Была ли Вселенная создана Большим Взрывом 13,7 миллиардов лет назад, или она расширяется и сжимается целую вечность?
История происхождения всего, известная как теория Большого взрыва, гласит, что 13,7 миллиардов лет назад наша вселенная возникла из сингулярности - точки бесконечной плотности и гравитации - и что до этого события пространства и времени не существовало.
Существует множество доказательств того, что вселенная действительно пережила ранний период быстрого расширения - за триллионную триллионную триллионную долю секунды вселенная увеличилась в 1078 раз по объему. Вселенная все еще расширяется во всех направлениях. Чем дальше находится объект, тем быстрее он отдаляется от наблюдателя, предполагая то, что само пространство расширяется.
Еще одним ключевым доказательством является космический микроволновый фон, который, как полагают ученые, является отголоском Большого Взрыва. Его можно наблюдать в каждом направлении, ведь он не имеет единой точки начала. Считается, что этот фон начал распространятся сквозь вселенную через 380 000 лет после Большого Взрыва, когда атомы начали формироваться и вселенная стала прозрачной.
Однако, нет прямых доказательств первоначальной сингулярности - собрать информацию с первого момента расширения просто невозможно даже с помощью современных методов. В научной статье бразильский физик Джулиано Сезар Сильва Невес утверждает, что первоначальная сингулярность, возможно, никогда и не существовала.
"Большой взрыв как начало - это только предположение", - сказал Сильва Невес. "Есть много наблюдений, которые подтверждают гипотезу о том, что вселенная прошла период быстрого расширения, но нет прямых доказательств, что это расширение началось с сингулярности."
В статье, опубликованной в журнале General Relativity and Gravitation, Сильва Невес, исследователь Института математики, статистики и научных вычислений в Бразилии, предложил альтернативную космологическую модель, которая устраняет необходимость этой самой начальной сингулярности. Его модель состоит из концепции, известной как "Большой отскок".
Эта концепция впервые появилась не менее 40 лет назад. Она согласна с тем фактом, что вселенная расширяется. Но не предполагает того, что вселенная возникла с расширением, и того, что она была бесконечно мала. Вместо этого говорится о том, что вселенная вечно проходит цикл сжатия и расширения, плавно сменяющих друг друга. Такая концепция является вариацией на тему предложенной Альбертом Эйнштейном циклической космологической модели.
Сильва Невес сочетает эту концепцию с альтернативными теориями физики черных дыр. Как и в оригинальной сингулярности, из которой возникла вселенная, черные дыры имеют точку бесконечной плотности в центре. Но точка "бесконечной массы" хоть и может существовать на бумаге, ученые бьются с тем, как доказать ее существование в реальности.
В статье 1968 года физик Джеймс Бардин предлагает концепцию регулярной черной дыры - это черная дыра без сингулярности посередине. Это математически возможно, если ее масса не постоянна и зависит от расстояния до ее центра.
Сильва Невес говорит, что его "космологическая модель была построена на основе исследований в регулярных черных дырах". Он избегает необходимости сингулярности как в черных дырах, так и в начале общего расширения. Однако он отмечает, что это все еще чисто гипотетически.
"Сегодня нет практических доказательств теории "Большого отскока", - Сильва Невес. "Но и нет никаких практических доказательств первоначальной сингулярности".
Невес считает, что если вселенная действительно бесконечна, то можно было бы найти "остатки" предыдущих фаз - остатки предыдущего космического цикла сжатия и расширения. Значит сегодня могут присутствовать черные дыры и гравитационные волны из предыдущего цикла.
Гравитационные волны - это рябь в универсальной ткани пространства-времени, впервые обнаруженная в 2015 году.
По словам астрофизика Гонсало Олмо из Университета Валенсии в Испании, модель Сильвы Невеса математически осуществима. Однако она может не поддерживаться некоторыми принятыми научными наблюдениями.
"Математическая реализация этого трюка с черной дырой в космологической модели подразумевает переход от однородной вселенной, где все пространственные точки имеют одинаковые свойства для неоднородных моделей", - Г. Олмо. "Наблюдения космического микроволнового фона указывают на высокую степень однородности в ранней вселенной, и неясно, как эта неоднородная модель может привести к однородной вселенной, подобной той, которую мы наблюдаем".
Однако, все это не означает того, что теория "Большого отскока" не могла бы этого понять и объяснить в будущем.
👍 👍 👍