Большой взрыв принято считать началом всего, однако эта теория не может ответить на множество вопросов. В итоге появляется все больше новых гипотез образования вселенной.

Так, например, некоторые астрофизики считают, что Большой взрыв был скорее «Большим отскоком», поворотным моментом в продолжающемся цикле сокращения и расширения вселенной. Ученые допускают, что Большой взрыв – некая точка отражения, по другую сторону которой антивещество заменяет материю, а время течет в обратном направлении.

Принято считать, что вселенная образовалась из бесконечно малой точки за миллиардные доли секунды в результате Большого взрыва, который произошел 13,8 млрд лет назад. Вселенная стала расширяться благодаря процессу, называемому «космологическая инфляция».

В самом начале вселенная была настолько плотной, что даже свет не мог пройти через нее. Когда субатомные частицы охладились, стали образовываться атомы водорода, и вселенная стала прозрачной и неоднородной. В пустом пространстве стали появляться сгустки материи, скопления частиц, пыли, звезд, черных дыр, галактик, радиации и других форм энергии.

Некоторые ученые допускают, что началом всего этого был не Большой взрыв, а «Большой отскок» – поворотный моментом в продолжающемся цикле сокращения и расширения вселенной. Согласно другой теории, Большой взрыв мог являться точкой перехода в расширяющейся вселенной. Эти теории находятся за пределами основной космологии, но их поддерживает все больше влиятельных ученых.

Растущее число этих конкурирующих теорий говорит о том, что, возможно, пришло время отказаться от идеи, что Большой взрыв был началом всего сущего, пишет BBC. Многие альтернативы теории Большого взрыва основаны на недовольстве идеей космологической инфляции.

«Я всегда считал инфляцию очень искусственной теорией», – говорит почетный профессор математики Оксфордского университета Роджер Пенроуз. «Это единственное, что люди могли придумать, чтобы объяснить то, что они называют «масштабной инвариантностью космических микроволновых фоновых колебаний температуры», – пояснил ученый.

Космический микроволновый фон (КМФ) был фундаментальным фактором в каждой модели Вселенной с момента его обнаружения в 1965 году. Это слабое излучение, фиксируется повсюду в наблюдаемой вселенной и берет начало с момента Большого взрыва. КМФ является основным источником информации о том, как выглядела ранняя Вселенная. Данные, получаемые радиотелескопами, указывают, что КМФ выглядит одинаково во всех частях вселенной.

«Температура КМФ одинакова в различных частях вселенной, что указывает на то, что на ранних этапах существования они были единым целым», – говорит космолог Университета штата Северная Каролина Кэти Мак.

Физики-теоретики все чаще обнаруживают, что теория инфляции не может объяснить распространение вещества и энергии, наблюдаемые во Вселенной. На сегодняшний день не существует объяснения механизма инфляционной экспансии. Сторонники инфляции выдвигают идею, что некие частицы образовали нечто, называемое «полем инфляции», которое затем распалось на частицы, которые мы видим сегодня вокруг нас. Но эта теория пока не находит фактического подтверждения.

Теория гласит, что пространство-время должно быть искривлено первичными гравитационными волнами, которые рикошетировали по Вселенной после Большого взрыва. Но в то время как определенные типы гравитационных волн были обнаружены, исконные волны, которые могли бы подтвердить эту теорию, зафиксировать пока не удалось.

Квантовая физика приводит теории инфляции, согласно которым редкие квантовые флуктуации приводят к тому, что инфляция разбивает пространство на бесконечное количество мультивселенных, в которых могут происходить любые мыслимые и немыслимые события. Вместо того, чтобы быть началом, Большой взрыв мог быть моментом перехода от одного периода пространства и времени к другому, считают ученые.

Теория Большого отскока согласуется с картиной Большого взрыва, когда 13,8 млрд лет назад вселенная была очень плотной и горячей, а затем стала расширяться и остывать. Но вместо того, чтобы быть началом пространства и времени, это был момент перехода от более ранней фазы, во время которой пространство сокращалось, допускают астрофизики. Они не исключают, что таких скачков могло быть множество.

Бывший директор Института теоретической физики Ватерлоо (Канада) Нил Турок, работает над теорией «зеркальной вселенная». Он полагает, что в иной вселенной доминирует антиматерия, однако все что там происходит, также подчиняется привычным нам физическим законам. Это своего рода «антивселенная», пояснил ученый.

По его словам, если сложить массы всех известных объектов в галактике от астероидов до звезд и черных дыр, то общая их сумма не сможет создать достаточную гравитацию, чтобы объяснить движение объектов внутри и между галактиками. В связи с этим напрашивается вывод, что остальная часть вещества – то, чего мы сегодня не видим – темная материя. Эта таинственная субстанция составляет около 85% вещества во вселенной.

Модель зеркальной вселенной предсказывает, что Большой Взрыв породил частицы, известые как «правые нейтрино». Хотя физики элементарных частиц еще не видели непосредственно ни одну из этих частиц, они почти уверены, что те существуют. И именно они составляют темную материю, считают приверженцы теории зеркальной вселенной.

Возможно, наиболее сложной альтернативой Большому взрыву и инфляции является теория «конформной циклической космологии» (КЦК) Роджера Пенроуза. Как и Большой отскок, она включает в себя вселенную, которая могла существовать вечно и вечно расширяться. Модель Пенроуза предсказывает, что большая часть материи во Вселенной будет в конечном итоге втянута в сверхмассивные черные дыры. По мере того, как Вселенная расширяется и охлаждается почти до абсолютного нуля, эти черные дыры будут «испаряться» через явление, называемое излучением Хокинга.

Маловероятно, что человечество когда-либо сможет непосредственно наблюдать за тем, что произошло в первые моменты после Большого взрыва, не говоря уже о предыдущих моментах, констатируют ученые. Это невозможно из-за непрозрачной перегретой плазмы образовавшейся в первые мгновения после Большого взрыва. Но есть и другие потенциально наблюдаемые явления, такие как первичные гравитационные волны, первичные черные дыры, правые нейтрино, которые могут дать нам некоторые подсказки о том, какие из теорий о нашей вселенной верны.

Лондон, Иван Гридин

© 2020, РИА «Новый День»