Откуда мы появились? И есть ли у нашей Вселенной начало и конец? И если да, то как они выглядят? Если мы найдет ответы на эти вопросы, то это будет победа человеческого разума.

Происхождение Большого Взрыва – это самая большая загадка всех времен. И чем больше человечество узнает об устройстве мироздания, тем больше вопросов открывается перед ним.

Нам нравится думать, что наша Вселенная уникальная, однако теперь в этом нет такой уверенности, как раньше. Возможно, существует множество вселенных. Существует также вероятность, что наш Большой Взрыв – это лишь один из множества больших взрывов. Может существовать бесчисленное множество вселенных, в которых, возможно, есть и другие места, где сейчас происходит большой взрыв. Впрочем, есть лишь одна Вселенная, которую мы знаем, и понять ее не так просто.

В конце 20-х годов ХХ-го века все, что до этого было известно об устройстве Вселенной, было перевернуто с ног на голову. Важно понять, как изменилась наша картина Вселенной в прошлом веке. В начале ХХ-го наука считала Вселенную статичной, неизменной. Но в 1929 году все изменилось. В обсерватории на горе Вилсон над Лос-Анжелесом астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что галактики не статичны. Они не только двигаются, но и удаляются от Земли с невероятной скоростью. Это было первое настоящее свидетельство Большого Взрыва. Все галактики удаляются от нас. И, как не странно, те, что в два раза дальше от нас удаляются в два раза быстрее. А те, что в три раза дальше от нас – удаляются в три раза быстрее, и т.д. Все удаляется от нас. Это явление стало известно как закон Хаббла. Его открытие – по-прежнему начальная точка исследования Большого Взрыва. Хаббл убедительно продемонстрировал, увидев движение галактик, что Вселенная расширяется. Теоретически расширяющаяся Вселенная должна была начаться в одной точке. Измеряя скорость расширения Вселенной, астрономы подсчитали, когда она впервые зародилась.

Хаббл, Эдвин Пауэлл

Люди задают вопрос:

- Откуда вам известно, что Вселенной 13 миллиардов 700 миллионов лет? Разве вы, умники, жили 13,7 миллиардов лет назад?

На что ученые отвечают:

- Представьте, что вы смотрите взрыв в записи, затем нажимаете на "стоп" и отматываете назад, чтобы посмотреть, когда это произошло? То же самое в космологии. Мы может отмотать "пленку" назад и подсчитать, что все обрадовалось в результате комического взрыва.

Вам не нужно быть астрономом, чтобы увидеть прошлое. Если взглянуть в ночное небо вы увидите звезды, находящиеся в миллионах световых лет от нас, что означает, что свет от этих звезд шел до нас миллионы лет. Если посмотреть назад достаточно далеко, то можно увидеть начало Вселенной. Космический телескоп Хаббл, названный в честь выдающегося астронома, позволяет нам посмотреть далеко вглубь Вселенной, назад во времени и приблизиться к моменту Большого Взрыва. Впрочем, для ученых возврат ко времени Большого взрыва был лишь первым шагом.

Когда люди впервые слышат о теории Большого Взрыва, то они, как правило, спрашивают:

- А где он произошел? Вот здесь, здесь или здесь? Где же?

На самом деле он произошел везде. Потому, что в тот момент сама Вселенная была невероятно мала. Это одно из самых трудных и абстрактных понятий. А вот еще одно: что было до Большого Взрыва?

Древние философы задавались вопросом: как могло что-то появиться из ничего? Но законы физики, насколько это известно на данный момент, позволяют такому случиться. Это означает, что вся наша Вселенная, все, что мы видим, все, что значимо для нас сегодня могло появиться из ничего. Это одно из самых больших препятствий к пониманию Большого Взрыва. Во-первых, нужно поверить в допущение, что что-то возникло из ничего. Момент создания невозможно описать на языке людей. Нам лишь известно, что из ничего мы перешли в состояние практически безграничной плотности. И безграничной температуры. И безграничной силы. Понимание того, как ничто превратилось в нечто, может быть самой большой загадкой нашей вселенной. Если это понять, то вы начинаете понимать и Большой Взрыв, когда появились Время и Пространство и когда один Большой Взрыв породил Все.

В начале истории Вселенной абсолютное ничто превращается во все. Но все было единственной точкой, безгранично маленькой, невообразимо горячей и сверхплотной частицей чистой энергии. Большой Взрыв был настолько огромным, что из одной точки размером меньше одного атома он породил все вещество и всю энергию, которая существует во всех четырехстах миллиардах галактик, которые мы видим в нашей Вселенной. В то время вся Вселенная, которую мы видим, в диаметре была миллион миллиардной частью сантиметра. Все было сжато в невероятно горячем и плотном месте. Это пока еще даже не вещество, а точка мощнейшей энергии. Это было начало Вселенной и всего в ней. Все было просто: все известные нам силы были одинаковыми, Вселенная была аморфной структурой.

В момент создания начали обретать форму все законы физики, все силы, управляющие нашей вселенной. Первой появившейся силой была гравитация. В тот момент была предрешена судьба вселенной: ее размер, структура и все ее содержимое. Группа ученых, возглавляемых Карлосом Френком, при помощи суперкомпьютера изучает как гравитация формировала Вселенную. Каждой из моделируемых вселенных назначают разную гравитацию. В первых моделях гравитация была слабой и в результате – ничего. Гравитация спасла нашу Вселенную, если бы она была слабее, то Вселенная была бы очень скучной, все бы в ней разлеталось так быстро, что галактики не формировались бы. В модели вселенной со слишком большой гравитацией тоже ничего стоящего не получилось: все закончилось черными дырами. Гравитация должна была быть именно такой, какой она есть. К счастью для нас, в результате Большого Взрыва образовалась правильная сила гравитации.

Читать "Большой Взрыв. Часть 2.

По материалам Discovery Channel