Maždaug prieš 13,8 milijardo metų visa visatos energija buvo kondensuota į a vienas taškas. Kol staiga to nebuvo. Detonacija buvo didžiausias sprogimas per visą Visatos istoriją, tačiau iš jo energija virto visa medžiaga, atomais, molekulėmis, planetos ir viskas gyvybė Žemėje.
Tai Didžiojo sprogimo teorija, modelis, paaiškinantis daugumą to, ką stebime žiūrėdami į visata. Tarp visų žvaigždžių, galaktikų ir dujų debesų yra kosminė foninė spinduliuotė – Didžiojo sprogimo šilumos likutis, kuris šiandien vis dar silpnai matomas ir yra vienas ryškiausių įrodymų, kad visata atsirado iš vieno taško. Matavimai naudojant kelis skirtingus įrankius, įskaitant palydovus ir teleskopus, rodo, kad šis likutis atitinka mūsų visatos sprogstamojo gimimo modelius.
Net Albertas Einšteinas žaidė su idėja apie visatą, kuri svyruoja pirmyn ir atgal, miršta ir plečiasi, vėl ir vėl.
Visata vis dar plečiasi 73 kilometrų per sekundę greičiu per megaparseką, metriką, vadinamą Hablo konstanta. Galite įsivaizduoti, kaip tai veikia, įsivaizduodami du taškai ant baliono. Pripūtus balioną atstumas tarp dviejų taškų padidės; užpildykite balioną taškais, ir atrodo, kad laikui bėgant viskas vis labiau nutolsta nuo visko, kai balionas išsipučia. Jei visata yra balionas, o taškai yra galaktikos, tai yra gera metafora, kaip mūsų visata keičiasi laikui bėgant.
Daugelis mokslininkų prognozuoja, kad po dešimčių trilijonų metų visata ilgainiui pritrūks garo ir „užšals“. Tai bus visatos šiluminė mirtis. Taip pat žinoma kaip Didysis užšalimas, ši teorija apibūdina galutinį visatos likimą, kai ji artėja prie maksimalios entropijos. Pasiekus šią ribą, nebėra nei šiluminės energijos, nei šilumos. Žvaigždės negali susilieti, todėl gyvybė negali egzistuoti.
Tačiau intriguojanti alternatyva, net jei ji ir neturi didelės mokslinės svarbos, yra ta, kad prieš viskam apledėjus, visata gali vėl sugriūti – visos galaktikos sulips, sukasi vis arčiau ir arčiau, kol vėl susitrauks iki tam tikro taško. . Astronomai tai vadina „Big Crunch“. (Didysis sprogimas, didysis sprogimas… Aš čia jaučiu temą.) Tolimoje ateityje, kai viskas kondensuojasi, vis glaudžiau ir glaudžiau, tai gali sukurti sąlygas Didžiajam sprogimui iš naujo.
Tai yra pagrindinė ciklinės arba svyruojančios visatos teorijos prielaida, kuri iš tikrųjų datuojama 1930 m. Net Albertas Einšteinas žaidė su idėja apie visatą, kuri svyruoja pirmyn ir atgal, miršta ir plečiasi, vėl ir vėl. Ne kitaip nei 1993 m. romantinėje komedijoje.Murklyno diena“, kuriame Billas Murray’us vaidina sinoptiką, įstrigusį laiko kilpoje, vis iš naujo išgyvenantį tą pačią dieną, mūsų visata gali nuolat judėti įvairiomis iteracijomis. Crunch, bang, crunch, bang.
Maždaug tuo metu amerikiečių fizikas ir kosmologas Richardas Chace’as Tolmanas pirmasis išpopuliarino šią idėją, tačiau iš pradžių nusprendė ją paneigti. XX amžiaus pradžioje Didžiojo sprogimo teorija nebuvo įprasta. Daugelis žmonių tikėjo, kad visata visada buvo ir bus. Tiesą sakant, daugelį metų „Didysis sprogimas“ buvo naudojamas pašaipiai, būdas atleisti kokia juokinga idėja buvo astronomams. Tačiau Tolmanas pastebėjo, kad vandenilio ir helio – dviejų gausiausių visatoje elementų – santykis negalėjo būti statiškoje visatoje. Greičiausiai viskas prasidėjo nuo sprogimo.
1934 m. Tolmanas išleido savo knygą „Reliatyvumas, termodinamika ir kosmologija“, kurią iš dalies įkvėpė besiplečiančio visatos modelio aprašymai, pirmą kartą pasiūlyti Edvino Hablo 1929 m. Jis ir Hablas iš tikrųjų vieną kartą išleido dokumentą, kuriame aprašoma visatos plėtra. visata. Visiškai aišku, kad žvaigždės ir galaktikos plinta kaip mūsų baliono metaforoje. Tolmanui ir kitiems astronomams buvo mažiau aišku, ar gravitacija galiausiai sugrąžins visatą, ar ne. „Jis gana rimtai įvertino svyruojančios visatos galimybę“, – vienas biografija Tolmanas pasakė.
Norite gauti daugiau istorijų apie sveikatą ir mokslą? Prenumeruokite savaitinį salono naujienlaiškį Vulgarus mokslininkas.
Kai Didysis sprogimas tapo pripažinta moksline teorija, svyruojančios visatos teorija išnyko. Tačiau kai kurie fizikai, kaip Paulas Steinhardtas ir Neilas Turokas, vėl ėmėsi idėjos, šiek tiek ją pakeitė ir suteikė jai naują gyvenimą. Pagrindinė atnaujintos teorijos dalis yra susijusi su tamsiąja energija, paslaptingu, ne iki galo suprantamu visatos aspektu, kuris, kaip manoma, yra mūsų besiplečiančios visatos varomoji jėga.
Jų knygoje 2007 m.Begalinė visata: už Didžiojo sprogimoSteinhardtas ir Turokas aprašo, kaip jie priėjo prie šios teorijos, teigdami, kad tamsioji energija galėjo egzistuoti prieš Didįjį sprogimą ir yra tokia galinga, kad galiausiai sugrąžins visatą atgal, naudodama „spyruoklinį“ judesį, kuris ištempia „branas“. terminas, vartojamas teorinėje fizikoje, apibūdinantis tam tikros rūšies Visatos struktūrą.
Jei tai būtų tiesa, tai reiškia, kad mūsų visata yra tarsi begalinėje kilpoje, kosminė Groundhog Day versija, kurios ritmas tęsiasi milijardus ar net trilijonus metų.
„Potenciali energija vėl būtų pastebima tik po devynių milijardų plėtimosi metų, o medžiagos ir spinduliuotės tankis nukris žemiau potencialios energijos“, – rašė Steinhardtas ir Turokas. „Tik tada vėl imtų viršų spyruokliška potenciali energija, kaip ir prieš sprogimą. Vėlgi, ji veiktų kaip tamsiosios energijos šaltinis, dėl kurio spartėja branų tempimas, kaip ir šiandien matome. ..”
“Žinoma, jei tai galėtų įvykti vieną kartą, niekas netrukdys visam procesui pasikartoti ir vėl, ir dar kartą. Sprogimai gali tęstis amžinai”, – tęsė Steinhardtas ir Turokas. „Staiga ir netyčia atgaivinome senovinę idėją, kurios, mūsų manymu, neįmanoma: ciklišką visatą.
Jei tai būtų tiesa, tai reiškia, kad mūsų visata yra tarsi begalinėje kilpoje, kosminė Groundhog Day versija, kurios ritmas tęsiasi milijardus ar net trilijonus metų. Nepaisant to, teorija nėra plačiai pripažinta moksle. Būtų gana sunku išbandyti svyruojančios visatos teoriją, nes jokia informacija greičiausiai neišgyventų dviračiu per Didįjį sprogimą ar Didįjį smarkumą, nors matematikas fizikas Rogeris Penrose’as teigė, kad juodosios skylės iš ankstesnių visatų galėjo išgyventi perėjimą.
Yra daug visatos modelių, tačiau norint, kad modelis būtų naudingas, jis turi būti išbandomas. Didžiojo sprogimo teorija yra geriausias mūsų turimas visos visatos modelis, kaip ji susiformavo ir kur ji eina. Tai gali būti visiškai neteisinga, bet sėkmės tai paneigti. Tačiau kol nesužinosime daugiau apie tamsiąją energiją – ko gero, paslaptingiausią iš visatos sudedamųjų medžiagų ir energijos – galbūt neturėsime pakankamai įrodymų, rodančių besikartojantį visuotinės mirties ir atgimimo ciklą.
Tačiau įdomu tai, kad gali būti ir kitų visatų su skirtingomis pagrindinėmis konstantomis, kurios turi ciklišką savybę. Žinoma, norint egzistuoti kitos visatos, multivisatos teorija būtų tikra. Beje, nors yra mūsų visatos aspektų, kurie rodo, kad galime gyventi multivisatoje, tai taip pat yra neįrodoma.
Skaityti daugiau
apie visatos kilmę