Velika eksplozija in izvor vesolja. Skrivnosti vesolja: Kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom?

Tudi sodobni znanstveniki ne morejo z gotovostjo reči, kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom. Obstaja več hipotez, ki razkrivajo tančico tajnosti nad eno najzahtevnejših vprašanj vesolja.

Izvor materialnega sveta

Do 20. stoletja sta obstajala samo dve teoriji o izvoru vesolja. Podporniki verskega vidika so verjeli, da je svet ustvaril Bog. Znanstveniki, nasprotno, zavrnili priznanje umetniškega vesolja. Fiziki in astronomi so bili zagovorniki ideje, da vesolje vedno obstaja, svet je bil statičen in vse ostalo enako kot milijarde let nazaj.

Vendar pa je pospešeni znanstveni napredek na prelomu stoletja pripeljal do tega, da imajo raziskovalci možnost študirati zunajzemeljske prostore. Nekateri od njih so najprej poskušali odgovoriti na vprašanje, kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom.

Hubblova raziskava

Dvajseto stoletje je uničilo številne teorije preteklih obdobij. Na izpraznjeni lokaciji so se pojavile nove hipoteze, ki pojasnjujejo doslej neznane skrivnosti. Vse se je začelo z dejstvom, da so znanstveniki ugotovili dejstvo širjenja vesolja. To je naredil Edwin Hubble. Ugotovil je, da se oddaljene galaksije v svetlobi razlikujejo od tistih kozmičnih grozdov, ki so bližje Zemlji. Odkritje tega vzorca je temeljilo na zakonu širitve Edwin Hubble.

Veliko eksplozijo in izvor vesolja so proučevali, ko je postalo jasno, da vse galaksije "pobegnejo" od opazovalca, ne glede na to, kje je. Kako bi bilo to mogoče razložiti? Ker gibljejo galaksije, to pomeni, da jih potiska nekaj energije. Poleg tega so fiziki izračunali, da so bili vsi svetovi nekoč na isti točki. Zaradi kretanja so se začeli gibati v vseh smereh z nepredstavljivo hitrostjo.

Ta pojav se imenuje "Big Bang". Izhod vesolja je bil natančno razložen s pomočjo teorije tega dolgoletnega dogodka. Kdaj se je to zgodilo? Fiziki so določili hitrost gibanja galaksij in izpeljali formulo, s katero so izračunali, ko je prišlo do začetnega "potiska". Nihče ne more klicati natančnih številk, vendar je približno ta pojav potekal pred približno 15 milijard leti.

Pojav teorije Velikega pramca

Dejstvo, da so vse galaksije vir svetlobe, pomeni, da je med Veliko eksplozijo sprostila veliko količino energije. Bila je tista, ki je rodila zelo svetlost, ki jo svetovi izgubijo v svoji oddaljenosti od epicentra tega, kar se je zgodilo. Teorijo Big Banga so najprej dokazali ameriški astronomi Robert Wilson in Arno Penzias. Odkrili so elektromagnetno relikvije, katere temperatura je bila enaka tri stopinje v Kelvinovi lestvici (to je -270 Celzija). Ta ugotovitev je potrdila idejo, da je bilo vesolje prvič zelo vroče.

Teorija Big Banga je odgovorila na številna vprašanja, oblikovana v 19. stoletju. Ampak zdaj so nove. Na primer, kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom? Zakaj je tako homogena, medtem ko s takšnim ogromnim sproščanjem energije mora snov neenakomerno razpršiti v vseh smereh? Razkritja Wilsona in Arnauda sta podvomila v klasično evklidsko geometrijo, saj je bilo dokazano, da ima prostor nič ukrivljenosti.

Teorija inflacije

Nova postavljena vprašanja so pokazala, da je sodobna teorija o nastanku sveta fragmentarna in nepopolna. Vendar se je zdelo dolgo, da se v 60-ih letih nemogoče premakniti čez odprto. In le zelo nedavne študije znanstvenikov so nam omogočile oblikovanje novega pomembnega načela za teoretično fiziko. To je bil fenomen ultra-hitre inflacijske širitve vesolja. Preučevali in opisovali smo s pomočjo kvantne teorije polj in splošne teorije relativnosti Einsteina.

Torej, kaj je bilo v vesolju pred Big Bangom? Sodobna znanost tega obdobja imenuje "inflacija". Sprva je bilo samo polje, ki je napolnilo ves namišljeni prostor. Primerjamo ga s snežno kroglico, ki se je spustila po pobočju snežne gore. Com se bo znižal in povečal. Na enak način je polje spremenilo svojo strukturo zaradi naključnih nihanj med nepredstavljivim časom.

Ko je bila oblikovana enotna konfiguracija, je prišlo do reakcije. Vsebuje največje uganke vesolja. Kaj je bilo pred Big Bangom? Inflacijsko polje, ki sploh ni bilo podobno trenutni zadevi. Po reakciji se je začela rast vesolja. Če nadaljujemo analogijo s snežno kroglico, potem se po prvi od njih tudi druge snežne kepe spustijo, prav tako se povečujejo. Trenutek Velikega poka v tem sistemu je mogoče primerjati s trenutkom, ko se je ogromen blok zrušil v brezno in nazadnje trčil z zemljo. V tem trenutku je bila dodeljena ogromna količina energije. Do sedaj se ne more zmanjkati. To je posledica nadaljevanja reakcije eksplozije, ki jo naše vesolje raste danes.

Matter in polje

Zdaj je vesolje sestavljeno iz nepredstavljivo število zvezd in drugih kozmičnih teles. Ta sklop materije izžareva ogromno energije, kar je v nasprotju s fizičnim zakonom o ohranjanju energije. Kaj piše? Bistvo tega načela je dejstvo, da v neskončnem času vsota energije v sistemu ostane nespremenjena. Toda kako se lahko to združi z našim vesoljem, ki se še naprej širi?

Inflacijska teorija je lahko odgovorila na to vprašanje. Takšne uganke vesolja so izredno redke. Kaj je bilo pred Big Bangom? Inflacijsko polje. Po tem, ko je nastal svet na svojem mestu, nam je znana stvar. Vendar pa poleg tega obstaja tudi v vesolju gravitacijsko polje, ki ima negativno energijo. Lastnosti teh dveh entitet so nasprotne. Tako se kompenzira energija, ki se sprošča iz delcev, zvezd, planetov in druge snovi. Ta odnos tudi pojasnjuje, zakaj se vesolje še ni spremenilo v črno luknjo.

Ko se je Big Bang pravkar zgodil, je bil svet premajhen, da bi se nekaj zrušil. Zdaj, ko se je vesolje razširilo, so se na ločenih odsekih pojavile lokalne črne luknje. Njihovo gravitacijsko polje absorbira vse okoli sebe. Iz nje celo svetloba ne more pobegniti. Pravzaprav zaradi tega takšne luknje postanejo črne.

Širitev vesolja

Tudi kljub teoretičnemu temelju teorije inflacije je še vedno nejasno, kako je vesolje pogledalo pred Velikim praskom. Človeška domišljija si ne more predstavljati te slike. Dejstvo je, da je inflacijsko polje nepomembno. Ni ga mogoče razložiti z običajnimi fizičnimi zakoni.

Ko se je zgodil Big Bang, se je inflacijsko polje začelo širiti s hitrostjo, ki je presegla hitrost svetlobe. Glede na fizikalne indikatorje v vesolju ni ničesar, kar bi se lahko gibalo hitreje od tega kazalca. Svetloba se razprostira skozi obstoječi svet s preveč številkami. Inflacijsko področje se je razširilo še z večjo hitrostjo, samo zaradi svoje nematerialne narave.

Velikost vesolja preden je bil Big Bang mikroskopski. Za merjenje sedanje velikosti morajo matematiki v veliki meri postaviti številke. Glede na splošno teorijo relativnosti opazovalec v materialnem svetu ne vidi, kaj se dogaja zunaj nje. To pravilo se razteza na tisto, kar je bilo pred Big Bangom v vesolju. Fotografija v učbenikih o astronomiji lahko samo prikazuje umetnost umetnikov.

Delci in antipartikli

Vesolje se je toliko razširilo, da tudi svetloba nima časa, da bi dosegla najbolj oddaljene vogale. Hkrati inflacijsko polje zunaj sveta še naprej obstaja, čeprav je človeku, ki živi v materialnem svetu, nedostopen. Rastoče vesolje se ohladi, ko raste. Temperatura sevanja se zmanjša, ker valovna dolžina postaja večja, kar pomeni, da mora na njej porabiti več energije.

Stanje vesolja pred Big Bangom je bilo homogeno. Toda ko se je začelo širiti, so se pojavili novi elementi in delci. To so kvarki, nevtroni, protoni, elektroni in fotoni. Obstajajo tudi antipartikli, katerih število ne more biti enako številu navadnih delcev. Če bi se zgodila ta identiteta, bi bilo celo vesolje uničeno sama.

Narava je naredila vse, kar je potrebno za zagotovitev, da je število delcev nekoliko večje od števila antipartiklov. Zaradi tega razmerja obstaja materialni svet. Relikalno sevanje, ki se še naprej širi skozi razsežnosti vesolja, je nastalo kot posledica medsebojnega uničenja nekaterih delcev in antipartiklov. V znanstvenem leksikonu se ta postopek imenuje izničenje. Sčasoma se energija CMB zmanjša. Sedaj je približno deset tisoč krat manj od podobnega indeksa osnovnih masnih delcev.

Pojav fizičnih zakonov

Ko je starost vesolja dosegla eno minuto, se je v helij, tritij in devterij začelo združevati nevtroni in protoni. To so bile prve snovi, ki so nastale v materialnem svetu. Proces sinteze je bil posledica jedrskih reakcij. V 20. stoletju so fiziki preučevali ta pojav in se celo naučili, kako to prikrivati. Ker jedrska reakcija proizvede ogromno količino energije, je človeštvo ta proces prilagodilo svojim gospodarskim potrebam. Postajale so jedrske elektrarne. Danes poganjajo na tisoče mest.

Jedrska reakcija je bila uporabljena tudi kot orožje. Ob koncu druge svetovne vojne so Američani najprej padli atomske bombe na Japonsko. Smrtonosni vpliv udarca je bil prav v ogromni porabi energije. Toda številke, zapisane v Hirošimi, so zanemarljivo majhne v primerjavi s tistimi procesi, ki so potekali v prvih minutah obstoja materialnega sveta.

Ker sodobni znanstveniki že veliko vedo o jedrski reakciji, ki se uporablja v gospodarstvu in vojni, so raziskovalci lahko obnovili približno sliko o tem, kaj je vesolje pred Velikim praskom. Z uporabo matematičnih izračunov je bilo izračunano, koliko elementov in ki se je pojavilo v prvih minutah po začetku reakcije na inflacijskem področju.

Drugo dejstvo je presenetljivo. Vsi izračuni znanstvenikov, ki temeljijo na sodobnih kazalcih narave, so bili natančno uporabni za model videza vesolja. Ta "naključje" kaže, da so zakoni fizike začeli delovati takoj po pojavu materialnega sveta. Od takrat se vse nespremenljive formule niso nikoli spremenile. Zdaj delujejo. Tako lahko na primer rečemo o Einsteinovi teoriji relativnosti. Nedvomna narava zakonov olajša delo znanstvenikov, ki poskušajo razumeti, kaj je bilo pred Big Bangom v vesolju.

Izvor galaksij

S pomočjo teorije Velikega pramca so znanstveniki lahko razložili izvor galaksij. Ko se je svet prvič pojavil, so se vse razdalje v njej hitro povečale. Vendar pa je na nekaterih mestih ta proces prevzel posebne oblike. To je bilo posledica dejstva, da je bila gostota energije v različnih prostorskih točkah odlična.

Zaradi tega se je v nekaterih delih velikega vesolja nabralo več delcev. Ta proces so podrobno opisali ameriški znanstveniki 20. stoletja. V popularni znanstveni obliki je bila teorija pojasnjena v seriji filmov "Vesolje pred Velikim praskom. Zaradi skrivnosti. "

Na območjih z večjo gostoto energije je temperatura močno nihala. Ta pojav je bil znak stiskanja snovi s pomočjo gravitacijskega polja. Inflacijsko obdobje je ustvarilo območja z večjo gostoto. Po nastanku vesolja je gravitacijsko polje vplivalo na ta območja s povečano intenzivnostjo. Tu so nastale galaksije - skupine zvezd, okoli katerih so nastali planeti. Naša Zemlja se popolnoma prilega tem sistemu. To se vrti okoli svoje zvezde (Sonce) in vstopi v galaksijo Mlečna pot.

Sedanje stanje vesolja

Sedanje obdobje razvoja vesolja je najbolj primerno za obstoj življenja. Znanstveniki težko ugotovijo, kako dolgo bo ta časovni interval trajal. Toda če bi se kdorkoli ukvarjal s takimi izračuni, dobljeni podatki niso bili nič manj kot sto tisoč milijard let. Za eno človeško življenje je takšen segment tako velik, da je tudi v matematičnem računu treba zapisati z uporabo stopinj. Sedanjost je bila preučena precej boljša od prazgodovine vesolja. Kar je bilo pred Big Bangom, v vsakem primeru ostaja le predmet teoretičnih raziskav in drznih izračunih.

V materialnem svetu, celo ostanki relativne vrednosti. Na primer, Kvazarji (vrsta astronomskih teles), ki obstaja na razdalji 14 milijard svetlobnih let od Zemlje, v ozadju naša običajna "zdaj" na samih 14 milijard svetlobnih let. Tokrat Razlika je ogromna. Težko je določiti, tudi matematično, da ne omenjamo dejstva, da se jasno predstavijo kot je uporaba človeškega domišljije (tudi najbolj goreč), je preprosto nemogoče.

Sodobna znanost lahko teoretično razložiti sebi celo življenje našega materialnega sveta, začenši s prvimi delčku sekunde njenega obstoja, kadar je le Big Bang. Popolna zgodovina vesolja je sedaj dopolnjuje. Astronomi odkrili nove neverjetno dejstev s pomočjo posodobljene in izboljšane raziskovalne opreme (teleskopi, laboratorije in tako naprej. D.).

Vendar pa še vedno ne razumejo fenomenov. Takšna bela pika, na primer, je temna snov in njegovo temno energijo. Bistvo te skrite mase še naprej spodbuja zavest najbolj izobraženih in naprednih fizikov našega časa. Poleg tega ni bilo nobenega pogleda na razloge, zakaj je v vesolju še vedno več delcev kot antipartikli. Ob tej priložnosti smo oblikovali več temeljnih teorij. Nekateri od teh modelov so najbolj priljubljeni, vendar jih mednarodna znanstvena skupnost še ni sprejela kot nobenega nespremenljiva resnica.

Na lestvici od univerzalnega znanja in ogromnih odkritij XX stoletja, ti prostori zdi precej nepomembno. Toda zgodovina znanosti z zavidljivo pravilnosti kaže, da je razlaga "majhnih" dejstev in pojavov postane osnova za vse človeške zastopanje stroke kot celote (v tem primeru govorimo o astronomiji). Zato prihodnje generacije znanstvenikov, seveda, bodo morali nekaj narediti in odkrijejo na področju znanja o naravi vesolja.