Хората са се опитали да отговорят на въпроса защо Вселената съществува от хиляди години. Но науката все още не е получила дори груб отговор.
През последните години обаче физиците и космолозите започнаха активно да търсят отговори. Те отбелязват, че сега имаме разбиране за историята на Вселената, както и за физическите закони, по които тя съществува. Тази информация може да ни даде улики за това как и защо съществува Вселената.
Всичко от нищо
Общото заключение, до което са стигнали тези учени, е, че цялата Вселена, от момента на Големия взрив до пространството, осеяно със звезди и галактики, в което сега обитаваме, идва от нищото.
Според тях това трябвало да се случи, защото „нищо“е силно нестабилно.
Учените твърдят, че това заключение произтича от две от най-успешните научни теории: квантовата механика и общата теория на относителността.
Промоционално видео:
Как точно тези теории обясняват появата на всичко от нищото? И какво общо има теорията за Големия взрив с това?
Частици от вакуум
Квантовата механика твърди, че няма такова нещо като „нищо“. Дори най-идеалният физически вакуум всъщност е изпълнен с частици и античастици, които се образуват от нищото и почти моментално изчезват обратно в нищото.
Тези виртуални частици са толкова непостоянни, че не могат да бъдат наблюдавани директно, но знаем, че са, благодарение на следите, оставени от краткото им съществуване.
Пространство-време от липсата на пространство и време
От малки частици като атоми, нека преминем към огромни космически тела като галактики. Най-добрата теория за описване на такива мащабни структури е общата теория на относителността на Алберт Айнщайн, която обяснява как функционират пространството, времето и гравитацията.
Относителността е много различна от квантовата механика и досега никой не може перфектно да комбинира двете основни физически теории. Имаше обаче и такива, които се опитаха.
Компромисът, до който са стигнали, е, че когато квантовата теория се прилага към най-малкия мащаб на космоса, самото пространство става нестабилно. Пространството-времето се дестабилизира, върти се и кипи в пяна от мехурчета пространство-време.
С други думи, малки мехурчета от пространство и време могат да се образуват напълно спонтанно. Ако пространственото време се възприема през призмата на квантовата теория, то може да вибрира. По този начин виртуалните пространствено-времеви модели могат да възникнат спонтанно, както и виртуалните частици.
Също така, в квантовата физика, ако нещо не е невъзможно, това със сигурност ще се случи рано или късно.
Вселена на мехурчета
Оказва се, че не само частиците и античастиците могат да се появят от нищото: мехурчетата на пространството-времето могат да направят същото. Възниква обаче въпросът: как се осъществява скокът от безкрайно малък балон в пространство-време към гигантска вселена, която се състои от стотици милиарди галактики?
На този въпрос отговаря Инфлационният модел на Вселената, който казва, че от момента на Големия взрив до наши дни Вселената продължава да се разширява. И ако галактиките се отдалечават една от друга, те най-вероятно някога са били разположени близо.
Вселена или мултивселена?
На този етап създаването на Вселената изглежда лесно. Квантовата механика ни казва, че „нищо“не е нестабилно и че първоначалният скок от „нищо“към „нещо“е бил неизбежен. Теорията на относителността и разширяването на Вселената обяснява как едно малко балонче от пространство-време цъфна в голяма, богата Вселена.
Възниква напълно логичен въпрос: защо това се случи само веднъж? Ако се появи един балон в пространството и времето и той успее да се разшири, за да образува нашата Вселена, какво пречи на други мехурчета да правят същото?
Според физика Андрей Линде вселените винаги са възниквали и този процес е безкраен.
Когато „балонът“на новата вселена спира да се подува, той все още е заобиколен от пространство, което продължава да съществува. Това пространство може да породи повече вселени с още по-нестабилно пространство около тях. По този начин, веднага щом започне инфлацията в една вселена, тя трябва да доведе до безкрайна каскада от вселени. Нашата вселена може да е само едно зрънце пясък на безкраен плаж.
Засега нямаме сериозни доказателства за съществуването на други вселени. Но по един или друг начин тези идеи придават съвсем ново значение на фразата „нещо от нищо“.
Надявам се Чиканчи
