Большой взрыв или Большой отскок? Как сформировалась наша Вселенная?

Ученых всегда интересовал космос и, в частности, вопрос формирования нашей Вселенной. На этот счет было разработано несколько теорий, но основной всегда считалась теория Большого взрыва. Однако последние несколько лет физики и астрономы больше склоняются к другой теории — Большого отскока. Что это за теория и в чем ее отличия от предыдущей, разбираемся.

Большой взрыв

Ранее было принято считать, что все началось с сингулярности, когда ничто превратилось во все. То есть вначале начал была одна единственная точка с огромным гравитационным излучением, которая просто взорвалась.

Согласно этой теории, наша Вселенная возникла 13,799 ± 0,021 миллиардов лет назад и с тех пор постоянно расширяется и охлаждается. Гипотеза Большого взрыва объясняется теорией относительности, однако в ней есть несколько неясных моментов. Основной из них — чтобы сформировалось вещество, в пространстве-времени должно быть антивещество, которые взаимно аннигилировали бы и превратились в электромагнитное излучение. Однако до сих пор ученые так и не обнаружили антивещество в природе.

Получается, что в одной-единственной точке было все и после взрыва оно просто начало расширяться, заполняя пространство плотным веществом, вызывая химические реакции и запуская процесс формирования Вселенной. Эта теория остается преимущественной до сих пор, однако не объясняет то, что было до Большого взрыва. А вот этот момент объясняет как раз теория Большого отскока. Причем эти две теории совершенно не исключают друг друга.

Читайте также: Ученые смоделировали Вселенную из слизи

Большой отскок

Согласно теории Большого отскока (Большого сжатия) все происходило точно так же, как и в теории Большого взрыва, но с одним отличием — все началось не с ничего, а с другого мира. Получается, что до взрыва существовала другая Вселенная. Она стремительно сжималась, что, собственно и называется, Большим отскоком, пока не превратилась в точку. А уже потом и произошел всем известный Большой взрыв, в результате которого сформировалась наша Вселенная и все, что в ней существует. Процесс этот якобы непрерывный и цикличный, то есть повторяется неограниченное количество раз. Гипотеза Большого отскока противоречит общей теории относительности, но допускается квантовой теорией. Эти две физические парадигмы не противоречат друг другу в широком диапазоне масс и энергий. 

Данная концепция разрабатывалась еще сто лет назад, и сам термин этот не новый. Истоки гипотезы Большого отскока восходят к исследованиям Виллема де Ситтера, Карла фон Вайцзеккера, Джорджа МакВитти и Георгия Гамова. Впервые теория была представлена в научных статьях в 1987 году. Однако только сейчас ученые нашли доказательства, что до нашей Вселенной существовало бессчетное количество других, возможно, совершенно иных Вселенных.

Читайте также: Ученые доказали, что зеркальная Вселенная существует

Исследования

Американские исследователи с помощью математических инструментов описали неоднородности реликтового космического излучения, которое возникло непосредственно после Большого взрыва, что подтверждает верность гипотезы Большого отскока.

Они разработали космологическую парадигму, которая основана на представлении о петлевой квантовой гравитации. Эта парадигма описывает крупные структуры во Вселенной как квантовые флуктуации пространства-времени, появившиеся при ее формировании.

Ученые изучили мельчайшие неоднородности, зафиксированные на фоне сверхвысокочастотного реликтового космического излучения, испущенного, когда возраст Вселенной не превышал 380 тысяч лет. Исследователи пришли к выводу, что неоднородности реликтового излучения — это результат неизбежных квантовых флуктуаций в ранней Вселенной. Во время инфляции, скоростной фазы расширения, эти изначально небольшие флуктуации растягивались под воздействием силы тяжести, отражаясь в исследуемых неоднородностях.

Что будет дальше?

В 2020 году ученые из Канады также проработали гипотезу «Большого отскока». Они подтвердили, что наша Вселенная когда-нибудь прекратит расширяться и начнет сжиматься, повторяя судьбу предыдущей Вселенной. Затем она достигнет состояния точки с центром в какой-нибудь «черной дыре», которая затем превратится во «всеобщую черную дыру».

После окончания сжатия сингулярность разогреется до критической температуры и произойдет очередной Большой взрыв или рождение нового, возможно, совершенно другого мира. Согласно модели, периоды сжатия и расширения Вселенной будут непрерывно сменять друг друга бессчетное количество раз.

Читайте также: Тунгусского метеорита не было: новые факты о феномене прошлого столетия