Колин Стюарт - Вселенная на ладони [litres]

За год до открытия реликтового микроволнового излучения Мартен Шмидт обнаружил первый квазар. Эти космические объекты представляют собой экстремально яркие ядра галактик. С того времени астрономы обнаружили в общей сложности более 200 тысяч квазаров. Почти все они, по-видимому, находятся очень далеко от Земли.

Факт того, что ранняя Вселенная включала в себя множество квазаров, тогда как в местной (современной) Вселенной их не так много, может означать одно: космос со временем эволюционировал. А это значит, что Вселенная не может находиться в стационарном состоянии. Мы также не обнаружили ни одной звезды, возраст которой превышает 13,8 миллиарда лет – времени, когда предположительно произошел Большой взрыв. Таким образом, квазары представляют собой один из четырех столпов, на которых держится теория Большого взрыва.

Четыре столпа теории Большого взрыва:

– расширение Вселенной;

– нуклеосинтез, или ядерный синтез (75 % водорода / 25 % гелия);

– реликтовое микроволновое излучение;

– распределение квазаров.

Это действительно самый распространенный вопрос. Люди часто думают, что мы должны находиться в центре, потому что мы видим, как Галактика удаляется от нас во все стороны. Но люди в любой другой галактике сказали бы то же самое. Ранее мы сравнивали галактики с изюминками в расширяющемся тесте. Поставьте себя на место любой изюминки, и вы увидите, как все остальные изюминки удаляются от вас. Но они не могут все без исключения одновременно находиться в центре.

Астрономов часто просят показать то место, где произошел Большой взрыв, но это просто невозможно. Вероятно, из-за того, что Большой взрыв часто сравнивают с обычным взрывом, люди воображают, что это детонировала именно бомба. Если бомба взрывается в комнате, можно будет использовать осколки для того, чтобы определить, где именно в комнате она детонировала. Разница состоит в том, что в результате Большого взрыва образовалось космическое пространство. Представьте, что взорвавшаяся бомба создала комнату, а затем задайте вопрос, где в комнате она взорвалась.

Возьмите любую точку во Вселенной и представьте себе, где она находилась во время большого взрыва. Она была частью этого взрыва. Вот почему астрономы говорят, что Большой взрыв произошел одновременно и везде.

На сегодня теория Большого взрыва бесспорно лучшая из всех, которая у нас имеется для объяснения того, как и из чего произошла Вселенная. Все указывает на то, что она началась с маленькой горячей точки. И все же эта теория не лишена некоторых затруднений, которые невозможно обойти.

Согласно первоначальной версии теории Большого взрыва, Вселенная начинается как сингулярность – бесконечно малая, бесконечно плотная точка, существование которой предусматривалось общей теорией относительности Эйнштейна. Это было в буквальном смысле этого слова ничто. Но как из ничего может возникнуть что-то?

Пожалуй, данная сингулярность не является реальным свойством Вселенной. Скорее, это яркий, неоновый указатель того, что мы не вполне корректно понимаем физику. Как мы уже видели в главе 4, физики пытаются объединить революционную теорию Эйнштейна с квантовой физикой для создания более завершенной Теории всего.

Мы уже знаем, что в квантовом мире нечто вполне может возникнуть из ничего. Даже в абсолютном вакууме энергия может превратиться в пару частиц, которые затем мгновенно исчезают. Физики называют их виртуальными частицами. Эти же самые частицы участвуют в излучении Хокинга из черных дыр. Теория всего могла бы показать нам, что структура пространства-времени Эйнштейна не является непрерывной, а образована из серий пузырьков. Если это так, то эти пузырьки могли возникнуть и исчезнуть точно так же, как виртуальные частицы.

В таком случае существует вероятность, что наша Вселенная не возникла из ничего, а появилась из крошечного пузырька в пространстве-времени.

Почти из сингулярности, но не совсем. Однако нам необходимо получить объяснение, почему наш пузырек расширялся, вместо того чтобы просто исчезнуть.

В первоначальной версии теории Большого взрыва нет ничего такого, что помогло бы нам объяснить это затруднение.

Этот вопрос напрямую связан с предыдущим вопросом – как что-то может возникнуть из ничего? Первоначальная версия теории Большого взрыва говорит о том, что время было запущено вместе со взрывом сингулярности. Ровно так же, как нет ничего севернее Северного полюса, не было ничего до самой ранней точки отсчета времени.