MY.UAНовини
Навіть до Великого вибуху простір не був по-справжньому порожнім: ось чому
Навіть до Великого вибуху простір не був по-справжньому порожнім: ось чому

Навіть до Великого вибуху простір не був по-справжньому порожнім: ось чому

Уся матерія, яку ми бачимо сьогодні, виникла внаслідок гарячого Великого вибуху. Але навіть до цієї події космос не був по-справжньому порожнім і ніколи не буде порожнім у майбутньому.

Всесвіт, продовжуючи розширюватися, зрештою стане порожнім, але ніколи не стане повністю порожнім. Оскільки розширення Всесвіту прискорюється через темну енергію, у просторі завжди буде присутнє фонове випромінювання. Навіть у далекому минулому, у період космічної інфляції, що передувала гарячому Великому вибуху, це фонове випромінювання було присутнє, пише Big Think.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

Гарячий і холодний Всесвіт

У сьогоднішньому вигляді Всесвіт наповнений матерією, випромінюванням, антиматерією, нейтрино, темною матерією і темною енергією. Але навіть якщо прибрати кожен квант енергії із Всесвіту, ми не залишимося в порожньому Всесвіті. Всесвіт завжди генеруватиме нові форми енергії. Хоч би як ми штучно робили Всесвіт, що розширюється, "порожнім", сам факт його розширення все одно спонтанно і неминуче породжував би випромінювання. Навіть до гарячого Великого вибуху Всесвіт ніколи не був би по-справжньому порожнім і буде таким у далекому майбутньому.

У глобальному масштабі тканина нашого Всесвіту, тобто простір-час, розширюється. Це означає, що якщо ви помістите в просторі-часі будь-які дві віддалені одна від одної "точки", ви виявите, що правильна відстань між цими точками, час поширення світла між ними та довжина хвилі світла, що проходить з однієї точки в іншу, будуть збільшуватися з часом. Всесвіт не тільки розширюється, а й одночасно охолоджується в результаті розширення. У міру того, як світло зміщується в бік довших хвиль, воно також зміщується в бік нижчих енергій і нижчих температур. Всесвіт був гарячішим у минулому і стане холоднішим у майбутньому. І весь цей час об'єкти, що володіють масою і/або енергією, притягуються і утворюють величезну космічну павутину.

Якби можна було якимось чином усунути всю матерію і все випромінювання, то щоб залишилося? У якомусь сенсі, у нас був би просто порожній простір, що продовжує розширюватися, як і раніше підкоряється законам фізики і як і раніше нездатний вирватися з квантових полів, що пронизують Всесвіт.

Це максимально близький фізичний стан до істинного "ніщо", і все ж таки він має фізичні закони, яким має підкорятися. Це означає, зокрема, що те, що темна енергія, все ще існувала б у цьому "Всесвіті нічого".

Уся матерія, яку ми бачимо сьогодні, виникла внаслідок гарячого Великого вибуху
Фото: Live Science

Нульова енергія простору

Теоретично, можна взяти кожне квантове поле у Всесвіті і привести його до конфігурації з найменшою енергією. Якщо це зробити, то ми досягнемо того, що фізики називають "нульовою енергією" простору. Це означає, що з нього більше неможливо витягти енергію і використовувати для виконання будь-якої механічної роботи. У Всесвіті з темною енергією або нульовою енергією квантових полів, немає підстав вважати, що нульова енергія фактично дорівнюватиме нулю.

У дуже далекому майбутньому, через мільярди років, Всесвіт поводитиметься так, ніби ця нульова енергія є єдиним, що в ньому залишилося. Усі зірки згорять, їхні залишки охолонуть до абсолютного нуля, тоді як деякі чорні діри, що залишилися, виростуть до величезних розмірів. Зрештою, навіть вони зникнуть завдяки випромінюванню Гокінга.

Чому чорні діри зникають? Тому що вони випромінюють енергію, яка виходить із маси чорної діри, перетворюючи масу на енергію, згідно з рівнянням Ейнштейна E = mc². Поблизу горизонту подій чорної діри (невидима межа, через яку матерія і світло вже не можуть вийти назад після потрапляння в чорну діру) простір викривлений сильніше. Що далі від горизонту подій, то менше він викривлений. Ця різниця в кривизні відповідає розбіжностям щодо того, чому дорівнює нульова енергія простору. Той, хто перебуває близько до горизонту подій, побачить, що його "порожній простір" відрізняється від "порожнього простору" того, хто перебуває далі, і це проблема, оскільки квантові поля безперервні й займають увесь простір.

Хоч би як ми штучно робили Всесвіт, що розширюється, "порожнім", сам факт його розширення все одно спонтанно і неминуче породжував би випромінювання
Фото: space.com

Космічний горизонт Всесвіту

Всесвіт, що розширюється, не має горизонту подій, тому що він не є чорною дірою. Але в нього є космічний горизонт. Якщо ви перебуваєте в будь-якій точці простору-часу і розглядаєте спостерігача в іншій точці простору-часу, то, здавалося б, можна побачити світло, яке з'єднує ці дві точки. Але у Всесвіті, що розширюється, це не обов'язково так. Ви маєте перебувати досить близько одне до одного, щоб розширення простору-часу між цими двома точками не завадило світлу дістатися місця призначення.

У сучасному Всесвіті це відповідає відстані приблизно в 18 мільярдів світлових років. Якби ми випустили світло просто зараз, будь-який спостерігач у межах 18 мільярдів світлових років від нас зрештою зміг би його прийняти. Той, хто перебуває далі, ніколи б не зміг цього зробити через триваюче розширення Всесвіту. Ми можемо бачити далі, тому що багато джерел світла були випущені давним-давно. Найраніше світло, що приходить просто зараз, через 13,8 мільярда років після Великого вибуху, походить із точки, яка зараз знаходиться приблизно в 46 мільярдах світлових років від нас. Це і є космічний горизонт.

І точно так само, як існування горизонту подій чорної діри призводить до появи випромінювання Гокінга, існування космічного горизонту також має створювати випромінювання. У цьому випадку прогнозується, що Всесвіт буде заповнений надзвичайно низькоенергетичним випромінюванням.

Чорні діри зникнуть завдяки випромінюванню Гокінга
Фото: Live Science

Чому Всесвіт не був порожнім до Великого вибуху і не буде порожнім у далекому майбутньому?

У міру того, як Всесвіт продовжує розширюватися й остигати, у далекому майбутньому настане час, коли це випромінювання стане переважаючим над усіма іншими формами матерії та випромінювання у Всесвіті. Тільки темна енергія залишиться більш домінуючим компонентом.

У далекому минулому у Всесвіті також домінувало щось інше, ніж матерія і випромінювання, і це відбувалося під час космічної інфляції, що передувала гарячому Великому вибуху. До того, як стався гарячий Великий вибух, наш Всесвіт розширювався з величезною швидкістю. Космос перебував під впливом енергії поля інфляції.

Хоча інфляція розтягує Всесвіт і розсовує всі вже наявні частинки, це не обов'язково означає, що температура швидко наближається до абсолютного нуля. Це означає, що якщо ви коли-небудь захочете охолодити Всесвіт до абсолютного нуля, вам буде потрібно повністю зупинити його розширення. Поки сама тканина простору має ненульову внутрішню енергію, вона буде розширюватися. Поки Всесвіт розширюється, існуватимуть області, розділені настільки великою відстанню, що світло, скільки б ми не чекали, не зможе досягти однієї такої області з іншої. І поки певні області недоступні, у нашому Всесвіті існуватиме космологічний горизонт і скупчення низькоенергетичного випромінювання, якого неможливо позбутися. Поки ще належить визначити, чи призведе ця форма випромінювання до розпаду темної енергії нашого Всесвіту.

Доки у Всесвіті існує енергія, навіть нульової енергії квантового вакууму достатньо, завжди існуватиме якась форма випромінювання, яку неможливо усунути. Всесвіт ніколи не був повністю порожнім, і поки темна енергія не розпадеться повністю, він ніколи таким не буде.

Як уже писав Фокус, можливо, фізики виявили вхід в інший Всесвіт.

Теги за темою
Космос
Поділитися
Поділитися сюжетом
Джерело матеріала
В СМИ раскрыли, чем занято сердце Деми Мур после разрыва отношений
TSN
2025-10-18T15:36:42Z
Анатолий Анатолич жестко разнес предательницу Повалий в новом видео российских пропагандистов
TSN
2025-10-18T13:36:03Z
Светлане Лободе — 43: кем работала певица и как выглядела до славы
Фокус
2025-10-18T13:27:24Z
Ченнинг Татум стал Робином Гудом: рецензия на фильм "Грабитель по призванию"
Фокус
2025-10-18T12:21:41Z
Звезда "МастерШефа" Мартыновская насмешила новым достижением дочери и похвасталась отдыхом в горах
TSN
2025-10-18T11:51:50Z
Тейлор Свифт совершила двойной взрыв на Disney+: сериал из закулисья The Eras Tour и финальный концерт
Знай
2025-10-18T10:51:40Z
Виктория Бекхэм красноречиво намекнула на воссоединение культовой группы Spice Girls
TSN
2025-10-18T10:48:35Z
Папина дочь: Стоцкая показала новое фото дочки-копии Киркорова
GlavRed
2025-10-18T10:39:14Z
Известная украинская певица впервые засветила лицо своего вероятного загадочного возлюбленного
TSN
2025-10-18T09:36:25Z
Кошельки окончательно опустеют: как изменятся цены на хлеб
Знай
2025-10-19T04:06:00Z
Может ли Россия превратить Украину в пустошь: ИИ дал тревожный прогноз
TSN
2025-10-19T03:03:59Z
Дефицит продуктов в Винницкой области: какого отечественного продукта уже не хватает
Политека
2025-10-19T02:00:58Z
Блэкауты ударят по кошелькам: цены на продукты взлетят до небес
Хвиля
2025-10-19T00:30:47Z
МВФ требует от Нацбанка девальвировать гривну - СМИ
UAToday
2025-10-18T22:39:11Z
Названы расходы Украины на оборону с начала года
Корреспондент
2025-10-18T19:36:34Z
Подорожание продуктов во Львове: как сильно изменились цены
Политека
2025-10-18T19:00:30Z
Уже не получится обменять: какие доллары не примут банки и обменники
Знай
2025-10-18T18:51:09Z
Правительство создало Координационный штаб для защиты энергосистемы
Апостроф
2025-10-18T17:15:08Z
WSJ: Путин дал понять Трампу, что готов уступить юг за Донбасс
Апостроф
2025-10-19T04:15:00Z
Ночная атака БпЛА, в США массовые протесты против Трампа: главные новости ночи 19 октября 2025 года
TSN
2025-10-19T04:06:24Z
США предупредили о возможном срыве перемирия в Газе из-за действий ХАМАС
TSN
2025-10-19T03:51:06Z
Перемирие между Пакистаном и талибами заключили в Катаре
Лига
2025-10-19T03:36:40Z
"Политический кошмар": ЕС бъет тревогу из-за саммита Трампа и Путина в Будапеште
Хвиля
2025-10-19T03:30:12Z
Премьер Израиля озвучил условия, при которых закончится война в Газе
Украинская правда
2025-10-19T01:30:06Z
В Польше население готовят к потенциальной войне с Россией — The Telegraph
TSN
2025-10-19T01:03:47Z
Правительство Израиля на грани раскола из-за договоренностей с ХАМАС— The Times of Israel
TSN
2025-10-19T00:36:22Z
Иран объявил об официальном выходе из ядерной сделки-2015
Корреспондент
2025-10-19T00:09:05Z
В Ирландии сомалийцу предъявили обвинения в убийстве 17-летнего украинца
Лига
2025-10-18T23:36:01Z
Россияне атаковали Лозовую на Харьковщине: возник пожар, есть пострадавшие
Апостроф
2025-10-18T22:57:06Z
В Ирландии задержали убийцу украинского подростка: что известно
TSN
2025-10-18T20:51:31Z
"Статисты играли очень хорошо": спецподразделение ошибочно ворвалось в школу во время учений
TSN
2025-10-18T20:09:49Z
Россияне впервые достали до Лозовой управляемой авиабомбой: что известно
Апостроф
2025-10-18T19:36:59Z
На Днепропетровщине в результате российских атак пострадали три человека
Апостроф
2025-10-18T19:15:35Z
В Киеве люди в форме и полицейские задержали мужчину прямо на парковке: видео
TSN
2025-10-18T17:36:10Z
Выловили рыбу на миллионы в Чернобыльской зоне: полиция разоблачила дерзких браконьеров
TSN
2025-10-18T17:12:57Z
Более 50 автомобилей влетели друг в друга: на дороге образовалась страшная пробка
TSN
2025-10-18T17:09:55Z
19 октября: церковный праздник сегодня, как в этот день защитить дом от зла и болезней
UAToday
2025-10-19T04:00:06Z
Пенсия в Украине: когда женщины могут уйти на заслуженный отдых
ZN UA
2025-10-19T03:45:24Z
Мобилизация идет полным ходом: кому ждать повестку в ноябре
Знай
2025-10-19T03:21:52Z
Шесть китайских знаков зодиака получат удачу в любви уже 19 октября
TSN
2025-10-19T03:21:48Z
Армейские правила соцсетей
Украинская правда
2025-10-19T02:34:45Z
19 октября – какой сегодня праздник, приметы и традиции этого дня, что нельзя делать
Комсомольская правда
2025-10-19T02:34:18Z
Платформа "Карьера ветерана": как трудоустроиться после завершения службы
ZN UA
2025-10-19T02:24:08Z
Из какого мяса нужно готовить 19 октября и что нельзя делать на перекрестке: приметы и запреты на Уара
Знай
2025-10-19T01:57:11Z
Служба в ВСУ: на какие должности берут женщин
ZN UA
2025-10-19T01:03:10Z
Погибнуть могут миллионы людей: ученые предупрдили о новой опасной пандемии
Знай
2025-10-18T16:51:54Z
Прорыв в онкологии: один анализ крови может выявить десятки видов рака на ранней стадии
TSN
2025-10-18T15:36:38Z
Эти «советы» могут навредить вашему любимцу: 10 опасных мифов о животных
TSN
2025-10-18T15:36:31Z
В Украине выросло количество животных, заболевших бешенством: эксперт назвал причину
Фокус
2025-10-18T13:00:16Z
"Слуги" встретятся со Свириденко и министрами
Украинская правда
2025-10-18T12:33:56Z
Не игнорируйте холодные пальцы: изменение цвета рук и ног может свидетельствовать о серьезной болезни
TSN
2025-10-18T12:06:46Z
В это время суток нельзя есть шоколад: в чем причина
Comments UA
2025-10-18T09:06:56Z
Не только чай и шоколад: 5 продуктов которые снижают давление
Знай
2025-10-18T04:51:20Z
Употребление этого горячего напитка ежедневно снижает уровень холестерина и кровяное давление — исследование
TSN
2025-10-18T04:09:08Z
Первая регистрация автомобиля в Украине: владельцам объяснили, сколько налога необходимо уплатить
Знай
2025-10-19T02:51:36Z
Боковые зеркала машины не будут намокать под дождем: вот чем их нужно смазать
UAToday
2025-10-18T22:39:32Z
Без этого границу не пройти: водителей предупредили о новых требованиях
Знай
2025-10-18T12:30:46Z
"Тихий убийца" вашего авто: механик со стажем раскрыл водителям причину внезапных поломок
Хвиля
2025-10-18T05:15:03Z
ТОП-5 самых быстрых автомобилей в мире
Comments UA
2025-10-17T19:30:50Z
Как продлить срок службы зимних шин: водителям назвали главные ошибки, ведущие к износу
Хвиля
2025-10-17T19:21:50Z
Isuzu представила коммерческую версию пикапа D-Max V-Cross
Корреспондент
2025-10-17T18:48:50Z
На аукцион выставили необычную коллекцию из более 200 ретро-авто
Фокус
2025-10-17T17:00:17Z
Производитель пылесосов из Китая показал клон Bentley Bentayga
Фокус
2025-10-17T15:36:47Z
Ограничения движения транспорта в Черновцах: на нескольких улицах возникнут неудобства, украинцев предупредили
Политека
2025-10-19T04:00:53Z
Гороскоп на сегодня 19 октября: финансы тельцов, общение львов и долги скорпионов
Знай
2025-10-19T01:33:19Z
В КГГА объяснили, когда в Киеве могут включить отопление
UAToday
2025-10-18T22:39:31Z
В Киеве существенно увеличили количество резервных источников электроэнергии – КГГА
Украинская правда
2025-10-18T19:45:22Z
Подорожание проезда в Ровно: какие цены действуют в городе
Политека
2025-10-18T19:30:26Z
В КГГА заверили, что Киев готов к отопительному сезону, но его решили отсрочить
Комсомольская правда
2025-10-18T18:54:26Z
Из Купянска 28 раз эвакуировали одну и ту же семью: не могли оставить огород
Фокус
2025-10-18T18:12:45Z
В ближайшие недели усилится: эксперт предупредил о второй волне наступления рф
Знай
2025-10-18T17:51:00Z
Дождь, ветер и снег: синоптики дали прогноз до 21 октября
Новости Украины
2025-10-18T17:36:29Z
Секрет приятного запаха в квартире: не понадобятся никакие специальные средства
Знай
2025-10-19T03:51:38Z
День ангела 19 октября: кого и как поздравлять с именинами
TSN
2025-10-18T21:21:42Z
Улитки исчезнут без следа: в октябре внесите 40 этого на квадрат земли — и проблема решена
TSN
2025-10-18T16:06:29Z
Никаких мушек и без выбрасывания земли: откройте четыре эффективных способа
TSN
2025-10-18T15:36:58Z
Скажите "прощай" горам грязной посуды, кастрюль и сковородок: одна надежная методика мойки за 10 минут — и кухня сияет
TSN
2025-10-18T09:36:04Z
Сочный секрет осени: рецепт закуски из запеченных перцев, от которой невозможно оторваться
Знай
2025-10-18T08:51:32Z
Ни капли химии и стоит копейки: как отмыть микроволновку за несколько секунд - простой лайфхак
Знай
2025-10-18T07:51:39Z
Полностью "убивают" ароматы: места, в которых нельзя хранить духи
Знай
2025-10-18T05:51:02Z
Заботятся сами о себе: четыре комнатных растения, которые не требуют ухода
Знай
2025-10-18T03:51:48Z
У однояйцевых близнецов могут быть «существенные» различия в интеллекте – ученые
ZN UA
2025-10-19T04:09:52Z
Магнитная буря 19 октября: чего ожидать от солнечной активности
TSN
2025-10-19T04:06:50Z
GOG: Capcom очень не хотела перевыпускать классические Resident Evil на ПК — считает, что игрокам достаточно ремейков
GameMag
2025-10-19T02:54:26Z
Финал трилогии Final Fantasy VII Remake никого не разочарует — Square Enix обещает
GameMag
2025-10-19T00:27:00Z
Пункт незламности: как найти в приложении "Дія"
ZN UA
2025-10-19T00:03:18Z
Наступит ли мир в Украине в ближайшие два года: ИИ дал прогноз
TSN
2025-10-18T21:21:22Z
"Мечтаю об этом": Дэн Трахтенберг призвал разработчиков выпустить ААА-боевик по "Хищнику" в стиле Uncharted
GameMag
2025-10-18T19:03:44Z
Сюхэй Ёсида назвал главную недоработку Sony в поколении первой PlayStation
GameMag
2025-10-18T18:30:42Z
Проверьте свою наблюдательность: найти ошибку на этом изображении может только 1% людей
TSN
2025-10-18T15:36:45Z
Бавария победой над Боруссией открывает перспективы для нового рекорда
Корреспондент
2025-10-18T20:27:54Z
Победу Олимпиакосу над Ларисой принес дубль игрока
Корреспондент
2025-10-18T19:33:10Z
Дважды Холанн в игре с Эвертоном молодец - Ман Сити приносит победный конец
Корреспондент
2025-10-18T18:57:30Z
Ноттингем с Зинченко проиграл и потерял тренера
Корреспондент
2025-10-18T17:48:48Z
Ноттингем Форест оказался слишком слабым соперником для Челси
Корреспондент
2025-10-18T17:00:43Z
Почти антирекорд АПЛ: клуб украинца Зинченко уволил главного тренера спустя 39 дней работы
ZN UA
2025-10-18T16:45:52Z
Футбольный клуб Интер отрицает появление Неймара в своем составе
Корреспондент
2025-10-18T16:18:57Z
Рух уступил Кривбассу: Кривбасс вышел в лидеры чемпионата
Корреспондент
2025-10-18T14:15:56Z
Спортивный арбитражный суд впервые признал дискриминацией отстранение россиян
ZN UA
2025-10-18T12:21:37Z