5 несподіваних фактів про теорію Великого вибуху (8 фото)

На початку XX століття астрономи Едвін Габбл та Мілтон Г'юмасон виявили, що галактики поступово віддаляються від Чумацького Шляху. А точніше, усі галактики віддаляються одна від одної — а це означає, що Всесвіт розширюється. Отже, колись у далекому минулому наш Всесвіт був значно меншим, гарячішим і щільнішим.

Цей опис, відомий сьогодні як теорія Великого вибуху, витримав випробування часом, успішно пройшовши крізь нові відкриття та альтернативні пояснення протягом усього минулого століття. То що ж таке цей Великий вибух?





Великий вибух стався всюди одночасно

У Всесвіту немає ні центру, ні краю. Кожна частина космосу постійно розширюється, а це означає: якщо відмотати час назад, можна з'ясувати, коли саме все було зібрано в одній точці — 13,8 мільярда років тому. Оскільки кожна точка, яку ми можемо позначити на карті Всесвіту сьогодні, тоді займала те саме місце, а наш Всесвіт повністю виник із Великого вибуху, то й сам вибух не мав якоїсь конкретної «точки на карті» — він стався всюди одночасно.







Великий вибух не пояснює початок усього

Поняття «Великий вибух», як правило, відсилає до теорії розширення космосу та ранньої гарячої стадії зародження Всесвіту. Утім, попри це, навіть науковці часто зловживають цим терміном, описуючи ймовірний момент часу, коли все було «упаковано» в одну точку. Проблема в тому, що немає ні спостережень, ні навіть цілісної наукової теорії щодо того, чим є цей проміжок часу, який заведено називати космологічною сингулярністю.

Ось що казав із цього приводу Стівен Гокінг, який у 1967 році теоретично довів можливість виникнення такої сингулярності під час розрахунку розширення Всесвіту назад у часі:

«Результати наших спостережень підтверджують припущення про те, що Всесвіт виник у певний момент часу. Однак сам момент початку творіння — сингулярність — не підпорядковується жодному з відомих законів фізики».

Таким чином, космологічна сингулярність є відправною точкою для Всесвіту, який ми спостерігаємо, але могло бути й щось таке, що існувало ще до неї.

Складність полягає в тому, що надзвичайно розпечений Всесвіт та його неймовірно стрімке розширення після сингулярності стерли всі сліди того, що могло відбуватися до Великого вибуху. Сьогодні науковці намагаються знайти спосіб виявити ознаки раннішого Всесвіту — і хоча поки що жодної знайти не вдалося, відкидати таку можливість не варто.



Схема еволюції Всесвіту

Великий вибух — це насамперед водень і гелій

Що саме пояснює наукова теорія Великого вибуху? В її основі лежить насамперед пояснення хімічного складу нашого Всесвіту — і це залишається її найуспішнішим та найточнішим передбаченням. Усе почалося у 40-х роках минулого століття, коли Ральф Альфер та Джордж Гамов провели розрахунки, які підтвердили: ранній Всесвіт був достатньо гарячим і щільним, щоб утворити саме той обсяг гелію, літію та дейтерію, який ми спостерігаємо в космосі; пізніші спостереження підтвердили й походження водню. Це відкриття увійшло в історію як нуклеосинтез Великого вибуху.



Ральф Альфер і Джордж Гамов

Одним із засновників теорії був католицький священник

Як це не дивно, одним із перших, хто закладав підґрунтя для теорії Великого вибуху — наукового пояснення виникнення світу, був католицький священник. Окрім релігійної освіти, Жорж Леметр був фізиком, який досліджував теорію відносності й у 30-х роках розрахував деякі умови формування раннього космосу. Щоправда, запропоновані ним назви теорії не прижилися, інакше ви зараз читали б статтю про теорію «космічного яйця» або «первісного атома».



Жорж Леметр — священник і науковець



Альберт Ейнштейн і Жорж Леметр

Назва «Великий вибух» насправді нікому не подобається

Аж до 60-х років минулого століття ідея про Всесвіт, який мав початок у часі, викликала чимало суперечок серед фізиків. Назву «Великий вибух», яка початково була жартівливою, запропонував астроном Фред Гойл — провідний прибічник альтернативної теорії про безкінечний Всесвіт.

Астроном намагався підкреслити удавану примітивність ідеї про виникнення Всесвіту внаслідок вибуху. Іронічно, але жарт, схоже, прижився, і сьогодні назва «теорія Великого вибуху» вже нікому не здається дивною чи недоречною.



Фізик Фред Гойл на радіо BBC у 1950 році