Большой взрыв и происхождение всего

Как началась Вселенная? Это вопрос, который ученые и философы размышляли на протяжении всей истории, глядя на звездное небо над головой. Задача астрономии и астрофизики - дать ответ. Тем не менее, это не легко решать.

Первые серьезные проблески ответа пришли с неба в 1964 году. Именно тогда астрономы Арно Пензиас и Роберт Уилсон обнаружили микроволновый сигнал, скрытый в данных, которые они брали, чтобы искать сигналы, отражаемые от спутников "Эхо". В то время они предполагали, что это просто нежелательный шум, и пытались отфильтровать сигнал.

Однако оказывается, что то, что они обнаружили, пришло со времени, вскоре после начала вселенной. Хотя они не знали этого в то время, они обнаружили

С чего началось рождение вселенной? Согласно физике, вселенная возникла из сингулярности - термин, который физики используют для описания областей пространства, которые бросают вызов законам физики. Они очень мало знают об особенностях, но известно, что такие области существуют в ядрах черные дыры. Это область, где вся масса, поглощенная черной дырой, сжимается в крошечную точку, бесконечно массивную, но также очень и очень маленькую. Представьте себе, что Земля вбивает что-то размером с точку. Сингулярность была бы меньше.

Однако нельзя сказать, что вселенная возникла как черная дыра. Такое предположение поставило бы вопрос о чем-то существующем перед Большой взрыв, который довольно спекулятивен. По определению, ничего не существовало до начала, но этот факт создает больше вопросов, чем ответов. Например, если ничего не существовало до Большого взрыва, что привело к возникновению сингулярности? Это вопрос, который астрофизики все еще пытаются понять.

Однако, как только сингулярность была создана (как бы это ни случилось), физики имеют хорошее представление о том, что произошло дальше. Вселенная была в горячем, плотном состоянии и начала расширяться через процесс, называемый инфляцией. Он прошел путь от очень маленького и очень плотного до очень горячего состояния. Затем он остыл, когда расширился. Этот процесс теперь называют Большим взрывом, термин, впервые введенный сэром Фредом Хойлом во время радиопередачи Британской радиовещательной корпорации (BBC) в 1950 году.

Хотя термин подразумевает какой-то взрыв, на самом деле не было вспышки или взрыва. Это было действительно быстрое расширение пространства и времени. Думайте об этом как о воздушном шаре: когда кто-то выпускает воздух, внешняя поверхность воздушного шара расширяется наружу.

Очень ранняя вселенная (через несколько долей секунды после начала Большого взрыва) не была связана законами физики, какими мы их знаем сегодня. Так что никто не может предсказать с большой точностью, как выглядела Вселенная в то время. Тем не менее, ученые иметь удалось построить приблизительное представление о том, как развивалась вселенная.

Во-первых, детская вселенная изначально была такой горячей и плотной, что даже элементарные частицы такие как протоны и нейтроны не могли бы существовать. Вместо этого разные типы иметь значение (называется материей и антиматерией) столкнулись вместе, создав чистую энергию. Когда вселенная начала охлаждаться в течение первых нескольких минут, начали образовываться протоны и нейтроны. Постепенно протоны, нейтроны и электроны собрались вместе, чтобы образовать водород и небольшое количество гелия. В течение последующих миллиардов лет звезды, планеты и галактики сформировались, чтобы создать нынешнюю вселенную.

Итак, вернемся к Пензиасу, Уилсону и CMB. Что они нашли (и за что они выиграли Нобелевская премия), часто описывается как «эхо» Большого взрыва. Он оставил собственную подпись, точно так же, как эхо, услышанное в каньоне, представляет «подпись» оригинального звука. Разница в том, что вместо звукового эхо ключ Большого взрыва - это тепловая сигнатура во всем пространстве. Эта подпись была специально изучена космическим кораблем Космического Фона, и Микроволновый зонд анизотропии Уилкинсона (WMAP). Их данные являются ярким свидетельством космического рождения.

В то время как Большой взрыв теория является наиболее широко принятой моделью, которая объясняет происхождение вселенной и поддерживается всеми По данным наблюдений, существуют другие модели, которые используют одни и те же доказательства, чтобы сказать немного другое история.

Некоторые теоретики утверждают, что теория Большого взрыва основана на ложной предпосылке - вселенная построена на постоянно расширяющемся пространстве-времени. Они предполагают статическую вселенную, что было первоначально предсказано теорией Эйнштейна общая теория относительности. Теория Эйнштейна была изменена лишь позже, чтобы приспособиться к способу расширения Вселенной. И расширение является большой частью истории, особенно в связи с существованием темная энергия. Наконец, пересчет массы вселенной, кажется, поддерживает теорию событий Большого взрыва.

Хотя наше понимание реальных событий все еще неполно, данные CMB помогают сформировать теории, объясняющие рождение космоса. Без Большого взрыва не могло бы существовать никаких звезд, галактик, планет или жизни.

• Большой взрыв - это имя, данное рождению вселенной.
• Считается, что Большой взрыв произошел, когда что-то вызвало расширение крошечной сингулярности, около 13,8 миллиардов лет назад.
• Свет от вскоре после Большого взрыва обнаруживается как космическое микроволновое излучение (CMB). Это представляет свет от времени, когда новорожденная вселенная зажигалась приблизительно через 380 000 лет после Большого взрыва.

• "Большой взрыв." НАСА, НАСА, www.nasa.gov/subject/6890/the-big-bang/.
• НАСА, НАСА, science.nasa.gov/astrophysics/focus-areas/what-powered-the-big-bang.
• «Истоки Вселенной». Национальная географияNational Geographic, 24 апреля. 2017, www.nationalgeographic.com/science/space/universe/origins-of-the-universe/.

Обновлено и отредактировано Кэролин Коллинз Петерсен.