Голяма експлозия и произхода на Вселената. Мистерии на Вселената: Какво беше във Вселената преди Големия взрив?

Дори съвременните учени не могат със сигурност да кажат какво е във Вселената преди Големия взрив. Има няколко хипотези, които разкриват завесата на тайната върху един от най-трудните въпроси на Вселената.

Произходът на материалния свят

До 20-ти век имаше само две теории за произхода на Вселената. Поддръжниците на религиозната гледна точка вярват, че светът е създаден от Бог. Учените, напротив, отказват да разпознаят създадената от човека вселена. Физиците и астрономите бяха поддръжници на идеята, че космосът винаги съществува, светът е статичен и всичко ще остане същото като преди милиарди години.

Ускореният научен прогрес в началото на века доведе до факта, че изследователите имат възможност да изучават извънземни пространства. Някои от тях първо се опитаха да отговорят на въпроса, какво беше във Вселената преди Големия взрив.

Изследвания от Хъбъл

ХХ век унищожи много теории за миналите епохи. На освободения обект се появиха нови хипотези, обясняващи досега неизвестни загадки. Всичко започна с факта, че учените са установили факта на разширяването на Вселената. Това беше направено от Едуин Хъбъл. Той откри, че отдалечени галактики се различават в тяхната светлина от тези космически клъстери, които са по-близо до Земята. Откриването на този модел формира основата на закона за разширяване на Едуин Хъбъл.

Големият взрив и произходът на Вселената бяха изследвани, когато стана ясно, че всички галактики "бягат" от наблюдателя, независимо къде се намира. Как може да се обясни това? Тъй като галактиките се движат, това означава, че те са избутани напред от някаква енергия. Освен това физиците са изчислили, че всички светове някога са били в една и съща точка. Заради трясъка те започнаха да се движат във всички посоки с невъобразима скорост.

Това явление се нарича "Големият взрив". И произходът на вселената беше обяснен точно с помощта на теорията на това дългогодишно събитие. Кога се е случило това? Физиците са определили скоростта на движение на галактиките и са получили формула, чрез която те са изчислявали, когато се е случило първоначалното "натискане". Никой не може да се обади на точни цифри, но приблизително този феномен се е случил преди около 15 милиарда години.

Появата на теорията за Големия взрив

Фактът, че всички галактики са източници на светлина, означава, че по време на Големия взрив е било освободено голямо количество енергия. Именно тя родила яркостта, която световете губят в разстоянието си от епицентъра на случилото се. Теорията за Големия взрив е доказана за пръв път от американските астрономи Робърт Уилсън и Арно Пензиас. Те откриха електромагнит религиозно излъчване, чиято температура е равна на три градуса по скалата на Келвин (т.е. -270 градуса по Целзий). Тази констатация потвърждава идеята, че на пръв поглед вселената е била изключително гореща.

Теорията за Големия взрив отговори на много въпроси, формулирани през 19 век. Но сега има нови. Например, какво беше във Вселената преди Големия взрив? Защо е толкова хомогенно, макар и с такова огромно освобождаване на енергия, веществото трябва да се разпръсква неравномерно във всички посоки? Откритията на Уилсън и Арнауд поставят под съмнение класическата евклидова геометрия, тъй като е доказано, че пространството има нулева кривина.

Теория на инфлацията

Новите повдигнати въпроси показаха, че съвременната теория за появата на света е фрагментарна и непълна. Въпреки това, дълго време изглеждаше, че би било невъзможно да се премине отвъд отвореното пространство през 60-те години на миналия век. И само последните изследвания на учените ни позволиха да формулираме нов важен принцип за теоретичната физика. Това беше феноменът на ултра-бързата инфлационна експанзия на Вселената. Той е изучен и описан с помощта на квантовата теория на полето и общата теория на относителността на Айнщайн.

Какво беше във Вселената преди Големия взрив? Съвременната наука нарича този период "инфлация". Отначало имаше само поле, което изпълваше цялото въображаемо пространство. Тя може да бъде сравнена със снежна топка, изстреляна по склона на снежна планина. Ком ще се търкаля и ще се увеличи. По същия начин полето промени структурата си поради случайни трептения по време на невъобразимото време.

Когато се формира еднаква конфигурация, възникна реакция. Той съдържа най-големите загадки на Вселената. Какво беше преди Големия взрив? Инфлационно поле, което изобщо не беше като текущия въпрос. След реакцията започна растежът на Вселената. Ако продължим аналогията със снежната топка, то след първото от тях също се снеха и други снежни топки, които също се увеличиха. Моментът на Големия взрив в тази система може да се сравни с момента, в който огромен блок се срина в бездната и накрая се сблъска със земята. В този момент се разпределя колосално количество енергия. Тя не може да изтече досега. Това се дължи на продължаването на реакцията от експлозията, която вселената ни расте днес.

Материя и поле

Сега вселената се състои от невъобразим брой звезди и други космически тела. Този набор от материя излъчва огромна енергия, която противоречи на физическия закон за опазване на енергията. Какво казва? Същността на този принцип се равнява на факта, че за безкрайно време сумата на енергията в системата остава непроменена. Но как може да се съчетае това с нашата Вселена, която продължава да се разширява?

Инфлационната теория е в състояние да отговори на този въпрос. Такива загадки на Вселената са изключително редки. Какво беше преди Големия взрив? Инфлационно поле. След появата на света на негово място дойде познатият въпрос за нас. Но освен това съществува и във Вселената гравитационно поле, който има отрицателна енергия. Свойствата на тези две обекти са противоположни. По този начин енергията, освободена от частици, звезди, планети и други вещества, се компенсира. Тази връзка обяснява и защо вселената все още не се е превърнала в черна дупка.

Когато Големият взрив се случи, светът беше твърде малък, за да се срине нещо. Сега, когато вселената се разшири, местните черни дупки се появиха на отделни секции. Тяхното гравитационно поле абсорбира всичко около себе си. От него дори светлината не може да избяга. Всъщност поради това такива дупки стават черни.

Разширяване на Вселената

Дори въпреки теоретичната основа на теорията за инфлацията, все още е неясно как изглежда вселената преди Големия взрив. Човешкото въображение не може да си представи тази картина. Факт е, че инфлационното поле е несъществено. Не може да се обясни с обичайните закони на физиката.

Когато се появи Големият взрив, инфлационното поле започна да се увеличава с темпове, които надминават скоростта на светлината. Според физическите показатели, във Вселената няма нищо съществено, което да се движи по-бързо от този показател. Светлината се разпространява чрез съществуващия свят с ненужни числа. Инфлационното поле се е разпространило с още по-голяма скорост, само поради неговата нематериална природа.

Размерът на Вселената преди Големият взрив да е бил микроскопичен. За да измери текущия си размер, математиците трябва да издигнат цифри до голяма степен. Според общата теория на относителността наблюдател в материалния свят не може да види какво се случва извън него. Това правило се простира до това, което беше преди Големия взрив във Вселената. Снимката в учебниците по астрономия може да изобразява само художествената литература.

Частици и античастици

Вселената се е разширила толкова много, че дори светлината няма време да достигне най-отдалечените ъгли. В същото време, инфлационното поле извън света продължава да съществува, макар че е недостъпно за човек, който живее в материалния свят. Растящата вселена охлажда, докато расте. Температурата на радиацията намалява, тъй като дължината на вълната става по-голяма, което означава, че тя трябва да отдели повече енергия върху нея.

Състоянието на Вселената преди Големия взрив беше хомогенно. Но когато започна да се разширява, в него се появяват нови елементи и частици. Това са кварки, неутрони, протони, електрони и фотони. Съществуват и антипартикули, чийто брой не може да бъде равен на броя на обикновените частици. Ако тази идентичност се осъществи, тогава цялата вселена ще бъде унищожена сама.

Природата е направила всичко необходимо, за да гарантира, че броят на частиците е малко по-голям от броя на античастиците. Поради тази връзка съществува материална среда. Реликтната радиация, която продължава да се разпространява в пространствата на вселената, възниква само в резултат на взаимното унищожаване на някои частици и античастици. В научния лексикон този процес се нарича унищожение. С течение на времето енергията на CMB намалява. Сега тя е около десет хиляди пъти по-малко от подобен индекс на елементарни масивни частици.

Появата на физически закони

Когато възрастта на Вселената достигна една минута, неутроните и протоните започнаха да се съединяват в хелий, тритий и деутерий. Това бяха първите вещества, които се появиха в материалния свят. Процесът на синтез се дължи на ядрени реакции. През 20-и век физиците изучават този феномен и дори се научават как да го укротят. Тъй като ядрената реакция произвежда огромно количество енергия, човечеството адаптира този процес към икономическите си нужди. Имаше атомни електроцентрали. Днес те подхранват хиляди градове.

Ядрената реакция беше използвана и като оръжие. В края на Втората световна война американците първо пуснаха атомни бомби върху Япония. Ужасното въздействие на удара беше само в огромното разпределение на енергията. Но данните, записани в Хирошима, са пренебрежимо малки в сравнение с тези процеси, които се случиха през първите минути от съществуването на материалния свят.

Поради факта, че съвременните учени вече знаят много за ядрената реакция, използвана в икономиката и войната, изследователите успяха да възстановят приблизителна картина на това, какво е вселената преди Големия взрив. Използвайки математически изчисления, се изчисляват колко елементи и се появяват в първите минути след началото на реакцията в инфлационното поле.

Друг факт е изненадващ. Всички изчисления на учените, основаващи се на съвременните показатели на природата, са точно приложими за модела на външния вид на Вселената. Това "съвпадение" предполага, че законите на физиката започнаха да действат веднага след появата на материалния свят. Оттогава всички непроменими формули никога не са се променили. Те действат сега. Така например, можем да кажем за теорията на Айнщайн за относителността. Безспорната природа на законите улеснява работата на учените, опитващи се да разберат какво е преди Големия взрив във Вселената.

Произходът на галактиките

С помощта на теорията за Големия взрив учените са могли да обяснят произхода на галактиките. Когато светът за първи път се появи, всички разстояния вътре в него бързо се разраснаха. Въпреки това на някои места този процес придоби специални формуляри. Това се дължи на факта, че в различни пространствени точки енергийната плътност е отлична.

Поради това в някои части на една голяма вселена са натрупани повече частици. Този процес е подробно описан от американски учени от 20-ти век. В популярната научна форма теорията е обяснена в серия от филми "Вселената преди Големия взрив". След мистерията.

В райони с по-голяма енергийна плътност температурата се колебаеше значително. Това явление беше знак за компресията на материята чрез гравитационно поле. През инфлационния период се зараждат райони с по-голяма плътност. След появата на вселената гравитационното поле засегна тези райони с повишена интензивност. Тук възникват галактики - звездички от звезди, около които се образуват планети. Нашата Земя напълно се вписва в тази система. Тя се върти около собствената си звезда (Слънцето) и влиза в галактиката Млечният път.

Сегашното състояние на Вселената

Настоящият период на еволюцията на Вселената е най-подходящ за съществуването на живот. Учените смятат, че е трудно да се определи колко дълго ще продължи този интервал. Но ако някой направи такива изчисления, получените цифри бяха не по-малко от стотици милиарди години. За един човешки живот такъв сегмент е толкова голям, че дори и в математическото смятане той трябва да бъде записан с помощта на градуси. Настоящето е изучавано много по-добре от праисторията на Вселената. Това, което беше преди Големия взрив, във всеки случай остава само теоретично изследване и смели изчисления.

В материалния свят дори времето остава относителна стойност. Например квазарите (един вид астрономически обекти), съществуващи на разстояние от 14 милиарда светлинни години от Земята, изостават от обичайното ни "сега" от най-много 14 милиарда светлинни години. Тази времева разлика е колосална. Трудно е да се дефинира дори математически, да не говорим, че е просто невъзможно да си представим такова нещо с помощта на човешкото въображение (дори и най-пламено).

Съвременната наука може теоретично да обясни целия живот на нашия материален свят, започвайки с първите части от секунди от съществуването му, когато току-що се появи Големият взрив. Пълната история на Вселената е допълнена досега. Астрономите откриват нови удивителни факти с помощта на модернизирано и подобрено изследователско оборудване (телескопи, лаборатории и др.).

Въпреки това, все още не са разбрани феномени. Такова бяло петно, например, е тъмната материя и нейната тъмна енергия. Същността на тази скрита маса продължава да събужда съзнанието на най-образованите и напреднали физици на нашето време. Освен това, нямаше нито една гледна точка относно причините, поради които във Вселената все още има повече частици, отколкото античастиците. По този повод са формулирани няколко основни теории. Някои от тези модели са най-популярни, но все още не са били приети от международната научна общност като неизменна истина.

По мащабите на универсалното познание и колосалните открития на двадесети век тези пропуски изглеждат съвсем незначителни. Но историята на науката показва със завидна редовност, че обяснението на такива "малки" факти и явления става основата за цялото представителство на човечеството за дисциплината като цяло (в този случай става дума за астрономия). Поради това бъдещите поколения учени със сигурност ще имат какво да правят и какво да открият в областта на познанието за природата на Вселената.