Sužinoję apie Didžiojo sprogimo teoriją, užduodame sau klausimą, iš kur atsirado tai, kas sprogo?

Visatos atsiradimo klausimas su visomis žinomomis ir dar nežinomomis savybėmis žmones jaudino nuo neatmenamų laikų. Tačiau tik dvidešimtajame amžiuje, atradus kosmologinę plėtrą, pamažu ėmė aiškėti Visatos evoliucijos klausimas. Naujausi moksliniai duomenys leido daryti išvadą, kad mūsų Visata gimė prieš 15 milijonų metų dėl Didžiojo sprogimo. Tačiau kas tiksliai tą akimirką sprogo ir kas iš tikrųjų egzistavo prieš Didįjį sprogimą, vis dar liko paslaptis. XX amžiuje sukurta infliacinė mūsų pasaulio atsiradimo teorija leido padaryti didelę pažangą sprendžiant šias problemas, bendras pirmųjų Visatos akimirkų vaizdas dabar yra gerai nupieštas, nors daug problemų dar laukia sparnuose.

Iki praėjusio amžiaus pradžios buvo tik du požiūriai į mūsų Visatos kilmę. Mokslininkai tikėjo, kad tai amžina ir nekintanti, o teologai – kad Pasaulis buvo sukurtas ir jam bus galas. Dvidešimtasis amžius, sunaikinęs daugumą to, kas buvo sukurta ankstesniais tūkstantmečiais, sugebėjo pateikti atsakymus į daugumą praeities mokslininkų mintis kamavusių klausimų. Ir turbūt vienas didžiausių praėjusio šimtmečio laimėjimų yra išsiaiškinti klausimą, kaip atsirado Visata, kurioje gyvename, ir kokios yra hipotezės apie jos ateitį. Paprastas astronominis faktas – mūsų Visatos plėtimasis – paskatino visiškai peržiūrėti visas kosmogonines sąvokas ir sukurti naują fiziką – besikuriančių ir nykstančių pasaulių fiziką. Vos prieš 70 metų Edvinas Hablas atrado, kad šviesa iš tolimesnių galaktikų yra „raudonesnė“ nei šviesa iš artimesnių. Be to, nuosmukio greitis pasirodė proporcingas atstumui nuo Žemės (Hablo plėtimosi dėsnis). Tai buvo atrasta Doplerio efekto (šviesos bangos ilgio priklausomybės nuo šviesos šaltinio greičio) dėka. Kadangi tolimesnės galaktikos atrodo labiau „raudonos“, buvo manoma, kad jos tolsta didesniu greičiu. Beje, sklaidosi ne žvaigždės ar net ne atskiros galaktikos, o galaktikų sankaupos. Arčiausiai mūsų esančios žvaigždės ir galaktikos yra sujungtos viena su kita gravitacinėmis jėgomis ir sudaro stabilias struktūras. Be to, kad ir kuria kryptimi žiūrėtumėte, galaktikų spiečiai tolsta nuo Žemės tokiu pat greičiu, ir gali atrodyti, kad mūsų galaktika yra Visatos centras, tačiau taip nėra. Kad ir kur būtų stebėtojas, visur jis matys tą patį vaizdą – nuo ​​jo išsisklaido visos galaktikos. Tačiau toks materijos plėtimasis turi turėti pradžią. Tai reiškia, kad visos galaktikos turėjo gimti viename taške. Skaičiavimai rodo, kad tai įvyko maždaug prieš 15 milijardų metų. Tokio sprogimo momentu buvo labai aukšta temperatūra, turėjo pasirodyti daug šviesos kvantų. Žinoma, laikui bėgant viskas atšąla, o kvantai išsisklaido po besiformuojančią erdvę, tačiau Didžiojo sprogimo aidai turėjo išlikti iki šių dienų. Pirmasis sprogimo patvirtinimas buvo gautas 1964 m., kai amerikiečių radijo astronomai R. Wilsonas ir A. Penzias aptiko reliktą elektromagnetinė spinduliuotė kurių temperatūra yra apie 3° pagal Kelvino skalę (-270 °C). Būtent šis mokslininkams netikėtas atradimas įtikino juos, kad Didysis sprogimas tikrai įvyko ir iš pradžių Visatoje buvo labai karšta. Didžiojo sprogimo teorija paaiškino daugybę problemų, su kuriomis susiduria kosmologija. Tačiau, deja, o gal laimei, tai taip pat iškėlė daug naujų klausimų. Visų pirma: kas atsitiko prieš Didįjį sprogimą? Kodėl mūsų erdvėje yra nulinis kreivumas, o Euklidinė geometrija, kuri mokoma mokykloje, yra teisinga? Jei Didžiojo sprogimo teorija yra teisinga, kodėl dabartinis mūsų Visatos dydis yra daug didesnis nei teorijos numatytas 1 centimetras? Kodėl Visata yra stebėtinai vienalytė, o bet kokio sprogimo metu medžiaga įvairiomis kryptimis išsisklaido itin netolygiai? Kas lėmė pradinį Visatos įkaitimą iki neįsivaizduojamos temperatūros, didesnės nei 10 13 K?

Visa tai parodė, kad Didžiojo sprogimo teorija buvo neišsami. Ilgą laiką atrodė, kad toliau žengti į priekį nebeįmanoma. Tik prieš ketvirtį amžiaus rusų fizikų E. Glinerio ir A. Starobinskio bei amerikiečio A. Huso darbų dėka buvo aprašytas naujas reiškinys – itin greitas infliacinis Visatos plėtimasis. Šio reiškinio aprašymas remiasi gerai išnagrinėtais teorinės fizikos skyriais – Einšteino bendra reliatyvumo teorija ir kvantinė teorija laukus. Šiandien visuotinai priimta, kad kaip tik toks laikotarpis, vadinamas „infliacija“, buvo prieš Didįjį sprogimą.

Bandydami įsivaizduoti pradinio Visatos gyvavimo laikotarpio esmę, turime operuoti su tokiais itin mažais ir itin dideliais skaičiais, kuriuos mūsų vaizduotė sunkiai suvokia. Pabandykime panaudoti kokią nors analogiją, kad suprastume infliacijos proceso esmę.

Įsivaizduokime kalno šlaitą, padengtą sniegu, įsiterpusį įvairių smulkių daiktų – akmenukų, šakų ir ledo gabalėlių. Kažkas šio šlaito viršūnėje padarė nedidelį sniego gniūžtę ir leido jam nusileisti nuo kalno. Judant žemyn, sniego gniūžtės dydis didėja, nes prie jo prilimpa nauji sniego sluoksniai su visais inkliuzais. Ir kuo didesnis sniego gniūžtė, tuo greičiau jis augs. Labai greitai jis iš mažo sniego gniūžtės virs didžiuliu gumuliu. Jei šlaitas baigsis bedugne, jis įskris į ją vis didesniu greičiu. Pasiekęs dugną, gumulas atsitrenks į bedugnės dugną ir jo komponentai išsisklaidys į visas puses (beje, dalis gabalo kinetinės energijos nueis aplinkos ir skraidančio sniego šildymui).

Dabar apibūdinkime pagrindines teorijos nuostatas, remdamiesi aukščiau pateikta analogija. Pirmiausia fizikai turėjo pristatyti hipotetinį lauką, kuris vadinosi „infliacija“ (iš žodžio „infliacija“). Šis laukas užpildė visą erdvę (mūsų atveju sniegas ant šlaito). Dėl atsitiktinių svyravimų jis įgavo skirtingas vertes savavališkuose erdviniuose regionuose ir skirtingu laiku. Nieko reikšmingo neįvyko, kol atsitiktinai nesusidarė vienoda šio lauko konfigūracija, kurios dydis buvo didesnis nei 10–33 cm. Kalbant apie mūsų stebimą Visatą, pirmosiomis jos gyvavimo akimirkomis ji, matyt, buvo 10–27 cm dydžio. Daroma prielaida, kad Tokiomis mastelėmis jau galioja mums šiandien žinomi pagrindiniai fizikos dėsniai, todėl galima numatyti tolesnę sistemos elgseną. Pasirodo, iš karto po to erdvinis regionas, kurį užima svyravimai (iš lot. fluctuatio - „svyravimas“, atsitiktiniai stebimų nukrypimai fiziniai dydžiai nuo jų vidutinių verčių), pradeda labai greitai didėti, o infliacijos laukas yra linkęs užimti tokią padėtį, kurioje jo energija yra minimali (sniego gniūžtė nusirito). Šis plėtimasis trunka tik 10–35 sekundes, tačiau šio laiko pakanka, kad Visatos skersmuo padidėtų bent 10 27 kartus ir iki infliacijos laikotarpio pabaigos mūsų Visata įgaus maždaug 1 cm dydį infliacijos laukas pasiekia minimalią energiją – nebėra kur toliau kristi. Tokiu atveju sukaupta kinetinė energija virsta gimstančių ir skrendančių dalelių energija, kitaip tariant, Visata įkaista. Ši akimirka šiandien vadinama Didžiuoju sprogimu.

Aukščiau minėtas kalnas gali turėti labai sudėtingą reljefą – keletą skirtingų žemumų, žemiau esančių slėnių ir įvairiausių kalvų bei kauburių. Sniego gniūžtės (ateities visatos) nuolat gimsta kalno viršūnėje dėl lauko svyravimų. Kiekvienas gumulas gali nuslysti į bet kurį minimumą, pagimdydamas savo visatą su konkrečiais parametrais. Be to, visatos gali labai skirtis viena nuo kitos. Mūsų Visatos savybės yra nuostabiai pritaikytos tam, kad joje kiltų protinga gyvybė. Kitoms visatoms galbūt nepasisekė.

Dar kartą noriu pabrėžti, kad aprašytas Visatos gimimo procesas „praktiškai iš nieko“ pagrįstas griežtai moksliniais skaičiavimais. Nepaisant to, bet kuris asmuo, pirmą kartą susipažinęs su aukščiau aprašytu infliacijos mechanizmu, turi daug klausimų.

Šiandien mūsų Visatą sudaro daugybė žvaigždžių, jau nekalbant apie paslėptą masę. Ir gali atrodyti, kad visa Visatos energija ir masė yra didžiulė. Ir visiškai nesuvokiama, kaip visa tai galėjo tilpti į pradinį 10-99 cm3 tūrį. Tačiau Visatoje yra ne tik materija, bet ir gravitacinis laukas. Yra žinoma, kad pastarosios energija yra neigiama ir, kaip paaiškėjo, mūsų Visatoje gravitacinė energija tiksliai kompensuoja energiją, esančią dalelėse, planetose, žvaigždėse ir kituose masyviuose objektuose. Taigi energijos tvermės dėsnis yra puikiai įvykdytas, o bendra mūsų Visatos energija ir masė praktiškai lygi nuliui. Būtent ši aplinkybė iš dalies paaiškina, kodėl atsiradusi Visata iš karto nepavirto didžiule juodąja skyle. Jo bendra masė buvo visiškai mikroskopinė, ir iš pradžių tiesiog nebuvo ko griūti. Ir tik vėlesniuose vystymosi etapuose atsirado lokalūs materijos gumulėliai, galintys šalia savęs sukurti tokius gravitacinius laukus, kurių net šviesa negalėjo ištrūkti. Atitinkamai, dalelės, iš kurių „pagamintos“ žvaigždės, pradiniame vystymosi etape tiesiog neegzistavo. Elementariosios dalelės pradėjo gimti Visatos vystymosi laikotarpiu, kai infliacijos laukas pasiekė potencialios energijos minimumą ir prasidėjo Didysis sprogimas.

Regionas, kurį užėmė infliacijos laukas, augo greičiu, žymiai didesniu už šviesos greitį, tačiau tai visiškai neprieštarauja Einšteino reliatyvumo teorijai. Greičiau už šviesą Tik materialūs kūnai negali judėti ir į vidų šiuo atveju pajudinta įsivaizduojama, nemateriali regiono, kuriame gimė Visata, riba (superluminalinio judėjimo pavyzdys – šviesos dėmės judėjimas išilgai Mėnulio paviršiaus jį apšviečiančiam lazeriui greitai sukantis).

Be to, aplinka visiškai nesipriešino erdvės regiono, kurį dengia vis sparčiau augantis infliacijos laukas, plėtrai, nes besikuriančiam pasauliui jis atrodė neegzistuojantis. Bendroji reliatyvumo teorija teigia, kad fizinis vaizdas, kurį mato stebėtojas, priklauso nuo to, kur jis yra ir kaip jis juda. Taigi, aukščiau aprašytas paveikslėlis galioja „stebėtojui“, esančiam šioje srityje. Be to, šis stebėtojas niekada nesužinos, kas vyksta už erdvės regiono, kuriame jis yra, ribų. Kitas „stebėtojas“, žiūrintis į šią sritį iš išorės, iš viso neaptiks jokio išsiplėtimo. Geriausiu atveju jis pamatys tik nedidelę kibirkštėlę, kuri, anot jo laikrodžio, išnyks beveik akimirksniu. Net pati įmantriausia vaizduotė atsisako suvokti tokį vaizdą. Ir vis dėlto atrodo, kad tai tiesa. Bent jau taip mano šiuolaikiniai mokslininkai, pasitikėdami jau atrastais gamtos dėsniais, kurių teisingumas buvo ne kartą patikrintas.

Reikia pasakyti, kad šis infliacijos laukas tebeegzistuoja ir svyruoja net ir dabar. Bet tik mes, vidiniai stebėtojai, nesugebame to pamatyti – juk mums mažas plotas virto kolosalia Visata, kurios ribų negali pasiekti net šviesa.

Taigi, iškart pasibaigus infliacijai, hipotetinis vidinis stebėtojas pamatytų Visatą, užpildytą energija materialių dalelių ir fotonų pavidalu. Jei visa energija, kurią galėtų išmatuoti vidinis stebėtojas, paverčiama dalelių mase, gautume maždaug 10 80 kg. Atstumai tarp dalelių sparčiai didėja dėl bendro plėtimosi. Gravitacinės traukos jėgos tarp dalelių mažina jų greitį, todėl Visatos plėtimasis po infliacijos laikotarpio pabaigos palaipsniui lėtėja.

Iškart po gimimo Visata toliau augo ir vėso. Tuo pačiu metu aušinimas įvyko, be kita ko, dėl banalaus erdvės išsiplėtimo. Elektromagnetinei spinduliuotei būdingas bangos ilgis, kurį galima susieti su temperatūra – kuo ilgesnis vidutinis spinduliuotės bangos ilgis, tuo temperatūra žemesnė. Bet jei erdvė išsiplės, padidės atstumas tarp dviejų bangos „kuprotų“, taigi ir jos ilgis. Tai reiškia, kad besiplečiančioje erdvėje radiacijos temperatūra turėtų mažėti. Tai patvirtina itin žema šiuolaikinės kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės temperatūra.

Jai plečiantis, keičiasi ir mūsų pasaulį užpildančios materijos sudėtis. Kvarkai jungiasi į protonus ir neutronus, o Visata pasirodo esanti pripildyta mums jau pažįstamų elementariųjų dalelių – protonų, neutronų, elektronų, neutrinų ir fotonų. Taip pat yra antidalelių. Dalelių ir antidalelių savybės yra beveik identiškos. Atrodytų, kad iš karto po infliacijos jų skaičius turėtų būti toks pat. Bet tada visos dalelės ir antidalelės būtų tarpusavyje sunaikintos ir neliktų statybinės medžiagos galaktikoms ir mums patiems. Ir čia mums vėl pasisekė. Gamta pasirūpino, kad dalelių būtų šiek tiek daugiau nei antidalelių. Dėl šio nedidelio skirtumo mūsų pasaulis egzistuoja. O reliktinė spinduliuotė yra kaip tik dalelių ir antidalelių sunaikinimo (tai yra abipusio sunaikinimo) pasekmė. Žinoma, pradiniame etape spinduliuotės energija buvo labai didelė, tačiau dėl erdvės plėtimosi ir dėl to radiacijos atšalimo ši energija greitai sumažėjo. Dabar kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės energija yra maždaug dešimt tūkstančių kartų (104 kartus) mažesnė už energiją, esančią masyviose elementariosiose dalelėse.

Palaipsniui Visatos temperatūra nukrito iki 1010 K. Šiuo metu Visatos amžius buvo maždaug 1 minutė. Tik dabar protonai ir neutronai galėjo susijungti į deuterio, tričio ir helio branduolius. Tai įvyko dėl branduolinių reakcijų, kurias žmonės jau gerai ištyrė, sprogstančias termobranduolinės bombos ir išnaudojant branduoliniai reaktoriaižemėje. Todėl galime drąsiai prognozuoti, kiek ir kokių elementų gali atsirasti tokiame branduoliniame katile. Paaiškėjo, kad šiuo metu stebima šviesos elementų gausa puikiai sutampa su skaičiavimais. Tai reiškia, kad mums žinoma fiziniai dėsniai yra identiški visoje stebimoje Visatos dalyje ir tokie buvo jau pirmosiomis sekundėmis po mūsų pasaulio atsiradimo. Be to, apie 98% gamtoje esančio helio susidarė per pirmąsias sekundes po Didžiojo sprogimo.

Iškart po gimimo Visata išgyveno infliacinį vystymosi periodą – visi atstumai sparčiai didėjo (vidinio stebėtojo požiūriu). Tačiau energijos tankis in skirtingus taškus erdvė negali būti visiškai vienoda – visada yra tam tikrų nehomogeniškumo. Tarkime, kad tam tikroje srityje energija yra šiek tiek didesnė nei kaimyninėse. Bet kadangi visi dydžiai sparčiai auga, šios srities dydis taip pat turėtų augti. Pasibaigus infliacijos laikotarpiui, šiame išsiplėtusiame regione dalelių bus šiek tiek daugiau nei aplinkiniame plote, o temperatūra bus šiek tiek aukštesnė.

Suprasdami tokių sričių atsiradimo neišvengiamumą, infliacijos teorijos šalininkai kreipėsi į eksperimentuotojus: „reikia aptikti temperatūros svyravimus...“ – teigė jie. Ir 1992 metais šis noras išsipildė. Beveik vienu metu Rusijos palydovas Relikt-1 ir amerikiečių COBE aptiko reikiamus kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės temperatūros svyravimus. Kaip jau minėta, šiuolaikinėje Visatoje temperatūra siekia 2,7 K, o mokslininkų nustatyti temperatūros nuokrypiai nuo vidurkio siekė maždaug 0,00003 K. Nenuostabu, kad anksčiau tokius nukrypimus buvo sunku aptikti. Taigi infliacijos teorija sulaukė papildomo patvirtinimo.

Aptikus temperatūros svyravimus, atsirado dar viena jaudinanti galimybė – paaiškinti galaktikų formavimosi principą. Juk tam, kad gravitacinės jėgos suspaustų materiją, reikalingas pradinis embrionas – padidinto tankio plotas. Jei materija erdvėje pasiskirsto tolygiai, tai gravitacija, kaip ir Buridano asilas, nežino, kuria kryptimi ji turėtų veikti. Tačiau būtent tose srityse, kuriose yra energijos perteklius, kyla infliacija. Dabar gravitacinės jėgos žino, kur veikti, būtent tankesnėse srityse, susidariusiose infliacijos laikotarpiu. Gravitacijos įtakoje šie iš pradžių kiek tankesni sritys bus suspaustos, būtent iš jų ateityje susidarys žvaigždės ir galaktikos.

Dabartinis Visatos evoliucijos momentas yra itin gerai pritaikytas gyvybei ir truks daugybę milijardų metų. Žvaigždės gims ir mirs, galaktikos suksis ir susidurs, o galaktikų spiečiai skris vis toliau viena nuo kitos. Todėl žmonija turi daug laiko savęs tobulinimui. Tiesa, pati „dabar“ sąvoka tokiai didžiulei Visatai kaip mūsų yra menkai apibrėžta. Pavyzdžiui, astronomų stebimų kvazarų, kurie nuo Žemės nutolę 10–14 milijardų šviesmečių, gyvybė yra lygiai 10–14 milijardų metų nuo mūsų „dabar“. Ir kuo toliau į Visatos gelmes žvelgiame įvairių teleskopų pagalba, tuo daugiau ankstyvas laikotarpis stebime jos raidą.

Šiandien mokslininkai gali paaiškinti daugumą mūsų Visatos savybių, nuo 10–42 sekundžių iki dabarties ir net vėliau. Jie taip pat gali atsekti galaktikų formavimąsi ir su tam tikru tikrumu nuspėti Visatos ateitį. Nepaisant to, vis dar liko keletas „smulkių“ nežinomųjų. Tai, visų pirma, paslėptos masės (tamsiosios materijos) ir tamsiosios energijos esmė. Be to, yra daug modelių, paaiškinančių, kodėl mūsų Visatoje yra daug daugiau dalelių nei antidalelių, ir aš norėčiau pagaliau apsispręsti dėl teisingo modelio.

Kaip moko mokslo istorija, dažniausiai „maži netobulumai“ atveria tolesnius vystymosi kelius, kad ateities mokslininkų kartos tikrai turės ką veikti. Be to, gilesni klausimai taip pat jau yra fizikų ir matematikų darbotvarkėje. Kodėl mūsų erdvė yra trimatė? Kodėl visos konstantos gamtoje atrodo „sureguliuotos“, kad atsirastų protinga gyvybė? O kas yra gravitacija? Mokslininkai jau bando atsakyti į šiuos klausimus.

Ir, žinoma, palikime vietos staigmenoms. Reikia nepamiršti, kad tokie esminiai atradimai kaip Visatos plėtimasis, reliktinių fotonų buvimas ir vakuuminė energija buvo padaryti, galima sakyti, atsitiktinai ir jų nesitikėjo mokslo bendruomenė.

Galimi mūsų pasaulio raidos scenarijai

• 1. Pulsuojantis Visatos modelis, kuriame po plėtimosi periodo prasideda suspaudimo periodas ir viskas baigiasi Didžiuoju sprogimu
• 2. Visata su griežtai pakoreguotu vidutiniu tankiu, tiksliai lygiu kritiniam tankiui. Šiuo atveju mūsų pasaulis yra euklido, ir jo plėtimasis visą laiką lėtėja
• 3. Dėl inercijos tolygiai besiplečianti visata. Dar visai neseniai mūsų Visatos vidutinio tankio skaičiavimo duomenys buvo palankūs tokiam atviram pasaulio modeliui.
• 4. Pasaulis, besiplečiantis vis didesniu greičiu. Naujausi eksperimentiniai duomenys ir teoriniai tyrimai rodo, kad Visata vis greičiau tolsta ir nepaisant euklido mūsų pasaulio prigimties, dauguma galaktikos ateityje bus mums nepasiekiamos. Ir dėl tokios keistos pasaulio struktūros kalta ta pati tamsi energija, kuri šiandien yra susijusi su tam tikra vidinė energija vakuumas užpildo visą erdvę

Kas mūsų Visatos laukia ateityje? Vos prieš kelerius metus teoretikai turėjo tik dvi galimybes šiuo klausimu. Jei energijos tankis Visatoje yra mažas, tada ji plėsis amžinai ir palaipsniui atvės. Jei energijos tankis yra didesnis už tam tikrą kritinę vertę, tada plėtimosi pakopa bus pakeista suspaudimo pakopa. Visata susitrauks ir įkais. Tai reiškia, kad vienas pagrindinių parametrų, lemiančių Visatos vystymąsi, yra vidutinis energijos tankis. Taigi, astrofiziniai stebėjimai, atlikti iki 1998 m., parodė, kad energijos tankis buvo maždaug 30% kritinės vertės. O infliaciniai modeliai numatė, kad energijos tankis turėtų būti lygus kritiniam. Tai infliacijos teorijos apologetams nelabai trukdė. Jie atmetė savo oponentus ir pasakė, kad trūkstami 70% „kažkaip bus rasti“. Ir jie tikrai buvo rasti. Tai didelė infliacijos teorijos pergalė, nors rasta energija buvo tokia keista, kad kėlė daugiau klausimų nei atsakymų. Atrodo, kad ieškoma tamsioji energija yra pati vakuumo energija.

Žmonių, nesusijusių su fizika, mintyse vakuumas yra „kai nieko nėra“ - nesvarbu, nėra dalelių, nėra laukų. Tačiau tai nėra visiškai tiesa. Standartinis apibrėžimas vakuumas yra būsena, kurioje nėra dalelių. Kadangi energija yra būtent dalelėse, tada, kaip pagrįstai manė beveik visi, įskaitant mokslininkus, jei nėra dalelių, nėra energijos. Tai reiškia, kad vakuumo energija lygi nuliui. Visas šis gerybinis vaizdas žlugo 1998 m., kai astronominiai stebėjimai parodė, kad galaktikų nuosmukis šiek tiek nukrypsta nuo Hablo dėsnio. Šių stebėjimų sukeltas šokas tarp kosmologų truko neilgai. Labai greitai buvo pradėti skelbti straipsniai, paaiškinantys šį faktą. Paprasčiausias ir natūraliausias iš jų pasirodė kaip teigiamos vakuuminės energijos egzistavimo idėja. Juk vakuumas tiesiog reiškia dalelių nebuvimą, bet kodėl tik dalelės gali turėti energijos? Aptikta tamsioji energija erdvėje pasiskirstė stebėtinai tolygiai. Tokį homogeniškumą sunku pasiekti, nes jei ši energija būtų sukaupta kai kuriose nežinomose dalelėse, gravitacinė sąveika priverstų jas burtis į grandiozinius konglomeratus, panašius į galaktikas. Todėl vakuuminėje erdvėje slypi energija labai elegantiškai paaiškina mūsų pasaulio sandarą.

Tačiau galimi ir kiti, egzotiškesni, pasaulio tvarkos variantai. Pavyzdžiui, Kvintesencijos modelis, kurio elementus pasiūlė sovietų fizikas A.D. Dolgovas 1985 m., rodo, kad mes vis dar slystame nuo tos pačios kalvos, kuri buvo paminėta mūsų pasakojimo pradžioje. Be to, mes judame labai ilgą laiką ir šiam procesui nematyti pabaigos. Neįprastas pavadinimas, pasiskolintas iš Aristotelio, reiškia tam tikrą „naują esmę“, skirtą paaiškinti, kodėl pasaulis veikia taip, o ne kitaip.

Šiandien yra žymiai daugiau galimybių atsakyti į klausimą apie mūsų Visatos ateitį. Ir jie labai priklauso nuo to, kuri paslėptą energiją aiškinanti teorija yra teisinga. Tarkime, kad teisingas paprasčiausias paaiškinimas, kai vakuumo energija yra teigiama ir laikui bėgant nekinta. Tokiu atveju Visata niekada nesusitrauks ir mums negresia perkaitimas bei Didysis sprogimas. Tačiau visi geri dalykai turi savo kainą. Tokiu atveju, kaip rodo skaičiavimai, ateityje niekada nepasieksime visų žvaigždžių. Be to, iš Žemės matomų galaktikų skaičius sumažės, o po 10–20 milijardų metų žmonijos žinioje liks tik kelios kaimyninės galaktikos, įskaitant mūsų – Paukščių Takas, taip pat kaimyninė Andromeda. Žmonija nebegalės kiekybiškai didėti, tada turėsime susitvarkyti su jos kokybiniu komponentu. Paguodai galime pasakyti, kad keli šimtai milijardų žvaigždžių, kurios mums bus prieinamos tokioje tolimoje ateityje, taip pat yra daug.

Tačiau ar mums reikės žvaigždžių? 20 milijardų metų yra ilgas laikas. Juk vos per kelis šimtus milijonų metų gyvybė iš trilobitų išsivystė į šiuolaikinis žmogus. Taigi mūsų tolimi palikuonys gali būti išvaizda ir galimybės skirtis nuo mūsų net labiau nei mes skiriamės nuo trilobitų. Ką, šiuolaikinių mokslininkų prognozėmis, jiems žada dar tolimesnė ateitis? Aišku, kad žvaigždės vienaip ar kitaip „mirs“, bet susiformuos ir naujos. Šis procesas taip pat nėra begalinis – maždaug po 10-14 metų, pasak mokslininkų, Visatoje liks tik silpnai šviečiantys objektai – baltosios ir tamsiosios nykštukės, neutroninės žvaigždės ir juodosios skylės. Beveik visi jie taip pat mirs po 10 37 metų, išnaudoję visas energijos atsargas. Iki to laiko liks tik juodosios skylės, sugėrusios visas kitas medžiagas. Kas gali sunaikinti juodąją skylę? Bet koks mūsų bandymas tai padaryti tik padidina jo masę. Tačiau „po mėnuliu niekas nesitęsia amžinai“. Pasirodo, juodosios skylės lėtai išskiria daleles. Tai reiškia, kad jų masė palaipsniui mažėja. Visos juodosios skylės taip pat turėtų išnykti maždaug po 10 100 metų. Po to liks tik elementarios dalelės, kurių atstumas bus daug didesnis nei šiuolaikinės Visatos dydis (apie 1090 kartų) – juk Visata visą tą laiką plėtėsi! Ir, žinoma, išliks vakuuminė energija, kuri absoliučiai dominuos Visatoje. Beje, tokios erdvės savybes W. De Sitteris pirmą kartą ištyrė dar 1922 m. Taigi mūsų palikuonys turės arba pakeisti fizinius Visatos dėsnius, arba persikelti į kitas visatas. Dabar tai atrodo neįtikėtina, bet aš noriu tikėti žmonijos galia, kad ir kaip ji, žmonija, atrodytų tokioje tolimoje ateityje. Nes jis turi daug laiko.

Beje, gali būti, kad ir dabar mes patys to nežinodami kuriame naujas visatas. Kad nauja visata atsirastų labai mažame regione, būtina inicijuoti infliacijos procesą, kuris įmanomas tik esant dideliam energijos tankiui. Bet eksperimentuotojai jau seniai kūrė tokius regionus, daleles susidūrę greitintuvuose... Ir nors šios energijos dar labai toli iki infliacijos, tikimybė sukurti visatą prie greitintuvo nebėra nulinė. Deja, mes esame tie patys „nuotoliniai stebėtojai“, kuriems šios „žmogaus sukurtos“ visatos gyvavimo laikas yra per trumpas ir negalime į ją įsiskverbti ir pamatyti, kas ten vyksta...

Nors tai ne vienintelė Pasaulio atsiradimo teorija. Teologai tikėjo, kad Visatą sukūrė Dievas, Kūrėjas. Be to, skirtingos tautos buvo įvairių teorijų, pavyzdžiui, Biblijos teorija. Pasaulio sukūrimas truko šešias dienas.

Pirmąją dieną: „Pradžioje Dievas sukūrė dangų ir žemę. Žemė buvo bedugnė ir tuščia, o tamsa buvo ant bedugnės...“, tada Dievas tarė: „Tebūna šviesa!

Antrąją dieną Dievas tarė: „Tebūna skliautas tarp vandenų ir teskiria vandenį nuo vandens!

Trečią dieną Dievas tarė: „Tesurenka vanduo, esantis po dangumi, į vieną vietą ir tegul pasirodo sausuma!

Atėjo ketvirtoji diena, Dievas tarė: „Tebūna žiburiai dangaus skliaute, kad atskirtų dieną ir naktį, ir ženklus, ir metų laikus, ir dienas, ir metus; ir tebūnie žibintai dangaus skliaute, kad apšviestų Žemę „Tai reiškė Saulės, Mėnulio ir žvaigždžių pasirodymą!

Penktą dieną Dievas sukūrė roplius, gyvūnus, žuvis ir „kiekvieną plunksnuotą paukštį“, o šeštą dieną sukūrė pirmąjį žmogų.

Iš kitos šventos knygos, Korano, taip pat galite sužinoti apie šešių dienų pasaulio sukūrimą, apie tai, kaip Dievas (Allahas) sukūrė „septynias dangus“ ir „septynias žemes“, o iš pradžių dangus ir žemė buvo sujungti. paskui išsiskyrė.

Infliacinės ir teologinės teorijos yra labiausiai paplitusios Žemėje, ir visada atsiras vienos ar kitos teorijos šalininkų. Norėčiau atidžiau pažvelgti į žvaigždžių ir planetų atsiradimo ir evoliucijos temą. Išsamiau aptarkime, kas yra žvaigždės – šie šviečiantys taškai danguje – šiuolaikinės koncepcijos šviesoje.

Pirmiausia susidaro protožvaigždė. Milžiniško judančio dujų ir dulkių debesies dalelės tam tikrame erdvės regione traukia viena kitą dėl gravitacinių jėgų. Tai vyksta labai lėtai, nes debesyje esančių atomų (daugiausia vandenilio atomų) ir dulkių dalelių masėms proporcingos jėgos yra itin mažos. Tačiau pamažu dalelės artėja viena prie kitos, debesies tankis didėja, jis tampa nepermatomas, susidaręs sferinis „gumulas“ po truputį pradeda suktis, o traukos jėga taip pat didėja, nes dabar „gumbelio“ masė yra didelis. Sugaunama vis daugiau dalelių, todėl didėja medžiagos tankis. Išoriniai sluoksniai spaudžia vidinius, didėja slėgis gelmėse, taigi ir temperatūra. (Būtent taip yra su dujomis, kurios buvo išsamiai ištirtos Žemėje). Galiausiai temperatūra tampa tokia aukšta – keli milijonai laipsnių – kad šio besiformuojančio kūno šerdyje susidaro sąlygos įvykti branduolių sintezės reakcijai: vandenilis pradeda virsti heliu. Tai galima sužinoti fiksuojant neutrinų – elementariųjų dalelių, išsiskiriančių tokios reakcijos metu, srautus. Reakciją lydi galingas elektromagnetinės spinduliuotės srautas, kuris spaudžia (šviesos slėgio jėga, pirmą kartą Žemės laboratorijoje išmatavo P. Lebedevas) išorinius materijos sluoksnius, neutralizuodamas gravitacinį suspaudimą. Galiausiai susitraukimas sustoja, kai slėgis susilygina, o protožvaigždė tampa žvaigžde. Šiam savo evoliucijos etapui protožvaigždei reikia kelių milijonų metų, jei jos masė didesnė už Saulę, ir kelių šimtų milijonų metų, jei jos masė mažesnė už Saulę. Yra labai mažai žvaigždžių, kurių masė yra 10 kartų mažesnė už Saulės.

Masė yra viena iš svarbiausių žvaigždžių savybių. Įdomu pastebėti, kad dvigubos žvaigždės yra gana dažnos – susidaro arti viena kitos ir sukasi aplink bendrą centrą. Jų yra nuo 30 iki 50 procentų bendras skaičiusžvaigždės Tikėtina, kad dvejetainių elementų atsiradimas yra susijęs su pirminio debesies kampiniu momento pasiskirstymu. Jei tokia pora sudaro planetų sistemą, tai planetų judėjimas gali būti gana sudėtingas, o sąlygos jų paviršiuose labai skirsis priklausomai nuo planetos padėties orbitoje žvaigždžių atžvilgiu. Visai įmanoma, kad stacionarios orbitos, kaip ir tos, kurios gali egzistuoti pavienių žvaigždžių planetinėse sistemose (ir egzistuoja Saulės sistemoje), iš viso neegzistuoja. Įprastos pavienės žvaigždės formavimosi metu pradeda suktis aplink savo ašį.

Kita svarbi charakteristika yra žvaigždės spindulys. Yra žvaigždžių – baltųjų nykštukų, kurių spindulys neviršija Žemės spindulio, taip pat yra tokių – raudonųjų milžinų, kurių spindulys siekia Marso orbitos spindulį. Žvaigždžių cheminė sudėtis, spektroskopiniais duomenimis, vidutiniškai yra tokia: 10 000 vandenilio atomų yra 1000 helio atomų, 5 deguonies atomai, 2 azoto atomai, 1 anglies atomas ir dar mažiau kitų elementų. Dėl aukštos temperatūros atomai jonizuojasi, todėl žvaigždės medžiaga daugiausia yra vandenilio-helio plazma – apskritai elektriškai neutralus jonų ir elektronų mišinys. Priklausomai nuo pradinio debesies masės ir cheminės sudėties, susidaranti žvaigždė patenka į vieną ar kitą Hertzsprung-Russell diagramos vadinamosios pagrindinės sekos atkarpą. Pastaroji yra koordinačių plokštuma, kurios vertikalioje ašyje yra žvaigždės šviesumas (t. y. jos skleidžiamos energijos kiekis per laiko vienetą), o horizontalioje – jos spektrinė klasė (apibūdinanti žvaigždės spalvą). , o tai savo ruožtu priklauso nuo jo paviršiaus temperatūros). Be to, „mėlynos“ žvaigždės yra karštesnės nei „raudonosios“, o mūsų „geltonosios“ Saulės paviršiaus temperatūra yra apie 6000 laipsnių) (2 pav.). Tradiciškai spektrinės klasės nuo karštos iki šaltos žymimos raidėmis O, B, A, F, G, K, M, kiekviena klasė suskirstyta į dešimt poklasių. Taigi mūsų Saulės spektrinė klasė yra G2. Diagrama rodo, kad dauguma žvaigždžių išsidėsčiusios išilgai lygios kreivės, einančios iš viršutinės kairės į apatinę dešinę. Tai yra pagrindinė seka. Mūsų Saulė taip pat yra ant jo. Kai vandenilis "išdega" žvaigždės centre, jo masė šiek tiek pasikeičia ir žvaigždė juda šiek tiek į dešinę išilgai pagrindinės sekos. Žvaigždės, kurių masė yra panaši į Saulę, pagrindinėje sekoje buvo 10–15 milijardų metų (mūsų Saulė joje buvo apie 4,5 milijardo metų). Pamažu žvaigždės centre išsiskiria vis mažiau energijos, krenta slėgis, šerdis susitraukia, temperatūra joje kyla. Branduolinės reakcijos dabar vyksta tik plonu sluoksniu ties šerdies riba žvaigždės viduje. Dėl to visa žvaigždė pradeda „brinkti“, o jos šviesumas didėja. Žvaigždė palieka pagrindinę seką ir pereina į viršutinį dešinįjį Hertzsprung-Russell diagramos kampą, virsdama vadinamuoju „raudonuoju milžinu“. Susitraukiančio (dabar helio) raudonojo milžino šerdies temperatūrai pasiekus 100-150 mln. laipsnių, prasideda nauja branduolių sintezės reakcija – helio pavertimas anglimi. Kai ši reakcija išsenka, apvalkalas išsilieja - nemaža žvaigždės masės dalis virsta planetiniu ūku. Karšti vidiniai žvaigždės sluoksniai pasirodo „išorėje“, o jų spinduliuotė „išpučia“ atskirtą apvalkalą. Po kelių dešimčių tūkstančių metų apvalkalas išsisklaido, palikdamas mažą, labai karštą, tankią žvaigždę. Lėtai vėsdamas, jis pereina į apatinį kairįjį diagramos kampą ir virsta „balta nykštuke“. Atrodo, kad baltosios nykštukės yra paskutinis daugelio žvaigždžių normalios evoliucijos etapas.

Tačiau yra ir anomalijų. Kai kurios žvaigždės karts nuo karto užsidega, virsdamos naujomis žvaigždėmis. Tuo pačiu metu kiekvieną kartą jie praranda apie šimtąją procento savo masės. Iš gero žinomos žvaigždės galima paminėti 1975 metų rugpjūtį įsiliepsnavusią novą Cygnus žvaigždyne, kuri danguje išbuvo keletą metų. Tačiau kartais įvyksta ir supernovų sprogimai – katastrofiški įvykiai, lemiantys visišką žvaigždės sunaikinimą, kurių metu per trumpą laiką išskiriama daugiau energijos nei iš milijardų žvaigždžių galaktikoje, kuriai priklauso supernova. Toks įvykis kinų kronikose užfiksuotas 1054 m.: danguje pasirodė tokia ryški žvaigždė, kad ją buvo galima pamatyti net dieną. Šio įvykio rezultatas dabar mums žinomas kaip Krabo ūkas (3 pav.), kurio „lėtą“ plitimą danguje stebėjome per pastaruosius 300 metų. Jo dujų plėtimosi greitis dėl sprogimo yra apie 1500 m/s, tačiau jis yra labai toli. Lyginant plėtimosi greitį su matomas dydis Krabo ūkas, galime paskaičiuoti laiką, kada tai buvo taškinis objektas ir rasti savo vietą danguje – šis laikas ir vieta atitinka kronikose minimos žvaigždės atsiradimo laiką ir vietą.

Jei žvaigždės masė, likusi po to, kai „raudonasis milžinas“ nusimetė savo apvalkalą, viršija saulės masę 1,2–2,5 karto, tada, kaip rodo skaičiavimai, stabili „baltoji nykštukė“ negali susidaryti. Žvaigždė pradeda trauktis, o jos spindulys pasiekia nereikšmingą 10 km dydį, o tokios žvaigždės medžiagos tankis viršija atomo branduolio tankį. Daroma prielaida, kad tokia žvaigždė susideda iš tankiai susikaupusių neutronų, todėl ji vadinama neutronine žvaigžde. Pagal šį teorinį modelį neutroninė žvaigždė turi stiprų magnetinį lauką, o pati sukasi milžinišku greičiu – kelias dešimtis ar šimtus apsisukimų per sekundę. Ir tik 1967 metais atrasti pulsarai (būtent Krabo ūke) – taškiniai itin stabilaus impulsinio radijo spinduliavimo šaltiniai – turi lygiai tokias pačias savybes, kokių reikėtų tikėtis iš neutroninių žvaigždžių. Stebėtas reiškinys patvirtino koncepciją.

Jei likusi masė dar didesnė, tai gravitacinis suspaudimas nekontroliuojamai suspaudžia materiją toliau. Įsigalioja viena iš bendrosios reliatyvumo teorijos prognozių, pagal kurią materija bus suspausta į tašką. Šis reiškinys vadinamas gravitaciniu kolapsu, o jo rezultatas vadinamas „juodąja skyle“. Toks pavadinimas atsirado dėl to, kad tokio objekto gravitacinė masė yra tokia didelė, traukos jėgos tokios reikšmingos, kad ne tik bet koks materialus kūnas gali palikti juodosios skylės apylinkes, bet net šviesa – elektromagnetinis signalas atsispindėti ir neiti „į lauką“ Taigi tiesiogiai stebėti juodąją skylę galima tik spėlioti iš netiesioginių padarinių. Judėdami erdvėje link juodosios skylės (apie kurią dar nieko nežinome), galime pastebėti, kad tiesiai priešais esančių žvaigždynų modelis pradeda keistis. Taip yra dėl to, kad šviesa, sklindanti iš žvaigždžių ir sklindanti šalia juodosios skylės, yra nukreipta jos gravitacijos. Kai priartėsite prie skylės, atsiras tuščia sritis, apsupta šviečiančių žvaigždžių taškų, įskaitant kai kuriuos anksčiau nepastebėtus. Kai kurių žvaigždžių šviesa, eidama pro skylę, gali ją apsisukti ir tada patekti į stebėtojo priėmimo įrenginius. Taigi viena žvaigždė gali sukurti kelis vaizdus skirtingose ​​vietose. Visa tai, be abejo, prieštarauja tiek mūsų gyvenimo patirčiai, tiek klasikinėms idėjoms, pagal kurias šviesa keliauja tiesia linija. Tačiau nemažai netiesioginių astronominių stebėjimų pasisako už juodųjų skylių egzistavimą, o šviesos nukreipimas veikiamas gravitacinės traukos fiksuojamas jau tada, kai spindulys praeina pro tokį „normalų“ objektą kaip Saulė.

Dabar galime pereiti prie planetų kilmės temos.

Planetų judėjimas Saulės sistemoje yra tvarkingas: jos sukasi aplink Saulę ta pačia kryptimi ir beveik toje pačioje plokštumoje. Atstumai nuo vienos planetos iki kitos didėja natūraliai. Planetų orbitos yra arti apskritimų, todėl jos gali suktis aplink Saulę milijardus metų, nesusidurdamos viena su kita.

Jeigu planetų judėjimas paklūsta tai pačiai tvarkai, tai ir jų formavimosi procesas turi būti toks pat. Tai buvo parodyta XVIII a. Immanuelis Kantas ir Pierre'as Laplasas. Jie padarė išvadą, kad vietoj planetų aplink Saulę iš pradžių sukasi dujų ir dulkių ūkas.

Bet iš kur atsirado šis ūkas? O kaip dujos ir dulkės virto dideliais planetų kūnais? Šie klausimai liko neišspręsti XIX amžiaus ir XX amžiaus pradžios kosmogonijoje. Planetų kampinio impulso problema taip pat buvo kliūtis. Visų sistemos planetų masė yra 750 kartų mažesnė už Saulės masę. Tuo pačiu metu Saulė sudaro tik 2% viso kampinio momento, o likusieji 98% yra planetų sukimosi orbitoje.

Mokslas į šias problemas įdėmiai pažvelgė tik XX amžiaus antroje pusėje. Beveik iki 80-ųjų pabaigos. ankstyvoji mūsų planetų sistemos istorija turėjo būti „atkurta“ tik remiantis duomenimis apie pačią ją. Ir tik iki 90-ųjų. stebėti tapo prieinami anksčiau nematomi objektai – dujų ir dulkių diskai, besisukantys apie kai kurias jaunas žvaigždes, panašias į Saulę.

Dujų ir dulkių ūkas, kuriame kilo planetos, jų palydovai ir maži kietieji kūnai – meteoritai, asteroidai ir kometos – vadinamas protoplanetiniu (arba preplanetiniu) debesiu. Planetos sukasi aplink Saulę beveik toje pačioje plokštumoje, o tai reiškia, kad pats dujų ir dulkių debesis buvo suplotos, lęšio formos, todėl jis dar vadinamas disku. Mokslininkai mano, kad ir Saulė, ir diskas susidarė iš tos pačios besisukančios tarpžvaigždinių dujų masės – protosaulio ūko.

Pradinė protosolinio ūko fazė yra astrofizikos ir žvaigždžių kosmogonijos tyrimų objektas. Jos evoliucijos, dėl kurios atsirado planetų, tyrimas yra pagrindinė planetinės kosmogonijos užduotis.

Saulės amžius yra kiek mažiau nei 5 milijardai metų. Seniausių meteoritų amžius beveik toks pat: 4,5–4,6 milijardo metų. Lygiai taip pat senos yra ir anksti sukietėjusios mėnulio plutos dalys. Todėl visuotinai priimta, kad Žemė ir kitos planetos susiformavo prieš 4,6 mlrd. Saulė priklauso vadinamosios antrosios kartos Galaktikos žvaigždėms. Seniausios jos žvaigždės yra gerokai (8-10 milijardų metų) senesnės už Saulės sistemą. Galaktikoje taip pat yra jaunų žvaigždžių, kurioms tik 100 tūkstančių – 100 milijonų metų (žvaigždei tai labai jaunas amžius). Daugelis jų yra panašūs į Saulę, ir iš jų galime spręsti apie pradinę mūsų sistemos būklę. Stebėję kelias dešimtis panašių objektų mokslininkai padarė tokias išvadas.

Priešplanetinio Saulės sistemos debesies dydis turėjo viršyti paskutinės planetos Plutono orbitos spindulį. Matyt, jaunos Saulės ir aplinkinio dujų-dulkių debesies disko cheminė sudėtis buvo tokia pati. Bendras vandenilio ir helio kiekis jame siekė 98%. Visų kitų, sunkesnių elementų dalis sudarė tik 2 %; tarp jų vyravo lakieji junginiai, įskaitant anglį, azotą ir deguonį: metanas, amoniakas, vanduo, anglies dioksidas. Kiti metodai ir kitose žinių šakose.

Skaičiavimai rodo, kad Plutono orbitoje, t.y. diskas, kurio spindulys 40 a. Tai yra, bendra visų planetų masė kartu su iki šiol prarastomis lakiosiomis medžiagomis turėjo būti 3–5% Saulės masės. Šis debesies modelis vadinamas vidutiniškai mažos masės debesiu ir tai patvirtina aplinkinių diskų stebėjimai.

Jei debesies masė būtų panaši į centrinio kūno masę, tuomet turėtų susiformuoti Saulės kompanionė (arba reikia rasti paaiškinimą, kodėl iš Saulės sistemos išsviedžiamas didžiulis medžiagos perteklius).

Mažiausiai ištirtas yra ankstyviausias etapas – protosoliarinio ūko atskyrimas nuo milžiniško pirminio molekulinio debesies, priklausančio Galaktikai. 40-aisiais Akademikas Otto Yulievich Schmidt iškėlė dabar visuotinai priimtą hipotezę apie Žemės ir kitų planetų susidarymą iš šaltų, kietų ikiplanetinių kūnų – planetezimalių. Anksčiau plačiai paplitęs požiūris, kad planetos yra mažos kažkada įkaitusių milžiniškų saulės sudėties dujų gumulėlių, netekusių lakiųjų medžiagų, likučiai, susidūrė su Žemės mokslais.

Žemė, kaip rodo tyrimai, niekada nepraėjo per ugningą skystį, t.y. visiškai išlydyta būsena. Žingsnis po žingsnio tyrinėdami ikiplanetinio disko evoliuciją, mokslininkai išsiaiškino pagrindinių Saulę supančio dujų ir dulkių disko vystymosi į planetų sistemą etapų seką.

Pradinis debesies dydis viršijo dabartinį planetų sistemos dydį, o jo sudėtis atitiko pastebėtą tarpžvaigždiniuose ūkuose: 99% dujų ir 1% dulkių dalelių, kurių dydis svyravo nuo mikrometro dalių iki šimtų mikrometrų. Griūties metu, t.y. krintančios dujos su dulkėmis centrinė šerdis(būsima Saulė), medžiaga tapo labai karšta, o tarpžvaigždinės dulkės galėjo iš dalies arba visiškai išgaruoti. Taigi pirmajame etape debesis beveik visiškai susidėjo iš dujų, kurios buvo gerai sumaišytos dėl didelės turbulencijos – daugiakrypčio, chaotiško dalelių judėjimo.

Kai diskas susidaro, turbulencija sumažėja. Tai užtrunka šiek tiek laiko – apie 1000 metų. Tokiu atveju dujos atvėsta ir jose vėl susidaro kietos dulkių dalelės. Tai pirmasis disko evoliucijos etapas.

Vėstantis priešplanetinis debesis pasižymi labai žemu slėgiu – mažiau nei dešimt tūkstančių atmosferos. Esant tokiam slėgiui, medžiaga kondensuojasi iš dujų tiesiai į kietąsias daleles, aplenkdama skystąją fazę. Pirmiausia kondensuojasi ugniai atspariausi kalcio, magnio, aliuminio ir titano junginiai, tada magnio silikatai, geležis ir nikelis. Po to dujinėje aplinkoje lieka tik siera, laisvasis deguonis, azotas, vandenilis, visos inertinės dujos ir kai kurie lakieji elementai.

Kondensacijos proceso metu suaktyvėja vandens garai, oksiduoja geležį ir sudaro hidrarizuotus junginius. Pagrindiniai kosminiai elementai – vandenilis ir helis – išlieka dujinėje formoje. Jų kondensacijai prireiktų temperatūros, artimos absoliučiam nuliui, o tai jokiu būdu nebūtų pasiekiama debesyje.

Preplanetiniame diske esančių dulkių grūdelių cheminę sudėtį lėmė temperatūra, kuri nukrito didėjant atstumui nuo Saulės. Deja, labai sunku apskaičiuoti temperatūros pokyčius ikiplanetiniame debesyje. Iš antžeminių planetų cheminės sudėties matyti, kad jas daugiausia sudaro medžiagos, kondensuotos aukšta temperatūra. Netoliese esančioje asteroido juostos dalyje dominuoja akmenuoti kūnai. Tolstant nuo Saulės asteroidų juostoje, daugėja kūnų, kuriuose yra vandeniu praturtintų mineralų ir kai kurių lakiųjų medžiagų. Jie buvo aptikti meteorituose, kurie yra asteroidų fragmentai. Atrodo, kad tarp mažųjų planetų ledinių kūnų nėra arba jų yra labai mažai. Vadinasi, vandens ledo kondensacijos riba turėjo būti peržengta už jų, ne arčiau nei išorinis asteroido juostos kraštas – daugiau nei tris kartus toliau nuo Saulės nei Žemė.

Tuo pačiu metu didžiausi Jupiterio palydovai – Ganimedas ir Kalisto – yra pusiau pagaminti iš vandens. Jie yra daug didesniu atstumu nuo Saulės nei asteroidų juosta. Tai reiškia, kad vandens ledas kondensavosi visoje Jupiterio formavimosi zonoje. Pradedant nuo Jupiterio orbitos ir toliau, priešplanetiniame debesyje turėjo vyrauti ledo grūdeliai, susimaišę su ugniai atsparesnėmis medžiagomis. Išorinių planetų srityje dar žemesnėje temperatūroje dulkių dalelėse buvo metano ledo, amoniako, kieto anglies dioksido ir kitų sušalusių lakiųjų junginių. Šiuo metu panašios sudėties kometų branduoliai, skriejantys į Žemės apylinkes iš tolimų Saulės sistemos pakraščių.

Pirmieji kondensatai – dulkių dalelės, ledo gabalėliai – iškart po jų atsiradimo dujomis pradėjo judėti link centrinės debesies plokštumos. Kuo didesnės dalelės, tuo greičiau jos nusėda, nes judėjimo metu didesnės dalelės (priešingai nei mažos) susiduria su mažesniu dujų pasipriešinimu jų masės vienetui.

Antrajame etape centrinėje debesies plokštumoje buvo baigtas plono dulkių sluoksnio – dulkių subdisko – formavimas. Debesų stratifikaciją lydėjo dalelių dydžio padidėjimas iki kelių centimetrų. Susidūrusios viena su kita, dalelės sulipo, o jų judėjimo link centrinės plokštumos greitis didėjo ir augimas taip pat paspartėjo.

Tam tikru momentu dulkių tankis antriniame diske priartėjo prie kritinės vertės, dešimtis kartų viršydamas dujų tankį. Pasiekus kritinį tankį, dulkių sluoksnis tampa nestabilus gravitacijos atžvilgiu. Netgi netyčia joje atsiradę labai silpni sutankinimai neišsisklaido, o, priešingai, laikui bėgant sutirštėja. Iš pradžių jame galėjo susidaryti žiedų sistema, kuri, tankėjant, taip pat prarado stabilumą ir trečiajame disko raidos etape subyrėjo į daugybę atskirų mažų gumulėlių. Dėl sukimosi, paveldėto iš besisukančio disko, šie gumulėliai negali iš karto susispausti iki kietųjų medžiagų tankio. Tačiau, susidūrę vienas su kitu, jie susijungia ir tampa vis tankesni. Ketvirtajame etape susidaro maždaug kilometro dydžio preplanetinių kūnų spiečius; pradinis jų skaičius siekia daugybę milijonų.

Aprašytas kūno formavimo kelias yra įmanomas, jei dulkių diskas yra labai plokščias: jo storis turėtų būti daug kartų mažesnis už jo skersmenį. Tokie objektai vis dar egzistuoja ir šiandien, pavyzdžiui, Saturno žiedai.

Kitas preplanetinių kūnų susidarymo būdas, be gravitacinio kondensacijos, yra tiesioginis jų augimas mažų dalelių susidūrimo metu. Jie gali sulipti tik esant mažam smūgio greičiui, kai kontaktinis paviršius yra pakankamai atlaisvintas arba esant padidintai sukibimo jėgai.

Tokie organai, nesvarbu, kuriuo iš dviejų būdų jie atsirado, tarnavo statybinė medžiaga planetoms, palydovams ir meteoroidams formuotis.

Mokslininkai teigia, kad ikiplanetiniai kūnai, susidarę debesies periferijoje esant labai žemai temperatūrai, vis dar yra išlikę kometų debesyje, kur juos išmetė milžiniškų planetų gravitacijos sutrikimai.

Preplanetinių kūnų susidarymas dujų ir dulkių debesyje truko dešimtis tūkstančių metų – kosmogoninėje laiko skalėje itin trumpas laikotarpis. Tolesnis kūnų susijungimas į planetas – planetų kaupimasis – yra daug ilgesnis procesas, trunkantis šimtus milijonų metų. Detaliau jį atkurti labai sunku: vėlesnis geologinis etapas, trukęs daugiau nei 4 milijardus metų, dabar ištrynė pradinės planetų būklės ypatybes.

Preplanetinis spiečius buvo sudėtinga sistema daug planetezinių kūnų. Jie turėjo nelygias mases ir persikėlė kartu skirtingu greičiu. Be orbitos greičio, būdingo visiems kūnams tam tikru atstumu nuo Saulės, šie kūnai turėjo papildomų individualių greičių su atsitiktinai paskirstytomis kryptimis. Preplanetiniame debesyje daugiausia dalelių visada buvo mažos dalelės ir kūnai. Mažesnė dalis buvo vidutinio dydžio kūnai. Didelių kūnų, panašių į Mėnulį ar Marsą, buvo labai mažai.

Debesų evoliucija lėmė tai, kad keliuose dideliuose kūnuose buvo sutelkta didžioji dalis visos planetos medžiagos. Tokia hierarchija išliko iki šių dienų: bendra planetų masė yra daug didesnė už bendrą visų mažų kūnų – palydovų, asteroidų, kometų ir dulkių dalelių – masę.

Dideli kūnai dėl savo gravitacinės įtakos palaipsniui didina chaotiškus planetezimalių greičius. Kiekvienas dviejų kūnų artėjimas keičia jų judėjimo aplink saulės orbitą pobūdį. Paprastai orbitos tampa pailgesnės ir labiau linkusios į centrinę plokštumą. Taigi, šio etapo metu sistema iš labai plokščio disko „pasvyruoja“ į storesnį. Šiuo atveju kūnai įgyja didesnį chaotišką greitį, kuo mažesnė jų masė, ir atvirkščiai.

Kūnai auga labai netolygiai. Didžiausias iš jų bet kurioje žiedo zonoje, kur kitų kūnų orbitos susikerta su jo orbita, gauna privilegijuotą padėtį ir ateityje gali tapti planetos užuomazga.

Poveikių vaidmenį galima paaiškinti šiuolaikinės asteroidų juostos pavyzdžiu, kur skirtingų kūnų smūgių pasekmės yra skirtingos. Šiuo metu chaotiškas asteroidų greitis yra maždaug 5 km/s; tokiu pat greičiu jie susiduria su mažais kūnais. Smūgio energija kūnui krentant ant asteroido paviršiaus paprastai būna tokia didelė, kad sunaikinamas ne tik pats nukritęs kūnas, bet ir dalis asteroido. Susidaro smūginis krateris, iš kurio išmetamos dujos išskrenda šimtų metrų per sekundę greičiu. Išsklaidyta medžiaga nukrenta atgal į asteroido paviršių tik tuo atveju, jei ji turi pakankamai gravitacijos.

Visi asteroidai šiuolaikinėje juostoje praranda masę susidūrimų metu. Tik keli didžiausi (kurių spindulys didesnis nei 200 km) geriausiu atveju gali išlaikyti savo masę. Lygiai taip pat planetezimalių susidūrimai paskatino tik didžiausių iš jų augimą.

Vidinę Saulės sistemos dalį sudaro sausumos planetos – Merkurijus, Venera, Žemė ir Marsas. Šių planetų sudėtis rodo, kad dėl uolinių dalelių ir kūnų, kuriuose yra įvairaus geležies ir kitų metalų, jų augimas įvyko nesant lengvųjų dujų.

Pagrindinė kūnų augimo susidūrimo metu sąlyga yra mažas jų santykinis greitis pradiniame etape. Kad kūnai pasiektų kilometrų dydį, chaotiškas greitis neturėtų viršyti 1 m/s. Tai įmanoma tik tuo atveju, jei nėra stiprios išorės įtakos. Sausumos planetų augimo zonoje išorinis poveikis buvo silpnas tik Marso zonoje buvo Jupiterio įtaka, kuri sulėtino jo augimą ir sumažino masę. Priešingai, asteroidų juostoje aiškiai matoma nerimą kelianti kaimyninės milžiniškos planetos Jupiterio įtaka. Planetezimalių susijungimo į planetas ir jų augimo etapas truko daugiau nei 100 milijonų metų.

Dujų išsisklaidymo (išsklaidymo) iš zonos laikotarpis antžeminės planetos truko ne ilgiau kaip 10 milijonų metų. Dujas daugiausia nupūtė saulės vėjas, t.y. įkrautų dalelių (protonų ir elektronų) srautai, išsiskiriantys iš Saulės paviršiaus šimtų kilometrų per sekundę greičiu.

Saulės vėjas išvalė dujas ne tik iš antžeminių planetų regiono, bet ir tolimesnių planetų sistemos erdvių. Tačiau milžiniškos planetos Jupiteris ir Saturnas jau sugėrė didžiulį kiekį medžiagos – didžiąją visos planetų sistemos masės daugumą.

Kaip susiformavo milžiniškos planetos? Jų embrionai gali atsirasti dviem būdais: dėl gravitacinio priešplanetinio disko dujų masių nestabilumo arba dėl didėjančio dujų atmosferos gaudymo didžiuliame planetezimalų šerdyje.

Pirmuoju atveju priešplanetinio debesies masė turėjo būti reikšminga Saulės masės dalis, o milžiniškų planetų sudėtis turėjo sutapti su saulės sudėtimi. Nei vienas, nei kitas neatitinka faktų. Tyrimas pastaraisiais metais parodė, kad Jupiterio ir Saturno branduoliuose yra elementų, sunkesnių nei vandenilis ir helis, kurie sudaro mažiausiai 5–6% planetos masės. Tai žymiai daugiau, nei būtų galima tikėtis saulės kiekis cheminiai elementai. Tai reiškia, kad antrasis kelias yra labiau tikėtinas: pirma, kaip ir antžeminės planetos, iš uolėtų ir ledinių planetezimalų susidaro masyvi embriono šerdis, o vėliau susidaro vandenilio-helio apvalkalas.

Medžiagos pridėjimo procesas vadinamas akrecija. Pradedant nuo vienos ar dviejų Žemės masių, kūnas gali ne tik išlaikyti dujinę atmosferą paviršiuje, bet ir greitėjančiu tempu užfiksuoti naujas dujų dalis, jei jo judėjimo kelyje yra dujinė terpė. Akrecija sustoja tik visiškai pasibaigus dujoms. Šio proceso trukmė yra daug trumpesnė nei embriono branduolio formavimosi stadija. Mokslininkų skaičiavimais, Jupiterio branduolio augimas truko dešimtis, o Saturno – šimtus milijonų metų.

Nors į dujas panardinta šerdis yra maža, ji prideda tik nedidelę atmosferą, kuri yra pusiausvyroje. Tačiau esant tam tikrai kritinei masei (2–3 Žemės masės), dujos pradeda kristi ant kūno vis didesniu greičiu, smarkiai padidindamos jo masę. Greito akrecijos etape, vos per kelis šimtus metų, Jupiteris išaugo iki masės, viršijančios 50 Žemės masių, sugerdamas dujas iš savo gravitacinio poveikio sferos. Tada akrecijos greitis sumažėjo, nes dujos galėjo pasiekti planetą tik lėtai difuzijos būdu iš platesnės disko zonos.

Tuo pačiu metu Jupiteris ir toliau augo kietų planetezimalų sąskaita, o tuos, kurių jis nesugėrė, gravitacija galėjo išmesti į vidų, į asteroidų zoną ir Marso zoną, arba toliau nuo Saulės sistemos. Jupiteris pranešė kietosios medžiagos greitis yra didesnis nei išleidimo greitis: norint palikti Saulės sistemą iš Jupiterio orbitos, pakanka vos 18 km/s greičio, o iš Jupiterio kelių spindulių atstumu skrendantis kūnas įsibėgėja iki dešimčių. kilometrų per sekundę.

Panašiai susiformavo ir Saturnas. Tačiau jo šerdis taip greitai neišaugo ir kritinę masę pasiekė vėliau. Iki to laiko dėl saulės vėjo veikimo dujų buvo likę mažiau nei Jupiterio zonoje jo didėjimo pradžioje. Štai kodėl, palyginti su Jupiteriu, Saturne yra kelis kartus daugiau kondensuojamų medžiagų ir jis dar labiau skiriasi nuo Saulės.

Uranas ir Neptūnas augo dar lėčiau, o dujos iš išorinės zonos sklaidėsi greičiau. Kai šios planetos pasiekė kritinę masę, jų zonose beveik neliko dujų. Todėl vandenilis ir helis sudaro tik apie 10% Urano masės, o Neptūne jų yra dar mažiau. Pagrindiniai šių telkinių komponentai yra vanduo, metanas ir amoniakas, taip pat sunkiųjų elementų oksidai; dujos patenka į planetų atmosferą.

Dviejų etapų milžiniškų planetų susidarymo schema (branduolių susidarymas iš kondensuotos medžiagos ir dujų kaupimasis ant šių branduolių) patvirtinta faktais. Pirma, paaiškėjo, kad šiuolaikinės Jupiterio ir Saturno branduolių masės, taip pat Urano ir Neptūno masės be jų atmosferų, turi artimas vertes: 14-20 Žemės masių, o dujų - vandenilio ir helio - masės. jose natūraliai mažėja didėjant atstumui nuo Saulės. Antra, yra tokių „daiktinių įrodymų“ pradžios istorija milžiniškos planetos, pavyzdžiui, jų palydovai ir žiedai. Dujų kaupimąsi planetose lydi dujų ir dulkių diskų susidarymas aplink jas, kuriuose susidaro palydovai.

Spartaus akrecijos etape išsiskyrė didžiulis energijos kiekis, o viršutiniai planetų sluoksniai labai įkaisdavo. Maksimali Jupiterio ir Saturno paviršiaus temperatūra, matyt, buvo keli tūkstančiai laipsnių – beveik kaip žvaigždžių. Jupiterio diske, kuriame susiformavo jo palydovai, artimais atstumais nuo planetos temperatūra buvo aukščiau vandens garų kondensacijos taško, o toliau – žemesnė. Iš tiesų, artimiausi Jupiterio palydovai, įskaitant Io ir Europą, susideda iš uolėtų medžiagų, o tolimesni - Ganimedas ir Kalisto - yra pusė vandens ledo. Temperatūra Saturno diske buvo žemesnė, todėl ten visais atstumais kondensavosi ledas (Saturno žiedų dalelės ir visi artimi jo palydovai yra lediniai).

Nuorodos

• 1. Žurnalas “Aplink pasaulį”, 2004 m. vasario mėn., p. 56-65
• 2. Zingel F.Yu. Astronomija: visi pokyčiai, 1988 m
• 3. Levitanas E.P. Astronomija. Nušvitimas, 1994 / Levitan E.P. Jūsų Visata. Apšvietos 1995 m
• 4. Černinas A.D. Žvaigždės ir fizika. M.: Nauka, 1994 m.
• 5. Shklovsky I.S. Žvaigždės: jų gimimas, gyvenimas, mirtis. M., 1984 m

Vienas iš pagrindinių klausimų, nepaliekantis žmogaus sąmonės, visada buvo ir yra klausimas: „kaip atsirado Visata? Žinoma, aiškaus atsakymo į šį klausimą nėra ir vargu ar jį greitai pavyks gauti, tačiau mokslas dirba šia kryptimi ir formuoja tam tikrą teorinį mūsų Visatos atsiradimo modelį. Visų pirma, turėtume apsvarstyti pagrindines Visatos savybes, kurios turėtų būti aprašytos kosmologinio modelio rėmuose.

***Modelis turi atsižvelgti į stebimus atstumus tarp objektų, taip pat į jų judėjimo greitį ir kryptį. Tokie skaičiavimai paremti Hablo dėsniu: cz = H0D, kur z – objekto raudonasis poslinkis, D – atstumas iki šio objekto, c – šviesos greitis.
*** Modelyje nurodytas Visatos amžius turi viršyti seniausių pasaulio objektų amžių.
***Modelis turi atsižvelgti į pradinę elementų gausą.
***Modelis turi atsižvelgti į stebimą didelio masto Visatos struktūrą.
***Modelis turi atsižvelgti į stebimą relikto foną.

Trumpa istorija Visata. Singuliarumas, kaip įsivaizduoja menininkas (nuotrauka)

Trumpai panagrinėkime visuotinai priimtą Visatos atsiradimo ir ankstyvosios evoliucijos teoriją, kuriai pritaria dauguma mokslininkų. Šiandien Didžiojo sprogimo teorija reiškia karšto Visatos modelio ir Didžiojo sprogimo derinį. Ir nors šios sąvokos iš pradžių egzistavo nepriklausomai viena nuo kitos, dėl jų suvienijimo buvo galima paaiškinti pirminę Visatos cheminę sudėtį, taip pat kosminės mikrobangų foninės spinduliuotės buvimą.

Remiantis šia teorija, Visata atsirado maždaug prieš 13,77 milijardo metų iš kažkokio tankiai įkaitinto objekto – išskirtinės būsenos, kurią sunku apibūdinti šiuolaikinės fizikos rėmuose. Kosmologinio singuliarumo problema, be kita ko, yra ta, kad jį aprašant dauguma fizinių dydžių, tokių kaip tankis ir temperatūra, yra linkę į begalybę. Tuo pačiu metu žinoma, kad esant begaliniam tankiui, entropija (chaoso matas) turėtų būti linkusi į nulį, o tai jokiu būdu nesuderinama su begaline temperatūra.

Visatos evoliucija

***Pirmosios 10–43 sekundės po Didžiojo sprogimo vadinamos kvantinio chaoso stadija. Visatos prigimtis šiame egzistavimo etape negali būti aprašyta mums žinomos fizikos rėmuose. Nuolatinis vieningas erdvėlaikis suyra į kvantus.

***Planko momentas yra kvantinio chaoso pabaigos momentas, kuris patenka į 10 per -43 sekundes. Šiuo metu Visatos parametrai buvo lygūs Plancko reikšmėms, pavyzdžiui, Planko temperatūrai (apie 1032 K). Planko eros metu visos keturios pagrindinės sąveikos (silpna, stipri, elektromagnetinė ir gravitacinė) buvo sujungtos į vieną sąveiką. Neįmanoma Plancko momento laikyti tam tikru ilgu periodu, nes šiuolaikinė fizika neveikia, kai parametrai yra mažesni už Planko momentą.

***Infliacijos stadija. Kitas Visatos istorijos etapas buvo infliacijos etapas. Pirmuoju infliacijos momentu gravitacinė sąveika buvo atskirta nuo vienintelio supersimetrinio lauko (anksčiau apėmė fundamentalių sąveikų laukus). Šiuo laikotarpiu materija turi neigiamą slėgį, dėl kurio eksponentinis Visatos kinetinės energijos padidėjimas. Paprasčiau tariant, per šį laikotarpį Visata pradėjo labai greitai išsipūsti, o į pabaigą fizinių laukų energija virsta įprastų dalelių energija. Pasibaigus šiam etapui, medžiagos ir spinduliuotės temperatūra žymiai padidėja. Kartu su infliacijos etapo pabaiga atsiranda ir stipri sąveika. Taip pat šiuo metu atsiranda Visatos barioninė asimetrija.
[Visatos barioninė asimetrija yra stebimas reiškinys, kai Visatoje medžiaga vyrauja prieš antimateriją]

***Radiacijos dominavimo stadija. Kitas Visatos vystymosi etapas, apimantis kelis etapus. Šiame etape Visatos temperatūra pradeda mažėti, susidaro kvarkai, vėliau hadronai ir leptonai. Nukleosintezės eroje susidaro pradiniai cheminiai elementai ir sintetinamas helis. Tačiau radiacija vis dar dominuoja materijoje.

*** Substancijos dominavimo era. Po 10 000 metų medžiagos energija palaipsniui viršija spinduliuotės energiją ir įvyksta jų atsiskyrimas. Medžiaga pradeda dominuoti spinduliuote ir atsiranda reliktinis fonas. Taip pat medžiagos atskyrimas nuo spinduliuotės žymiai padidino pradinius medžiagos pasiskirstymo nehomogeniškumus, dėl kurių pradėjo formuotis galaktikos ir supergalaktikos. Visatos dėsniai atėjo į tokią formą, kokią mes juos stebime šiandien.

Aukščiau pateikta nuotrauka sudaryta iš kelių pagrindinių teorijų ir pateikia bendras pristatymas apie Visatos susidarymą ankstyvosiose jos egzistavimo stadijose.

Iš kur atsirado Visata?

Jei Visata atsirado dėl kosmologinio singuliarumo, tai iš kur atsirado pats singuliarumas? Šiuo metu neįmanoma tiksliai atsakyti į šį klausimą. Panagrinėkime kai kuriuos kosmologinius modelius, turinčius įtakos „Visatos gimimui“.

Cikliniai modeliai. Branos modeliavimas (nuotrauka)

Šie modeliai pagrįsti teiginiu, kad Visata egzistavo visada ir laikui bėgant jos būsena tik keičiasi, pereinant nuo plėtimosi prie suspaudimo – ir atgal.

***Steinhardt-Turok modelis. Šis modelis yra pagrįstas stygų teorija (M teorija), nes jame naudojamas objektas, pvz., „brana“.

[Branas (iš membranos) stygų teorijoje (M teorija) yra hipotetinis pagrindinis daugiamatis fizinis objektas, kurio matmenys yra mažesni nei erdvės, kurioje jis yra, matmuo]

Pagal šį modelį matoma Visata yra trijų branų viduje, kuri periodiškai, kas kelis trilijonus metų, susiduria su kitu trijų branu, o tai sukelia kažką panašaus į Didįjį sprogimą. Tada mūsų trys branas pradeda tolti nuo kito ir plečiasi. Tam tikru momentu tamsiosios energijos dalis įgauna viršenybę, o trijų branų plėtimosi greitis didėja. Kolosalus plėtimasis taip išsklaido materiją ir spinduliuotę, kad pasaulis tampa beveik vienalytis ir tuščias. Galiausiai trys branos vėl susiduria, todėl mūsų grįžta į pradinę savo ciklo fazę ir vėl gimsta mūsų „Visata“.

Šaltinis:

***Loris Baum ir Paul Frampton teorija taip pat teigia, kad Visata yra cikliška. Remiantis jų teorija, pastaroji po Didžiojo sprogimo plėsis dėl tamsiosios energijos, kol priartės prie paties erdvėlaikio „skilimo“ momento – Didžiojo plyšimo. Kaip žinoma, „uždaroje sistemoje entropija nemažėja“ (antrasis termodinamikos dėsnis). Iš šio teiginio išplaukia, kad Visata negali grįžti į pradinę būseną, nes tokio proceso metu entropija turi mažėti. Tačiau ši problema išspręsta šios teorijos rėmuose. Pagal Baumo ir Framptono teoriją, likus akimirkai iki Didžiojo plyšimo, Visata suskaidoma į daugybę „šukių“, kurių kiekviena turi gana mažą entropijos vertę. Patirdami daugybę fazių perėjimų, šie buvusios Visatos „atvartai“ generuoja medžiagą ir vystosi panašiai kaip pirminė Visata. Šie nauji pasauliai nesąveikauja vienas su kitu, nes skrenda didesniu nei šviesos greičiu. Taigi mokslininkai išvengė ir kosmologinio singuliarumo, su kuriuo, remiantis daugumos kosmologinių teorijų, prasideda Visatos gimimas. Tai yra, savo ciklo pabaigos momentu Visata skyla į daugybę kitų nesąveikaujančių pasaulių, kurie taps naujomis visatomis.
***Konformali ciklinė kosmologija – Rogerio Penrose'o ir Vahagno Gurzadyano ciklinis modelis. Pagal šį modelį Visata gali patekti į naują ciklą nepažeisdama antrojo termodinamikos dėsnio. Ši teorija remiasi prielaida, kad juodosios skylės sunaikina absorbuotą informaciją, o tai tam tikru būdu „teisėtai“ sumažina Visatos entropiją. Tada kiekvienas toks Visatos egzistavimo ciklas prasideda kažkuo panašiu į Didįjį sprogimą ir baigiasi singuliarumu.

Kiti Visatos atsiradimo modeliai

Tarp kitų hipotezių, paaiškinančių matomos Visatos atsiradimą, populiariausios yra šios dvi:

***Chaotiška infliacijos teorija – Andrejaus Lindės teorija. Remiantis šia teorija, yra tam tikras skaliarinis laukas, kuris yra nehomogeniškas visame tūryje. Tai yra, į įvairiose srityse Visata turi skaliarinį lauką skirtinga prasmė. Tada srityse, kuriose laukas silpnas, nieko nevyksta, o sritys su stipriu lauku dėl jo energijos pradeda plėstis (infliacija), suformuodamos naujas visatas. Šis scenarijus reiškia, kad egzistuoja daugybė pasaulių, kurie neatsirado vienu metu ir turi savo elementariųjų dalelių rinkinį, taigi ir gamtos dėsnius.
***Lee Smolin teorija teigia, kad Didysis sprogimas nėra Visatos egzistavimo pradžia, o tik fazinis perėjimas tarp dviejų jos būsenų. Kadangi prieš Didįjį sprogimą Visata egzistavo kosmologinio singuliarumo pavidalu, savo prigimtimi artimo juodosios skylės singuliarumui, Smolinas teigia, kad Visata galėjo atsirasti iš juodosios skylės.

Taip pat yra modelių, kuriuose visatos kyla nuolat, atsiskiria nuo savo tėvų ir randa savo vietą. Be to, visai nebūtina, kad tokiuose pasauliuose būtų nustatyti tie patys fiziniai dėsniai. Visi šie pasauliai yra „įterpti“ į vieną erdvės ir laiko kontinuumą, tačiau jame yra taip atskirti, kad nejaučia vienas kito buvimo. Apskritai, infliacijos sąvoka leidžia – iš tiesų, jėgos! – manyti, kad milžiniškame megakosmose yra daug visatų, izoliuotų viena nuo kitos su skirtingomis struktūromis.

Nepaisant to, kad cikliniai ir kiti modeliai atsako į daugybę klausimų, į kuriuos negali atsakyti Didžiojo sprogimo teorija, įskaitant kosmologinio singuliarumo problemą. Tačiau kartu su infliacijos teorija Didysis sprogimas išsamiau paaiškina Visatos kilmę ir taip pat sutinka su daugeliu stebėjimų.

Šiandien mokslininkai ir toliau intensyviai tiria galimus Visatos atsiradimo scenarijus, tačiau į klausimą „Kaip atsirado Visata“ neįmanoma pateikti nepaneigiamo atsakymo. – vargu ar pavyks artimiausiu metu. Tam yra dvi priežastys: tiesioginis kosmologinių teorijų įrodymas praktiškai neįmanomas, tik netiesioginis; Net teoriškai neįmanoma gauti tikslios informacijos apie pasaulį prieš Didįjį sprogimą. Dėl šių dviejų priežasčių mokslininkai gali tik iškelti hipotezes ir kurti kosmologinius modelius, kurie tiksliausiai apibūdins mūsų stebimos Visatos prigimtį.

Žmogus nuo senų laikų kėlė visų daiktų kilmės klausimą. Tai atrodė gana logiška: žmogus nuolat matė, kaip viskas pasaulyje gimsta, išgyveno formavimosi laikotarpį, pasiekė aukščiausią tašką ir galiausiai mirė... ar pasaulis apskritai neturėtų paklusti šiam dėsniui?

Senovės žmogus, viduramžių žmogus, neabejojo, kad Visata turi pradžią: ją sukūrė Dievas (ar dievai), ji atsirado iš pirmykščio chaoso ar net iš pasaulinio kiaušinio, padėjusio dieviško paukščio... Naujojo amžiaus mokslinė pasaulėžiūra atmetė pačią Visatos pradžios idėją: ji yra begalinė laike, taigi tokia pati kaip erdvėje – todėl negali turėti pradžios laike... kitaip tariant, Visata turi visada egzistavo! Žmogui sunku tai įsivaizduoti, tačiau šiuolaikinėje fizikoje paprastai yra daug dalykų, kurie peržengia įprastos sąmonės ribas...

Ir kas galėjo pagalvoti, kad XX amžiuje Visatos pradžios idėja sugrįš! Taip, jis sugrįžo – žinoma, griežtos mokslinės teorijos pavidalu – bet vienaip ar kitaip mokslas pasakė: taip, Visata turi pradžią! O ar Kūrėjas prisidėjo prie jos kūrimo ar ne, tai vis tiek kiekvieno asmeninis reikalas – tikėti ar netikėti, tai jau yra už mokslo ribų.

Pirmasis žingsnis tokios koncepcijos link buvo žengtas 1929 m., kai amerikiečių astronomas E. Hablas atrado: galaktikos milžinišku greičiu juda ir tolsta nuo mūsų, o kuo toliau, tuo greičiau tolsta... Visata nėra statiškas, kaip manyta anksčiau – jis plečiasi! Teoriškai išplaukė, kad buvo tam tikras taškas, nuo kurio prasidėjo ši plėtra...

Taip gimė Didžiojo sprogimo hipotezė. Pirmą kartą šį terminą pavartojo anglų astronomas (įrodęs save ir kaip mokslinės fantastikos rašytojas) F. Hoyle'as (pastebėtina, kad šis mokslininkas, suteikęs pavadinimą Didžiojo sprogimo hipotezei, pats jo nepalaikė, laikydamas „ nepatenkinama“). Pačioje bendras vaizdas ji susiveda į tai: praeityje buvo tam tikras baigtinis laiko taškas, kai Visatos dydis buvo lygus nuliui, o tankis ir temperatūra buvo begaliniai (ši būsena vadinama kosmologiniu singuliarumu), o nuo šio taško erdvė laikas pradeda plėstis.

Visatos plėtimosi greitis leido mokslininkams apskaičiuoti, kada įvyko šis istorinis įvykis: prieš 13 milijardų 700 milijonų metų. Tai buvo momentas, kai Niekas tapo kažkuo; ir nėra prasmės klausti, kur įvyko Didysis sprogimas – jis vyko visur, šis taškas buvo visa Visata!

Taigi, pereikime į priekį iki 13 milijardų 700 milijonų metų, kai egzistavo be galo tanki, be galo karšta ir neįsivaizduojamai maža (mažiau nei atomas) grynos energijos dalelė – dar ne materija. Ankstyviausia era, apie kurią galima statyti kai kuriuos teorinius teiginius, vadinama Planko era (pavadinta vokiečių fiziko M. Plancko vardu) – tuo metu jos tankis siekė 10–97 galių kg per. kubinis metras, o temperatūra buvo nuo dešimties iki 32 laipsnių K. Kiek laiko truko ši era? 10 iki minus 43 sekundžių laipsnio (šis laiko tarpas vadinamas Planko laiku) – norėdami tai įsivaizduoti, turėsite vėl ir vėl padalyti sekundę iš milijonų (ir įsivaizduoti, kiek kartų per tą laiką išsiplėtė Visata, taip pat teks nuosekliai dauginti milijonus)... Planko eros pabaigoje iškyla visos Visatą valdančios jėgos, o pirmoji iš jų yra gravitacija, kuri tikrai viską nulėmė. Šiais laikais mokslininkai kuria kompiuterių modeliai hipotetinės Visatos su skirtinga gravitacija, ir paaiškėja, kad jei gravitacija būtų šiek tiek mažesnė nei yra, nieko negalėtų susidaryti (nei žvaigždės, nei galaktikos, nei visa kita), jei jų būtų šiek tiek daugiau, nieko, išskyrus juodąsias skyles susidarytų... tai gal gal kas paskaičiavo mūsų gravitaciją? Arba laimingas nelaimingas atsitikimas begalinėje nesėkmingų (o gal ir sėkmingų) didžiųjų sprogimų serijoje? Mes šito nežinome...

Kažkaip Visata išsiplėtė nuo mažesnės už atomą iki maždaug golfo kamuoliuko dydžio (tai panašu į tą patį kamuoliuką, kuris išsiplėtė iki Žemės dydžio) – galėjai laikyti jį delne. Per kitą sekundės dalį išsiplečia iki Žemės dydžio, o per kitą – iki Saulės sistemos dydžio... Kaip šiuo metu atrodo Visata? Tai vis dar siautėjanti energijos masė (tankesnė už viską, ką dabar žinome) – net ir žvaigždžių „verdančių katilų“ negalima lyginti su tokia būsena, temperatūra siekia trilijonus laipsnių (todėl nerekomenduoju ten eiti per automobilio laikas: nepavyks padaryti pakankamai patikimo skafandro - tokioje temperatūroje bet kokie atomai bus sunaikinti... iš tikrųjų tada jų nebuvo).

Tačiau plečiantis Visatai ji atvėso – o temperatūros sumažėjimas paskatino subatominių dalelių atsiradimą: energija perėjo į materiją – pirmąją materiją Visatoje! Jis vis dar buvo nestabilus – dalelės atsirado ir išnyko, atsitiktinai judėdamos dideliu greičiu (ar tikrai senovės žmonės tai žinojo, kalbėdami apie Visatos atsiradimą iš chaoso?). Tačiau temperatūrai mažėjant, jie judėjo lėčiau, tvarkingiau ir nustojo vėl virsti energija – medžiagos buvo daugiau (atminkite, kad šiame etape laikas vis dar skaičiuojamas sekundės dalimis). Ir čia scenoje pasirodo dar vienas „personažas“ - antimedžiaga.

Antimedžiaga gimė kartu su materija – ir niekuo nuo jos nesiskiria, išskyrus savo krūvį (antimaterijai – priešingai). Šiandien fizikai jį kuria laboratorijose ir apskritai nieko baisaus tame – kol nesusiliečia su materija. Jei sutiktumėte savo antimedžiagos kolegą, būtumėte įsitikinę, kad jis niekuo nesiskiria nuo jūsų, ir nieko baisaus nenutiks tol, kol nenuspręsite paspausti rankos – tada įvyktų siaubingas sprogimas... atsitiko kažkas panašaus. Visata, jei materijos ir antimedžiagos kiekis joje būtų lygus, jie sunaikintų vienas kitą, virsdami spinduliuote, materijos išvis nebūtų! Bet atsitiko (ar taip buvo numatyta?), kad kiekvienam milijardui antimedžiagos dalelių buvo milijardas ir viena medžiagos dalelė - ir šios „likučiai“ išvengė sunaikinimo.

O dabar, kai kosminę kovą su antimedžiaga laimėjo materija – praėjus beveik sekundei po Didžiojo sprogimo – atėjo „laikas rinkti akmenis“... t.y. rinkti daleles. Visatos temperatūra nukrito tiek, kad dalelės gali susijungti – taip atsiranda atomai, o pirmieji buvo vandenilio atomai (ar ne tas laikas, apie kurį kalba Biblija: „Žemė buvo beformė ir tuščia, ir Dievo dvasia sklandė virš vandenų?). Per kitas tris minutes atsiranda dar du elementai – helis ir litis. Visatos dydis jau matuojamas šviesmečiais. Ir laikas... reikia 380 tūkstančių metų, kol elektronai sulėtėja, kad galėtų prisijungti prie naujų atomų... ir žinia iš tų laikų mus pasiekė!

1965 metais du mokslininkai JAV (Naujasis Džersis) - A. Penzias ir R. Wilsonas - sekė radijo signalus Visatoje, tačiau darbą trukdė nesuprantamas foninis triukšmas... gal dėl balandžių išmatų. antena? Antena buvo išvalyta, bet niekas nepasikeitė... Kai Prinstono universiteto mokslininkai apie tai kalbėjo, vienas iš susirinkusiųjų atsakė: „Jūs atradote arba balandžių išmatų poveikį, arba Visatos sukūrimą! A. Penziaso ir R. Wilsono atrastas reiškinys buvo pavadintas kosmine mikrobangų fonine spinduliuote – ji vis dėlto gimė ne pačiu didžiojo sprogimo momentu, o tuo metu, kai prie atomų susijungė pirmieji elektronai.

Dabar Visata nustojo būti vienalytė: kai kur temperatūra buvo aukštesnė, kitur žemesnė, kai kur mažiau materijos – kažkur daugiau. Ten, kur daugiau materijos, ilgainiui atsiras žvaigždės ir galaktikos, o kur mažiau – bus tuščios erdvės...

Taigi, Visata yra 380 tūkstančių metų, joje juda vandenilio ir helio debesys. Po 200 milijonų metų iš jų susiformuos pirmosios žvaigždės, o praėjus milijardui metų po Didžiojo sprogimo pasirodys pirmosios galaktikos...

Tačiau tai jau kita istorija... Visatos gimimas įvyko!

Tam tikra prasme galima teigti, kad Didysis sprogimas tęsiasi iki šiol – Visata toliau plečiasi, ir ši plėtra ne lėtėja, o priešingai – įsibėgėja. Teoriškai tai turėtų lemti tai, kad praskris ne tik galaktikos, bet ir atomai, ir nieko nebus – t.y. Didesnis sprogimas, dėl kurio atsirado Visata, taip pat ją nužudys... Bet mes nežinome, kokia bus Visatos pabaiga. Tai gali būti išsiplėtimas iki visiško aušinimo ir šviesos nebuvimo, tai gali būti pasikeitimas nuo išsiplėtimo iki suspaudimo... Mūsų Visatos mirtis gali sukelti naują Didįjį sprogimą – kuris pagimdys naują Visatą. Galbūt mūsų Visata yra tik dar viena iš nesibaigiančių gimstančių ir mirštančių visatų serijos...

Mokslininkai vis dar turi atsakyti į šiuos ir daugelį kitų klausimų.

Mikroskopinės dalelės, kurias žmogaus regėjimas gali būti matomas tik mikroskopu, taip pat didžiulės planetos ir žvaigždžių spiečiai stebina žmones. Nuo seniausių laikų mūsų protėviai bandė suvokti kosmoso formavimosi principus, bet net modernus pasaulis Vis dar nėra tikslaus atsakymo į klausimą „kaip susiformavo Visata“. Galbūt žmogaus protas nesugeba rasti tokios globalios problemos sprendimo?

Įvairių epochų mokslininkai iš visų Žemės kampelių bandė suvokti šią paslaptį. Visi teoriniai paaiškinimai yra pagrįsti prielaidomis ir skaičiavimais. Daugybė mokslininkų iškeltų hipotezių yra skirtos sukurti Visatos idėją ir paaiškinti jos didelio masto struktūros, cheminių elementų atsiradimą ir apibūdinti kilmės chronologiją.

Stygų teorija

Tam tikru mastu paneigia Didįjį sprogimą kaip pradinį elementų atsiradimo momentą kosminė erdvė. Anot Visatos, ji egzistavo visada. Hipotezė apibūdina materijos sąveiką ir struktūrą, kai yra tam tikras dalelių rinkinys, kuris yra padalintas į kvarkus, bozonus ir leptonus. Kalbėdamas paprasta kalba, šie elementai yra visatos pagrindas, nes jų dydis yra toks mažas, kad padalyti į kitus komponentus tapo neįmanoma.

Visatos formavimosi teorijos bruožas yra tas, kad minėtos dalelės yra ultramikroskopinės stygos, kurios nuolat vibruoja. Atskirai jie neturi materialios formos, nes yra energija, kuri kartu sukuria visus fizinius kosmoso elementus. Pavyzdys šioje situacijoje būtų ugnis: žiūrint į ją atrodo, kad tai materija, bet ji yra neapčiuopiama.

Didysis sprogimas – pirmoji mokslinė hipotezė

Šios prielaidos autorius buvo astronomas Edvinas Hablas, kuris 1929 metais pastebėjo, kad galaktikos palaipsniui tolsta viena nuo kitos. Teorija teigia, kad dabartinė didelė Visata atsirado iš mikroskopinio dydžio dalelės. Būsimieji visatos elementai buvo išskirtinės būsenos, kurioje nebuvo įmanoma gauti duomenų apie slėgį, temperatūrą ar tankį. Fizikos dėsniai tokiomis sąlygomis neturi įtakos energijai ir medžiagai.

Teigiama, kad Didžiojo sprogimo priežastis yra dalelės viduje atsiradęs nestabilumas. Savotiški fragmentai, sklindantys erdvėje, suformavo ūką. Laikui bėgant, šie mažyčiai elementai suformavo atomus, iš kurių atsirado galaktikos, žvaigždės ir Visatos planetos, tokios, kokios jas žinome šiandien.

Kosmoso infliacija

Ši Visatos gimimo teorija teigia, kad šiuolaikinis pasaulis iš pradžių buvo atsidūręs be galo mažame singuliarumo taške, kuris pradėjo plėstis neįtikėtinu greičiu. Po labai trumpo laiko jo padidėjimas jau viršijo šviesos greitį. Šis procesas vadinamas „infliacija“.

Pagrindinis hipotezės tikslas – paaiškinti ne kaip formavosi Visata, o jos plėtimosi priežastis ir kosminio singuliarumo sampratą. Dirbant su šia teorija tapo aišku, kad šiai problemai spręsti yra tinkami tik teoriniais metodais pagrįsti skaičiavimai ir rezultatai.

Kreacionizmas

Ši teorija dominavo ilgą laiką iki pabaigos XIX amžiaus. Pagal kreacionizmą, organinis pasaulis, žmoniją, Žemę ir visą didesnę Visatą sukūrė Dievas. Hipotezė kilo tarp mokslininkų, kurie nepaneigė krikščionybės kaip visatos istorijos paaiškinimo.

Kreacionizmas yra pagrindinis evoliucijos priešininkas. Visa per šešias dienas Dievo sukurta gamta, kurią matome kasdien, iš pradžių buvo tokia ir išlieka nepakitusi iki šiol. Tai yra, savęs tobulėjimas kaip toks neegzistavo.

XX amžiaus pradžioje ėmė spartėti žinių kaupimas fizikos, astronomijos, matematikos ir biologijos srityse. Pasitelkę naują informaciją, mokslininkai ne kartą bando paaiškinti, kaip formavosi Visata, taip nustumdami kreacionizmą į antrą planą. Šiuolaikiniame pasaulyje ši teorija įgavo filosofinio judėjimo formą, kurią sudaro religija kaip pagrindas, taip pat mitai, faktai ir net mokslo žinios.

Stepheno Hawkingo antropinis principas

Visą jo hipotezę galima apibūdinti keliais žodžiais: atsitiktinių įvykių nėra. Mūsų Žemė šiandien turi daugiau nei 40 savybių, be kurių gyvybė planetoje neegzistuotų.

Amerikiečių astrofizikas H.Rossas įvertino atsitiktinių įvykių tikimybę. Dėl to mokslininkas gavo skaičių 10 su galia -53 (jei paskutinis skaičius mažesnis nei 40, atsitiktinumas laikomas neįmanomu).

Stebimoje Visatoje yra trilijonas galaktikų ir kiekvienoje yra apie 100 milijardų žvaigždžių. Remiantis tuo, planetų skaičius Visatoje yra nuo 10 iki dvidešimtosios galios, o tai yra 33 eilėmis mažiau nei ankstesniame skaičiavime. Vadinasi, visoje erdvėje nėra tokių unikalių vietų su sąlygomis kaip Žemėje, kurios leistų savaime atsirasti gyvybei.

Kaip atsirado mūsų Visata? Ar ji visada buvo šalia? O jei ne, iš kur ji atsirado? Ir kada? Ir jei visata turėjo pradžią, ar tai reiškia, kad bus pabaiga?

Iki praėjusio amžiaus pradžios mokslininkai manė, kad Visata yra amžina ir nekintanti. Tačiau dar prieš mokslines teorijas buvo ir kita nuomonė: pasaulį sukūrė Dievas. Visatos, gyvybės ir žmogaus kilmė – Dievo, kūrėjo ir visagalio, racionalus kūrybinis veiksmas, kurio prigimtis žmogaus protu nesuvokiama. Iki šiol pusė žmonijos tiki šia Visatos atsiradimo versija viena ar kita forma.

O XX amžiuje pasirodė kita Visatos atsiradimo versija - „didžiojo sprogimo“ teorija. Tai prasidėjo, kai Edvinas Hablas 1929 m. atrado, kad šviesa iš tolimesnių galaktikų yra „raudonesnė“ nei šviesa iš artimesnių. Tai buvo atrasta Doplerio efekto (šviesos bangos ilgio priklausomybės nuo šviesos šaltinio greičio) dėka. Kadangi tolimesnės galaktikos atrodo labiau „raudonos“, buvo manoma, kad jos tolsta nuo mūsų galaktikos didesniu greičiu. Tiesą sakant, ne atskiros galaktikos išsisklaido ir tikrai ne atskiros žvaigždės. Galaktikos yra surištos gravitacinių jėgų ir sudaro spiečius. Kad ir kuria kryptimi žiūrėtumėte, galaktikų spiečiai tolsta nuo Žemės tokiu pat greičiu ir gali atrodyti, kad mūsų galaktika yra Visatos centras, tačiau taip nėra. Kad ir kur būtų stebėtojas, visur jis matys tą patį vaizdą – nuo ​​jo išsisklaido visos galaktikos.

Tačiau galaktikų spiečiai gali išsiskirti tik nuo pat pradžių. Tai reiškia, kad visos galaktikos turėjo gimti viename taške. Tai yra, buvo laikas, kai Visata buvo be galo maža ir be galo tanki. Tada šis taškas sprogo milžiniška galia. Skaičiavimai rodo, kad tai įvyko maždaug prieš 15 milijardų metų. Tokio sprogimo momentu buvo labai aukšta temperatūra, turėjo pasirodyti daug šviesos kvantų.

Kaip mūsų didžiulė Visata galėtų tilpti į mažą tašką? Kiek dabar yra žvaigždžių ir galaktikų! Atrodo, kad visa Visatos energija ir masė yra didžiulė. Faktas yra tas, kad Visatoje yra ne tik materija, bet ir gravitacinis laukas. Yra žinoma, kad jo energija yra neigiama ir tiksliai kompensuoja energiją, esančią dalelėse, planetose, žvaigždėse ir kituose masyviuose objektuose. Taigi energijos tvermės dėsnis yra puikiai įvykdytas, o bendra mūsų Visatos energija ir masė praktiškai lygi nuliui. Visatos gimimo procesas „praktiškai iš nieko“ pagrįstas griežtai moksliniais skaičiavimais.

Pirmasis sprogimo patvirtinimas buvo gautas 1964 m., kai amerikiečių radijo astronomai R. Wilsonas ir A. Penzias atrado reliktinę elektromagnetinę spinduliuotę. Būtent šis mokslininkams netikėtas atradimas įtikino, kad Didysis sprogimas tikrai įvyko, o pačioje jo egzistavimo pradžioje Visatoje buvo labai karšta.

Kas yra kosminė mikrobangų foninė spinduliuotė? ? Remiantis didžiojo sprogimo teorija, visata atsirado dėl didžiulio sprogimo, kuris sukūrė erdvę ir laiką bei visą mus supančią materiją ir energiją. Naujai gimusi Visata išgyveno itin greito plėtimosi etapą ir iki maždaug 300 tūkstančių metų buvo verdantis elektronų, protonų, neutrinų ir radiacijos katilas. Bendras Visatos plėtimasis šią terpę pamažu vėsino, o temperatūrai nukritus iki kelių tūkstančių laipsnių, atėjo laikas formuotis stabiliems atomams. Dėl išsiplėtimo pradinė spinduliuotė tapo žymiai mažiau intensyvi, tačiau visiškai neišnyko. Tai atrado amerikiečių mokslininkai.

Visa tai puiku, bet klausimas išlieka: jei Visata iš pradžių buvo suspausta į tašką, kas ją atvedė į tokią būseną? Padarę posūkį grįžome į pradžią. Kaip atsirado mūsų Visata?