Преди 13,8 милиарда години Вселената беше една особеност - пространството безкрайно компресирано от високо налягане. Въпреки това, за по-малко от една част от милиардна част от секундата, тази мъничка точка се разшири до невероятни размери. Класическата история на нашата Вселена има начало, среда и край. Така според общата теория на относителността (GR) от Алберт Айнщайн, разширяването на Вселената трябва да се забави с течение на времето. Реалността обаче рисува съвсем различна картина: Вселената продължава да се разширява все по-бързо и по-бързо. Учените смятат, че причината за това разминаване е мистериозната тъмна енергия, но е възможно нашето разбиране за Вселената и нейната еволюция да бъде преразгледано.
Има много предположения за това как е възникнала нашата Вселена и защо тя съществува.
Как започна всичко и може ли да бъде иначе?
Вселената започва да се разширява веднага след Големия взрив. Скоростта на разрастване в ранния етап на своята еволюция - този процес се нарича космологична инфлация - беше много по-бърза, отколкото след края на инфлацията. Така постепенно Вселената се разширява и охлажда, но само с частица от първоначалната скорост. През следващите 380 000 години Вселената е била толкова гъста, че пространството представлява непрозрачна, супер гореща плазма от разпръснати частици. Когато Вселената се охлади достатъчно, за да се образуват първите водородни атоми, тя става прозрачна за преминаване на светлина. Тогава излъчването избухна във всички посоки и Вселената беше на път да се превърне в това, което виждаме днес - празно пространство, което се редува с бучки газ и прах, звезди, галактики, черни дупки и други форми на материя и енергия. На последно място,според някои модели всички бучки материя ще се разпространят толкова далеч, че постепенно ще изчезнат. Вселената ще се превърне в студена, хомогенна супа от изолирани фотони. Но какво да стане, ако Големият взрив не беше началото на всичко това?
Теорията за Големия взрив е толкова широко приета, че понякога можете да забравите, че това е просто теория, която има недостатъци. Именно поради тази причина учените предлагат разнообразни възможности за развитие на събитията. Например се предполага, че Големият взрив може би е бил по-скоро „Голям отскок“- повратна точка в продължаващия цикъл на свиване и разширяване на Вселената. Друго предположение е, че Големият взрив се превърна в точка на отражение, когато огледалният образ на нашата Вселена се разшири отвъд „другата страна“, в която антиматерията замества материята, а самото време тече в обратна посока. Според третото предположение Големият взрив е преходна точка във Вселената, която винаги е съществувала и ще продължи да се разширява безкрайно. Всички тези теории са извън основната космология,но всички те намериха подкрепа сред уважавани учени. Нарастващият брой нови, конкуриращи се теории предполага, че може да е време да се преосмисли самият факт, че Големият взрив бележи началото на пространството и времето.
Вселената, която виждаме в момента, е съставена от струпвания от газ и прах, звезди, черни дупки и галактики.
Промоционално видео:
Ами ако Големият взрив наистина не се случи?
В академичните кръгове многократно се изразява идеята, че Големият взрив … не е съществувал. И така, Ерик Лернер, авторът на едноименната книга, която той написа през 1992 г., представи резултатите от проучването, според което според изданието Invers има разминаване между теорията за Големия взрив и наблюдаваните фактически данни. "За развитието на космологията е необходимо да се изостави основната хипотеза на Големия взрив", - казва в изявление Лернер. "Истинската криза в космологията е, че никога не е имало Голям взрив."
Говорим за несъответствието на доказателствата за наличието на литий в космоса, за което астрономите според Лернер отдавна са известни. Днес учените смятат, че точните количества хелий, деутерий и литий са получени чрез реакции на синтез в плътен, много горещ облак от химически елементи, който се появи след Големия взрив. Въпреки това, Лернер, който е прекарал десетилетия в наблюдение на подобни реакции подробно, казва, че неговите и други учени открития не съвпадат с дългогодишните теории, базирани на наблюдения на по-стари звезди. Той откри, че по-малко от половината хелий и по-малко от една десета от лития се наблюдават в стари звезди, отколкото е предвидено от теорията за нуклеосинтеза на Големия взрив, според която една четвърт от цялата маса на Вселената е хелий. Лернер е убеден, че нито литий, нито хелий са създадени преди първите звезди да се появят в нашата галактика.
Възможно ли е нашата Вселена да възникне от нищо?
Не всички учени обаче са съгласни с теорията на Лернер. Според Ва Перумян, професор по астрономия в Университета на Южна Калифорния, Лернър рядко цитира статии, прегледани от рецензии, и много от аргументите му не държат вода. Например, Перумян вярва, че микровълновото космическо фоново лъчение (или реликтово лъчение), което показва радиация, произтичаща от Големия взрив, е стълб на космологичната теория, която Лернер не може да оспори. Освен това, ако имаше такива сериозни недостатъци в теорията за Големия взрив, Лернер нямаше да е единственият критик на тази теория.
Но Лернер не е сам. Космологът на Нобеловия лауреат Джеймс Пийбълс смята, че е необходимо да спрем да наричаме най-ранните моменти от нашата Вселена „Големия взрив“. Според Agence France-Presse, Peebles смята, че няма добър начин да се провери дали събитие като Големия взрив наистина се е състояло - космолозите разполагат с доказателства за бързо разширяване навън, но нищо не е по-дискретно от една особена точка, която избухна, за да създаде всичко в Вселената. Пийбълс няма алтернатива на теорията за Големия взрив, но е убеден, че без достатъчно данни учените не трябва да приемат, че тази удобна хипотеза е правилна. В същото време ученият признава, че при липса на по-добър начин да се опише началото на Вселената, Големият взрив работи чудесно. В своите изчисления Пийбълс също се придържа към общоприетата теория, въпреки че наистина не я харесва.
Големият отскок: Може ли Вселената да се разшири безкрайно?
Най-разпространената хипотеза за Big Bounce в академичните среди се корени в недоволство от идеята за космологична инфлация. Космическото микровълново фоново лъчение е основен фактор във всеки модел на Вселената, тъй като е открито за първи път през 1965г. Освен това CMB е основният източник на информация за това как е изглеждала ранната Вселена и в същото време е загадка за физиците. Факт е, че реликтовото излъчване изглежда еднакво дори в региони, които, изглежда, никога не биха могли да взаимодействат помежду си в цялата история на Вселената.
Белезите, оставени от Големия взрив от слабото реликвено излъчване, което прониква в целия космос, предоставят улики за това как е изглеждала ранната Вселена.
Според хипотезата на Big Bounce, Вселената ще се разширява, докато не се разпадне до една безкрайно малка точка - цикъл, който трае вечно. През 2007 г. Мартин Боджалд, физик в Университета в Пенсилвания, въз основа на модела на Айнщайн, изложи теорията за квантовата гравитация на Loop - поле на квантовата физика, което описва изключително високите енергии, доминиращи в ранната Вселена. и няма да се разширява безкрайно. Изследванията на Божавалд обаче показват, че предишната хипотетична вселена не е била абсолютно същата като нашата. Като цяло хипотезата за Големия отскок е в съответствие с картината на Големия взрив на гореща, плътна вселена, която започна преди 13,8 милиарда години и започна да се разширява и охлажда. Но вместо даза да стане началото на пространството и времето, големият взрив беше моментът на прехода на Вселената от по-ранна фаза на съществуване, през която пространството се свиваше.
Критиците обаче смятат, че има малко доказателства в подкрепа на тази теория. Например, Питър Войт, математик от Колумбийския университет, написа в блога си Not Even Wrong: „За да се счита за легитимна теория, подобни твърдения трябва да бъдат подкрепени с доказателства“.
Търся отговори: Всички пътища водят до тъмна енергия
Изхождайки от факта, че общоприетата теория за появата и еволюцията на Вселената е теорията за Големия взрив, учените се опитват да намерят отговор на въпроса защо Вселената се разширява с ускорение.
Тъмната материя и тъмната енергия вероятно са ключовете за разбирането на нашата вселена.
Докато изследователите анализирали движението на звезди и галактики, те заключили, че има невидими частици, които те нарекли тъмна материя. И постоянното ускорение на разширяването на Вселената (константата на Хъбъл) подсказва, че то е причинено от определено явление, което изследователите нарекоха тъмна енергия. Тъмната енергия и тъмната материя са основните научни мистерии на нашето време, затова изследователи от международната група за изследване на тъмната енергия (DES) търсят отговори. DES започна през 2004 г. и в момента има 400 учени от 26 различни научни институции в седем държави, участващи в проекта. Учените търсят тъмна енергия, използвайки най-чувствителната астрономическа цифрова камера с резолюция 570 мегапиксела. Камерата е монтирана на телескопа "Виктор Бланко" в обсерваторията "Серо Толедо" в чилийските Анди. Това е един вид скалпел, оборудван с пет лещи.
Изследователите смятат, че отговорите на основни въпроси за това как е възникнала Вселената и каква тъмна материя и тъмна енергия трябва да бъдат представени на широката общественост след около пет години. DES има за цел да анализира 100 000 галактики, които са на разстояние до 8 милиарда светлинни години. Тъй като тъмната енергия не може да се види, изследователите измерват константата на Хъбъл, за да определят точно дали съществува тъмна енергия и от какво е направена. Така или иначе, просто трябва да изчакаме резултатите от работата на международен екип от учени и да правим предположения за това каква е нашата Вселена.
Любов Соковикова