Что было во Вселенной до Большого Взрыва?
В мире много загадок, над которыми до сих пор бьются самые светлые головы человечества. Однако однозначного ответа на некоторые вещи пока что людям найти не дано. Одной из таких дилемм является известная теория Большого взрыва. Узнав об этой теории, возникает естественный вопрос: а что было до Большого Взрыва? На этот счет существуют разные мнения. Некоторыми из них мы с вами поделимся.
Ничего не было?
Теория Большого взрыва гласит о том, что Вселенная появилась из бесконечно малой точки и бесконечно малой плотностью и постоянно расширяется во все стороны. Но что было до этого расширения?
Согласно одной из самых популярных теорий, до Большого взрыва не существовало ничего. Одним из главных популяризаторов этой теории являлся ныне покойный Стивен Хокинг, который объяснял ее следующим образом . По словам ученого, который придерживается подхода Евклида к квантовой гравитации, у Вселенной отсутствуют какие-либо границы. А ее начало можно сравнить с Южным полюсом, «южнее» которого нет ничего. А раз за ним ничего не существует, то и до Большого взрыва ничего не было.
Или всё-таки что-то было?
По мнению других ученых , Вселенная не могла появиться из пустоты, поэтому и Большому взрыву есть логичное объяснение. На их взгляд, наша Вселенная существовала всегда, но в один момент начала быстро расширяться и расти, порождая новые вселенные, которые можно назвать результатами таких Больших взрывов. И наша Вселенная лишь одна из множества появившихся из-за расширения Мегавселенной.
Есть еще одна теория, которая говорит о раннем существовании других Вселенных, которые предшествовали появлению нашей. Предполагается, что их было минимум две, а Большой взрыв произошел в результате их столкновения, которое породило новую Вселенную.
Одна Вселенная, затем ещё одна и так далее.
По мнению профессора Смолина из канадского Института теоретической физики наша Вселенная возникла в результате естественного отбора . Чтобы объяснить ее появление, Смолин воспользовался теорией Дарвина, перенесся ее на космологические процессы. Профессор считает, что до существования нашей Вселенной, была еще одна, а до нее, в свою очередь, другая. Появление же каждой из них ученый связывает с возникновением черных дыр. Внутри нее материя сжимается до предела, после чего происходит резкое расширение, что можно считать Большим взрывом, который и формирует новую Вселенную.
У коллеги профессора Смолина Парама Сингха на этот счет есть другое мнение. Во-первых, он считает, то, что принято называть Большим взрывом – нужно называть Большим прыжком. Во-вторых, по его мнению , Вселенная не могла появиться из ничего, следовательно, до нее существовало что-то, что можно назвать еще одной Вселенной, которая разрушилась в течение времени, но из-за Большого прыжка развернулась обратно до тех размеров, которые мы можем наблюдать сегодня.
Компьютерная симуляция
Команда доктора Слоана из Британии в конце 2018 года обнародовала новую версию того, что представлял собой мир до возникновения Большого взрыва. Стоит учесть, что теория британских ученых не противоречит теории относительности Эйнштейна, который одним из первых начал развивать вопрос о возникновении Вселенной. Они обратили внимание на то, что мы находимся внутри Вселенной, следовательно, у нас нет возможности определить ее точные размеры.
Взяв эту идею за основу, ученые воспроизвели компьютерную модель так называемой безразмерной Вселенной, пытаясь понять, как выглядела точка, из которой и возник Большой взрыв. Как выяснилось, за этой точкой продолжает существовать время и пространство, но они отзеркалены. То есть до возникновения Вселенной время шло в другую сторону, а пространство было расположено по-другому. А вследствие Большого взрыва уже возникла наша Вселенная с теми законами физики, которые известны нам.
«Спящая» Вселенная
Еще одна теория представляет нам модель «спящей» Вселенной. По мнению некоторых ученых, Вселенная являлась медленно эволюционирующим пространством, которое находилось в некой фазе сна. Такой тип Вселенной имеет стабильное состояние, но если его перекроет еще более стабильное, на его месте возникнет новое образование.
Существуя в таком виде, прежняя Вселенная могла являться прародительницей той, в которой живем мы. Ее стабильное состояние окончилось резким расширением, называемым Большим взрывом, что привело к новому более прочному существованию. Но если следовать этой теории, то и история нашей Вселенной может закончиться таким же образом, а вместе с ней, возможно, оборвется наша жизнь. Но это всего лишь предположение.
Источник
Ученый рассказал где находится точка Большого Взрыва.
Один из весьма часто задаваемых мне вопросов звучит примерно как:
Где именно случился Большой Взрыв? Откуда вселенная начала свое расширение? Насколько мы далеко от этой точки? Можем ли мы увидеть это место в телескоп? Есть ли там что-то интересное?
Наша вселенная зародилась во время Большого Взрыва, однако большинство людей, особенно далеких от физики и астрономии немного неверно это себе представляют. Большинство людей представляют Большой Взрыв, как нечто похожее на взрыв скажем атомной бомбы в пустоте. В результате которого «кусочки» вселенной начали разлетаться в разные стороны. Однако такое представление в корне неверно.
Чтобы понять, что с таким представлением не так, давайте задумаемся на минутку о том, что происходит во время обычного взрыва.
Обычный взрыв начинается в какой-то одной точке и приводит к быстрому разлету взорванной материи в разные стороны. Чем дальше от центра взрыва, тем меньше материи туда доберется. Совершенно тоже самое происходит и с энергией. Т.е. всегда по направлению увеличения плотности материи и энергии можно найти точку центра взрыва.
Однако если мы посмотрим на нашу Вселенную — мы увидим совершенно иную картину. В какую бы сторону мы не посмотрели — вселенная везде выглядит примерно одинаково. При этом куда бы мы не посмотрели мы увидим удаляющиеся от нас галактики. Если мы основываясь на данных о движении галактик попробуем реконструировать точку откуда началось их движение, то (сюрприз!) эта точка окажется там где находимся мы!
Значит ли это, что из всего бесчисленного количества галактик во вселенной именно нам повезло находится в центре зарождения вселенной? Едва ли. Ведь не выполняются другие условия, так например если бы имел место взрыв с разлетом материи из одной точки, то чем дальше мы бы направляли свой взгляд — тем меньше материи (галактик) мы бы видели, но это совсем не так.
Дело в том, что Большой Взрыв не был взрывом в привычном понимании этого слова. Можно даже сказать что он не был взрывом в принципе. Правильнее было бы употребить слово расширение . Не материя куда-то разлетелась из одной точки. Само пространство расширилось! Но при этом нельзя выделить какую-то одну точку откуда началось это расширение, так как расширяется само пространство. Можно сказать что вся вселенная — это и есть точка большого взрыва расширившаяся до невероятных размеров!
Но как же быть с тем, что реконструкция движения галактик показывает, что движение это началось из точки где находимся мы? Все очень просто если мы возьмем за точку наблюдений любую точку в любой из галактик — наблюдения точно также покажет, что все галактики удаляются от выбранной точки. Дело в том, что практически ВСЕ галактики удаляются друг от друга.
Таким образом в нашей Вселенной нельзя выделить какое-то одно конкретное место где случился Большой Взрыв. Вся наша вселенная — является продолжающимся большим взрывом или как правильнее было бы сказать — большим расширением.
Ставьте палец вверх если хотите видеть в своей ленте больше статей о космосе!
Подписывайтесь на мой канал здесь, а также на мой канал в телеграме . Там вы можете почитать большое количество интересных материалов, а также задать свой вопрос.
Источник
Спросите Итана: где случился Большой взрыв?
Из всех обсуждаемых концепций и тем, Большой взрыв – наиболее противоречивое понятие. Конечно, это довольно старая научная теория, присутствующая с 1940-х годов, и уже с 1960-х годов существует несметное количество доказательств в её пользу. Идея проста: у Вселенной было начало. У неё был день рождения. Был день, у которого не было «вчера», когда материя, излучение и расширяющаяся, охлаждающаяся Вселенная, известная нам, не существовали до определённого момента времени. И всё же мы здесь. Что вызывает шквал вопросов у любого пытливого ума. Один из наших читателей как раз обладает таким умом, и он хочет узнать:
Есть ли теории или эксперименты, способные вычислить и доказать наше расположение в космосе относительно точки Большого взрыва? Я думаю, что поскольку с позиции расположения нашей планеты наши возможности наблюдений весьма ограничены, будет непросто определить кривизну пространства. Почему мы думаем, что Большой взрыв произошёл в некоторой точке трёхмерного пространства? Почему мы считаем, что Вселенная – это сфера?
Это очень хорошие вопросы, и все они демонстрируют распространённое представление людей о Вселенной. Но верны ли эти представления?
Эволюция крупномасштабных структур Вселенной
Мы часто считаем, что Большой взрыв был реальным взрывом. И Вселенная действительно напоминала огромный, энергичный и расширяющийся огненный шар на самых ранних её этапах.
• Она была заполнена частицами и античастицами самых разных типов, а также излучением.
• Всё это расширялось и все частицы, античастицы и кванты излучения отдалялись друг от друга.
• Всё это охлаждалось и замедлялось при расширении.
Это и вправду походит на взрыв. На самом деле, если бы вы смогли перенестись в эти первые моменты, и каким-то образом были защищены от всей этой энергии, там даже был бы и звук, который вы можете услышать благодаря следующему видео.
Но я неспроста использую слово «расширение» вместо «взрыва», описывая это явление. Взрыв – это то, что происходит в одной точке пространства, из которой разлетаются осколки. Сверхновая – это взрыв; всплеск гамма-лучей – это взрыв; детонация бомбы – это взрыв; срабатывание гранаты – это взрыв.
Представление художника о взрыве сверхновой 1993J в галактике M81
Но Большой взрыв – это не взрыв [по-английски Большой взрыв, Big Bang, дословно значит «Большой хлопок» – прим. перев.]. Говоря о «горячем Большом взрыве», мы имеем виду самый первый момент, в который Вселенную можно описать, как состояние, содержащее частицы, античастицы и излучение. С этого момента Вселенная начала расширяться и охлаждаться согласно законам Общей теории относительности, и мы пошли по пути уничтожения антиматерии, формирования атомных ядер и нейтральных атомов, и в итоге звёзд, галактик и видимых сегодня крупномасштабных структур. Ключ к первому вопросу в том, чтобы точно понять, что делала Вселенная в этот момент: в момент, который мы впервые можем описать, опираясь на эту платформу горячего Большого взрыва.
Насколько нам известно, никакой особенной начальной точки не было. Не было «источника», из которого началась Вселенная. Все доказательства говорят о контринтуитивном, но от этого не менее истинном заключении: Большой взрыв случился везде одновременно. Доказательств тому предостаточно, и даёт их нам сама Вселенная. Вселенная, судя по крупномасштабным структурам, скоплениям галактик, внешнему виду послесвечения Большого взрыва, средней плотности участков космоса размером более нескольких сотен миллионов световых лет, и т.п., даёт нам два важных наблюдаемых факта. Её свойства повсюду одинаковы, и выглядит она одинаково по всем направлениям. Физически говоря, Вселенная гомогенна и изотропна.
Такие характеристики Вселенной нельзя получить при помощи взрыва – и точка. При взрыве самые быстро движущиеся осколки оказываются самыми удалёнными, но и самыми рассеянными в пространстве. Чем больше расстояние, тем меньше там должно было быть галактик на единицу объёма – но во Вселенной это не так. В случае взрыва можно было бы явно указать его начальную точку. Вселенная работает так, что эта точка была бы всего в нескольких миллионах световых лет от Млечного пути, на границе локальной группы. Статистически, шансы на наличие такой точки, с учётом присутствия во Вселенной более 170 млрд галактик, в 100 раз хуже, чем на победу в лотерее Powerball или Mega Millions.
То, что Вселенная гомогенна и изотропна, говорит о том, что Большой взрыв случился в один момент, примерно 13,8 млрд лет назад, и во всех местах одинаково. Но мы не можем видеть его во всех местах. Мы видим его только там, где находимся. Наш обзор ограничен. Поэтому вы часто можете встретить подобные иллюстрации: как наша Вселенная видится с нашей точки, с нами в центре.
Представление художника об обозримой Вселенной на логарифмической шкале
Но это не значит, что Вселенная – сфера! Мы, на самом деле, можем измерить форму Вселенной, и наложить на неё некоторые ограничения. Если вы выйдете наружу и отправите двух ваших друзей в двух разных направлениях так, что вы сможете видеть друг друга, вы втроём образуете треугольник. Каждый из вас сможет измерить видимый угол между двумя другими. После этого вы можете сложить эти углы и вы получите 180º — именно такова сумма углов треугольника.
Любого треугольника в плоском пространстве.
Но пространство не обязано быть плоским! Оно может обладать отрицательной кривизной, как поверхность седла, когда сумма углов будет меньше 180º. Оно может быть искривлено положительно, как поверхность сферы, когда сумма углов будет больше 180º. Если вы встанете на экваторе в Южной Америке, один ваш друг встанет на экваторе в Африке, а второй – на Северном полюсе, вы обнаружите, что разница углов будет большой. Сумма углов окажется ближе к 270º, чем к 180º. В космосе друзей у нас нет, но у нас есть нечто не хуже: флуктуации фонового излучения. В зависимости от кривизны пространства они должны выглядеть совершенно по-разному.
Мы провели наблюдения, и обнаружили нечто удивительное: Вселенная, насколько мы можем судить, плоская. Очень, очень плоская. Последние данные с экспериментов Planck и Sloan Digital Sky Survey говорят о том, что если Вселенная и искривлена – положительно или отрицательно – то это заметно на масштабе по меньшей мере в 400 больше, чем наблюдаемая нами часть Вселенной. А мы можем видеть её часть диаметром в 92 млрд световых лет.
Так что, Большой взрыв случился везде одновременно, 13,8 млрд лет назад, и наша Вселенная пространственно плоская согласно лучшим нашим измерениям. Большой взрыв произошёл не в какой-то точке, и мы можем судить об этом по крайней изотропности и гомогенности Вселенной. Эти свойства настолько точны, что когда мы натыкаемся на неоднородность с отклонением в 0,01% от среднего значения, мы уже считаем, что что-то не так. Так что, если вы будете утверждать, что Большой взрыв случился именно там, где находитесь вы, и вы стоите прямо в центре всего происходящего, никто вам не возразит. Просто все и всё, во всей Вселенной может сказать о себе то же самое.
Источник