Vụ nổ lớn nhất trong vũ trụ. Điều gì đã xảy ra trước vụ nổ Big Bang? Các lý thuyết thay thế mới

Trong thế giới khoa học, người ta thường chấp nhận rằng vũ trụ bắt nguồn từ kết quả của vụ nổ lớn. đang xây dựng lý thuyết này trên thực tế là năng lượng và vật chất (nền tảng của vạn vật) trước đây ở trạng thái kỳ dị. Ngược lại, nó được đặc trưng bởi sự vô hạn của nhiệt độ, mật độ và áp suất. Bản thân trạng thái kỳ dị bất chấp mọi định luật vật lý mà thế giới hiện đại biết đến. Các nhà khoa học tin rằng Vũ trụ phát sinh từ một hạt cực nhỏ, vì những lý do không rõ, đã rơi vào trạng thái không ổn định trong quá khứ xa xôi và phát nổ.

Thuật ngữ "Vụ nổ lớn" bắt đầu được sử dụng từ năm 1949 sau khi công bố các công trình của nhà khoa học F. Hoyle trên các ấn phẩm khoa học phổ thông. Ngày nay, lý thuyết về “mô hình tiến hóa động” đã được phát triển tốt đến mức các nhà vật lý có thể mô tả các quá trình xảy ra trong Vũ trụ sớm nhất là 10 giây sau vụ nổ của một hạt vi mô đặt nền móng cho mọi thứ.

Có một số bằng chứng của lý thuyết. Một trong những thứ chính là bức xạ di tích, tràn ngập toàn bộ Vũ trụ. Theo các nhà khoa học hiện đại, nó có thể đã phát sinh chỉ là kết quả của Vụ nổ lớn, do sự tương tác của các hạt cực nhỏ. Chính bức xạ di tích giúp chúng ta có thể tìm hiểu về những thời điểm mà Vũ trụ trông giống như một không gian rực cháy và không có các ngôi sao, hành tinh và chính thiên hà. Bằng chứng thứ hai về sự ra đời của mọi thứ tồn tại từ Vụ nổ lớn là sự dịch chuyển đỏ vũ trụ, bao gồm sự giảm tần số bức xạ. Điều này khẳng định việc loại bỏ các ngôi sao, các thiên hà khỏi Dải Ngân hà nói riêng và với nhau nói chung. Nghĩa là, nó chỉ ra rằng Vũ trụ đã giãn nở sớm hơn và tiếp tục như vậy cho đến tận bây giờ.

Sơ lược về lịch sử vũ trụ

10 -45 - 10 -37 giây- lạm phát mở rộng

10 -6 giây- sự xuất hiện của quark và electron

10 -5 giây- sự hình thành proton và neutron

10 -4 giây - 3 phút- sự xuất hiện của hạt nhân đơteri, heli và liti

400 nghìn năm- hình thành nguyên tử

15 triệu năm- tiếp tục mở rộng đám mây khí

1 tỷ năm- sự ra đời của các ngôi sao và thiên hà đầu tiên

10 - 15 tỷ năm- sự xuất hiện của các hành tinh và cuộc sống thông minh

10 14 tỷ năm- chấm dứt quá trình sinh ra các vì sao

10 37 tỷ năm- cạn kiệt năng lượng của tất cả các ngôi sao

10 40 tỷ năm- sự bay hơi của lỗ đen và sự ra đời của các hạt cơ bản

10 100 tỷ năm- hoàn thành sự bốc hơi của tất cả các lỗ đen

Lý thuyết Big Bang đã trở thành một bước đột phá thực sự trong khoa học. Nó cho phép các nhà khoa học trả lời nhiều câu hỏi liên quan đến sự ra đời của vũ trụ. Nhưng đồng thời, lý thuyết này đã làm nảy sinh những bí ẩn mới. Đứng đầu trong số đó là nguyên nhân của chính vụ nổ Big Bang. Câu hỏi thứ hai không có câu trả lời Khoa học hiện đại Không gian và thời gian đã hình thành như thế nào? Theo một số nhà nghiên cứu, chúng được sinh ra cùng với vật chất, năng lượng. Đó là, chúng là kết quả của Big Bang. Nhưng rồi hóa ra thời gian và không gian phải có một sự khởi đầu nào đó. Đó là, một thực thể nhất định, liên tục tồn tại và không phụ thuộc vào các chỉ số của chúng, cũng có thể bắt đầu các quá trình mất ổn định trong một hạt cực nhỏ tạo ra Vũ trụ.

Càng nhiều nghiên cứu được thực hiện theo hướng này, càng có nhiều câu hỏi đặt ra cho các nhà vật lý thiên văn. Câu trả lời cho chúng đang chờ đợi nhân loại trong tương lai.

Ý tưởng về sự phát triển của Vũ trụ đương nhiên dẫn đến việc hình thành vấn đề về sự khởi đầu của quá trình tiến hóa (ra đời) của Vũ trụ và sự tồn tại của nó.

kết thúc (cái chết). Hiện tại, có một số mô hình vũ trụ giải thích một số khía cạnh về nguồn gốc của vật chất trong Vũ trụ, nhưng chúng không giải thích được nguyên nhân và quá trình ra đời của chính Vũ trụ. Trong tổng số các lý thuyết vũ trụ học hiện đại, cho đến nay chỉ có lý thuyết về Vụ nổ lớn của Gamow là có thể giải thích thỏa đáng gần như tất cả các sự kiện liên quan đến vấn đề này. Các đặc điểm chính của mô hình Vụ nổ lớn vẫn tồn tại cho đến ngày nay, mặc dù sau đó chúng được bổ sung bởi lý thuyết lạm phát, hay lý thuyết về Vũ trụ giãn nở, do các nhà khoa học Mỹ A. Gut và P. Steinhardt phát triển và được bổ sung bởi Liên Xô nhà vật lý A.D. Linda.

Năm 1948, nhà vật lý xuất sắc người Mỹ gốc Nga G. Gamow cho rằng Vũ trụ vật chất được hình thành do một vụ nổ khổng lồ xảy ra cách đây khoảng 15 tỷ năm. Sau đó, tất cả vật chất và tất cả năng lượng của Vũ trụ được tập trung trong một cục máu đông siêu đặc nhỏ. Nếu bạn tin vào các phép tính toán học, thì khi bắt đầu mở rộng, bán kính của Vũ trụ hoàn toàn bằng 0 và mật độ của nó bằng vô cực. Trạng thái ban đầu này được gọi là điểm kỳ dị - thể tích điểm có mật độ vô hạn. Các định luật vật lý đã biết không hoạt động trong điểm kỳ dị. Ở trạng thái này, các khái niệm về không gian và thời gian mất đi ý nghĩa của chúng, vì vậy việc hỏi điểm này ở đâu là vô nghĩa. Ngoài ra, khoa học hiện đại không thể nói bất cứ điều gì về lý do cho sự xuất hiện của một trạng thái như vậy.

Tuy nhiên, theo nguyên lý bất định Heisenberg, vật chất không thể kéo về một điểm nên người ta tin rằng Vũ trụ nằm trong trạng thái ban đầu có mật độ và kích thước nhất định. Theo một số ước tính, nếu toàn bộ vật chất của Vũ trụ quan sát được, ước tính khoảng 10 61 g, được nén đến mật độ 10 94 g/cm 3 , thì nó sẽ chiếm thể tích khoảng 10 -33 cm 3 . Sẽ không thể nhìn thấy nó trong bất kỳ kính hiển vi điện tử nào. Trong một thời gian dài, không thể nói gì về nguyên nhân của Vụ nổ lớn và quá trình chuyển đổi của Vũ trụ sang giai đoạn giãn nở. Nhưng ngày nay có một số giả thuyết đang cố gắng giải thích các quá trình này. Chúng làm cơ sở cho mô hình lạm phát về sự phát triển của Vũ trụ.

"Khởi đầu" của vũ trụ

Ý tưởng chính đằng sau khái niệm Big Bang là vũ trụ là giai đoạn đầu bề ngoài có trạng thái giống như chân không không ổn định với mật độ cao năng lượng. Năng lượng này đến từ bức xạ lượng tử, I E. như thể từ không có gì. Thực tế là trong chân không vật lý không có cố định

hạt, trường và sóng, nhưng đây không phải là khoảng trống không có sự sống. Trong chân không, có những hạt ảo được sinh ra, có phù du và lập tức biến mất. Do đó, chân không "sôi" với các hạt ảo và bão hòa với các tương tác phức tạp giữa chúng. Hơn nữa, năng lượng chứa trong chân không nằm ở các tầng khác nhau của nó, tức là. có hiện tượng chênh lệch các mức năng lượng của chân không.

Trong khi chân không ở trạng thái cân bằng, trong đó chỉ có các hạt ảo (ma quái), mượn năng lượng của chân không trong một thời gian ngắn để sinh ra, và nhanh chóng trả lại năng lượng đã mượn để biến mất. Khi vì một lý do nào đó, chân không tại một điểm xuất phát nào đó (điểm kỳ dị) bị kích thích và rời khỏi trạng thái cân bằng, khi đó các hạt ảo bắt đầu thu năng lượng mà không giật lại và biến thành các hạt thực. Cuối cùng, tại một điểm nhất định trong không gian, một số lượng lớn các hạt thực được hình thành cùng với năng lượng liên kết với chúng. Khi chân không bị kích thích sụp đổ, một năng lượng bức xạ khổng lồ được giải phóng và siêu năng lượng đã nén các hạt thành vật chất siêu đặc. Các điều kiện khắc nghiệt của "sự khởi đầu", khi ngay cả không-thời gian cũng bị biến dạng, gợi ý rằng chân không cũng ở một trạng thái đặc biệt, được gọi là chân không "giả". Nó được đặc trưng bởi năng lượng có mật độ cực cao, tương ứng với mật độ vật chất cực cao. Ở trạng thái này của vật chất, nó có thể phát sinh ứng suất mạnh, áp suất âm, tương đương với lực đẩy hấp dẫn có cường độ lớn đến mức nó gây ra sự giãn nở nhanh chóng và không kiểm soát của Vũ trụ - Vụ nổ lớn. Đây là xung lực đầu tiên, “sự khởi đầu” của thế giới chúng ta.

Từ thời điểm này, sự mở rộng nhanh chóng của Vũ trụ bắt đầu, thời gian và không gian phát sinh. Tại thời điểm này, có sự lạm phát không giới hạn của "bong bóng không gian", phôi thai của một hoặc một số vũ trụ, có thể khác nhau về các hằng số và quy luật cơ bản của chúng. Một trong số chúng đã trở thành phôi thai của Siêu thiên hà của chúng ta.

Theo các ước tính khác nhau, khoảng thời gian "lạm phát", diễn ra theo cấp số nhân, diễn ra trong một khoảng thời gian ngắn không thể tưởng tượng được - tối đa 10 - 33 giây sau khi "bắt đầu". Nó được gọi là thời kỳ lạm phát. Trong thời gian này, kích thước của vũ trụ đã tăng lên 1050 lần, từ một phần tỷ kích thước của một proton đến kích thước của một hộp diêm.

Vào cuối giai đoạn lạm phát, vũ trụ trống rỗng và lạnh lẽo, nhưng khi lạm phát cạn kiệt, vũ trụ đột nhiên trở nên cực kỳ "nóng". Sự bùng nổ nhiệt thắp sáng vũ trụ này là do nguồn năng lượng dự trữ khổng lồ chứa trong chân không "giả". Trạng thái chân không này rất không ổn định và có xu hướng phân rã. Khi

sự phân rã kết thúc, lực đẩy biến mất và lạm phát cũng vậy. Và năng lượng, được liên kết dưới dạng nhiều hạt thực, được giải phóng dưới dạng bức xạ, làm nóng Vũ trụ ngay lập tức lên 10 27 K. Kể từ thời điểm đó, Vũ trụ phát triển theo lý thuyết tiêu chuẩn về Big “nóng” Bằng.

Sự phát triển ban đầu của vũ trụ

Ngay sau Vụ nổ lớn, Vũ trụ là một plasma gồm các loại hạt cơ bản và các phản hạt của chúng ở trạng thái cân bằng nhiệt động ở nhiệt độ 10 27 K, chuyển hóa tự do cho nhau. Chỉ có tương tác hấp dẫn và tương tác lớn (Tuyệt vời) mới tồn tại trong nhóm này. Sau đó, Vũ trụ bắt đầu mở rộng, đồng thời mật độ và nhiệt độ của nó giảm xuống. Sự tiến hóa hơn nữa của Vũ trụ diễn ra theo từng giai đoạn và một mặt đi kèm với sự khác biệt, mặt khác là sự phức tạp của các cấu trúc của nó. Các giai đoạn tiến hóa của Vũ trụ khác nhau về đặc điểm tương tác của các hạt cơ bản và được gọi là thời đại. Những thay đổi quan trọng nhất mất chưa đầy ba phút.

kỷ nguyên hadron kéo dài 10 -7 s. Ở giai đoạn này, nhiệt độ giảm xuống 10 13 K. Đồng thời, cả bốn tương tác cơ bản xuất hiện, sự tồn tại tự do của các quark chấm dứt, chúng hợp nhất thành các hadron, trong đó quan trọng nhất là proton và neutron. Sự kiện quan trọng nhất là sự phá vỡ đối xứng toàn cầu xảy ra trong những khoảnh khắc đầu tiên về sự tồn tại của Vũ trụ của chúng ta. Số lượng hạt hóa ra lớn hơn một chút so với số lượng phản hạt. Những lý do cho sự bất đối xứng này vẫn chưa được biết. Trong một đám giống như plasma thông thường, cứ một tỷ cặp hạt và phản hạt thì có một hạt nhiều hơn, nó thiếu một cặp để tiêu diệt. Điều này quyết định sự xuất hiện xa hơn của Vũ trụ vật chất với các thiên hà, ngôi sao, hành tinh và những sinh vật thông minh trên một số trong số chúng.

kỷ nguyên lepton kéo dài đến 1 giây sau khi khởi phát. Nhiệt độ của Vũ trụ giảm xuống 10 10 K. Các nguyên tố chính của nó là lepton, tham gia vào quá trình biến đổi lẫn nhau của proton và neutron. Vào cuối kỷ nguyên này, vật chất trở nên trong suốt đối với neutrino; chúng ngừng tương tác với vật chất và từ đó tồn tại cho đến ngày nay.

Kỷ nguyên bức xạ (kỷ nguyên photon) kéo dài 1 triệu năm. Trong thời gian này, nhiệt độ của Vũ trụ giảm từ 10 tỷ K xuống 3000 K. Trong giai đoạn này, các quá trình tổng hợp hạt nhân sơ cấp, quan trọng nhất đối với sự tiến hóa tiếp theo của Vũ trụ, đã diễn ra - sự kết hợp giữa proton và neutron (có ít hơn khoảng 8 lần

nhiều hơn proton) Hạt nhân nguyên tử. Vào cuối quá trình này, vật chất của Vũ trụ bao gồm 75% proton (hạt nhân hydro), khoảng 25% là hạt nhân heli, một phần trăm phần trăm rơi vào đơteri, liti và các nguyên tố nhẹ khác, sau đó Vũ trụ trở nên trong suốt đối với photon, kể từ khi bức xạ tách ra khỏi vật chất và hình thành cái mà trong thời đại chúng ta gọi là bức xạ di tích.

Sau đó, trong gần 500 nghìn năm, không có thay đổi về chất nào xảy ra - Vũ trụ nguội dần và giãn nở. Vũ trụ, trong khi vẫn còn đồng nhất, ngày càng trở nên khan hiếm. Khi hạ nhiệt xuống 3000 K, hạt nhân của các nguyên tử hydro và heli đã có thể thu giữ các electron tự do và biến thành các nguyên tử hydro và heli trung hòa. Kết quả là, một Vũ trụ đồng nhất đã được hình thành, là hỗn hợp của ba chất gần như không tương tác: vật chất baryon (hydro, heli và các đồng vị của chúng), lepton (neutrino và phản neutrino) và bức xạ (photon). Vào thời điểm này không có nhiệt độ cao và áp suất cao. Dường như về lâu dài, Vũ trụ đang chờ đợi sự giãn nở và nguội đi hơn nữa, sự hình thành của "sa mạc lepton" - một thứ giống như cái chết do nhiệt. Nhưng điều này đã không xảy ra; ngược lại, đã có một bước nhảy tạo nên Vũ trụ cấu trúc hiện đại, mà theo ước tính hiện đại, mất từ 1 đến 3 tỷ năm.

Vụ nổ lớn thuộc loại lý thuyết cố gắng theo dõi đầy đủ lịch sử ra đời của Vũ trụ, để xác định các quá trình ban đầu, hiện tại và cuối cùng trong vòng đời của nó.

Có một cái gì đó trước khi vũ trụ xuất hiện? Nền tảng này, câu hỏi gần như siêu hình đang được các nhà khoa học đặt ra cho đến ngày nay. Sự xuất hiện và tiến hóa của vũ trụ luôn và vẫn là chủ đề tranh luận sôi nổi, những giả thuyết đáng kinh ngạc và những lý thuyết loại trừ lẫn nhau. Theo cách giải thích của nhà thờ, các phiên bản chính về nguồn gốc của mọi thứ xung quanh chúng ta đều có sự can thiệp của thần thánh, và thế giới khoa họcủng hộ giả thuyết của Aristotle về bản chất tĩnh của vũ trụ. Mô hình thứ hai được Newton, người bảo vệ tính vô hạn và tính bất biến của Vũ trụ, và bởi Kant, người đã phát triển lý thuyết này trong các tác phẩm của mình, tuân theo mô hình thứ hai. Năm 1929, nhà thiên văn học và vũ trụ học người Mỹ Edwin Hubble đã thay đổi hoàn toàn cách các nhà khoa học nhìn thế giới.

Ông không chỉ phát hiện ra sự hiện diện của nhiều thiên hà mà còn cả sự giãn nở của Vũ trụ - sự gia tăng đẳng hướng liên tục về kích thước của không gian bên ngoài, bắt đầu từ thời điểm xảy ra Vụ nổ lớn.

Chúng ta mắc nợ ai việc khám phá ra Vụ Nổ Lớn?

Công trình của Albert Einstein về thuyết tương đối và các phương trình hấp dẫn của ông đã cho phép de Sitter tạo ra một mô hình vũ trụ học của vũ trụ. Nghiên cứu sâu hơn đã được gắn với mô hình này. Năm 1923, Weyl cho rằng vật chất đặt trong không gian vũ trụ phải giãn nở. Công trình của nhà toán học và vật lý học xuất sắc A. A. Fridman có tầm quan trọng rất lớn trong việc phát triển lý thuyết này. Trở lại năm 1922, ông cho phép Vũ trụ giãn nở và đưa ra kết luận hợp lý rằng sự khởi đầu của mọi vật chất là ở một điểm dày đặc vô hạn và sự phát triển của mọi thứ là do Vụ nổ lớn. Năm 1929, Hubble xuất bản bài báo của mình giải thích sự phụ thuộc của vận tốc hướng tâm vào khoảng cách, sau này công trình này được gọi là "định luật Hubble".

G. A. Gamov, dựa vào lý thuyết Big Bang của Friedman, đã phát triển ý tưởng về nhiệt độ cao chất ban đầu. Ông cũng gợi ý về sự hiện diện của bức xạ vũ trụ, vốn không biến mất cùng với sự giãn nở và nguội đi của thế giới. Nhà khoa học đã tính toán sơ bộ về nhiệt độ có thể có của bức xạ dư. Giá trị mà ông giả định nằm trong khoảng 1-10 K. Đến năm 1950, Gamow đã tính toán chính xác hơn và công bố kết quả là 3 K. Năm 1964, các nhà thiên văn vô tuyến từ Mỹ, cải tiến ăng-ten bằng cách loại bỏ tất cả các tín hiệu có thể, đã xác định các tham số của bức xạ vũ trụ. Nhiệt độ của nó hóa ra là 3 K. Thông tin này đã trở thành xác nhận quan trọng nhất về công việc của Gamow và sự tồn tại bức xạ di tích. Các phép đo tiếp theo của nền vũ trụ, được thực hiện trong không gian mở, cuối cùng đã chứng minh tính đúng đắn của các tính toán của nhà khoa học. Bạn có thể làm quen với bản đồ bức xạ di tích tại.

Những ý tưởng hiện đại về lý thuyết Big Bang: nó đã xảy ra như thế nào?

Lý thuyết về Vụ nổ lớn đã trở thành một trong những mô hình giải thích toàn diện về sự xuất hiện và phát triển của Vũ trụ mà chúng ta biết đến. Theo phiên bản được chấp nhận rộng rãi ngày nay, ban đầu có một điểm kỳ dị vũ trụ - một trạng thái có mật độ và nhiệt độ vô hạn. Các nhà vật lý đã phát triển nền tảng lý thuyết sự ra đời của Vũ trụ từ một điểm có mật độ và nhiệt độ phi thường. Sau vụ nổ Big Bang, không gian và vật chất của Vũ trụ bắt đầu quá trình giãn nở và làm mát ổn định. Theo các nghiên cứu gần đây, sự khởi đầu của vũ trụ đã được đặt ra ít nhất 13,7 tỷ năm trước.

Thời kỳ bắt đầu trong sự hình thành của Vũ trụ

Khoảnh khắc đầu tiên có thể được tái tạo lý thuyết vật lý, là kỷ nguyên Planck, sự hình thành của nó có thể xảy ra 10-43 giây sau Vụ nổ lớn. Nhiệt độ của vật chất đạt tới 10*32 K, và mật độ của nó là 10*93 g/cm3. Trong giai đoạn này, lực hấp dẫn giành được độc lập, tách khỏi các tương tác cơ bản. Sự giãn nở không ngừng và giảm nhiệt độ gây ra giai đoạn chuyển tiếp Các hạt cơ bản.

Giai đoạn tiếp theo, được đặc trưng bởi sự mở rộng theo cấp số nhân của Vũ trụ, diễn ra sau 10-35 giây nữa. Nó được gọi là "Lạm phát vũ trụ". Có một sự mở rộng đột ngột, lớn hơn nhiều lần so với bình thường. Thời kỳ này đã đưa ra câu trả lời cho câu hỏi tại sao nhiệt độ trong điểm khác nhau Vũ trụ có giống nhau không? Sau Vụ nổ lớn, vật chất không lan rộng ngay lập tức trong Vũ trụ, trong 10-35 giây nữa, nó khá nhỏ gọn và trạng thái cân bằng nhiệt được thiết lập trong nó, không bị xáo trộn trong quá trình giãn nở lạm phát. Thời kỳ cung cấp vật liệu cơ bản, plasma quark-gluon, được sử dụng để tạo thành proton và neutron. Quá trình này diễn ra sau khi nhiệt độ giảm hơn nữa, nó được gọi là "sự hình thành bary". Nguồn gốc của vật chất đi kèm với sự xuất hiện đồng thời của phản vật chất. Hai chất đối kháng bị triệt tiêu, trở thành bức xạ, nhưng số lượng hạt thông thường chiếm ưu thế, cho phép vũ trụ ra đời.

Sự chuyển pha tiếp theo, xảy ra sau khi giảm nhiệt độ, dẫn đến sự xuất hiện của các hạt cơ bản mà chúng ta đã biết. Kỷ nguyên "tổng hợp hạt nhân" sau đó được đánh dấu bằng sự kết hợp của các proton thành các đồng vị nhẹ. Các hạt nhân được hình thành đầu tiên có tuổi thọ ngắn, chúng bị phân rã trong các va chạm không thể tránh khỏi với các hạt khác. Các yếu tố ổn định hơn đã xuất hiện sau ba phút sau khi tạo ra thế giới.

Cột mốc quan trọng tiếp theo là sự thống trị của lực hấp dẫn đối với các lực sẵn có khác. Sau 380 nghìn năm kể từ thời điểm xảy ra vụ nổ Big Bang, nguyên tử hydro mới xuất hiện. Sự gia tăng ảnh hưởng của trọng lực là kết thúc giai đoạn đầu sự hình thành của Vũ trụ và dẫn đến quá trình xuất hiện các hệ sao đầu tiên.

Ngay cả sau gần 14 tỷ năm, nền vi sóng vũ trụ vẫn còn. Sự tồn tại của nó kết hợp với dịch chuyển đỏ được đưa ra như một lập luận ủng hộ tính hợp lệ của lý thuyết Big Bang.

điểm kỳ dị vũ trụ

Nếu, sử dụng thuyết tương đối rộng và thực tế về sự giãn nở liên tục của Vũ trụ, chúng ta quay trở lại thời điểm bắt đầu, thì các chiều của vũ trụ sẽ bằng không. thời điểm bắt đầu hoặc khoa học không thể mô tả đủ chính xác bằng kiến thức vật lý. Các phương trình được áp dụng không phù hợp với một đối tượng nhỏ như vậy. Cần cộng sinh để kết nối cơ lượng tử và thuyết tương đối rộng, nhưng thật không may, nó vẫn chưa được tạo ra.

Sự tiến hóa của vũ trụ: điều gì đang chờ đợi nó trong tương lai?

Các học giả xem xét hai tùy chọn có thể sự phát triển của các sự kiện: sự mở rộng của vũ trụ sẽ không bao giờ kết thúc, hoặc nó sẽ đạt đến Điểm cốt lõi và quá trình ngược lại sẽ bắt đầu - nén. Sự lựa chọn cơ bản này phụ thuộc vào độ lớn mật độ trung bình chất trong thành phần của nó. Nếu giá trị được tính toán nhỏ hơn giá trị tới hạn, dự báo sẽ thuận lợi, nếu nó lớn hơn, thì thế giới sẽ trở lại trạng thái kỳ dị. Các nhà khoa học hiện không biết giá trị chính xác của tham số được mô tả, vì vậy câu hỏi về tương lai của vũ trụ đang được đặt ra.

Mối quan hệ của tôn giáo với thuyết Big Bang

Các tôn giáo chính của nhân loại: Công giáo, Chính thống giáo, Hồi giáo, ủng hộ mô hình sáng tạo thế giới này theo cách riêng của họ. Đại diện tự do của các giáo phái tôn giáo này đồng ý với lý thuyết về sự xuất hiện của vũ trụ là kết quả của một số sự can thiệp không thể giải thích được, được định nghĩa là Vụ nổ lớn.

Cái tên nổi tiếng thế giới của lý thuyết - "Vụ nổ lớn" - đã vô tình được trình bày bởi đối thủ của phiên bản mở rộng Vũ trụ của Hoyle. Ông coi một ý tưởng như vậy là "hoàn toàn không đạt yêu cầu". Sau khi xuất bản nó bài giảng chuyên đề thuật ngữ thú vị ngay lập tức được công chúng chọn.

Nguyên nhân của vụ nổ Big Bang không được biết chắc chắn. Theo một trong nhiều phiên bản, thuộc sở hữu của A. Yu. Glushko, chất ban đầu được nén vào một điểm là một siêu lỗ đen, và vụ nổ xảy ra do sự tiếp xúc của hai vật thể như vậy bao gồm các hạt và phản hạt. Trong quá trình hủy diệt, vật chất sống sót một phần và sinh ra Vũ trụ của chúng ta.

Các kỹ sư Penzias và Wilson, người khám phá ra bức xạ nền vi sóng vũ trụ, đã nhận giải Nobel Vật lý.

Các chỉ số nhiệt độ CMB ban đầu rất cao. Sau vài triệu năm, thông số này hóa ra nằm trong giới hạn đảm bảo nguồn gốc của sự sống. Nhưng vào thời kỳ này, chỉ có một số ít hành tinh được hình thành.

Các quan sát và nghiên cứu thiên văn giúp tìm ra câu trả lời cho những câu hỏi quan trọng nhất đối với nhân loại: "Mọi thứ xuất hiện như thế nào và điều gì đang chờ đợi chúng ta trong tương lai?". Mặc dù thực tế là không phải tất cả các vấn đề đều được giải quyết và nguyên nhân gốc rễ của sự xuất hiện của Vũ trụ không có lời giải thích chặt chẽ và hài hòa, lý thuyết Vụ nổ lớn đã tìm thấy đủ số lượng xác nhận khiến nó trở thành mô hình chính và có thể chấp nhận được cho sự xuất hiện của vũ trụ.

Theo lý thuyết này, Vũ trụ xuất hiện dưới dạng một chùm vật chất siêu đặc nóng, sau đó nó bắt đầu giãn nở và nguội dần. Ở giai đoạn tiến hóa đầu tiên, Vũ trụ ở trạng thái siêu đặc và là plasma -gluon. Nếu các proton và neutron va chạm và hình thành nhiều hạt nhân nặng, thời gian tồn tại của chúng là không đáng kể. Ở lần va chạm tiếp theo với bất kỳ hạt nhanh nào, chúng lập tức phân rã thành các thành phần cơ bản.

Khoảng 1 tỷ năm trước, sự hình thành của các thiên hà bắt đầu, vào thời điểm đó, Vũ trụ bắt đầu giống với những gì chúng ta có thể thấy bây giờ. 300.000 năm sau Vụ nổ lớn, nó đã nguội đi rất nhiều đến mức các electron được giữ chặt bởi các hạt nhân, do đó các nguyên tử ổn định xuất hiện không phân rã ngay sau khi va chạm với một hạt nhân khác.

sự hình thành hạt

Sự hình thành các hạt bắt đầu do sự giãn nở của vũ trụ. Việc làm mát thêm của nó dẫn đến sự hình thành các hạt nhân helium, xảy ra do quá trình tổng hợp hạt nhân sơ cấp. Khoảng ba phút phải trôi qua kể từ Vụ nổ lớn trước khi Vũ trụ nguội đi và năng lượng va chạm giảm đi nhiều đến mức các hạt bắt đầu hình thành hạt nhân ổn định. Trong ba phút đầu tiên, Vũ trụ là một biển hạt cơ bản nóng đỏ.

Sự hình thành hạt nhân sơ cấp không kéo dài lâu, sau ba phút đầu tiên, các hạt di chuyển ra xa nhau nên va chạm giữa chúng trở nên cực kỳ hiếm. Trong thời gian ngắn của quá trình tổng hợp hạt nhân sơ cấp này, deuterium đã xuất hiện - một đồng vị nặng của hydro, hạt nhân chứa một proton và một. Đồng thời với deuterium, helium-3, heli-4 và một lượng nhỏ lithium-7 được hình thành. Nhiều hơn và nhiều hơn nữa nguyên tố nặng xuất hiện ở giai đoạn hình thành sao.

Sau khi vũ trụ ra đời

Khoảng một phần trăm nghìn giây sau khi vũ trụ bắt đầu, các quark kết hợp lại thành Các hạt cơ bản. Kể từ thời điểm đó, Vũ trụ trở thành một biển hạt cơ bản nguội lạnh. Sau đó, một quá trình bắt đầu được gọi là sự thống nhất vĩ đại của các lực lượng cơ bản. Sau đó, trong Vũ trụ có những năng lượng tương ứng với năng lượng tối đa có thể thu được trong các máy gia tốc hiện đại. Sau đó, một đợt mở rộng lạm phát đột ngột bắt đầu và các phản hạt đồng thời biến mất.

« Đối với tôi, cuộc sống quá ngắn để lo lắng về những điều nằm ngoài tầm kiểm soát của tôi và thậm chí có thể là không thể. Họ hỏi: “Điều gì sẽ xảy ra nếu Trái đất bị nuốt chửng hố đen, hoặc sẽ có sự biến dạng của không-thời gian - đây có phải là nguyên nhân gây phấn khích không? Câu trả lời của tôi là không, bởi vì chúng ta sẽ chỉ biết về nó khi nó đến... vị trí của chúng ta trong không-thời gian. Chúng ta bị kích thích khi tự nhiên quyết định đã đến lúc: cho dù đó là tốc độ âm thanh, tốc độ ánh sáng, tốc độ xung điện, chúng ta sẽ luôn là nạn nhân của sự chậm trễ về thời gian giữa thông tin xung quanh và khả năng tiếp nhận thông tin đó.»

Neil de Grasse Tyson

Thời gian là một điều tuyệt vời. Nó cho chúng ta quá khứ, hiện tại và tương lai. Vì thời gian, mọi thứ xung quanh chúng ta đều có tuổi. Ví dụ, tuổi của Trái đất là khoảng 4,5 tỷ năm. Khoảng cùng số năm trước, ngôi sao gần chúng ta nhất, Mặt trời, cũng sáng lên. Nếu con số này có vẻ ngoạn mục đối với bạn, đừng quên rằng rất lâu trước khi hình thành quê hương của chúng ta hệ mặt trời Thiên hà chúng ta đang sống là Dải Ngân Hà. Theo ước tính mới nhất của các nhà khoa học, tuổi của Dải Ngân hà là 13,6 tỷ năm. Nhưng chúng ta biết chắc rằng các thiên hà cũng có quá khứ và không gian đơn giản là rất lớn, vì vậy chúng ta cần phải nhìn xa hơn nữa. Và sự phản ánh này chắc chắn dẫn chúng ta đến thời điểm khi tất cả bắt đầu - Vụ nổ lớn.

Einstein và vũ trụ

Nhận thức về thế giới xung quanh của mọi người luôn mơ hồ. Ai đó vẫn không tin vào sự tồn tại của một Vũ trụ khổng lồ xung quanh chúng ta, ai đó coi Trái đất là phẳng. Trước bước đột phá khoa học trong thế kỷ 20, chỉ có một vài phiên bản về nguồn gốc của thế giới. tín đồ quan điểm tôn giáo tin vào sự can thiệp và sáng tạo của thần thánh tâm trí cao hơn, những người bất đồng chính kiến đôi khi bị đốt cháy. Có một phe khác tin rằng thế giới xung quanh chúng ta, cũng như Vũ trụ, là vô tận.

Đối với nhiều người, mọi thứ đã thay đổi khi Albert Einstein có một buổi nói chuyện vào năm 1917, trình bày trước công chúng tác phẩm để đời của ông - Thuyết Tương đối Tổng quát. Thiên tài của thế kỷ 20 đã kết nối không-thời gian với vật chất không gian với sự trợ giúp của các phương trình mà ông rút ra. Kết quả là, hóa ra Vũ trụ là hữu hạn, không thay đổi về kích thước và có hình dạng của một hình trụ thông thường.

Vào buổi bình minh của một bước đột phá kỹ thuật, không ai có thể bác bỏ lời nói của Einstein, bởi vì lý thuyết của ông quá phức tạp ngay cả đối với những bộ óc vĩ đại nhất của đầu thế kỷ 20. Vì không còn lựa chọn nào khác, mô hình vũ trụ đứng yên hình trụ đã được thông qua cộng đồng khoa học như một mô hình thường được chấp nhận của thế giới chúng ta. Tuy nhiên, cô chỉ có thể sống được vài năm. Sau khi các nhà vật lý có thể phục hồi từ bài báo khoa học Einstein và bắt đầu tách chúng ra, song song với điều này, các điều chỉnh đã được thực hiện đối với thuyết tương đối và các tính toán cụ thể của nhà khoa học người Đức.

Năm 1922, một bài báo bất ngờ xuất hiện trên tạp chí Izvestiya Fiziki nhà toán học Nga Alexander Friedman, trong đó ông tuyên bố rằng Einstein đã sai và Vũ trụ của chúng ta không đứng yên. Friedman giải thích rằng những tuyên bố của nhà khoa học người Đức về tính bất biến của bán kính cong của không gian là ảo tưởng, trên thực tế, bán kính thay đổi theo thời gian. Theo đó, vũ trụ phải mở rộng.

Hơn nữa, tại đây Friedman đã đưa ra các giả định của mình về việc Vũ trụ có thể giãn nở chính xác như thế nào. Tổng cộng có ba mô hình: một Vũ trụ dao động (giả định rằng Vũ trụ giãn nở và co lại theo một chu kỳ nhất định trong thời gian); Vũ trụ giãn nở từ khối lượng và mô hình thứ ba - sự giãn nở từ điểm. Vì vào thời điểm đó không có mô hình nào khác, ngoại trừ sự can thiệp của thần thánh, các nhà vật lý đã nhanh chóng ghi nhận cả ba mô hình Friedman và bắt đầu phát triển chúng theo hướng của riêng họ.

Công trình của nhà toán học người Nga hơi làm Einstein đau lòng, và trong cùng năm đó, ông đã xuất bản một bài báo trong đó ông bày tỏ nhận xét của mình về công trình của Friedman. Trong đó, một nhà vật lý người Đức cố gắng chứng minh tính đúng đắn của các tính toán của mình. Hóa ra nó hơi thiếu thuyết phục, và khi nỗi đau do cú đánh vào lòng tự trọng giảm đi một chút, Einstein đã đăng một ghi chú khác trên tạp chí Izvestiya Fiziki, trong đó ông nói:

« Trong một lưu ý trước đây, tôi đã chỉ trích công việc trên. Tuy nhiên, lời chỉ trích của tôi, như tôi thấy từ bức thư của Fridman do ông Krutkov gửi cho tôi, là dựa trên một sai sót trong tính toán. Tôi nghĩ rằng kết quả của Friedman là chính xác và làm sáng tỏ điều gì mới.».

Các nhà khoa học đã phải thừa nhận rằng cả ba mô hình Friedman về sự xuất hiện và tồn tại của Vũ trụ của chúng ta đều hoàn toàn hợp lý và có quyền sống. Cả ba đều được giải thích bằng các phép tính toán học dễ hiểu và không để lại câu hỏi nào. Ngoại trừ một điều: tại sao Vũ trụ bắt đầu giãn nở?

Học thuyết làm thay đổi thế giới

Những tuyên bố của Einstein và Friedman đã khiến cộng đồng khoa học đặt câu hỏi nghiêm túc về nguồn gốc của vũ trụ. Nhờ vào lý thuyết chung thuyết tương đối, đã có cơ hội làm sáng tỏ quá khứ của chúng ta, và các nhà vật lý đã tận dụng lợi thế này. Một trong những nhà khoa học đã cố gắng trình bày một mô hình về thế giới của chúng ta là nhà vật lý thiên văn Georges Lemaitre đến từ Bỉ. Đáng chú ý là thực tế là Lemaitre đã Linh mục Công giáo, nhưng đồng thời anh ấy cũng tham gia vào toán học và vật lý, điều này thực sự vô nghĩa đối với thời đại chúng ta.

Georges Lemaitre bắt đầu quan tâm đến các phương trình của Einstein, và với sự giúp đỡ của họ, ông đã có thể tính toán rằng Vũ trụ của chúng ta xuất hiện là kết quả của sự phân rã của một số loại siêu hạt, nằm ngoài không gian và thời gian trước khi bắt đầu phân hạch, mà thực tế có thể là được coi là một vụ nổ. Đồng thời, các nhà vật lý lưu ý rằng Lemaitre là người đầu tiên làm sáng tỏ sự ra đời của Vũ trụ.

Lý thuyết về siêu nguyên tử phát nổ không chỉ phù hợp với các nhà khoa học mà còn cả các giáo sĩ, những người rất không hài lòng với hiện đại khám phá khoa học những cách giải thích mới về Kinh thánh phải được phát minh ra. Vụ nổ lớn không xung đột đáng kể với tôn giáo, có lẽ điều này bị ảnh hưởng bởi sự nuôi dạy của chính Lemaitre, người đã cống hiến cả cuộc đời mình không chỉ cho khoa học mà còn phục vụ Chúa.

Vào ngày 22 tháng 11 năm 1951, Giáo hoàng Pius XII tuyên bố rằng Thuyết Big Bang không mâu thuẫn với Kinh thánh và giáo điều Công giáo về nguồn gốc của thế giới. Các giáo sĩ chính thống cũng cho biết họ tích cực về lý thuyết này. Lý thuyết này cũng được các tín đồ của các tôn giáo khác đón nhận một cách tương đối trung lập, một số người trong số họ thậm chí còn nói rằng trong quan điểm của họ thánh thư Có những đề cập đến vụ nổ Big Bang.

Tuy nhiên, mặc dù thực tế là thuyết Big Bang thời điểm này là mô hình vũ trụ được chấp nhận rộng rãi, nó đã khiến nhiều nhà khoa học đi vào ngõ cụt. Một mặt, sự bùng nổ của một siêu hạt hoàn toàn phù hợp với logic vật lý hiện đại, nhưng mặt khác, do một vụ nổ như vậy, chủ yếu chỉ kim loại nặng, đặc biệt là sắt. Tuy nhiên, hóa ra, Vũ trụ chủ yếu bao gồm các loại khí siêu nhẹ - hydro và heli. Một cái gì đó không phù hợp, vì vậy các nhà vật lý tiếp tục nghiên cứu lý thuyết về nguồn gốc của thế giới.

Ban đầu, thuật ngữ "Big Bang" không tồn tại. Lemaitre và các nhà vật lý khác chỉ đưa ra cái tên nhàm chán "mô hình tiến hóa động", khiến các sinh viên phải ngáp dài. Chỉ đến năm 1949, tại một trong những bài giảng của mình, nhà thiên văn học và vũ trụ học người Anh Freud Hoyle mới nói:

“Lý thuyết này dựa trên giả định rằng vũ trụ hình thành trong một quá trình duy nhất. nổ mạnh và do đó chỉ có một thời gian hữu hạn ... Ý tưởng này về Vụ nổ lớn đối với tôi dường như hoàn toàn không thỏa đáng ".

Kể từ đó, thuật ngữ này đã được sử dụng rộng rãi trong giới khoa học và ý tưởng của công chúng về cấu trúc của Vũ trụ.

Hydro và heli đến từ đâu?

Sự hiện diện của các nguyên tố ánh sáng đã khiến các nhà vật lý bối rối, và nhiều nhà lý thuyết Vụ nổ lớn đã bắt đầu tìm ra nguồn gốc của chúng. Trong nhiều năm họ không đạt được thành công đặc biệt cho đến năm 1948, nhà khoa học lỗi lạc Georgy Gamov từ Leningrad cuối cùng đã có thể xác định được nguồn này. Gamow là một trong những học sinh của Friedman, vì vậy anh ấy rất vui khi tiếp tục phát triển lý thuyết của giáo viên mình.

Gamow đã cố gắng tưởng tượng cuộc sống của Vũ trụ trong hướng ngược lại, và tua lại thời gian cho đến thời điểm nó mới bắt đầu giãn ra. Vào thời điểm đó, như đã biết, nhân loại đã phát hiện ra các nguyên tắc của phản ứng tổng hợp nhiệt hạch, vì vậy lý thuyết Friedmann-Lemaitre đã giành được quyền sống. Khi vũ trụ còn rất nhỏ, nó rất nóng, theo các định luật vật lý.

Theo Gamow, chỉ một giây sau Vụ nổ lớn, không gian của Vũ trụ mới tràn ngập các hạt cơ bản bắt đầu tương tác với nhau. Do đó, phản ứng tổng hợp nhiệt hạch helium bắt đầu, mà Ralph Asher Alfer, một nhà toán học từ Odessa, đã có thể tính toán cho Gamow. Theo tính toán của Alfer, năm phút sau Vụ nổ lớn, Vũ trụ chứa đầy khí heli đến mức ngay cả những đối thủ kiên quyết của Lý thuyết Vụ nổ lớn cũng sẽ phải đồng ý và chấp nhận mô hình này là mô hình chính trong vũ trụ học. Với nghiên cứu của mình, Gamow không chỉ mở ra những cách mới để nghiên cứu Vũ trụ mà còn làm sống lại lý thuyết của Lemaitre.

Bất chấp những định kiến về các nhà khoa học, chủ nghĩa lãng mạn không thể phủ nhận họ. Gamow đã công bố nghiên cứu của mình về lý thuyết Vũ trụ siêu nóng vào thời điểm xảy ra Vụ nổ lớn vào năm 1948 trong tác phẩm “Nguồn gốc của nguyên tố hóa học“. Với tư cách là những trợ lý đồng nghiệp, anh ấy không chỉ bao gồm Ralph Asher Alfer mà còn cả Hans Bethe, một nhà vật lý thiên văn người Mỹ và là người đoạt giải trong tương lai. giải thưởng Nobel. Trên bìa cuốn sách hóa ra: Alfer, Bethe, Gamow. Nó không nhắc nhở bạn về bất cứ điều gì?

Tuy nhiên, bất chấp thực tế là các tác phẩm của Lemaitre đã nhận được cuộc sống thứ hai, các nhà vật lý vẫn không thể trả lời chính xác nhất câu hỏi thú vị H: Điều gì đã xảy ra trước Big Bang?

Nỗ lực hồi sinh Vũ trụ tĩnh của Einstein

Không phải tất cả các nhà khoa học đều đồng ý với lý thuyết Friedmann-Lemaitre, nhưng bất chấp điều này, họ phải dạy mô hình vũ trụ được chấp nhận rộng rãi tại các trường đại học. Ví dụ, nhà thiên văn học Fred Hoyle, người đã tự đặt ra thuật ngữ "Vụ nổ lớn", thực sự tin rằng không có vụ nổ nào và đã cống hiến cả cuộc đời mình để cố gắng chứng minh điều đó.
Hoyle đã trở thành một trong những nhà khoa học trong thời đại của chúng ta cung cấp cái nhìn thay thế TRÊN thế giới hiện đại. Hầu hết các nhà vật lý khá bình tĩnh trước những tuyên bố của những người như vậy, nhưng điều này không làm họ bận tâm chút nào.

Để làm xấu hổ Gamow và sự biện minh của ông đối với Lý thuyết Vụ nổ lớn, Hoyle cùng với những người cùng chí hướng đã quyết định phát triển mô hình nguồn gốc Vũ trụ của riêng họ. Để làm cơ sở, họ lấy đề xuất của Einstein rằng Vũ trụ đứng yên và thực hiện một số điều chỉnh đưa ra những lý do thay thế cho sự giãn nở của Vũ trụ.

Nếu những người ủng hộ lý thuyết Lemaitre-Friedmann tin rằng Vũ trụ hình thành từ một điểm siêu đặc duy nhất có bán kính vô cùng nhỏ, thì Hoyle cho rằng vật chất liên tục được hình thành từ các điểm nằm giữa các thiên hà đang di chuyển ra xa nhau. Trong trường hợp đầu tiên, toàn bộ Vũ trụ được hình thành từ một hạt, với vô số ngôi sao và thiên hà. Trong một trường hợp khác, một điểm cho lượng vật chất đủ để tạo ra chỉ một thiên hà.

Điểm mâu thuẫn trong lý thuyết của Hoyle là ông không bao giờ có thể giải thích chính chất đó đến từ đâu, thứ tiếp tục tạo ra các thiên hà, trong đó có hàng trăm tỷ ngôi sao. Trên thực tế, Fred Hoyle gợi ý rằng mọi người đều tin rằng cấu trúc của vũ trụ xuất hiện từ hư không. Mặc dù thực tế là nhiều nhà vật lý đã cố gắng tìm ra giải pháp cho lý thuyết của Hoyle, nhưng không ai làm được điều này và sau một vài thập kỷ, đề xuất này đã mất đi tính liên quan.

Câu hỏi không có câu trả lời

Trên thực tế, Lý thuyết Big Bang cũng không cho chúng ta câu trả lời cho nhiều câu hỏi. Ví dụ, trong tâm trí người bình thường thực tế là tất cả vật chất xung quanh chúng ta đã từng bị nén thành một điểm kỳ dị duy nhất, nhỏ hơn nhiều so với một nguyên tử, không thể được giữ bên trong. Và làm thế nào mà nó lại xảy ra khi siêu hạt này nóng lên đến mức bắt đầu xảy ra phản ứng nổ.

Cho đến giữa thế kỷ 20, lý thuyết về vũ trụ giãn nở chưa bao giờ được xác nhận bằng thực nghiệm, do đó, nó không có phổ biến rộng rãi V cơ sở giáo dục. Mọi thứ thay đổi vào năm 1964, khi hai nhà vật lý thiên văn người Mỹ - Arno Penzias và Robert Wilson - không quyết định nghiên cứu tín hiệu vô tuyến của bầu trời đầy sao.

bức xạ quét Thiên thể, cụ thể là Cassiopeia A (một trong những nguồn phát xạ vô tuyến mạnh nhất trên bầu trời đầy sao), các nhà khoa học nhận thấy một số tiếng ồn bên ngoài liên tục cản trở việc ghi dữ liệu bức xạ chính xác. Bất cứ nơi nào họ hướng ăng-ten của mình, bất kể thời gian nào trong ngày họ bắt đầu nghiên cứu, đặc điểm này và tiếng ồn liên tục luôn theo đuổi họ. Tức giận đến một mức độ nhất định, Penzias và Wilson quyết định nghiên cứu nguồn gốc của tiếng ồn này và bất ngờ đưa ra một khám phá làm thay đổi thế giới. Họ đã phát hiện ra bức xạ di tích, là tiếng vang của Vụ nổ lớn đó.

Vũ trụ của chúng ta nguội đi chậm hơn nhiều so với một tách trà nóng và CMB chỉ ra rằng vật chất xung quanh chúng ta đã từng rất nóng và hiện đang nguội đi khi vũ trụ giãn nở. Do đó, tất cả các lý thuyết liên quan đến Vũ trụ lạnh giá đều bị loại bỏ và Lý thuyết Vụ nổ lớn cuối cùng đã được thông qua.

Trong các bài viết của mình, Georgy Gamow gợi ý rằng có thể phát hiện các photon trong không gian đã tồn tại kể từ vụ nổ Big Bang, chỉ cần thiết bị kỹ thuật tiên tiến hơn. Bức xạ di tích đã xác nhận tất cả các giả định của ông về sự tồn tại của vũ trụ. Ngoài ra, với sự trợ giúp của nó, có thể xác định rằng tuổi của Vũ trụ của chúng ta là khoảng 14 tỷ năm.

Như mọi khi, với bằng chứng thực tế bất kỳ lý thuyết nào, nhiều ý kiến thay thế ngay lập tức nảy sinh. Một số nhà vật lý đã chế giễu việc phát hiện ra CMB là bằng chứng của Vụ nổ lớn. Mặc dù thực tế là Penzias và Wilson đã giành được giải thưởng Nobel cho khám phá lịch sử của họ, nhiều người không đồng ý với nghiên cứu của họ.

Các lập luận chính ủng hộ sự không nhất quán trong quá trình giãn nở của Vũ trụ là sự khác biệt và lỗi logic. Ví dụ, vụ nổ tăng tốc đồng đều tất cả các thiên hà trong không gian, nhưng thay vì di chuyển ra xa chúng ta, thiên hà Andromeda đang tiến lại gần một cách chậm rãi nhưng chắc chắn. dải Ngân Hà. Các nhà khoa học cho rằng hai thiên hà này sẽ va chạm với nhau chỉ sau khoảng 4 tỷ năm nữa. Thật không may, nhân loại vẫn còn quá trẻ để trả lời câu hỏi này và các câu hỏi khác.

Lý thuyết cân bằng

Trong thời đại của chúng ta, các nhà vật lý đưa ra nhiều mô hình khác nhau về sự tồn tại của vũ trụ. Nhiều người trong số họ thậm chí không chịu được những lời chỉ trích đơn giản, trong khi những người khác nhận được quyền sống.

Vào cuối thế kỷ 20, nhà vật lý thiên văn người Mỹ Edward Tryon, cùng với đồng nghiệp đến từ Úc, Warren Kerry, đã đề xuất về nguyên tắc người mẫu mới vũ trụ, trong khi làm như vậy một cách độc lập. Các nhà khoa học dựa trên nghiên cứu của họ dựa trên giả định rằng mọi thứ trong vũ trụ đều cân bằng. Khối lượng phá hủy năng lượng và ngược lại. Nguyên tắc này được gọi là nguyên tắc của Vũ trụ Zero. Trong vũ trụ này, vật chất mới xuất hiện tại các điểm kỳ dị giữa các thiên hà, nơi lực hút và lực đẩy của vật chất cân bằng.

Lý thuyết về Vũ trụ Không đã không bị đập tan thành mảnh vụn vì sau một thời gian các nhà khoa học đã có thể khám phá ra sự tồn tại vật chất tối- một chất bí ẩn chiếm gần 27% Vũ trụ của chúng ta. 68,3% khác của vũ trụ là năng lượng tối bí ẩn và bí ẩn hơn.

Nhờ vào hiệu ứng hấp dẫn năng lượng tối và được cho là đã đẩy nhanh sự giãn nở của vũ trụ. Nhân tiện, sự hiện diện của năng lượng tối trong không gian đã được dự đoán bởi chính Einstein, người đã thấy rằng có điều gì đó không hội tụ trong các phương trình của mình, Vũ trụ không thể đứng yên. Do đó, anh ấy đã đưa một hằng số vũ trụ vào các phương trình - thuật ngữ Lambda, mà sau này anh ấy đã nhiều lần đổ lỗi và căm ghét chính mình.

Điều đó đã xảy ra rằng không gian trong Vũ trụ, trống rỗng về mặt lý thuyết, tuy nhiên được lấp đầy bởi một trường đặc biệt nhất định, điều khiển mô hình Einstein. Trong một tâm trí tỉnh táo và theo logic của thời đó, sự tồn tại của một trường như vậy đơn giản là không thể, nhưng trên thực tế, nhà vật lý người Đức đơn giản là không biết cách mô tả năng lượng tối.

***
Có lẽ chúng ta sẽ không bao giờ biết vũ trụ của chúng ta hình thành như thế nào và từ đâu. Sẽ còn khó khăn hơn để thiết lập những gì trước khi nó tồn tại. Con người có xu hướng sợ hãi những gì họ không thể giải thích, vì vậy có thể cho đến tận cùng loài người cũng sẽ tin vào ảnh hưởng của thần thánh đối với việc tạo ra thế giới xung quanh chúng ta.