Теория Большого Взрыва

Наша Вселенная – это огромное пространство, которое расширяется с ускорением.

Она наполнена галактиками, черными дырами, газом и многим другим. Но так было не всегда.

13,8 миллиардов лет назад произошел Большой взрыв. До этого момента Вселенная представляла собой сингулярность — пространство, бесконечно сжатое высоким давлением, необъяснимым образом превратившееся в нашу Вселенную.

Ранние этапы эволюции Вселенной описывает теория Большого взрыва. В ее основе лежат три фундаментальных открытия XX века. Альберт Эйнштейн разработал теорию относительности, которая объяснила действие гравитации в масштабах Вселенной. Александр Фридман разработал теорию о расширяющейся Вселенной. Он сформулировал идею, что Вселенная имеет пространственно-временные рамки. Пензиас и Вильсон исследовали радиопомехи и случайно обнаружили реликтовое излучение – излучение фотонов, которые появились на ранних этапах зарождения Вселенной.

 Вопрос о том, как сингулярность превратилась во Вселенную, до сих пор остается открытым. Поэтому в 1981 году Алан Гут предложил инфляционную модель, которая дополнила теорию Большого взрыва.

Инфляция – это самое раннее состояние Вселенной, о котором нам что-то известно. Оно длилось мельчайшие доли секунды. За это время Вселенная расширилась в несколько миллионов раз и приобрела однородную структуру. Она представляла собой чистую энергию, равномерно распределенную в пространстве. Поэтому и сегодня пространство космоса равномерно заполнено объектами и имеет в среднем одинаковую температуру.

В конце этапа инфляции скорость расширения Вселенной упала, а энергия начала превращаться в материю. Появились элементарные частицы: кварки, глюоны, затем протоны и нейтроны. Частицы начали сталкиваться друг с другом. Вселенная нагрелась до температуры, как минимум в десять тысяч раз превышающей температуру Солнца.

В то же время шла борьба материи и антиматерии. Противоположные частицы сталкивались и аннигилировали, то есть превращались в фотоны. Борьба продолжалась до тех пор, пока антиматерия полностью не исчезла.

Затем Вселенная перешла в стадию нуклеосинтеза. Температура упала, и примерно через 100 секунд образовались ядра будущих атомов. Вселенная равномерно наполнилась протонами, гелием, бором и дейтерием – теми веществами, из которых через сотни миллионов лет образовались звезды.

За последующие 380 тысяч лет температура Вселенной опустилась, и в новых условиях образовались первые атомы.

Пространство стало пропускать сквозь себя тепловое излучение фотонов, или реликтовое излучение. Оно до сих пор заполняет все пространство Вселенной.

Так наступили темные века. А первые звезды появились во Вселенной только через 800 миллионов лет.