No visiem apspriestajiem jēdzieniem un tēmām vispretrunīgi vērtējamais ir lielais sprādziens. Protams, tā ir diezgan veca zinātniska teorija, kas pastāv kopš 1940. gada, un kopš 1960. gadiem ir bijis neskaitāms skaits pierādījumu, kas to apstiprina. Ideja ir vienkārša: Visumam bija sākums. Tā bija viņas dzimšanas diena. Bija diena, kurā nebija "vakardienas", kad matērija, radiācija un paplašināmais, dzesējošais Visums, par kuru mēs zinām, neeksistēja līdz noteiktam brīdim. Un tomēr mēs esam šeit. Kas izraisa jautājumu uzplūdumu no jebkura interesējošā prāta. Kādam no mūsu lasītājiem vienkārši ir šāds prāts, un viņš vēlas zināt: vai ir teorijas vai eksperimenti, kas var aprēķināt un pierādīt mūsu atrašanās vietu telpā attiecībā pret lielā sprādziena punktu? Es domāju, ka, tā kā mūsu novērošanas iespējas mūsu planētas atrašanās vietas ziņā ir ļoti ierobežotas,telpas izliekumu noteikt nebūs viegli. Kāpēc mēs domājam, ka lielais sprādziens kādā brīdī notika trīsdimensiju telpā? Kāpēc mēs domājam, ka Visums ir lode?
Šie ir ļoti labi jautājumi, un tie visi parāda cilvēku kopīgu izpratni par Visumu. Bet vai šie uzskati ir pareizi?
Mēs bieži domājam, ka Lielais sprādziens bija īsts sprādziens. Un Visums sākotnējos posmos patiešām atgādināja milzīgu, enerģisku un paplašinošu ugunsbumbu.
Tas bija piepildīts ar dažāda veida daļiņām un antidaļiņām, kā arī ar radiāciju. Tas viss paplašinājās, un visas daļiņas, antidaļiņas un starojuma kvanti attālinājās viens no otra. Tas viss atdzisa un palēninājās, paplašinoties.
Tas tiešām izklausās kā sprādziens. Patiesībā, ja jūs varētu ievest tajos pirmajos brīžos un kaut kā pasargāt no visas šīs enerģijas, būtu pat tāda skaņa, ko jūs varētu dzirdēt, pateicoties šim video:
Bet ne bez iemesla, aprakstot šo parādību, es lietoju vārdu "paplašināšanās", nevis "eksplozija". Sprādziens ir kaut kas tāds, kas notiek vienā kosmosa vietā un no kura tiek izkaisīti gruži. Supernova ir sprādziens; gamma staru pārsprāgšana ir eksplozija; Bumbas detonācija ir eksplozija; granāta ir sprādziens.
Bet lielais sprādziens nav sprādziens [angļu valodā Big Bang, Big Bang burtiski nozīmē “lielais sprādziens” - apm. tulk.]. Kad mēs runājam par “karsto lielo sprādzienu”, mēs domājam pašu pirmo brīdi, kurā Visumu var raksturot kā stāvokli, kas satur daļiņas, antidaļiņas un starojumu. Kopš šī brīža Visums sāka paplašināties un atdzist saskaņā ar Vispārējās relativitātes likumiem, un mēs sekojām antimateriāla iznīcināšanas ceļam, atomu kodolu un neitrālu atomu veidošanai, kā rezultātā šodien redzamām zvaigznēm, galaktikām un liela mēroga struktūrām. Pirmā jautājuma atslēga ir precīzi saprast, ko visums darīja tajā brīdī: brīdī, ko mēs varam pirmo reizi aprakstīt, balstoties uz šo karstā Lielā sprādziena platformu.
Reklāmas video:
Cik mēs zinām, nebija īpaša sākuma punkta. Nebija neviena “avota”, no kura sākās Visums. Visi pierādījumi runā par pretintuitīvu, bet ne mazāk patiesu secinājumu: Lielais sprādziens notika visur vienlaicīgi. Par to ir daudz pierādījumu, un pats Visums tos mums sniedz. Visums, spriežot pēc liela mēroga struktūrām, galaktiku kopām, Lielā sprādziena parādīšanās, vidējā kosmosa platību blīvuma vairākos simtos miljonu gaismas gadu lieluma utt., Sniedz mums divus svarīgus novērojamus faktus. Tā īpašības visur ir vienādas, un visos virzienos tas izskatās vienādi. Fiziski runājot, Visums ir viendabīgs un izotropisks.
Šādas Visuma īpašības nevar iegūt ar eksplozijas periodu. Sprādzienā visstraujāk pārvietojošie fragmenti ir vistālāk, bet arī visvairāk izkliedēti telpā. Jo lielāks attālums, jo mazāk vajadzētu būt galaktikām uz tilpuma vienību - bet Visumā tas tā nav. Sprādziena gadījumā būtu iespējams skaidri norādīt tā sākumpunktu. Visums darbojas tādā veidā, ka šis punkts būtu tikai dažus miljonus gaismas gadu no Piena ceļa, uz vietējās grupas robežas. Statistiski izredzes iegūt šādu punktu, ņemot vērā vairāk nekā 170 miljardu galaktiku klātbūtni Visumā, ir 100 reizes sliktākas nekā uzvarēt Powerball vai Mega Millions loterijā.
Fakts, ka Visums ir viendabīgs un izotropisks, liek domāt, ka Lielais sprādziens notika tajā pašā brīdī, apmēram pirms 13,8 miljardiem gadu, un visās vietās ir vienāds. Bet mēs viņu nevaram redzēt visās vietās. Mēs viņu redzam tikai tur, kur esam. Mūsu pārskats ir ierobežots. Tāpēc jūs bieži varat atrast šādas ilustrācijas: kā mūsu Visums ir redzams no mūsu viedokļa, ar mums centrā.
Bet tas nenozīmē, ka Visums ir sfēra! Mēs faktiski varam izmērīt Visuma formu un noteikt tai dažus ierobežojumus. Ja jūs dodaties ārā un sūtāt savus divus draugus divos dažādos virzienos, lai jūs varētu redzēt viens otru, jūs trīs veidosit trīsstūri. Katrs no jums varēs izmērīt redzamo leņķi starp pārējiem diviem. Tad jūs varat pievienot šos leņķus un iegūstat 180º - tā ir trīsstūra leņķu summa.
Jebkurš trīsstūris plakanā telpā.
Bet telpai nav jābūt līdzenai! Tam var būt negatīvs izliekums, piemēram, seglu virsmai, ja leņķu summa ir mazāka par 180º. To var izliekt pozitīvi, tāpat kā lodes virsmu, ja leņķu summa ir lielāka par 180º. Ja jūs stāvat pie ekvatora Dienvidamerikā, viens no draugiem stāv pie ekvatora Āfrikā, bet otrs - pie Ziemeļpola, jūs redzēsit, ka leņķa starpība būs liela. Leņķu summa izrādīsies tuvāk 270º nekā 180º. Mums nav draugu kosmosā, bet mums ir kaut kas tikpat labs: fona starojuma svārstības. Atkarībā no telpas izliekuma tiem vajadzētu izskatīties pilnīgi atšķirīgi.
Mēs veica novērojumus un atrada kaut ko pārsteidzošu: Visums, cik mēs varam pateikt, ir plakans. Ļoti, ļoti plakana. Jaunākie Plankas eksperimentu un Sloan Digital Sky Survey dati liek domāt, ka, ja Visums ir izliekts - pozitīvi vai negatīvi -, tas ir pamanāms mērogā, kas ir vismaz 400 lielāks nekā tā Visuma daļa, kuru mēs novērojam. Un mēs varam redzēt daļu no tā ar diametru 92 miljardi gaismas gadu.
Tātad lielais sprādziens notika visur vienlaicīgi, pirms 13,8 miljardiem gadu, un mūsu Visums ir telpiski plakans saskaņā ar mūsu labākajiem mērījumiem. Lielais sprādziens kādā brīdī nenotika, un par to mēs varam spriest pēc Visuma galējās izotropijas un viendabīguma. Šīs īpašības ir tik precīzas, ka, nonākot nehomogenitātē ar novirzi 0,01% no vidējā, mēs jau domājam, ka kaut kas nav kārtībā. Tātad, ja jūs apgalvojat, ka Lielais sprādziens notika tieši tur, kur atrodaties, un jūs stāvat pašā visa notiekošā centrā, neviens pret jums neiebildīs. Tas ir tikai tas, ka viss un viss visā Visumā var teikt to pašu par sevi.