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
Радбез ООН проведе засідання до 1000 днів російської війни проти України - головуватиме Британія
УкраинФорм
2024-11-01T20:42:31Z
Треба діяти: Зеленський закликав світ зупинити військову співпрацю РФ і КНДР
Хвиля
2024-11-01T20:42:26Z
У США перевіряють погрози Трампа в бік колишньої республіканки, що підтримала Гарріс
Европейская правда
2024-11-01T20:39:37Z
"Розсварити Росію та Китай": Трамп проговорився про плани своєї зовнішньої політики
GlavRed
2024-11-01T20:27:38Z
РФ намагається захопити велике українське місто до Нового року - Коваленко
GlavRed
2024-11-01T20:27:21Z
Елітні будинки та квартири: що відомо про маєтки міністра-втікача часів Януковича і хто там живе
TSN
2024-11-01T20:21:06Z
Макрон звернувся до громадян Молдови перед другим туром президентських виборів
УкраинФорм
2024-11-01T20:12:25Z
Росія створює та поширює в соцмережах фейкові відео про Камалу Гарріс та фальсифікації
ZN UA
2024-11-01T20:09:42Z
До "бідного" класу зараз належать 92% українців, - нардеп Ніколаєнко
Комсомольская правда
2024-11-01T20:07:01Z
Син Баканова будує маєток під Києвом: подробиці
TSN
2024-11-01T20:21:37Z
Закінчується термін підтвердження студентами освітніх грантів
24tv
2024-11-01T20:21:12Z
"Тисяча Зеленського": хто не отримає грошей і несподіване пояснення, чому ці кошти виділяють
TSN
2024-11-01T20:06:55Z
Чи переводитимуть військових медиків у піхоту: речник Генштабу спростував хибні "інтерпретації"
TSN
2024-11-01T20:06:38Z
У 28 років померла блогерка із кістками, що «ламалися, як скло»
InternetUA
2024-11-01T20:01:44Z
Під час ремонту жінка пересунула ванну та знайшла під нею двері: яку таємницю вони приховують
24tv
2024-11-01T20:00:01Z
Скільки університетів залишать в Україні: у МОН розповіли
TSN
2024-11-01T19:57:29Z
Авіаексперт пояснив, чим шведські літаки Gripen кращі за F-16
InternetUA
2024-11-01T19:49:50Z
"Вже в тих бійницях інші стяги": Залужний вшанував пам'ять Дмитра "Да Вінчі" Коцюбайла
Фокус
2024-11-01T19:45:19Z
Живе там вже 2 роки, – Віктор Павлік розповів, як його 40-річний син виїхав за кордон
24tv
2024-11-01T20:30:05Z
АРМА виставляє на продаж перші картини з колекції Медведчука
УкраинФорм
2024-11-01T20:01:32Z
«Нам треба було швиденько весілля робити». Чоловік Полякової розказав, як вони побралися
ГЛАВКОМ NET
2024-11-01T19:57:03Z
Зустріч відбулася на ліжку у піжамах: відома блогерка прийшла на шоу "Холостяк"
24tv
2024-11-01T19:54:49Z
Оля Полякова відверто зізналась, як збиралася розлучитися з чоловіком: "У нас був скандал"
TSN
2024-11-01T19:36:48Z
ONUKA спростувала, що вона родом з Чернігова: де насправді народилася співачка
24tv
2024-11-01T19:21:14Z
Путініст Філіп Кіркоров обманював шанувальників усе життя - таємницю розкрито
GlavRed
2024-11-01T18:27:14Z
Поширюють російську культуру, а не українську? Дніпровський театр опери та балету втрапив у скандал
ГЛАВКОМ NET
2024-11-01T18:18:56Z
Національний університет театру, кіно і телебачення імені Карпенка-Карого відзначив 120-річчя
УкраинФорм
2024-11-01T18:07:45Z
Внаслідок ракетного удару по Харкову загинув поліцейський, ще 26 поліцейських та четверо цивільних поранені
Мій Харків
2024-11-01T20:39:32Z
Російська бомба влучила у п’ятиповерхівку у Куп’янську
TSN
2024-11-01T20:21:03Z
Росіяни вдарили КАБом по п'ятиповерхівці в Куп'янську, є постраждалі
УкраинФорм
2024-11-01T20:15:28Z
У Сербії обвалився дах на залізничному вокзалі, є загиблі
Европейская правда
2024-11-01T20:13:28Z
Удар по будинку в Сумах: одна людина у важкому стані, також поранено вагітну
24tv
2024-11-01T19:45:32Z
У Сумах “Шахед” влучив в дев'ятиповерхівку, п'ять людей госпіталізували, зокрема вагітну
Комсомольская правда
2024-11-01T19:43:37Z
СБУ викрила масштабну схему для ухилянтів у приватному львівському університеті: фото
TSN
2024-11-01T19:36:45Z
У Дніпрі військового обікрали в лікарні
TSN
2024-11-01T19:36:19Z
У Сумах російський "шахед" ударив по 9-поверхівці - серед поранених вагітна
GlavRed
2024-11-01T19:27:12Z
"Ще на початку осені тут кипіло життя": який вигляд має Покровськ на Донеччині
TSN
2024-11-01T20:36:41Z
Йдуть важкі бої, піхота просувається: окупанти зайшли у Максимівку - військовий
GlavRed
2024-11-01T20:27:39Z
Російський дрон влучив у багатоповерхівку в Сумах: фото наслідків
TSN
2024-11-01T20:16:37Z
Окупанти влучили КАБом у п'ятиповерховий будинок у Куп'янську: постраждали люди
24tv
2024-11-01T20:09:18Z
Російський безпілотник влучив у багатоповерхівку в Сумах, п’ятеро постраждалих
УкраинФорм
2024-11-01T19:57:14Z
Десантники на Курщині знищили 15 батальйонів противника та сотні одиниць техніки й озброєння
24tv
2024-11-01T19:54:13Z
Російські війська прорвалися до Максимівки під Вугледаром
Комсомольская правда
2024-11-01T19:49:48Z
Похолодання та сильний вітер: синоптик спрогнозувала різку зміну температури
Хвиля
2024-11-01T19:45:11Z
Мокрий сніг та сильний вітер: якою буде погода в Україні у перші дні листопада
Фокус
2024-11-01T19:30:46Z
Солодкі секрети: Чи можуть цукерки бути частиною здорового раціону?
360ua.news
2024-11-01T20:33:11Z
Три геніальних методи, як позбутися плісняви ​​у домі: результат вражає
GlavRed
2024-11-01T20:12:23Z
В Україні від небезепечних хвороб щороку помирає 400 тисяч людей: медики зробили заяву
TSN
2024-11-01T19:48:57Z
Як відростити довге волосся за 0 гривень: неочікувані відповіді
24tv
2024-11-01T19:45:41Z
Лікарів, які встановлюватимуть інвалідність, обиратимуть «сліпим» методом - Ляшко
УкраинФорм
2024-11-01T19:36:15Z
Найкращі і найгірші напої для схуднення
24tv
2024-11-01T18:45:38Z
Кава перешкоджає засвоєнню важливого для організму вітаміну
24tv
2024-11-01T18:30:25Z
Технічний звіт оцінки руйнування Охматдиту перевірить іноземна інжинірингова компанія - МОЗ
УкраинФорм
2024-11-01T18:24:01Z
Нове дослідження показало, що перехід на літній час значно знижує продуктивність людей
TSN
2024-11-01T17:33:59Z
Доведеться відвідати ПФУ: кому з українців у 2025 році "зупинять" виплати
Знай
2024-11-01T20:30:10Z
"ПриватБанк" блокує рахунки навіть українських бійців, лишаючи їх без грошей: "Не можу ніяк зрозуміти, як"
Политека
2024-11-01T20:03:07Z
Справа Коломойського: куди зникли 5,7 мільярда готівки з кас "ПриватБанку"
TSN
2024-11-01T19:36:19Z
Галущенко запевнив, що Україні вистачить газу для проходження опалювального сезону
Комсомольская правда
2024-11-01T19:27:40Z
Ціни на нафту знову зростають: ринок реагує на події на Близькому Сході
360ua.news
2024-11-01T18:33:18Z
Глава Нацбанку: На Заході відбувся злам у сприйнятті російських активів
УкраинФорм
2024-11-01T18:30:53Z
Долар "злетів": новий курс буде вже з 4 листопада
GlavRed
2024-11-01T18:27:54Z
Тарифи на водопостачання знову зростають: скільки доведеться віддавати
Знай
2024-11-01T18:21:46Z
Чому накопичувальна пенсійна система не працює для пенсіонерів
Знай
2024-11-01T18:09:43Z
Не викидайте гущу з кави: ось як її можна використати вдома
24tv
2024-11-01T20:06:27Z
Антарктида переживає туристичний бум
ГЛАВКОМ NET
2024-11-01T20:00:06Z
Як приготувати фриттату: ситний омлет із сиром та овочами
Политека
2024-11-01T19:49:33Z
Найбагатша людина світу дотримується правила "20 на 80": що за ним стоїть
24tv
2024-11-01T19:30:54Z
Подарунок на вихідні: найсмачніший оселедець, який можна приготувати вдома
24tv
2024-11-01T19:06:50Z
Рожевий – тільки для дівчат, а килим – збирає пил: найбільші міфи про дизайн інтер'єру
24tv
2024-11-01T18:33:09Z
П'ятизірковий готель на Кіпрі обіцяє туристам безкоштовне проживання: які умови
24tv
2024-11-01T18:30:38Z
Як правильно поливати монстеру, щоб вона росла десятиліттями
24tv
2024-11-01T17:39:44Z
Чоловік проплив у гігантському гарбузі рекордні 73 км – фото
TSN
2024-11-01T17:33:51Z
Беремо трохи фаршу і готуємо вечерю на всю сім'ю: рецепт просто ульот
GlavRed
2024-11-01T20:27:45Z
Сперматозоїди проти Ньютона: відкриття, що змінює науку
360ua.news
2024-11-01T20:12:03Z
Фанати The Witcher 3: Wild Hunt знайшли таємну сцену з унікальним геймовером
360ua.news
2024-11-01T19:21:39Z
Sony зробила приємно "старим" шанувальникам PlayStation: для тих, хто колись не встиг
Знай
2024-11-01T18:51:51Z
Як машинне навчання може допомогти нам захистити шимпанзе
Portaltele
2024-11-01T18:51:19Z
Треба мати розум генія, щоб відповісти правильно: які 3 відмінності є між малюнками
GlavRed
2024-11-01T18:27:18Z
Що найбільше садить батарею телефону: як врятувати свій смартфон
GlavRed
2024-11-01T18:18:19Z
Син засновника Kadorr Group Аднана Ківана продовжить підтримку Kyiv Post
Детектор М
2024-11-01T18:01:41Z
Плавучий "сонячний острів" генеруватиме понад 2000 МВт*год на рік: де його встановили
Фокус
2024-11-01T17:51:01Z
Тен Гаг: Здобуті з Манчестер Юнайтед два трофеї – досягнення, які я цінуватиму все своє життя
Football.ua
2024-11-01T20:31:32Z
Боксерка, яка потрапила у гендерний скандал на ОІ, з'явилась на обкладинці Vogue
24tv
2024-11-01T20:15:58Z
Стартував чемпіонат України з хокею
УкраинФорм
2024-11-01T19:49:09Z
Колишній одноклубник Миколенка став зіркою реп-кліпу: стильне відео
24tv
2024-11-01T19:36:40Z
Збірна Бразилії оголосила заявку на матчі проти Венесуели та Уругваю
Football.ua
2024-11-01T19:19:46Z
Двайт Йорк повернувся до тренерської роботи після понад півторарічної паузи
Football.ua
2024-11-01T18:49:20Z
Баскетбол: «Черкаські Мавпи» програли «Кривбасу», «Київ-Баскет» здолав «Говерлу»
УкраинФорм
2024-11-01T17:57:51Z
Санчо не допоможе Челсі у матчі проти Манчестер Юнайтед
Football.ua
2024-11-01T17:57:05Z
Артета: Арсенал хоче бути першим
Football.ua
2024-11-01T17:31:43Z
Водіям на замітку: про що свідчить незрозуміла наліпка під капотом біля фар
Хвиля
2024-11-01T20:39:51Z
Ford E-Transit отримав автономне керування від Oxa
AutoCentre
2024-11-01T20:13:47Z
В Україні виготовлено унікальний автомобіль для перевезення радіоактивних речовин
AutoCentre
2024-11-01T19:13:59Z
Новий сімейний електрокросовер Toyota розсекретили до презентації
ГЛАВКОМ NET
2024-11-01T17:21:54Z
Рестомод Ford Mustang з карбоновим кузовом оцінили у $429 тисяч
AutoCentre
2024-11-01T17:07:36Z
BMW створила особливу версію X5 Dark Flame
AutoCentre
2024-11-01T17:07:32Z
Японські партнери допомагають громадам у постачанні нової комунальної техніки
AutoCentre
2024-11-01T15:22:56Z
Конкурента BMW X4 від Audi показали на реалістичних фото
AutoCentre
2024-11-01T14:22:16Z
У США виявили покинутий автосалон із десятками машин всередині
Фокус
2024-11-01T13:57:54Z