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
Вуди Аллен попал в базу Миротворца
Корреспондент
2025-08-25T20:30:10Z
Украина осудила участие Вуди Аллена в Московской неделе кино
Корреспондент
2025-08-25T11:51:35Z
Елена Тополя призналась, от чего в отношениях с мужем у нее "рвет крышу"
GlavRed
2025-09-01T23:27:28Z
Бывший украинский президент заговорил о настоящей любви
Comments UA
2025-09-01T20:15:36Z
Каменских ответила популярному ювелирному бренду, который разорвал с ней сотрудничество из-за ее позиции
TSN
2025-09-01T19:15:11Z
Первый взгляд на Леди Гагу во втором сезоне сериала "Уэнсдей"
GameMag
2025-09-01T18:21:46Z
Они на месте: В Metal Gear Solid Delta: Snake Eater заметили знаменитые постеры с моделями из оригинальной игры
GameMag
2025-09-01T18:21:25Z
Яна Глущенко вместе с мужем восхитили фотографией с сыном-второклассником
TSN
2025-09-01T17:06:31Z
Мировая премьера фильма Роднянского и Алферова "Заметки настоящего преступника" состоится на Венецианском кинофестивале
Telegraf
2025-09-01T16:51:09Z
Американская компания Keurig Dr Pepper приобретет производителя кофе Jacobs
Корреспондент
2025-08-25T18:30:10Z
Доплаты к пенсии: кто может получить и как оформить
Знай
2025-08-23T07:07:08Z
Курс валют на выходные, 23-24 августа: сколько стоят доллар, евро и злотый
TSN
2025-08-23T04:21:41Z
РФ планирует увеличить производство "шахедов" до 6000 единиц в месяц - CNN
Корреспондент
2025-08-23T19:03:00Z
Санкции обрушили российскую металлургию: предприятия несут миллиардные убытки
Хвиля
2025-09-02T04:45:23Z
Санкции ЕС закрыли нефть СА и Ирака для Nayara Energy
Корреспондент
2025-09-02T04:30:12Z
Курс валют в Украине 23 августа 2025: сколько стоит доллар и евро
VGorode
2025-08-23T08:33:37Z
Пенсионеры останутся без выплат: банки усилили контроль за пенсионными картами
Знай
2025-09-02T04:06:29Z
Можно ли есть овощи и фрукты с прифронтовых территорий: ответ эколога
Знай
2025-09-02T03:51:55Z
Лидер КНР обратился к Украине в День Независимости
Корреспондент
2025-08-24T10:27:23Z
Лукашенко решил передать власть: СМИ пишут о резком ухудшении его здоровья
UAToday
2025-08-23T18:06:21Z
Зеленский ответил Вэнсу по поводу "уступок" России
Корреспондент
2025-08-25T13:33:00Z
Президент ответил на запрет на удары вглубь РФ
Корреспондент
2025-08-24T15:00:09Z
В оконание войны не надейтесь: правительство закладывает пессимистические варианты
Знай
2025-09-02T04:36:42Z
Зачем Кремль вновь «засветил» Януковича: в США объяснили замысел Путина
Comments UA
2025-09-02T04:36:39Z
Антирекордная атака Путина: в Воздушных силах указали на неожиданную особенность обстрела
Comments UA
2025-08-21T09:57:21Z
Трамп сегодня сделает заявление в Овальном кабинете
Корреспондент
2025-08-22T09:21:21Z
Путин собрал тайное совещание после попытки запуска Буревестника - СМИ
Корреспондент
2025-08-24T12:39:13Z
Самолет с российскими туристами экстренно сел в Таллинне из-за атаки украинских дронов
Европейская правда
2025-08-24T18:00:06Z
В Виннице толпа "отбивала" мужчину, который был в розыске ТЦК: что произошло
UAToday
2025-08-23T10:03:44Z
Сумы почти сутки под атакой РФ: бушуют пожары
Корреспондент
2025-08-25T04:03:21Z
Каджики приближается: Вьетнам эвакуирует более полумиллиона человек
Корреспондент
2025-08-24T23:48:56Z
Атака дронов на Белую Церковь: один человек погиб, в городе вспыхнул пожар
Фокус
2025-09-02T04:45:36Z
Показали страшные последствия смертельной атаки на Белую Церковь
Gazeta UA
2025-09-02T04:45:07Z
В России атакован стратегический морской порт
Корреспондент
2025-08-24T06:30:00Z
На Волыни люди напали с камнями на служебный автомобиль ТЦК
Корреспондент
2025-08-19T18:06:56Z
В Судане в результате оползня погибли по меньшей мере 1000 человек
Лига
2025-09-02T04:09:50Z
Военнослужащим, которые воюют на фронте, стали приходить штрафы: местами размер санкций превышает 50 тысяч
UAToday
2025-08-23T17:06:23Z
Место силы и веры. Где в Украине находится украинский Иерусалим
Telegraf
2025-08-22T23:30:45Z
Почему сегодняшний день несчастливый: приметы в народный праздник 24 августа
UAToday
2025-08-24T05:03:15Z
Как украинцы относятся к ТЦК - опрос
UAToday
2025-08-25T15:39:48Z
Выплаты для ВПЛ в Днепропетровской области: кому посчастливится получить деньги
Политека
2025-09-02T04:30:40Z
Польша приняла важное решение по украинскому языку: что изменилось для школьников с 1 сентября
Хвиля
2025-09-02T04:21:47Z
Какой завтра, 22 августа, праздник — все об этом дне, какой церковный праздник, что нельзя делать
TSN
2025-08-21T06:03:54Z
Добровольный пенсионный взнос: можно ли уплатить самостоятельно
ZN UA
2025-09-02T03:42:08Z
Церковный праздник 2 сентября: главные запреты этого дня
Comments UA
2025-09-02T03:33:48Z
Диетологи раскрыли неожиданную пользу чернослива для организма, но есть важный нюанс
UAToday
2025-08-23T12:06:50Z
Эти «сеточки» на теле сигнализируют о болезнях
Comments UA
2025-08-22T15:57:59Z
В Украине снова свирепствует коронавирус: какие симптомы новых подвидов и будет ли карантин
TSN
2025-08-22T18:36:18Z
Почему нельзя разбивать яйца ножом: даже опытные хозяйки об этом не знают
UAToday
2025-08-23T14:03:10Z
Поможет 5-секундная процедура: как вывести запах плесени из стиральной машины
Gazeta UA
2025-09-02T02:21:56Z
Ешь красиво: семь завтраков для сияния, энергии и настроения
Gazeta UA
2025-09-02T01:21:43Z
Соблазнительная закуска выявила опасную болезнь: как чипсы помогли вовремя диагностировать рак
TSN
2025-09-01T17:06:54Z
Какие лекарства нельзя запивать молоком: ТОП препаратов
Comments UA
2025-09-01T16:33:42Z
Этот симптом сигнализирует о скрытой болезни
Comments UA
2025-09-01T15:33:49Z
Штрафы на АЗС: за какие нарушения придется немало заплатить или даже лишиться прав
Знай
2025-09-02T02:51:28Z
Audi случайно слила в сеть концепт нового купе
Корреспондент
2025-09-01T19:06:10Z
Штраф даже за минутную остановку: водителям напомнили о "коварном" правиле ПДД
Знай
2025-09-01T18:51:40Z
Toyota установила рекорд продаж
Корреспондент
2025-09-01T18:03:56Z
В каких случаях можно не платить штраф за превышение скорости: объяснение юристов
TSN
2025-09-01T14:51:56Z
Дешевле VW ID.4: доступный электрокроссовер Volkswagen показали до презентации
Фокус
2025-09-01T14:21:39Z
Водителям нужно готовиться к еще одному штрафу: за что может оштрафовать полиция
Comments UA
2025-09-01T13:42:34Z
Prius на минималках: презентован гибрид Toyota за $16900 с расходом 2,8 л/100 км
Фокус
2025-09-01T13:36:29Z
Нечастые гости на СТО: профессиональный механик назвал самые надежные недорогие авто с пробегом
Фокус
2025-09-01T12:30:23Z
Осень уже близко: синоптик назвал точную дату, когда погода изменится в Украине
Telegraf
2025-08-22T17:57:17Z
В Карпатах выпал снег в августе
Корреспондент
2025-08-24T09:09:50Z
Атака на Краматорск: погибли двое полицейских из Ивано-Франковска
Корреспондент
2025-08-23T18:42:47Z
Тревожная ночь: вражеские Шахеды атаковали Сумы
Корреспондент
2025-08-24T01:36:11Z
Как украинские ракетчики должны готовиться к перемирию — Сергей "Флеш"
ZN UA
2025-09-02T04:12:37Z
Партизаны ударили по логистике россиян возле Дебальцево
ZN UA
2025-09-02T03:48:38Z
Гороскоп на воскресенье 24 августа 2025 года
UAToday
2025-08-23T17:03:57Z
В районе Доброполья россияне в окружении - ВСУ
Корреспондент
2025-08-24T11:51:58Z
ВСУ сорвали попытку наступления россиян на Донбассе
Корреспондент
2025-08-23T18:06:25Z
Посадите этот неприхотливый многолетник осенью — и уже в апреле будете любоваться пышным цветением
TSN
2025-09-02T04:48:37Z
Українська соя в портах продовжує дорожчати
AgroNews
2025-09-02T04:00:12Z
Никогда не пользуйтесь, если эта вещь не ваша: можете перетянуть на себя чужую судьбу
Telegraf
2025-09-02T00:06:37Z
Вместе навсегда: каким отношениям никогда не "светит" развод
Gazeta UA
2025-09-01T21:42:36Z
День ангела 2 сентября: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2025-09-01T21:21:47Z
Какой язык выстрелит в 2026? Турецкий, испанский или китайский – начинайте учить
Знай
2025-09-01T16:21:40Z
В них сильнейшая интуиция: никогда не игнорируйте советы, которые вы получаете от людей, рожденных в эти даты
TSN
2025-09-01T16:21:37Z
Телефон, который приносит деньги и любовь: какие цифры в номере обладают магической силой
Знай
2025-09-01T15:51:31Z
Не сжигали: что наши дедушки делали с ботвой, которая осталась после томатов или картофеля
TSN
2025-09-01T15:33:30Z
Конец эпохи ветряных турбин: что такое Hercules, производящий 5000 кВтч в домашних условиях
Фокус
2025-08-21T09:57:46Z
Без "Резерв+" в смартфоне: может ли военнообязанный получить штраф
ZN UA
2025-09-02T01:03:05Z
Нашли странного динозавра с метровыми шипами на шее
Gazeta UA
2025-09-01T22:42:18Z
Инсайдер: Готовьтесь к тому, что Xbox 5 будет заметно дороже PlayStation 6 — Microsoft готовит мощный гибрид консоли и ПК
GameMag
2025-09-01T21:45:43Z
Kojima Productions исполняется 10 лет — создатель Death Stranding Хидео Кодзима готов рассказать о новых проектах студии
GameMag
2025-09-01T21:45:30Z
Разработчики Resident Evil Requiem приготовили для любителей хорроров самое головокружительное приключение
GameMag
2025-09-01T21:39:07Z
Apple требует от поставщиков роботизации производства - СМИ
Корреспондент
2025-09-01T18:54:59Z
Актеры озвучки подтвердили разработку Injustice 3
GameMag
2025-09-01T18:21:05Z
Пользователей iPhone призывают срочно обновить WhatsApp: что произошло
TSN
2025-09-01T15:33:31Z
Владислав Ванат может открыть для себя страницу европейского футбола
Корреспондент
2025-08-24T14:27:41Z
Дочь функционера ФБУ выиграла чемпионат Европы в составе сборной Испании
Корреспондент
2025-08-24T00:00:57Z
Где будет Зинченко: возникает вопрос к Артете, который не берет его играть
Корреспондент
2025-08-23T16:18:54Z
Ибеабучи триумфально вернулся на ринг и бросил вызов Усику
Корреспондент
2025-08-24T08:12:20Z
Бавария подписала игрока, ставшего интернет-сенсацией
Корреспондент
2025-09-02T04:45:17Z
Кевин переходит из Шахтера в клуб АПЛ
Корреспондент
2025-09-02T04:36:51Z
Шахтер планирует трансфер 18-летнего нападающего из Бразилии
Корреспондент
2025-08-23T18:48:02Z
Украинские гребчихи стали чемпионами мира
Корреспондент
2025-08-23T13:51:10Z
Свитолина раскрыла причины отказа от участия в миксте на US Open-2025
Корреспондент
2025-08-23T11:27:39Z