Як народився наш Всесвіт: працюючі і не дуже теорії вчених

Теорія Великого вибуху (ТБВ) свідчить, що Всесвіт з'явився з надзвичайно гарячої та щільної точки 13,8 млрд років тому. Але ця теорія має як шанувальників, так і противників. Видання «Фокус» розповіло про п'ять альтернативних теорій зародження Всесвіту.

Фото: Shutterstock

Цими теоріями поділився астрофізик Пол Саттер із Університету штату Нью-Йорк. Вони суперечать і ставлять під сумнів теорію Великого вибуху. Крім того, вчений розповів чому ці теорії зрештою «не спрацювали» і не замістили ТБВ.

На сьогодні теорія Великого вибуху – це єдина загальноприйнята модель появи нашого Всесвіту 13,8 млрд років тому та її розвитку за весь цей час. Вона відповідає всім існуючим доказам: розширення Всесвіту, утворення легких елементів, існування космічного мікрохвильового фону, та багато іншого. Але за довгий час з появи теорії Великого вибуху на початку 20 століття, у неї з'явилося багато противників.

Вічний Всесвіт

До того, як з'явилася теорія Великого вибуху і після цього, вчені вважали, що Всесвіт завжди був і завжди буде таким, який він є. Звичайно, в якийсь момент у далекому минулому могло статися створення Всесвіту, але він відразу ж виглядав таким самим, як зараз і в ньому відбувалися ті ж процеси. Тобто, вона просто існувала і залишалася незмінною протягом вічності.

Але все змінилося, коли американський астроном Едвін Хаббл виявив розширення Всесвіту. Тому теорія про вічний Всесвіт перестала існувати. Тому що в просторі, що розширюється, Всесвіт відрізняється від того, який він був у минулому, і тим більше відрізнятиметься від його майбутньої версії. Це відкриття показало, що людство живе в Всесвіті, що динамічно розвивається.

Стаціонарний Всесвіт

Після того, як ми дізналися, що Всесвіт розширюється, багато вчених продовжили пошуки альтернативи теорії Великого вибуху. Наприклад, британський астроном Фред Хойл запропонував свою модель розвитку Всесвіту, яка отримала назви теорія стаціонарного Всесвіту.

За темою: Політ у космос із оглядом у 360 градусів: компанія в США пропонує унікальну екскурсію

Відповідно до цієї теорії, під час розширення Всесвіту в порожнечі, що утворилася, завжди з'являється нова матерія. Тобто космос стає більшим, але його щільність залишається на тому ж рівні. Теоретично стаціонарного Всесвіту динамічний розвиток залишається незмінним протягом тривалого часу і це підтримує ідею про вічне Всесвіт.

Ця теорія також була рознесена в пух і порох після виявлення квазарів і космічного мікрохвильового фону або реліктового випромінювання. Квазари — це дуже яскраві джерела радіовипромінювання, які дуже далеко від нас і з'явилися в ранньому Всесвіті. Реліктове випромінювання - це випромінювання, яке оточує нас з усіх боків і також виникло в ранній період розвитку космосу. Теорія Великого вибуху це легко пояснити. Світло приходить з ранньої епохи історії космосу, коли все було інакше. Але в стаціонарній моделі ранній Всесвіт повинен виглядати так само, як і зараз.

Електричний Всесвіт

Ще одну теорію зародження Всесвіту представив лауреат Нобелівської премії з фізики Ханнес Альвен, який отримав нагороду за розробку цілої галузі фізики – магнітогідродинаміки.

Він вважав, що оскільки електромагнітні сили набагато сильніше гравітаційних, значить те, що ми спостерігаємо в космосі, слід краще розуміти, як наслідки електромагнетизму, а не гравітації. Це включало еволюцію Сонячної системи, народження зірок та розширення Всесвіту.

Альвен вважав, що Всесвіт складається з великих ділянок матерії та антиматерії, які постійно конкурують одна з одною. Ці ділянки розширюються, що призводить до того, що ми сприймаємо як розширення Всесвіту і там, де вони зустрічаються, створюється світло реліктового випромінювання, каже Саттер.

Але електричний Всесвіт не відповідав вже відомим спостереженням, а особливо закону Хаббла. Для найближчих галактик швидкість їх видалення пропорційна їх відстані, що чітко пояснюється загальною теорією відносності та розширенням простору. Теоретично Альвена всі галактики віддалялися з однаковою швидкістю.

Всесвіт Mixmaster

Теорія Великого Вибуху не є ідеальною. Існує одна загадкова особливість Всесвіту, яка полягає в тому, наскільки він однорідний у великих масштабах. Навіть дуже віддалені один від одного області космосу мають приблизно одну й ту саму температуру. У ранньому Всесвіті просто не вистачило б часу, щоб усе стало однорідним.

Це називається проблемою горизонту. Тобто, важко пояснити механізм, який поставив на самому початку однакові умови для розвитку Всесвіту», — каже Саттер.

Вам може бути цікаво: головні новини Нью-Йорка, історії наших іммігрантів і корисні поради про життя в Великому яблуці - читайте все це на ForumDaily New York.

Але фізик Чарльз Мізнер створив вирішення цієї проблеми, яке він назвав Всесвіт Mixmaster (за назвою популярної марки кухонних блендерів). Відповідно до цієї теорії, у ранньому Всесвіті все було дуже хаотичним, а простір бовтався туди-сюди. Ці хаотичні дії призвели до того, що матерія змішалася в малих масштабах і з'явилися галактики, а також це спричинило однорідність матерії у великих масштабах.

"Незважаючи на назву, математика ніколи не працювала для цієї теорії, і інший опис раннього космосу Всесвіту, який називається інфляційною моделлю Всесвіту, зміг пояснити проблему горизонту набагато простіше", - говорить Саттер.

Циклічний Всесвіт

Одна з найбільших проблем, яка пов'язана з теорією Великого вибуху, є те, що у Всесвіту є початок. Тобто, до моменту появи був час без Всесвіту.

Оскільки теорія Великого вибуху не намагається пояснити справжній початок Всесвіту, багато вчених вигадували різні варіанти того, що «великий вибух» з'явився в результаті іншого фізичного процесу.

«Майже всі спроби замінити Великий вибух закінчуються появою якогось циклічного Всесвіту, в якому Великий вибух — лише один з нескінченно довгого ланцюжка всесвітів, тому що, якщо ви заміните Великий вибух іншою такою самою подією, ви насправді не нічого не зміните . Ці циклічні моделі є вічним Всесвітом, але з великою кількістю варіантів», — каже Саттер.

За словами вченого, існує безліч циклічних моделей, і всі вони засновані на теоретичній фізиці та не підтверджені сучасними спостереженнями. Також всі ці моделі важко пояснюють темну енергію і те, що розширення нашого Всесвіту прискорюється, а не сповільнюється.

Читайте також на ForumDaily:

ДНК-банки і 'сховище Судного дня ": як вчені готуються до кінця світу

Уникнути місць, які вже всім набридли: 13 унікальних парків для відпочинку з дітьми

Найяскравіші астрономічні явища, які чекають на нас у 2022 році

Що читають генії: 25 книг, які рекомендують Джефф Безос, Ілон Маск та Білл Гейтс

Кисень на Марсі та п'ятий океан: унікальні події, які вперше відбулися у 2021 році

Хочете більше важливих та цікавих новин про життя в США та імміграцію до Америки? - Підтримайте нас донатом! А ще підписуйтесь на нашу сторінку в Facebook. Вибирайте опцію «Пріоритет у показі» і читайте нас першими. Крім того, не забудьте оформити передплату на наш канал у Telegram  і в Instagram- там багато цікавого. І приєднуйтесь до тисяч читачів ForumDaily Нью-Йорк — там на вас чекає маса цікавої та позитивної інформації про життя в мегаполісі.