icon-star icon-cart icon-close icon-heart icon-info icon-pause icon-play icon-podcast icon-question icon-refresh icon-tile icon-users icon-user icon-search icon-lock icon-comment icon-like icon-not-like icon-plus article-placeholder article-plus-notepad article-star man-404 icon-danger icon-checked icon-article-edit icon-pen icon-fb icon-vk icon-tw icon-google
≈лена јсвойнова-“равина
ќбучение

 ак по€вилась ¬селенна€?

  • 6056
  • 1

 ак по€вилась ¬селенна€?

¬
¬опрос о возникновении всего сущего человек ставил с древнейших времЄн. Ёто казалось вполне логичным: человек посто€нно видел, как всЄ на свете зарождаетс€, проходит период становлени€, достигает расцвета и в конце концов Ц умираетЕ не должен ли подчин€тьс€ этому закону мир в целом?

ƒревний человек, человек —редневековь€ не сомневалс€, что ¬селенна€ имела начало: была сотворена Ѕогом (или богами), возникла из первобытного хаоса или даже из мирового €йца, снесЄнного божественной птицейЕ Ќаучное мировоззрение Ќового времени отвергло саму идею начала ¬селенной: она бесконечна во времени так же, как и в пространстве Ц следовательно, не может иметь и начала во времениЕ проще говор€, ¬селенна€ была всегда! „еловеку трудно представить такое Ц но в современной физике вообще много такого, что выходит за рамки обыденного сознани€Е

» кто бы мог подумать, что в XX веке иде€ начала ¬селенной вернЄтс€! ƒа, она вернулась Ц разумеетс€, в виде строгой научной теории Ц но так или иначе, наука сказала: да, ¬селенна€ имеет начало! ј уж приложил ли к еЄ возникновению руку “ворец или нет Ц это по-прежнему личное дело каждого Ц верить или не верить, это уже за рамками науки.

ѕервый шаг к такому представлению был сделан в 1929 г., когда американский астроном Ё.’аббл обнаружил: галактики двигаютс€ и удал€ютс€ от нас на огромной скорости, причЄм чем дальше они Ц тем быстрее удал€ютс€Е ¬селенна€ не статична, как считалось ранее Ц она расшир€етс€! “еоретически из этого следовало, что была нека€ точка, из которой это расширение началосьЕ

¬от так и родилась гипотеза Ѕольшого взрыва. ¬первые этот термин употребил английский астроном (про€вивший себ€ ещЄ и как писатель Цфантаст) ‘.’ойл (примечательно, что этот учЄный, давший им€ гипотезе Ѕольшого взрыва, сам еЄ не поддерживал, счита€ Ђнеудовлетворительной). ¬ самом общем виде она сводитс€ к следующему: в прошлом существовал некий конечный момент времени, когда размеры ¬селенной равн€лись нулю, а плотность и температура были бесконечными (это состо€ние называетс€ космологической сингул€рностью), и из этой точки пространство-врем€ начинает расшир€тьс€.

—корость расширени€ ¬селенной позволила учЄным вычислить, когда это историческое событие произошло: 13 миллиардов 700 миллионов лет назад. Ёто был момент, когда Ќичто превратилось в Ќечто; и бессмысленно спрашивать, где произошЄл Ѕольшой взрыв Ц он произошЄл везде, эта точка была всей ¬селенной!

»так, перенесЄмс€ на 13 миллиардов 700 миллионов лет назад, когда существовала бесконечно плотна€, бесконечно гор€ча€ и невообразимо маленька€ (меньше атома) частица чистой энергии Ц даже не вещество ещЄ. —ама€ ранн€€ эпоха, о которой можно строить какие-то теоретические положени€, называетс€ планковской эпохой (по имени немецкого физика ћ.ѕланка) Ц в это врем€ плотность еЄ составл€ла 10 в 97й степени кг на кубический метр, а температура Ц дес€ть в 32й степени  .  ак долго длилась эта эпоха? 10 в минус 43й степени секунд (такой отрезок времени называетс€ планковским временем) Ц чтобы представить себе это, придЄтс€ раз за разом делить секунду на миллионы (а чтобы представить, во сколько раз за это врем€ расширилась ¬селенна€, придЄтс€ так же последовательно умножать миллионы)Е ѕо окончании планковской эпохи возникают все силы, управл€ющие ¬селенной, и перва€ из них Ц гравитаци€, котора€ поистине решила всЄ. ¬ наше врем€ учЄные создают компьютерные модели гипотетических ¬селенных с разной гравитацией, и вы€сн€етс€, что будь гравитаци€ чуть меньше, чем есть Ц ничто не смогло бы сформироватьс€ (ни звЄзды, ни галактики, ни всЄ остальное), была бы чуть больше Ц не получилось бы ничего кроме чЄрных дырЕ так может быть, нашу гравитацию  то-то рассчитал? »ли счастлива€ случайность в бесконечной череде неудачных (а может быть, и удачных) Ѕольших взрывов? Ётого мы не знаемЕ

“ак или иначе, ¬селенна€ расширилась от размеров меньше атома до размера примерно м€чика дл€ гольфа (это как если бы тот же м€ч расширилс€ до размеров «емли) Ц вы могли бы держать еЄ на ладони. ≈щЄ за долю секунды она расшир€етс€ до размеров «емли, ещЄ за долю Ц до размеров —олнечной системыЕ Ќа что похожа ¬селенна€ в это врем€? ќна всЄ ещЄ представл€ет собой бушующую массу энергии (более плотную, чем всЄ, что известно нам сейчас) Ц даже Ђбурл€щие котлыї звЄзд не идут ни в какое сравнение с этим состо€нием, температура исчисл€етс€ триллионами градусов (так что не советую отправл€тьс€ туда на машине времени: сделать достаточно надЄжный скафандр вам не удастс€ Ц при такой температуре будут разрушатьс€ любые атомыЕ собственно, их тогда и не было).

Ќо расшир€€сь, ¬селенна€ остывала Ц и снижение температуры привело к возникновению субатомных частиц: энерги€ перешла в вещество Ц первое вещество во ¬селенной! ќно было ещЄ нестабильным Ц частицы по€вл€лись и исчезали, двига€сь беспор€дочно с огромной скоростью (неужели древние знали это, говор€ о возникновении ¬селенной из хаоса?). Ќо по мере снижени€ температуры они двигались медленнее, более упор€доченно и переставали переходить обратно в энергию Ц вещества становилось больше (напомним, что на этом этапе счЄт времени всЄ ещЄ идЄт на доли секунды). » вот тут на сцене по€вл€етс€ ещЄ одно Ђдействующее лицої Ц антивещество.

јнтивещество родилось вместе с веществом Ц и не отличаетс€ от него ничем, кроме зар€да (у антивещества он противоположный). —егодн€ физики его создают в лаборатори€х, и ничего страшного в нЄм, в общем-то, нет Ц пока оно не вступит в контакт с веществом. ≈сли бы вы встретились со своим двойником, состо€щим из антивещества, вы бы убедились, что он ничем не отличаетс€ от вас, и ничего страшного не произошло бы, пока вы бы не вздумали пожать друг другу руки Ц тогда последовал бы чудовищный взрывЕ нечто подобное произошло бы и со ¬селенной, будь в ней количество вещества и антивещества равным Ц они бы уничтожили друг друга, превратившись в излучение, вещества не было бы вообще! Ќо случилось (или было задумано?) так, что на каждый миллиард частиц антивещества приходилась миллиард и одна частица вещества Ц и эти Ђостаткиї избежали аннигил€ции.

» вот теперь, когда вещество победило в космической битве с антивеществом Ц почти через секунду после Ѕольшого взрыва Ц пришло Ђврем€ собирать камниїЕ т.е. собирать частицы. “емпература вселенной снизилась настолько, что частицы могут объедин€тьс€ Ц и так возникают атомы, и первыми были атомы водорода (не об этом ли времени говорит Ѕибли€: Ђи земл€ была безвидна и пуста, и дух Ѕожий носилс€ над водоюї?). ¬ последующие три минуты возникают ещЄ два элемента Ц гелий и литий. –азмер ¬селенной уже исчисл€етс€ световыми годами. ј врем€Е на то, чтобы замедлились электроны, чтобы они смогли присоединитьс€ к новым атомам 380 тыс€ч летЕ и послание из тех времЄн дошло до нас!

¬ 1965 г. ƒвое учЄных в —Ўј (штат Ќью-ƒжерси) Ц ј.ѕензиас и –.¬ильсон Ц отслеживали радиосигналы во ¬селенной Ц но работе мешал непон€тный фоновый шумЕ может, это из-за голубиного помЄта на антенне? јнтенну почистили Ц но ничего не изменилосьЕ когда исследователи рассказали об этом в ѕринстонском университете, один из присутствующих ответил: Ђ¬ы обнаружили либо эффект голубиного помЄта Ц либо создание ¬селенной!ї ќткрытое ј.ѕензиасом и –.¬ильсоном €вление было названо реликтовым излучением Ц оно родилось, правда, не в самый момент большого взрыва, но в момент, когда первые электроны присоединились к атомам.

“еперь ¬селенна€ перестала быть однородной: где-то температура была более высокой, где-то более низкой, где-то вещества было меньше Ц где-то больше. “ам, где вещества больше, со временем возникнут звЄзды и галактики, а где меньше Ц будет пустое пространствоЕ

»так, ¬селенной 380 тыс€ч лет, в ней перемещаютс€ облака водорода и гели€. „ерез 200 миллионов лет из них образуютс€ первые звЄзды, а спуст€ миллиард лет после Ѕольшого взрыва возникнут первые галактикиЕ

¬прочем, это уже друга€ истори€Е –ождение ¬селенной состо€лось!

¬ определЄнном смысле можно сказать, что Ѕольшой взрыв продолжаетс€ и по сей день Ц ¬селенна€ продолжает расшир€тьс€, и расширение это не замедл€етс€, а наоборот Ц набирает скорость. “еоретически это должно привести к тому, что разлет€тс€ не только галактики, но и атомы, не будет ничего Ц т.о. Ѕольший взрыв, давший начало ¬селенной, еЄ же и убьЄтЕ Ќо каким будет конец ¬селенной Ц мы не знаем. Ёто может быть расширение до полного остывани€ и отсутстви€ света, это может быть смена расширени€ сжатиемЕ √ибель нашей ¬селенной может привести к новому Ѕольшому взрыву Ц который породит новую ¬селенную. ¬озможно, наша ¬селенна€ Ц лишь очередна€ в бесконечной череде рождающихс€ и умирающих ¬селенныхЕ

Ќа эти и многие другие вопросы учЄным ещЄ предстоит ответить.


¬ам необходимо или зарегистрироватьс€, чтобы оставл€ть комментарии
выбор читател€

¬ыбор читател€

16+