У нашій частині Всесвіту інфляція справді добігла кінця. Але три питання, на які ми не знаємо відповідей, надзвичайно сильно впливають на реальний розмір Всесвіту, і чи є він нескінченним:

1. Наскільки велика ділянка Всесвіту після інфляції, яка породила наш Великий вибух?
2. Чи вірна ідея вічної інфляції, за якою Всесвіт нескінченно розширюється принаймні в деяких регіонах?
3. Як довго тривала інфляція, доки не зупинилася і не породила гарячий Великий вибух?

Можливо, що частина Всесвіту, де йшла інфляція, змогла зрости до розміру, що не сильно перевищує те, що ми можемо спостерігати. Можливо, що будь-якої миті з'явиться свідчення наявності «краю», на якому закінчилася інфляція. Але також можливо, що Всесвіт у гуголи разів більший за спостережуваний. Не відповівши ці запитання, ми отримаємо відповіді головний.

Величезна кількість окремих регіонів, у яких стався Великий вибух, розділяється простором, що постійно зростає внаслідок вічної інфляції. Але ми не маємо поняття, як перевірити, виміряти або отримати доступ до того, що лежить за межами нашого Всесвіту, що спостерігається.

За межами того, що ми можемо бачити, швидше за все, знаходиться ще більше Всесвіту, такого ж, як і наш, з тими самими законами фізики, з тими самими космічними структурами і такими ж шансами на складне життя.

Також у «бульбашки», в якій закінчилася інфляція, повинен бути кінцевий розмір, при тому, що експоненційно велика кількість таких бульбашок міститься в більшому просторі-часі, що розширюється.

Але навіть якщо весь цей Всесвіт, або Мультівсесвіт, може бути неймовірно великий, він може і не бути нескінченним. Насправді, якщо тільки інфляція не тривала нескінченно довго, або Всесвіт не народився нескінченно великий, він має бути кінцевим.

Як не велика спостерігається нами частина Всесвіту, як далеко ми можемо зазирнути, все це становить лише малу частку того, що має існувати там, за межами.

Найбільша проблема полягає в тому, що у нас не вистачає інформації для певної відповіді на запитання. Ми знаємо тільки, як отримати доступ до інформації, доступної всередині нашого Всесвіту, що спостерігається: ці 46 млрд світлових років у всіх напрямках.

Відповідь на найбільше питання, про кінцівку або нескінченність Всесвіту, може бути захована в самому Всесвіті, але ми не можемо пізнати досить велику її частину, щоб знати напевно. І поки ми не розберемося з цим, або не придумаємо хитромудру схему розширення меж можливостей фізики, у нас залишатимуться самі ймовірності.

> Структура Всесвіту

Вивчіть схему структури Всесвіту: масштаби простору, карта Всесвіту, скупчення, скупчення, групи галактик, галактики, зірки, Велика Стіна Слоуна.

Ми живемо в нескінченному просторі, тому завжди цікаво дізнатися, як виглядають структура та масштаби Всесвіту. Глобальна вселенська структура є порожнечі і волокна, які можна розбити на , скупчення, галактичні групи, а вже в кінці і самі . Якщо знову зменшувати масштаби, то розглянемо і (Сонце одна з них).

Якщо ви усвідомлюєте, як виглядає ця ієрархія, можете краще зрозуміти, яку роль грає кожен названий елемент у структурі Всесвіту. Наприклад, якщо ми проникнемо ще далі, то зауважимо, що молекули поділяються на атоми, а ті на електрони, протони та нейтрони. Останні два також трансформуються у кварки.

Але це дрібні елементи. А що робити з величезними? Що являють собою скупчення, порожнечі і волокна? Рухатимемося від маленького до великого. Внизу можете подивитися, як виглядає карта Всесвіту в масштабі (тут добре проглядаються нитки, волокна та порожнечі простору).

Існують одиночні галактики, але більшість вважають за краще розташовуватися групами. Зазвичай це 50 галактик, що займають у діаметрі 6 мільйонів світлових років. Група Чумацького Шляху налічує понад 40 галактик.

Скупчення - це області з 50-1000 галактиками, що досягають розмірів 2-10 мегапарсек (діаметр). Цікаво відзначити, що їхні швидкості неймовірно великі, а отже, мають долати гравітацію. Але вони все ж таки тримаються разом.

Обговорення темної матерії з'являється на етапі розгляду саме галактичних скупчень. Вважають, що вона створює ту силу, яка дозволяє галактикам розійтися в різні боки.

Іноді групи також об'єднуються, щоб сформувати скупчення. Це одні з найбільших структур Всесвіту. Найбільший представник – Велика Стіна Слоуна, що розтягнулася на 500 мільйонів світлових років завдовжки, 200 мільйонів світлових років завширшки та 15 мільйонів світлових років завтовшки.

Сучасні прилади ще недостатньо потужні, щоб збільшувати зображення. Зараз ми можемо розглянути два компоненти. Ниткоподібні структури – складаються із ізольованих галактик, груп, скупчень та надскоплень. А також порожнечі – гігантські порожні бульки. Перегляньте цікаві відео, щоб дізнатися більше інформації про структуру Всесвіту та властивості її елементів.

Ієрархічне формування галактик у Всесвіті

Астрофізик Ольга Сільченко про властивості темної матерії, речовину в ранньому Всесвіті та реліктовому фоні:

Матерія та антиматерія у Всесвіті

ізік Валерій Рубаков про ранній Всесвіт, стабільність речовини та баріонний заряд:

Одним з основних питань, які не виходять зі свідомості людини, завжди було і є питання: «як з'явився Всесвіт?». Звичайно ж, однозначної відповіді на це питання немає, і навряд чи буде отримано незабаром, проте наука працює в цьому напрямку та формує якусь теоретичну модель зародження нашого Всесвіту. Насамперед слід розглянути основні властивості Всесвіту, які мають описуватися в рамках космологічної моделі:

• Модель повинна враховувати віддалені відстані між об'єктами, а також швидкість та напрямок їх руху. Подібні розрахунки ґрунтуються на законі Хаббла: cz =H 0D, де z– червоне усунення об'єкта, D- Відстань до цього об'єкта, c- швидкість світла.
• Вік Всесвіту в моделі повинен перевищувати вік найстаріших у світі об'єктів.
• Модель повинна враховувати початкову різноманітність елементів.
• Модель повинна враховувати спостерігається.
• Модель повинна враховувати реліктове тло.

Розглянемо коротко загальновизнану теорію виникнення та ранньої еволюції Всесвіту, що підтримується більшістю вчених. Сьогодні під теорією Великого вибуху мають на увазі комбінацію моделі гарячого Всесвіту з Великим вибухом. І хоча дані концепції спочатку існували незалежно одна від одної, в результаті їх об'єднання вдалося пояснити початковий хімічний склад Всесвіту, а також наявність реліктового випромінювання.

Згідно з цією теорією, Всесвіт виник близько 13,77 млрд років тому з деякого щільного розігрітого об'єкта, що погано піддається опису в рамках сучасної фізики. Проблема космологічної сингулярності, крім іншого, у цьому, що з її описі більшість фізичних величин, на зразок щільності і температури, прагнуть нескінченності. При цьому відомо, що при нескінченній щільності (міра хаосу) повинна прямувати до нуля, що ніяк не поєднується з нескінченною температурою.

• • Перші 10-43 секунди після Великого Вибуху називають етапом квантового хаосу. Природа світобудови цьому етапі існування не піддається опису у межах відомої нам фізики. Відбувається розпад безперервного єдиного простору-часу на кванти.

• Планківський момент - момент закінчення квантового хаосу, який випадає на 10-43 секунду. У цей час параметри Всесвіту дорівнювали , на кшталт планківської температури (близько 10 32 К). У момент планківської епохи всі чотири фундаментальні взаємодії (слабка, сильна, електромагнітна та гравітаційна) були об'єднаними в якусь одну взаємодію. Розглядати планківський момент як деякий тривалий період – неможливо, оскільки з параметрами менше планківських сучасна фізика не працює.
• Стадія. Наступною стадією історії Всесвіту стала інфляційна стадія. У перший момент інфляції від єдиного суперсиметричного поля (що раніше включає поля фундаментальних взаємодій) відокремилася гравітаційна взаємодія. У цей період речовина має негативний тиск, що викликає експоненційне зростання кінетичної енергії Всесвіту. Простіше кажучи, в цей період Всесвіт став дуже швидко роздмухуватися, а ближче до кінця енергія фізичних полів переходить в енергію звичайних частинок. Наприкінці цієї стадії значно підвищується температура речовини та випромінювання. Разом із закінченням стадії інфляції виділяється і сильна взаємодія. Також у цей момент виникає.
• Стадія радіаційного переважання. Наступна стадія розвитку Всесвіту, що включає кілька етапів. На цій стадії температура Всесвіту починає знижуватися, утворюються кварки, потім адрони та лептони. У період нуклеосинтезу відбувається утворення початкових хімічних елементів, синтезується гелій. Проте, випромінювання все ще переважає речовину.
• Епоха домінування речовини. Через 10 000 років енергія речовини поступово перевищує енергію випромінювання та відбувається їх поділу. Речовина починає домінувати над випромінюванням, виникає реліктове тло. Також поділ речовини з випромінюванням значно посилив початкові неоднорідності у розподілі речовини, у результаті почали утворюватися галактики і надгалактики. Закони Всесвіту дійшли того виду, в якому ми спостерігаємо їх сьогодні.

Вищеописана картина складена з кількох основних теорій і дає загальне уявлення про формування Всесвіту на ранніх етапах його існування.

Звідки з'явився Всесвіт?

Якщо Всесвіт виник із космологічної сингулярності, то звідки взялася сама сингулярність? На це питання дати точну відповідь поки що неможливо. Розглянемо деякі космологічні моделі, що стосуються «народження Всесвіту».

Циклічні моделі

Дані моделі будуються на твердженні, що Всесвіт існував завжди і з часом лише змінюється його стан, переходячи від розширення до стиснення – і назад.

• Модель Стейнхардта-Турока. Ця модель будується теоретично струн (М-теорії), оскільки використовує такий об'єкт як «брана». Відповідно до цієї моделі видимий Всесвіт розташовується всередині 3-брані, яка періодично, раз на кілька трильйонів років, стикається з іншою 3-браною, що викликає подобу Великого Вибуху. Далі наша 3-брана починає віддалятися від іншої та розширюватися. Якийсь час частка темної енергії отримує першість і швидкість розширення 3-брани зростає. Колосальне розширення розсіює речовину та випромінювання настільки, що світ стає майже однорідним та порожнім. Зрештою відбувається повторне зіткнення 3-бран, в результаті чого наша повертається до початкової фази свого циклу, знову зароджуючи наш «Всесвіт».

• Теорія Лоріса Баума і Пола Фремптона також говорить про циклічність Всесвіту. Згідно з їхньою теорією остання після Великого Вибуху розширюватиметься за рахунок темної енергії доти, доки не наблизиться до моменту «розпаду» самого простору-часу – Великий Розрив. Як відомо, у «замкнутій системі ентропія не зменшується» (другий початок термодинаміки). З цього твердження випливає, що Всесвіт не може повернутися до вихідного стану, тому що під час такого процесу ентропія повинна зменшуватися. Однак ця проблема вирішується в рамках даної теорії. Відповідно до теорії Баума і Фремптона за мить до Великого Розриву Всесвіт розпадається на безліч «клаптів», кожен з яких має досить малим значенням ентропії. Випробовуючи ряд фазових переходів, дані «клапті» колишнього Всесвіту породжують матерію і розвиваються аналогічно первісного Всесвіту. Ці нові світи не взаємодіють один з одним, тому що розлітаються зі швидкістю більше за швидкість світла. Таким чином, вчені уникли і космологічної сингулярності, з якої починається народження Всесвіту відповідно до більшості космологічних теорій. Тобто в момент кінця свого циклу Всесвіт розпадається на безліч інших невзаємодіючих світів, які стануть новими всесвітами.
• Конформна циклічна космологія – циклічна модель Роджера Пенроуза та Ваагна Гурзадяна. Згідно з цією моделлю Всесвіт здатний перейти в новий цикл, не порушуючи другий початок термодинаміки. Ця теорія спирається на припущення, що чорні дірки знищують поглинену інформацію, що «законно» знижує ентропію Всесвіту. Тоді кожен такий цикл існування Всесвіту починається з подібності до Великого Вибуху і закінчується сингулярністю.

Інші моделі виникнення Всесвіту

Серед інших гіпотез, що пояснюють появу видимого Всесвіту, найбільш популярні дві наступні:

• Хаотична теорія інфляції – теорія Андрія Лінде. Відповідно до цієї теорії існує деяке скалярне поле, яке неоднорідне у всьому своєму обсязі. Тобто у різних областях всесвіту скалярне поле має різне значення. Тоді в областях, де поле слабке – нічого не відбувається, тоді як області із сильним полем починають розширюватись (інфляція) за рахунок його енергії, утворюючи при цьому нові всесвіти. Такий сценарій має на увазі існування безлічі світів, що виникли неодночасно і мають свій набір елементарних частинок, а, отже, і законів природи.
• Теорія Лі Смоліна – передбачає, що Великий Вибух перестав бути початком існування Всесвіту, а – лише фазовим переходом між двома її станами. Так як до Великого Вибуху Всесвіт існував у формі космологічної сингулярності, близької за своєю природою до сингулярності чорної діри, Смолін припускає, що Всесвіт міг виникнути з чорної діри.

Підсумки

Незважаючи на те, що циклічні та інші моделі відповідають на низку питань, відповіді на які не може дати теорія Великого Вибуху, у тому числі проблема космологічної сингулярності. Все ж таки в комплекті з інфляційною теорією Великий Вибух цільніше пояснює виникнення Всесвіту, а також сходиться з безліччю спостережень.

Сьогодні дослідники продовжують інтенсивно вивчати можливі сценарії зародження Всесвіту, однак дати незаперечну відповідь на запитання «Як з'явився Всесвіт?» - Навряд чи вдасться в найближчому майбутньому. На це є дві причини: прямий доказ космологічних теорій практично неможливий, лише непрямий; навіть теоретично немає можливості отримати точну інформацію про світ до моменту Великого Вибуху. З цих двох причин ученим залишається лише висувати гіпотези і будувати космологічні моделі, які максимально правильно описуватимуть природу Всесвіту, що спостерігається.

Вчені вперше отримали серйозний доказ того, що поряд з нашим світом ще кілька

Таємниці небесної карти

До сенсаційних висновків підштовхнули дані, отримані за допомогою космічного телескопа Планка (European Space Agency's Planck satellite).

Вважається, що це саме реліктове випромінювання, якими наповнено простір, є відлунням Великого Вибуху - коли 13,8 мільярдів років тому щось неймовірно крихітне і неймовірно щільне раптом "вибухнуло", розширилося і перетворилося на навколишній світ. Тобто, у наш Всесвіт.

Зрозуміти як стався "акт творіння" не вдасться за всього бажання. Лише за допомогою вельми віддаленої аналогії можна уявити ніби щось гримнуло-полахнуло і помчало. Але залишилися чи " луна " , чи " відсвіт " , чи деякі ошметки. Вони й утворили мозаїку, яка представлена ​​на карті, де світлі ("гарячі") ділянки відповідають потужнішому електромагнітному випромінюванню. І навпаки.

"Гарячі" та "холодні" плями мікрохвильового фону повинні чергуватися рівномірно. Але ж карта свідчить: упорядкованого розподілу немає. З південної частини небосхилу йде набагато потужніше реліктове випромінювання, ніж із північної. І що дуже дивно: мозаїка рясніє темними провалами - деякими дірками і протяжними дірками, поява яких неможливо пояснити з позицій сучасної фізики.

Сусіди дають про себе знати

Ще в 2005 році фізик-теоретик Лаура Мерсіні-Хоутон (Laura Mersini-Houghton) з Університету Північної Кароліни (University of North Carolina at Chapel Hill) та її колега Річард Холман (Richard Holman), професор Університету Карнегі-Меллон University) передбачили існування аномалій мікрохвильового фону. І припустили, що виникли вони через те, що на наш Всесвіт впливають інші Всесвіти, розташовані поруч. Аналогічним чином на стелі вашої квартири виникають плями від "протеклих" сусідів, які дали про себе знати такими наочними аномаліями "штукатурного фону".

На колишній - менш чіткої - карті, складеної за даними зонда НАСА WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), що літав з 2001 року, нічого вже зовсім не виходить видно. Одні натяки. А тепер – картина ясна. І сенсаційна. На думку вчених, аномалії, що спостерігаються, означають саме те, що наш Всесвіт не самотній. Інших - безліч.

Лаура та Річард теж не самотні у своїх поглядах. Наприклад, Стефан Фіней (Stephen Feeney) з лондонського університетського коледжу (University College London) побачив на картині мікрохвильового фону, як мінімум, чотири аномально "холодні" круглі плями, які він назвав "синяками". І тепер доводить, що ці "синці" виникли від безпосередніх ударів сусідніх Всесвітів по нашому.

На його думку, Стефанна, Всесвіт виникають і пропадають немов бульбашки пари в киплячій рідині. А виникнувши, стикаються. І відскакують одна від одної, залишаючи сліди.

Куди їх несе?

Декілька років тому група фахівців НАСА під керівництвом астрофізика Олександра Кашлинського виявила дивну поведінку приблизно у 800 віддалених галактичних скупчень. Виявилося, що всі вони летять в одному напрямку - у певну частину космосу - зі швидкістю 1000 кілометрів на секунду. Це всесвітнє переміщення було названо "Темним потоком".

Нещодавно з'ясувалося, що "Темний потік" охоплює аж 1400 галактичних скупчень. І несе їх у район, розташований десь біля кордонів нашого Всесвіту. З чого б це? Або там - поза, недоступними спостереженням, - розташована якась неймовірно величезна маса, що й притягує матерію. Що малоймовірне. Або галактики засмоктує в інший Всесвіт.

Зі світу в світ перелітаючи

Чи можна потрапити з нашого Всесвіту в якийсь інший? Чи сусіди відокремлені якоюсь непереборною перешкодою?

Перешкода переборна, - вважають професор Тібо Дамур (Thibault Damour) з французького Інституту передових наукових досліджень (Institut des Hautes E"tudes Scientifiques - IHE"S) та його колега доктор фізико-математичних наук Сергій Солодухін з московського Фізичного інституту РАН імені Лебедєва ), який зараз працює в німецькому Бременському міжнародному університеті (International University Bremen). На думку вчених, існують ходи, які ведуть інші світи. З боку вони - ці ходи - виглядають точно як "чорні дірки". Але насправді вони не є.

Тунелі, які поєднують віддалені частини нашого Всесвіту, одні астрофізики називають "червоточинами" (wormholes), інші - "кротовими норами". Суть у тому, що, пірнувши в таку нору, можна майже миттєво виринути десь в іншій галактиці, віддаленій на мільйони, а то на мільярди світлових років. Принаймні теоретично подібна подорож можлива в межах нашого Всесвіту. А якщо вірити Дамуру та Солодухіну, то випірнути можна ще далі – взагалі в іншому Всесвіті. Чи не закрита начебто і зворотна дорога.

Вчені за допомогою розрахунків уявили, як мають виглядати "кротові нори", що ведуть саме до сусідніх Всесвітів. І виявилося, що подібні об'єкти нічим особливо не відрізняються від уже відомих "чорних дірок". І поводяться вони так само – поглинають матерію, деформують тканину простору-часу.

Єдина суттєва різниця: крізь "нору" можна пробратися. І залишитися цілим. А "чорна діра" розірве своїм жахливим гравітаційним полем корабель, що наближається до неї, на атоми.

На жаль, Тібо та Солодухін не знають, як з великої відстані безпомилково відрізнити "чорну дірку" від "кротової нори". Мовляв, це з'ясується лише у процесі занурення у об'єкт.

Від "чорних дірок", щоправда, походить випромінювання - так зване випромінювання Хокінга. А "кротові нори" нічого не випускають. Але випромінювання настільки мало, що вловити його неймовірно важко на тлі інших джерел.

Не зрозуміло поки що, і скільки часу займе стрибок у інший Всесвіт. Можливо, частки секунди, а можливо мільярди років.

І найдивовижніше: на думку вчених "кротові нори" можна створити штучно - на Великому адронному колайдері (БАК), зіштовхуючи частки на енергії, що багаторазово перевершує нині досягнутий рівень. Тобто утворюватимуться не "чорні діри", якими лякали ще до початку експериментів з моделювання Великого вибуху, а відкриватимуться "кротові нори". Наскільки страшно саме такий розвиток подій, фізики поки що не пояснили. Але сама перспектива – створити вхід до іншого Всесвіту – виглядає привабливо.

ДО РЕЧІ

Ми живемо всередині футбольного м'яча

Ще недавно вчені пропонували безліч варіантів форми нашого світу: від банальної кулі-бульбашки, до тора-бубліка, параболоїда. Або навіть... чашки із ручкою. Ну, не видно із Землі, як виглядає Всесвіт із боку. Однак тепер, придивившись до картини розподілу реліктового випромінювання, астрофізики зробили висновок: Всесвіт схожий на футбольний м'яч, "зшитий" із п'ятикутників - додекаедрів, за науковим.

- "М'яч", звичайно, величезний, - каже Дуглас Скотт з Університету Британської Колумбії (Канада), - але не настільки, щоб вважати його нескінченним.

Вчені знову посилаються на дивний порядок розподілу "холодних" та "гарячих" ділянок. І вважають, що "візерунок" такого масштабу міг виникнути лише в обмеженому за розмірами Всесвіті. З обчислень випливає: від краю до краю всього 70 мільярдів світлових років.

А що там за краєм? Про це вважають за краще не думати. Пояснюють: простір ніби замкнутий сам на себе. І той "м'яч", у якому ми живемо, ніби "дзеркальний" зсередини. І якщо послати із Землі промінь у будь-який бік, то він обов'язково колись повернеться назад. А деякі промені нібито вже повернулися, відбившись від "дзеркального краю". І не один раз. Мовляв, від цього астрономи бачать деякі (одні й самі) галактики у різних частинах небозводу. Та ще й із різних боків.

Плем'я бошонго в центральній Африці вірить, що з давніх-давен була тільки темрява, вода і великий бог Бумба. Якось Бумбу так хворів, що його вирвало. І так з'явилося Сонце. Воно висушило частину великого Океану, звільнивши землю, заточену під його водами. Нарешті Бумбу вирвало місяцем, зірками, а потім на світ з'явилися деякі тварини. Першим став леопард, за ним – крокодил, черепаха і, нарешті, людина. Сьогодні ж ми поговоримо про те, що таке Всесвіт у сучасному уявленні.

Розшифровка поняття

Всесвіт - грандіозний, незбагненних розмірів простір, заповнений квазарами, пульсарами, чорними дірками, галактиками та матерією. Всі ці компоненти перебувають у постійному взаємодії і формують наше світобудову у вигляді, яким ми його уявляємо. Нерідко зірки у Всесвіті знаходяться не поодинці, а у складі грандіозних скупчень. У деяких із них може бути кілька сотень, а то й тисяч таких об'єктів. Астрономи кажуть, що невеликі та середні скупчення («жабина ікра») утворилися зовсім недавно. А ось кулясті освіти - давні і дуже давні, що "пам'ятають" ще первинний космос. Всесвіт таких утворень містить багато.

Загальні відомості про будову

Зірки та планети утворюють галактики. Попри поширену думку, системи галактик надзвичайно рухливі і майже весь час переміщаються у просторі. Зірки – також величина непостійна. Вони зароджуються і гинуть, перетворюючись на пульсари та чорні дірки. Наше Сонце – зірка «середнього штибу». Живуть такі (за мірками Всесвіту) дуже мало, трохи більше 10-15 мільярдів років. Звичайно ж, у Всесвіті існують мільярди світил, що за своїми параметрами нагадують наше сонце, і стільки ж систем, що схожі на Сонячну. Зокрема, поблизу нас розташовується Туманність Андромеди.

Ось що таке Всесвіт. Але все далеко не так просто, тому що існує грандіозна кількість таємниць та протиріч, відповідей на які поки що немає.

Деякі проблеми та протиріччя теорій

Міфи стародавніх народів про створення всього сущого, як багато інших до і після них, намагаються відповісти на питання, які всіх нас цікавлять. Чому ми тут, звідки взялися планети Всесвіту? Звідки ми походили? Звичайно, більш-менш виразні відповіді ми починаємо отримувати лише зараз, коли наші технології досягли певного прогресу. Втім, за всю історію людини нерідко зустрічалися ті представники людського племені, які чинили опір ідеї того, що Всесвіт взагалі мав початок.

Арістотель і Кант

Наприклад, Арістотель, найвідоміший з грецьких філософів, вважав, що "походження Всесвіту" - термін неправильний, тому що існував він завжди. Щось вічне більш досконале, ніж щось створюване. Мотивація для віри у вічність Всесвіту була проста: Аристотель не бажав визнавати існування якогось божества, яке могло б її створити. Зрозуміло, його противники в полемічних суперечках якраз наводили приклад створення Всесвіту як свідчення існування вищого розуму. Канту довгий час не давав спокою одне питання: «Що було перед тим, як виник Всесвіт?» Він відчував, що всі теорії, які існували на той час, мали багато логічних протиріч. Вченим була розроблена так звана антитеза, яку досі використовують деякі моделі Всесвіту. Ось її положення:

• Якщо Всесвіт мав початок, то чому він вичікував вічність перед своїм виникненням?
• Якщо Всесвіт вічний, то чому в ньому взагалі існує час; навіщо взагалі треба відміряти вічність?

Звичайно, для свого часу він ставив більш ніж правильні питання. Ось тільки сьогодні вони дещо застаріли, але деякі вчені, на превеликий жаль, продовжують керуватися саме ними у своїх дослідженнях. Кінець метанням Канта (точніше, його продовжувачів) поклала теорія Ейнштейна, що проливає світло на будову Всесвіту. Чим вона так вразила наукову спільноту?

Погляд Ейнштейна

У його теорії відносності простір і час більше не були абсолютними, прив'язаними до якоїсь точки відліку. Він припустив, що вони здатні до динамічного розвитку, що визначається енергією у Всесвіті. Час по Ейнштейну настільки невизначений, що немає особливої ​​потреби у його визначенні. Це було б схоже на з'ясування напрямку на південь від Південного полюса. Досить безглузде заняття. Будь-яке так зване «початок» Всесвіту було б штучно в тому сенсі, що можна було б спробувати розмірковувати про більш «ранні» часи. Простіше кажучи, це проблема не так фізична, як глибоко філософська. Сьогодні її вирішенням займаються найкращі уми людства, які невпинно думають про утворення первинних об'єктів у космічному просторі.

Сьогодні найпоширеніший позитивістський підхід. Простіше кажучи, ми осмислюємо саму будову Всесвіту так, як можемо його уявити. Ніхто не вдасться запитати, чи є модель істинною, чи немає інших варіантів. Її можна вважати вдалою, якщо вона досить витончена і органічно включає всі накопичені спостереження. На жаль, ми (швидше за все) неправильно інтерпретуємо деякі факти, користуючись штучно створеними математичними моделями, що надалі призводить до спотворення фактів про навколишній світ. Думаючи про те, що таке Всесвіт, ми не беремо до уваги мільйони фактів, які поки що просто не відкриті.

Сучасні відомості про виникнення Всесвіту

"Середньовіччя Всесвіту" - ера темряви, що існувала перед появою перших зірок і галактик.

Саме в ті загадкові часи утворилися перші важкі елементи, з яких створено ми і весь навколишній світ. Тепер дослідники розробляють первинні моделі Всесвіту та методи дослідження тих явищ, які відбувалися в той час. Сучасні астрономи кажуть, що Всесвіту приблизно 13,7 мільярда років. Перед виникненням Всесвіту космос був настільки гарячим, що всі атоми, що існували, були розділені на позитивно заряджені ядра і негативно заряджені електрони. Ці іони блокували все світло, не даючи йому поширюватися. Царила Темрява, кінця та краю якої не було.

Перше світло

Приблизно через 400 000 років після Великого вибуху простір охолонув достатньо, щоб розрізнені частинки змогли об'єднатися в атоми, утворивши планети Всесвіту і... перше світло в космосі, відлуння якого досі відомі нам як «світловий горизонт». Що було до Великого вибуху, ми й досі не знаємо. Можливо, тоді існував якийсь інший Всесвіт. Можливо, нічого не було. Велике Ніщо… Саме на цьому варіанті наполягають багато філософів та астрофізиків.

Поточні моделі припускають, що перші галактики Всесвіту почали формуватися приблизно через 100 мільйонів років після Великого вибуху, започаткувавши наш світ. Процес формування галактик і зірок поступово продовжувався, поки більшість водню і гелію була включено до складу нових сонців.

Таємниці, які чекають на свого дослідника

Існує багато питань, відповісти на які могло б допомогти дослідження процесів, що відбувалися спочатку. Наприклад, коли і як виникли жахливо великі чорні дірки, помічені в серцях практично всіх великих скупчень? Сьогодні відомо, що Чумацький шлях має чорну дірку, вага якої становить приблизно 4 мільйони мас нашого Сонця, а деякі стародавні галактики Всесвіту мають у своєму складі чорні дірки, розміри яких взагалі важко уявити. Найбільш величезним є освіта у системі ULAS J1120+0641. Її чорна діра має вагу, що в 2 мільярди разів перевищує масу нашого світила. Ця галактика виникла лише через 770 мільйонів років після Великого вибуху.

В цьому і полягає головна загадка: згідно з сучасними уявленнями, настільки масивні освіти просто не встигли б виникнути. То як вони сформувалися? Яке «насіння» цих чорних дірок?

Темна матерія

Нарешті, темна матерія, з якої, на думку багатьох дослідників, на 80% складається космос, Всесвіт, і досі є «темним коником». Ми досі не знаємо, якою є природа темної матерії. Зокрема, викликає багато питань її будову та взаємодію тих елементарних частинок, з яких складається ця таємнича речовина. Сьогодні ми припускаємо, що її складові один з одним практично не взаємодіють, тоді як результати спостережень за деякими галактиками цій тезі суперечать.

Про проблему походження зірок

Інша проблема - питання про те, на що схожі перші зірки, з яких утворено зірковий Всесвіт. В умовах неймовірного тепла і при жахливому тиску в ядрах цих сонців відносно прості елементи, такі як водень і гелій, перетворювалися, зокрема, на вуглець, на якому ґрунтується наше життя. В даний час вчені вважають, що найперші зірки були набагато більше сонця. Можливо, вони жили лише кілька сотень мільйонів років, а то й менше (ймовірно, саме так і утворилися перші чорні дірки).

Втім, деякі зі «старожилів» цілком можуть існувати і в сучасному космосі. Вони, напевно, були дуже бідні щодо важких елементів. Можливо, деякі з цих утворень можуть і досі «ховатися» в ореолі Чумацького шляху. Ця таємниця також досі не відкрита. З такими казусами доводиться зустрічатися щоразу, відповідаючи питанням: «То що таке Всесвіт?» Для дослідження перших днів після її виникнення надзвичайно важливим є пошук найбільш ранніх зірок і галактик. Природно, що найбільш давніми, напевно, є ті об'єкти, які розташовуються на самому краю світлового горизонту. Проблема лише в тому, що до тих місць можуть дістатись лише найпотужніші та найскладніші телескопи.

Величезні надії дослідники покладають на космічний телескоп Джеймса Вебба. Цей інструмент покликаний дати вченим найцінніші відомості про перше покоління галактик, що сформувалися одразу після Великого вибуху. зображень цих об'єктів у прийнятній якості практично немає, так що великі відкриття все ще попереду.

Дивне «світило»

Усі галактики поширюють світло. Якісь освіти світять сильно, якісь відрізняються помірним «освітленням». Але існує найяскравіша галактика у всесвіті, інтенсивність світіння якої не схожа ні на що інше. Її ім'я – WISE J224607.57-052635.0. Розташовується ця «лампочка» на відстані цілих 12,5 мільярдів світлових років від Сонячної системи, а світить вона, як 300 трильйонів Сонця разом. Зауважимо, що таких утворень на сьогоднішній день існує близько 20, причому не слід забувати про поняття «світлового горизонту».

Простіше кажучи, зі свого місця ми бачимо ті об'єкти, освіта яких сталася близько 13 мільярдів років тому. Далекі області недоступні погляду наших телескопів просто оскільки світло звідти банально не встиг дійти. Так що в тих краях, напевно, існує щось аналогічне. Ось яка найяскравіша галактика у Всесвіті (точніше, у її видимій частині).