С чего все началось: Теория большого взрыва
«Есть только две бесконечные вещи: Вселенная и глупость. Хотя насчет Вселенной я не уверен.»
Приписывается А. Эйнштейну
Откуда и когда появилась наша Вселенная? Или, может быть, она существовала вечно? Ученые давно бьются над этими вопросами, выдвигая различные теории и гипотезы. В наше время самой реалистичной считается теория Большого взрыва.
Три доказательства, что Вселенная когда-то взорвалась
Если верить теории Большого взрыва, то когда-то, очень давно, нашей Вселенной не существовало. Не было ни материи, ни света, ни пространства, ни времени — только вакуум, то есть пустота. Но в одно прекрасное мгновение Вселенная стала маленькой частицей, гораздо меньше атома, заполненной светом и имеющей невероятно высокую плотность. Она начала расти, превратилась в раскаленный огненный шар и продолжала расширяться.
Ее рост происходил с невообразимой скоростью: за какую-то долю секунду появилась вся энергия и вся материя космоса.
Это и есть то, что ученые называют Большим взрывом. На самом деле, взрыва, подобного фейерверку, не было.
Было стремительное, мгновенное расширение пространства до бесконечных пределов. Впоследствии в этом пространстве появились галактики, зародившиеся из частиц и излучения. Они сгруппировались в скопления и благополучно существуют до сих пор.
Как сформировалась теория Большого взрыва и можно ли доказать, что она истинна? Рассмотрим три основных доказательства, существующих в современной астрофизике.
- Первое — это расширение Вселенной. Явление это было открыто в 1929 году, а до этого считалось, что Вселенная неподвижна. Новые данные совершили переворот: раз Вселенная расширяется, значит, когда-то она была меньше. А когда-то, вероятно, ее не было вовсе.
- Второе доказательство — обнаружение во Вселенной микроволнового фона. Физики давно предполагали, что Большой взрыв должен был создать мощное излучение, и в 1960-х годах оно было обнаружено. Его назвали реликтовым.
- Третья причина поверить, что Вселенная взорвалась, — это изобилие гелия в космосе. Именно этот газ образуется, когда что-то взрывается. Подсчитано, что он присутствует в космосе именно в таком количестве, какое должно было появиться после Большого взрыва.
Сколько лет Вселенной?
То, что Вселенная образовалась в результате взрыва, считается практически доказанным, хотя до сих пор не обнаружена причина, спровоцировавшая это грандиозное событие. Но источник энергии, питавший расширение, известен — это вакуум. Казалось бы, как пустота может на что-то воздействовать, да еще и с такой невероятной силой? Дело в том, что при подробном изучении вакуум оказывается не таким уж пустым. Он состоит из частиц и античастиц, которые являются мощными источниками энергии. Еще одно свойство вакуума, оказавшееся очень кстати для расширения Вселенной, — это гравитационная сила отталкивания. Обычно гравитация притягивает тела, но у вакуума все наоборот: объекты отталкиваются и разлетаются в разные стороны.
Итак, Вселенная расширялась, постепенно остывала, и в юном возрасте около 300 тысяч лет остыла до такого состояния, что ядра атомов смогли объединиться с электронами. В то время Вселенная напоминала энергетический суп, в котором в итоге «сварились», или образовались, звезды, планеты и галактики.
Сейчас наша Вселенная находится в зрелом возрасте, как считает большинство ученых: ей от 12 до 13,5 миллиарда лет. Если возраст ближе к 12 миллиардам, то это означает, что Вселенная расширяется равномерно и это расширение будет продолжаться бесконечно. Если же время существования Вселенной достигает 13,5 миллиарда лет и более, значит, расширение постепенно ускоряется.
Чтобы частицы смогли соединиться в атомы, нужна температура не выше 4000 °C. Именно до такого состояния Вселенная остыла в возрасте 300 тысяч лет
Читайте также