5 несподіваних фактів про теорію Великого вибуху

Ще на початку XX століття астрономи Едвін Хаббл і Мілтон Хьюмасон виявили, що сусідні галактики поступово віддаляються від Чумацького Шляху – нашої галактики. А точніше, всі галактики віддаляються одна від одної, а це означає, що Всесвіт розширюється. Отже, колись у далекому минулому весь наш Всесвіт був набагато меншим, спекотнішим і щільнішим.

Ця теорія, відома сьогодні під назвою «Великий вибух», винесла випробування часом, справляючись із новими відкриттями та альтернативними поясненнями протягом усього минулого століття. То що таке цей Великий вибух?

Великий вибух стався скрізь одразу

Всесвіт не має ні центру, ні краю. Кожна частина космосу постійно розширюється, а це означає, що якщо ми відмотаємо годинник назад, то зможемо з’ясувати, коли саме все було зібрано разом – 13,77 мільярда років тому. Оскільки кожне місце, яке ми можемо відобразити на карті Всесвіту сьогодні, займало ту саму точку і тоді, а наш Всесвіт цілком вийшов з Великого вибуху, то й сам вибух не мав «точки на карті» – він стався скрізь одночасно.

Великий вибух не пояснює початок всього

Схема розширення Всесвіту після Великого вибуху.

Великий вибух, як правило, відсилає до теорії розширення космосу та ранньої гарячої стадії виникнення Всесвіту. Однак, незважаючи на це, навіть вчені найчастіше зловживають цим терміном, описуючи ймовірний момент часу, коли все було «упаковано» в одну точку. Проблема в тому, що не існує ні спостережень, ні навіть складної наукової теорії про те, що являє собою цей відрізок часу, який прийнято називати космологічною сингулярністю.

Ось що говорив із цього приводу Стівен Хокінг, який теоретично доказав у 1967 році можливість виникнення такої сингулярності при перерахунку назад у часі розширення Всесвіту:

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

Таким чином, космологічна сингулярність є відправною точкою для Всесвіту, який ми спостерігаємо, але могло бути щось, що було до нього.

Складність тут полягає в тому, що сильний перегрів Всесвіту і його неймовірно швидке розширення, що послідували за сингулярністю, стерли всі сліди того, що могло відбуватися до Великого вибуху. Вчені сьогодні намагаються знайти спосіб виявлення ознак більш раннього Всесвіту, і хоча поки жодного методу знайти не вдалося, виключати це нерозумно.

Великий вибух – це насамперед водень і гелій

Що саме вирішує наукова теорія Великого вибуху? В її основі, в першу чергу, лежить пояснення хімічного складу нашого Всесвіту – це ж і залишається його найуспішнішим і найточнішим передбаченням.

Все почалося в 40-х роках минулого століття, коли Ральф Альфер і Джордж Гамов провели підрахунки, які підтвердили, що ранній Всесвіт був досить гарячим і щільним, щоб точно зробити весь обсяг гелію, літію і дейтерію, що спостерігається в космосі; пізні спостереження підтвердили походження водню. Це відкриття стало відоме як нуклеосинтез Великого вибуху.

Одним із людей, що стояли біля витоків теорії, був католицький священик

Р.Міллікен, Ж.Леметр і А.Ейнштейн (1933) у Каліфорнійському технологічному інституті.

Хоч як це дивно, одним із перших, хто підбивав основу під теорію Великого вибуху – наукове пояснення світоутворення, був бельгійський католицький священик.

Крім своєї релігійної підготовки, Жорж Леметр був ще й фізиком, який вивчав теорію відносності і вирахував деякі з умов утворення раннього космосу на початку 1930-х років.

Щоправда, його варіанти позначення теорії не прижилися, інакше ви зараз читали б статтю про теорію «космічного яйця» або «первісного атома».

Нікому насправді не подобається назва «Великий вибух»

Аж до 60-х років минулого століття ідея про Всесвіт, що має початок у часі, була дуже спірною серед фізиків. «Великий вибух» – спочатку жартівливе позначення для теорії – було запропоновано астрономом Фредом Хойлом, який був провідним прихильником альтернативної теорії про нескінченно існуючий Всесвіт.

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