4 теории о том, как развивалась Вселенная
Теорий о зарождении и развитии Вселенной множество: часть из них доказана, часть остается на уровне предположений, а какие-то гипотезы и исследования человечеству только предстоит создать и провести.
В этой статье разберём пять основных фактов, связанных с развитием Вселенной.
Инфляционная гипотеза вселенского масштаба
Сообщество учёных считает, что само появление Вселенной из ничего отлично описывает инфляционная гипотеза. Каждый из экспертов придерживается своего индивидуального подхода к её расчётам, а мы разберём конкретный пример, который в своих работах использует Алексей Старобинский, учёный-физик.
Алексей берёт за отправную точку теорию о том, что раньше Вселенная был полностью симметрична и красива. Эти характеристики далее распространяют на все известные и признанные теории о Вселенной: от гравитации по Эйнштейну до более современных метрических исследований физических полей космоса.
Далее действуем так: «Ищем пространство-время, обладающее столь большой степенью симметрии, сколько возможно, в частности, столь же симметричное, как и плоское пространство-время Минковского, которое, кстати, обладает 10-параметрической группой симметрии».
В результате получается, что согласно законам квантовых полей, частиц в пустоте не существовало, иначе они нарушили бы симметричные характеристики. Хотя именно симметрия способна предоставить базу для построения алгоритма возникновения Вселенной, включая систему отсчёта.
Что ждёт Вселенную в перспективе?
Гадать на картах не будем, дабы не разгневать космические силы, а вот научные теории рассмотрим.
Некоторые учёные предполагают, что Вселенная быстро расширяется, поэтому со временем она поглотит всё, включая нашу галактическую систему. И человечество об этом не узнает, поскольку скорость света донесёт нам сигнал уже после того, как мы исчезнем...
Другая теория рассматривает ситуацию, где Вселенная расширяется без ускорения, с умеренной скоростью - в таком случае мы просуществуем в стабильном положении ещё долгие годы. Пока силы притяжения между галактиками сильнее, чем тёмная энергия, мы можем спать спокойно. Подтверждают эту теорию расчёты с точностью вероятности до 2%, причем для этих вычислений учёные используют материалы о квинтэссенции - одна из составляющих компонентов тёмной энергии.
Что важного мы узнали о Вселенной с начала XXI века?
Всё то, к чему пришли сегодня учёные по вопросам космоса и Вселенной, взяло своё развитие ещё на стыке прошлых веков. В 60-е годы эксперты выдвинули гипотезу инфляции, в основе которой лежало утверждение, что в первые секунды существования Вселенной движущей силой было какое-то антигравитационное поле, влияющее на расширение пространства.
После теории Большого взрыва появились и остальные, включая гипотезы о сжатии и отскоке частиц, образовавших Вселенную. Благодаря такому яркому старту в освоении и изучении Вселенной сегодня учёные уже достигли определённого прогресса. Наиболее значимым открытием нашего века стало определение гравитационных волн. Возможно, в будущем чьё-то исследование превзойдёт и это событие, ведь сейчас науке доступно ещё больше материалов и технологий для изучения процесса зарождения Вселенной!
Теория появления неоднородных элементов Вселенной
Мы уже выяснили, что гипотезы и теории о разных этапах развития Вселенной существуют в большом количестве, поэтому неудивительно, что и вариантов появления во Вселенной неоднородных масс у учёных тоже несколько.
- Например, одни эксперты считают, что раньше Вселенная была не только большой, но и рыхловатой, а плотность при этом была такой же минимальной, как сегодня. При всех этих факторах она не росла, а сжималась, из-за чего уменьшалось всё, что находилось внутри неё. Но в один момент сжатие остановилось и произошёл резкий отскок, из-за чего пространство начало расширяться, а некоторые элементы остались прежних размеров. Эту гипотезу подтверждает уже знакомая нам инфляционная теория.
- Другая теория утверждает, что изначально были только пустота и мерзлота, в которых однажды стало зарождаться движение, из-за чего статика прекратилась и началось накопление и уплотнение энергетического заряда. С увеличением энергии стало проявляться и расширение пространства, и в какой-то момент энергия накопилась до такого состояния, что превратила пространство Вселенной в горячую среду. Из-за таких резких и стремительных перемен в процессе образования Вселенной и появились неоднородности.
На сегодняшний день научное сообщество описывает раннюю стадию Вселенной так: когда ей была лишь секунда «от роду», то температура пространства составляла 10 миллиардов градусов, в нём происходили процессы образования водорода и гелия.
А через наносекунду после Большого взрыва Вселенная имела размеры сегодняшней Солнечной системы, она была максимально сжата. В тот период энергия частиц, конечно, превышала возможности современной техники, например, Большого адронного коллайдера, поэтому на многие вопросы наука всё ещё не имеет ответа.
Изучение зарождения Вселенной - важный научный вектор, однако даже с учётом прогресса сегодня нельзя объяснить:
- почему состав её материи именно такой,
- почему процесс расширения происходит именно так, как сейчас.
Сегодня учёные одним из акцентов в исследованиях делают изучение развития Вселенной на ранних этапах, то есть «возвращаются в прошлое» на 13,8 миллиардов лет. Удивительное рядом с нами!