MY.UAНовости
Рождения Вселенной: что скрывает в себе тайна Большого взрыва
Рождения Вселенной: что скрывает в себе тайна Большого взрыва

Рождения Вселенной: что скрывает в себе тайна Большого взрыва

Ученые доказали, что все началось со взрывного события миллиарды лет назад, но еще многое остается загадкой.

Люди сотни лет задавались вопросом, каким образом все началось? То есть как именно появилась Вселенная? За последние 100 лет ученые нашли ответ: она появилась в результате Большого взрыва. Эта теория описывает катастрофический взрыв, который произошел 13,8 млрд лет назад. За крошечную долю секунды наблюдаемая Вселенная увеличилась с размера примерно бактерии до размеров Млечного Пути. Ранняя Вселенная была необычайно горячей и чрезвычайно плотной. Но откуда ученые знают, что это произошло именно так? Об этом пишет Phys.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Как началась Вселенная?

Возникшая в начале 20 века теория о том, что все началось с Большого взрыва не нашла массового признания. Но затем появились доказательства того, что космос расширяется и что Вселенная существует примерно 13,8 млрд лет.

В 1964 году, Арно Пензиас и Роберт Уилсон обнаружили особый тип излучения, который заполняет весь космос – реликтовое излучение. Это своего рода остаточный свет Большого взрыва, возникший, когда космосу было 380 000 лет. Именно реликтовое излучение помогло выяснить, что в начале Вселенная была очень горячей и очень плотной.

Сейчас физики уже знают, что в самые первые моменты после Большого взрыва четыре фундаментальные силы природы, которые существуют сегодня, изначально были объединены в одну силу. Речь идет о гравитации, электромагнетизме, а также о сильном слабом взаимодействии.

По мере расширения Вселенной и снижения ее температуры произошли изменения, известные как фазовые переходы, когда одна фундаментальная сила была разделена на четыре. Через несколько миллиардных долей секунды после Большого взрыва, как показывают эксперименты на ускорителях частиц, произошло разделение электромагнитного и слабого взаимодействия. Именно тогда вся материя во Вселенной приобрела свою массу.

Самая ранняя Вселенная была заполнена странной субстанцией — кварк-глюонной плазмой. То есть она состояла из кварков и глюонов. Это субатомные частицы, которые отвечают за сильное взаимодействие. Кварки и глюоны сильно притягиваются друг к другу и сегодня связаны вместе как протоны и нейтроны, которые, в свою очередь, являются строительными блоками атомов. Но в горячей и плотной ранней Вселенной они существовали отдельно.

Кварк-глюонная плазма просуществовала недолго. Всего через несколько миллионных долей секунды после Большого взрыва, кварки и глюоны объединились в протоны протоны и нейтроны, и в таком видео они существуют и сейчас.

По мере большего охлаждения и расширения Вселенной возник нуклеосинтез Большого взрыва. Тогда из плотной метрии, состоящей и протонов, и нейтронов, возникли первые ядра атомов в результате термоядерного синтеза.

У ученых нет прямых доказательств того, что было до распада электромагнитного и слабого взаимодействия и это остается тайной Большого взрыва.

Сингулярность Большого взрыва

Считается, что в самом начале истории космоса существовала точка с бесконечной плотностью материи и бесконечной плотностью энергии – сингулярность.

Согласно общей теории относительности искривление пространства-времени порождает гравитацию. Но расчеты ученых показали, что во Вселенной есть места, где кривизна пространства-времени становится неограниченной. Такие сингулярности находятся в центрах черных дыр. Именно там невозможно применить уравнения общей теории относительности.

С 1965 по 1966 год британские физики Стивен Хокинг и Роджер Пенроуз представили теории, которые показывают, что пространство-время расширяющейся Вселенной должно начинаться в сингулярности в прошлом, то есть в сингулярности Большого взрыва.

Пространство и время появляются в сингулярности Большого взрыва, поэтому точно непонятно, что происходило до Большого взрыва. Хотя с другой стороны, считается, что никакого "до" не существует и Большой взрыв является началом отсчета времени.

Квантовая физика и Большой взрыв

Общая теория относительности не может описать всю Вселенную, поэтому ее субатомный уровень описывает квантовая теория. В отличие от классической физики, определенные начальные условия имеют определенный результат, в квантовой физике существуют вероятности. Это означает, что определенные начальные условия во Вселенной могут иметь несколько результатов.

В подавляющем большинстве случаев гравитация хорошо описывается классической физикой. Классическое пространство-время гладкое. Но, когда кривизна становится экстремальной, вблизи сингулярности, то квантовую природу гравитации нельзя игнорировать. Здесь пространство-время больше не гладкое, а узловатое.

Таким образом, вблизи сингулярности Большого взрыва структура пространства-времени перестает быть гладкой. Математические расчеты предполагают, что пространство-время становится переполненным петлями и пузырями. Это называется пространственно-временной пеной.

В пространственно-временной пене причинность не применяется, потому что в пространстве-времени существуют замкнутые петли, где будущее события также является его прошлым. Поэтому его результат также может быть его причиной. Вероятностная природа квантовой теории предполагает, что когда вероятности равномерно распределены, все результаты одинаково возможны, и удобное понятие причинности теряется.

Поэтому в сингулярности Большого взрыва квантовые эффекты гравитации являются доминирующими, а причинность не применяется. Время перестает быть линейным, переходя от прошлого к будущему, и вместо этого становится свернутым, хаотичным и случайным. Это означает, что вопрос "почему произошел Большой взрыв?" не имеет смысла, потому что вне причинности событиям не нужна причина, чтобы произойти.

Чтобы понять, как работает физика в сингулярности, такой как Большой взрыв, нужна теория того, как гравитация ведет себя в соответствии с квантовой теорией. К сожалению, ее нет.

Космическая инфляция

Так как же классическая Вселенная вырвалась из пространственно-временной пены? Это произошло благодаря космической инфляции, то есть периода ускоренного расширения в ранней Вселенной.

Согласно наблюдениям, инфляция сделала Вселенную большой и однородной. Более того, инфляция обеспечила естественный механизм для создания первичных нерегулярностей в плотности Вселенной, которые необходимы для формирования галактик и скоплений галактик.

Как выяснили физики, если условия для инфляции возникают случайно в участке колеблющегося пространства-времени, как это может произойти с пространственно-временной пеной, то эта область раздувается и начинает соответствовать классической физике. Инфляция является естественным следствием хаотических начальных условий в ранней Вселенной.

Наблюдения астрономов за реликтовым излучением предполагают, что начальный импульс инфляции является взрывным, поскольку расширение является экспоненциальным во время инфляции. То есть это механизм движения, который можно назвать Большим взрывом.

Этот взрыв на самом деле является периодом взрывного расширения, который физики называют космической инфляцией. Но что происходило до инфляции? Является ли это пространственно-временной сингулярностью, является ли это пространственно-временной пеной? Ответ в значительной степени неизвестен.

Как уже писал Фокус, астрономы увидели в глубоком космосе "рычащего волка". Некоторые астрономические объекты имеют очень необычную форму, которая иногда напоминает, в том числе, и живущих на Земле хищников.

Теги по теме
Космос
Поделиться
Поделиться сюжетом
Источник материала
У Києві та низці областей оголошено повітряну тривогу: що відомо
TSN
2024-11-22T08:18:27Z
Генштаб повідомив про бої на 10 напрямках та активність ЗСУ в Курській області
360ua.news
2024-11-22T08:15:03Z
На Сіверському напрямку зупинили найбільший за останній період ворожий штурм
УкраинФорм
2024-11-22T08:12:47Z
Мінрозвитку заявляє про критичну ситуацію з опаленням у Кривому Розі
УкраинФорм
2024-11-22T08:09:39Z
У Карпатах - сильний вітер, хуртовина і мороз
УкраинФорм
2024-11-22T07:58:06Z
Зброя для знищення людей: росіяни вдарили по Сумах шрапнеллю
TSN
2024-11-22T07:51:55Z
Синєгубов розповів про ситуацію на Харківщині станом на 22 листопада
Мій Харків
2024-11-22T07:31:01Z
Усі потяги кільцевої електрички затримуються через хуліганів
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T07:30:42Z
На Харківському напрямку ворог 10 разів проводив наступальні дії, на Куп’янському кількість бойових зіткнень за добу досягла 18 — Генштаб ЗСУ
Мій Харків
2024-11-22T07:28:32Z
Байден обурився ордером МКС на арешт Нетаньягу та Галланта
ZN UA
2024-11-22T08:18:20Z
Чому Байден дозволив удари далекобійною зброєю по РФ? Деталі від Reuters
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T08:16:43Z
Парламент ухвалив законопроєкт про залучення інвестицій у рибну галузь у другому читанні
AgroNews
2024-11-22T08:16:14Z
Верховна Рада скасувала засідання – депутатів попередили про загрозу удару по урядовому кварталу
Комсомольская правда
2024-11-22T08:16:08Z
Росія вперше застосувала "Орешнік": у CNN відповіли, як їй можна протистояти
24tv
2024-11-22T08:15:26Z
Путін навмисно зробив це до інавгурації Трампа, – експосол у США припустив мету удару по Дніпру
24tv
2024-11-22T08:12:54Z
До Києва прибув глава МЗС Чехії
Европейская правда
2024-11-22T08:09:04Z
Орбан обіцяє не виконувати виданий МКС ордер на арешт прем’єра Ізраїлю
Европейская правда
2024-11-22T08:08:26Z
Партія Санду розсилає СМС із закликом підтримати одного з кандидатів у президенти Румунії
Европейская правда
2024-11-22T08:08:09Z
У Мілані представили художню виставку українських мисткинь «Вицвілі кольори»
УкраинФорм
2024-11-22T08:09:25Z
Джош Бролін пообіцяв «кинути кіно», якщо режисер фільму «Дюна 2» не отримає «Оскар»
ITC
2024-11-22T08:08:17Z
Віра Брежнєва показалася із загадковим чоловіком і зробила заяву: "Я повернулась"
TSN
2024-11-22T08:03:56Z
Видавництво HarperCollins дозволить використання деяких своїх книжок для навчання моделей ШІ
Детектор М
2024-11-22T07:55:33Z
Автори фільму "Іржа" на прем'єрі в Польщі вшанували пам'ять вбитої українки Галини Гатчинс
Комсомольская правда
2024-11-22T07:43:42Z
"Ці питання вирішував чоловік": колишня дружина Остапчука заговорила про новий шлюб
GlavRed
2024-11-22T07:27:33Z
Відомий український співак розкрив правду про свою сексуальну орієнтацію: "Йдеш за емоціями"
TSN
2024-11-22T07:21:25Z
Чому зникла співачка Лавіка, яка ініціювала розлучення з Володимиром Борисенком
24tv
2024-11-22T05:03:02Z
Відома топ-модель зізналася у важкій залежності
GlavRed
2024-11-22T00:27:42Z
Neuralink Ілона Маска почне випробування на людях у ще одній країні після отримання дозволу
24tv
2024-11-22T08:12:42Z
Знайшли нові корисні властивості кави та чаю
24tv
2024-11-22T08:07:50Z
Лікар назвав овоч, який потрібно споживати регулярно
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T07:54:32Z
Як почистити навушники від сірки: прості і дієві поради
GlavRed
2024-11-22T07:27:15Z
Як позбутися другого підборіддя: що насправді допомагає
24tv
2024-11-22T06:06:55Z
Як встановлюватимуть інвалідність після ліквідації МСЕК? Пояснення МОЗ
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T05:15:37Z
Інвалідність оцінюватимуть за новими критеріями: правила змінять життя
Знай
2024-11-22T04:06:11Z
У Львові провели пересадку кісткового мозку військовому: донором став його брат
ГЛАВКОМ NET
2024-11-21T22:51:43Z
Запах Нового року: 5 причин щодня їсти мандарини цієї зими
Фокус
2024-11-21T21:57:22Z
Баскетболіст Максим Шульга набрав 18 очок у матчі NCAA
УкраинФорм
2024-11-22T08:08:41Z
Полісся зробило оригінальний анонс майбутнього матчу у стилі відомої української гри: фото
24tv
2024-11-22T08:07:17Z
Кільки клубів АПЛ зробили запит Ювентусу щодо Фаджолі
Football.ua
2024-11-22T08:01:42Z
Альгуасіль провів 300 матч на чолі Реал Сосьєдада
Football.ua
2024-11-22T07:51:48Z
На українського тенісиста впала суддівська вишка перед матчем
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T07:51:10Z
Рекорд за вольовими перемогами та антирекорд на Євро: підсумки 2024 року для збірної України
GameWay
2024-11-22T07:37:40Z
Левандовські: Я сказав "так" Манчестер Юнайтед у 2012 році
Football.ua
2024-11-22T07:33:54Z
Непейпієв: Рух – дуже серйозний суперник для Лівого Берега
Football.ua
2024-11-22T07:23:36Z
Росіяни та білоруси зможуть брати участь у командних змаганнях у водних видах спорту
24tv
2024-11-22T07:15:33Z
Румунія уклала контракт зі США на постачання 32 винищувачів F-35
InternetUA
2024-11-22T08:16:35Z
Як працює відправка повісток поштою: важливі деталі для військовозобов'язаних
24tv
2024-11-22T08:15:42Z
Британські розробники представили дешевий бойовий лазер, що знищує дрони та ракети
InternetUA
2024-11-22T08:10:46Z
Навчання у Південній Кореї: сотні майбутніх студентів відвідали освітній ярмарок Корейського освітнього центру у Києві
GlavRed
2024-11-22T08:04:28Z
«Величезна сума грошей». Скільки Великій Британії коштувала коронація Чарльза III
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T08:03:11Z
Баргилевич розповів, як по ночах грає зі Сирським у шахи
24tv
2024-11-22T07:57:59Z
На Вінниччині на житло для військових та їхніх сімей виділили додаткові кошти
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T07:45:04Z
Інженери розробили новітню технологію дистанційного запуску літаків
InternetUA
2024-11-22T07:37:01Z
Батьків школярів можуть позбавити батьківських прав: держава жорстко каратиме
Знай
2024-11-22T07:36:02Z
Марченко назвав три ключові напрями для економічного зростання України
УкраинФорм
2024-11-22T08:15:45Z
ВАР закликає Уряд терміново оприлюднити постанову щодо бронювання працівників
Agravery
2024-11-22T08:12:56Z
Цінопад на ринку: долар та євро всюди подешевшали
24tv
2024-11-22T07:57:31Z
Як правоохоронні органи не ловлять контрабандистів та чому
Украина Криминальная
2024-11-22T07:49:28Z
У Росії пшениця стала збитковою: у 2025 році сіятимуть набагато менше
24tv
2024-11-22T07:36:11Z
Vitagro побудує ще два біометанові заводи
AgroPortal
2024-11-22T07:30:32Z
Галущенко обговорив з постпредом США в МАГАТЕ посилення захисту критичних для АЕС підстанцій
УкраинФорм
2024-11-22T07:22:33Z
Гранти, компенсації та індустріальні парки: як держава підтримає бізнес у 2025 році
Agravery
2024-11-22T07:13:47Z
«Вухастик» та iFresh - власні бренди AFINA Group - визнані переможцями премії «Вибір року-2024»
TSN
2024-11-22T07:09:29Z
Вісім речей для дому, які ніколи не варто купувати в інтернеті
24tv
2024-11-22T07:42:33Z
Не повірите очам: як перетворити радіатори для опалення на стильний декор
24tv
2024-11-22T07:30:30Z
3 знаки зодіаку, яким пощастить у коханні до кінця осені
24tv
2024-11-22T07:06:34Z
На свята стане у пригоді: як зробити досконалим навіть найтвердіший шматок сала
24tv
2024-11-22T06:36:07Z
В Ісландії лава від виверження заповзла на паркінг для відвідувачів Блакитної лагуни
Европейская правда
2024-11-22T06:06:35Z
Паризький сніданок можна зробити і в Україні: рецепт тостів з яблуками, краще ніж у французьких пекарнях
Знай
2024-11-22T05:51:11Z
Хто для вас може стати найкращим другом: ось що каже астрологія про сумісність знаків Зодіаку
24tv
2024-11-22T05:03:01Z
Швидко, дієтично та неймовірно смачно: легкий салат з консервованим тунцем
24tv
2024-11-22T05:00:14Z
Гороскоп на завтра 23 листопада: Овнам - день насолоди, Скорпіонам - фінансовий успіх
GlavRed
2024-11-22T04:27:13Z
У Греції затримали чоловіка після виявлення схованки зі зброєю у квартирі
Европейская правда
2024-11-22T08:19:32Z
Викрито нову схему для ухилянтів: серед підозрюваних – медики та посадовиця ТЦК
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T08:18:24Z
На Хмельниччині чоловік використав сльозогінний газ проти працівників ТЦК та поліції
УкраинФорм
2024-11-22T08:12:01Z
Для удару по Сумах росіяни вперше застосували "шахеди", призначені передусім для вбивста людей - ОВА
ZN UA
2024-11-22T07:55:44Z
Є загиблі, поранені та, ймовірно, під завалами: які наслідки атаки по Сумах
24tv
2024-11-22T07:45:08Z
"Було сумно": під Києвом патрульні приїхали до чоловіка, який хотів випити з ними чаю
Фокус
2024-11-22T07:36:23Z
На Харківщині з Куп’янського і Борівського напрямків за добу евакуювали ще 90 людей
УкраинФорм
2024-11-22T07:36:02Z
Шахраї прикидаються працівниками служб доставки: жінка втратила понад 20 тис. грн
InternetUA
2024-11-22T07:28:42Z
Ракетна атака на Кривий Ріг: уже 32 постраждалих, серед них – діти
ГЛАВКОМ NET
2024-11-22T07:21:22Z
Black Myth: Wukong стала «абсолютною грою року» на Golden Joystick Awards 2024
ITC
2024-11-22T08:16:35Z
Огляд Logitech MX Ergo S: чи варто обирати трекбол замість миші?
ITC
2024-11-22T08:08:06Z
Кожна людина планети могла б стати мільярдером: грандіозне відкриття NASA
TSN
2024-11-22T08:03:37Z
Незабаром WhatsApp транскрибує клієнтські голосові повідомлення
InternetUA
2024-11-22T08:02:43Z
Як максимально зберегти заряд телефону під час блекауту: перевірені поради та рекомендації
Политека
2024-11-22T08:01:22Z
Криптовалютний блогер обманув 23 мільйони користувачів на фейкових інвестиціях у криптовалюту
InternetUA
2024-11-22T07:55:39Z
Нажахані тим, що відбувається: як справжні собаки реагують на зустріч із робопсами
Фокус
2024-11-22T07:51:53Z
Австралійський уряд пропонує заборону соціальних мереж для осіб віком до 16 років
InternetUA
2024-11-22T07:47:57Z
Найсумніший у світі дельфін відчайдушно розмовляє сам із собою, бо не має друзів
TSN
2024-11-22T07:33:31Z
Які автомобілі найпопулярніші у Європі: цікава статистика
ЗаРулем
2024-11-22T08:12:14Z
Hyundai Ioniq 9: просторий трирядний кросовер з автономністю до 539 км та зарядкою за 24 хвилини
ITC
2024-11-22T08:08:53Z
Toyota показала новий електроседан у стилі Prius
AutoCentre
2024-11-22T08:04:08Z
Названо найкращі авто року на думку американців
Фокус
2024-11-22T07:36:43Z
Найпопулярніші вживані авто віком до 5 років в Україні: рейтинг моделей
AutoCentre
2024-11-22T07:16:58Z
Понад 30 років досвіду: секрет успіху автохолдингу ALMAZ GROUP
AutoGeek
2024-11-22T07:00:21Z
Спорткар для родини: представлено потужний електрокросовер Kia
Фокус
2024-11-21T18:51:10Z
Honda планує подвоїти запас ходу своїх електрокарів до 2030 року
AutoCentre
2024-11-21T17:01:03Z
Суперника KIA Sportage від Mitsubishi показали на фото
AutoCentre
2024-11-21T16:16:57Z