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
Штучний інтелект навчився «читати сон» і прогнозувати понад 100 хвороб – дослідження
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T01:42:54Z
У Росії критичний дефіцит медичних працівників - ЦПД
УкраинФорм
2026-01-17T21:39:08Z
Три продукти, які провокують появу печії
TSN
2026-01-17T13:48:11Z
Показник здоров'я серця: кардіолог назвав аналіз, який потрібно здавати вже після 20 років
ГЛАВКОМ NET
2026-01-17T12:36:15Z
Вчені розповіли, як мозок фільтрує звук власного хропіння
TSN
2026-01-17T10:06:09Z
Вчені встановили несподівану користь від жування жуйки
Знай
2026-01-17T09:51:03Z
Як заснути без опалення: поради для всіх українців на період блекаутів
24tv
2026-01-17T09:39:16Z
Коли потрібно міняти зубну щітку: п'ять явних ознак
GlavRed
2026-01-17T08:39:32Z
Потужна магнітна буря вдарила по Землі: скільки днів штормитиме
GlavRed
2026-01-17T08:09:38Z
Під російськомовні пісні: колишня Тараса Цимбалюка порозважалась на концерті Лободи
24tv
2026-01-07T09:27:16Z
З високим рейтингом: 2 цікаві серіали для ідеальних вихідних
24tv
2026-01-04T20:06:06Z
Катерині Кухар — 44. Що відомо про дітей балерини та чоловіка, з яким приписують розлучення
Фокус
2026-01-18T06:30:52Z
Визначився представник від Молдови на «Євробаченні-2026»
ГЛАВКОМ NET
2026-01-17T21:30:40Z
4 високорейтингові серіали на Netflix, які можна подивитися за день
24tv
2026-01-17T20:12:47Z
Валерій Пузік здобув премію імені Богдана Хмельницького за найкраще висвітлення військової тематики
УкраинФорм
2026-01-17T19:15:22Z
Сьогодні вночі Мальта обере свого представника на «Євробаченні-2026»
ГЛАВКОМ NET
2026-01-17T18:36:05Z
Куди сходити у Києві 19-25 січня: дайджест мистецьких подій столиці
ГЛАВКОМ NET
2026-01-17T17:03:16Z
Класика 2000-х повертається: квадратні нігті знову в тренді
24tv
2026-01-17T16:36:57Z
Гороскоп на тиждень з 19 по 25 січня: Левам - влада, Дівам - прозріння
GlavRed
2026-01-18T06:51:44Z
В Україні почали запроваджувати аварійні графіки відключення світла
TSN
2026-01-18T06:51:02Z
Росія атакувала енергетичну інфраструктуру Одещини
УкраинФорм
2026-01-18T06:42:19Z
"Критичний удар": партизани пошкодили ключову підстанцію у російському Брянську
Фокус
2026-01-18T06:36:05Z
Графіки відключення світла у Сумах на тиждень з 19 по 25 січня: які будинки знеструмлять, з'явилося попередження
Политека
2026-01-18T06:30:29Z
Карта бойових дій в Україні станом на 18 січня 2026 року
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T06:15:44Z
В Україні мінлива хмарність, без опадів – погода на 18 січня 2026
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T06:03:19Z
Чи прийде в Україну потепління з Центральної Європи
24tv
2026-01-18T06:03:09Z
Пощади не чекайте: погода продовжить знущатися з українців
Хвиля
2026-01-18T06:00:17Z
Борги спишуть: українцям послабили умови кредитів під час війни
Знай
2026-01-18T06:36:06Z
Європейські виробники машин для розмінування нарощують постачання в Україну
УкраинФорм
2026-01-18T06:33:42Z
Проблема не в стажі: чому пенсія може бути низькою
24tv
2026-01-18T06:06:39Z
Пенсія без платіжок за світло та газ: кому держава дозволила не платити за комуналку
24tv
2026-01-18T06:06:04Z
Морози та відключення світла: що буде з цінами на продукти до кінця зими
Комсомольская правда
2026-01-18T06:03:03Z
Подорожчання круп у Київській області: магазини різко переписали цінники
Политека
2026-01-18T06:00:28Z
СЗР: Росія за рік вивезла з ТОТ України понад 2 млн тонн зерна
Украинская правда
2026-01-18T05:27:47Z
Україна закликала МАГАТЕ відреагувати на плани Кремля щодо АЕС
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T04:51:09Z
Відключення світла скасують: де більше не будуть вимикати електроегергію
Знай
2026-01-18T04:36:36Z
Макрон про мита Трампа через Гренландію: "нас не вийде залякати"
Европейская правда
2026-01-18T06:51:30Z
Чи варто очікувати припинення вогню до кінця зими: думка Кулеби
TSN
2026-01-18T06:51:16Z
Навроцький назвав ЄС «згасаючою зіркою» та закликав до радикальних реформ
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T06:42:27Z
Президент Уганди оголосив про сьому перемогу на виборах після "викрадення" лідера опозиції військовими
Украинская правда
2026-01-18T06:24:39Z
«Розгляну з вдячністю». Ексглава МЗС відповів на питання, яку пропозицію зробив йому президент Зеленський
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T06:18:18Z
Річниця загибелі Дениса Монастирського: що слідство встановило за три роки після авіакатастрофи
Фокус
2026-01-18T06:15:36Z
Французький телеканал показав уривки телефонної розмови Макрона з Трампом
InternetUA
2026-01-18T06:15:28Z
Обзиває українців "нацистами": викрито справжнє обличчя російського опозиціонера Волкова
24tv
2026-01-18T06:12:48Z
Чим підкупити Трампа? Росіяни знайшли ще один екзотичний спосіб
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T05:54:50Z
Мобілізація в Україні: кого з чоловіків 50+ відправлять на фронт до кінця січня
TSN
2026-01-18T06:51:47Z
Генштаб показав, як українська зброя збиває російські дрони
УкраинФорм
2026-01-18T06:42:52Z
Для чого США створили винищувач-паразит: аналітик розповів, яке послання він несе
InternetUA
2026-01-18T06:33:42Z
"Напевно, комусь треба було вчитися!": українці захейтили маму другокласниці через завдання у підручнику
Знай
2026-01-18T06:21:47Z
Не все ділиться навпіл: яке майно подружжя не вважається спільним за законом
24tv
2026-01-18T06:09:12Z
Хто зі студентів може отримати відстрочку від мобілізації
24tv
2026-01-18T06:03:52Z
Штурмовик L-159: характеристики літака, про поставку якого Україні заговорив президент Чехії
InternetUA
2026-01-18T06:03:14Z
Вчителька у школі: коли дитина вперше заходить до класу, я звертаю увагу лише на одне
Фокус
2026-01-18T05:30:13Z
Гороскоп на 18 січня для всіх знаків зодіаку: день тиші, внутрішніх рішень і м’якої сили
Вива
2026-01-18T05:00:16Z
У смертельній ДТП на Гощанщині загинула журналістка
InternetUA
2026-01-18T06:27:11Z
Удар по будинку у Харкові: ДСНС показала кадри з наслідками
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T06:03:16Z
РФ атакувала кілька областей України: є жертва, серед поранених 7-річна дитина
GlavRed
2026-01-18T05:48:00Z
Дрони рф атакували Хмельницьку область: на підприємстві виникла пожежа
5 UA
2026-01-18T05:42:02Z
Росія атакувала Харків і Суми: загибла жінка, серед поранених семирічна дитина – фото
Лига
2026-01-18T05:39:28Z
В Україні судитимуть зловмисника, який отримав доступ до мобільного телефона пенсіонера та заволодів його грошима
InternetUA
2026-01-18T04:27:22Z
Росія атакувала Хмельниччину: виникла пожежа на підприємстві
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T04:15:22Z
В Індонезії зник літак з чиновниками на борту: триває масштабна пошукова операція
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T03:36:39Z
ЗМІ: Кадиров використав змонтоване відео, щоб приховати стан сина після ДТП
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T03:00:52Z
Стало відомо, коли вийдуть перші ноутбуки Apple з сенсорним екраном і без "чубчика"
InternetUA
2026-01-18T05:03:42Z
OpenAI почне тестувати рекламу в ChatGPT
УкраинФорм
2026-01-18T04:09:45Z
Гори, каньйони та долини під кригою: вчені вперше показали прихований рельєф Антарктиди
24tv
2026-01-18T04:09:25Z
AMD обіцяє стримувати зростання цін на відеокарти Radeon
InternetUA
2026-01-18T03:03:51Z
Науковці оприлюднили архівні зйомки першої Української антарктичної експедиції
УкраинФорм
2026-01-18T01:48:00Z
Загроза для власників Android: чому відкритий Wi-Fi для них небезпечний
Хвиля
2026-01-18T01:00:45Z
SpaceX запустила першу в новому році партію розвідувальних супутників
УкраинФорм
2026-01-18T01:00:40Z
Вчені приголомшили катастрофічним прогнозом: Земля може бути випарена Сонцем
GlavRed
2026-01-18T00:00:14Z
Скільки можна отримати за 200 тисяч переглядів на YouTube зараз
24tv
2026-01-17T23:33:42Z
Як допомогти птахам протриматись до весни: з яких матеріалів зробити годівницю та що запропонувати пернатим
Знай
2026-01-18T06:51:23Z
Зігрітися за 30 хвилин: простий курячий суп, який рятує в морози та хуртовини, рецепт
Знай
2026-01-18T05:51:34Z
Котлети зі звичайного фаршу абсолютно по-новому: рецепт простіше простого
GlavRed
2026-01-18T03:33:05Z
Потрібен лише один предмет: як приготувати їжу без світла та газу - простий лайфхак
Знай
2026-01-18T03:33:00Z
Перший Молодик у 2026 році здивує усіх: гороскоп на 18 січня
24tv
2026-01-18T03:03:20Z
Де народилася Катерина Кухар і що подивитись у рідному місті української балерини
24tv
2026-01-18T03:00:24Z
Тест на IQ: знайдіть 3 відмінності на картинці дівчинки з іграшкою за 19 секунд
GlavRed
2026-01-18T02:06:02Z
14 лютого – не вирок: як за місяць схуднути так, що побачення може і не знадобитися, інструкція, яку всі шукають
Знай
2026-01-18T01:33:19Z
Одну з найпопулярніших країн Європи у 2026 році чекає туристичний бум
ГЛАВКОМ NET
2026-01-18T01:21:32Z
Головний тренер Тоттенгема перебуває на межі звільнення
Football.ua
2026-01-18T06:42:43Z
Кальярі — Ювентус 1:0 Відео гола та огляд матчу Серії А
Football.ua
2026-01-18T06:24:25Z
Кубок світу з біатлону: етап в Рупольдінгу завершують гонки переслідування
УкраинФорм
2026-01-18T06:15:34Z
Атлетіко — Алавес. Напередодні
Football.ua
2026-01-18T06:03:48Z
Реал Сосьєдад – Барселона: чи зможуть господарі перервати переможну ходу каталонців
24tv
2026-01-18T06:03:42Z
Не Усик – Вайлдер: з'явився прогноз на головний боксерський бій 2026 року
24tv
2026-01-18T05:06:51Z
Увірвався з ноги: гравець збірної України забив гол у своєму дебютному матчі за англійський клуб
24tv
2026-01-17T22:36:32Z
Магучіх розпочала сезо з 2,03 метра на меморіалі Дем'янюка
УкраинФорм
2026-01-17T22:33:43Z
Реал Бетіс у більшості втримав перемогу у матчі проти Вільяреала
Football.ua
2026-01-17T22:27:06Z
Водій розігнався до 190 миль на годину на громадській дорозі, а TikTok зробив решту
Топ Жир
2026-01-18T02:12:50Z
Мате Рімак вважає, що застосування запчастин Volkswagen у Bugatti є поганим рішенням
Топ Жир
2026-01-17T23:03:16Z
Він здавав свій Corvette в оренду за 32 тисячі доларів, але ледь вийшов у нуль
Топ Жир
2026-01-17T19:42:20Z
Новий BMW M3 з ДВЗ виправляє недоліки та відмовляється від улюблених функцій
Топ Жир
2026-01-17T18:00:43Z
Лише один сегмент автомобільного ринку стрімко зростає, і це не середній клас
Топ Жир
2026-01-17T16:12:14Z
Як з’явився перший легковик від Ford Europe
AutoCentre
2026-01-17T16:06:41Z
Каліфорнія спочатку взялася за водіїв, а тепер дістала і продавців “примарних” номерів
Топ Жир
2026-01-17T14:27:11Z
Танк майбутнього: США презентували Abrams з керуванням, як у відеогрі
5 UA
2026-01-17T14:21:19Z
В Україні освоїли виробництво повнопривідних вантажівок JAC
AutoCentre
2026-01-17T13:15:34Z