Заміна теорії великого вибуху. Топ-5 альтернативних сценаріїв народження Всесвіту

Астрофізик Пол Саттер із Університету штату Нью-Йорк розповів про п'ять основних теорій, які суперечать і ставлять під сумнів теорію Великого вибуху. Також учений розповів чому ці теорії не спрацювали, повідомляє Space.

Зараз теорія Великого вибуху — це єдина загальноприйнята модель появи нашого Всесвіту 13,8 млрд років тому та її розвитку за весь цей час. Вона відповідає всім існуючим доказам: розширення Всесвіту, утворення легких елементів, існування космічного мікрохвильового фону та багато іншого. Але за довгий час від появи теорії Великого вибуху на початку 20 століття в неї з'явилося багато противників. Пропонуємо топ-5 найвідоміших альтернатив цієї теорії.

Вічний Усесвіт

До того, як з'явилася теорія Великого вибуху, і після цього, вчені вважали, що Всесвіт завжди був і завжди буде таким, який він є. Звичайно, у якийсь момент у далекому минулому могло статися створення Всесвіту, але він відразу ж мав такий самий вигляд, як зараз, і в ньому відбувалися ті ж процеси. Тобто він просто існував і залишився незміннои упродовж вічності, каже Саттер.

Але все змінилося, коли американський астроном Едвін Габбл виявив розширення Всесвіту. Тому теорія про вічний Усесвіт перестала існувати. Тому що в просторі, що розширюється, Всесвіт відрізняється від того, який він був у минулому, і тим більше відрізнятиметься від його майбутньої версії. Це відкриття показало, що ми живемо в Усесвіті, що динамічно розвивається.

Стаціонарний Усесвіт

Навіть коли стало відомо про те, що Всесвіт розширюється, багато вчених усе ще шукали альтернативу теорії Великого вибуху. Наприклад, британський астроном Фред Гойл запропонував свою модель розвитку Всесвіту, яка отримала назву теорія стаціонарного Всесвіту.

Відповідно до цієї теорії, під час розширення Всесвіту в порожнечі, що утворилася, завжди з'являється нова матерія. Тобто космос стає більшим, але його щільність залишається на тому ж рівні. У теорії стаціонарного Всесвіту динамічний розвиток залишається незмінним протягом тривалого часу, і це підтримує ідею про вічний Усесвіт.

Ця теорія також канула в Лету після виявлення квазарів і космічного мікрохвильового фону чи реліктового випромінювання. Квазари — це дуже яскраві джерела радіовипромінювання, які дуже далеко від нас і з'явилися в ранньому Всесвіті. Реліктове випромінювання — це випромінювання, яке оточує нас із усіх боків і також з'явилося в ранній період розвитку космосу. Теорія Великого вибуху це легко пояснила. Світло приходить із більш ранньої епохи історії космосу, коли все було інакше. Але в стаціонарній моделі ранній Усесвіт повинен мати такий самий вигляд, як і зараз.

Електричний Усесвіт

Ще одну теорію представив лауреат Нобелівської премії з фізики Ханнес Альвен, який отримав нагороду за розробку цілої галузі фізики — магнітогідродинаміки.

Шведський учений стверджував, що оскільки електромагнітні сили набагато сильніші за гравітаційні, значить те, що ми спостерігаємо в космосі, слід краще розуміти, як наслідки електромагнетизму, а не гравітації. Це включало еволюцію Сонячної системи, народження зірок і розширення Всесвіту.

Альвен вважав, що Всесвіт складається з великих ділянок матерії та антиматерії, які постійно конкурують одна з одною. Ці ділянки розширюються, що призводить до того, що ми сприймаємо як розширення Всесвіту, і там, де вони зустрічаються, створюється світло реліктового випромінювання, каже Саттер.

Але електричний Усесвіт не може відповідати вже відомим спостереженням, а особливо закону Габбла. Для найближчих галактик швидкість їхнього віддалення пропорційна їхній відстані, що чітко пояснюється загальною теорією відносності та розширенням простору. У теорії Альвена всі галактики віддалялися з однаковою швидкістю.

Усесвіт Mixmaster

Теорія Великого вибуху не є ідеальною. Існує одна загадкова особливість Усесвіту, яка полягає в тому, наскільки він однорідний у великих масштабах. Навіть дуже віддалені одна від одної області космосу мають приблизно одну й ту саму температуру. У ранньому Всесвіті просто не вистачило б часу, щоб усе стало однорідним.

"Це називається проблемою горизонту. Тобто важко пояснити механізм, який поставив на самому початку однакові умови для розвитку Всесвіту", — каже Саттер.

Але фізик Чарльз Мізнер створив вирішення цієї проблеми, яке він назвав Усесвіт Mixmaster (за назвою популярної марки кухонних блендерів). Відповідно до цієї теорії, у ранньому Всесвіті все було дуже хаотичним, а простір бовтався туди-сюди. Ці хаотичні дії призвели до того, що матерія змішалася в малих масштабах, і з'явилися галактики, а також це спричинило однорідність матерії у великих масштабах.

"Незважаючи на назву, математика ніколи не працювала для цієї теорії, і інший опис раннього космосу Всесвіту, який називається інфляційною моделлю Всесвіту, зміг пояснити проблему горизонту набагато простіше", — говорить Саттер.

Циклічний Усесвіт

Одна з найбільших проблем, яка пов'язана з теорією Великого вибуху, є те, що в Усесвіту є початок. Тобто до моменту появи був час без Усесвіту. Оскільки теорія Великого вибуху не намагається пояснити справжній початок Усесвіту, багато вчених вигадували різні варіанти того, що "великий вибух" з'явився в результаті іншого фізичного процесу.

"Майже всі спроби замінити Великий вибух закінчуються появою якогось циклічного Всесвіту, в якому Великий вибух — лише один із нескінченно довгого ланцюжка всесвітів, тому що, якщо ви заміните Великий вибух іншою такою самою подією, ви насправді не нічого не зміните. Ці циклічні моделі є вічним Усесвітом, але з великою кількістю варіантів", — каже Саттер.

За словами вченого, існує безліч циклічних моделей, і всі вони засновані на теоретичній фізиці та не підтверджені сучасними спостереженнями. Також усі ці моделі важко пояснюють темну енергію й те, що розширення нашого Всесвіту прискорюється, а не сповільнюється.