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
Менше ніж у половині кімнат Лувру було відеоспостереження у 2024 році – звіт
ГЛАВКОМ NET
2025-11-07T02:00:39Z
Міс Всесвіт-2025: учасниця достроково покинула конкурс
GlavRed
2025-11-07T00:27:54Z
Знайшов дружині заміну: Роман Сасанчин "засвітив" обличчя нової дівчини
GlavRed
2025-11-06T23:27:52Z
Уперше в історії участі: українка стала Віцеміс Земля-2025
GlavRed
2025-11-06T22:27:30Z
"По чарочці": Остап Ступка висловився про свій алкоголізм
GlavRed
2025-11-06T20:27:50Z
Жінка-цукерочка: який зараз вигляд має вдова Миколи Мозгового
GlavRed
2025-11-06T20:27:05Z
Камалія попрощалася з донькою: що сталося
GlavRed
2025-11-06T19:27:01Z
Євробачення: Канада може стати новим учасником пісенного конкурсу
УкраинФорм
2025-11-06T19:21:32Z
MELOVIN розкрив шокуючу суму, яку вклав у створення свого нового альбому
GlavRed
2025-11-06T18:28:09Z
У Швеції через невідомі дрони призупинили роботу аеропорту: що відомо
InternetUA
2025-11-07T02:03:51Z
Акціонери Tesla схвалили премію для Маска у $1 трлн
ZN UA
2025-11-07T01:57:42Z
Волгоградський НПЗ призупинив роботу через атаку дронів – Reuters
ГЛАВКОМ NET
2025-11-07T01:48:34Z
Виплати при виході на пенсію: хто може отримати
Знай
2025-11-07T00:33:37Z
Внески від партнерів у межах PURL вже сягнули $2,82 мільярда - ОП
УкраинФорм
2025-11-06T23:24:04Z
У Швеції не виключають співфінансування угоди про продаж Україні Gripen
Европейская правда
2025-11-06T21:51:06Z
Удар акцизів по АЗС: як зміняться ціни на паливо і чи загрожує дефіцит
Хвиля
2025-11-06T20:30:31Z
Уряд скасував продовження пільг на імпорт електромобілів
360ua.news
2025-11-06T20:12:23Z
Дефіцит продуктів в Одеській області: до яких змін готуватися українцям
Политека
2025-11-06T20:00:18Z
Трамп вимагає виключити Південну Африку з G20
ZN UA
2025-11-07T02:09:02Z
Радбез ООН зняв санкції з президента Сирії Ахмеда аш-Шараа
УкраинФорм
2025-11-07T01:51:40Z
Bloomberg: Україна веде «позитивні» переговори зі США щодо ракет «Томагавк»
ГЛАВКОМ NET
2025-11-07T01:42:41Z
Показовий жест Трампа: ексочільник МЗС проаналізував візит постпреда США в НАТО до Києва
24tv
2025-11-07T01:39:22Z
РФ вербує іноземців на війну проти України в арабських країнах — розслідування
ZN UA
2025-11-07T01:36:29Z
Верховний суд США дозволив уряду позначати в паспортах тільки стать від народження
УкраинФорм
2025-11-07T01:09:53Z
Адміністрація Трампа анонсувала угоди з Boeing у Центральній Азії
ГЛАВКОМ NET
2025-11-07T01:06:13Z
Тривожна новина: чому зміна влади в Чехії важлива для України та до чого тут Орбан
24tv
2025-11-07T00:57:34Z
Генсек ООН на кліматичному саміті назвав «червону лінію» для людства
УкраинФорм
2025-11-07T00:57:19Z
ОГП оскаржить вирок, який виправдав окупанта у справі про мародерство на Київщині
УкраинФорм
2025-11-07T02:09:21Z
Росіяни вдарили по Запоріжжю дронами: постраждали багатоповерхівки та дитячий садок
Фокус
2025-11-07T01:30:01Z
У Сумах ворожий дрон поцілив по дорозі, пошкоджено авто
УкраинФорм
2025-11-07T00:24:59Z
Вбивство чиновника у Мексиці: стрільцем виявився 17-річний юнак
ГЛАВКОМ NET
2025-11-07T00:03:33Z
Внаслідок атаки росіян у Запоріжжі повилітали вікна в будинках і дитсадку – ОВА
Украинская правда
2025-11-06T23:51:10Z
Правоохоронці припинили стихійне блокування вулиці після того, як майже сотня мотоциклістів заповнила місто
Топ Жир
2025-11-06T23:42:29Z
"Людям забороняють виходити": у Дніпрі через атаку БПЛА зупинили потяг "Інтерсіті"
Фокус
2025-11-06T21:36:59Z
На Київщині п'яний чоловік «припаркувався» у магазині
ГЛАВКОМ NET
2025-11-06T21:30:31Z
Росіяни атакували дронами цивільні автівки на Харківщині, троє постраждалих
УкраинФорм
2025-11-06T20:57:16Z
Армійські корпуси Сухопутних військ розгортають систему «Імпульс»
InternetUA
2025-11-07T02:03:50Z
Термін запуску заводу з виробництва боєприпасів в Україні посунувся - глава Rheinmetall
УкраинФорм
2025-11-07T00:18:32Z
Критично важливі підприємства ОПК визначають за новими критеріями: Міноборони роз’яснило, що змінилося
УкраинФорм
2025-11-07T00:00:22Z
Армія Азербайджану переходить на стандарти НАТО – Алієв
Украинская правда
2025-11-06T23:51:07Z
Рейси до аеропорту Брюсселя скасован через спостереження дронів
ГЛАВКОМ NET
2025-11-06T23:45:26Z
Дрони, які не бояться РЕБ: в Армія+ запустили унікальний курс навчання
Хвиля
2025-11-06T23:30:40Z
Компенсація за оренду житла: що змінилось у програмі для ветеранів
Хвиля
2025-11-06T22:30:54Z
7 листопада: яке сьогодні свято, традиції та заборони
ГЛАВКОМ NET
2025-11-06T22:03:26Z
В Україні створять хаб оборонних інновацій спільно зі Швецією
Европейская правда
2025-11-06T21:57:22Z
Додаткова відпустка: чи можуть її продовжити у разі хвороби дитини
ZN UA
2025-11-06T23:24:37Z
Конкурент Neuralink залучив $200 мільйонів на розробку безопераційних мозкових імплантів
УкраинФорм
2025-11-06T17:00:30Z
Під час війни на цукровий діабет другого типу стали хворіти люди, молодші 45 років - лікарка
УкраинФорм
2025-11-06T16:42:35Z
В Україні відкрився міжнародний центр протезування
УкраинФорм
2025-11-06T16:42:33Z
Не хотів працювати вночі: медбрат вбив 10 пацієнтів і отримав довічне
Фокус
2025-11-06T16:00:38Z
В Україну надійшло майже 123 тисячі доз вакцини проти гепатиту B для дітей
УкраинФорм
2025-11-06T14:51:22Z
Учені пов’язали погіршення пам’яті із жиром на талії
TSN
2025-11-06T11:36:29Z
У Греції лікарі страйкуватимуть дві доби
Европейская правда
2025-11-06T08:09:49Z
Між поколіннями зростає дистанція, люди дедалі більше страждають від самотності – дослідження
ГЛАВКОМ NET
2025-11-06T02:00:37Z
Пентхаус за 30 мільйонів доларів від Pagani включає гіперкар, який неможливо придбати за гроші
Топ Жир
2025-11-07T01:57:33Z
Нові автосалони Ford створені, щоб ви забули про сам процес купівлі автомобіля
Топ Жир
2025-11-07T00:12:28Z
Найпопулярніший електричний пікап у США може припинити існування до кінця року
Топ Жир
2025-11-06T22:27:26Z
General Motors може приготувати ще один сюрприз із заднім приводом
Топ Жир
2025-11-06T21:42:00Z
Новий BMW i4 M60 прискорюється на півсекунди швидше за M3
Топ Жир
2025-11-06T20:57:15Z
Porsche Macan отримує новий двигун від Audi та кардинальні зміни
Топ Жир
2025-11-06T20:12:58Z
Трансмісія цього не прощає: які звички водіїв непомітно «вбивають» коробку
GlavRed
2025-11-06T19:27:24Z
Розкриті таємниці невдалої моделі Jaguar XJ
Топ Жир
2025-11-06T19:12:24Z
Toyota натякає на четверту модель GR для американського ринку
Топ Жир
2025-11-06T18:33:16Z
Тіктокер з Одещини сів на п’ять років за поширення відео бойової роботи ЗСУ
УкраинФорм
2025-11-07T01:39:41Z
На евакуацію погоджуються менш як третина одиноких маломобільних жителів Донеччини - ОВА
УкраинФорм
2025-11-07T00:48:16Z
Напруга на фронті зросла: Генштаб розповів про останні події
GlavRed
2025-11-07T00:27:42Z
Окупанти атакували Чугуїв: постраждали підприємство та навчальний заклад
ГЛАВКОМ NET
2025-11-07T00:18:55Z
Вибиті вікна в багатоповерхівках та дитсадку: росіяни атакували Запоріжжя
TSN
2025-11-07T00:18:50Z
Підрозділ ГУР показав шлях російського окупанта в полон — відео з його власного телефона
ZN UA
2025-11-06T23:15:41Z
"Не шкодує резерви": РФ намагається пришвидшитись на Покровському відтинку, — DeepState
Фокус
2025-11-06T23:15:18Z
Київ — повітряна тривога: загроза застосування балістики
TSN
2025-11-06T23:03:38Z
Війна, день 1352. Довічне ув'язнення для російського окупанта, атака на Волгоградський НПЗ
Football.ua
2025-11-06T23:00:40Z
Грошове дерево цвістиме цілий рік: секретна підгодівля для всіх рослин
GlavRed
2025-11-07T01:27:55Z
День ангела 7 листопада: кого та як вітати з іменинами
TSN
2025-11-06T22:36:50Z
Не в столиці і не у великому місті: де сховалася найдовша вулиця України
GlavRed
2025-11-06T22:27:26Z
Весною зацвітуть як ні в кого іншого: коли найкраще висаджувати тюльпани
24tv
2025-11-06T21:48:58Z
Сезон вже почався: печемо легкий пиріг з мандаринами, від смаку якого запаморочиться в голові
24tv
2025-11-06T21:39:26Z
Експерт з подорожей об'їздив 26 локацій і назвав ідеальне місце для відпочинку
24tv
2025-11-06T21:18:22Z
Замість Біг-Бена та Оксфорд-стріт: куди піти, щоб побачити справжній Лондон
24tv
2025-11-06T20:24:28Z
Чим почистити килим від бруду: копійчані методи, які виведуть будь-які плями
24tv
2025-11-06T20:15:35Z
Не лише Відень і Зальцбург: топ місця в Австрії, які варто побачити
Фокус
2025-11-06T20:12:06Z
Чому важливо вибирати чохли від перевірених брендів для вашого Samsung
GameWay
2025-11-07T13:01:00Z
Учені б'ють на сполох: сумний прогноз неминучого глобального потепління
GlavRed
2025-11-07T01:51:40Z
Для подолання наслідків екоциду Чорного моря потрібні нові природоохоронні акваторії - науковець
УкраинФорм
2025-11-07T01:33:50Z
Ретроградний Меркурій вдарить по чотирьох знаках зодіаку - кого чекають труднощі
GlavRed
2025-11-07T01:27:25Z
OpenAI перевищила мільйон комерційних користувачів
InternetUA
2025-11-07T00:33:42Z
Square Enix передасть контроль за якістю ігор штучному інтелекту
InternetUA
2025-11-06T23:10:23Z
Американські розробники представили новий автономний морський дрон Romulus
InternetUA
2025-11-06T22:03:05Z
Rockstar Games офіційно перенесла вихід Grand Theft Auto 6
24tv
2025-11-06T21:45:24Z
Розкрито реальний час роботи iPhone 17
InternetUA
2025-11-06T20:33:20Z
Асист Довбика та гегемонія данців. Чим запам'ятався четвертий раунд Ліги Європи?
ГЛАВКОМ NET
2025-11-07T01:15:40Z
Максимальний результат для України. Усі результати Ліги конференцій за 6 листопада
ГЛАВКОМ NET
2025-11-07T00:06:57Z
«Динамо» з розгромом здобуло першу перемогу в Лізі конференцій
ГЛАВКОМ NET
2025-11-06T23:27:44Z
Феєрія Динамо і божевільна кінцівка у Македонії — євровечір у Лізі Конференцій
Football.ua
2025-11-06T23:18:59Z
Ліга Європи УЄФА: "Рома" з асистом Довбика перемогла "Рейнджерс"
УкраинФорм
2025-11-06T23:09:28Z
Українці в єврокубках: Довбик зробив асист за "Рому", Романчук приніс перемогу румунам
ZN UA
2025-11-06T22:48:31Z
Ліга Європи: Рома і Астон Вілла беруть очки, ПАОК нищить суперника
Football.ua
2025-11-06T22:42:18Z
Джонатан Девід визнаний найкращим гравцем КОНКАКАФ сезону-2024/25
Football.ua
2025-11-06T22:30:11Z
Динамо у феєричному матчі з шістьма голами розгромило Зрінськи у Лізі конференцій
24tv
2025-11-06T22:03:10Z