В первые дни теории Большого взрыва предполагалось, что расширение пространства будет постепенно замедляться. После начального импульса Вселенная стала расширяться, гравитация, пытаясь удержать все это вместе, будет действовать своего рода тормозом. При фиксированном значении материи, гравитация в конечном итоге остановит расширение.
После этого Вселенная начнет сжиматься и продолжит сокращаться до тех пор, пока снова не вернется в сверхплотное состояние. Это будет похоже на перемотку Большого взрыва в обратном направлении – «Большое сжатие», или «Большой прыжок» - с целым циклом, повторяющимся снова и снова. В соответствии с этой точки зрения Вселенная, возможно, никогда не имела начала - и ответ на то, что предшествовало Большому взрыву, был бы бесконечной последовательностью более ранних вселенных, расширяющихся и сжимающихся в невообразимо крупном масштабе времени.
Как бы ни была привлекательна эта картина, теперь мы знаем, что она не правдива. В 1990-х годах было обнаружено, что расширение пространства не замедляется, а наоборот ускоряется. Кажется, Вселенная наполнена какой-то таинственной «темной энергией», противодействующей гравитации и заставляющей расширяться ее всё быстрей. Даже в присутствии темной энергии, однако, циклическая вселенная еще может существовать.
Представьте себе Вселенную, которая вместо того, чтобы сжиматься и сокращаться, расширяется все быстрее благодаря темной энергии. Космос станет холоднее, звезды будут мерцать и галактики будут удаляться все дальше и дальше друг от друга. В конце концов, ничего не останется, кроме обширного, рассеянного океана пустоты.
Это звучит полностью противоположно теории Большого взрыва, но это хорошее сравнение начальных условий Вселенной в соответствии с другой теории, предложенной Полом Стейнхардтом и Нилом Туроком.
Ее официальное название - экпиротическая модель Вселенной, но Мичио Каку предложил более запоминающееся название - «Большой всплеск». Она формулирует спорный вариант квантовой гравитации, основанный на теории струн.
Гетеротическая М-теория рассматривает Вселенную как трехмерную мембрану, или «брану». Согласно экпиротического сценария Вселенная образуется в результате столкновения двух плоских, однородных и параллельных бран с последующим выделением огромной кинетической энергии. Столкновение преобразуется в материю и излучение, из чего и состоит наша Вселенная.
Как и предшествующая теория Большого прыжка, результаты модели Большого всплеска – согласно ее создателям - Вселенная, которая проходит через бесконечную последовательность рождения, смерти и возрождения.
«Когда вы спрашиваете, почему Вселенная такая, какая она есть, - объясняет Турок. - Это потому, что она такой и должна быть, чтобы повториться в следующий раз».
М-теория – это не единственный подход к квантовой гравитации. Иной предложил Абэй Аштекар из Университета штата Пенсильвания - это петлевая квантовая гравитация (LQG).
В то время как М-теория стремится расширить квантовую теорию, чтобы включить эйнштейновскую ОТО пространства-времени, LQG рассматривает проблему с другого угла, пытаясь квантовать общую относительность.
Это имеет преимущество, потому что в данном случае, мы автоматически отходим от сингулярности, рассматривая само по себе пространство дискретным на невероятно крошечные петли (отсюда и название), и уже невозможно иметь бесконечно маленькую точку. Где же остается Большой взрыв? Ответ все тот же - это картина вечной цикличности.
«Используя квантовые модификации космологических уравнений Эйнштейна, мы показали что вместо классического Большого взрыва на самом деле существует Квантовый прыжок», - говорит Аштекар.
Пока что у нас были ответы на вопрос «Что происходило до Большого взрыва?» в двух плоскостях: либо «вопрос бессмыслен», либо «бесконечный цикл предыдущих вселенных». Третий вариант - что наша Вселенная только один крошечный пузырь в огромной мультивселенной вместе с другими такими же вселенными-пузырьками, простирающиеся бесконечно далеко в прошлом и будущем.
Эта теория получила название «вечной инфляции» или инфляционная модель Вселенной, пользующаяся популярностью у многих ученых, в том числе королевского астронома Великобритании, лорд Мартина Риса. Как он выразился:
«То, что мы традиционно называем Вселенной - последствием «нашего» Большого взрыва - может быть только один остров, только один участок пространства и времени, возможного бесконечного архипелага».
Итак, какой из этих взглядов является правильным? Чтобы ответить на этот вопрос нужно больше данных и наблюдений, которые подтвердили бы одни теории или опровергли другие. И, возможно, будущие технологии, изыскания ученых и исследования космонавтов обязательно помогут это выяснить.
-------------------------------------------------------------------------------------------------
Читайте также:
- История Вселенной: появление теории Большого взрыва
- Что же было ДО Большого взрыва? Ч.2
Все фотографии и иллюстрации взяты из открытых источников и принадлежат их авторам.
Ставьте Лайк и подписывайтесь на канал, дальше будет так же интересно!
