5 дивовижних фактів про Великий вибух
1. Уперше про це подумав католицький священник.
У 1915 році Альберт Ейнштейн опублікував загальну теорію відносності, яка спочатку стверджувала, що Всесвіт природним чином буде або розширюватися, або стискатися. Але Ейнштейн, як і переважна більшість астрономів і фізиків того часу, вважав, що Всесвіт статичний, тому він додав до рівнянь кілька додаткових членів, щоб усе врівноважити.
Через роки Едвін Габбл виявив, що деякі галактики віддаляються від нас. Поки астрономи продовжували сперечатися про наслідки цього спостереження, бельгійський фізик і римо-католицький священник Жорж Леметр першим прийняв результати Ейнштейна і Габбла за чисту монету, стверджуючи, що ми живемо у Всесвіті, що розширюється, і колись він був набагато меншим, гарячішим і щільнішим, ніж сьогодні. Він назвав цю точку відліку “первісним атомом”.
2. Теорію було доведено випадково
Більшість фізиків поставилися до ідеї Леметра зі скептицизмом, особливо з огляду на те, що його теорія виглядала занадто близькою до історії Буття. Але протягом десятиліть усі інші спроби пояснити отримані Хабблом результати зазнали невдачі при перевірці спостережень. Проте теорія “Великого вибуху” вважалася цікавою — але не дуже правдоподібною — ідеєю.
У 1964 році два радіоінженери з Bell Labs, Арно Пензіас і Роберт Вілсон, проводили випробування нового мікрохвильового приймача. Як би вони не старалися, їм не вдавалося усунути фоновий шум, який вони постійно чули в приладі. У пошуках пояснення вони натрапили на групу фізиків-теоретиків, які збирали кошти на створення саме такого приладу. Виявилося, що фоновий шум був спричинений випромінюванням, що залишилося після того, як Всесвіт трансформувався з гарячої, щільної плазми в трохи менш гарячий нейтральний газ. Це називається космічним мікрохвильовим фоном, і він залишається наріжним каменем нашого розуміння Великого вибуху.
3. Це не теорія створення світу
Великий вибух — це теорія історії Всесвіту, особливо його найбільш ранніх моментів. Ми можемо сказати, з надзвичайним ступенем упевненості, що ґрунтується на численних незалежних доказах, що весь Всесвіт, який ми спостерігаємо, — кожна порошинка, кожна зірка та кожна галактика — була колись втиснута в об’єм розміром не більший за персик з температурою понад 1 трильйон градусів.
Однак теорія не говорить нам, звідки взявся Всесвіт, і навіть чи має це питання сенс. Наше нинішнє розуміння фізики може завести нас лише настільки далеко в минуле, перш ніж усі наші теорії, включно з нашими знаннями про роботу простору і часу, зруйнуються. Іншими словами, ми не знаємо, як “почався” Всесвіт. Ми знаємо тільки те, що сталося потім.
4. Ми можемо (майже) його побачити
Космічний мікрохвильовий фон — це величезна цінність. Він не тільки закріпив теорію Великого вибуху як єдину теорію, здатну пояснити всі дані спостережень, а й служить вікном у наше далеке минуле. Коли наш Всесвіт був приблизно в мільйон разів меншим за його сучасні розміри, його температура становила майже 10 000 градусів Цельсія, і він перебував у стані плазми. У міру розширення й охолодження плазма перетворилася на нейтральний газ, у якому утворилися перші атоми. У результаті цієї події виділилася величезна кількість випромінювання, яке досі збереглося у вигляді космічного мікрохвильового фону, або КМФ. На частку КМФ припадає понад 99,999% усього випромінювання у Всесвіті.
КМФ сформувався, коли космосу було близько 380 000 років. Порівняно з його сучасним віком у 13,77 мільярда років, це еквівалентно дитячій фотографії, зробленій, коли вам було всього 10 годин від народження.
5. це відбувалося всюди
Одна з найдивовижніших речей під час обговорення Всесвіту полягає в тому, що наші звичайні уявлення про об’єкти просто не застосовні. Наприклад, у Всесвіті немає ні краю, ні межі — тому, що поняття “Всесвіт” розширюється й охоплює буквально все суще.
Аналогічним чином, Великий вибух не був вибухом у просторі — це був вибух простору. Великий вибух стався одночасно у всьому Всесвіті. Він стався не в одному конкретному місці в просторі, а в одному конкретному місці в часі. Про це важко думати, але саме тому в нас є математика: щоб допомогти нам розібратися з поняттями, які ми у звичайному житті не змогли б зрозуміти.
