Хто і коли придумав Великий вибух: ось реальна історія

Якщо зараз написати в пошуковій системі словосполучення "теорія Великого вибуху", то найімовірніше, ви спершу отримаєте посилання не на космологічний термін, що означає народження Всесвіту, а на все, що пов'язано з популярним американським серіалом. Але цей термін випадково придумав британський астроном багато десятиліть тому, пише Nature.

У Фокус. Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найзахопливіші новини зі світу науки!

За іронією долі, автор терміну "Великий вибух" до своєї смерті 2001 року залишався затятим критиком панівної теорії, що пояснює народження Всесвіту. Сьогодні це звичайне словосполучення, яке використовують навіть люди, які поняття не мають про те, як народився Всесвіт 13,8 млрд років тому. Термін "Великий вибух" для опису походження Всесвіту випадково вигадав британський астроном Фред Гойл у 1949 році, тобто 75 років тому.

Теорія Великого вибуху

Перша космологічна теорія Великого вибуху виникла 1931 року, коли бельгійський фізик і католицький священник Жорж Леметр запропонував модель, засновану на радіоактивному вибуху того, що він назвав первісним атомом, у певний момент у минулому. Він припустив, що цей первинний об'єкт був дуже радіоактивним і настільки щільним, що містив у собі всю матерію, простір і енергію всього Всесвіту. На його думку, з початкового вибуху, спричиненого радіоактивним розпадом, зрештою утворилися зірки та галактики. Леметр називав це теорією феєрверку Всесвіту.

Але сучасна теорія Великого вибуху, згідно з якою Всесвіт було створено внаслідок спалаху енергії, а потім він розширювався й охолоджувався, набула поширення тільки наприкінці 1940-х років. У 1948 році з'явилася серія статей спочатку радянського, а потім американського фізика Георгія Гамова і його колег Ральфа Алфера і Роберта Хермана. Гамов висунув гіпотезу, що ранній Всесвіт мав бути настільки гарячим і щільним, що складався з первинного випромінювання, нейтронів і протонів. У таких умовах частинки поступово об'єднувалися й утворили ядра атомів.

Того ж року Гойл і космологи Герман Бонді та Томас Голд оголосили про зовсім іншу ідею. Їхня теорія стійкого стану припускала, що у великому масштабі Всесвіт завжди виглядав однаково і завжди буде таким вічно. На думку Гамова, ідеї раннього Всесвіту і старого Всесвіту не мали сенсу в космології Всесвіту без початку і кінця.

Обидві групи вчених, хоча й сперечалися між собою, як і більшість інших фізиків того часу, визнавали, що Всесвіт розширюється. Але ідея про те, що Всесвіт виник у певний момент часу розглядалася як ірраціональна. Як можна пояснити причину первісного вибуху, якщо час виник тільки разом із ним? Насправді теорія раннього Всесвіту Гамова не відігравала майже ніякої ролі в цих суперечках.

Серйозніше питання на той час полягало в тому, чи розвивається Всесвіт відповідно до загальної теорії відносності Альберта Ейнштейна, яка передбачала, що він або розширюється, або стискається, але не є стійким. Хоча теорія Ейнштейна не вимагає Великого вибуху, вона передбачає, що Всесвіт у минулому мав інший вигляд, ніж зараз. І Всесвіт, що постійно розширюється, не обов'язково тягне за собою початок часу. Леметр припустив, що Всесвіт, який розширюється, міг виникнути з більш дрібного попередника.

Як з'явилася назва "Великий вибух"?

28 березня 1949 року Гойл, відомий популяризатор науки, виступив на радіо BBC і протиставив два різні погляди на Всесвіт. Він послався на "гіпотезу про те, що вся матерія у Всесвіті була створена в результаті одного великого вибуху в певний момент у далекому минулому". Після цього термін "Великий вибух" набув масової популярності.

Хоча Гойл рішуче відкинув ідею раптового виникнення Всесвіту як неприйнятну, пізніше він сказав, що не висміював ідею своїх опонентів, як часто стверджувалося. Жоден з небагатьох космологів, які виступали за народження Всесвіту під час вибуху, зокрема Гамов, не образилися на Гойла.

Пізніше Гойл пояснив, що йому потрібні були візуальні метафори в його передачі, щоб донести слухачам технічні моменти, тому він випадково придумав термін "Великий вибух". Великий вибух Гойла був суто метафоричним, оскільки він насправді не думав, що Всесвіт виник внаслідок вибуху.

Термін Великий вибух довго не визнавали

Протягом наступних двох десятиліть термін, придуманий Хойлом, ігнорували фізики й астрономи. Ані Леметр, ані Гамов ніколи не використовували цей термін. До 1965 року про космологічний Великий вибух згадували всього кілька десятків разів, переважно в науково-популярній літературі. Але 1965 року американські фізики Арно Пензіас і Роберт Вілсон повідомили про відкриття реліктового випромінювання, яке є залишком Великого вибуху. Після цього теорія стійкого стану опинилася в програші, а теорія Великого вибуху стала основою космології. Однак якийсь час фізики й астрономи не наважувалися прийняти термін Гойла. Лише 1966 року ця назва з'явилася в науковій статті в журналі Nature. Але навіть у 70-х роках багато вчених уникали цього терміна у своїх публікаціях і говорили про теорію гарячого Всесвіту.

Але вже у 80-х роках ця назва міцно вкоренилася в літературі та повсякденному мовленні. Цю фразу було прийнято в багатьох мовах світу. Спроби замінити термін Гойла альтернативними назвами зазнали невдачі.

Фокус уже писав про те, що собою являє наша галактика, а також якими бувають інші подібні астрономічні об'єкти. Насправді галактики бувають лише трьох основних видів і Чумацький Шлях точно не унікальний.