Как родилась наша Вселенная: работающие и не очень теории ученых

Теория Большого взрыва (ТБВ) гласит, что Вселенная появилась из чрезвычайно горячей и плотной точки 13,8 млрд лет назад. Но у этой теории есть как поклонники, так и противники. Издание «Фокус» рассказало о пяти альтернативных теориях зарождения Вселенной.

Фото: Shutterstock

Этими теориями поделился астрофизик Пол Саттер из Университета штата Нью-Йорк. Они противоречат и ставят под сомнение теорию Большого взрыва. Кроме того, ученый рассказал почему эти теории в итоге «не сработали» и не заместили ТБВ.

На сегодня теория Большого взрыва – это единственная общепринятая модель появления нашей Вселенной 13,8 млрд лет назад и ее развития за все это время. Она соответствует всем существующим доказательствам: расширение Вселенной, образование легких элементов, существование космического микроволнового фона, и многим другим. Но за долгое время с момента появления теории Большого взрыва в начале 20 века, у нее появилось много противников.

Вечная Вселенная

До того, как появилась теория Большого взрыва и после этого, ученые считали, что Вселенная всегда была и всегда будет такой, какая она есть. Конечно, в какой-то момент в далеком прошлом могло произойти создание Вселенной, но она сразу же выглядела такой же как сейчас и в ней происходили те же процессы. То есть она просто существовала и оставалась неизменной на протяжении вечности.

Но все изменилось, когда американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил расширение Вселенной. Поэтому теория о вечной Вселенной перестала существовать. Потому что в расширяющемся пространстве Вселенная отличается от той, какая она была в прошлом, и тем более будет отличаться от ее будущей версии. Это открытие показало, что человечество живет в динамично развивающейся Вселенной.

Стационарная Вселенная

После того, как мы узнали, что Вселенная расширяется, многие ученые продолжили поиски альтернативы теории Большого взрыва. Например, британский астроном Фред Хойл предложил свою модель развития Вселенной, которая получила названия теория стационарной Вселенной.

По теме: Полет в космос с обзором в 360 градусов: компания в США предлагает уникальную экскурсию

Согласно этой теории, во время расширения Вселенной в образовавшейся пустоте всегда появляется новая материя. То есть космос становится больше, но его плотность остается на том же уровне. В теории стационарной Вселенной динамичное развитие остается неизменным в течение длительного времени и это поддерживает идею о вечной Вселенной.

Эта теория также была разнесена в пух и прах после обнаружения квазаров и космического микроволнового фона или реликтового излучения. Квазары — это очень яркие источники радиоизлучения, которые находятся очень далеко от нас и появились в ранней Вселенной. Реликтовое излучение — это излучение, которое окружает нас со всех сторон и также появилось в ранний период развития космоса. Теория Большого взрыва может это легко объяснить. Свет приходит из более ранней эпохи истории космоса, когда все было иначе. Но в стационарной модели ранняя Вселенная должна выглядеть так же, как и сейчас.

Электрическая Вселенная

Еще одну теорию зарождения Вселенной представил лауреат Нобелевской премии по физике Ханнес Альвен, который получил награду за разработку целой области физики – магнитогидродинамики.

Он считал, что, поскольку электромагнитные силы намного сильнее гравитационных, значит то, что мы наблюдаем в космосе, следует лучше понимать, как последствия электромагнетизма, а не гравитации. Это включало эволюцию Солнечной системы, рождение звезд и расширение Вселенной.

Альвен считал, что Вселенная состоит из больших участков материи и антиматерии, которые постоянно конкурируют друг с другом. Эти участки расширяются, что приводит к тому, что мы воспринимаем как расширение Вселенной, и там, где они встречаются, создается свет реликтового излучения, говорит Саттер.

Но электрическая Вселенная не соответствовала уже известным наблюдениям, а особенно закону Хаббла. Для ближайших галактик скорость их удаления пропорциональна их расстоянию, что четко объясняется общей теорией относительности и расширением пространства. В теории Альвена все галактики удалялись с одинаковой скоростью.

Вселенная Mixmaster

Теория Большого Взрыва не идеальна. Существует одна загадочная особенность Вселенной, которая заключается в том, насколько она однородна в больших масштабах. Даже очень удаленные друг от друга области космоса имеют примерно одну и ту же температуру. В ранней Вселенной просто не хватило бы времени, чтобы все стало однородным.

«Это называется проблемой горизонта. То есть трудно объяснить механизм, который задал в самом начале одинаковые условия для развития Вселенной», — говорит Саттер.

Вам может быть интересно: главные новости Нью-Йорка, истории наших иммигрантов и полезные советы о жизни в Большом Яблоке — читайте все это на ForumDaily New York.

Но физик Чарльз Мизнер создал решение этой проблемы, которое он назвал Вселенная Mixmaster (по названию популярной марки кухонных блендеров). Согласно этой теории, в ранней Вселенной все было очень хаотичным, а пространство болталось туда-сюда. Эти хаотические действия привели к тому, что материя смешалась в малых масштабах и появились галактики, а также это стало причиной однородности материи в больших масштабах.

«Несмотря на название, математика никогда не работала для этой теории, и другое описание раннего космоса Вселенной, которое называется инфляционная модель Вселенной, смогло объяснить проблему горизонта гораздо проще», — говорит Саттер.

Циклическая Вселенная

Одна из самых больших проблем, которая связана с теорией Большого взрыва, является то у Вселенной есть начало. То есть до момента появления было время без Вселенной.

Поскольку теория Большого взрыва не пытается объяснить истинное начало Вселенной, то многие ученые придумывали разные варианты того, что «большой взрыв» появился в результате другого физического процесса.

«Почти все попытки заменить Большой взрыв заканчиваются появлением какой-то циклической Вселенной, в которой Большой взрыв — всего лишь одна из бесконечно длинной цепочки вселенных, потому что, если вы замените Большой взрыв другим таким же событием, вы на самом деле не ничего не измените. Эти циклические модели представляют собой вечную Вселенную, но с большим количеством вариантов», — говорит Саттер.

По словам ученого, существует множество циклических моделей, и все они основаны на теоретической физике и не подтверждены современными наблюдениями. Также все эти модели с трудом объясняют темную энергию и то, что расширение нашей Вселенной ускоряется, а не замедляется.

Читайте также на ForumDaily:

ДНК-банки и ‘хранилище Судного дня’: как ученые готовятся к концу света

Избежать мест, которые уже всем надоели: 13 уникальных парков для отдыха с детьми

Самые яркие астрономические явления, которые ждут нас в 2022 году

Что читают гении: 25 книг, которые рекомендуют Джефф Безос, Илон Маск и Билл Гейтс

Кислород на Марсе и пятый океан: уникальные события, которые впервые произошли в 2021 году

Хотите больше важных и интересных новостей о жизни в США и иммиграции в Америку? — Поддержите нас донатом! А еще подписывайтесь на нашу страницу в Facebook. Выбирайте опцию «Приоритет в показе» —  и читайте нас первыми. Кроме того, не забудьте оформить подписку на наш канал в Telegram  и в Instagram— там много интересного. И присоединяйтесь к тысячам читателей ForumDaily New York — там вас ждет масса интересной и позитивной информации о жизни в мегаполисе.