Хто запалив гніт: що було зі Всесвітом до Великого вибуху
Великий вибух зазвичай вважають початком всього того, що є сьогодні: близько 13,8 мільярда років тому спостережуваний Всесвіт почала розростатися і розвиватися. Але яким було все це до Великого вибуху? Що було і чи було взагалі? На цей рахунок існує багато теорій, кожна з яких має своє наукове обґрунтування.
Перше, що потрібно зрозуміти, що ж таке насправді Великий вибух. «Це момент у часі, а не крапка в просторі», – каже Шон Керролл, фізик-теоретик з Каліфорнійського технологічного інституту. Цілком можливо, що Всесвіт в момент Великого вибуху був крихітною крапкою, продовжує Керролл. Ну, серйозно, немає ж способу озирнутися назад в часі на речі, які ми навіть сьогодні не в змозі розгледіти. Все, що ми дійсно знаємо, точніше, хочеться вірити, що знаємо, – це те, що Всесвіт в цей момент була дуже щільним, розміром з персик або меншим і температурою понад чотири мільярди градусів Цельсія. Потім він дуже швидко стала втрачати щільність. Як наслідок цієї теорії, за межами Всесвіту дійсно немає нічого, тому що Всесвіт, за визначенням вчених, – все.
Вважається, що до першої секунди після Великого вибуху, коли Всесвіт досить охолов, щоб протони і нейтрони могли стикатися і злипатися належним чином, пройшов процес експоненціального розширення, збільшення, так звана інфляція – так само стрімко, як зараз ростуть ціни, колись росла наш Всесвіт. Цей процес згладив матерію простору-часу, тому та сама матерія сьогодні так рівномірно розподілена у Всесвіті.
Є теорія, що до Великого вибуху Всесвіт був нескінченною смугою ультратонкого щільного матеріалу, що зберігався в стійкому стані до тих пір, поки з якоїсь причини не відбувся Великий вибух. Цей надгустий Всесвіт, можливо, керувався квантовою механікою, фізикою надзвичайно малого масштабу. Для Стівена Хокінга цей момент був усім, що мало значення: до Великого вибуху, за його словами, події незмірні й, отже, не визначені. Час і простір, за словами Хокінга, кінцеві, але у них немає кордонів, початкових або кінцевих точок, так само як планета Земля конечна, але не має кордонів.
За іншою, ще більш заплутана теорія, Великий вибух – це не початок часу, а скоріше момент симетрії. В цій ідеї до вибуху була інша Всесвіт, ідентична нашому, але з ентропією, зростаючої до минулого, а не до майбутнього. Свого роду дзеркальне відображення. Прихильники цієї теорії також припускають, що інші властивості були б також перевернуті в цьому дзеркальному Всесвіті. Фізик Девід Слоун з університету Оксфорда опублікував наукову роботу, в якій стверджує, що асиметрії в молекулах і іонах (так званої хіральности) в дзеркальному Всесвіті протилежні тим, що є в нашому Всесвіті.
Поняття «Великий відскок» передбачає, що можуть бути нескінченні Великі вибухи, оскільки Всесвіт розширюється, стискається і розширюється знову. Проблема з цими ідеями полягає в тому, що немає ніякого пояснення того, чому або як розширюється Всесвіт буде скорочуватися і повертатися в стан з низькою ентропією.
У 2004 році фізики припустили, що, можливо, Всесвіт, який ми його знаємо, є породженням батьківського Всесвіту, з якого вирвалося трохи простору-часу. Це схоже на розпад радіоактивного ядра: коли ядро розпадається, воно випльовує альфа- або бета-частинку. Батьківський Всесвіт може робити те ж саме, за винятком того, що замість частинок вона випльовує дитячі Всесвіти нескінченно.
Якщо все це звучить досить дивно, то це тому, що у вчених поки немає можливості поглянути назад навіть на момент Великого вибуху, і тим більше на те, що було до нього. Але як би часом надумано не виглядали ті чи інші теорії, без них ніяк.
«Ми навіть не знаємо, що шукаємо, – сказав Шон Керролл, – поки у нас немає теорії».
