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
Трамп озвучил новое требование к Украине после речи Путина
Telegraf
2025-05-11T16:58:17Z
В Мексике в прямом эфире убили кандидатку в мэры
Корреспондент
2025-05-13T04:18:18Z
Победительница "Битвы экстрасенсов" назвала дату масштабной атаки РФ на Украину
TSN
2025-05-11T13:34:57Z
Когда россияне смогут захватить всю Украину — эксперты назвали дату
TSN
2025-05-02T17:28:37Z
В Минфине США не ждут скорого торгового соглашения с ЕС
Европейская правда
2025-05-13T07:18:43Z
Итоги 12.05. Встреча Украина-РФ и дело MH17
Корреспондент
2025-05-13T04:00:22Z
МИД РФ сделал заявление о "возвращении" Украины в границы 1991 года
Comments UA
2025-05-01T15:30:25Z
Портников объяснил, почему Путин отказался от прекращения огня и предложил переговоры
TSN
2025-05-11T13:34:59Z
Россиян начинает бесить 9 мая - что изменилось и в чем причина
GlavRed
2025-05-11T11:28:13Z
Старшая дочь Пугачева попала в большие проблемы: что произошло
Comments UA
2025-05-02T19:57:23Z
От КВН до Банковой: что известно о дружбе Елены Кравец и Елены Зеленской
Telegraf
2025-04-29T14:03:43Z
"Мисс Украина 2023" оконфузилась заявлением о селе
Comments UA
2025-05-05T15:48:59Z
Степан Казанин резко высказался об исчезновении Елены Кравец из "Квартал 95": "Мы ее научили..."
Знай
2025-05-10T09:51:08Z
Каннский кинофестиваль ввел запрет на "голые платья"
Корреспондент
2025-05-13T07:21:51Z
Новые правила объявления финалистов на Евровидении-2025
Корреспондент
2025-05-13T06:54:14Z
"Это слезы...": жена Виктора Павлика внезапно заговорила о втором ребенке
Знай
2025-05-04T16:51:38Z
София Ротару продала элитную недвижимость в Москве: насколько продешевила певица
Знай
2025-05-04T04:51:29Z
Необратимые изменения: врач рассказал о диагнозе известной российской певицы, заставившей ее уйти со сцены
Comments UA
2025-05-11T20:57:50Z
Украинки не планируют возвращаться домой после войны: результаты опроса
Comments UA
2025-05-07T22:27:31Z
Пенсионерам выплатят специальные надбавки: какие суммы обещают
Знай
2025-05-03T15:30:37Z
Под заснеженной горой может скрываться вход в "мир пришельцев": документы ЦРУ
Фокус
2025-05-11T16:51:58Z
На каком расстоянии от забора можно сажать дерево в Украине
UAToday
2025-04-29T17:27:25Z
Стало известно, как сработала ПВО
Корреспондент
2025-05-13T07:03:40Z
13 мая: церковный праздник сегодня, три запрета этого дня
UAToday
2025-05-13T04:00:36Z
Названо количество пользователей искусственного интеллекта среди украинцев
Корреспондент
2025-05-12T18:51:37Z
В ЕС уменьшилось количество украинцев с временной защитой
Европейская правда
2025-05-12T18:18:59Z
Жители российского города дрались за кашу возле «поезда победы»
Корреспондент
2025-05-03T17:18:22Z
7 важных открытий о том, как алкоголь влияет на наше тело
UAToday
2025-05-06T17:28:03Z
Завтрак для женщин: что должно быть в рационе каждой
Gazeta UA
2025-05-09T21:39:52Z
Ученые открыли редкую мутацию, которая позволяет высыпаться всего за 4 часа
Факти ICTV
2025-05-11T09:30:52Z
Что лучше для здоровья — горчица или кетчуп: врач дала окончательный ответ
UAToday
2025-05-04T12:03:37Z
Операция через глаз: американцы удалили опасную опухоль позвоночника
Новости Украины
2025-05-12T12:45:55Z
Сезонные рецепты: как приготовить спаржу с соусом голландайз
Фокус
2025-05-12T12:36:49Z
В Львове, чтобы спасти пациента, хирурги остановили работу всех органов на 1 час 20 минут
Факти ICTV
2025-05-12T09:43:21Z
Чем опасен Wi-Fi роутер и почему его стоит отключать перед сном?
UAToday
2025-05-12T09:00:21Z
Праздники 12 мая 2025 года: что нельзя делать в этот день
Корреспондент
2025-05-12T08:00:47Z
Пенсии заморожены, но не навсегда: власти назвали условия для повышения
Знай
2025-05-03T14:30:07Z
Венгрия из-за рекордного дефицита заморозила часть бюджетных расходов
Корреспондент
2025-05-13T02:48:58Z
Мошенники обокрали украинцев на миллиард: НБУ предупредил о распространенных схемах
UAToday
2025-05-13T02:06:34Z
Венгрия замораживает часть бюджетных расходов из-за рекордного дефицита
Европейская правда
2025-05-12T18:16:20Z
Китай увеличил импорт нефти "про запас" - СМИ
Корреспондент
2025-05-12T17:48:48Z
Всемирный банк выделил Молдове 90 миллионов долларов
Корреспондент
2025-05-12T12:51:59Z
Торговая сделка между США и Китаем стимулировала рост рынка
Корреспондент
2025-05-12T12:40:43Z
Автопроизводитель Nissan уволит 19 тысяч сотрудников - СМИ
Корреспондент
2025-05-12T12:36:00Z
Украинцы получили рекордную сумму "Нацкешбека" за месяц: детали
Comments UA
2025-05-12T12:12:29Z
Учительница физики из Прикарпатья получила десять лет заключения за распространение наркотиков
Апостроф
2025-05-07T15:33:41Z
Над Москвой гремят взрывы
Корреспондент
2025-05-07T09:07:24Z
В Запорожье возросло число травмированных. В ГСЧС показали последствия атаки 6 мая
ZN UA
2025-05-07T04:45:58Z
Массированная атака РФ на Запорожье: количество раненых резко возросло
Comments UA
2025-05-02T04:27:11Z
Россияне атаковали гражданский автомобиль на Запорожье, есть раненый
Корреспондент
2025-05-13T05:30:26Z
На Буковине задержали правоохранителя за организацию схемы для уклонистов
UAToday
2025-05-13T02:06:35Z
Трое бельгийских военных получили ранения на учениях в Шотландии
Европейская правда
2025-05-12T18:55:02Z
Лондонская полиция расследует пожар в доме премьера Великобритании
Европейская правда
2025-05-12T18:06:39Z
В Харьковской области раскрыли схему присвоения недвижимости умерших
Корреспондент
2025-05-12T17:22:23Z
Синоптики дали прогноз погоды на сегодня 13 мая в Украине
UAToday
2025-05-13T04:30:17Z
Остаемся без еды: Украину накроет опасная жара и засуха уже летом, что обещает прогноз погоды
Знай
2025-05-11T04:30:41Z
В России жалуются на массированную атаку БПЛА
Корреспондент
2025-05-06T06:39:54Z
Медсестра одним выстрелом из гранатомета уничтожила группу оккупантов
Comments UA
2025-05-12T13:52:51Z
Генштаб оценил ситуацию на фронте
Корреспондент
2025-05-13T05:57:21Z
Генштаб обновил данные о потерях РФ в войне
Корреспондент
2025-05-13T05:06:12Z
В Киеве прохладно и сыро: синоптики обновили прогноз на субботу
Gazeta UA
2025-05-10T03:24:36Z
Новое наступление ВСУ? Бои в Курской области
Корреспондент
2025-05-05T19:10:27Z
В Запорожской ОВА рассказали об обстрелах региона
Корреспондент
2025-05-13T04:30:12Z
Водителям объяснили, чем грозит авто добавление спирта в бензин
Хвиля
2025-05-04T09:15:41Z
На складе Tesla накоплено более 10 тысяч непроданных пикапов Cybertruck
Корреспондент
2025-05-07T17:39:20Z
Шлем пилота Формулы 1 продан за рекордную сумму
Корреспондент
2025-04-29T20:45:46Z
Audi отзывает около 90 тысяч автомобилей из-за утечки моторного масла
Корреспондент
2025-05-12T16:45:30Z
Руководство Формулы-1 может неожиданно смениться
Корреспондент
2025-05-12T16:30:33Z
Универсальный транспорт: представлен оригинальный автодом-амфибия
Фокус
2025-05-12T09:27:56Z
Уклонистам не оставят ничего: заберут деньги, авто и жилье
Знай
2025-05-12T08:30:18Z
Большой вэн и еще большие возможности: Toyota Proace и Proace Verso тест
Корреспондент
2025-05-12T07:28:37Z
Как правильно действовать, если ваше авто заблокировали на парковке
Comments UA
2025-05-12T05:54:28Z
Муравьи исчезнут с участка раз и навсегда: просто смешайте сахар с этим средством
Telegraf
2025-04-29T18:51:11Z
Туристы случайно нашли 7-килограммовый клад золота и серебра в горах Чехии
Апостроф
2025-05-01T14:21:11Z
Покупка ранних овощей: что нужно знать, чтобы не принести домой "нитратную бомбу"
Знай
2025-05-01T19:51:29Z
Китайский гороскоп на май 2025 года: время перемен и внутреннего роста, кому из знаков нужно готовиться
Знай
2025-05-01T19:30:32Z
Британец завершил 8-месячный триатлон на Эвересте
Корреспондент
2025-05-13T07:00:22Z
Раки должны довериться тишине, а Скорпионам пора остановиться: астрологический прогноз на рунах на 13 мая 2025 года
TSN
2025-05-13T02:34:59Z
5 самых популярных заправок, которые сделают любой салат вкуснее
TSN
2025-05-12T18:03:48Z
"Згідний" или "згодний": языковед разъяснил употребление схожих слов
TSN
2025-05-12T17:19:12Z
Руины и тишина: туристов привлекает село-музей под открытым небом, в котором остановилось время
Gazeta UA
2025-05-12T12:51:20Z
Осимхен выбрал для себя приоритетный клуб для дальнейшей карьеры
Корреспондент
2025-05-12T17:18:15Z
Уайлдер назвал свой любимый нокаут за всю боксерскую карьеру
Корреспондент
2025-05-13T07:06:31Z
Плей-офф НБА: второе поражение Бостона, победа Миннесоты
Корреспондент
2025-05-13T05:42:30Z
В плей-офф НХЛ Вашингтон потерпел очередное поражение, Эдмонтон лидирует
Корреспондент
2025-05-13T05:03:52Z
Названа сумма, которую будет получать Анчелотти в сборной Бразилии
Корреспондент
2025-05-13T04:03:42Z
Это было тяжело: Свитолина прокомментировала успешное выступление в Риме
Корреспондент
2025-05-13T03:48:07Z
ПСЖ подал в суд на Мбаппе, требуя от игрока Реала денежную компенсацию
Корреспондент
2025-05-12T20:48:39Z
Ямаль рассказал, что помогло Барселоне одержать победу над Реалом
Корреспондент
2025-05-12T19:30:51Z
Усик выразил согласие на проведение третьего поединка с Фьюри
Корреспондент
2025-05-12T18:54:25Z
Microsoft объяснила подорожание новых игр для Xbox Series X|S
GameMag
2025-05-04T17:16:09Z
Google обновляет свой логотип "G" впервые за 10 лет
Корреспондент
2025-05-12T16:36:14Z
Украинский турнирный оператор объявил о проведении Budapest Major 2025
Корреспондент
2025-05-12T16:24:23Z
Можно не заряжать 2 месяца: вышел "неубиваемый" смартфон Doogee V Max S
Фокус
2025-05-12T13:58:19Z
Сегодня над Украиной взойдет Цветочное полнолуние - чем особенна эта ночь?
Новости Украины
2025-05-12T13:57:48Z
Вебінар: Гранти для фермерів. Хто отримає, хто — ні
AgroNews
2025-05-12T13:45:16Z
Надежно и безопасно: как сохранить фотографии, но обойтись без Google Photos
Фокус
2025-05-12T13:31:44Z
The Elder Scrolls IV: Oblivion Remastered установила рекорд по модам: 123 в день
Знай
2025-05-12T12:51:00Z
iPhone подорожает. Эксперты называют скрытые причины
ZN UA
2025-05-12T12:48:12Z