Как устроена Вселенная. Большой взрыв

Млрд и миллиарды галактик. Вселенная таковая громадная, что мы не можем себе даже представить, что значат эти числа. Но 14 миллиардов лет назад всего этого не существовало. До Большого взрыва.
Доктор Митио(Мичио) Каку, физик:
— Великий взрыв — это источник пространства и времени.
Мы совершим странствие в пространстве и времени. С момента начала до конца существования самой Вселенной.
Большой взрыв
Это наш мир: городка, леса, океаны и люди. Всё во вселенной состоит из вещества, сделанного в первые секунды Великого взрыва. Любая звезда, любая планета, каждый атом, любая травинка, любая капля воды.
Доктор Митио(Мичио) Каку, физик:
— Вода старая. Атомы водорода образовались в первые мгновения опосля великого взрыва. Потом возникло всё остальное.
Великий взрыв — это определяющее действие для нашей Вселенной и для всего в ней. Скрыты нашего прошедшего, нашего истинного и нашего грядущего спрятаны в одном этом моменте. Чтоб разгадать скрыты Великого взрыва, нам необходимо выйти за пределы нашей Солнечной системы и даже за пределы нашей Галактики.
Странствуя поглубже в космос, мы на самом деле получаем великую возможность созидать само начало истории Вселенной. Пролетая 1-ые зарождающиеся галактики, 1-ые звёзды, мы приближаемся к моменту, когда родилась Вселенная, и сталкиваемся с самым великим вопросом в науке.
Доктор Митио(Мичио) Каку, физик:
— Это Святой Грааль физики. Мы хотим знать, почему произошёл взрыв, мы хотим знать, что взорвалось и что было до взрыва.
Чтоб отыскать ответы на эти вопросцы, мы построили машинку размером с город, чтоб воспроизвести условия творения Вселенной. Также космические телескопы, чтоб просочиться далековато в наше прошлое.
Доктор Стивен Хокинг, физик-теоретик:
— Мы близки к ответам на давние вопросцы: для чего же мы существуем, откуда мы появились, есть ли у нашей Вселенной начало и конец. И если да, то как они смотрятся?И если мы найдём ответы на эти вопросцы, это будет победы человеческого ума, мы узнаем замысел Божий.
Происхождение Великого взрыва — это самая великая загадка всех времен. И чем больше мы узнаем, тем загадочней она становится.
Доктор Митио(Мичио) Каку, физик:
— Мне нравится мыслить, что наша Вселенная неповторима, но сейчас мы не так убеждены в этом. Вероятно, существует множество вселенных.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Существует также возможность, что наш Великий взрыв — только один из множества великих взрывов. Может существовать бесчисленное множество вселенных, в которых, вероятно, есть и другие места, где на данный момент происходит большой взрыв.
Вообщем, есть только одна Вселенная, которую мы знаем, и понять её не так просто. В конце 20-х годов 20 века всё, что нам было знаменито об устройстве Вселенной, было перевёрнуто с ног на голову.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Главно понять, как поменялась наша картина Вселенной в прошлом веке. В начале 20 столетия наука считала Вселенную статичной, неизменной.
В 1929 году всё поменялось. В обсерватории на горе Вилсон над Лос-Анджелесом астролог Эдвин Хаббл нашел, что галактики не статичны. Они не только двигаются, но и удаляются от Земли с невероятной скоростью. Это было 1-ое истиннее свидетельство Большого взрыва.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— В целом, все Галактики удаляются от нас. Как ни странно, но те, кто в 2 раза далее от нас, удаляются в 2 раза прытче. Те, что в 3 раза далее от нас, удаляются в 3 раза прытче. И так дальше. Всё удаляется.
Это явление стало знаменито как закон Хаббла. Его открытие — по-прежнему исходная точка исследования Большого взрыва.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Хаббл внушительно показал, увидев движение галактик, что вселенная расширяется.
Теоретически расширяющаяся Вселенная обязана была начаться в одной точке. Измеряя скорость расширения Вселенной, астрологи подсчитали, когда она впервые зародилась.
Доктор Митио(Мичио) Каку, физик:
— Люди задают вопросцы: «Откуда вам знаменито, что вселенной 13 миллиардов 700 тыщ миллионов лет?Разве вы, умники, жили 13,7 миллиардов лет назад?Когда вы смотрите взрыв на записи, вы нажимаете на «стоп» и отматываете назад, чтоб поглядеть, когда это вышло. То же самое в космологии. Мы можем «отмотать плёнку» назад и подсчитать, что всё образовалось в результате космического взрыва.
Вам не нужно быть астрологом, чтоб узреть прошедшее. Ежели посмотреть в ночное небо, вы увидите звёзды, находящиеся в миллионах световых лет от нас, что значит, что свет от этих звёзд шёл до нас миллионы лет. Ежели поглядеть назад довольно далековато, то можно узреть начало Вселенной.
Космический телескоп «Хаббл», названный в честь известного астролога, дозволяет нам поглядеть далековато вглубь Вселенной, назад во времени, и приблизиться к моменту Большого взрыва.
Вообщем, для учёных возврат во времени к моменту Великого взрыва был только первым шагом.
Доктор Митио(Мичио) Каку, физик:
— Когда люди в первый раз слышат о теории Великого взрыва, они спрашивают: где он произошёл?Вот тут либо вот тут?Где же?На самом деле, он произошёл везде, поэтому что на тот момент сама Вселенная была невероятно мала.
Это одно из самых тяжелых и абстрактных понятий. Вот ещё одно: что было до Большого взрыва?
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Античные философы задавались вопросцем: как могло что-то показаться из ничего?Мне кажется удивительным то, что законы физики дозволяют этому случиться. А это значит, что вся наша Вселенная, всё что мы видим, то что означаемо для нас сейчас, могло появиться из ничего.
Это одно из самых великих препятствий к пониманию Великого взрыва. Во-первых, необходимо поверить в допущение, что-то возникло из ничего.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Момент творения невероятно обрисовать на языке жителей нашей планеты. Нам только знаменито, что из ничего мы перешли в состояние фактически безмерной плотности, и безграничной температуры, и безграничной силы.
Понимание того, как ничто перевоплотился в нечто, может быть самой великий загадкой нашей Вселенной. Ежели это понять, то вы начинаете осмысливать и Великий взрыв, когда возникли время и пространство и когда один великий взрыв породил всё. В начале истории Вселенной безусловное ничто преобразуется во всё. Но всё было единственной точкой, безмерно малюсенькой, невообразимо горячей, сверхплотной частичкой чистой энергии.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Великий взрыв был так громадным, что из одной точки размером меньше 1-го атома он породил всё вещество и всю энергию, которая существует во всех четырёхстах млрд галактик, которые мы видим в нашей Вселенной. В то время вся Вселенная, которую мы видим, в диаметре была миллионмиллиардной долею сантиметра. Всё было сжато в невероятно горячем и плотном месте. Это пока даже не вещество, а точка наисильнейшей энергии. Это было начало Вселенной и всего в ней.
Доктор Карлос Френк, космолог:
— Всё было просто. Все знаменитые нам силы были схожими. Вселенная была аморфной структурой.
В момент творения начали обретать форму все законы физики, все силы, правящие нашей Вселенной. Первой появившейся силой была гравитация. В тот момент была предрешена судьба Вселенной, её размер, структура и всё её содержимое.
Творя искусственные вселенные в этом суперкомпьютере, Карлос Френк изучает, как гравитация сформировывала Вселенную. Каждой из них он даёт различную гравитацию. В первой его вселенной было очень малюсенько гравитации, и в результате — ничего.
Доктор Карлос Френк, космолог:
— Гравитация выручила нашу Вселенную. Если бы она была ослабевай, наша Вселенная была бы чрезвычайно скучноватой, всё бы в ней разлеталось так живо, что галактики не формировались бы.
Потом он запрограммировал вселенную со слишком большой гравитацией.
Доктор Карлос Френк, космолог:
— Если бы гравитация была посильнее, Вселенная тоже бы не получилась. Всё закончилось бы чёрными дырами. Гравитация обязана была быть конкретно таковой, какая она есть. К счастью для нас, в результате Великого взрыва образовалась верная сила гравитации.
Кавардаки опосля появления гравитации всё ещё спустя долю секунды опосля Великого взрыва, взрывная волна энергии расширила нашу Вселенную во всех направлениях и с невероятной скоростью.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— За долю секунды всё во Вселенной расширилось под событием невозможно сильной силы. Мы считаем, что наименее чем за миллионмиллионмиллионмиллионную долю секунды место расширилось под событием силы с коэффициентом больше миллион миллион миллионов раз.
Это прытче скорости света. Но разве это не нарушает один из законов физики?
Доктор Митио(Мичио) Каку, физик:
— Даже школьники знают, что нельзя двигаться прытче скорости света. Но тут есть лазейка: ничто может двигаться прытче света, ничто в данном случае — пустой космос.
Эта мысль является головной болью даже для лучших разумов науки. Она очень главна для понимания начала истории Вселенной. Учёные считают, что Вселенная расширилась от размера атома до теннисного мяча за миллионмиллионмиллионмиллионную долю секунды. Может показаться, что это немножко, но это то же самое, ежели мяч для гольфа за то же время расширится до размеров Земли. А это означает, что Вселенная расширялась прытче скорости света.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Столько всего происходило так живо в начале истории Вселенной, поэтому что всё было так недалеко, что для описания этих действий нужна была новенькая единица времени.
Она величается планковским временем. Чтоб понять, какое краткое планковское время, просто представьте: в 1 секунде больше единиц планковского медли, чем всех секунд с момента Великого взрыва. Это тяжело представить. В году наиболее 31 миллиона секунд, а с момента Великого взрыва прошло 14 миллиардов лет. Умножьте 31 миллион 556 тыщ 926 на 14 миллиардов, и у вас получится просто огромное число.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Это так малюсенькая временная шкала, что вся человеческая интуиция не сможет это осознать. Ежели посмотреть на часы, измерить 1 секунду в единицах планковского медли, получится млрд млрд млрд планковских единиц времени.
Итак, прошло всего несколько планковских единиц медли опосля Великого взрыва. Спустя всего долю секунды Вселенная таковая малюсенькая, что могла уместиться на вашей ладошки. За следующую крошечную долю секунды она расширяется до размеров Земли. Потом, двигаясь со скоростью, превышающей скорость света, она становится больше нашей Солнечной системы. И это всё ещё буянящая масса сверхразогретой энергии.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Она горячее, плотнее, сильнее всего, что мы имеем на данный момент во Вселенной. Даже снутри звезды безмятежно и невозмутимо по сравнению с силой в первое мгновение опосля Большого взрыва.
Доктор Митио(Мичио) Каку, физик:
— Температуры были таковыми высочайшими, что даже атомы вашего тела разрушились бы. Так горячо, что атомы разорвались бы на части.
Температуры были триллионы градусов. По мере расширения Вселенная начала также остывать. Понижение температуры привело к следующему шагу в эволюции Вселенной.
Первичная энергия взрыва преобразовывалась в крошечные субатомные частички. Это 1-ое вещество во Вселенной. Этот переход энергии в вещество предсказал ещё Альберт Эйнштейн задолго до того, как начали разговаривать о Большом взрыве.
Это научное уравнение знает каждый школьник.
Доктор Жанна Левин, физик:
— Это чрезвычайно знакомая формула: E = mc2. Она имеет отношение к созданию Вселенной. Она разговаривает о том, что даже ежели Вселенная сотворена из чистой энергии(так как энергию можнож перевоплотить в вещество, а вещество в энергию), всё, что мы имеем во Вселенной, можнож получить из чистой энергии.
Уравнение Эйнштейна имело громадное значение. Благодаря ему были сделаны 1-ые ядерные бомбы.
Во время ядерного взрыва маленькое количество вещества преобразуется в огромное количество энергии.
Во время образования Вселенной происходило обратное: незапятнанная энергия трансформировалась в частицы вещества.
Доктор Жанна Левин, физик:
— В начале не нужно было творить вещество. Нужна была энергия, одна только энергия может привести к созданию целой вселенной.
За долю секунды опосля Великого взрыва начали обретать форму строй камешки нашей Вселенной. Но это 1-ое вещество не похоже на то, что мы видим сегодня.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Вещество изменялось с эволюцией Вселенной. То, что мы сегодня считаем обычным веществом, было совершенно иным в первые мгновения опосля Большого взрыва.
Всё это из-за экстремальных критерий. Пока ещё не было атомов, но были крошечные субатомные частицы.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— 1-ые мгновения опосля Великого взрыва Вселенная была таковой раскалённой, плотной, в ней было столько энергии, и частицы всё время образовывались. Энергия и материя трансформировались туда и обратно в этом горячем и плотном супе.
Это 1-ое вещество было очень нестабильным, чтоб начать сформировывать Вселенную, какой мы её знаем.
Представьте час пик на Великом Центральном вокзале в Нью-Йорке как суперраскалённую Вселенную сходу опосля взрыва. Пассажиров, спешащих через основной зал, как субатомные частицы.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Ежели посмотреть на большую массу жителей нашей планеты, их движение может показаться беспорядочным. Их беспорядочное необыкновенное движение чрезвычайно схоже на то, что происходило с частицами во Вселенной в первые мгновения опосля Большого взрыва.
Экстремальная температура рожденной Вселенной питала субатомные частички. Они появлялись и исчезали. Они носились с невероятной скоростью. Настоящий хаос.
Доктор Лоуренс Краусс, астрофизик:
— Как люди: ежели они взволнованны, живо бегут. Чтоб успеть на поезд, они будут двигаться живо. Но в итоге они угомонятся, будут двигаться медлительнее. То же самое происходило и с нашей Вселенной: частички двигались чрезвычайно живо, но по мере остывания Вселенной они стали двигаться медлительнее и, в каком-то смысле, менее беспорядочно.
По мере остывания Вселенной частички закончили опять преобразовываться в энергию. Возникало всё больше и больше субатомных частиц. Но Вселенная была всё ещё раскалённой, неистовой. Всё это происходило за долю секунды, которую нельзя было различить. Сейчас Великий взрыв переходит в следующую критическую фазу: титаническую борьбу меж веществом и тем, что может повредить Вселенную ещё до момента её образования.