Три основные версии
Теория Большого взрыва утверждает, что наша Вселенная возникла 13,8 млрд лет назад из сверхплотного состояния и крайне малого размера. Большой взрыв положил начало важным аспектам нашего мира. Во-первых, привёл к возникновению пространства и времени в тех свойствах, которые нам в настоящее время известны, а во-вторых — к появлению жизни и самого человека. Но был ли он началом Вселенной или существовало нечто, что ему предшествовало? И, вообще, уместно ли рассуждать о «до» и «после», если времени вообще не было?
На протяжении многих столетий вопрос о том, какой был мир в начале Вселенной, являлся прерогативой философии и оказывался недоступен для учёных. Даже когда космология стала точной наукой остаётся вопрос, сможет ли она дать ответы на то, что было до Большого взрыва. Тем не менее для этого имеются определённые основания в виде следов прошлого в настоящем, а также наличие методов компьютерного моделирования, которые позволят заглянуть как в прошлое, так и в будущее Вселенной.
Имеются три идеи, которые лежат в основе понимания происхождения космоса. Это предположение об отсутствии границ, прыгающий космос и зеркальная Вселенная.
Теория отсутствия границ
Для преодоления бесконечной регрессии физики Стивен Хокинг и Джеймс Хартл разработали концепцию, исключающую «начало» Вселенной. Они постулировали, что время и пространство образуют замкнутую, округлую поверхность, своего рода четырёхмерную полусферу пространства-времени. Данная модель получила название Теории отсутствия границ. С точки зрения топологии, пространство может быть безграничным, но не бесконечным при условии, если кривизна пространства положительна и оно замкнуто. Примером такого двумерного пространства является шар. Действительно, двигаясь по шару, мы не встретим границ на пути своего движения, между тем это пространство конечно, т.е. имеет конечную поверхность, а не бесконечную.
Если представить Вселенную, как шар Земли, то Большой Взрыв — это Северный полюс. В связи с этим нет никакого «до» него, так же как нет севера от севера. В результате понятие «до» теряет свой смысл. Гипотеза об отсутствии границ пользуется достаточной популярностью среди учёных. Вместе с тем, как отмечает профессор естественной философии Шон Кэрролл из Университета Джонса Хопкинса, несмотря на обеспокоенность некоторых учёных о недостаточной определённости исходных параметров, эта идея может быть «естественной отправной точкой» в решении данной проблемы.
Концепция прыгающего космоса
Идея прыгающего циклического космоса была выдвинута физиком Полом Стейнхардтом из Пристонского университета. Эта концепция предполагает, что после Большого взрыва пространство и время претерпели очень быстрое расширение в течение очень короткого времени, называемого инфляцией. Инфляционный сценарий объясняет, почему пространство нашей Вселенной является плоским и похожим во всех местах.
Между тем, хотя Стейнхардт являлся наряду с другими учёными разработчиком теории инфляции, он вынужден был придумать циклическую Вселенную, поскольку инфляционная концепция всё время требовала постоянной корректировки с фактами, что, безусловно, является слабостью любой теории. Модель циклической Вселенной предполагает значительное увеличение в размерах, что, похоже, происходит сейчас, затем начинает сжиматься, пока снова не начнёт расширяться. Причём сжатие осуществляется медленно и не до нуля, сглаживая всё таким образом, чего не может объяснить инфляция, при этом создаётся новый космос одинаковый во всех направлениях. Стейнхардт отмечает, что Большой взрыв взрывом на самом деле не является, Вселенная расширяется, а затем медленно сжимается, возвращаясь быстро к расширению. Быстрый переход между сжатием и расширением не является взрывом, это «большой отскок».
Согласно этой точки зрения, во время сжатия и расширения с пространством ничего критического не происходит. В связи с чем, информация даже о чёрных дырах, а также о других объектах может передаваться из области до отскока в область после. Поэтому в нашей Вселенной могут существовать объекты, относящиеся к периоду до отскока.
Модель Зеркальной вселенной
Другой важной идеей о том, что было до Большого взрыва, является концепция Зеркальной Вселенной, разрабатываемой Лэтэма Бойла, исследователя из Центра теоретической физики им. Хигсса в Эдинбургском университете. Эта концептуальная точка зрения отвергает инфляцию, поскольку Вселенная до Большого взрыва и Вселенная после Большого взрыва являются зеркальными копиями друг друга.
Согласно этой модели, время от Большого взрыва движется в обоих направлениях. С точки зрения нашей Вселенной, время движется вперёд, а с зеркальной стороны — назад. То, что произошло до Большого взрыва, является отражённой противоположностью тому, что произошло после. Это касается не только инверсии времени, а также материи и ориентации пространства. У нас вещество, в зеркальном мире антивещество. Здесь лево — это лево, там лево — это право.
Зеркальная концепция может быть проверена, используя наблюдательную астрономию и физику. Так, Вселенная в этой симметричности не генерировала гравитационные волны с самого начала Вселенной, как предсказывают классические космологические теории. Если таковых сигналов не окажется, то это исключит саму идею Зеркальной Вселенной.
Из гипотезы Бойля следует предсказание природы тёмной материи, которая объясняется определённым типом нейтрино. Возможно, развитие нейтринной астрономии подтвердит или опровергнет теорию Зеркальной Вселенной.
Изучение такой проблемы, как эволюция Вселенной, включающей разные этапы её формирования, с физических и философских аспектов является крайне сложной и во многом неопределённой. Между тем развитие таких направлений, как квантовая космология, гравитационная и нейтринная астрономии, развитие средств искусственного интеллекта вселяют уверенность, что со временем удастся получить ответы на беспокоящие учёных и философов вопросы, касающиеся разных периоды развития Вселенной.
Платформа Дзен по определённым причинам меняет алгоритмы показов. Если вы уверены, что подписаны на канал рекомендуется проверить это в связи с возможной автоматической отпиской.
Также материалы по теме: