Как появилась Вселенная? Скорейший ответ, который обычно возникает в голове - теория «Большого взрыва». Ученым не требуется что-либо еще комментировать в связи с этим понятием. Однако у большинства молодежи компетенция здесь весьма условна.
Для тех, кто подзабыл – теория гласит, что Вселенная начиналась как бесконечно маленькая и бесконечно плотная точка, называемая сингулярностью. Внезапно, в течение триллионной доли секунды, она стала неимоверно быстро расширяться – гораздо быстрее, чем скорость света (!), формируя то, что мы теперь знаем как привычную нам Вселенную.
Но Вселенная невероятно обширна и объем ее загадок столь же безграничен, поэтому любая теория, связанная с ней, вряд ли будет в точности верна. Теория «Большого взрыва» стала наиболее общепринятой из всех, хотя ученые всегда знали, что она здорово хромает. Так что же стало причиной рождения известной нам Вселенной?
Сегодня мы уже готовы рассмотреть ситуацию, когда сингулярности могло вовсе не быть.
В этом случае Вселенная росла бы, по крайней мере, с гораздо более реальной скоростью. Допустим, что расширение могло начаться до момента «Большого взрыва», тем самым доказывая, что он не является отправной точкой всего. Но прежде чем поверить в это, давайте разберемся в обоснованиях, приведших к возникновению самой этой версии.
Такая теория была предложена священником и астрономом Жоржем ЛеМейром в 1920-х годах, когда ученые поняли, что самые дальние галактики «убегают» от нас быстрее, чем ближние. Это навело их на мысль, что не галактики разлетаются, а сама Вселенная расширяется!
Но версия с расширением все равно озадачивает – ведь в какой-то момент оно с чего-то началось! Вот за такой отправной пункт во времени и была принята сингулярность – то есть обнуление всех измерений.
Развивая теорию расширения, ученые открыли эффект «растягивания» света. Было обнаружено, что очень далекие галактики «краснеют», то есть световые волны от них вытягиваются в сторону низких частот электромагнитного спектра.
Из этого был сделан важный вывод – что все началось с более высоких энергий в прошлом, делая Вселенную в тот момент неимоверно горячей.
Но то, что Вселенная была сверхгорячей в самом начале, а теперь, постоянно расширяясь, должна охлаждаться – плохо объяснимо с позиции теории «Большого взрыва». Почему? Потому что все в видимой нами Вселенной существует примерно с одинаковой температурой.
Есть и другие проблемы у «взрывной» точки отсчета. Так, при одномоментном «взрыве из ничего», флуктуации в расширяющемся пространстве должны возрастать с удалением от эпицентра.
Однако исследование главного свидетельства «Большого взрыва» - остаточного «реликтового излучения» - показывает, что наша Вселенная подозрительно однородна по плотности (изотропна).
Эти несостыковки в популярной картине рождения мира привели к возникновению теории инфляции, которая объясняет появление Вселенной как результат своеобразных колебаний «пустого» пространства. Основой этой альтернативной теории является так называемая «вакуумная энергия».
Понятно, что до «Большого взрыва» не существовало никаких излучений. Но при этом вакуум мог быть полон энергии от неких уравновешенных квантов эфира. Именно такое объяснение дает теория инфляции высочайшей температуре в условный момент самого взрыва.
Эта результирующая энергия, в каком-то из своих колебаний вполне могла привести к быстрому расширению Вселенной. Такое расширение вызвало еще большие колебания энергии вакуума, увеличивая неравномерность пространства. А «раскачивание» плотности энергии привело к тому, что вся она разделилась впоследствии на материю и излучение.
Теория инфляции латает много дыр в истории с сингулярностью. Она прекрасно увязывает однородность Вселенной с «разбеганием» галактик. Она неплохо объясняет равномерность температур в пространстве и ограничение скорости света.
Но при этом и у инфляционной модели, разумеется, есть уязвимые места. Она, скажем, опирается на недостающие ей «реликтовые гравитационные волны», которые до сих пор никем не обнаружены…
Тем не менее, главная научная миссия теории инфляции – убеждение в существовании вселенских событий до «Большого взрыва»! Так что, прежде чем мы снова посмотрим на «Большой взрыв» как на источник всего сущего, может быть стоит пристальней вглядеться в «скрытый рассвет» Вселенной…
