Kainat yarananda. Kainatın necə ortaya çıxması: elmi yanaşmalar və versiyalar

İnsan şüurunu tərk etməyən əsas suallardan biri də həmişə olub və belədir: “Kainat necə yaranıb?”. Əlbəttə ki, bu sualın dəqiq cavabı yoxdur və onun tezliklə əldə olunacağı ehtimalı yoxdur, lakin elm bu istiqamətdə işləyir və Kainatımızın yaranmasının müəyyən nəzəri modelini formalaşdırır. Hər şeydən əvvəl, kosmoloji model çərçivəsində təsvir edilməli olan Kainatın əsas xüsusiyyətlərini nəzərdən keçirməliyik:

Model cisimlər arasında müşahidə olunan məsafələri, habelə onların hərəkət sürətini və istiqamətini nəzərə almalıdır. Bu cür hesablamalar Hubble qanununa əsaslanır: cz =H 0D, Harada z- obyektin qırmızı yerdəyişməsi, D- bu obyektə olan məsafə, c- işıq sürəti.
Modeldəki Kainatın yaşı dünyanın ən qədim obyektlərinin yaşından çox olmalıdır.
Model elementlərin ilkin bolluğunu nəzərə almalıdır.
Model müşahidə olunanı nəzərə almalıdır.
Model müşahidə olunan relikt fonu nəzərə almalıdır.

Əksər elm adamları tərəfindən dəstəklənən Kainatın mənşəyi və erkən təkamülü haqqında ümumi qəbul edilmiş nəzəriyyəni qısaca nəzərdən keçirək. Bu gün Big Bang nəzəriyyəsi isti Kainat modelinin Big Bang ilə birləşməsinə istinad edir. Bu anlayışlar əvvəlcə bir-birindən asılı olmayaraq mövcud olsalar da, onların birləşməsi nəticəsində Kainatın ilkin kimyəvi tərkibini, eləcə də kosmik mikrodalğalı fon radiasiyasının mövcudluğunu izah etmək mümkün oldu.

Bu nəzəriyyəyə görə, Kainat təxminən 13,77 milyard il əvvəl hansısa sıx qızdırılan obyektdən yaranıb - müasir fizika çərçivəsində təsvir etmək çətindir. Kosmoloji təkliklə bağlı problem, başqa şeylərlə yanaşı, onu təsvir edərkən sıxlıq və temperatur kimi fiziki kəmiyyətlərin əksəriyyətinin sonsuzluğa meyl etməsidir. Eyni zamanda, məlumdur ki, sonsuz sıxlıqda (xaos ölçüsü) sıfıra meyl etməlidir ki, bu da sonsuz temperatura heç bir şəkildə uyğun gəlmir.

- Böyük Partlayışdan sonrakı ilk 10-43 saniyə kvant xaos mərhələsi adlanır. Varlığın bu mərhələsindəki kainatın təbiəti bizə məlum olan fizika çərçivəsində təsvir edilə bilməz. Davamlı vahid məkan-zaman kvantlara parçalanır.

Plank anı 10 -43 saniyəyə düşən kvant xaosunun bitmə anıdır. Bu anda Kainatın parametrləri Plank temperaturu kimi (təxminən 10 32 K) bərabər idi. Plank dövrünün anında bütün dörd əsas qarşılıqlı təsir (zəif, güclü, elektromaqnit və qravitasiya) vahid qarşılıqlı təsirdə birləşdirildi. Plank anını hansısa uzun müddət hesab etmək mümkün deyil, çünki müasir fizika Plank anından kiçik parametrlərlə işləmir.
Mərhələ. Kainat tarixində növbəti mərhələ inflyasiya mərhələsi idi. İnflyasiyanın ilk anında qravitasiya qarşılıqlı təsiri vahid supersimmetrik sahədən (əvvəllər fundamental qarşılıqlı təsir sahələri daxil olmaqla) ayrıldı. Bu dövrdə maddə mənfi təzyiqə malikdir və bu, Kainatın kinetik enerjisinin eksponensial artmasına səbəb olur. Sadəcə olaraq, bu dövrdə Kainat çox sürətlə şişməyə başladı və sonlara doğru fiziki sahələrin enerjisi adi hissəciklərin enerjisinə çevrilir. Bu mərhələnin sonunda maddənin və radiasiyanın temperaturu əhəmiyyətli dərəcədə artır. İnflyasiya mərhələsinin başa çatması ilə yanaşı, güclü qarşılıqlı təsir də yaranır. Həm də bu anda yaranır.
Radiasiya dominantlığının mərhələsi. Kainatın inkişafında bir neçə mərhələni əhatə edən növbəti mərhələ. Bu mərhələdə Kainatın temperaturu azalmağa başlayır, kvarklar, sonra adronlar və leptonlar əmələ gəlir. Nukleosintez dövründə ilkin kimyəvi elementlərin əmələ gəlməsi baş verir və helium sintez olunur. Bununla belə, radiasiya hələ də maddədə üstünlük təşkil edir.
Maddənin hökmranlığı dövrü. 10.000 ildən sonra maddənin enerjisi radiasiya enerjisini tədricən üstələyir və onların ayrılması baş verir. Maddə radiasiyaya hakim olmağa başlayır və relikt fon yaranır. Həmçinin, maddənin radiasiya ilə ayrılması maddənin paylanmasında ilkin qeyri-homogenliyi əhəmiyyətli dərəcədə artırdı, nəticədə qalaktikalar və superqalaktikalar formalaşmağa başladı. Kainatın qanunları bu gün onları müşahidə etdiyimiz formada gəlib çatmışdır.

Yuxarıdakı şəkil bir neçə fundamental nəzəriyyədən ibarətdir və Kainatın mövcudluğunun ilkin mərhələlərində formalaşması haqqında ümumi fikir verir.

Kainat haradan gəldi?

Əgər Kainat kosmoloji təklikdən yaranıbsa, onda təklik özü haradan yaranıb? Hazırda bu suala dəqiq cavab vermək mümkün deyil. Gəlin “Kainatın doğulmasına” təsir edən bəzi kosmoloji modelləri nəzərdən keçirək.

Siklik modellər

Bu modellər Kainatın həmişə mövcud olduğu və zaman keçdikcə onun vəziyyətinin yalnız genişlənmədən sıxılmaya - və geriyə doğru dəyişdiyi iddiasına əsaslanır.

Steinhardt-Turok modeli. Bu model sim nəzəriyyəsinə (M-nəzəriyyə) əsaslanır, çünki o, “brane” kimi bir obyektdən istifadə edir. Bu modelə görə, görünən Kainat 3-bölgənin içərisində yerləşir və bu, vaxtaşırı, bir neçə trilyon ildən bir, Böyük Partlayış kimi bir şeyə səbəb olan başqa bir 3-bran ilə toqquşur. Sonra, 3-bölgəmiz digərindən uzaqlaşmağa və genişlənməyə başlayır. Müəyyən bir nöqtədə, qaranlıq enerjinin payı üstünlük təşkil edir və 3-branın genişlənmə sürəti artır. Nəhəng genişlənmə maddəni və radiasiyanı o qədər səpələyir ki, dünya demək olar ki, homojen və boş olur. Nəhayət, 3-köpək yenidən toqquşur və bizim dövrümüzün ilkin mərhələsinə qayıdır və yenidən “Kainatımızı” doğurur.

Loris Baum və Paul Frampton nəzəriyyəsi də Kainatın dövri olduğunu bildirir. Onların nəzəriyyəsinə görə, ikincisi, Böyük Partlayışdan sonra, kosmos-zamanın özünün "parçalanma" anına - Big Rip-ə yaxınlaşana qədər qaranlıq enerji hesabına genişlənəcəkdir. Məlum olduğu kimi, “qapalı sistemdə entropiya azalmır” (termodinamikanın ikinci qanunu). Bu ifadədən belə çıxır ki, Kainat əvvəlki vəziyyətinə qayıda bilməz, çünki belə bir proses zamanı entropiya azalmalıdır. Lakin bu problem bu nəzəriyyə çərçivəsində həll olunur. Baum və Frampton nəzəriyyəsinə görə, Böyük Yırtılmadan bir an əvvəl Kainat hər biri olduqca kiçik bir entropiya dəyərinə malik olan bir çox "parçalara" parçalanır. Bir sıra faza keçidlərini yaşayan keçmiş Kainatın bu “qapaqları” maddə yaradır və ilkin Kainata bənzər şəkildə inkişaf edir. Bu yeni dünyalar işıq sürətindən daha böyük sürətlə bir-birindən uzaqlaşdıqları üçün bir-biri ilə qarşılıqlı əlaqədə olmur. Beləliklə, elm adamları, əksər kosmoloji nəzəriyyələrə görə, Kainatın doğulmasının başladığı kosmoloji təklikdən də qaçdılar. Yəni, dövrünün başa çatması anında Kainat yeni kainatlara çevriləcək bir çox digər qarşılıqlı əlaqədə olmayan dünyalara parçalanır.
Konformal siklik kosmologiya – Roger Penrose və Vaaqn Gurzadyanın siklik modeli. Bu modelə görə Kainat termodinamikanın ikinci qanununu pozmadan yeni dövrəyə girə bilir. Bu nəzəriyyə qara dəliklərin udulmuş məlumatı məhv etdiyi fərziyyəsinə əsaslanır ki, bu da Kainatın entropiyasını müəyyən mənada “qanuni olaraq” azaldır. Sonra Kainatın mövcudluğunun hər belə dövrü Böyük Partlayışa bənzər bir şeylə başlayır və təkliklə bitir.

Kainatın mənşəyinin digər modelləri

Görünən Kainatın görünüşünü izah edən digər fərziyyələr arasında aşağıdakı ikisi ən populyardır:

İnflyasiyanın xaotik nəzəriyyəsi - Andrey Linde nəzəriyyəsi. Bu nəzəriyyəyə görə, bütün həcmi boyunca qeyri-homogen olan müəyyən bir skalyar sahə var. Yəni kainatın müxtəlif sahələrində skalyar sahənin fərqli mənaları var. Sonra sahənin zəif olduğu bölgələrdə heç nə baş vermir, güclü sahəyə malik olan ərazilər isə enerjisi hesabına genişlənməyə (inflyasiya) başlayır, yeni kainatlar əmələ gətirir. Bu ssenari eyni vaxtda yaranmayan və özünəməxsus elementar hissəciklər toplusuna və deməli, təbiət qanunlarına malik olan bir çox dünyaların mövcudluğunu nəzərdə tutur.
Li Smolinin nəzəriyyəsi Böyük Partlayışın Kainatın mövcudluğunun başlanğıcı olmadığını, sadəcə onun iki vəziyyəti arasında bir faza keçidi olduğunu göstərir. Böyük Partlayışdan əvvəl Kainat, təbiətcə qara dəliyin təkliyinə yaxın olan kosmoloji təklik şəklində mövcud olduğundan, Smolin Kainatın qara dəlikdən yarana biləcəyini irəli sürür.

Nəticələr

Baxmayaraq ki, tsiklik və digər modellər Böyük Partlayış nəzəriyyəsi tərəfindən cavablandırıla bilməyən bir sıra suallara, o cümlədən kosmoloji təklik probleminə cavab verir. Bununla belə, inflyasiya nəzəriyyəsi ilə birləşdirildikdə, Big Bang Kainatın mənşəyini daha dolğun şəkildə izah edir və bir çox müşahidələrlə razılaşır.

Bu gün tədqiqatçılar Kainatın yaranmasının mümkün ssenarilərini intensiv şəkildə öyrənməyə davam edirlər, lakin “Kainat necə yaranıb?” sualına təkzibedilməz cavab vermək mümkün deyil. - yaxın gələcəkdə uğur qazana bilməyəcək. Bunun iki səbəbi var: kosmoloji nəzəriyyələrin birbaşa sübutu praktiki olaraq mümkün deyil, yalnız dolayı yolla; Hətta nəzəri olaraq Big Bang-dən əvvəl dünya haqqında dəqiq məlumat əldə etmək mümkün deyil. Bu iki səbəbə görə elm adamları yalnız fərziyyələr irəli sürə və müşahidə etdiyimiz Kainatın təbiətini ən dəqiq şəkildə təsvir edəcək kosmoloji modellər qura bilərlər.

Bu yazıda biz Kainatın necə yarandığı sualına cavab verməyə çalışan bir neçə nəzəriyyəyə baxacağıq. Cəmi bir neçə il əvvəl işlənib hazırlanmış və “inflyasiya nəzəriyyəsi” adlandırılan ən müasirindən başlayaq, sonra isə əvvəllər məşhur olan və bu günə qədər öz ardıcıllarını itirməyən nəzəriyyələri nəzərdən keçirəcəyik.

Kainat necə yarandı: müasir bir görünüş

Bu gün ümumiyyətlə qəbul edilir ki, hər şeyin başlanğıcında elm adamlarının “inflyasiya” adlandırdıqları bir dövr olub. Keçən 20-ci əsrin sonlarında işlənib hazırlanmış inflyasiya nəzəriyyəsinin mahiyyətinin nədən ibarət olduğunu anlayaq. Bu ssenaridə Kainat heç bir radiasiya və maddədən məhrum olan vakuum vəziyyətindən yaradılmağa başladı. Güman edilir ki, bəzi hipotetik sahə (alimlər bunu inflaton adlandırdılar) istisnasız olaraq bütün məkanı doldurmağa başladılar və istənilən vaxt tamamilə hər hansı bir məkanda tamamilə fərqli dəyərləri qəbul edə bilərlər. Bu vəziyyətdə, 10 -33 sm ölçülü bir şişirmə sahəsinin vahid konfiqurasiyası təsadüfi olaraq görünməyə başlayana qədər heç bir şey baş vermədi.Bundan dərhal sonra kosmosun bu bölgəsi inanılmaz sürətlə artmağa başladı və şişirmə sahəsinin enerjisi artmağa başladı. minimuma meyl edir.

Big Bang necə baş verdi

İnflyasiya dövrünün sonunda Kainatımız diametri təxminən 1 sm ölçüyə çatdı və minimum potensial enerji inflyasiya sahəsinin özündə qaldı. Və elə həmin anda bu kiçik Kainatda toplanmış nəhəng kinetik enerji səpələnmiş elementar hissəciklərə çevrilməyə başladı və nəticədə məşhur Big Bang baş verdi. İnflyasiya, eləcə də ondan sonrakı Böyük Partlayış tez-tez qartopunun dağdan yuvarlanmağa başladığı vəziyyətlə müqayisə edilir. Əvvəlcə kiçikdir, lakin tədricən yeni qar təbəqələri ona yapışır, ölçüsü artmağa başlayır və sonra sadəcə uçuruma düşür, lakin təsirdən sonra bütün istiqamətlərə səpələnən çoxlu hissələrə bölünür. Demək lazımdır ki, təsvir olunan proses tək bir proses olmaya bilər və təkrarlanarsa, başqa kainatlar yaranacaq, onların xassələri bizimkindən xeyli fərqlənə bilər. Belə bir fərq olduqca məqbuldur, çünki hər bir "qartopu" nun əslində öz trayektoriyası, həm də öz ölçüsü var. Bundan əlavə, o, uçurumun müxtəlif yerlərinə düşür.

Kainat haradan gəldi: digər nəzəriyyələr

Qeyd edək ki, indi müxtəlif kainatların toplusu haqqında danışmaq adətdir, onlardan birini daxildən müşahidə edə bilərik. Tamamilə mümkündür ki, digər kainatlar bizimkindən bir qədər az şanslıdır (yaxud ona necə baxdığınızdan asılı olaraq daha çox) və orada həyat yoxdur və buna görə də müşahidəçilər də yoxdur. Və təbii ki, Kainatın necə yarandığına dair inflyasiya nəzəriyyəsi hətta elm adamları arasında yeganə deyil. Onun tənqidçiləri faktiki olaraq “heç nədən” “nəyinsə” yaranması ilə barışa bilmirlər. Alternativ variantlar Kainatın kvant modeli və Kainatın salınım modelidir. Sonuncu fərz edir ki, bizim Kainat müxtəlif dövrlərdə ya daralarkən, ya da genişlənərkən əbədi olaraq mövcuddur və hər bir dövrə nəhəng bir partlayışla müşayiət olunur. Kainatın yaradılmasının kvant modelinə gəlincə, bu nəzəriyyənin davamçıları hesab edirlər ki, elementar hissəciklər vakuumda, tamamilə kortəbii olaraq yaxşı görünə və yoxa çıxa bilər ki, bu da təkcə Kainatın deyil, həm də maddənin yaranmasının əsas səbəbidir. ümumiyyətlə. Vakuumun özü neytraldır, ona görə də onun yükü, kütləsi və ya başqa xüsusiyyətləri yoxdur. Bununla belə, çox güman ki, vakuumda həm maddə, həm də şüalanma yaranan müəyyən bir matris, bir növ potensial var.

Dinin nöqteyi-nəzəri

Təbii ki, ənənəvi variantı seçmək, yəni Dünyanın Allah tərəfindən yaradıldığına inanmaq tamamilə mümkündür. Üstəlik, nə qədər qəribə görünsə də, bəzi elm adamlarına bu nəzəriyyə də kifayət qədər məntiqli görünür və mövcud olmağa haqqı var, çünki Yaradansız necə yaradılış ola bilər? Başqa bir şey, hər birimizin Allah tərəfindən başa düşdüyüdür.

Kainatın necə yarandığı sualına hələ də dəqiq cavab yoxdur və açığını desəm, onun olması ehtimalı azdır. Axı atomlar yaratdığı quruluşu dərk edə bilmədiyi kimi, Kainatın bir hissəsi də onu əhatə edib dərk etmək üçün ikincinin üstündə dayana bilməz. Ona görə də şəxsən sizə daha yaxın olan nəzəriyyəni qəbul edə bilərsiniz.

Necə oldu ki, o, sonsuz görünən bir məkana çevrildi? Və milyonlarla və milyardlarla ildən sonra nə olacaq? Bu suallar filosofların və alimlərin zehnini əzablandırıb (və əzab verməkdə davam edir), görünür, zamanın əvvəlindən bir çox maraqlı və bəzən hətta çılğın nəzəriyyələrə səbəb olub.
. Bu gün əksər astronomlar və kosmoloqlar ümumi razılığa gəliblər ki, bildiyimiz kimi kainat nəinki maddənin böyük hissəsini yaradan nəhəng partlayışın nəticəsidir, həm də kosmosun yaratdığı əsas fiziki qanunların mənbəyidir. bizi əhatə edir. Bütün bunlara böyük partlayış nəzəriyyəsi deyilir.

Böyük partlayış nəzəriyyəsinin əsasları nisbətən sadədir. Beləliklə, qısaca desək, ona görə, kainatda mövcud olan və hazırda mövcud olan bütün maddələr eyni vaxtda - təxminən 13,8 milyard il əvvəl meydana çıxıb. Həmin anda bütün materiya sonsuz sıxlığı və temperaturu olan çox yığcam mücərrəd top (və ya nöqtə) şəklində mövcud idi. Bu vəziyyət təklik adlanırdı. Birdən təklik genişlənməyə başladı və bildiyimiz kainatı doğurdu.

Qeyd etmək lazımdır ki, böyük partlayış nəzəriyyəsi kainatın mənşəyi ilə bağlı təklif olunan bir çox fərziyyələrdən yalnız biridir (məsələn, stasionar kainat nəzəriyyəsi də var), lakin o, ən geniş tanınma və populyarlıq qazanmışdır. O, təkcə bütün məlum olan maddələrin mənbəyini, fizika qanunlarını və kainatın daha böyük quruluşunu izah etmir, həm də kainatın genişlənməsinin səbəblərini və bir çox başqa cəhətləri və hadisələri təsvir edir.

Böyük partlayış nəzəriyyəsində hadisələrin xronologiyası.

Kainatın hazırkı vəziyyəti haqqında biliklərə əsaslanaraq, elm adamları hər şeyin sonsuz sıxlığa və genişlənməyə başlayan sonlu zamana malik bir nöqtədən başlaması lazım olduğunu nəzəriyyə edirlər. İlkin genişlənmədən sonra nəzəriyyəyə görə, kainat atomaltı hissəciklərin və daha sonra sadə atomların yaranmasına imkan verən soyuma mərhələsindən keçdi. Bu qədim elementlərin nəhəng buludları sonradan cazibə qüvvəsi sayəsində ulduzlar və qalaktikalar əmələ gətirməyə başladı.

Bütün bunlar, alimlərin fikrincə, təxminən 13,8 milyard il əvvəl başlayıb və buna görə də bu başlanğıc nöqtəsi kainatın yaşı hesab olunur. Müxtəlif nəzəri prinsipləri tədqiq etməklə, hissəcik sürətləndiriciləri və yüksək enerjili vəziyyətləri əhatə edən eksperimentlər aparmaqla və kainatın uzaq nöqtələrində astronomik tədqiqatlar aparmaqla elm adamları böyük partlayışla başlayan və kainatı son nəticədə kainata aparan hadisələrin xronologiyasını çıxarıb təklif etdilər. indi baş verən kosmik təkamül vəziyyəti.

Alimlər hesab edirlər ki, kainatın yaranmasının ən erkən dövrləri - böyük partlayışdan sonra 10-43 saniyədən 10-11 saniyəyə qədər davam edən dövrlər hələ də mübahisə və mübahisə mövzusudur. Diqqət! Yalnız nəzərə alsaq ki, indi bildiyimiz fizika qanunları o dövrdə mövcud ola bilməzdi, o zaman bu ilkin kainatdakı proseslərin necə tənzimləndiyini anlamaq çox çətindir. Bundan əlavə, o dövrdə mövcud ola biləcək mümkün enerji növlərindən istifadə edən təcrübələr hələ aparılmayıb. Nə olursa olsun, kainatın mənşəyi ilə bağlı bir çox nəzəriyyələr son nəticədə razılaşırlar ki, zamanın bir nöqtəsində hər şeyin başladığı bir başlanğıc nöqtəsi var idi.

Təklik dövrü.

Plank dövrü (və ya Plank dövrü) olaraq da bilinən bu dövr kainatın təkamülündə məlum olan ən erkən dövr kimi qəbul edilir. Bu zaman bütün materiya sonsuz sıxlıq və temperaturun vahid nöqtəsində cəmlənmişdi. Bu dövrdə elm adamları hesab edirlər ki, qravitasiya qarşılıqlı təsirlərinin kvant effektləri fiziki təsirlərə üstünlük təşkil edirdi və heç bir fiziki qüvvə cazibə qüvvəsinə bərabər deyildi.

Plank erası guya 0-dan 10-43 saniyəyə qədər davam edib və onun müddəti yalnız Plank vaxtı ilə ölçülə bildiyi üçün belə adlandırılıb. Həddindən artıq temperatur və maddənin sonsuz sıxlığı səbəbindən bu müddət ərzində kainatın vəziyyəti son dərəcə qeyri-sabit idi. Bunun ardınca fizikanın əsas qüvvələrinin yaranmasına səbəb olan genişlənmə və soyutma dövrləri gəldi.

Təxminən 10-43 saniyədən 10-36 saniyəyə qədər olan müddətdə kainatda keçid temperatur hallarının toqquşması prosesi baş verdi. Ehtimal olunur ki, məhz bu məqamda mövcud kainatı idarə edən əsas qüvvələr bir-birindən ayrılmağa başlayıb. Bu ayrılmanın ilk addımı cazibə qüvvələrinin, güclü və zəif nüvə qarşılıqlı təsirlərinin və elektromaqnetizmin meydana çıxması idi.

Böyük partlayışdan təxminən 10-36 ilə 10-32 saniyəyə qədər olan müddətdə kainatın temperaturu kifayət qədər aşağı düşdü (1028 K), bu da elektromaqnit qüvvələrinin (güclü qüvvə) və zəif nüvə qüvvəsinin ayrılmasına səbəb oldu. zəif qüvvə).

İnflyasiya dövrü.

Kainatda ilk fundamental qüvvələrin meydana çıxması ilə Plank zamanında 10-32 saniyədən naməlum bir nöqtəyə qədər davam edən inflyasiya erası başladı. Əksər kosmoloji modellər bu dövrdə kainatın yüksək sıxlıqlı enerji ilə bərabər şəkildə dolduğunu və inanılmaz dərəcədə yüksək temperatur və təzyiqlərin onun sürətlə genişlənməsinə və soyumasına səbəb olduğunu göstərir.

Bu, qüvvələrin ayrılmasına səbəb olan keçid mərhələsinin kainatın eksponensial genişlənməsi ilə izləndiyi 10-37 saniyədə başladı. Eyni zamanda, kainat bariogenez vəziyyətində idi, temperatur o qədər yüksək idi ki, kosmosda hissəciklərin təsadüfi hərəkəti işığa yaxın sürətlə baş verdi.

Bu zaman cüt zərrəciklər - antihissəciklər əmələ gəlir və dərhal toqquşaraq məhv olurlar ki, bu da müasir kainatda maddənin antimaddə üzərində hökmranlığına səbəb olduğu güman edilir. İnflyasiya dayandıqdan sonra kainat kvark-qluon plazmasından və digər elementar hissəciklərdən ibarət idi. Həmin andan kainat soyumağa, maddə əmələ gəlməyə və birləşməyə başladı.

Soyutma dövrü.

Kainatın içərisində sıxlıq və temperatur azaldıqca hər bir hissəcikdəki enerji azalmağa başladı. Bu keçid vəziyyəti əsas qüvvələr və elementar hissəciklər indiki formasına gələnə qədər davam etdi. Hissəciklərin enerjisi bu gün təcrübələrdə əldə edilə bilən dəyərlərə düşdüyündən, bu zaman dövrünün faktiki mümkün mövcudluğu elm adamları arasında daha az mübahisəlidir.

Məsələn, alimlər hesab edirlər ki, böyük partlayışdan 10-11 saniyə sonra hissəciklərin enerjisi xeyli azalıb. Təxminən 10-6 saniyədə kvarklar və qlüonlar barionlar - protonlar və neytronlar əmələ gətirməyə başladılar. Antikvarklar üzərində kvarklar üstünlük təşkil etməyə başladı, bu da öz növbəsində barionların antibarionlardan üstün olmasına səbəb oldu.

Temperatur artıq yeni proton-antiproton cütləri (və ya neytron-antineytron cütləri) yaratmaq üçün kifayət qədər yüksək olmadığından, bu hissəciklərin kütləvi şəkildə məhv edilməsi baş verdi, nəticədə orijinal proton və neytronların sayının yalnız 1/1010-u və tam onların antihissəciklərinin yox olması. Bənzər bir proses böyük partlayışdan təxminən 1 saniyə sonra baş verdi. Bu dəfə yalnız “Qurbanlar” elektronlar və pozitronlar idi. Kütləvi qırğından sonra qalan protonlar, neytronlar və elektronlar təsadüfi hərəkətlərini dayandırdılar və kainatın enerji sıxlığı fotonlarla və daha az dərəcədə neytrinolarla doldu.

Kainatın genişlənməsinin ilk dəqiqələrində nükleosintez (kimyəvi elementlərin sintezi) dövrü başladı.Temperaturun 1 milyard kelvinə düşməsi və enerji sıxlığının təxminən havanın, neytronların və atomların enerji sıxlığına bərabər olan dəyərlərə enməsi ilə. protonlar qarışaraq hidrogenin (deyterium) və helium atomlarının ilk sabit izotopunu yaratmağa başladılar. Bununla belə, kainatdakı protonların çoxu hidrogen atomlarının bir-birinə bağlı olmayan nüvələri olaraq qaldı.

Təxminən 379.000 ildən sonra elektronlar bu hidrogen nüvələri ilə birləşərək atomları (yenə də əsasən hidrogen) əmələ gətirdilər, eyni zamanda radiasiya maddədən ayrıldı və kosmosda demək olar ki, maneəsiz genişlənməyə davam etdi. Bu radiasiya kosmik mikrodalğalı fon radiasiyası adlanır və kainatdakı ən qədim işıq mənbəyidir.

Genişlənmə ilə QMİ tədricən öz sıxlığını və enerjisini itirmiş və hal-hazırda onun temperaturu 2,7260 0,0013 K (- 270,424 C), enerji sıxlığı isə 0,25 eV (və ya 4,005x10-14 J/m? ; 400-500 fotons) təşkil edir. /cm CMB bütün istiqamətlərdə və təxminən 13,8 milyard işıq ili məsafəsində uzanır, lakin onun faktiki paylanması kainatın mərkəzindən təxminən 46 milyard işıq ili uzaqlığındadır.

Quruluş dövrü (ierarxik dövr).

Sonrakı bir neçə milyard il ərzində kainatda demək olar ki, bərabər paylanmış daha sıx maddə bölgələri bir-birini cəlb etməyə başladı. Bunun nəticəsində onlar daha da sıxlaşaraq qaz buludlarını, ulduzları, qalaktikaları və bu gün müşahidə edə biləcəyimiz digər astronomik strukturları əmələ gətirməyə başladılar. Bu dövr iyerarxik dövr adlanır. Bu zaman indi gördüyümüz kainat öz formasını almağa başladı. Materiya müxtəlif ölçülü strukturlarda birləşməyə başladı - ulduzlar, planetlər, qalaktikalar, qalaktika qrupları, eləcə də yalnız bir neçə qalaktikadan ibarət qalaktikalararası körpülərlə ayrılan qalaktik superklasterlər.

Bu prosesin təfərrüatlarını soyuq, isti, isti qaranlıq maddə və baryonik maddə kimi təmsil olunan kainatda paylanmış maddənin miqdarı və növü ideyasına görə təsvir etmək olar. Bununla belə, böyük partlayışın hazırkı standart kosmoloji modeli lambda-CDM modelidir, ona görə qaranlıq maddə hissəcikləri işıq sürətindən daha yavaş hərəkət edir. Digər kosmoloji modellərdə ortaya çıxan bütün ziddiyyətləri həll etdiyi üçün seçildi.

Bu modelə görə, soyuq qaranlıq maddə kainatdakı bütün maddənin/enerjinin təxminən 23 faizini təşkil edir. Baryonik maddələrin nisbəti təxminən 4,6 faizdir. Lambda - CDM sözdə kosmoloji sabitə istinad edir: Albert Eynşteyn tərəfindən təklif edilən vakuumun xüsusiyyətlərini xarakterizə edən və sabit statik kəmiyyət kimi kütlə ilə enerji arasındakı tarazlıq əlaqəsini göstərən bir nəzəriyyə. Bu halda, o, kainatın genişlənməsinin sürətləndiricisi kimi xidmət edən və nəhəng kosmoloji strukturları əsasən homojen saxlayan qaranlıq enerji ilə əlaqələndirilir.

Kainatın gələcəyi ilə bağlı uzunmüddətli proqnozlar.

Kainatın təkamülünün başlanğıc nöqtəsi olması ilə bağlı fərziyyələr təbii olaraq alimləri bu prosesin mümkün son nöqtəsi ilə bağlı suallara sürükləyir. Yalnız kainat öz tarixinə birdən-birə genişlənməyə başlayan sonsuz sıxlığa malik kiçik bir nöqtədən başlamışsa, bu o demək deyil ki, o da sonsuza qədər genişlənəcək və ya bir gün onun genişləmə qüvvəsi tükənəcək və əks sıxılma prosesi başlayacaq. , bunun son nəticəsi hələ də eyni sonsuz sıx nöqtə olacaq?

Bu suallara cavab vermək kainatın hansı kosmoloji modelinin düzgün olması ilə bağlı mübahisənin əvvəlindən kosmoloqların əsas məqsədi olmuşdur. Böyük partlayış nəzəriyyəsinin qəbulu ilə, lakin əsasən 1990-cı illərdə qaranlıq enerjinin müşahidəsi sayəsində elm adamları kainatın təkamülü üçün ən çox ehtimal olunan iki ssenari üzrə konsensusa gəldilər.

Big Crunch adlanan birinciyə görə, kainat maksimum ölçüsünə çatacaq və dağılmağa başlayacaq. Bu ssenari yalnız kainatın kütlə sıxlığı kritik sıxlığın özündən çox olarsa mümkün olacaq. Başqa sözlə, əgər maddənin sıxlığı müəyyən bir dəyərə çatarsa və ya ondan yuxarı qalxarsa (m-də 1-3x10-26 kq maddə), kainat daralmağa başlayacaq.

Alternativ başqa bir ssenaridir ki, kainatdakı sıxlıq kritik sıxlıq dəyərinə bərabər və ya ondan aşağı olarsa, onun genişlənməsi yavaşlayacaq, lakin heç vaxt tam dayanmayacaq. "Kainatın istilik ölümü" adlanan bu fərziyyəyə görə, genişlənmə ulduz əmələ gəlməsi ətrafdakı qalaktikaların hər birinin daxilində ulduzlararası qazı istehlak etməyi dayandırana qədər davam edəcək. Yəni enerji və maddənin bir obyektdən digərinə ötürülməsi tamamilə dayanacaq. Bu vəziyyətdə bütün mövcud ulduzlar yanıb ağ cırtdanlara, neytron ulduzlara və qara dəliklərə çevriləcək.

Tədricən qara dəliklər digər qara dəliklərlə toqquşaraq daha böyük və daha böyük olanların əmələ gəlməsinə səbəb olacaq. Kainatın orta temperaturu mütləq sıfıra yaxınlaşacaq. Qara dəliklər nəhayət "buxarlanacaq" və sonuncu radiasiyanı buraxacaqlar. Nəhayət, kainatdakı termodinamik entropiya maksimuma çatacaq. İstilik ölümü baş verəcəkdir.

Qaranlıq enerjinin mövcudluğunu və onun kosmosun genişlənməsinə təsirini nəzərə alan müasir müşahidələr alimlərin zaman keçdikcə daha çox kainatın hadisə üfüqümüzdən kənara çıxacağı və bizim üçün görünməz olacağı qənaətinə gəlib. Bunun son və məntiqi nəticəsi hələ elm adamlarına məlum deyil, lakin “İstilik ölümü” bu cür hadisələrin son nöqtəsi ola bilər.

Qaranlıq enerjinin paylanması, daha dəqiq desək, onun mümkün növləri ilə bağlı başqa fərziyyələr də var (məsələn, fantom enerji. Onlara görə, nəticədə qalaktik qruplar, ulduzlar, planetlər, atomlar, atom nüvələri və maddənin özü parçalanacaq. Belə bir təkamül ssenarisi “Böyük Yırtılma” adlanır. Bu ssenariyə görə, kainatın ölümünə səbəb genişlənmənin özüdür.

Big Bang nəzəriyyəsinin tarixi.

Böyük partlayışın ilk qeydi 20-ci əsrin əvvəllərinə təsadüf edir və kosmosun müşahidələri ilə əlaqələndirilir. 1912-ci ildə amerikalı astronom Vesto Slifer spiral qalaktikaların (əvvəlcə dumanlıq olduğu düşünülürdü) bir sıra müşahidələr apardı və onların Doppler qırmızı sürüşməsini ölçdü. Demək olar ki, bütün hallarda müşahidələr göstərir ki, spiral qalaktikalar bizim Süd Yolumuzdan uzaqlaşır.

1922-ci ildə görkəmli rus riyaziyyatçısı və kosmoloqu Aleksandr Fridman ümumi nisbilik üçün Eynşteynin tənliklərindən Fridman tənlikləri adlanan tənlikləri çıxardı. Eynşteynin kosmoloji sabitin xeyrinə bir nəzəriyyə irəli sürməsinə baxmayaraq, Fridmanın işi kainatın daha çox genişlənmə vəziyyətində olduğunu göstərdi.

1924-cü ildə Edvin Hablın yaxınlıqdakı spiral dumanlığa qədər olan məsafəni ölçməsi bu sistemlərin əslində fərqli qalaktikalar olduğunu göstərdi. Eyni zamanda, Hubble Mount Wilson Rəsədxanasında 2,5 metrlik Hooker Teleskopundan istifadə edərək bir sıra məsafədən çıxma ölçülərini inkişaf etdirməyə başladı. 1929-cu ilə qədər Hubble məsafə və qalaktikaların geri çəkilmə sürəti arasında əlaqəni kəşf etdi və bu, sonradan Hubble qanununa çevrildi.

1927-ci ildə belçikalı riyaziyyatçı, fizik və katolik keşiş Georges Lemaitre müstəqil olaraq Fridmanın tənlikləri ilə eyni nəticələrə gəldi və qalaktikaların məsafəsi və sürəti arasındakı əlaqəni formalaşdıran ilk şəxs oldu və bu əlaqənin əmsalının ilk qiymətləndirilməsini təklif etdi. Lemaitre inanırdı ki, keçmişdə bir nöqtədə kainatın bütün kütləsi bir nöqtədə cəmləşmişdir (atom.

Bu kəşflər və fərziyyələr 20-30-cu illərdə fiziklər arasında çoxlu müzakirələrə səbəb oldu, onların əksəriyyəti kainatın stasionar vəziyyətdə olduğuna inanırdı. O dövrdə qurulan modelə görə, kainatın sonsuz genişlənməsi ilə bərabər sıxlıqda bərabər və bərabər paylanmış yeni maddə yaranmışdır. Bunu dəstəkləyən elm adamları arasında böyük partlayış ideyası elmi deyil, daha çox teoloji görünürdü. Lemaitre dini xurafat əsasında qərəzli olduğu üçün tənqid edildi.

Qeyd etmək lazımdır ki, eyni zamanda başqa nəzəriyyələr də mövcud olmuşdur. Məsələn, kainatın Milne modeli və siklik modeli. Hər ikisi Eynşteynin ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin postulatlarına əsaslanırdı və sonradan alimin özünün dəstəyini aldı. Bu modellərə görə, kainat təkrarlanan genişlənmə və dağılma dövrlərinin sonsuz bir axınında mövcuddur.

1. Təklik dövrü (Plankçı). Kainatın erkən təkamül dövrü kimi ilkin hesab olunur. Materiya öz temperaturu və sonsuz sıxlığı olan bir nöqtədə cəmləşmişdi. Alimlər iddia edirlər ki, bu dövr qravitasiya qarşılıqlı təsirinə aid kvant effektlərinin fiziki olanlar üzərində üstünlük təşkil etməsi ilə xarakterizə olunur və o uzaq dövrlərdə mövcud olan heç bir fiziki qüvvənin gücü cazibə qüvvəsi ilə eyni deyildi, yəni ona bərabər deyildi. Plank dövrünün müddəti 0 ilə 10-43 saniyə aralığında cəmlənmişdir. Bu adı ona görə aldı ki, yalnız Plank vaxtı onun ölçüsünü tam ölçə bildi. Bu zaman intervalı çox qeyri-sabit hesab olunur ki, bu da öz növbəsində maddənin həddindən artıq temperaturu və sərhədsiz sıxlığı ilə sıx bağlıdır. Təklik dövründən sonra genişlənmə və onunla birlikdə soyuma dövrü baş verdi ki, bu da əsas fiziki qüvvələrin meydana gəlməsinə səbəb oldu.

Kainat necə yaranıb. Soyuq doğuş

Kainatdan əvvəl nə baş verdi? "Yatmış" Kainatın modeli

Kurt Hinterbichler, Austin Coyce və Castin Khoury kimi fiziklər "Bəlkə də Böyük Partlayışdan əvvəl Kainat çox yığcam, yavaş-yavaş təkamül edən statik məkan idi" dedi.

Bu "partlayışdan əvvəl" Kainat metastabil bir vəziyyətə sahib olmalı, yəni daha sabit bir vəziyyət görünənə qədər sabit olmalıdır. Bənzətmə ilə, kənarında titrəyiş vəziyyətində bir daş olan bir uçuruma təsəvvür edin. Daşla hər hansı bir əlaqə onun uçuruma düşməsinə səbəb olacaq və ya bizim vəziyyətimizə daha yaxındır - Böyük Partlayış baş verəcək. Bəzi nəzəriyyələrə görə, "partlayışdan əvvəl" Kainat fərqli bir formada, məsələn, düz və çox sıx bir boşluq şəklində mövcud ola bilər. Nəticədə bu metastabil dövr başa çatdı: o, kəskin şəkildə genişləndi və indi gördüyümüz şəkli və vəziyyətini aldı.

"Yatmış kainat modelinin də problemləri var" deyir Carroll.

"Bu, həmçinin bizim Kainatımızın aşağı entropiya səviyyəsinə malik olduğunu güman edir, lakin bunun niyə belə olduğunu izah etmir."

Bununla belə, Case Western Reserve Universitetində nəzəri fizik olan Hinterbichler aşağı entropiyanın görünüşünü problem olaraq görmür.

“Biz sadəcə olaraq Böyük Partlayışdan əvvəl baş vermiş dinamikanın izahını axtarırıq ki, bu da indi gördüklərimizi niyə gördüyümüzü izah edir. Hələlik bu, əlimizdə qalan yeganə şeydir”, - Hinterbichler deyir.

Bununla belə, Carroll hesab edir ki, Kainatımızda mövcud olan entropiyanın aşağı səviyyəsini izah edə bilən "partlayışdan əvvəl" Kainatın başqa bir nəzəriyyəsi var.

Kainatın yoxdan necə göründüyü. Kainat necə işləyir

Gəlin bizim anlayışlarımıza uyğun olaraq fizikanın əslində necə işlədiyindən danışaq. Nyutondan bəri fundamental fizikanın paradiqması dəyişməyib; üç hissədən ibarətdir. Birincisi “dövlət məkanı”dır: mahiyyətcə Kainatın mövcud ola biləcəyi bütün mümkün konfiqurasiyaların siyahısı. İkincisi, müəyyən bir zamanda Kainatı təmsil edən müəyyən bir vəziyyətdir, adətən indiki vəziyyətdir. Üçüncüsü, Kainatın zamanla inkişaf etdiyi müəyyən bir qaydadır. Bu gün mənə Kainatı verin və fizika qanunları sizə gələcəkdə nə olacağını söyləyəcək. Bu düşüncə tərzi kvant mexanikası və ya ümumi nisbilik və ya kvant sahə nəzəriyyəsi üçün Nyuton mexanikası və ya Maksvell elektrodinamikasından daha az doğru deyil.

Xüsusilə kvant mexanikası bu sxemin xüsusi, lakin çox yönlü həyata keçirilməsidir. (Kvant sahə nəzəriyyəsi kvant mexanikasının sadəcə konkret nümunəsidir, yeni düşüncə tərzi deyil). Vəziyyətlər "dalğa funksiyaları"dır və müəyyən bir sistemin bütün mümkün dalğa funksiyalarının məcmusuna "Hilbert məkanı" deyilir. Onun üstünlüyü ondan ibarətdir ki, o, imkanlar toplusunu xeyli məhdudlaşdırır (çünki bu, vektor məkanıdır: ekspertlər üçün qeyd). Mənə onun ölçüsünü (ölçülərin sayını) dedikdən sonra siz Hilbert məkanınızı tamamilə müəyyənləşdirəcəksiniz. Bu, dövlət məkanının son dərəcə mürəkkəbləşə biləcəyi klassik mexanikadan köklü şəkildə fərqlənir. Həm də bir maşın var - "Hamiltonian" - zamanla bir vəziyyətdən digərinə necə inkişaf edəcəyini dəqiq göstərir. Yenə də deyirəm ki, Hamiltoniyalıların növləri çox deyil; müəyyən bir kəmiyyət siyahısını yazmaq kifayətdir (enerjinin öz dəyərləri - sizin üçün aydınlaşdırma, zəhlətökən mütəxəssislər).

Yer üzündə həyatın necə göründüyü. Yer üzündə həyat

Bizimkindən fərqli kimyadan istifadə edən həyat Yer kürəsində bir neçə dəfə yarana bilər. Ola bilər. Və belə bir prosesin sübutunu tapsaq, bu o deməkdir ki, Yer üzündə həyatın yarandığı kimi, Kainatın bir çox yerində bir-birindən asılı olmayaraq həyatın yaranması ehtimalı yüksəkdir. Amma digər tərəfdən, təsəvvür edin ki, nəhayət, başqa bir planetdə, bəlkə də, uzaq bir ulduzun orbitində fırlanan həyat kəşf etsəydik və onun kimyası eyni olsa və hətta bizimki ilə eyni DNT quruluşuna sahib olsaydı, necə hiss edərdik.

Yer üzündə həyatın tamamilə kortəbii və təsadüfən yaranması şansları çox kiçik görünür. Tam olaraq eyni həyatın başqa yerdə yaranma şansı inanılmaz dərəcədə kiçikdir və praktiki olaraq sıfıra bərabərdir. Ancaq ingilis astronomları Fred Hoyl və Chandra Wickramasinghe-nin 1979-cu ildə yazdığı "Həyat buludları" adlı qeyri-adi kitabında qeyd etdikləri bu suallara mümkün cavablar var.

Yer kürəsində həyatın öz-özünə meydana çıxması ehtimalının çox az olduğunu nəzərə alaraq, müəlliflər başqa izahat təklif edirlər. Bu, həyatın yaranmasının kosmosda bir yerdə baş verməsi və sonra panspermiya vasitəsilə bütün Kainata yayılmasıdır. Kosmik toqquşmalar nəticəsində dağıntılar içərisində qalan mikroskopik həyat çox uzun müddət hərəkətsiz vəziyyətdə səyahət edə bilər. Bundan sonra, təyinat yerinə çatdıqda, yenidən inkişaf etməyə başlayacaq. Beləliklə, Yerdəki həyat da daxil olmaqla Kainatdakı bütün canlılar əslində eyni həyatdır.

Video Kainatın necə görünməsi

Kainatın yoxdan necə göründüyü. Soyuq doğuş

Lakin belə birləşməyə gedən yol keyfiyyət səviyyəsində düşünülə bilər və burada çox maraqlı perspektivlər yaranır. Onlardan biri məşhur kosmoloq, Arizona Universitetinin professoru Lourens Krauss tərəfindən bu yaxınlarda nəşr olunmuş “Heç bir kainat” kitabında nəzərdən keçirilmişdir. Onun fərziyyəsi fantastik görünür, lakin fizikanın müəyyən edilmiş qanunlarına qətiyyən zidd deyil.

Kainatımızın təxminən 1032 Kelvin temperaturu olan çox isti başlanğıc vəziyyətindən yarandığına inanılır. Bununla belə, kainatların soyuq doğulmasını saf vakuumdan - daha dəqiq desək, onun kvant dalğalanmalarından təsəvvür etmək də mümkündür. Məlumdur ki, bu cür dalğalanmalar sözün əsl mənasında yoxluqdan yaranan və sonradan izsiz yoxa çıxan çoxlu sayda virtual hissəciklərin yaranmasına səbəb olur. Kraussa görə, vakuum dalğalanmaları, prinsipcə, müəyyən şərtlər altında virtual vəziyyətdən real vəziyyətə keçən eyni dərəcədə efemer protokainatlar yaratmağa qadirdir.

Kainatın necə yarandığı sualı həmişə insanları narahat edib. Bu təəccüblü deyil, çünki hər kəs öz mənşəyini bilmək istəyir. Alimlər, keşişlər və yazıçılar bir neçə minilliklər ərzində bu sualla mübarizə aparırlar. Bu sual təkcə mütəxəssisləri deyil, həm də hər bir adi insanı həyəcanlandırır. Bununla belə, dərhal deməyə dəyər ki, Kainatın necə yarandığı sualına 100% cavab yoxdur. Yalnız əksər alimlər tərəfindən dəstəklənən bir nəzəriyyə var.

Burada onu təhlil edəcəyik.

İnsanı əhatə edən hər şeyin öz başlanğıcı olduğundan, heç də təəccüblü deyil ki, qədim zamanlardan insan Kainatın başlanğıcını tapmağa çalışır. Orta əsrlər adamı üçün bu sualın cavabı olduqca sadə idi - Allah Kainatı yaratdı. Lakin elmin inkişafı ilə alimlər təkcə Tanrı sualını deyil, həm də Kainatın başlanğıcı olduğu fikrini şübhə altına almağa başladılar.

1929-cu ildə amerikalı astronom Hubble sayəsində elm adamları Kainatın kökləri məsələsinə qayıtdılar. Fakt budur ki, Hubble Kainatı təşkil edən qalaktikaların davamlı olaraq hərəkət etdiyini sübut etdi. Hərəkətdən əlavə, onlar da arta bilər, yəni Kainat artır. Əgər böyüyərsə, məlum olur ki, bir zamanlar bu artımın başladığı mərhələ olub. Bu o deməkdir ki, Kainatın başlanğıcı var.

Bir az sonra ingilis astronomu Hoyl sensasiyalı bir fərziyyə irəli sürdü: Kainat Böyük Partlayış anında yaranıb. Onun nəzəriyyəsi bu adla tarixə düşdü. Hoyl ideyasının mahiyyəti sadə və eyni zamanda mürəkkəbdir. O hesab edirdi ki, bir vaxtlar kosmik təklik vəziyyəti adlanan bir mərhələ var, yəni zaman sıfırda dayanır, sıxlıq və temperatur isə sonsuzluğa bərabərdir. Və bir anda partlayış baş verdi, nəticədə təklik pozuldu və buna görə də sıxlıq və temperatur dəyişdi, maddənin böyüməsi başladı, bu da zamanın sayılmasına başladı. Sonralar Hoyl özü nəzəriyyəsini inandırıcı adlandırdı, lakin bu, onun Kainatın yaranmasına dair ən məşhur fərziyyəyə çevrilməsinə mane olmadı.

Hoyle Big Bang adlandırdığı hadisə nə vaxt baş verdi? Alimlər bir çox hesablamalar apardılar, nəticədə əksəriyyəti 13,5 milyard il rəqəmi ilə razılaşdılar. Məhz o zaman Kainat yoxdan görünməyə başladı.Sadəcə bir saniyə içində Kainat atomdan kiçik ölçü aldı və genişlənmə prosesi başladı. Cazibə qüvvəsi əsas rol oynadı. Ən maraqlısı odur ki, bir az güclü olsaydı, heç nə yaranmazdı, ən çoxu qara dəlik. Əgər cazibə qüvvəsi bir az zəif olsaydı, heç nə yaranmazdı.
Partlayışdan bir neçə saniyə sonra Kainatdakı temperatur bir qədər azaldı ki, bu da maddənin və antimateriyanın yaranmasına təkan verdi. Nəticədə atomlar görünməyə başladı. Beləliklə, Kainat monoxromatik olmağı dayandırdı. Bir yerdə daha çox atom var idi, haradasa daha az. Bəzi yerlərdə hava daha isti, bəzi yerlərdə isə aşağı olub. Atomlar bir-biri ilə toqquşaraq birləşmələr, sonra yeni maddələr, daha sonra isə cisimlər əmələ gətirməyə başladılar. Bəzi obyektlərin böyük daxili enerjisi var idi. Bunlar ulduzlardı. Onlar öz ətraflarına (cazibə qüvvəsi sayəsində) planetlər dediyimiz digər cisimləri toplamağa başladılar. Sistemlər belə yarandı, onlardan biri də Günəş sistemimizdir.

Böyük partlayış. Model problemləri və onların həlli

Kainatın geniş miqyası və izotropiyası problemi inflyasiya mərhələsində genişlənmənin qeyri-adi yüksək sürətlə baş verməsi səbəbindən həll edilə bilər. Buradan belə nəticə çıxır ki, müşahidə olunan Kainatın bütün məkanı inflyasiyadan əvvəlki dövrün bir səbəblə əlaqəli bölgəsinin nəticəsidir.
Düz Kainat probleminin həlli. Bu mümkündür, çünki inflyasiya mərhələsində məkanın əyrilik radiusu artır. Bu dəyər elədir ki, müasir sıxlıq parametrlərinin kritikə yaxın dəyərə malik olmasına imkan verir.
İnflyasiya genişlənməsi müəyyən amplituda və spektr formasına malik sıxlıq dalğalanmalarının yaranmasına gətirib çıxarır. Bu, geniş miqyaslı homojenliyi və izotropiyanı qoruyaraq, bu salınımların (dəyişmələrin) Kainatın hazırkı strukturuna çevrilməsini mümkün edir. Bu, Kainatın geniş miqyaslı strukturu probleminin həllidir.

İnflyasiya modelinin əsas çatışmazlığı onun hələ sübut olunmamış və tam işlənməmiş nəzəriyyələrdən asılılığı hesab oluna bilər.

Məsələn, model hələ də sadəcə fərziyyə olan vahid sahə nəzəriyyəsinə əsaslanır. Laboratoriya şəraitində eksperimental olaraq sınaqdan keçirilə bilməz. Modelin başqa bir çatışmazlığı, həddindən artıq qızdırılan və genişlənən maddənin haradan gəldiyinin anlaşılmazlığıdır. Burada üç imkan nəzərdən keçirilir:

Standart Big Bang nəzəriyyəsi inflyasiyanın Kainatın təkamülünün çox erkən mərhələsində başladığını təklif edir. Lakin o zaman təklik problemi həll olunmur.
İkinci ehtimal Kainatın xaosdan çıxmasıdır. Onun ayrı-ayrı hissələrinin temperaturu fərqli olduğundan bəzi yerlərdə sıxılma, bəzi yerlərdə isə genişlənmə baş verdi. İnflyasiya Kainatın həddən artıq qızmış və genişlənən bölgəsində baş verəcəkdi. Amma ilkin xaosun haradan qaynaqlandığı bəlli deyil.
Üçüncü variant, həddindən artıq qızdırılan və genişlənən maddənin meydana gəldiyi kvant mexaniki yoludur. Əslində Kainat yoxdan yaranmışdır.

Müasir cəmiyyətdə yaşayan insanların çoxu Kainatın necə yarandığı barədə əminliklə danışa bilməz. Bu gün çox az adam onun konkret və aydın sərhədləri bilməyən nəhəng nəhəng məkana çevrilə bildiyini düşünür. Milyardlarla il ərzində Kainatda nələrin baş verə biləcəyi haqqında az adam düşünür.Bu qəbildən olan mövzular həmişə yorulmaz tədqiqatçılar və filosoflar tərəfindən təmsil olunan alimlərin qədim zehnini əzablandırıb, onlar bir anlıq düşüncə ilə öz şah əsərlərini yaradıblar - maraqlıdır. və Kainatın yaranma tarixi ilə bağlı çox çılğın nəzəriyyələr.

Müasir alimlər elmi biliklər çərçivəsində qədim sələflərindən daha da irəli getmişlər. Bir çox astronomlar, fiziklər və onlarla birlikdə kosmoloqlar əmindirlər ki, Kainat nəinki maddənin əsas hissəsinin əcdadı, həm də cisimlərin əmələ gəlməsi üçün əsas ola biləcək geniş miqyaslı partlayış nəticəsində yarana bilərdi. kosmosun varlığını təyin edən bütün ən mühüm fiziki qanunlar. Bu fenomen adətən “Böyük Partlayış Nəzəriyyəsi” adlanır.

Nəzəriyyənin mənası

Onun əsasları son dərəcə sadədir. Nəzəriyyə bildirir ki, müasir materiya ilə uzaq, uzaq antik dövrdə mövcud olmuş materiya bir-biri ilə eynidir, çünki mahiyyət etibarilə onlar eyni öyrənilən obyektdir. Bütün maddələr təxminən 13,8 milyard il əvvəl yaranmışdır. Həmin uzaq dövrlərdə o, nöqtə şəklində və ya top şəklində yığcam şəkildə formalaşmış mücərrəd cisim şəklində mövcud idi ki, bu da öz növbəsində sonsuz sıxlığa və müəyyən temperatura malik idi. Alimlər adətən bu vəziyyəti “təklik” adlandırırlar. Naməlum səbəblərdən eyni təklik birdən-birə müxtəlif istiqamətlərdə sürətlə genişlənməyə başladı və bunun nəticəsində Kainat meydana çıxdı.Bu baxış bu nöqteyi-nəzər əslində yalnız bir fərziyyədir və bu gün ən geniş yayılmış və populyar olanlardan biridir. Elm tərəfindən maddənin mənşəyi, fizikanın əsas qanunları və Kainatın özünün nəhəng quruluşu ilə bağlı izahat kimi qəbul edilir. Bunun səbəbi, Big Bang nəzəriyyəsinin Kainatın genişlənməsinə təsir edən səbəbləri təsvir etməsi və o, həm də sonsuz kosmosla əlaqəli çoxlu sayda digər aspektləri və hadisələri ehtiva edir.

Tarixə ekskursiya

Böyük Partlayış mövzusu keçən əsrin lap əvvəllərindən elm üçün aktuallaşıb. 1912-ci ildə Amerika Birləşmiş Ştatlarından olan Vesto Slifer adlı astronom bir müddət spiral qalaktikaların (əvvəllər dumanlıqlarla səhv salınmışdı) bir sıra müşahidələr apardı və bu müddət ərzində alim həmin qalaktikaların Doppler qırmızı sürüşməsini ölçə bildi. O, tədqiqat obyektinin müəyyən zaman intervalında Süd yolundan getdikcə daha da uzaqlaşdığı qənaətinə gəlib.Elm uzun müddət bir yerdə dayanmadı və artıq 1922-ci ildə sovet kosmoloqu və riyaziyyatçısı A.Fridman , Eynşteynin əsərlərinə əsaslanaraq, nisbilik nəzəriyyəsi ilə əlaqəli tənliklərdən öz tənliklərini çıxara bildi. Məhz o, yalnız bir şəxsi fərziyyəni ifadə edərək, elmi ictimaiyyətə Kainatın genişlənməsi haqqında xəbər verə bilən ilk alim oldu.

1924-cü ildə Edwin Hubble Yerdən ən yaxın spiral dumanlığa qədər olan məsafəni ölçdü və bu, yaxınlıqda başqa qalaktik sistemlərin ola biləcəyini sübut etdi. Təcrübələrini güclü teleskopdan istifadə edərək aparan alim qalaktikaların məsafəsi ilə onların bir-birindən uzaqlaşma sürəti arasında yaranan əlaqəni qurdu.

Kilsə həmişə insanlara belə bir fikir aşılayıb ki, Allah dünyanı az qala bir həftəyə, yəni 6 günə yaradıb. Xristian dininin bu dogması bu günə qədər fəal şəkildə dəstəklənir. Ancaq bütün kilsə qanunları bu baxımdan əmin deyil.

Böyük Partlayış nəzəriyyəsinin banisi din xadimi Georges Lemaitre hesab olunur. O, Kainat kimi qlobal sərhədsiz məkanın mənşəyi məsələsini cəmiyyət qarşısında qaldıran ilk şəxs oldu. O, ibtidai atomu və onun çoxsaylı fraqmentlərinin göy cisimlərinə - qalaktikalı ulduzlara çevrilməsini tədqiq etmişdir. 1927-ci ildə keşiş qəzetdə öz arqumentlərini dərc etdi. Böyük Eynşteyn Lemaitrenin fikirləri ilə tanış olanda qeyd etdi ki, kahin hər şeyi tamamilə düzgün hesablamışdır, lakin ustad müqəddəs atanın fizika sahəsindəki biliyi ilə kifayətlənməmişdir. Big Bang nəzəriyyəsi yalnız 1933-cü ildə, Eynşteynin özü tezislərin və elmi kəşf faktlarının təzyiqi altında təslim olduqdan sonra qəbul edildi və Lemaitre versiyasını indiyə qədər qarşılaşdığı ən inandırıcılarından biri kimi qəbul etdi. Kainatın mənşəyi. Alim 1931-ci ildə bir əlyazma yazdı və orada hadisələrin Georges Lemaitre versiyasından fərqli olaraq öz versiyasını təsvir etdi. Digər məşhur tədqiqatçılardan müstəqil işləyən digər görkəmli alim Alfred Hoylun əsəri də 1940-cı illərdə tam eyni istiqamətdə yazılmışdır.

Eynşteyn Big Bang nəzəriyyəsində olması lazım olan bir həqiqətə, yəni partlayışdan əvvəl yaşadığı maddənin təkliyinə şübhə ilə yanaşırdı. O, kosmosun sonsuz genişlənməsi ilə bağlı öz mühakiməsini ifadə etməyə çalışdı. Onun inancına görə, Kainatdakı maddə heç bir yerdən yaranmışdır, daimi genişlənmə şəraitində kosmik sıxlığı saxlamaq üçün lazım idi. Eynşteynə görə, bu prosesi nisbilik nəzəriyyəsindən istifadə etməklə təsvir etmək olar, lakin sonradan alim hesablamalarında səhvə yol verdiyini anladı və kəşfindən imtina etdi.

Bənzər bir nəzəriyyə 1848-ci ildə Kainatın mənşəyi haqqında düşünən dünya şöhrətli fantastika yazıçısı Edqar Allan Po tərəfindən irəli sürülüb. Bu adam fizik deyildi, ona görə də onun bütün fikirləri heç bir hesablama ilə dəstəklənmədiyi üçün heç bir elmi dəyər daşımırdı. Bundan əlavə, o uzaq dövrlərdə bu cür tədqiqatların hesablanmasına imkan verən zəruri riyazi alətlər icad edilməmişdir. Po yalnız öz fikrini böyük müvəffəqiyyətlə həyata keçirdiyi ədəbi əsərdə təcəssüm etdirə bildi, artıq qara dəlik kimi bir fenomendən bəhs edən və Albersin paradoksunu aydın şəkildə izah edən "Evrika" poemasını yazdı. Elmi fantastika yazıçısı özü ədəbi yaradıcılığını bəşəriyyətin əvvəllər heç eşitmədiyi bir vəhy adlandırdı.
Olbersin paradoksu Böyük Partlayış nəzəriyyəsinin dolayı təsdiqidir; o, belədir: əgər gecə başınızı qaldırıb hansısa ulduz görsəniz (diqqətinizi ona cəmləsəniz), o zaman bu üzərində yerdə başlayan zehni olaraq çəkilmiş xətt. çox ulduz və bitəcək. Po özünün “Evrika”sında, onun fikrincə, tamamilə unikal və fərdi olan ibtidai hissəcik haqqında yazırdı. Onun ədəbi yaradıcılığı ciddi tənqidlərə məruz qalmış, poema sözün əsl mənasında parça-parça olmuş, bədii baxımdan uğursuz əsər olduğu üzə çıxır. Müasir alimlər, əksinə, çaşqınlıq içindədirlər, elmi təhsili olmayan bir insanın bu cür faktları necə proqnozlaşdıra biləcəyini hələ də başa düşə bilmirlər. Onların fikrincə, Edqar Allan Po öz kitabı ilə rəsmi elmi biliklərdən xeyli irəlidə olub.Keçən əsrin 20-30-cu illərində fizik və astronomların kəşfləri elm aləmini həyəcanlandırıb. stasionar vəziyyətdədir.

İkinci Dünya Müharibəsi başa çatdıqdan sonra elm adamları yenidən Big Bang nəzəriyyəsi haqqında danışmağa və onun konseptuallığı üzərində düşünməyə başladılar. Məhz Kainatın mənşəyinin bu versiyası kosmosun və ona aid obyektlərin yorulmaz tədqiqatçıları tərəfindən zaman-zaman təklif edilən digər variasiyaları geridə qoyaraq hər il populyarlıq qazanırdı.

Zaman keçdi və Böyük Partlayış nəzəriyyəsi getdikcə elmi Olimpdə öz yerini tutdu və Kainatın stasionarlığı tamamilə şübhə altına alınmağa başladı. 1965-ci ildə kosmik mikrodalğalı fon radiasiyası kəşf edildi: fundamental hala gələn bu cür kəşf, nəhayət, Böyük Partlayışı və kainatın elmdə doğulmasını gücləndirdi. 20-ci əsrin 60-cı illərindən 90-cı illərinə qədər çoxlu sayda kosmoloq və astronom məşhur nəzəriyyə ilə bağlı bir sıra tədqiqat işləri aparmış, nəticədə nəzəri xarakterli bir çox problemləri və müvafiq olaraq onların həlli yollarını kəşf etmişlər. , nəhəng bir Kainatın bir nöqtədən ortaya çıxması mövzusu ilə əlaqəli olan.
Təkliyin ümumi nisbiliyin mübahisəsiz ilkin vəziyyəti, eləcə də partlayışın özünün kosmoloji vəziyyəti olduğunu bu gün adı hər kəsə məlum olan dünya şöhrətli fizik Stiven Hokinq demişdir.1981-ci il kosmosun sürətlə genişlənməsi dövrünü təsvir edən bir nəzəriyyənin ortaya çıxması: bu, öz növbəsində, əvvəllər heç kimin konkret cavab verə bilmədiyi çox sayda problemli məsələləri həll etməyə imkan verdi.

20-ci əsrin sonlarında bir çox elm adamı qaranlıq enerji kimi bir araşdırma obyektinə maraqla müşayiət olunan həqiqi maraq göstərdi. Bu, bir çox kosmoloji problemlərin əhəmiyyətini açmaq üçün açar kimi qəbul edilmişdir. Alimləri Kainatın çəki itirməsinin səbəbi, eləcə də qaranlıq enerjinin də nə üçün kütləsini itirməsi maraqlandırırdı. Bu cür fərziyyə çoxdan 1932-ci ildə alim Jan Oort tərəfindən yaradılmışdır.

Keçən əsrin son onilliyində teleskoplar intensiv şəkildə yaradıldı, təkmilləşdirildi və kosmosun aydın şəkildə tədqiqinə imkan verdi. Kompüter avadanlığı ilə doldurulmuş peyklər müasir alimlərə Kainatın hər millimetrini sanki tədqiq etməyə və məlumatları peyk sistemi vasitəsilə birbaşa müxtəlif ölkələrin tədqiqat mərkəzlərinə ötürməyə imkan verir.

Adı haradan gəldi

Böyük Partlayış nəzəriyyəsinin adının müəllifi onun rəqibi olan ingilis fiziki Alfred Hoyl idi. Məhz o, “Böyük partlayış” ifadəsini ortaya atdı, lakin fizik bunu Lemaitrenin mühakiməsini yüksəltmək üçün deyil, onu alçaltmaq üçün etdi, onu kosmologiya, fizika və astronomiya sahəsində ən böyük hadisə deyil, absurd elan etdi. .

Hadisələrin xronologiyası

Kainatdakı vəziyyət haqqında etibarlı məlumata malik olan müasir tədqiqatçılar hər şeyin bir nöqtədən yaradıldığı qənaətinə gəlirlər. Daim artan sonsuz sıxlığın və sonlu zamanın, şübhəsiz ki, müəyyən bir nöqtədə öz başlanğıcı olmalıdır. İlkin genişlənmə baş verdikdə, yuxarıda qeyd edilən nəzəriyyəyə görə, Kainat atomaltı hissəcikləri, bir az sonra isə ən sadə atomları birgə yaradan soyuma mərhələsindən keçə bildi. Bir müddət sonra, orijinal qədim elementlərdən ibarət nəhəng buludlar, yalnız cazibə qüvvəsi sayəsində, indi tamamilə hər kəsin hər gecə görə biləcəyi ulduzları və ufoloqların fikrincə, paralel dünyaların və yüksək inkişaf etmiş sivilizasiyaların cəmləşdiyi qalaktikalar yaratmağa başladı. yad canlılar. Bütün bu mexanizm, tədqiqatçıların fikrincə, düz 13,8 milyard il əvvəl başlamışdır: buna görə də bu başlanğıc nöqtəsi Kainatın yaşı kimi göstərilə bilər. Böyük miqdarda nəzəri məlumatın öyrənilməsi, hissəcik sürətləndiricilərinin və hər cür yüksək enerjili vəziyyətlərin istifadəsinə əsaslanan çoxsaylı təcrübələrin aparılması və teleskopdan istifadə edərək kosmosun uzaq gizli guşələrinin tədqiqi zamanı xronoloji hadisə baş verdi. Böyük Partlayışla başlayan və Kainatı müasir formasına və ya fiziklərin və astronomların başqa cür adlandırdıqları kimi, "kosmik təkamül vəziyyətinə" aparan qurulmuşdur.

Alimlər arasında belə bir fikir var ki, kosmosun yaranmasının ilkin dövrləri partlayışdan 10-43 saniyədən 10-11 saniyəyə qədər davam edə bilər; lakin bu gün bu məsələ ilə bağlı dəqiq fikir yoxdur. Nəzərə almaq lazımdır ki, uzaq keçmişdə müasir cəmiyyətə məlum olan bütün fiziki qanunlar bəşəriyyətə məlum olan tam dəstdə hələ mövcud deyildi, buna görə də gənc Kainatın formalaşması prosesinin özü anlaşılmaz olaraq qalır. Bu sirr, indiyə qədər, o cümlədən, heç bir inkişaf etmiş ölkədə sonsuz kosmosun yaradılması zamanı mövcud olan enerji növlərinin öyrənilməsi ilə bağlı bir təcrübənin aparılmaması ilə gücləndirilir. Mütəxəssislərin fikirləri yalnız bir şeydə eynidir: bir vaxtlar istinad nöqtəsinə çevrilən bir nöqtə var idi və hər şey burada başladı.

Epokal formalaşma dövrü

10-43-dən 10-3 saniyəyə qədər olan müddətdə keçid temperaturlarının toqquşması şəklində sərhədsiz fəzada yeni bir hadisə baş verir, bu da öz növbəsində onların vəziyyətində əks olunur. Belə bir fikir var ki, indi müasir hüdudsuz məkanda hökmranlıq edən fundamental qüvvələr indi sürətlə bir-birindən uzaqlaşmağa başlayıblar. Bu prosesin nəticəsi zəif qravitasiya qüvvələrinin, elektromaqnetizm kimi bir vəziyyətin və eyni zamanda zəif, güclü nüvə qarşılıqlı təsirlərinin meydana gəlməsi idi.

Böyük Partlayışdan 10-36-dan 10-32 saniyəyə qədər Kainatda 1028 K-ə bərabər olan çox aşağı temperatur qurulur, bu fakt öz növbəsində zəiflə güclü qarşılıqlı təsir prosesində baş verən elektromaqnit qüvvələrin ayrılmasına səbəb olur. (nüvə).
2. İnflyasiya dövrü. Kainatın hüdudsuz genişliklərində elm adamları tərəfindən fundamental olaraq adlandırılan ilk qüvvələrin görünməsi ilə 10-32 saniyədən (Plank vaxtına görə) tamamilə naməlum bir zamana qədər davam edən yeni bir dövr başlayır. kosmoloji modellər müəyyən zaman intervalında Kainatın bariogenez vəziyyətində ola biləcəyini müəyyən edir - çox yüksək temperatur fəza mühitində hissəciklərin hədsiz sürətlə baş verən xaotik hərəkətinə təsir göstərir.

Bu zaman antihissəciklərin toqquşması və itələnməsi üçün xarakterikdir - dağılan hissəciklər cütləri. Tədqiqatçılar inanmağa meyllidirlər ki, məhz o zaman materiya öz antipodu, antimatter üzərində üstünlük təşkil etməyə başladı və bu, bu gün Kainatın xarakterik xüsusiyyəti, yəni dominant deməkdir. İnflyasiya dövrünün sonunda Kainat kvark-qluon plazması və digər elementar hissəciklər əsasında formalaşdı. Tədricən soyumağa başladı və materiya da öz növbəsində aktiv formalaşmağa və birləşməyə başladı.
3. Soyutma dövrü. Kainatın özündə sıxlıq və temperatur səviyyəsinin azalmasından bəri hər bir hissəcikdə əhəmiyyətli dəyişikliklər baş verməyə başladı - onların enerjisi azalmağa başladı. Bu cür vəziyyət yalnız elementar hissəciklər və onlarla birlikdə əsas qüvvələr müasir formasına gəldikdə sona çatdı. Hissəciklərin enerjisi o parametrlərə düşməyə başladı ki, bu gün yalnız laboratoriya şəraitində, çoxsaylı təcrübələr və onlarla yanaşı təcrübələr zamanı əldə edilə bilər.Alimlər bir saniyə belə şübhə etmirlər ki, bu zaman intervalının yaranma tarixində mövcud olub. Kainat. Onlar qeyd edirlər ki, Böyük Partlayışdan dərhal sonra hissəciklərin enerjisi tədricən azalıb, nəticədə onlar əhəmiyyətli ölçülər əldə ediblər. 10-6 saniyədə qluon və kvarklardan proton və neytron şəklində barionlar əmələ gəlməyə başladı. Bununla yanaşı, dissonans kvarkların antikvarklara, barionların antibarionlara üstünlük verməsi şəklində meydana çıxdı. Temperaturun azalması ilə əlaqədar olaraq proton-neytron cütlərinin və müvafiq olaraq onların antipodlarının istehsalı dayanmağa başladı, protonlar və neytronlar sürətlə yox olmağa başladı və onların antihissəcikləri tamamilə mövcud olmağı dayandırdı. Bir müddət sonra oxşar proses yenidən baş verdi. Ancaq bu dəfə hərəkət pozitronlara və elektronlara təsir etdi.

Sürətli məhvetmə nəticəsində hissəciklər xaotik hərəkətlərini dayandırdılar və Kainatla əlaqəli enerji sıxlığı intensiv olaraq fotonlarla dolmağa başladı.

Sərhədsiz məkanın genişlənməsi anından nukleosintezin işə salınması prosesi formalaşır. Aşağı temperatur və aşağı enerji sıxlığı sayəsində neytron və proton simbiozları ilə dünyada ilk deyteriumu (hidrogen izotopunu) yaratmış və helium atomlarının əmələ gəlməsində də birbaşa iştirak etmişlər. Çox sayda proton, öz növbəsində, hidrogen nüvəsinin yaradılması üçün əsas oldu.

379.000 ildən sonra hidrogen nüvələri elektronlarla birləşəcək, nəticədə eyni hidrogenin atomları meydana çıxacaq. Bu anda radiasiya maddədən ayrılır və bundan sonra müstəqil olaraq bütün universal məkanı doldurur. Bu radiasiya kosmik mikrodalğalı fon radiasiyası adlanır və bütün mövcud olanların ən qədim işıq mənbəyi hesab olunur.
4. Quruluş dövrü. Sonrakı bir neçə milyard illik zaman intervalında maddə artıq Kainata yayıla bildi və onun ən sıx bölgələri bir-birini aktiv şəkildə cəlb etməyə, daha da sıxlaşmağa başladı. Bu hərəkət nəticəsində qaz, qalaktika, ulduz və bu gün də görünən digər kosmik cisimlərdən ibarət buludlar görünməyə başladı. Bu dövr başqa bir adla da tanınır, adətən “İyerarxik dövr” adlanır.Bu dövr Kainatın müəyyən forma almağı bacarması ilə əlaqələndirilir. Maddə müxtəlif ölçülü müxtəlif strukturlara çevrilməyə başladı:
- ulduzlar,
- qalaktikalar,
- planetlər,
- bir-birindən qalaktikalararası körpülərlə ayrılmış və bir neçə qalaktika daxil olmaqla qalaktika qrupları və superklasterlər.

Gələcək üçün proqnozlar

Kainatın öz başlanğıc nöqtəsi olduğuna görə, elm adamları vaxtaşırı fərziyyələr yaradırlar ki, nə vaxtsa mövcudluğu dayandırılacaq bir nöqtə də olacaq. Fiziklər və astronomları da Kainatın bir nöqtədən genişlənməsi məsələsi maraqlandırır, hətta onun daha da genişlənə biləcəyinə dair proqnozlar verirlər. Yaxud bir gün tərs proses baş verə bilər, hüdudsuz məkanda naməlum səbəblərdən genişləyici qüvvə öz fəaliyyətini dayandıra bilər, bunun nəticəsində sıxılmadan ibarət əks proses baş verə bilər.1990-cı illərdə Böyük Partlayış nəzəriyyəsi Kainatın inkişafının əsas modeli kimi qəbul edildi, Məhz bu dövrdə sərhədsiz kosmosun gələcək mövcudluğunun iki əsas yolu hazırlanmışdır.

1. Böyük sıxılma. Bir anda Kainat nəhəng ölçü şəklində maksimum zirvəyə çata bilər və sonra onun məhvi başlayacaq. Belə bir inkişaf variantı yalnız Kainatın kütləvi sıxlığı onun kritik sıxlığından çox olduqda mümkün olacaqdır.

2. Bu vəziyyətdə hərəkətlərin fərqli bir mənzərəsi meydana gələcək: sıxlıq kritikdən bərabər olacaq və ya hətta aşağı olacaq. Nəticə heç vaxt dayanmayacaq genişlənmənin yavaşlamasıdır. Bu seçim Kainatın termal ölümü adlanırdı. Genişlənmə ulduz birləşmələri yaxın qalaktikaların içərisində qazı aktiv şəkildə istehlak etməyənə qədər davam edəcək. Bu halda aşağıdakılar baş verəcək: enerji və maddənin bir kosmik obyektdən digərinə ötürülməsi sadəcə olaraq dayanacaq. Hər axşam və gecə səmada çılpaq gözlə görünən bütün ulduzlar eyni acınacaqlı aqibəti yaşayacaqlar: onlar ağ cırtdan, qara dəlik və ya neytron ulduzundan başqa bir şey olmayacaq.
Qara dəliklər nəinki kosmoloqlar üçün həmişə narahatlıq yaratmışdır. Yeni yaranan dəliklər özləri ilə birləşərək, daha böyük ölçülü oxşar obyektlər meydana gətirəcəklər. Bu arada, sərhədsiz kosmosda orta temperatur 0-a çata bilər. Bu vəziyyətin nəticəsi qara dəliklərin mütləq buxarlanması olacaq və nəhayət ətraf mühitə Hokinq radiasiyasını yaymağa başlayacaq. Bu işdə son mərhələ termal ölüm olacaq.Müasir elm adamları təkcə qaranlıq enerjinin mövcudluğu deyil, həm də onun kosmosun genişlənməsinə birbaşa təsiri ilə bağlı çoxlu tədqiqatlar aparırlar. Tədqiqatları zamanı onlar da öz növbəsində müəyyən etdilər ki, Kainatın genişlənməsi o qədər sürətlə baş verir ki, tezliklə bəşəriyyət əslində nə qədər sonsuz hüdudsuz kosmos olduğunu bilməyəcək. Təbii ki, ekspertlərin zehni planetin gələcək inkişaf yolunu dəqiq təsəvvür belə edə bilməz. Seçimlərini müəyyən meyarlarla əsaslandıraraq yalnız nəticəni proqnozlaşdırırlar. Bununla belə, bir çox işıqforlar sonsuz kosmosun sonunu ən böyük ehtimal hesab edərək istilik ölümü kimi proqnozlaşdırırlar.

Elmi ictimaiyyətdə belə bir fikir də var ki, bütün planetlər, atom nüvələri, atomlar, maddə və ulduzlar uzaq gələcəkdə öz-özünə parçalanacaq və bu da böyük boşluğa səbəb olacaq. Bu, Kainatın ölümü üçün başqa bir seçimdir, lakin genişlənmə ilə formalaşır.

Digər seçimlər

Təbii ki, yuxarıda dəfələrlə deyildiyi kimi, Böyük Partlayış nəzəriyyəsi tək deyil. Bəşəriyyət bütün mövcudluğu boyu Kainatın mənşəyi ilə bağlı öz versiyasını əldə etmək hüququna malik olmuşdur.

1. Çox qədim zamanlarda insanlar necə bir dünyada yaşadıqlarını və mövcud olduqlarını düşünürdülər. Dini dünyagörüşü hələ formalaşmamışdı, lakin insan artıq dünyanın necə işlədiyini, özünün ətrafındakı məkanda hansı yeri tutduğunu düşünürdü.
Qədim inkişaf etmiş xalqlar öz həyatlarını dini ehkamlarla sıx bağlamışlar. İlah olmasa, kim ağac, insan, atəş yarada bilərdi? Və bütün bunları edə bildikdə belə çıxır ki, bütün dünya da hansısa tanrı tərəfindən yaradılmışdır.
Bir vaxtlar Mesopotamiya ərazisində (İraq, İran, Suriya, Türkiyənin müasir torpaqları) yaşamış ən qədim sivilizasiyalardan birinin həyatına ümumi nəzər salsanız, onda yaxşılıq və yaxşılığın antaqonistlərindən nümunə götürə bilərsiniz. şər - Ahuramazda və Əhriman bunların tanrılar olduğunu görmək üçün, qədim yazılı mənbələrə görə, Kainatın birbaşa yaradıcılarıdır. Hər bir qədim insan kosmosun əmələ gəlməsini hansısa tanrının (ən çox ali olan) fəaliyyəti ilə əlaqələndirirdi.Antik dövrün böyük mütəfəkkirləri Kainatın mənşəyini anlamağa çalışırdılar, onlar başa düşürdülər ki, tanrıların bununla heç bir əlaqəsi yoxdur. Kosmologiya Kainatın öz təkamülü olduğunu sübut etməyə çalışan Aristotel tərəfindən öyrənildi. Şərqdə hər kəs həkim İbn Sinanın adını bilir, lakin onun maraqlanan zehnində təkcə tibb deyildi. İbn Sina ağıl və öz məntiqindən istifadə edərək Kainatın ilahi meydana gəlməsini təkzib etməyə çalışan ilk tədqiqatçılardan biridir.
2. Zaman durmadan irəliləyir və bununla da insan düşüncəsinin sürətli inkişafı gəlir. Orta əsrlər (Müqəddəs İnkvizisiyadan gizlənən insanlar) və Yeni Dövrün tədqiqatçıları avtoritar dini hakimiyyətə qarşı çıxaraq nəinki Yer planetinin nə olduğunu sübut etdilər, həm də astroloji tədqiqatların üsullarını ortaya qoydular və bir az sonra, astrofizika tədqiqatları.Onlar kosmoqoniya sualları üzərində çaşqınlıq edirdilər.Bir çox filosofların parlaq başları var, onların arasında fransız Rene Dekartı vurğulamaq lazımdır. Dekart nəzəriyyənin köməyi ilə bu istedadlı insanın malik olduğu bütün riyazi, fiziki və bioloji bilikləri birləşdirərək səma cisimlərinin mənşəyini anlamağa çalışdı. Öz sahəsində uğur qazana bilmədi.
3. 20-ci əsrin əvvəllərinə qədər insanlar Kainatın nə məkanda, nə də zamanda dəqiq sərhədlərinin olmadığına və bununla yanaşı statik və homojen olduğuna inanırdılar.İsaak Nyuton kosmosda kosmosun mövcud olduğu faktı haqqında danışmağa cəsarət etdi. məhdudiyyət yoxdur. Alman filosofu Emmanuel Kant onun arqumentlərini dinlədi və Nyuton mülahizələrinə əsaslanaraq Kainatın heç bir vaxtı və başlanğıcı olmadığına dair öz nəzəriyyəsini irəli sürdü. O, Kainatda baş verən bütün prosesləri mexanika qanunlarına bağladı.

Kant öz nəzəriyyəsini biologiya bilikləri ilə dəstəklədi. Alim bildirib ki, Kainatın genişliyində bioloji məhsula həyat verən çoxlu sayda imkanlar ola bilər. Eyni dərəcədə məşhur alim Çarlz Darvin də sonradan oxşar bəyanatla maraqlanacaq.

Kant öz nəzəriyyəsini praktiki olaraq müasirləri olan astronomların təcrübəsinə əsaslanaraq yaratmışdır. Big Bang nəzəriyyəsi yaranana qədər yeganə doğru və sarsılmaz hesab olunurdu.

4. Məşhur nisbilik nəzəriyyəsinin müəllifi Albert Eynşteyn də Kainatın yaradılması problemlərindən kənarda qalmamışdır. 1917-ci ildə öz layihəsini ictimaiyyətə təqdim etdi.Eynşteyn də Kainatın hərəkətsiz olduğunu düşünürdü, o, hüdudsuz məkanın nə büzülməli, nə də genişlənməli olduğunu sübut etməyə çalışırdı. Bununla belə, onun fikirləri onun əsas işinə (nisbilik nəzəriyyəsi) zidd idi, ona görə Eynşteynin Kainatı eyni vaxtda genişlənir və daralır.

Alim Kainatın statik olduğunu təsbit etməyə tələsdi, bunu kosmik itələyici qüvvənin ulduzların cazibəsinin tarazlaşdırılmasına təsir göstərməsi və bununla da göy cisimlərinin kosmosda hərəkətini dayandırması ilə əsaslandırdı.

Eynşteyn üçün Kainatın sonlu ölçüləri var idi, lakin o, aydın sərhədlər qoymadı: bu, yalnız kosmik əyrilik halında mümkün olur.
5. Yaradıcılıq Kainatın yaradılmasının ayrıca bir nəzəriyyəsidir. Bu, öz növbəsində, bəşəriyyətin və Kainatın bir yaradıcı tərəfindən qurulduğuna əsaslanır. Təbii ki, söhbət xristian doqmasından gedir.Bu nəzəriyyə 19-cu əsrdə yaranıb, onun tərəfdarları kosmosun yaradılmasının Əhdi-Ətiqdə qeyd edildiyini iddia edirdilər. Bu zaman biologiya, fizika və astronomiya sahələrindən alınan biliklər vahid elmi hərəkatda birləşdirildi. Darvinin təkamül nəzəriyyəsi cəmiyyətin həyatında mühüm yer tuturdu. Nəticədə elm dinə qarşı çıxdı: bilik dünyanın yaradılışı ilə bağlı ilahi konsepsiyaya qarşı çıxdı. Yaradıcılıq yeniliyə qarşı bir növ etiraza çevrildi. Mühafizəkar xristianlar elmi kəşflərə qarşı çıxdılar.
Yaradıcılıq ictimaiyyətə iki istiqamət şəklində məlum idi:

Gənc yer (hərfçi). Allah İncildə deyildiyi kimi, dünyanı düz 6 gündə yaratmağa çalışdı. Onlar dünyanın təxminən 6000 il əvvəl yaradıldığını iddia edirlər.

Köhnə yer (metaforik). Müqəddəs Kitabda təsvir olunan 6 gün yalnız qədim zamanlarda yaşayan insanlar üçün başa düşülən bir metaforadan başqa bir şey deyil. Əslində, "gün" kimi xristian anlayışı sabit 24 saatı əhatə edə bilməz, qeyri-müəyyən bir müddət ərzində cəmləşir (yəni sabit sərhədləri olmayan), bu da öz növbəsində milyonlarla il ərzində hesablana bilər. .

Köhnə yer kreasionizmi bəzi elmi ideyaları və kəşfləri qəbul edir, onun ardıcılları səma cisimlərinin astrofizik yaşı ilə razılaşır, lakin təbii seleksiya ilə yanaşı təkamül nəzəriyyəsinin də mövcudluğunu tamamilə inkar edir, bioloji canlıların meydana çıxmasına və yox olmasına yalnız Allahın təsir göstərə biləcəyini müdafiə edirlər. növlər.

Alt xətt

Kainatın yaranma tarixi insan həyatı boyu dini inancların və ya elmi araşdırmaların diktə etdiyi bir neçə dəfə dəyişikliklərə məruz qalmışdır.Bu gün elmi şüurları qane edən bir versiya mövcuddur. Böyük Partlayış nəzəriyyəsi sərhədsiz kosmosun doğulmasının necə baş verdiyini və onun hansı dövrlərdən keçdiyini dəqiq təsvir edən ən uğurlu variantdır. Buna əsaslanaraq alimlər Kainatın gələcək inkişafını proqnozlaşdırırlar.

Ancaq əvvəlki təcrübənin göstərdiyi kimi, nəzəriyyə, hətta insan cəmiyyətində çox populyar olsa da, həmişə düzgün deyil. Elm bir yerdə dayanmır, daim inkişaf edir, getdikcə daha çox yeni bilik mənbələri tapır.

Mümkündür ki, bir gün elmi ictimaiyyətdə Kainatın yaradılması ilə bağlı öz nəzəriyyəsini təqdim edəcək başqa bir fizik, kosmoloq və ya astronom peyda olacaq ki, bu da, bəlkə də, Böyük Partlayış nəzəriyyəsindən daha doğru olacaq.

Kainatımız necə meydana çıxdı? O, həmişə orada idi? Yoxdursa, haradan gəldi? Və nə zaman? Və əgər kainatın başlanğıcı varsa, bu, sonun olacağı anlamına gəlirmi?

Keçən əsrin əvvəllərinə qədər elm adamları Kainatın əbədi və dəyişməz olduğuna inanırdılar. Lakin elmi nəzəriyyələrdən əvvəl də başqa bir fikir var idi: dünyanı Allah yaradıb. Kainatın, həyatın və insanın mənşəyi yaradıcı və hər şeyə qadir olan Allah tərəfindən həyata keçirilən, mahiyyəti insan ağlı üçün anlaşılmaz olan rasional yaradıcılıq aktıdır. İndiyə qədər bəşəriyyətin yarısı bu və ya digər formada Kainatın mənşəyinin bu versiyasına inanır.

20-ci əsrdə Kainatın mənşəyinin başqa bir versiyası ortaya çıxdı - "böyük partlayış" nəzəriyyəsi. Bu, Edvin Hubble 1929-cu ildə daha uzaq qalaktikalardan gələn işığın daha yaxınlardan gələn işıqdan "qırmızı" olduğunu kəşf edəndən sonra başladı. Bu, Doppler effekti (işığın dalğa uzunluğunun işıq mənbəyinin sürətindən asılılığı) sayəsində aşkar edilmişdir. Daha uzaq qalaktikalar daha çox “qırmızı” göründüyü üçün onların bizim Qalaktikamızdan daha böyük sürətlə uzaqlaşdıqları güman edilirdi. Əslində, səpələnən ayrı-ayrı qalaktikalar və əlbəttə ki, ayrı-ayrı ulduzlar deyil. Qalaktikalar cazibə qüvvələri ilə bağlanır və çoxluqlar əmələ gətirir. Hansı istiqamətə baxmağınızdan asılı olmayaraq, qalaktikaların çoxluqları Yerdən eyni sürətlə uzaqlaşır və elə görünə bilər ki, bizim Qalaktika Kainatın mərkəzidir, lakin bu belə deyil. Müşahidəçi harada olursa olsun, hər yerdə eyni mənzərəni görəcək - bütün qalaktikalar ondan səpələnir.

Lakin qalaktikaların çoxluqları yalnız bir başlanğıcdan bir-birindən ayrıla bilər. Bu o deməkdir ki, bütün qalaktikalar bir nöqtədə doğulmuş olmalıdır. Yəni Kainatın sonsuz kiçik və sonsuz sıx olduğu bir dövr var idi. Bu nöqtə daha sonra böyük bir güclə partladı. Hesablamalar bunun təxminən 15 milyard il əvvəl baş verdiyini göstərir. Belə bir partlayış anında temperatur çox yüksək idi və çoxlu işıq kvantları meydana çıxmalı idi.

Nəhəng Kainatımız kiçik bir nöqtəyə necə sığa bilərdi? İndi nə qədər ulduz və qalaktika var! Kainatın ümumi enerjisi və kütləsi çox böyük görünür. Fakt budur ki, Kainatda təkcə maddə deyil, həm də cazibə sahəsi var. Məlumdur ki, onun enerjisi mənfidir və o, hissəciklərdə, planetlərdə, ulduzlarda və digər kütləvi cisimlərdə olan enerjini tam olaraq kompensasiya edir. Beləliklə, enerjinin qorunması qanunu mükəmməl şəkildə yerinə yetirilir və Kainatımızın ümumi enerjisi və kütləsi praktiki olaraq sıfıra bərabərdir. Kainatın "praktik olaraq heç bir şeydən" doğulması prosesi ciddi elmi hesablamalara əsaslanır.

Partlayışın ilk təsdiqi 1964-cü ildə amerikalı radioastronomlar R.Vilson və A.Penzias relikt elektromaqnit şüalanma aşkar etdikdə gəldi. Elm adamları üçün gözlənilməz olan bu kəşf onları Böyük Partlayışın həqiqətən baş verdiyinə və onun mövcudluğunun lap əvvəlində Kainatın çox isti olduğuna inandırdı.

Kosmik mikrodalğalı fon radiasiyası nədir? ? Böyük partlayış nəzəriyyəsinə görə, kainat məkanı və vaxtı, bizi əhatə edən bütün maddə və enerjini yaradan nəhəng partlayış nəticəsində yaranmışdır. Yeni doğulmuş Kainat son dərəcə sürətli genişlənmə mərhələsindən keçdi və təxminən 300 min ilə qədər elektronların, protonların, neytrinoların və radiasiyanın qaynar qazanı idi. Kainatın ümumi genişlənməsi bu mühiti tədricən soyudu və temperatur bir neçə min dərəcəyə düşəndə sabit atomların əmələ gəlməsi vaxtı gəldi. Genişlənmə nəticəsində ilkin radiasiya əhəmiyyətli dərəcədə azaldı, lakin tamamilə yox olmadı. Bunu amerikalı alimlər kəşf ediblər.

Bütün bunlar əladır, amma sual qalır: Kainat əvvəlcə bir nöqtəyə sıxılmışdısa, onu bu vəziyyətə gətirən nədir? Dönüş etdikdən sonra başlanğıca qayıtdıq. Kainatımız necə meydana çıxdı?