Что такое гипотеза Большого взрыва?
В течение многих столетий учёных волновал вопрос, каким образом возникла наша Вселенная. Опираясь на данные, известные современной науке, физики и астрономы предложили ряд различных гипотез, описывающих состояние Вселенной на самой заре её существования.
После того как в 1929 году американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил, что Вселенная расширяется, возникла так называемая гипотеза «Большого взрыва». Она пока даёт ответы не на все вопросы о рождении Вселенной, но этой теории придерживается вся современная астрономия, потому что она, тем не менее, отвечает на большинство вопросов и большинство её положений подтверждается экспериментами и наблюдениями.
Согласно теории Большого взрыва, примерно 14 миллиардов лет назад всё вещество Вселенной было сосредоточено в очень маленькой области пространства — это была крошечная точка. Плотность, температура и давление этого скопления вещества были настолько велики, что в нём не могли существовать даже атомы, и оно целиком состояло из элементарных частиц. Затем по каким-то неизвестным пока причинам произошел Большой взрыв, и Вселенная начала очень быстро расширяться. Наука пока ещё не может полностью описать состояние вещества до и сразу после Большого взрыва (до сотой доли секунды от его начала), но дальнейшие события описывает достаточно полно. По современным представлениям, сразу после Большого взрыва температура вещества Вселенной начала быстро понижаться, и благодаря этому охлаждению стало возможным образование более крупных частиц — сначала кварков и глюонов, затем протонов и нейтронов. Первые атомы стали появляться спустя лишь 380 тысяч лет после Большого взрыва. Это были атомы водорода, составляющие примерно 90% всего вещества во Вселенной. Образование атомов водорода сопровождалось тепловым излучением, которое называют реликтовым. Оно до сих пор достигает Земли, и его можно наблюдать в электромагнитном спектре спустя 14 миллиардов лет после Большого взрыва.
Атомы водорода и других химических элементов образовали гигантские газовые облака. Они постепенно всё больше удалялись друг от друга. По мере остывания эти облака стали превращаться в звёздные скопления — галактики, подобные Млечному Пути, к которому принадлежит наша Солнечная система.
Сила Большого взрыва была столь велика, что галактики продолжают «разбегаться» в разные стороны с огромными скоростями и по сей день, что и наблюдают современные учёные.
Не следует сравнивать Большой взрыв с привычными для нашего сознания взрывами динамита или пороха, когда происходит быстрое расширение вещества в пространстве. Большой взрыв — это не расширение вещества в пространстве, это расширение самого пространства. И удаление галактик друг от друга — это результат расширения пространства Вселенной.
Никто не знает, что было до Большого взрыва. И никто не может предсказать, будет ли этот процесс продолжаться бесконечно долго, или он когда-то остановится, и пространство Вселенной начнёт сжиматься. Однако теория Большого взрыва говорит, что узнать ответ на этот вопрос можно, если удастся точно измерить среднюю плотность вещества во Вселенной. Если эта плотность меньше некоторого критического значения, то расширение будет продолжаться вечно. Если же плотность Вселенной больше критического значения, то когда-то расширение остановится и сменится сжатием. По современным данным, плотность Вселенной равна критической…
