Содержание
какие ошибки допустили астрономы и какой была ранняя вселенная
Ранняя Вселенная могла быть не такой уж и ранней. То есть мы можем наблюдать результат последней итерации цикла взрыва и отскока.
Кирилл Панов
Unsplash
Проблема неполной теории
Согласно теории Большого взрыва, давным-давно, 13,8 миллиарда лет назад, Вселенная была размером с персик и имела температуру более четырех миллиардов градусов. Затем произошел взрыв.
Удивительно, но эта теория подтверждается проводимыми наблюдениями. При этом картина, рисуемая теорией Большого взрыва, явно не полная — не хватает части головоломки, а именно информации о первых «шагах» ранней Вселенной. Чем ближе мы пытаемся приблизится к разгадке, тем сложнее становятся математические расчеты и в определенный момент просто теряют смысл.
Неисследованной остается «сингулярность» — точка бесконечной плотности, существовавшая до Большого взрыва.
Фактически, в какой-то момент Вселенная была втиснута в бесконечно крошечную и в бесконечно плотную точку. Это абсурдно, а значит нам нужна новая физика для решения выявленной проблемы, так как имеющаяся с ней «не справляется» и никак не может увязать гравитацию и другие силы при сверхвысоких энергиях.
Теория Большого отскока: в чем суть
Сделать это может теория струн, которая способна объяснить самые ранние моменты Вселенной. В данной теории есть понятие «экпиротической» Вселенной. То есть, Большой взрыв был вызван чем-то, что происходило до него, а сам взрыв был не началом, а частью более глобального процесса.
Развитие экпиротической концепции привело к появлению теории циклической космологии — постоянно повторяющейся Вселенной, которой теория струн дала математическое обоснование.
Циклическая Вселенная движется от начала к концу, от расширения к сжатию, путешествуя вперед и назад во времени.
Вечно.
Как бы немыслимо это ни звучало, в ранних версиях циклической модели было сложно сопоставлять наблюдения, и это серьезная проблема, так как речь идет о науке, а не о байке, рассказываемой у костра.
Основным препятствием стали наблюдения космического микроволнового фона — древнего света, оставшегося со времен, когда Вселенной было всего 380 000 лет. Дальше мы просто не можем заглянуть. Поэтому ученым казалось, что циклическая Вселенная — изящная, но ошибочная идея.
Но есть ранее упущенные аспекты. Так в момент «отскока», когда наша Вселенная сжимается до невероятно маленькой точки и возвращается в состояние, предшествующее Большому взрыву, можно выстроить все данные в логическую цепочку и получить верный результат, который можно подтвердить с помощью наблюдений.
Теория Большого отскока, появившаяся из циклической модели Вселенной в 2016 году, может объяснить то, что не смогла объяснить теория Большого взрыва.
Согласно ей взрыв — не уникальное событие, а цикличное, повторяющееся. То есть до нашей Вселенной существовала другая, которая также расширялась, а затем начала сжиматься. В какой-то момент сжатия максимальная энергия оказалась заключенной в минимальный объем и старая Вселенная воспроизвела саму себя. Взорвавшись, новая Вселенная начала расширяться.
В этот момент все квантовые состояния перешли из одной Вселенной в другую, согласно теории петлевой квантовой гравитации. Именно эта теория позволяет заглянуть за Большой взрыв, где мы видим сжатие и расширение. При этом, согласно теории, от предыдущей Вселенной не остается ни одного параметра — они не переходят в новую в том же виде. Поэтому наша Вселенная отличается от предыдущей, так же как и следующая Вселенная не будет похожа на нашу.
Другими словами, сложная и непонятая физика позволяет радикально пересмотреть наше время и место в космосе. Но чтобы проверить эту модель, необходимо дождаться результатов наблюдений.
Теория Большого взрыва для детей / Хабр
Чтобы начать, начните.
— Уильям Вордсворт
Большой взрыв – одно из величайших научных достижений XX века. Сложно представить, но году в 1900-м мы считали, что вся Вселенная – всё, что существует – состоит из нашего Млечного пути и звёзд, планет и туманностей внутри него, и всё это подчиняется ньютоновскому закону гравитации.
Как далеко мы продвинулись за столь короткое время! Большинство из нас слышало с ранних лет, что Вселенная возникла из Большого взрыва, и хотя такое название легко запомнить, кто из нас знает, как объяснить это явление детям, задающим о нём вопросы? В конце концов, большинство из нас с трудом его понимает, учитывая, какая это обескураживающая концепция!
Думаю, что её могут постигнуть дети даже 8 лет от роду, и возможно, ещё меньшего возраста. Представьте себе следующее:
Вселенная – это гонка, а Большой взрыв – это стартовый пистолет.
Если бы вы были ребёнком и хотели бы посоревноваться против взрослого, разве было бы честным начинать гонку с той же позиции и пробегать ту же дистанцию?
Конечно, нет. Если бы мы захотели дать вам шанс на выигрыш, мы бы дали вам фору, чтобы соревнование было честнее.
Это не значит, что гонка получилась бы честной на 100%. Если фора будет слишком большой, вы легко победите, а если слишком маленькой – взрослые догонят вас задолго до финиша. Но если мы не знаем, как быстро вы бегаете, и как быстро бегают взрослые, участвующие в гонке, мы знаем, что фора даст вам шанс.
Во Вселенной гонка идёт не пешком, и соревнуетесь не вы и не взрослый соперник, бегущий к финишу. Гонка идёт между всеми крохотными частичками материи – маленькими частичками, из которых состоим все мы – и гравитацией, той силой, что удерживает нас внизу, где бы мы ни были на Земле.
Так же, как ребёнок с форой, каждый кусочек материи во Вселенной начинает гонку, имея шанс выиграть.
Мы с вами живём здесь потому, что тут, на Земле, вокруг Солнца, в нашей галактике Млечный путь, гравитация победила! Все маленькие кусочки материи, начавшие разбегаться друг от друга, были стянуты гравитацией вместе. За миллиарды лет и после того, как появилось и исчезло множество звёзд, одна небольшая часть галактики сформировала нас!
Но большая часть космоса пуста, и галактики разделяют огромные расстояния! Большинство галактик разбегается друг от друга слишком быстро для того, чтобы гравитация могла стянуть их вместе, и большая часть материи разбегается от галактик и друг от друга. Только в нескольких местах удача улыбнулась гравитации, и она победила; в большинстве случаев маленькие кусочки материи имели слишком большую фору, и теперь они убегают. Сегодня большинство из них находятся слишком далеко друг от друга!
Вселенная – это большое соревнование между маленькими кусочками материи, начавшими разбегаться друг от друга, и гравитацией, пытающейся стянуть их вместе.
Мы – зрители, появившиеся очень поздно; у нас тут в Млечном пути гравитация давно победила. На самом деле, по Вселенной разбросаны миллиарды мест размером с галактику, где гравитация победила!
Но в большинстве мест материя разбежалась, и большинство отдельных галактик тоже успешно разбегаются друг от друга.
Если бы мы появились раньше, мы бы увидели процесс этой гонки: соревнования между гравитацией, пытающейся стянуть вместе кусочки Вселенной и изначальной быстрой материей, пытающейся убежать. И чем раньше мы перенесёмся в своих мыслях по времени, тем ближе мы будем к началу гонки, которым и был Большой взрыв.
Вселенная – это гонка, а Большой взрыв – это стартовый пистолет.
Что такое Большой взрыв?
Краткий ответ:
Большой взрыв — это то, как астрономы объясняют происхождение Вселенной. Это идея о том, что Вселенная началась как одна точка, затем расширилась и растянулась, чтобы стать такой же большой, как сейчас, и она все еще растягивается!
Что такое Большой взрыв?
В 1927 году астроному по имени Жорж Леметр пришла в голову грандиозная идея.
Он сказал, что очень давно Вселенная началась как одна точка . Он сказал, что вселенная расширила , а расширила , чтобы стать такой же большой, как сейчас, и что она может продолжать растягиваться.
Какая идея!
Вселенная очень большая, и она существует очень давно. Трудно представить, как все начиналось.
Дополнительная информация
Всего два года спустя астроном по имени Эдвин Хаббл заметил, что другие галактики удаляются от нас. И это еще не все. самых дальних галактик двигались на быстрее , чем те, что ближе к нам.
Это означало, что вселенная была все еще расширяющейся , как и думал Леметр . Если вещи расходились, это означало, что давным-давно все было близко друг к другу.
Все, что мы можем видеть сегодня в нашей Вселенной — звезды, планеты, кометы, астероиды — изначально не существовало.
Откуда они пришли?
Маленькое, горячее начало
Когда Вселенная зародилась, она была просто горячей, крошечными частицами , смешанными с светом и энергией . Это было совсем не похоже на то, что мы видим сейчас. Когда все расширилось и заняло больше места, оно остыло.
Крошечные частицы, сгруппированные вместе. Они образовали атома . Затем эти атомы сгруппировались вместе. За много времени атомы объединились, чтобы сформировать звезды и галактики .
Первые звезды создали более крупные атомы и группы атомов. Это привело к рождению большего количества звезд. В то же время галактики сталкивались и группировались. Поскольку новые звезды рождались и умирали, то такие вещи, как астероидов, комет, планет и черных дыр образовалось !
Очень долгое время
Сколько времени все это заняло? Что ж, теперь мы знаем, что Вселенной 13 800 000 000 лет — это 13,8 миллиарда .
Это очень долгое время .
Что в имени?
Примерно так и началась Вселенная. Из-за того, что он стал таким большим и привел к таким великим вещам, некоторые люди называют его « Большой взрыв ». Но, возможно, лучшим названием было бы « Везде Растяжка ». Что вы думаете?
Если вам это понравилось, вам может понравиться:
Что такое галактика?
Что находится в космосе?
Темная материя Видео и факты
- Ключевые люди:
- Джордж Гамов
Мартин Рис
Джеймс Пиблз
Жорж Леметр
Александр Александрович Фридман
- Похожие темы:
- расширяющаяся вселенная
горячая модель большого взрыва
космологическая модель
Просмотреть весь связанный контент →
Модель большого взрыва , широко распространенная теория эволюции Вселенной.
Его существенной особенностью является возникновение Вселенной из состояния экстремально высокой температуры и плотности — так называемый Большой взрыв, произошедший 13,8 млрд лет назад. Хотя этот тип Вселенной был предложен русским математиком Александром Фридманом и бельгийским астрономом Жоржем Леметром в 1920-х годах, современная версия была разработана родившимся в России американским физиком Джорджем Гамовым и его коллегами в 19-м веке.40с.
Посмотрите, как Эдвин Хаббл, Жорж Лемэтр, Арно Пензиас и Роберт Уилсон внесли свой вклад в модель большого взрыва
Просмотреть все видео к этой статье
Модель большого взрыва основана на двух предположениях. Во-первых, общая теория относительности Альберта Эйнштейна правильно описывает гравитационное взаимодействие всей материи. Второе предположение, называемое космологическим принципом, гласит, что взгляд наблюдателя на Вселенную не зависит ни от направления, в котором он смотрит, ни от его местоположения. Этот принцип применим только к крупномасштабным свойствам Вселенной, но он подразумевает, что у Вселенной нет края, так что начало Большого взрыва произошло не в какой-то конкретной точке пространства, а скорее во всем пространстве одновременно.
Эти два предположения позволяют вычислить историю космоса после определенной эпохи, называемой планковским временем. Ученым еще предстоит определить, что преобладало до планковского времени.
Викторина «Британника»
Все в космосе за 25 минут
Вы когда-нибудь хотели увидеть все в космосе всего за 25 минут? Теперь вы можете с этой викториной, которая пронесет вас от планет до черных дыр и искусственных спутников. Если вы можете закончить его менее чем за 15 минут, вы мастер вселенной!
Эйнштейн, большой взрыв и расширение Вселенной
Посмотреть все видео к этой статье
Согласно модели большого взрыва Вселенная быстро расширилась из сильно сжатого исходного состояния, что привело к значительному снижению плотности и температуры . Вскоре после этого преобладание материи над антиматерией (как это наблюдается сегодня) могло быть установлено процессами, которые также предсказывают распад протона. На этом этапе могли присутствовать многие типы элементарных частиц.
Через несколько секунд Вселенная достаточно остыла, чтобы можно было сформировать определенные ядра. Теория предсказывает, что были произведены определенные количества водорода, гелия и лития. Их обилие согласуется с тем, что наблюдается сегодня. Примерно через миллион лет Вселенная стала достаточно холодной для образования атомов. Излучение, которое также наполняло Вселенную, могло тогда свободно путешествовать в космосе. Этим остатком ранней Вселенной является космическое микроволновое фоновое излучение — «трехградусное» (фактически 2,728 К) фоновое излучение, открытое в 1919 г.65 американскими физиками Арно А. Пензиасом и Робертом У. Уилсоном.
Изучить модель большого взрыва, теорию эволюции Вселенной
Посмотреть все видео к этой статье
В дополнение к учету присутствия обычной материи и излучения модель предсказывает, что существующая Вселенная также должна быть заполнена нейтрино, фундаментальные частицы без массы или электрического заряда. Существует вероятность того, что в конечном итоге могут быть обнаружены другие реликвии ранней Вселенной.