MY.UAНовини
Народження Всесвіту: що приховує в собі таємниця Великого вибуху
Народження Всесвіту: що приховує в собі таємниця Великого вибуху

Народження Всесвіту: що приховує в собі таємниця Великого вибуху

Вчені довели, що все почалося з вибухової події мільярди років тому, але ще багато що залишається загадкою.

Люди сотні років задавалися питанням, яким чином все почалося? Тобто як саме з'явився Всесвіт? За останні 100 років учені знайшли відповідь: він з'явився внаслідок Великого вибуху. Ця теорія описує катастрофічний вибух, який стався 13,8 млрд років тому. За крихітну частку секунди спостережуваний Всесвіт збільшився з розміру приблизно бактерії до розмірів Чумацького Шляху. Ранній Всесвіт був надзвичайно гарячим і надзвичайно щільним. Але звідки вчені знають, що це сталося саме так? Про це пише Phys.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Як почався Всесвіт?

Теорія про те, що все почалося з Великого вибуху, яка виникла на початку 20 століття, не знайшла масового визнання. Але потім з'явилися докази того, що космос розширюється і що Всесвіт існує приблизно 13,8 млрд років.

У 1964 році Арно Пензіас і Роберт Вілсон виявили особливий тип випромінювання, який заповнює весь космос — реліктове випромінювання. Це свого роду залишкове світло Великого вибуху, що виникло, коли космосу було 380 000 років. Саме реліктове випромінювання допомогло з'ясувати, що на початку Всесвіт був дуже гарячим і дуже щільним.

Зараз фізики вже знають, що в найперші моменти після Великого вибуху чотири фундаментальні сили природи, які існують сьогодні, спочатку були об'єднані в одну силу. Йдеться про гравітацію, електромагнетизм, а також про сильну слабку взаємодію.

У міру розширення Всесвіту і зниження його температури відбулися зміни, відомі як фазові переходи, коли одна фундаментальна сила була розділена на чотири. За кілька мільярдних часток секунди після Великого вибуху, як показують експерименти на прискорювачах частинок, відбулося розділення електромагнітної та слабкої взаємодії. Саме тоді вся матерія у Всесвіті набула своєї маси.

Найраніший Всесвіт був заповнений дивною субстанцією — кварк-глюонною плазмою. Тобто вона складалася з кварків і глюонів. Це субатомні частинки, які відповідають за сильну взаємодію. Кварки і глюони сильно притягуються один до одного і сьогодні пов'язані разом як протони і нейтрони, які, своєю чергою, є будівельними блоками атомів. Але в гарячому і щільному ранньому Всесвіті вони існували окремо.

Кварк-глюонна плазма проіснувала недовго. Лише через кілька мільйонних часток секунди після Великого вибуху, кварки і глюони об'єдналися в протони протони і нейтрони, і в такому відео вони існують і зараз.

У міру більшого охолодження і розширення Всесвіту виник нуклеосинтез Великого вибуху. Тоді зі щільної метрії, що складалася і з протонів, і з нейтронів, виникли перші ядра атомів унаслідок термоядерного синтезу.

У вчених немає прямих доказів того, що було до розпаду електромагнітної та слабкої взаємодії і це залишається таємницею Великого вибуху.

Сингулярність Великого вибуху

Вважається, що на самому початку історії космосу існувала точка з нескінченною густиною матерії і нескінченною густиною енергії — сингулярність.

Згідно із загальною теорією відносності викривлення простору-часу породжує гравітацію. Але розрахунки вчених показали, що у Всесвіті є місця, де кривизна простору-часу стає необмеженою. Такі сингулярності знаходяться в центрах чорних дір. Саме там неможливо застосувати рівняння загальної теорії відносності.

З 1965 до 1966 року британські фізики Стівен Гокінг і Роджер Пенроуз представили теорії, які показують, що простір-час Всесвіту, що розширюється, має починатися в сингулярності в минулому, тобто в сингулярності Великого вибуху.

Простір і час з'являються в сингулярності Великого вибуху, тому точно незрозуміло, що відбувалося до Великого вибуху. Хоча з іншого боку, вважається, що ніякого "до" не існує і Великий вибух є початком відліку часу.

Квантова фізика і Великий вибух

Загальна теорія відносності не може описати весь Всесвіт, тому його субатомний рівень описує квантова теорія. На відміну від класичної фізики, де певні початкові умови мають певний результат, у квантовій фізиці існують імовірності. Це означає, що певні початкові умови у Всесвіті можуть мати кілька результатів.

У переважній більшості випадків гравітація добре описується класичною фізикою. Класичний простір-час гладкий. Але, коли кривизна стає екстремальною, поблизу сингулярності, то квантову природу гравітації не можна ігнорувати. Тут простір-час більше не гладкий, а вузлуватий.

Таким чином, поблизу сингулярності Великого вибуху структура простору-часу перестає бути гладкою. Математичні розрахунки припускають, що простір-час стає переповненим петлями і бульбашками. Це називається просторово-часовою піною.

У просторово-часовій піні причинність не застосовується, тому що в просторі-часі існують замкнуті петлі, де майбутнє події також є її минулим. Тому її результат також може бути її причиною. Імовірнісна природа квантової теорії припускає, що коли ймовірності рівномірно розподілені, всі результати однаково можливі, і зручне поняття причинності втрачається.

Тому в сингулярності Великого вибуху квантові ефекти гравітації є домінуючими, а причинність не застосовується. Час перестає бути лінійним, переходячи від минулого до майбутнього, і замість цього стає згорнутим, хаотичним і випадковим. Це означає, що запитання "чому стався Великий вибух?" не має сенсу, тому що поза причинністю подіям не потрібна причина, щоб відбутися.

Щоб зрозуміти, як працює фізика в сингулярності, такій як Великий вибух, потрібна теорія того, як гравітація поводиться відповідно до квантової теорії. На жаль, її немає.

Космічна інфляція

То як же класичний Всесвіт вирвався із просторово-часової піни? Це сталося завдяки космічній інфляції, тобто періоду прискореного розширення в ранньому Всесвіті.

Згідно зі спостереженнями, інфляція зробила Всесвіт великим і однорідним. Ба більше, інфляція забезпечила природний механізм для створення первинних нерегулярностей у щільності Всесвіту, які необхідні для формування галактик і скупчень галактик.

Як з'ясували фізики, якщо умови для інфляції виникають випадково в ділянці простору-часу, що коливається, як це може статися з просторово-часовою піною, то ця ділянка роздувається і починає відповідати класичній фізиці. Інфляція є природним наслідком хаотичних початкових умов у ранньому Всесвіті.

Спостереження астрономів за реліктовим випромінюванням припускають, що початковий імпульс інфляції є вибуховим, оскільки розширення є експоненціальним під час інфляції. Тобто це механізм руху, який можна назвати Великим вибухом.

Цей вибух насправді є періодом вибухового розширення, який фізики називають космічною інфляцією. Але що відбувалося до інфляції? Чи є це просторово-часовою сингулярністю, чи є це просторово-часовою піною? Відповідь значною мірою невідома.

Як уже писав Фокус, астрономи побачили в глибокому космосі "вовка, що гарчить". Деякі астрономічні об'єкти мають дуже незвичайну форму, яка іноді нагадує, зокрема, і хижаків, що живуть на Землі.

Теги за темою
Космос
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
Під російськомовні пісні: колишня Тараса Цимбалюка порозважалась на концерті Лободи
24tv
2026-01-07T09:27:16Z
З високим рейтингом: 2 цікаві серіали для ідеальних вихідних
24tv
2026-01-04T20:06:06Z
Звів у могилу Білоножка і Гігу: відома співачка розкрила діагноз зірок
GlavRed
2026-01-15T09:27:12Z
"Жесть якась": вагітна Аліна Гросу поскаржилася на набрану вагу
Фокус
2026-01-15T09:27:04Z
Сюрприз від Lama і неочікуваний гість на сцені: яким був концерт гурту в Києві на честь 20-річчя діяльності
TSN
2026-01-15T09:03:53Z
Надя Дорофєєва переклала хіт "Имя 505" гурту "Время и Стекло" українською: як тепер звучить пісня
TSN
2026-01-15T08:33:26Z
Інтрига зростає: у мережі з'явилися перші кадри з нового сезону "Бріджертонів"
24tv
2026-01-15T08:27:22Z
Зрадниця Лоліта розповіла про горе – кого вона втратила
GlavRed
2026-01-15T08:27:22Z
Вдова Віталія Білоножко висловилася про діагноз чоловіка та його останні дні перед смертю
TSN
2026-01-15T08:21:30Z
Як безпечно пересуватися в умовах ожеледиці: поради травматолога
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:33:53Z
Помилка, яка може коштувати життя: де не можна ставити генератор
24tv
2026-01-15T08:51:02Z
Лікарі вважають, що ШІ має місце в охороні здоров'я, але не як чат-бот
InternetUA
2026-01-15T07:45:21Z
Відсипання на вихідних може нашкодити здоров’ю
TSN
2026-01-15T07:21:36Z
Підліток з Каліфорнії зробив ChatGPT «наркорадником» і помер від передозування
InternetUA
2026-01-15T05:54:52Z
Високий тиск більше не турбуватиме: проста зміна в раціоні, що працює краще, ніж ліки
TSN
2026-01-15T04:51:43Z
Паління збільшує ризик переохолодження: у МОЗ розповіли українцям, як поводитися у сильні морози
Знай
2026-01-15T03:51:00Z
Як уникнути переохолодження вдома. Корисні поради від лікарки
ГЛАВКОМ NET
2026-01-14T18:21:48Z
В Україні контролюватимуть націнки на ліки та штрафуватимуть порушників
5 UA
2026-01-14T17:33:30Z
На Харківщині директорку підприємства підозрюють у розтраті 414 тисяч гривень
Мій Харків
2026-01-15T09:39:44Z
ДБР затримала на Буковині митника, який брав хабарів за незаконне ввезення смартфонів Apple
Известия Киев
2026-01-15T09:36:37Z
В Ізмаїлі чоловік з викруткою напав на співробітника ТЦК
Комсомольская правда
2026-01-15T08:57:10Z
"Шахед", що летів на Львів, збила мобільна вогнева група на околицях міста
24tv
2026-01-15T08:51:54Z
У Львові - вибух: дрон РФ завдав удару по символічному місцю
GlavRed
2026-01-15T08:46:12Z
Влучання дрона у 15-поверхівку в Солом’янському районі: поліція показала наслідки
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T08:45:53Z
"Був гучний вибух": прибиральниця зі Львова описала приліт "Шахеда" біля Бандери
TSN
2026-01-15T08:33:45Z
Жахлива ДТП на Хмельниччині: загинули батько та дитина
TSN
2026-01-15T08:21:50Z
У Славутичі через вибух газового балона у багатоповерхівці постраждало двоє людей
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T07:42:47Z
50 стародавніх імен, яким понад 100 років: ви могли їх не чути
24tv
2026-01-15T09:39:37Z
Олександр Терен наїхав на Клопотенка через доставку їжі: шеф-кухар відреагував
24tv
2026-01-15T09:33:35Z
«Опора» розпочала набір до Академії виборчої доброчесності
Детектор М
2026-01-15T09:33:14Z
Німеччина відправляє військових до Гренландії
iPress
2026-01-15T09:33:08Z
300 знаків Пі як ритм репу: київський школяр встановив незвичний рекорд
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:30:16Z
Під час атаки на Львів пошкоджено вітражі храму Ольги та Єлизавети
Комсомольская правда
2026-01-15T09:21:31Z
Загроза всій країні: чим небезпечний новий дрон-камікадзе РФ "Герань-5" і чи можна з ним боротися
Фокус
2026-01-15T09:15:29Z
16 січня — яке церковне свято, з чим звертатися цього дня у молитвах
TSN
2026-01-15T09:06:17Z
Привітання з Днем народження чоловікові - красиві картинки, проза і вірші
GlavRed
2026-01-15T09:06:03Z
Морози посилюються: яка погода буде сьогодні в Харкові
GlavRed
2026-01-15T09:36:55Z
ТЦК посилили мобілізацію в деяких містах України: що загрожує ухилянтам
Знай
2026-01-15T09:36:28Z
Перші поверхи історії: з яких будівель починалися Чернівці
24tv
2026-01-15T09:36:01Z
Мер Львова відповів, чи був це цілеспрямований удар саме по пам'ятнику Бандері
24tv
2026-01-15T09:30:36Z
Графіки відключення світла в Житомирській області на 16 січня: українців попередили про довготривалі знеструмлення
Политека
2026-01-15T09:30:32Z
Трагедія на Оболоні: серце працівника "Київтеплоенерго" зупинилося під час надскладної роботи
Khreschatyk
2026-01-15T09:27:43Z
"АТЕШ" розвідав ключовий об'єкт радіоелектронної розвідки ФСБ у Криму
5 UA
2026-01-15T09:18:48Z
Питання, чи дякувати їй, чи сварити, – Садовий зателефонував безстрашній комунальниці зі Львова
24tv
2026-01-15T09:15:47Z
Ворог просунувся у двох областях — DeepState
TSN
2026-01-15T09:03:23Z
Атака на енергетику Польщі. Уряд не виключає саботаж Росії
Лига
2026-01-15T09:39:09Z
Росія висилає британського дипломата, якого звинуватила у шпигунстві
Европейская правда
2026-01-15T09:39:06Z
Що потрібно зробити, щоб подолати корупцію
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:36:16Z
Guardian пояснив, що об’єднує Україну, Гренландію і Венесуелу
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:36:00Z
Де служить Єрмак: у Міноборони відповіли на запит нардепа Железняка
5 UA
2026-01-15T09:33:43Z
Референдум щодо мирного плану: у Раді пояснили, чи можливо це
TSN
2026-01-15T09:33:42Z
Росія використовує GPS-спуфінг, аби приховати «тіньовий флот»
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:33:40Z
ЗМІ: США переміщують авіаносну ударну групу до Близького Сходу на тлі напруженості в Ірані
Европейская правда
2026-01-15T09:33:24Z
США перекидають авіаносець на Близький Схід: Вашингтон посилає сигнал Ірану
TSN
2026-01-15T09:33:06Z
Уряд схвалив нову методику розрахунку адмінзбору
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:18:09Z
Такого ще не було: українцям сказали про кризову ситуацію в енергетиці
GlavRed
2026-01-15T09:06:59Z
Падіння на мільйони: що відбувається з ІТ-експортом України та чи є це сигналом тривоги для економіки
24tv
2026-01-15T09:03:43Z
Ціна на валюту росте попри офіційний курс: скільки коштує долар в обмінниках
24tv
2026-01-15T08:57:52Z
Нацбанк помʼякшив валютні обмеження для бізнесу: що змінилось
TSN
2026-01-15T08:51:56Z
Пенсіонерам більше не доведеться платити: який податок скасували
Знай
2026-01-15T08:36:39Z
ЄС посилив обмеження на експорт російської нафти
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T08:30:16Z
Спадщина з "сюрпризом": які борги можуть перейти спадкоємцям і як їх стягують
24tv
2026-01-15T08:09:56Z
Гучна інвестиційна обіцянка: США близькі до великої угоди з азійським союзником
24tv
2026-01-15T08:09:19Z
Перший погляд на Siri 2.0? В Gemini з'явився режим "Персональний інтелект", де ШІ знає про вас усе
ITC
2026-01-15T09:33:50Z
Користувачі iPhone ігнорують iOS 26 та залишаються на iOS 18
InternetUA
2026-01-15T09:33:12Z
AI‑агенти в браузері: чому автономний шопінг легко зламати
InternetUA
2026-01-15T09:18:08Z
40 тисяч років ізоляції: знайдена у Гібралтарі печера могла бути домом останніх неандертальців
24tv
2026-01-15T09:15:33Z
Компанія Маска остаточно заборонила чат-боту Grok «роздягати» людей
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:06:13Z
Під льодами Антарктиди похований стародавній гігант: на нього вказали загадкові рожеві камені
Фокус
2026-01-15T08:57:18Z
Парадокс Марса вирішено: як вода залишалася теплою, коли Червона планета вже замерзла
Фокус
2026-01-15T08:51:48Z
Тривожні сигнали з Антарктики: найбільший айсберг світу може розпастись найближчими днями
Знай
2026-01-15T08:51:45Z
Земля під Туреччиною просідає — вчені пояснили, що відбувається
TSN
2026-01-15T08:33:13Z
Геніальний омлет у лаваші: чудове рішення для сніданку або перекусу
24tv
2026-01-15T09:27:32Z
Коли дороги вкриті сіллю та сльотами: як безпечно почистити зимове взуття
Знай
2026-01-15T09:21:47Z
Мальовничий острів продається всього за 50 тисяч фунтів, але є цікавий нюанс
24tv
2026-01-15T09:21:44Z
Як засолити сало, щоб воно тануло в роті: три найважливіші кроки для незабутнього смаку
TSN
2026-01-15T09:21:08Z
Вартувало кожного центу, – українка розповіла про ціни на відпочинок на Мадейрі
24tv
2026-01-15T09:15:16Z
Китайський гороскоп на завтра 16 січня: Бикам - тривога, Тиграм - проблеми
GlavRed
2026-01-15T09:06:06Z
Час повірити в себе: астрологи назвали знаки зодіаку, яким бракує впевненості
24tv
2026-01-15T08:45:12Z
Чим замаскувати жовті плями на стелі: це дуже просто
24tv
2026-01-15T08:42:28Z
Психологічний тест «Протягнута долоня» розповість про ваші бажання та прагнення
TSN
2026-01-15T08:21:33Z
Колос підсилив воротарську позицію ексгравцем Шахтаря
Football.ua
2026-01-15T09:39:47Z
Гарначо оцінив шанси Челсі на вихід у фінал Кубка ліги
Football.ua
2026-01-15T09:36:44Z
"Не може бути жодних сумнівів": чому насправді Ф'юрі повертається на ринг
24tv
2026-01-15T09:30:44Z
Англійський клуб хоче позбутися лідера збірної України: було прийнято радикальне рішення
24tv
2026-01-15T09:30:05Z
Визначилися фіналісти Кубка африканських націй з футболу
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:21:57Z
Сімеоне після мінімальної перемоги Атлетіко в Кубку Іспанії: Команді бракує реалізації
Football.ua
2026-01-15T09:12:50Z
Фергюсон схвалив повернення Карріка на тренерський місток Манчестер Юнайтед
Football.ua
2026-01-15T08:54:39Z
Australian Open. Відбулося жеребкування основної сітки турніру серії Grand Slam
УкраинФорм
2026-01-15T08:36:55Z
Болонья завершує перехід захисника Бранна
Football.ua
2026-01-15T08:24:30Z
Honda створила недорогий інноваційний дім на колесах для родини
Фокус
2026-01-15T09:30:32Z
Тягач FAW на рідкому водні показав запас ходу 1000 км
AutoCentre
2026-01-15T09:18:08Z
Ринок вживаних авто. Оприлюднено десять найпопулярніших моделей
ГЛАВКОМ NET
2026-01-15T09:12:07Z
Mercedes-Benz відкриває зарядні центри для електромобілів з роз’ємами NACS
AutoGeek
2026-01-15T09:03:17Z
Рестомод Shelby з 700-сильним двигуном оцінили в $339 000
AutoCentre
2026-01-15T09:00:52Z
Kia представила стильний гібридний універсал
AutoGeek
2026-01-15T08:21:06Z
Mazda запускає у продаж в Європі кросовер, побудований на китайській платформі
ЗаРулем
2026-01-15T08:09:08Z
Спорткар, кросовер і пікап: американці обрали найкращі авто року
Фокус
2026-01-15T07:45:36Z
Менш ніж через три роки: гібридний кросовер Dodge Hornet відправили на пенсію
AutoGeek
2026-01-15T07:30:56Z