Главное, что необходимо понять, так это то, что Большой взрыв не был взрывом в привычном нам виде. Первые доли секунды (Планковская эпоха) рождения Вселенной знаменовались тем, что все её четыре фундаментальных взаимодействия, сейчас определяющие состояние Мира – гравитация, электромагнетизм, сильные и слабые ядерные взаимодействия – были единой и неделимой силой.
Всего через секунду после Большого взрыва Вселенная выросла до размера миллиардов километров и остыла достаточно, чтобы элементарные частицы сформировали первый атом – водород. Через три минуты после рождения мира начинается эпоха нуклеосинтеза. Нейтроны и протоны продолжают формировать атомы, но до тех пор, как появятся первые звезды, пройдет еще около 500 000 000 лет.
В определенной степени Большой взрыв и до сих пор продолжается, ведь Вселенная все еще расширяется и охлаждается.
Вселенная не расширяется «куда-то» в определенном направлении. Она расширяется сама по себе. Вся материя, все пространство содержатся во Вселенной, нет ничего за его пределами, и самих пределов тоже нет. Говоря «расширения Вселенной», мы имеем в виду, что расстояние между несвязанными гравитационно объектами в космосе увеличивается. Таким образом, сами галактики удаляются друг от друга. Скорее, они зафиксированы на ткани пространственно-временного континуума, который растягивается. Можно провести аналогию с воздушным шариком, на которой нарисовали две точки – если его надуть, расстояние между точками увеличится, хотя они и не двигались. Вернемся к Большому взрыву.
Нам известно, что Большой взрыв случился 13,8 миллиарда лет назад. А как это удалось вычислить?
Есть два способа измерить возраст Вселенной – изучая старые звезды и исследуя расширения Вселенной. Очевидно, что мир не может быть старше объектов, которые в нем находятся, поэтому определение возраста звезд помогает лучше определить границы, когда Вселенная возникла. Между расширением Вселенной и ее возрастом существует прямая связь. В законе Хаббла есть понятие постоянной Хаббла – это мера скорости расширения Вселенной. Если считать, что она была постоянной в течение всей истории развития мира, этот параметр позволяет определить момент Большого взрыва. Согласно вычислениям, он произошел 13800000000 лет назад. Исследование реликтового излучения, а также измерения плотности и состава Вселенной помогают установить еще более жесткие пределы для его возраста. Согласно данным аппарата WMAP, Большой взрыв произошел 13772000000 лет назад. Миссия Plank оценивает возраст Вселенной в 13.813 миллиардов лет. Также исследование дрвенейшего света подтверждает, что Вселенной 13.8 миллиардов лет.
Мы точно знаем, что Вселенная расширяется – это стало известно благодаря астроному Эдвину Хабблу, который в 20-х годах прошлого века вычислил скорость расширения галактик. Если мысленно «отмотать» время назад, легко сделать вывод, что в прошлом мир должен был быть меньше и более плотным. Кроме того, у нас есть прямое доказательство – реликтовое излучение, о котором я говорил выше. Что это такое? Это свет от первичной плазмы, той самой - кварк-глюонной - ранней Вселенной, которое заполняет его почти равномерным фоном и фиксируется во всех направлениях неба. Так как эти старые фотоны путешествуют уже много времени, они перешли в микроволновой спектр. Не переживайте, они для нас безвредны.