Можно много и долго философствовать на тему "Как это было?". Но самый любопытный вопрос "А что было до...?"
И вот тут нужны не только голые данные, но и небольшая доля фантазии. В науке без нее никак. Более того скажу - наука началась с фантазии. Самая главная фантазия (а может быть и не совсем фантазия), которая была неоспоримой догмой, как минимум последние 2000 лет - Бог сотворил всё сущее. Включая и Вселенную. И это работало и давало возможность спокойно спать миллионам поколений и миллиардам проживающим на Земле людям. Но тут появились какие-то чудаки, которые начали втихаря от вездесущих священников (шутка) смотреть в ночное небо в телескопы. Со временем телескопы усложнялись и совершенствовались. Что дало возможность вглядываться уже не только в ночное небо, но и в глубь всей Вселенной. Так появились иные взгляды на каноническое "сотворение". Шутки ради добавлю, что некоторые представители человечества спать спокойно по ночам перестали.
Но что же было до Большого взрыва? Мнений много, и они разные.
1. Одни считают, что не было ничего. Ни пространства, ни времени, ни звезд, ни космоса. Ничего. Т.е. даже понятия "ничего" - не было. Вот абсолютное ничто! И вроде как это даже дает некоторое место для Бога.
2. Вторые считают, что все-таки что-то было, и можно сказать, что была именно наша Вселенная, только в искривлённом состоянии. То, что некоторые философы любят называть Хаосом.
3. Третьи говорят о многомерности Вселенной, и что наша просто один из вариантов множества других Вселенных, родившихся в одной из веток пространства и времени.
4. Другие говорят, что произошло нечто, когда вся материя сколлапсировала в сингулярность, но эта сингулярность не означала конца, а была просто "дверью" к новому началу, новому циклу Вселенной.
Есть и другие версии, но их мы пока что оставим в покое. От Кеплера и Ньютона, до Дайсона и Хокинга, целые поколения ученых ломали голову на тему того, что было до Большого взрыва. Возможно, что мы никогда не узнаем этого. Но иногда мы тихонько слышим голос с соседней парты - "Никогда не говори никогда". Быть может ответ кроется на том самом краю Вселенной. И однажды...
СИНГУЛЯРНОСТЬ!
Итак, мы уже услышали первое и странное слово - сингулярность. Общепринятое мнение (если мы доверяем общему мнению ученых), что сингулярность — это точка! Где-то в этой безмерной пустоте наполненной толи Хаосом, толи искривлённым пространством и временем, нас это уже не столько интересует, образовалась сжатая до микрона точка, внутри которой родилась материя. Вся материя, из которой потом родится весь наш Мир - звезды, галактики, планеты и так далее по списку. В этом микроне уместилась плотность всей будущей Вселенной. Причем работало это как сжиженный газ в баллоне.
В 1687 году Исаак Ньютон опубликовал «Математические начала натуральной философии», заложив фундамент классической физики. Его три закона описывают движение объектов от падающего яблока до движения планет. Нас больше интересует 3 раздел: Действие и противодействие. Этот закон нехотя объясняет само рождение Вселенной. Третий закон Ньютона звучит так: «Любому действию есть равное и противоположное противодействие». Имеется на этот счет физический парадокс: Лошадь не может сдвинуть телегу, если сила трения колес о поверхность земли равна силе ее тяги — это и есть «равное противодействие». Но даже в природе законы физики существуют, что была хоть небольшая вероятность их нарушения. Иначе просто не интересно.
Например: GPS-спутники корректируют время по теории относительности (привет Эйншейну), так как на орбите гравитация слабее, а скорость выше — ньютоновская физика здесь дает погрешность. Подобная погрешность могла и должны была случиться и в сингулярности (мы ведь теперь помним, что это такое?). Возможно. А может было и еще что-то.
В любом случае, что случилось, а точнее, какова была причина Большого взрыва - не известно. Для этого нам надо выйти за пределы Вселенной. А это, увы, физически пока что невозможно.
С другой стороны, с точки зрения теории Квантовой хромодинамики (КХД) существует явление конфайнмента - слияния кварков и глюонов.
Кварки — элементарные частицы, из которых состоят составные адроны. Существует шесть типов кварков, которые классифицируются по массе и электрическому заряду. Каждый тип может образовывать различные комбинации, чтобы создавать стабильные частицы. Например, протон состоит из двух верхних кварков и одного нижнего кварка, а нейтрон — из одного верхнего кварка и двух нижних кварков.
Глюоны — элементарные безмассовые частицы, переносчики сильного взаимодействия между кварками. Существуют восемь типов глюонов, каждый из которых соответствует различным комбинациям цветового заряда кварков.
А они тут причем? Согласно теории Большого взрыва кварки (по сути строительные блоки для протонов и нейтронов) и глюоны ("клей" для "стройматериала") находились в свободном плавании еще несколько микросекунд с момента начала Большого взрыва при температурах до 20 триллионов °C (≈100 ГэВ). Образуя кварк-глюонную плазму.
Учёные из Массачусетского технологического института получили прямые доказательства того, что кварки, пролетающие через кварк-глюонную плазму, оставляют за собой вихревые следы. Это подтверждает, что первичный бульон ранней Вселенной вёл себя как жидкость, а не как хаотичная смесь отдельных частиц. Т.е. проще говоря, первые секунды Вселенная буквально кипела. А когда жидкость кипит - она расширяется. Только это первичная материя, молекул еще не было. Как и атомов.
За несколько секунд Вселенная выросла до размеров Солнца. Еще минута, и она была уже в границах нашей Солнечной системы. Еще 5 минут и в ней могла уместиться вся галактика Млечный путь. В сингулярности температура составляла 1000 нониллионов (10 с 30 нулями) градусов. С расширением Вселенной, температура и давление стали падать. А вот скорость расширения напротив, только увеличивалась. И Вселенная ширится с такой скоростью, что мы и сегодня, даже если бы имели самые мощные космические корабли - едва ли достигли бы ее края. Просто не успеем.