Вселенная не вечна, я думаю, у нее есть начало и конец.
Эта статья посвящена началу и концу вселенной. Как начиналась вселенная? Каков будет ее конец? Давайте же порассуждаем об этом. Раскроем тайны и откроем новое понимание и новые перспективы!
С древних времен до настоящего времени ученые изучали факт нашего появления во вселенной, и в данный момент существует уже множество мифов и легенд. Некоторые предполагают, что Бог создал вселенную, а некоторые говорят, что Будда сделал это. Все они называются «теорией творения».
Тем не менее, некоторые ученые мужи выдвинули множество научных гипотез. Одно из таких предположений называется «Космология Большого Взрыва» (далее Б.В.). Это гипотетическое учение является представителем современной космической астрономии, и это также одна из общепризнанных теорий космического инициирования.
Что же такое «Космология Б.В.»?
Это такая теория, при которой считается, что около 150–200 миллиардов лет назад Вселенная сжалась до невообразимого уровня, и когда она больше не могла выдерживать свое собственное давление, внезапно взорвалась. И именно в этот момент началось течение времени.
Теория Б.В. разделяет его на три этапа.
Первый этап продержался в течение 100 секунд. Через одну секунду после Б.В. температура вселенной составила около 10 миллиардов градусов, а через 100 секунд она резко упала до 1 миллиарда градусов. В этот момент были только нейтроны, протоны, электроны и фотоны.
Второй этап сохранялся в течение тысяч лет. Поскольку после взрыва вселенная стала расширяться, температура начала быстро падать. Когда температура упала до 1 миллиарда градусов, вселенная вступила во вторую фазу, и с этого момента пошел этап образования химических элементов.
На этом этапе температура падает еще ниже 1 миллиона градусов, и на этом процесс раннего образования химических элементов заканчивается. Материалом во вселенной являются в основном протоны, электроны, фотоны и некоторые более легкие ядра. Световое излучение все еще сильное, а звезд по-прежнему нет.
В третий этап вселенная входит, когда температура падает до нескольких тысяч градусов. По мере снижения температуры излучение постепенно уменьшается. Вселенная полна газообразной материи, которая постепенно конденсируется в туманность, далее образует множество звездных систем, а затем становится той красочной вселенной, которую мы видим сегодня.
Каждая новая теория всегда менее популярна, когда дебютирует впервые. Космология Б.В. не является исключением. Но с прогрессом науки и техники, есть достаточно доказательств, чтобы доказать, что она верна, и есть некоторые другие теории, которые помогают доказать истинность этой.
А именно: теория красного смещения Хабера, обилие 2 элементов и космическое фоновое излучение.
Давайте рассмотрим их по порядку.
Теория Хабера. Красное смещение Вселенной объясняет теорию Б.В. потому, что мы наблюдали, что многие квазары и радиогалактики имеют огромное красное смещение. Использование закона Хабера заключается в том, что вселенная постоянно расширяется, а расширение вселенной является предсказанием Космологии Б.В.
Обилие 2 элементов. Через одну секунду после Б.В. вселенная состоит из чрезвычайно высокотемпературных элементарных частиц. Вся вселенная находится в однородном тепловом равновесии. По мере того, как вселенная расширяется и охлаждается, некоторые ее частицы отделяются от остальных частиц. Ядерная реакция, генерируемая в это время, приводит к тому, что нейтроны и протоны полимеризуются вместе, образуя ядро, а оставшееся ядро (протон без полимеризации) естественным образом образует ядро водорода.
Точные теоретические расчеты показывают, что 23,6% массы вещества должны быть объединены в ядро. Наблюдение Королевской Гринвичской обсерваторией спектра излучения исходной туманности во многих галактиках показывает, что фактическая численность протонов во Вселенной составляет 23,5%. Этот результат соответствует теоретическим предсказаниям Б.В.
Теория Б.В. предсказывает, что должно быть однородное, изотропное микроволновое фоновое излучение от ранней вселенной. Спектр должен соответствовать формуле излучения черного тела Планка, а температура составлять около 3K. Позже, инженеры двух астрономических лабораторий случайно поймали фоновое излучение при обнаружении шума антенны, получающей сигнал. Это подтвердило теорию.
С этим согласились многие ученые. Этот результат показывает, что ранняя Вселенная когда-то находилась в состоянии равновесия, с одинаковой температурой повсюду, и распределение материала было достаточно равномерным. После Б.В.вселенная постепенно отклонялась от состояния теплового равновесия.
Из вышеупомянутой теории Хабера и теории фонового излучения вселенной мы можем видеть, что вселенная расширяется с чрезвычайно высокой скоростью, но что произойдет с нашей вселенной в далеком будущем? Она будет продолжать расширяться. Но будет ли реальное «пространство» расширяться до определенного размера или оно будет расширяться вечно? Или произойдёт «большой коллапс», когда расширится до предела силы тяжести? Это зависит от того, является ли модель вселенной открытой, закрытой или плоской.
Открытая вселенная. Если плотность массы меньше критического значения, это будет пространство с отрицательной кривизной пространства и формой седла. Если масса вселенной невелика, гравитации недостаточно для уменьшения скорости ее расширения. Ученые называют это открытой вселенной.
В открытой вселенной расширение продолжается без ограничений, и вероятность столкновений между черными дырами уменьшается, поскольку материалы продолжают расходиться в разные стороны. Судьба этой вселенной может быть разрушена только при столкновении сверхмассивных черных дыр, вероятность чего, крайне мала.
Плоская вселенная. Если плотность и критическая плотность равны, искривление пространства равно 0. Тогда материал обладает достаточным количеством массы для замедления расширения, но не разрушается. Вселенная похожа на белую, плоскую и открытую вселенную. То есть, вселенная развивается из маленькой области, в результате взрыва и расширения, в плоскую и огромную вселенную, и затем больше никогда не измениться, достигнув максимума.
Закрытая вселенная. Если плотность выше критической плотности, это закрытая вселенная с положительной кривизной и сферической формой. В закрытой вселенной черные дыры продолжают поглощать материю и продолжают расти. По мере того, как они становятся больше, они могут находить ближайший материал и затем сталкиваться с другими черными дырами, чтобы создать большие черные дыры.
Наконец, объекты во вселенной засасываются, и во вселенной остается только пустота. Можно даже сказать, что вселенная похожа на единственную черную дыру. Но на самом деле закрытая вселенная имеет определенный возраст и начинает сжиматься в определенный период времени. Прежде чем вселенная станет единственной черной дырой, закрытая вселенная уничтожит саму себя путем сжатия. Все возвратится в состояние «большого коллапса» с чрезвычайно высокой температурой.
Для того чтобы понять вселенную нынешнюю, мы должны обязательно понять вселенную прошлую, а затем уже исследовать будущую вселенную.
Вселенная начинается с Б.В.
Очень многие с этим соглашаются. Но будущее вселенной имеет иные возможные пути развития, чем настоящее.
Время покажет все и расставит по своим местам. Думаю, что космологи смогут объяснить возникающие проблемы в будущем.
Может быть уже родился тот космолог, который объяснит все и даст ответы на сложные вопросы о нашей вселенной!
