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
Январь-2025 стал самым теплым за всю историю наблюдений: климатологи сказали, каким будет год
TSN
2025-02-06T19:54:45Z
Все 7 планет на одной линии: какие еще астрономические события ждут украинцев в феврале
Знай
2025-02-06T19:51:51Z
Неизвестная популяция с Кавказа: ученые установили источник индоевропейской языковой семьи
Фокус
2025-02-06T19:36:07Z
Nintendo выпустила демоверсию Donkey Kong Country Returns HD — можно пройти первые уровни
GameMag
2025-02-06T18:43:19Z
Организаторы E3 возвращаются с новой конференцией Interactive Innovation Conference — Sony, Microsoft и Nintendo в деле
GameMag
2025-02-06T18:21:39Z
Утраченные труды Великого геометра: невероятная находка ученых в арабском манускрипте
Фокус
2025-02-06T17:57:27Z
Xiaomi 15 Ultra будет не хуже Samsung Galaxy S25 Ultra: эксперт назвал его преимущество
Фокус
2025-02-06T17:36:50Z
На них говорит почти половина мира: ученые разгадали древнюю тайну происхождения языков
UAToday
2025-02-06T17:33:35Z
В Xiaomi постарались: "впервые в истории" складной смартфон получит батарею огромной емкости
Фокус
2025-02-06T17:27:47Z
Львам — возвращение старых проблем, Тельцам — справедливость: гороскоп Таро на 7 февраля 2025 года
Telegraf
2025-02-06T18:54:48Z
Сытный и вкусный салат с сельдью и картофелем: рецепт быстрого блюда
Фокус
2025-02-06T18:00:03Z
ТОП-3 способа, как получить от позы «наездница» еще больше удовольствия
Comments UA
2025-02-06T17:57:37Z
Имена, которые привлекают успех, гармонию и счастье: какие женщины просто обречены на удачу
Знай
2025-02-06T17:51:52Z
Пышные блинчики с корицей: простой рецепт вкусного завтрака
Фокус
2025-02-06T17:51:14Z
Перекус на скорую руку: рецепт бутербродов с сыром и крабовыми палочками
Фокус
2025-02-06T17:45:08Z
Успехи в карьере: три знака Зодиака, которым повезет в работе до конца зимы
Фокус
2025-02-06T17:36:01Z
Нереально ленивый сырный перекус: приготовьте, если дома есть лаваш
Telegraf
2025-02-06T16:51:39Z
Ее собаки таскали? Почему зубная щетка быстро распушивается и как этого избежать
Знай
2025-02-06T16:51:38Z
В Украине не хватает спасателей для ликвидации пожаров: что известно
Comments UA
2025-02-06T19:36:19Z
Пятнадцать лет проведут в тюрьме поджигатели объектов Укрзализныци на Буковине
ZN UA
2025-02-06T19:34:11Z
Пытались покончить жизнь самоубийством? В России два полковника выпали из окон
Telegraf
2025-02-06T19:00:31Z
В аварии самолета Tecnam в Подмосковье погибли два военных инструктора: детали
Апостроф
2025-02-06T18:39:56Z
Украинцам рассылают сообщения о сокращении количества спасателей: в ГСЧС отреагировали
Фокус
2025-02-06T18:30:45Z
38-летний мужчина отказался получать повестку, потому что он "верен только Богу": чем это закончилось
TSN
2025-02-06T17:51:22Z
"Массовые сокращения в ГСЧС": в МВД назвали фейком призыв самостоятельно ликвидировать пожары
Апостроф
2025-02-06T17:45:02Z
На Киевщине уже несколько часов горит завод. С огнем не могут справиться десятки пожарных
Telegraf
2025-02-06T17:00:15Z
Под Москвой разбился самолет, есть жертвы: видео с места падения
Comments UA
2025-02-06T16:18:38Z
Внук Мохаммеда Али сравнил Усика со своим дедушкой
Корреспондент
2025-02-06T18:15:27Z
Бундеслига: расписание и результаты матчей 21-го тура чемпионата Германии по футболу, турнирная таблица
TSN
2025-02-06T17:18:37Z
Женская сборная Украины по биатлону определилась с составом на чемпионат мира-2025
TSN
2025-02-06T15:18:14Z
Чисора – Валлин: где и когда смотреть бой
Telegraf
2025-02-06T14:36:37Z
Лукашенко показательно опускали во время хоккейных матчей с Путиным
Telegraf
2025-02-06T12:42:55Z
Экс-футболист "Шахтера" может возобновить карьеру после инфаркта
ZN UA
2025-02-06T12:22:02Z
Промоутер Усика назвал причину, почему украинец не проведет бой с Баколе
Корреспондент
2025-02-06T11:06:54Z
промоутер назвал боксера, с которым Усик не проведет бой
Корреспондент
2025-02-06T10:51:42Z
Названы четыре европейских страны, поддерживающие возвращение России
Comments UA
2025-02-06T10:39:28Z
Земельная коррупция в Киевсовете: разоблачена преступная организация
Корреспондент
2025-02-06T19:51:16Z
Без опознавательных знаков, но с автоматами: украинские пограничники без предупреждения стреляют по гражданским машинам
Знай
2025-02-06T19:21:20Z
Мобилизация осужденных: как происходит и как реагируют военные
Знай
2025-02-06T19:06:58Z
Таро-гороскоп для каждого: какие сюрпризы приготовил этот день
Comments UA
2025-02-06T19:06:52Z
Задержан бывший депутат Киевского горсовета
Gazeta UA
2025-02-06T18:15:10Z
Успех есть, но радоваться рано: украинские военные блоггеры о новом наступлении на Курщине
TSN
2025-02-06T17:36:45Z
Очень тревожные новости для Кличко: НАБУ разоблачило масштабу коррупционную схему
Comments UA
2025-02-06T17:21:59Z
Защитники уничтожили вражеский Град в Луганской области
Корреспондент
2025-02-06T17:07:37Z
Во Львове в партии импортного салата нашли опасного вредителя: что известно
TSN
2025-02-06T17:00:01Z
В России поддерживающий Украину певец выпрыгнул из окна во время обыска по делу о поддержке ВСУ
Comments UA
2025-02-06T20:03:10Z
Голливудский актер Бен Стиллер прокомментировал поездку в Украину "за деньги USAID"
Comments UA
2025-02-06T19:54:13Z
Украинские победители Евровидения попали в скандал из-за отказа помогать ВСУ/Менджмент Kalush заявил, что "не публикует и не распространяет сборы, имеющие характер оружия"
Апостроф
2025-02-06T19:39:46Z
Нацотбор на "Евровидение 2025": где смотреть, как голосовать и какой сюрприз подготовили звезды
Фокус
2025-02-06T19:30:40Z
Кто такая Анна Саваи — новый амбассадор Dior и «темная лошадка» мира кино
Marie Claire
2025-02-06T19:00:40Z
Как Кейт Миддлтон и Белла Хадид: 9 способов носить кружево в 2025 году
Marie Claire
2025-02-06T18:00:22Z
Пристрастилась к алкоголю и заметно постарела: как изменилась путинистка Валюха из "Сватов"
Telegraf
2025-02-06T17:39:29Z
У Оззи Осборна прогрессирует болезнь Паркинсона: будет ли концерт Black Sabbath в июле
Фокус
2025-02-06T17:27:05Z
Музей хотели закрыть, а памятник обставили мешками: как сейчас выглядит дом Булгакова внутри
Telegraf
2025-02-06T16:54:01Z
Первый в истории трюк: в США самолет перехватил парашютиста в воздухе
Фокус
2025-02-06T20:03:11Z
Взяли деньги за квартиры и поехали в Дубай: как застройщики обманывают украинцев – расследование
Telegraf
2025-02-06T19:54:27Z
Генерал жестко раскритиковал Зеленского: в чем провинился президент
Comments UA
2025-02-06T19:48:13Z
Не только война: что пугает украинцев больше усиления обстрелов
Comments UA
2025-02-06T19:36:15Z
Украинцам рассказали, какие земли Германии принимают беженцев в феврале 2025: адреса лагерей
Хвиля
2025-02-06T19:24:57Z
"Холостяк" Терен резко ответил на травлю его в Сети: "У меня огромная агрессия"
TSN
2025-02-06T19:21:50Z
Оккупация не так страшна: чего украинцы боятся больше всего
Comments UA
2025-02-06T19:21:31Z
На Львовщине будут судить командира воинской части, который "погорел" на кроватях
TSN
2025-02-06T19:21:30Z
Седьмой ребенок в 33 года – львовянка родила девочку менее чем через час
Telegraf
2025-02-06T19:15:33Z
Украинских медиков будут "разбронировать": как это будет происходить
Апостроф
2025-02-06T20:06:01Z
Голубые или карие: что известно о цвете глаз, волос и кожи неандертальцев
Фокус
2025-02-06T20:03:38Z
Назван фрукт, который поможет похудеть на 3 килограмма за 3 дня
TSN
2025-02-06T16:48:59Z
Ученые выяснили, какие привычки присущи людям с высоким IQ
Корреспондент
2025-02-06T16:18:44Z
Израильские врачи нашли лекарство от редкой "аллергии на оргазм"
Корреспондент
2025-02-06T16:09:59Z
Нечем будет дышать? В некоторых регионах может ухудшиться качество воздуха
Telegraf
2025-02-06T16:09:57Z
Медуслуги перейдут в онлайн: рецепты, направления и планы лечения будут в смартфоне
Знай
2025-02-06T14:30:36Z
Переводим ли часы в 2025 году на летнее время?
Comments UA
2025-02-06T13:54:15Z
Медики бьют тревогу из-за опасной болезни в Украине: активно распространяется во время войны
UAToday
2025-02-06T12:30:56Z
Глава Минэнерго раскрыл газовые потребности Украины до конца 2025 года
Хвиля
2025-02-06T19:39:36Z
Украинские облигации стремительно выросли в цене: что произошло
Comments UA
2025-02-06T19:24:23Z
Саудовская Аравия повысила цены на нефть
Корреспондент
2025-02-06T18:54:05Z
ПФУ показал ситуацию с выплатами через Укрпочту и банки: когда украинцам ждать пенсий и больничных
Хвиля
2025-02-06T18:39:16Z
Финансовый кризис накроет каждого: рост цен ударит по карманам всех украинцев
Знай
2025-02-06T18:36:14Z
Дело "Бориваж": Мартынов требует ускорения расследования "сделки" Коломойского и Боголюбова
Telegraf
2025-02-06T18:18:15Z
Инфляция испугала украинцев больше, чем дальнейшая российская оккупация территорий
Апостроф
2025-02-06T18:15:19Z
Цена на нефть из России упала ниже $60 за баррель после введения санкций США
Gazeta UA
2025-02-06T17:57:32Z
Повышения не ждите: в марте индексация дойдет не до всех пенсионеров
Знай
2025-02-06T17:36:31Z
ArcelorMittal инвестирует в новый завод в Алабаме
Корреспондент
2025-02-06T19:09:42Z
В Европе стремительно снижаются продажи Tesla
Корреспондент
2025-02-06T18:27:37Z
Subaru представила экономичный гибрид и экстремальный кроссовер для бездорожья
Фокус
2025-02-06T16:42:04Z
Мастера превратили старую Toyota 90-х в яркий суперкар
Фокус
2025-02-06T15:57:54Z
Американская мощь: пикап Dodge завелся и поехал после 42 лет простоя в лесу
Фокус
2025-02-06T12:51:36Z
Водителям запрещено использовать ремень безопасности: где и почему действуют такие правила
UAToday
2025-02-06T12:30:54Z
В Одессе заметили новейший электрокар Xiaomi: в чем его особенность
Telegraf
2025-02-06T11:03:30Z
Какие новые автомобили выбирают украинцы в 2025 году
Фокус
2025-02-06T10:06:40Z
Звезда гонок: знаменитый Ferrari 60-х продали за $36 миллионов
Фокус
2025-02-06T09:00:10Z
Шесть главных новостей Украины и мира на 22:00 6 февраля
Лига
2025-02-06T20:03:44Z
Евлаш объявил, что идет с должности спикера Воздушных сил ВСУ
Апостроф
2025-02-06T20:03:12Z
У Комарницкого нашли документы о финансировании "Слуги народа", - Черненко
Comments UA
2025-02-06T19:42:20Z
"Сделаем все возможное": нардеп рассказал, когда в Украине могут легализовать криптовалюту
Фокус
2025-02-06T19:36:03Z
В ФБР «хаос» после возвращения Трампа в Белый дом: что происходит
Новости Украины
2025-02-06T19:33:22Z
Как у Кадырова, но не автомат: в Израиле показали подарок Трампу от Нетаньяху
Comments UA
2025-02-06T19:22:12Z
Стало известно, будут ли США работать на "Рамштайне": прекратится ли помощь Украине
Comments UA
2025-02-06T18:57:53Z
В Москве "подгорает" из-за новых планов Евросоюза: о чем идет речь
Comments UA
2025-02-06T18:57:31Z
Виктор Орбан: досье, биография
Telegraf
2025-02-06T18:45:02Z