Теория Большого Взрыва многим не нравится. Однако ей нет альтернатив, так как все остальные теории еще хуже. И в этой статье я расскажу почему.
На протяжении 20-го века существовало несколько альтернативных теорий происхождения вселенной, но примерно 50-60 лет назад в научном сообществе установился консенсус и теория Большого Взрыва заняла господствующее положение.
Несмотря на многочисленные попытки как воскресить космологические теории отброшенные ранее или создать новые, ни одна из них не может объяснить данные наблюдений так хорошо, как теория Большого Взрыва.
Открытия начала 20-го века перевернули наше представление о Вселенной. Сперва Эдвин Хаббл открыл другие галактики, а затем обнаружил, что они не только находятся за сотни тысяч и миллионов световых лет от нас, но и удаляются друг от друга. Причем чем дальше галактики друг от друга, тем быстрее увеличивается расстояние между ними!
Этому было предложено множество объяснений, но только одно из них хорошо согласовывалось как с результатами наблюдений, так и с теоретическими расчетами. Это объяснение заключалось в том, что вселенная расширяется! Чем больше новых галактик открывали астрономы, тем больше данных подтверждало что Вселенная расширяется.
Но почему она расширяется? Опять же было предложено много объяснений:
- может быть это потому, что Вселенная вращается вокруг некоторого центра и расширение вызвано центробежными силами;
- может быть по нет распространяются пространственные колебания, т.е. в наблюдаемой части она расширяется, а где-то в другом месте - сжимается;
- или может быть расширение вызвано медленным созданием новой материи;
- или может потому, что когда-то давно вся Вселенная была сжата до очень плотного, горячего состояния и после этого только расширялась.
Последний вариант как раз и является теорией Большого Взрыва.
Если теория Большого Взрыва верна то на ее основе можно построить много предсказаний об устройстве Вселенной.
Три главных предсказания теории Большого взрыва
1. Если Вселенная образовалась из бесконечно горячего и плотного состояния путем расширения, значит когда мы смотрим далеко в пространстве мы должны видеть вселенную в более молодом состоянии. Так на большом удалении мы должны видеть молодые галактики состоящие из голубых звезд.
И именно такую картину мы и наблюдаем!
2. Должен был быть такой момент, когда вселенная охлаждалась и первые атомы формировались из ионизированной плазмы. Мы до сих пор должны наблюдать излучение которое испускалось веществом вселенной в этот момент.
Это излучение названное реликтовым излучением было впервые предсказано Георгием Гамовым, а обнаружено Арно Пензиасом и Бобом Уилсоном!
3) Если Вселенная начала свою историю из невероятно плотного, горячего состояния когда не было даже атомов, то можно рассчитать сколько каких элементов должно быть во Вселенной.
Тяжелые элементы образуются в ходе термоядерных реакция внутри звезд. Поэтому в начале существования Вселенной она состояла из одних только легких элементов таких как водород и гелий.
Это легко проверить по удаленным галактикам, представляющим собой ранние стадии существования Вселенной. Они должны состоять из водорода (75% массы), гелия-4 (25% массы) и микроскопических количеств дейтерия, гелия-3 и лития.
Именно такие пропорции элементов наблюдаются в удаленных галактиках!
Пропорции элементов в нашей галактике и более ближних требуют гораздо более сложных расчетов, но тоже вполне соответствуют предсказанным значениям.
За более чем 50 лет не было предложено ни одной теории, которая объясняла бы эти явления также хорошо и показывала столь высокое согласие с результатами наблюдений, как теория Большого Взрыва. Именно поэтому на текущий момент ей нет альтернатив.