Все теории происхождения Вселенной представляют собой разные модели существования нашей Вселенной в её первоначальном виде. Их много, и делятся они на основные и альтернативные.
Конечно, все из них невозможно проверить, опираясь на уже известные научные факты, которые бы на сто процентов доказывали ту или иную версию. Разногласий в них много, начиная от того, что собой представляла первоначальная материя, заканчивая её свойствами.
Но всё же, большинство из этих теорий сходятся в одном, что первоначальная материя существовала и она обладала какими-то свойствами (плотностью, температурой и т.д.).
Самая популярная, нашедшая хорошие доказательства своей правдивости, на сегодняшний день, является теория Большого взрыва. Именно её мы и рассмотрим ниже.
Теория Большого взрыва
Большой взрыв является космологической моделью, которая описывает развитие Вселенной на ранних этапах. Она объясняет факт расширения Вселенной, и гласит, что наша первоначальная Вселенная находилась в состоянии сингулярности. Давайте по порядку.
Что такое космологическая сингулярность? Это начальное состояние вещества Вселенной, в момент Большого взрыва. Оно, т.е. первоначальное вещество, обладало особыми свойствами – бесконечной плотностью и бесконечной температурой. По этому поводу ведутся много споров. И самый главный из них, это невозможность одновременного существования бесконечных плотности и температуры. Здесь вступает в силу такое понятие как «мера хаоса», подтверждающая правдивость выше написанных слов.
Но вопреки всему, понятие космологической сингулярности имеет и свои плюсы, и свои доказательства.
Так, с сингулярностью немного разобрались. Не будем дальше затрагивать эту тему, так как это уже совсем другой разговор.
Все теории происхождения Вселенной дают разные значения её возраста. Теория же Большого взрыва гласит, что Вселенная произошла около 13,7 млрд. лет назад (±0,13 млрд. лет), с некого первоначального сингулярного состояния. И с тех пор она непрерывно охлаждается и расширяется. Моментом начала рождения Вселенной выступил взрыв этого вещества (отсюда и название теории). С этого момента началась так называемая Планковская эпоха (см. терминологию сайта).
Планковская эпоха характеризирует изотропную (одинаковую во всех физических свойствах) среду, с необычайно высокими температурой (1032К) и плотностью в (1097 кг/м3). Продолжалась эта эпоха от начала взрыва (0 секунд после взрыва) и до 10-43 с. В это «смутное :)» время наша Вселенная имела размер в 10-35м.
Где-то через 10-35 секунд после Большого взрыва наступил период быстрого расширения Вселенной. Этот период называется Космическая инфляция. Он характеризируется снижением температуры, достаточной для того, чтобы всё вещество начало переходить в привычное для нас состояние. Тогда вся материя состояла из элементарных частиц, таких как нейтроны и протоны. Вместе с образованием материи, образовывалась и антиматерия.
После Космической инфляции наступает следующий фазовый переход. Характеризируется он ещё большим падением температуры, образованием, знакомых нам, физических сил и элементарных частиц в том виде, в котором мы их сейчас наблюдаем.
Дальше наступает эпоха нуклеосинтеза. При слиянии протонов и нейтронов начинают образовываться ядра изотопов водорода (а именно дейтерия 2Н), гелия (гелий-4 4Не) и ещё некоторых лёгких элементов.
Температура продолжает падать, дальнейший переходной период приводит к тому, что гравитация становиться доминирующей силой во всей природе.
Примерно через 380 тыс. лет, после взрыва, остывание Вселенной приводит к тому, что начинают образовываться атомы водорода – строительный материал в нашей Вселенной. Этот период называется эрой рекомбинации.
После этого времени вся материя нашей молодой Вселенной стала прозрачна для излучения. То, первичное, излучение доходит до нас до сих пор, в виде реликтового излучения.
Дальнейшая эволюция Вселенной
Существует такое понятие, даже правильнее бы назвать параметр, как «средняя плотность вещества в современной Вселенной» или же «космологическая постоянная». Характеризирует она свойства вакуума, в настоящем, для нас, времени. Она также вводиться в общую теорию относительности, и имеет своё критическое значение.
Как мы уже знаем, что наша Вселенная, с некого момента своего рождения начала расширяться, и расширяется до сих пор. Так вот, это расширения напрямую зависит от вышеупомянутого критического значения космологической постоянной.
Если средняя плотность вещества во Вселенной не превосходит этого значения, тогда Вселенная продолжит расширяться вечно. Если же наоборот, больше критического значения, значит в какой-то момент (неизвестно когда) процесс обратиться вспять, и Вселенная начнёт сужаться, придя снова в состояние сингулярности.
На современном этапе развития, наука не в состоянии дать точное значение средней плотности вещества. Следственно и не в силах ответить, с достоверностью, на вопрос о будущем Вселенной.
Все теории происхождения Вселенной достойны своего внимания и, в какой-то мере, дополняют друг друга. Но теория о Большом взрыве, на сегодняшний день, заслужила самое большое уважение в научных кругах.
