В начале Вселенной был вовсе не Большой взрыв. Но что?

Когда ученые обнаружили реликтовое излучение, его свойства точно соответствовали предсказанию теории Большого взрыва. Появляясь из горячего, плотного сгустка, расширяясь и охлаждаясь, полная энергии ранняя вселенная дала начало всему, что мы наблюдаем сегодня.

Однако не все физики-космологи были с этим согласны.

Взрыв, как его представляют

Идея Большого взрыва появилась в 1920-х и 1930-х. Наблюдая за отдаленными галактиками, ученые обнаружили нечто странное: чем дальше от нас они находились, тем быстрее, казалось, удалялись от нас. Согласно теории относительности Эйнштейна, статическая Вселенная должна быть гравитационно нестабильна, то есть все должно сталкиваться со всем. Однако наблюдения наталкивали на мысль, что Вселенная расширяется и сегодня, а это означает, что в далеком прошлом галактики находились ближе к друг другу.

Если Вселенная расширяется, значит, свет и энергия тоже рассеиваются, а рассеиваясь, охлаждается. Отсюда следует, что в прошлом все было гораздо горячее. Если перенестись в очень далекое прошлое, вы окажетесь там, где все было так горячо, что даже нейтрино не могли сформироваться. И во всех частях универсума, охладившихся до нескольких градусов выше абсолютного нуля, мы должны наблюдать остатки реликтового излучения. Открытие космического сверхвысокочастотного фона в 1964 г. стало захватывающим дух подтверждением Большого взрыва.

Если отмотать время еще дальше, мы окажемся в еще более горячей и плотной Вселенной, которая была слишком раскалена, чтобы смогли сформироваться отдельные атомы, где протоны и нейроны взрывались, где материя и антиматерия возникала и уничтожалась спонтанно. Ткань Вселенной была плотнее, чем ядро атома, и вся энергия и материя находилась в одной точке. Точке, где ломаются законы физики, из которой и прозошло пространство и время. Это была стройная теория Большого взрыва.

Три маленьких «но»

Теория выглядела стройной. За исключением трех маленьких «но», которые не вязались с Большим взрывом. Если бы Вселенная действительно появилась из чрезвычайно горячего, плотного образования, если бы пространство и время возникли одномоментно при взрыве, у современной Вселенной были бы признаки, которых нет.

Ученых беспокоили три «почему»:

1. Во Вселенной нет разницы температур.
2. У Вселенной нет пространственного искривления, которое можно измерить.
3. Во Вселенной нет ультравысокого реликтового излучения, которое должно было бы существовать, если бы существовали настолько высокие температуры.

Пытаясь все это объяснить, в 1979 г. физик Алан Гат предложил альтернативную концепцию — космической инфляции. Он предположил, что сначала не существовало ни материи, ни вещества, ни антиматерии, ни радиации. Энергия пронизывала ткань Вселенной и существовала в особой форме вакуумной энергии, которая заставляла универсум расширяться. Той, первичной Вселенной были свойственны квантовые колебания, которые могли создать неравномерные сгустки энергии и привести ко взрыву.

Теория инфляции смело предсказала масштаб и величину возможных колебаний, которые должны быть результатом раннего универсума. Но космология рассматривала ее как исключительно теоретическую идею, которую невозможно проверить.

Когда современные технологии наконец доросли до человеческого воображения, эти колебания измерили. Точные данные ученые получили в 2000-м и 2010 гг.

Оказывается, Вселенная началась не с Большого взрыва. Он был, но не в самом начале. Период космической инфляции хотя и привел к взрыву, но никогда не создавал раскаленное и плотное нечто —  точку, из которой бы появились время и пространство. Что произошло до инфляции —  или она была вечна — все еще остается нерешенным вопросом, но одно ученые могут сказать точно: Большой взрыв — не начало Вселенной.

По материалам Forbes

Читайте также:

В космосе нашли огромное облако спирта, но оно далеко

Землю впервые сняли из космоса на любительскую камеру

Ученые впервые телепортировали объект с Земли в космос