Эхо большого взрыва. Что было до?#Астрономия и физика
Автор: Кама Мамедова 20 ноября 2018, 17:42 2043 9
Приготовьтесь отправиться в путешествие, полное гипотез и забавных мысленных экспериментов, о которых любят говорить физики.
Это сэр Фред Хойл, именно он придумал термин «Большой взрыв». Это потрясающая история «Большого бабаха» (именно так переводится Big Bang), которая говорит, что Вселенная родилась после масштабного взрыва.
Сэр Фред Хой
Но взрыв ли это вообще? И насколько большой?
Огромное количество документальных фильмов на таких каналах, как Discovery, сильно нас запутывают, в них говорят, якобы Вселенная родилась из точки, меньше одного атома, но правда ли это?
Давайте для начала поймем, что вообще было до Большого взрыва. Представьте, что вы сидите в непустой комнате. А теперь давайте как следует нагреем эту комнату. До 200 градусов. Человек не выживет уже при 180 градусах по Цельсию. Мы поднимаем ещё до 525 градусов –точка Дрейпера, когда почти любой объект светится тёмно-красным цветом, но давайте нагреем нашу комнату до температуры поверхности Солнца - 5500 градусов.
Поверхность Солнца
Поверхность Солнца
При таких температурах материя существует в четвёртом состоянии не в твердом, не в жидком и не в газообразном, а в плазме. Состояние, когда электроны слетают с орбит вокруг ядер, атомы и молекулы становятся ионами. Это та самая плазма из которой состоит Солнце.
Давайте прибавим ещё до ста миллиардов градусов, такой была температура всей Вселенной через сто секунд после того, что мы называем Большим взрывом. И вот на этом моменте в комнате происходит нечто странное: теперь не только электроны оторвались от ядер, как при состоянии плазмы, но и сами ядра распались на протоны и нейтроны, а протоны распались на кварки и глюоны. И вот наконец наша комната наполнилась кварк-глюонной плазмой.
Кварки и глюоны - элементарные частицы
И вот на этом месте никто не знает, что произойдет. В комнате будет некое первобытное море энергии в неизвестной нам форме, то есть всё, что мы знаем и понимаем и даже всё, что мы подозреваем о мироздании, перестанет существовать именно сейчас.
Вот если отсюда перемотать назад на 13,8 миллиардов лет назад, то и получится Большой взрыв, но дело в том, что вся эта энергия была там изначально. Вселенная началась с этим определённым количеством энергии в ней. В ней не было ничего взрывающегося, она попросту была очень плотной внутри.
Телескоп Хаббл дал нам понять примерно то же самое только в масштабах Вселенной.
Телескоп Хаббл
Схемы Вселенной
Это две схемы Вселенной, слева через один миллиард лет после взрыва, а справа - сейчас. Размер рамочки 93 млрд световых лет. Зеленый кружок справа - это видимая часть Вселенной, при этом сама рамочка - это бесконечно малая часть всей Вселенной.
Большой взрыв произошел не в какой-нибудь конкретной точке. Он произошёл везде одновременно, и сверхплотная Вселенная резко стала расширяться и терять свою плотность.
Модель Большого взрыва
Интересно то, что, если занести эти данные в уравнение Общей теории относительности, произойдет нечто странное.
Вся Вселенная приобретает характеристики черной дыры, но черной дыры, которая существует не где-то в пространстве, а везде одновременно. Это называется сингулярность.
...