Velký výbuch a původ vesmíru. Tajemství vesmíru: Co bylo ve vesmíru před Velkým třeskem?

Dokonce i moderní vědci nemohou s jistotou říci, co bylo ve vesmíru před Velkým třeskem. Existuje několik hypotéz, které odhalují tajemství tajemství nad jednou z nejobtížnějších otázek vesmíru.

Původ hmotného světa

Až do 20. století existovaly pouze dvě teorie o původu vesmíru. Stoupenci náboženského hlediska věřili, že svět byl stvořen Bohem. Vědci naopak odmítli rozpoznat umělý vesmír. Fyzici a astronomové podporovali myšlenku, že vesmír vždy existoval, svět byl statický a všechno zůstalo stejné jako před miliardami let.

Zrychlený vědecký pokrok na přelomu století však vedl k tomu, že výzkumníci mají možnost studovat mimozemské prostory. Někteří se nejdříve pokusili odpovědět na otázku, co bylo ve vesmíru před Velkým třeskem.

Hubbleův výzkum

Dvacáté století zničilo mnoho teorií minulých období. Na uvolněném místě se objevily nové hypotézy, které vysvětlovaly dosud neznámé tajemství. Všechno to začalo tím, že vědci zjistili skutečnost, že expanze vesmíru. To udělal Edwin Hubble. Zjistil, že vzdálené galaxie se v jejich světle liší od těch kosmických shluků, které byly blíže ke Zemi. Objev tohoto vzoru byl základem zákona o expanzi Edwina Hubbleta.

Velký výbuch a původ vesmíru byly studovány, když se ukázalo, že všechny galaxie "uprchnou" od pozorovatele, bez ohledu na to, kde je. Jak by to mohlo být vysvětleno? Jelikož se galaxie pohybují, znamená to, že jsou posunuty dopředu nějakou energií. Navíc fyzici vypočítali, že všechny světy byly kdysi ve stejném bodě. Kvůli blbec se začali pohybovat všemi směry nepředstavitelnou rychlostí.

Tento jev se nazývá "Velký třesk". A původ vesmíru byl vysvětlen právě pomocí teorie této dlouhotrvající události. Kdy se to stalo? Fyzici určili rychlost pohybu galaxií a odvozili vzorec, který vypočítali při počátečním "stisknutí". Nikdo nemůže volat přesné čísla, ale přibližně tento jev se konal zhruba před 15 miliardami let.

Vznik teorie velkého třesku

Skutečnost, že všechny galaxie jsou zdrojem světla, znamená, že během Velkého výbuchu bylo uvolněno velké množství energie. Byla to ona, která porodila velmi jasnost, kterou světy ztratily v průběhu své vzdálenosti od epicentra toho, co se stalo. Teorie velkého třesku byla nejprve prokázána americkými astronomy Robertem Wilsonem a Arno Penziasem. Objevili elektromagnetické reliktní záření, jejíž teplota se rovná třem stupňům Kelvinovy ​​stupnice (tj. -270 ° C). Toto zjištění potvrdilo myšlenku, že vesmír byl nejprve extrémně horký.

Teorie velkého třesku odpověděla na mnoho otázek formulovaných v 19. století. Ale teď jsou nové. Například to, co bylo ve vesmíru před Velkým třeskem? Proč je to tak homogenní, zatímco při tak velkém uvolnění energie by se látka měla rozptýlit nerovnoměrně ve všech směrech? Objevy Wilsona a Arnauda zpochybňují klasickou euklidovskou geometrii, protože bylo dokázáno, že prostor má nulové zakřivení.

Teorie inflace

Nové vznesené otázky ukázaly, že moderní teorie vzniku světa je částečná a neúplná. Dlouho se však zdálo, že v 60. letech by bylo nemožné překonat otevřenost. A jen velmi nedávné studie vědců nám umožnily formulovat nový důležitý princip teoretické fyziky. To byl fenomén ultra-rychlé inflační expanze vesmíru. Byla studována a popsána pomocí kvantové teorie pole a obecné teorie relativity Einsteina.

Takže co bylo ve vesmíru před Velkým třeskem? Moderní věda nazývá toto období "inflací". Zpočátku bylo jen pole, které naplnilo veškerý imaginární prostor. Lze jej srovnávat se sněhovou koulí vypuštěnou po svahu sněhové hory. Com se vrátí a zvětší. Stejným způsobem pole změnilo svou strukturu kvůli náhodným kmitům během nepředstavitelného času.

Když byla vytvořena jednotná konfigurace, došlo k reakci. Obsahuje největší hádanky vesmíru. Co bylo před Velkým třeskem? Inflační pole, které vůbec nebylo jako současná záležitost. Po reakci začala růst vesmíru. Pokud budeme pokračovat v analogii se sněhovou koulí, pak po první z nich se i další sněhové koule srazily a také se zvětšily. Okamžik Velkého třesku v tomto systému lze porovnat s okamžikem, kdy se obrovský blok zhroutil do propasti a nakonec se srazil se zemí. V tomto okamžiku bylo přiděleno obrovské množství energie. To se zatím nedá vyčerpat. Je to kvůli pokračování reakce z výbuchu, že náš vesmír roste dnes.

Věc a pole

Nyní se vesmír skládá z nepředstavitelného počtu hvězd a jiných kosmických těl. Tato sada hmoty vyzařuje obrovskou energii, která je v rozporu s fyzickým zákonem zachování energie. Co říkáte? Podstatou tohoto principu je skutečnost, že v nekonečné době zůstává součet energie v systému nezměněn. Ale jak to může být spojeno s naším vesmírem, který se dále rozšiřuje?

Na tuto otázku mohla odpovědět inflační teorie. Takové hádanky vesmíru jsou extrémně vzácné. Co bylo před Velkým třeskem? Inflační pole. Po vzniku světa na jeho místě přišla naše známá záležitost. Nicméně, kromě toho existuje také ve vesmíru gravitační pole, který má negativní energii. Vlastnosti těchto dvou entit jsou opačné. Proto je kompenzována energie uvolňovaná z částic, hvězd, planet a jiné hmoty. Tento vztah také vysvětluje, proč se vesmír ještě nezměnil do černé díry.

Když se Velký třesk právě stalo, svět byl příliš malý na to, aby se něco zhroutilo. Teď, když se vesmír rozšířil, se na jeho samostatných částech objevily místní černé díry. Jejich gravitační pole pohlcuje vše kolem sebe. Z toho ani světlo nemůže uniknout. V důsledku toho se tyto otvory stávají černou.

Rozšíření vesmíru

I přes teoretický základ teorie inflace je stále nejasné, jak se vesmír podíval před Velkým třeskem. Lidská představivost si nemůže představit tento obrázek. Faktem je, že inflační pole je nevýznamné. Nelze je vysvětlit obvyklými zákony fyziky.

Když došlo k velkému třesku, inflační pole začalo růst tempem, které překonalo rychlost světla. Podle fyzikálních ukazatelů není ve vesmíru žádný materiál, který by se mohl pohybovat rychleji než tento indikátor. Světlo se šíří stávajícím světem s neobvyklou číslicí. Inflační pole se rozšířilo ještě rychleji, jen kvůli své nehmotné povaze.

Velikost vesmíru před Big Bang byl mikroskopický. K měření své současné velikosti, matematici musí postavit čísla do velké míry. Podle obecné teorie relativity nemůže pozorovatel uvnitř hmotného světa vidět, co se děje mimo něj. Toto pravidlo se rozšiřuje na to, co bylo před Velkým třeskem ve vesmíru. Foto v učebnicích o astronomii může vylíčit pouze fikci umělců.

Částice a antičástice

Vesmír se tak rozšiřuje, že ani světlo nemá čas na dosažení nejvzdálenějších rohů. Současně nadále existuje i inflační pole mimo svět, i když je pro člověka, který žije v hmotném světě, nepřístupný. Rostoucí vesmír ochladí, jak roste. Teplota záření klesá, protože vlnová délka se zvětší, což znamená, že na ni potřebuje více energie.

Stav vesmíru před Velkým třeskem byl homogenní. Ale když se začalo rozšiřovat, objevily se nové elementy a částice. Jedná se o kvarky, neutrony, protony, elektrony a fotony. Existují také antičástice, jejichž počet se nemůže rovnat počtu obyčejných částic. Pokud by tato identita proběhla, pak by celý vesmír byl zničen sám.

Příroda učinila vše potřebné k tomu, aby bylo zajištěno, že počet částic byl o něco větší než počet antipartikel. Kvůli tomuto vztahu existuje hmotný svět. Relikální záření, které se dále rozšiřuje ve vesmíru, vzniklo právě v důsledku vzájemné destrukce některých částic a antipartikel. Ve vědeckém lexiku se tento proces nazývá anihilováním. Časem se energie CMB snižuje. Nyní je to asi desetkrát méně než podobný index elementárních masivních částic.

Vznik fyzických zákonů

Když věk vesmíru dosáhl jednu minutu, neutrony a protony se začaly sjednocovat do hélia, tritia a deuteria. Toto byly první látky, které vznikly v hmotném světě. Syntézní proces byl způsoben jadernými reakcemi. Ve 20. století fyzici studovali tento jev a dokonce se naučili, jak je zkrotit. Od jaderné reakce vzniká obrovské množství energie, lidstvo přizpůsobilo tento proces jeho ekonomickým potřebám. Byly jaderné elektrárny. Dnes zásobují tisíce měst.

Jaderná reakce byla také použita jako zbraň. Na konci druhé světové války Američané poprvé propadli atomové bomby na Japonsko. Smrtelný dopad rány byl právě v obrovské alokaci energie. Ale čísla zaznamenané v Hirošimě jsou ve srovnání s procesy, které proběhly v prvních minutách existence hmotného světa, zanedbatelně malé.

Vzhledem k tomu, že moderní vědci již mnoho vědí o jaderné reakci používané v ekonomice a válce, vědci dokázali obnovit přibližný obraz toho, co vesmír byl před Velkým třeskem. Pomocí matematických výpočtů bylo vypočítáno, kolik prvků a které se objevily v prvních minutách po začátku reakce v inflačním poli.

Další skutečností je překvapující. Všechny výpočty vědců, založené na moderních ukazatelích přírody, byly přesně použitelné na model vzhledu vesmíru. Tato "náhoda" naznačuje, že zákony fyziky začaly hrát okamžitě po vzhledu hmotného světa. Od té doby se všechny nezměnitelné vzorce nikdy nezměnily. Jedná se nyní. Takže například můžeme říci o Einsteinově teorii relativity. Nepopiratelná povaha zákonů usnadňuje práci vědců, kteří se snaží pochopit, co bylo před Velkým třeskem ve vesmíru.

Původ galaxií

S pomocí teorie Velkého třesku vědci dokázali vysvětlit původ galaxií. Když se svět poprvé objevil, všechny vzdálenosti uvnitř se rychle zvětšovaly. Na některých místech však tento proces převzal zvláštní formuláře. To bylo způsobeno skutečností, že v různých prostorových bodech byla hustota energie vynikající.

Protože v některých částech jednoho velkého vesmíru se nahromadily další částice. Tento proces byl podrobně popsán americkými vědci 20. století. V populární vědecké formě byla teorie vysvětlena v sérii filmů "Vesmír před Velkým třeskem. Po tajemství. "

V oblastech s vyšší energetickou hustotou výrazně kolísala teplota. Tento jev byl známkou komprese hmoty gravitačním polem. Inflační období přineslo oblasti s větší hustotou. Po vzniku vesmíru gravitační pole postihlo tyto oblasti se zvýšenou intenzitou. Právě zde vznikly galaxie - hvězdokupy hvězd, kolem kterých byly vytvořeny planety. Naše Země zcela zapadá do tohoto systému. To se točí kolem své vlastní hvězdy (Slunce) a vstupuje do galaxie Mléčná dráha.

Současný stav vesmíru

Současné období vývoje vesmíru je nejvhodnější pro existenci života. Vědci považují za obtížné určit, jak dlouho tento časový interval bude trvat. Ale kdyby někdo provedl takové výpočty, výsledné údaje byly nejméně stovky miliard let. Pro jeden lidský život je takový segment tak velký, že dokonce i v matematickém počtu musí být zaznamenán pomocí stupňů. Současnost byla studována mnohem lépe než prehistorie vesmíru. Co bylo před Velkým třeskem, zůstává v každém případě pouze předmětem teoretického výzkumu a odvážných výpočtů.

V hmotném světě zůstává čas i relativní hodnota. Například kvasary (druh astronomických objektů) existující ve vzdálenosti 14 miliard světelných let od Země, za náš obvyklý „teď“ v samých 14 miliard světelných let. Tato časová mezera je kolosální. Je obtížné definovat i matematicky, nemluvě o tom, že je prostě nemožné si představit takovou věc pomocí lidské představivosti (dokonce i nejhrozivější).

Moderní věda může teoreticky vysvětlit celý život našeho hmotného světa, počínaje prvními frakcemi sekundy jeho existence, kdy právě došlo k Velkému třesku. Kompletní historie vesmíru je dosud doplněna. Astronomové objevit nové úžasné skutečnosti s pomocí modernizované a vylepšené vybavení pro výzkum (dalekohledy, laboratoří a tak dále. D.).

Nicméně stále existují nepochopené jevy. Takováto bílá skvrna je například tmavá hmota a jeho temnou energii. Podstata této skryté hmoty nadále vzbudí vědomí nejvzdělanějších a nejmodernějších fyziků naší doby. Kromě toho neexistovalo jediné stanovisko k důvodům, proč ve vesmíru existují ještě více částic než antičástice. Při této příležitosti byly formulovány některé základní teorie. Některé z těchto modelů jsou nejoblíbenější, ale zatím nebylo přijato mezinárodní vědeckou komunitou jako a neměnnou pravdu.

Na stupních univerzálních poznatků a kolosálních objevů dvacátého století se zdá, že tyto mezery jsou zanedbatelné. Ale historie vědy se záviděníhodnou pravidelností ukazuje, že vysvětlení „malých“ faktů a jevů se stane základem pro veškeré lidské reprezentace disciplíny jako celek (v tomto případě hovoříme o astronomii). Proto budoucí generace vědců jistě budou mít co dělat a co objevovat v oblasti poznání povahy vesmíru.