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
Врач назвала среднюю продолжительность жизни мужчин в Украине: статистика впечатляет
TSN
2025-07-14T22:15:17Z
Как вода с медом с утра повлияет на здоровье: вы удивитесь
TSN
2025-07-20T09:09:20Z
В Японии разрешили выращивать человеческие эмбрионы из стволовых клеток
Новости Украины
2025-07-26T15:48:09Z
Как распознать «тихий» инфаркт
UAToday
2025-07-26T16:51:32Z
Нужно скашивать ботву картофеля: что об этом говорят опытные огородники
TSN
2025-07-26T15:18:19Z
Таблетки с наценкой: Нацполиция взялась за вероятное завышение цен в аптеках
Хвиля
2025-07-26T13:30:09Z
Лишь два стакана в день этого сока нормализует высокое артериальное давление
Comments UA
2025-07-23T17:06:12Z
Как заставить помидоры покраснеть: действенные способы
Gazeta UA
2025-07-21T15:33:32Z
Как вывести жирное пятно - простые и действенные способы
Gazeta UA
2025-07-13T20:22:13Z
Родился в Донецке, но стал путинистом: умер известный режиссер, снявший фильм "Мастер и Маргарита"
Telegraf
2025-07-17T10:18:58Z
Анджелина Джоли после громкого развода закрутила роман с бывшим любовником: кто он — СМИ
TSN
2025-07-26T15:18:52Z
Лорак в том числе: из азербайджанского фестиваля выгнали российских артистов
GlavRed
2025-07-17T10:21:54Z
"Главная ведьма Украины" рассказала, как занималась любовью со священником из Лавры
Фокус
2025-07-15T11:00:40Z
Норман Ридус отправляется в Испанию в трейлере третьего сезона сериала "Ходячие мертвецы: Дэрил Диксон"
GameMag
2025-07-26T15:06:50Z
Иво Бобул породнился с семьей Ротару и раскрыл, как это произошло
TSN
2025-07-26T12:06:06Z
Нельзя: Тодоренко снова не смотрела за детьми и нарвалась на жесткий отказ в РФ
GlavRed
2025-07-17T14:27:51Z
Известного украинского певца нагло ограбили в Италии: "Разбили стекло и украли все"
TSN
2025-07-13T16:45:12Z
Илона Гвоздева из "Тацы со звездами" неожиданно остановила свой развод: что решил суд и почему она молчит
Знай
2025-07-15T18:52:13Z
Что в сексе больше нравится мужчинам: честно, без мифов и стереотипов
Comments UA
2025-07-17T20:39:30Z
Гороскоп на 27 июля 2025 года по картам Таро для всех знаков зодиака
UAToday
2025-07-26T16:51:34Z
10 вещей, которые никогда не понадобятся в поездках: советы, которые помогут собрать чемодан
Знай
2025-07-26T15:21:26Z
Гороскоп на сегодня 25 июля: сопротивление Тельцов, уязвимость Раков и разочарование Рыб
Знай
2025-07-25T01:45:56Z
Легкий и освежающий: салат с тунцом, который идеально подходит для жаркого дня
Telegraf
2025-07-26T18:09:05Z
Эти пироги тают во рту: понравятся даже гурманам, а готовятся проще простого
Telegraf
2025-07-26T16:31:50Z
Въезд в США обрастает налогом в $250: как новый сбор усложнит въезд иностранцам
UAToday
2025-07-22T16:06:01Z
С хрустящей корочкой и мягкая внутри: хитрость кулинаров, которая поможет идеально пожарить картошку
Gazeta UA
2025-07-20T09:30:22Z
Суп из баклажанов: рецепт питательного первого блюда
Telegraf
2025-07-26T15:03:09Z
Публичная пощечина Макрону и другие выходки: СМИ выяснили, что взбесило первую леди Франции
Telegraf
2025-07-17T14:51:07Z
Сербия назвала условие поддержки санкций ЕС против России
Корреспондент
2025-07-25T12:33:17Z
В кортеже Путина заметили скорую: пошли нехорошие слухи. ВИДЕО
Новости Украины
2025-07-16T18:57:01Z
Первое заявление Свириденко в должности премьер-министра Украины
Comments UA
2025-07-17T11:36:47Z
Силовое задержание и "бусификация": чего категорически не могут делать ТЦК
Знай
2025-07-26T19:30:33Z
Трамп о ХАМАС: Они хотят умереть
ZN UA
2025-07-26T18:41:50Z
Завтра правительство Шмыгаля представит важные решения для украинцев
TSN
2025-07-13T20:36:33Z
Украина получила неожиданного союзника в Белом доме: на Западе озвучили детали
Comments UA
2025-07-15T13:04:10Z
Украину сотрясли акции протеста
Корреспондент
2025-07-22T20:15:02Z
Индексация будет одинаковой для всех, независимо от профессии, - Екатерина Котенкова
Знай
2025-07-17T02:18:54Z
Это единственный мост в Украине, который поворачивается: где он находится и как называется
Telegraf
2025-07-16T19:07:22Z
Польша требует от МОН переписать учебники истории Украины: что произошло
Фокус
2025-07-17T14:30:53Z
В ТЦК Полтавщины заявили о побеге мобилизованных
Корреспондент
2025-07-26T13:45:23Z
Турция испытала сверхмощную авиабомбу
Корреспондент
2025-07-26T18:52:03Z
Европа закрывает двери: мигрантам больше не рады — что ждет украинцев
Знай
2025-07-26T18:12:20Z
За чем нельзя наблюдать 17 июля и что нужно отдать сегодня: приметы и запреты на Марины
Знай
2025-07-17T02:03:23Z
В жизнь ворвутся проблемы и потеряете счастье: что нельзя делать 17 июля, приметы
GlavRed
2025-07-16T14:28:42Z
Украинских школьников за границей ждет дискриминация: учителя протестуют против новых правил МОН
Знай
2025-07-20T09:21:24Z
Даже не убегал: новые подробности двойного расстрела на черниговском полигоне
TSN
2025-07-17T15:36:58Z
В Украине продолжают исчезать дети: что произошло на Житомирщине
Comments UA
2025-07-16T19:21:42Z
Полиция нашла женщину, которая в метро Киева кричала пророссийские лозунги
Корреспондент
2025-07-19T11:54:06Z
Пограничники задержали 10 мужчин, которые платили криптовалютой за побег в Молдову
Новости Украины
2025-07-17T13:09:34Z
В Сумской области мужчина пригласил 17-летнюю девушку на свидание, изнасиловал ее и убил
Новости Украины
2025-07-26T19:03:47Z
Люди сгорели в салоне авто в Николаеве: что известно?
Новости Украины
2025-07-26T17:30:37Z
Россияне сообщают о взрывах в Подмосковье
Корреспондент
2025-07-18T03:45:47Z
Российский FPV-дрон атаковал автомобиль главного раввина Херсона
ZN UA
2025-07-17T22:39:39Z
Под Москвой прогремели взрывы - аэропорты РФ остановили рейсы
Gazeta UA
2025-07-17T04:39:15Z
Двух подростков-партизан посмертно наградили
Корреспондент
2025-07-19T14:21:35Z
Покровское направление снова под массированными штурмами россиян
Новости Украины
2025-07-17T14:39:03Z
Гороскоп на 17 июля для всех знаков Зодиака: у кого будут проблемы с финансами
Comments UA
2025-07-16T17:51:09Z
Россияне убили пятерых жителей Константиновки
Корреспондент
2025-07-19T06:33:37Z
Гороскоп на 27 июля: день обещает быть продуктивным
Новости Украины
2025-07-26T19:30:32Z
Где решается судьба летней кампании РФ: в ВСУ сделали заявление
Comments UA
2025-07-26T19:30:18Z
В ВСУ заявили о восстановлении позиций в Запорожье
Корреспондент
2025-07-19T17:09:12Z
В сердце Украины заметили пушистых "гостей": они способны нападать на людей
Telegraf
2025-07-15T22:31:21Z
Партизаны взорвали важный железнодорожный маршрут оккупантов под Тулой
Корреспондент
2025-07-20T09:39:39Z
Надя Дорофеева показала фото с Усиком после блестящего боя и поделилась впечатлениями от встречи
TSN
2025-07-20T09:09:19Z
Полюбил вас всех как родных: Лукас Васкес растрогал на церемонии прощания
Корреспондент
2025-07-17T14:30:50Z
Погиб легендарный экстремал. ВИДЕО
Новости Украины
2025-07-17T22:51:29Z
Усик сделал символический жест перед реваншем с Дюбуа
Telegraf
2025-07-17T13:27:42Z
Востребованность Дьекереша доказана Арсеналом: игрок уже в АПЛ
Корреспондент
2025-07-26T18:55:45Z
В Киеве впервые состоялся ветеранский турнир по парахоккею – фоторепортаж
Апостроф
2025-07-26T18:51:22Z
На этапе Бриллиантовой лиги в Лондоне украинка Левченко не выступит
Корреспондент
2025-07-18T19:54:57Z
Голкипер донецкого Шахтера стал интересен Сандерленду, вошедшему в АПЛ
Корреспондент
2025-07-26T17:16:31Z
Тренер Дюбуа признался, какой момент в исполнении Усика стал неожиданным
Корреспондент
2025-07-26T17:15:04Z
Сметанина назначена и.о. генерального директора Укроборонпрома
Корреспондент
2025-07-22T19:18:36Z
Блокируют за "нетипичную активность": клиентам Ощадбанка массово замораживают карты
Знай
2025-07-16T12:37:23Z
Лукашенко распорядился штрафовать магазины за отсутствие картофеля
Корреспондент
2025-07-19T00:24:57Z
Украина с начала года получила 527 млн грн от аренды земель
Корреспондент
2025-07-17T14:18:49Z
Блэкауты и отключения: эксперт объяснил, чего ждать до конца лета
Знай
2025-07-26T19:12:41Z
Осталось меньше недели: в Ощадбанке вводят глобальные штрафы для клиентов
Знай
2025-07-26T17:07:56Z
"Успешно релоцировано в Германию": появились кадры взлета самолета, который заметили над Киевом
Фокус
2025-07-16T23:21:01Z
Доплаты к пенсии: на какую сумму могут рассчитывать пенсионеры в 70 лет
Знай
2025-07-16T18:07:28Z
Из-за новых налогов для добытчиков без работы могут остаться десятки тысяч человек – глава Федерации
Апостроф
2025-07-16T15:57:45Z
Почему вода в океане солёная, а в озёрах и реках - нет: ответ вас может удивить
UAToday
2025-07-26T16:51:54Z
Землю снова атаковала магнитная буря красного уровня: сколько будет длиться шторм
Апостроф
2025-07-17T15:51:55Z
Новый рекорд производительности солнечных панелей Японии вызывал странный эффект: что случилось
Фокус
2025-07-17T15:51:42Z
Вы удивитесь, насколько это просто: как увеличить время автономной работы любого iPhone - простой трюк
Знай
2025-07-26T18:51:11Z
Google представил ИИ-инструмент, который может расшифровывать древние тексты
UAToday
2025-07-26T16:51:59Z
Опубликованы фотографии портативной игровой ретро-консоли без стиков XU20 V32
Знай
2025-07-26T16:51:20Z
Ученые нашли новый вид динозавра, который мог щебетать и свистеть, как птица
TSN
2025-07-26T15:18:09Z
Arianespace вывела на орбиту пять спутников
Корреспондент
2025-07-26T15:09:26Z
Погребенные под песком: древние гавайские петроглифы внезапно появились на берегу Оаху
Фокус
2025-07-26T14:12:48Z
На разгадку есть15 с. Попробуйте найти в головоломке странное авто
Gazeta UA
2025-07-26T07:36:54Z
В Украине распространяется новая опасная афера: автовладельцы под угрозой
Знай
2025-07-26T02:51:44Z
Renault обновила сверхбюджетный микровэн Triber
Корреспондент
2025-07-25T19:06:04Z
Китайские компании удвоили долю на европейском автомобильном рынке
Корреспондент
2025-07-25T17:27:31Z
Kia раскрыла детали модульного электрического грузовика PV5
Корреспондент
2025-07-25T17:24:28Z
Электромобиль Zeekr получил идеальную версию для украинских условий
Фокус
2025-07-25T15:57:19Z
В интернете показали редкий и малоизвестный спортбайк Citroen 80-х
Фокус
2025-07-25T15:00:33Z
Эти привычки вождения могут увеличить расход топлива до 40%
Знай
2025-07-25T09:51:54Z
В Украине упал спрос на бензиновые автомобили
Корреспондент
2025-07-25T09:33:51Z