מפץ גדול ואת מקור היקום. המסתורין של היקום: מה היה היקום לפני המפץ הגדול?

אפילו המדענים המודרניים לא יכולים לומר בוודאות כי היו ביקום לפני המפץ הגדול. ישנן מספר שערות, מרים את המסך על אחת השאלות הקשות של היקום.

מקורו של העולם החומרי

עד המאה ה XX, היו רק שתי תיאוריות על מוצא היקום. תומכי המבט הדתי, האמינו שהעולם נברא על ידי אלוהים. מדענים, להיפך, סרבו להכיר ביקום מעשה ידי אדם. פיזיקאים ואסטרונומים היו תומכי הרעיון שהיקום היה קיים תמיד, העולם היה סטטי והכל יישאר זהה לזה במשך מיליארדי שנים.

עם זאת, על מנת להאיץ את ההתקדמות המדעית במפנה המאה הוביל את העובדה החוקרים יצרו הזדמנויות לחקר רווחים מחוץ לכדור הארץ. חלקם ניסו תחילה לענות על השאלה כי הייתה ביקום לפני המפץ הגדול.

מחקר אבל

המאה עשרים הרסה רבה של התיאוריות של תקופות עבר. עבור מושב, השערות חדשות כדי להסביר את התעלומה בלתי נתפסת עד כה. הכל התחיל עם העובדה מדענים קבעו כי ההתרחבות של היקום. הדבר נעשה על ידי אדווין האבל. הוא מצא כי גלקסיות רחוקות נבדלות האור שלהם מן האשכולות הקוסמיים כי הם קרובים לכדור הארץ. הגילוי של חוק זה היה הבסיס של חוק הרחבת אדווין האבל.

המפץ הגדול ואת מקור היקום נחקרו, כאשר התברר כי כל הגלקסיות "לברוח" מן הצופה, לא משנה איפה הוא היה. איך זה יכול להיות מוסבר? לאחר גלקסיות לזוז, אז הם דחפו קדימה קצת אנרגיה. בנוסף, פיזיקאים כי יש לחשב את כל העולמות היו פעם בנקודה אחת. בגלל כמה הלם, הם החלו לנוע לכל הכיוונים במהירות בלתי נתפסת.

תופעה זו כונתה "מפץ גדול". וזה המקור של היקום מוסבר באמצעות תאורית האירוע ארוכת שנים זו. כשזה קרה? פיזיקאים קבעו את מהירות התנועה של גלקסיות להסיק את הנוסחה שבאמצעותה שהם מחושבים, כאשר חלה הראשונית "דחיפה". נתונים מדויקים אין שיחה אחת שאינו תופס אלא על תופעה התרחשה על 15 מיליארד שנים.

הופעתו של תיאוריית המפץ הגדול

העובדה שכל הגלקסיות הן מקורות אור, כלומר המפץ הגדול הוקצה סכום עצום של אנרגיה. היא היתה זו אשר הולידה את בהירות מאוד, המהווה את עולמות שאבדו במהלך ריחוקם מן המוקד התרחש. תיאוריית המפץ הגדולה הוכחה לראשונה על ידי אסטרונומים אמריקאים רוברט וילסון ו ארנו פנזיאס. הם גילו האלקטרומגנטי של קרינת הרקע הקוסמית, אשר הטמפרטורה היתה שלוש מעלות בסולם קלווין (כלומר, -270 צלזיוס). ממצא זה אישר את הרעיון בהתחלה היקום היה חם מאוד.

המפץ הגדול ענה רב מהשאלות שהוצגו במאה ה XIX. עכשיו, לעומת זאת, חדש. לדוגמא, מה היה היקום לפני המפץ הגדול? למה זה כל כך אחיד, בעוד חומר שחרור אנרגיה כזו ענקי צריך להתפזר לכל הכיוונים באופן שווה? דיסקברי וילסון וארנו נחקרו הגיאומטריה האוקלידית הקלסית, שכן הוכח כי השטח יש עקמומיות אפס.

תאוריה אינפלציונית

שאלות חדשות שהועלו הראו כי התאוריה המודרנית של מוצא העולם היא מפוקפקת ובלתי שלמה. אבל במשך זמן רב נראה התקדמות כי מעבר פתוח 60 שנים זה יהיה בלתי אפשרי. רק מחקרים של העת האחרונה אפשרו למדענים לנסח עיקרון חדש וחשוב לפיזיקה תיאורטית. זו הייתה תופעה של התרחבות אינפלציונית המהירה של היקום. זה נחקר ותאר ידי תורת השדות הקוונטית ואת תורת יחסות כללית.

אז זה היה ביקום לפני המפץ הגדול? המדע המודרני מכנה תקופה זו "אינפלציה". בהתחלה זה היה רק בשדה הממלא את כל השטח הדמיוני. זה יכול להיות לעומת בשלג, אשר נכתב על מורדות ההרים המושלגים המדרון. Com תגלגל למטה להגדיל את שטחו. באופן דומה, בתחום בשל תנודות אקראיות לאורך זמן בלתי נתפס משנה את המבנה שלה.

מרגע היווצרותם תצורה הומוגנית, תגובה מתרחשת. בה טמון התעלומות הגדולות ביותר של היקום. מה היה שם לפני המפץ הגדול? שדה אינפלציה שאינו אוהב את העניין הנוכחי. לאחר התגובה החלה לעלות של היקום. אם נמשיך את האנלוגיה עם כדור שלג, אז אחרי הראשון מהם התגלגל במורד כדורי שלג האחר, גם מגדיל בגודל. המפץ הגדול במערכת זו ניתן להשוות עם השני, כאשר סלע ענק נפל לתהום, ולבסוף התנגש עם כדור הארץ. באותו רגע, זה היה מוקצה סכום עצום של אנרגיה. זה לא יכול להתייבש עד כה. זה נובע המשך התגובה מהפיצוץ, היקום שלנו גדל היום.

Matter ושדה

עכשיו היקום מורכב במגוון מדהים של כוכבים וגופים שמימיים אחרים. זה להגדיר את העניין שופע אנרגיה עצומה, אשר סותרת את החוק הפיסיקלי של שימור האנרגיה. מה זה אומר? המהות של עיקרון זה היא להבטיח כי לאורך זמן בסכום של האנרגיה האינסופית של המערכת נשאר ללא שינוי. אבל כמו שזה יכול להיות בשילוב עם היקום שלנו, אשר ממשיך להתרחב?

מודל תופח יכול לענות על שאלה זו. זה נדיר ביותר, על מנת לפתור תעלומות אלה של היקום. מה היה שם לפני המפץ הגדול? שדה אינפלציה. לאחר עליית העולם הגיע למקום שלו מוכר לנו עניין. עם זאת, בנוסף זה גם קיים ביקום שדה הכבידה, אשר יש אנרגיה שלילית. המאפיינים של שתי ישויות אלה התנגדו. אז זה הוא מתוגמל על ידי אנרגית נובעת החלקיקים, הכוכבים, כוכבי לכת העניין אחר. יחסים זה גם מסביר מדוע היקום עדיין לא הפך לחור שחור.

כאשר המפץ הגדול פשוט קרה, העולם היה קטן מכדי לו שמשהו עלול להתמוטט. עכשיו, עם התפשטות היקום, באזורים מסוימים זה נראה חורים שחורים מקומיים. שדה הכבידה שלהם סופג את כל הסובב. ממנו לא יכול לברוח, אפילו אור. למעשה בגלל זה, חורים אלה הופכים שחורים.

התפשטות היקום

למרות הבסיס התיאורטי של התורה האינפלציונית, אך עדיין לא ברורים כיצד היקום נראה לפני המפץ הגדול. הדמיון האנושי לא יכול לדמיין את זה. עובדת השדה אינפלציוני אינו מהותי. זה לא יכול להיות מוסבר חוקים רגילים של פיסיקה.

כאשר המפץ הגדול, בתחום האינפלציה החל להתרחב בקצב העולה על מהירות האור. על פי האינדיקטורים פיזית, ביקום יש חומר דבר שיכול לנוע מהר יותר ממהירות דמות זו. האור מתפשט דרך העולם הקיים עם מספרים גבוהים מאוד. שדה אינפלציה משתרע גם עם מהירות גבוהה יותר, רק מכוח הטבע המוחשי שלהם.

גודלו של היקום לפני המפץ הגדול היה מיקרוסקופי. כדי למדוד הגודל הנוכחי שלה, מתמטיקאים יש לבנות דמויות מאוד. לפי תורת היחסות הכללית, משקיף בתוך עולם החומר, הוא לא יכול לראות מה קורה בחוץ. כלל זה חל גם על מה היה לפני המפץ הגדול היקום. תמונות ספרי לימוד בנושא האסטרונומיה עשויות לייצג אמנים בדיוניים בלבד.

חלקיקים ו אנטי-חלקיק

היקום התרחב עד כדי כך שאפילו אור לא היה לי זמן להגיע לפינות הנידחות ביותר שלה. במקביל, האינפלציה מחוץ לתחום של העולם ממשיך להתקיים, אם כי היא אינה זמינה לבין מי שחי בעולם החומר. הגדלת היקום מתקרר ככל שהוא גדל. טמפרטורת הקרינה יורדת, בשל העובדה כי גל הופך יותר, ולכן, יש צורך להשקיע יותר אנרגיה.

מדינת היקום לפני המפץ הגדול היה הומוגני. אבל כשזה התחיל להתרחב, היו אלמנטים וחלקיקים חדשים. קווארק זה, נויטרונים, פרוטונים, אלקטרונים ופוטונים. יש חלקיק ו שמספרם יכול להיות שווה למספר החלקיקים רגילים. אם זהות זו התרחשה, אז היקום כולו עצמו ייהרס.

הטבע עשה את כל הדרוש כדי להבטיח כי מספר החלקיקים היה מספר גדול יותר במעט של אנטי-חלקיק. בשל היחסים הזו, ויש עולם החומר. קרינת רקע קוסמי, אשר ממשיכה להתפשט ברחבי במרחבי היקום, לא הייתה רק תוצאה של ההרס ההדדי של חלקיקים אנטי-חלקיק מסוימים. בלקסיקון המדעי של תהליך זה נקרא השמדה. במשך זמן, אנרגית קרינת השריד נופלת. עכשיו הוא כעשר אלף פעמים קטנות יותר מזה של חלקיקים מהסיביים היסודיים.

המופע של חוקים פיזיקליים

כאשר גילה של היקום הגיע דקה אחת, ניטרונים ופרוטונים והחלו להתגבש הליום, טריטיום ו דאוטריום. זה היה העניין הראשון שמקורה בעולם החומר. תהליך הסינתזה בשל התגובות הגרעיניות. בשנת המאה XX, פיזיקאים למדו תופעה זו ואף למדו כיצד לאלף אותו. מאז התגובה הגרעינית מוקצה סכום עצום של אנרגיה, האנושות הסתגלה תהליך זה לצרכים הכלכליים שלהם. היו תחנות כוח גרעיניות. היום, הם להמריץ אלף ערים.

תגובה גרעינית שמשה גם כנשק. בתום מלחמת העולם השנייה בפעם הראשונה שהאמריקאים הטילו פצצות האטום על יפן. התקפות קטלניות היו רק שחרור עצום של אנרגיה. אבל הדמויות שנרשמו הירושימה, הם זניחים בהשוואה לתהליכים שהתרחשו בחמש הדקות הראשונות של קיומו של עולם החומר.

בשל העובדה כי מדענים מודרניים כבר יודעים הרבה על תגובה גרעינית בשימוש במשק המלחמה, החוקרים הצליחו לשחזר תמונה גסה של מה היה היקום לפני המפץ הגדול. באמצעות חישובים מתמטיים, זה חושב כמה ואיזה אלמנטים הופיע הדקות הראשונות לאחר התגובה בתחום האינפלציה.

מדהים ועוד עובדה. כל החישובים של מדענים, מבוססים על הביצועים הנוכחיים של הטבע היו החלימו בדיוק למדל את המראה של היקום. זה "צירוף מקרים", אומר שחוקי הפיסיקה החלו לפעול מיד לאחר קרות בעולם החומר. מאז, הנוסחא משתנית מעולם לא השתנתה. הם פועלים עכשיו. לדוגמא, ניתן לומר על תורת היחסות של איינשטיין. משכנעים לגיטימיים מקל על העבודה של מדענים שמנסים להבין מה קרה לפני המפץ הגדול היקום.

מקורו של גלקסיות

עם תיאוריית המפץ הגדול, מדענים הצליחו להסביר את מקורם של גלקסיות. כאשר העולם פשוט בא, כל המרחקים הופכים במהירות יותר בתוכו. עם זאת, במקומות מסוימים, התהליך הזה הוא של צורות בפרט. זה היה קשור לעובדה בנקודות שונות של צפיפות אנרגיה בחלל היו ביצועים מצוינים.

בגלל זה, בחלקים מסוימים של יקום גדול אחד צבר חלקיקים יותר. תהליך זה תואר על ידי מדענים אמריקאים של המאה עשרים. בשנת התיאוריה בצורה מדעית ופופולרית הוסבר ב יקום סדרת הסרטים לפני המפץ הגדול. על השביל של המסתורין. "

באזורים עם צפיפות אנרגיה גבוהה נע טמפרטורה באופן משמעותי. תופעה זו היה סימן של דחיסה של שדה הכבידה של החומר. תקופת אינפלציה הולידה אזורים עם צפיפות גבוהה יותר. לאחר קרות נתוני השדה הכביד ביקום השפיעו אתרים בעצמה מוגברת. זה המקום שבו נולדו גלקסיות - צבירי כוכבים שסביבו כוכבי הלכת נוצרו. כדור הארץ שלנו משולב במלואו לתוך המערכת. זה סובב סביב הכוכב שלו (השמש) והוא חלק הגלקסיה שביל החלב.

המצב הנוכחי של היקום

בתקופה הנוכחית של האבולוציה של היקום הוא מתאים באופן מושלם לכל החיים. מדענים מתקשים לקבוע כמה ילך פרק זמן זה. אבל אם מישהו לקח את החישובים הללו, נקבל הדמויות היו לא פחות מאות מיליארדי שנים. עבור פלח חיים דמויי אדם אחד הוא כל כך גדול שגם תחשיב מתמטי יש צורך להקליט באמצעות מעלות. נכון לעכשיו למד הרבה יותר טוב מאשר לפרהיסטוריה של היקום. מה היה שם לפני המפץ הגדול, בכל מקרה, זה יהיה רק נושא למחקר תיאורטי וחישובים מודגשים.

בעולם החומר, אפילו שרידי הערך היחסי. לדוגמה, קוואזרים (סוג של עצמים אסטרונומיים) הקיים במרחק של 14 מיליארד שנות אור מכדור הארץ, מאחורי הרגיל שלנו "עכשיו" בבית מאוד 14 מיליארד שנות אור. פער הפעם הוא עצום. קשה לקבוע, אפילו באופן מתמטי, שלא לדבר על העובדה להציג את עצמם בצורה ברורה כמו שימוש בדמיון אנושי (אפילו הנלהב ביותר) הוא פשוט בלתי אפשרי.

מדע מודרני יכול תיאורטית להסביר לעצמי את כל החיים בעולם הגשמי שלנו, החל שהברים שניים הראשונים של קיומה, כאשר רק המפץ הגדול. היסטוריה שלמה של היקום הוא השלים עד כה. אסטרונומים לגלות עובדות חדשות מדהימות בעזרת ציוד מחקר מודרני ומשופר (טלסקופים, מעבדות וכו '. ד).

עם זאת, יש עדיין לא הבינו את התופעה. במקום לבן זה, למשל, הוא חומר אפל ואנרגיה אפלה אותו. המהות של המוני נסתרת זו ממשיכה לרדוף את התודעה של הפיזיקה המודרנית המשכילה ביותר ומתקדמת. בנוסף, ולא הייתה נקודה אחת של נוף על הסיבות שבגללן החלקיקים ביקום עדיין יותר אנטי-חלקיק. מספר גובשו תיאוריות היסוד בעניין זה. חלק מן המודלים האלה הם פופולריים ביותר, אבל אף אחד מהם לא התקבל על ידי הקהילה המדעית הבינלאומית בתור אמת שאין עליה עוררין.

על הסקאלה של ידע אוניוורסלי ותגליות עצומות מאה XX, רווחים אלה נראים די חסרי חשיבות. אבל בהיסטוריה של מדע בסדירות מעוררת קנאה מראה כי ההסבר של העובדות "הקטנות" והתופעות הופך את הבסיס לכל הייצוג האנושי של המשמעת בכללותה (במקרה הזה אנחנו מדברים על אסטרונומיה). לכן, לדורות הבאים של מדענים, כמובן, יהיה משהו לעשות ולגלות בתחום הידע של הטבע של היקום.