Екологія пізнання. На початку був знак питання. А потім і все інше. Кінець. Всі ми чули про теорію Великого Вибуху (я зараз про космологічну модель, а не про серіал), але важливо розуміти, чим ця теорія є

На початку був знак питання. А потім і все інше. Кінець. Всі ми чули про теорію Великого Вибуху (я зараз про космологічну модель, а не про серіал), але важливо розуміти, чим ця теорія є, а чим ні. Дозвольте пояснити одну точну, зрозумілу і до смішного просту річ: теорія Великого Вибуху - це не теорія створення Всесвіту. Зафіксуйте це для протоколу. Поправляйте людей, коли вони помиляються.

Справа в тому, що існує велика плутанина з усіх боків, і краще було б тримати все в простоті. Теорія Великого Вибуху - це наукова модель, як і будь-яка інша наукова модель. Ми вважаємо, що вона правильна, оскільки - увага - її підтримує широкий спектр доказів.

З моменту появи цієї ідеї, теорія Великого Вибуху пережила десятиліття боротьби серед учених, які дряпались, билися, били в спину, критикували, підривали, сперечалися, сперечалися і навіть обзивалися, намагаючись розчавити своїх суперників і довести, що їх альтернатива краще. Чому? Тому що той, хто запропонує кращу наукову парадигму, отримає безкоштовну путівку в Стокгольм.

І, врешті-решт, ніхто не відміняв докази. Ви знаєте цю всесвіт, яку ми намагаємося зрозуміти. Будь-яке нове спостереження - це грім серед білого дня в науковому світі; дві теорії можуть увійти, але залишиться тільки одна. І що залишилося через десятиліття спостережень? Підказка: великий.

Докази почалися з моменту, коли Едвін Хаббл помітив, що кожна галактика, в середньому, відлітає від кожної іншої галактики. Всесвіт розширюється. Цей факт сам по собі вже досить сильний. Протягом тисячоліть основним допущенням (і звинувачувати-то нікого) було те, що хоча тут, на Землі, речі змінюються, далеко в небесах все відносно незмінно. Зірки вибухають, галактики стикаються, але в цілому Всесвіт два тижні тому схожа на Всесвіт сьогодні. Перевірте через місяць - те ж саме. Так думали люди.

І помилялися. Всесвіт сьогодні зовсім не схожа на Всесвіт вчора, і завтра вона буде вже інший. І не тільки в локальних масштабах.

І якщо ви помітили, що кожен день Всесвіт стає більше, можна прикласти логічне зусилля і додуматися, що давним-давно Всесвіт був ... менше? Так? Я вгадав? І якщо вчений всередині вас ще не загинув, як тільки ви дійдете до цієї безглуздої і смішний концепції, ви задумаєтеся про наслідки і про те, як перевірити цю сумнівну, на перший погляд, теорію.

Історія останніх 14 з гаком мільярдів років - це історія щільності. Всесвіт складається з купи всякої всячини: водень, гелій, єноти, темна матерія, хрящиків, фотонів, чортових коліс, нейтрино і так далі. Все це виявляє себе по-різному при різній щільності, тому коли Всесвіт був менше, один тип речей міг переважати над іншим, і фізична поведінка цих речей могло керувати ходом подій.

Наприклад, в наші дні Всесвіт представлена ​​здебільшого темною енергією (чим би вона не була), і її поведінка управляє Всесвіту - в нашому випадку це період прискореного розширення. Але кілька мільярдів років тому Всесвіт була менше, і вся матерія була упакована щільніше. В силу цієї щільності, правителем сідала була матерія, переважна темну енергію, яка була швидше фоновим завісою, ніж двигуном сучасності.

(Замітка на полях: перехоплення ініціативи темною енергією стався майже в той же час, коли наша Сонячна система збирала себе по частинах, і в той же час Всесвіт була приблизно в два рази менше).

Народження епохи темної матерії може здатися не дуже драматичним, але чим далі в часі - і чим менше Всесвіт - тим більш дивними стають речі. Поверніться на більше ніж 13 мільярдів років, коли Всесвіт був у тисячу разів менше свого поточного розміру, і речовина, яка одного разу буде складати цілі галактики, виявиться так щільно стиснутим воєдино, що навіть атоми не зможуть утворитися. Вона настільки щільна, що кожен раз, коли ядро ​​притягує електрон, в нього врізається вітряний високоенергетичний фотон, вибиваючи електрон геть. Це плазма, і колись весь всесвіт була саме в такому стані.

Перемотайте в сьогоднішній день, і залишився світло тієї епохи, коли Всесвіт охолола і розширилася досить, щоб дати утворитися першим атомам, продовжує просвічувати нас навіть зараз. Але Всесвіт старше і холодніше, і ці високоенергетичні гамма-промені є слабенькі мікрохвилі, що створюють фон, пронизливий космос - космічний мікрохвильовий фон, реліктове випромінювання, CMB.

CMB не тільки один з головних ознак Великого Вибуху (такий собі знімок юної Всесвіту), а й віконце в більш ранні часи. Нехай ми і не можемо сприймати Всесвіт до освіти реліктового випромінювання, але фізика того часу залишила відбиток на самому радіаційний фон. Це важливо.

Чим далі ми повертаємося в часі, тим менше ми дізнаємося всесвіт - вона ще дивніше плазмової. Поверніться назад в часі - і виявите, що не можуть утворюватися стабільні ядра. Ще далі - протони і нейтрони не можуть витримати тиск і вироджуються в свої компоненти: кварки і глюони. А далі все складно.

Теорію Великого Вибуху можна резюмувати так: одного разу весь Всесвіт - все, що ви знаєте і любите, на Землі і на небі - була стиснута в кулю з температурою в трильйон градусів розміром з яблуко. Або персик. Або невеликий грейпфрут. Неважливо.

Ця заява звучить просто смішно, а якщо б ви ще й сказали про таке пару сотень років тому ... Вас би спалили на багатті, причому не церква, а самі вчені. Але яким би божевіллям ця теорія не була, ми можемо вивчати цю епоху, спираючись на свої знання фізики високих енергій. Ми можемо змоделювати фізику всесвіту цієї ранньої епохи і простежити її наслідки в пізніші часи. Чи можемо робити прогнози і займатися наукою.

В «епоху персика» вік Всесвіту був якусь частку секунди. Навіть менше частки - 10 ^ -36 секунди або близько того. З того моменту ми маємо приблизну картинку того, як функціонує Всесвіт. Деякі питання, звичайно, залишаються відкритими, але в цілому у нас є хоча б неясне розуміння.

Чим старшою стає Всесвіт, тим чіткіше стає наша картинка, але страшно навіть усвідомлювати, що наші бідні мавпячі мізки спіткали настільки юну епоху Всесвіту.

Що стосується ще більш ранніх часів, наше розуміння Всесвіту стає ... розмитим. Сили, енергії, щільності, температури стають занадто високими, і розуміння фізики, яке ми накопичували століттями, не справляється із завданням. У дуже ранньому Всесвіті гравітація набуває особливої ​​важливості на малих масштабах, а це вже покої квантової гравітації, система якої поки вислизає від сучасних фізиків. У нас просто немає ніякого поняття про те, що відбувається з сильною гравітацією на малих масштабах.

Просто. Ні.

До цих 10 ^ -36 секунд ми просто не розуміємо природу Всесвіту. Теорія Великого Вибуху фантастично точно описує все, що було після цього, але до - незрозуміло. На досить малих масштабах ми навіть не знаємо, чи мало сенс слово «до». На неймовірно крихітних масштабах (ще менше тих, що ви можете уявити в теорії), квантова природа реальності піднімає свою потворну голову в повну силу, перетворюючи наше доброзичливе простір-час в джунглі, повні капканів, пасток і гострих шипів. Поняття простору і часу просто не працюють в таких масштабах. Ніхто не знає, що відбувається.

Звичайно, є деякі ідеї - моделі, які описують, що могло «запалити» або «посіяти» Великий Вибух, але на даному етапі вони суто спекулятивні. Якщо ці ідеї отримувати підтримку у вигляді спостережень - наприклад, особливий відбиток на реліктовому фоні - тоді так, ми зможемо їх опрацьовувати.

Якщо ж ні, то вони залишаться казками на ніч. Як, втім, і всі, що ми можемо сказати на тему того, що було до Великого Вибуху. опубліковано econet.ru