Началом всего принято считать сингулярность — бесконечно плотную и безразмерную точку, существовавшую до появления самого пространства и времени. Её происхождение остаётся загадкой: возможно, она возникла в результате коллапса предыдущей Вселенной, но эта статья посвящена не этому, а тому, что произошло после.
Следующим актом космической драмы стал так называемый Большой взрыв — событие, положившее начало нашей Вселенной. Важно понимать, что это не был взрыв в привычном смысле слова, а скорее стремительное расширение и охлаждение пространства-времени. Хотя причина этого события неизвестна, его последствия сформировали всё, что мы видим вокруг.
Прежде чем углубиться в детали, стоит сделать важное замечание. «Теория Большого взрыва» — это именно научная теория, наиболее обоснованная и принятая большинством учёных модель, но не абсолютная истина. У неё есть как сторонники, так и серьёзные критики. Существуют и альтернативные взгляды на происхождение мироздания, включая религиозные. Это разнообразие мнений — часть научного и философского поиска. Теперь перейдём к хронологии событий.
Согласно расчётам, возраст Вселенной составляет около 13.7 миллиардов лет. С момента своего рождения она непрерывно расширяется. Раннюю историю космоса, первые доли секунды после Большого взрыва, учёные делят на несколько ключевых «эпох», каждая из которых длилась мгновения, но заложила основы будущего мироздания.
Планковская эпоха: квантовый хаос
Всё началось с Планковской эпохи, которая длилась примерно 10⁻⁴³ секунды. В этот момент Вселенная обладала экстремальными характеристиками: температура около 10³² Кельвинов, а плотность — 10⁹³ граммов на кубический сантиметр. Пространство было микроскопическим, и в нём господствовали квантовые флуктуации. Все четыре фундаментальные силы природы (гравитация, электромагнетизм, сильное и слабое взаимодействия) были объединены в одну. Эпоха завершилась, когда от этого единства отделилась гравитация, что стало первым шагом к формированию знакомой нам физики.
Эпоха великого объединения: рождение симметрии
Следующий этап, длившийся до 10⁻³⁴ секунды, известен как эпоха великого объединения или суперсимметрии. Вселенная продолжала остывать и расширяться, её плотность снижалась. Квантовые эффекты ослабевали, уступая место более привычным законам физики. В этот период материя и энергия могли свободно превращаться друг в друга. После гравитации самостоятельной стала сильная ядерная сила, что ознаменовало конец этой эпохи. Однако электромагнетизм и слабое взаимодействие всё ещё оставались единым целым, а понятия массы, в современном понимании, не существовало.
Инфляционная эпоха: стремительное расширение
Один из самых дискуссионных этапов — инфляционная эпоха (между 10⁻³⁵ и 10⁻³² секундами). Её теория, предложенная физиком Аланом Гутом, объясняет несколько ключевых свойств нашей Вселенной. Согласно ей, в этот момент космос пережил фантастически быстрое экспоненциальное расширение, увеличившись в размерах в триллионы раз за ничтожную долю секунды. Вся наблюдаемая сегодня Вселенная тогда была меньше электрона. Это расширение, предположительно, вызвано полем гипотетической частицы — инфлатона.
Инфляционная модель отвечает на важные вопросы, например, почему Вселенная столь однородна в больших масштабах. Интересно, что инфляция закончилась не одновременно во всех регионах, а оставшиеся после неё квантовые неоднородности плотности впоследствии стали «семенами» для формирования первых галактик и звёзд. Без этих флуктуаций космос мог бы остаться пустым.
Однако инфляционная теория остаётся предметом жарких споров. Её критики, среди которых известный физик Роджер Пенроуз, указывают на недостатки: недоказанность инфлатонного поля, невозможность экспериментальной проверки и ряд нерешённых проблем (например, почему материя в эпоху суперсимметрии не была полностью однородной). Пенроуз сравнивает инфляцию с «заметанием мусора под ковёр», считая, что она создаёт больше вопросов, чем ответов.
Существуют и альтернативные сценарии начала всего:
- Классический Большой взрыв: из сингулярности, но происхождение самой сингулярности не объясняется.
- Рождение из хаоса: Вселенная возникла из флуктуирующего пространства, где области расширения и сжатия сменяли друг друга, и один из таких пиков запустил инфляцию. Вопрос: что породило исходный хаос?
- Квантовое возникновение из «ничего»: горячая плотная материя появилась в результате спонтанного квантового процесса в пустоте, после чего началось расширение.
Эти дебаты — не слабость, а сила науки, двигающая её вперёд в поисках более полной картины мироздания.
Больше интересных статей здесь: Космос.
Источник статьи: Большой взрыв.