Pred 13,8 milijarde let je bilo vesolje posebnost - vesolje je bil neskončno stisnjen z visokim pritiskom. Vendar se je ta drobna pika v manj kot enem deležu milijarde sekunde razširila na neverjetno velikost. Klasična zgodovina našega vesolja ima začetek, sredino in konec. Po splošni teoriji relativnosti (GR) Alberta Einsteina naj bi se širitev Vesolja sčasoma upočasnila. Resničnost pa slika povsem drugačno sliko: vesolje se še naprej širi hitreje in hitreje. Znanstveniki verjamejo, da je razlog za to neskladje skrivnostna temna energija, vendar je možno, da je treba pregledati naše razumevanje vesolja in njegovega razvoja.
Obstaja veliko domnev o tem, kako je nastalo naše vesolje in zakaj obstaja.
Kako se je vse začelo in ali bi bilo lahko drugače?
Vesolje se je začelo širiti takoj po velikem udaru. Stopnja širitve v zgodnji fazi njenega razvoja - temu procesu pravimo kozmološka inflacija - je bila veliko hitrejša kot po koncu inflacije. Torej se je vesolje postopoma širilo in hladilo, vendar le z delom začetne hitrosti. Naslednjih 380.000 let je bilo vesolje tako gosto, da je bil prostor nepregledna, vroča plazma razpršenih delcev. Ko se je vesolje dovolj ohladilo, da so se lahko oblikovali prvi vodikovi atomi, je postalo prozorno za prehod svetlobe skozi. Potem je sevanje izbruhnilo v vse smeri in vesolje je bilo na poti, da postane to, kar ga vidimo danes - prazen prostor, ki se izmenjuje s kopicami plina in prahu, zvezd, galaksij, črnih lukenj in drugih oblik materije in energije. Končnopo nekaterih modelih se bodo vsi grude materije razširile tako daleč narazen, da bodo postopoma izginile. Vesolje bo postalo hladna, homogena juha izoliranih fotonov. Kaj pa, če veliki prašek ni bil začetek vsega?
Teorija Big Bang je tako splošno sprejeta, da včasih lahko pozabite, da je to le teorija, ki ima pomanjkljivosti. Prav zaradi tega znanstveniki ponujajo različne možnosti za razvoj dogodkov. Na primer, domnevalo se je, da je bil Big Bang bolj "velik odskok" - prelomnica v krogu krčenja in širjenja vesolja. Druga domneva je, da je Big Bang postal odsevna točka, ko se zrcalna slika našega Vesolja razširi onstran „druge strani“, v kateri antimaterija nadomesti materijo, čas pa teče v nasprotni smeri. Po tretji domnevi je Veliki prasak prehodna točka v vesolju, ki je že od nekdaj obstajala in se bo še naprej širila v nedogled. Vse te teorije so zunaj glavne kozmologije,vendar so vsi našli podporo med uglednimi znanstveniki. Naraščajoče število novih, konkurenčnih teorij kaže na to, da je morda čas, da premislimo že samo dejstvo, da Veliki prašek označuje začetek prostora in časa.
Vesolje, ki ga trenutno vidimo, sestavljajo grozdi plina in prahu, zvezde, črne luknje in galaksije.
Promocijski video:
Kaj pa, če se Big Bang res ni zgodil?
V akademskih krogih je bila že večkrat izražena ideja, da Big Bang … ni bilo. Torej, Eric Lerner, avtor istoimenske knjige, ki jo je napisal že leta 1992, je predstavil rezultate študije, po kateri naj bi po poročanju izdaje Invers obstajalo neskladje med teorijo Big Bang in opaženimi dejanskimi podatki. "Za razvoj kozmologije je treba opustiti glavno hipotezo o velikem udaru," - je dejal v izjavi Lerner. "Prava kriza v kozmologiji je, da nikoli ni bilo velikega poka."
Govorimo o nedoslednosti dokazov o prisotnosti litija v vesolju, ki jih astronomi, po Lernerjevih besedah, že dolgo poznajo. Znanstveniki danes verjamejo, da so natančne količine helija, devterija in litija nastale s fuzijskimi reakcijami v gosto, zelo vročem oblaku kemičnih elementov, ki se je pojavil po velikem udaru. Vendar Lerner, ki je desetletja podrobno opazoval takšne reakcije, pravi, da njegove ugotovitve in drugi znanstveniki ne sovpadajo z dolgoletnimi teorijami, ki temeljijo na opazovanjih starejših zvezd. Ugotovil je, da je pri starih zvezdah opaziti manj kot polovico helija in manj kot desetino litija, kot je napovedovala teorija o nukleosintezi Big Bang, po kateri je četrtina celotne mase vesolja helija. Lerner je prepričan, da niti litij niti helij nista bila ustvarjena, preden so se v naši galaksiji pojavile prve zvezde.
Ali bi lahko naše Vesolje nastalo iz nič?
Vendar se vsi znanstveniki ne strinjajo z Lernerjevo teorijo. Po besedah Vaeja Perumyana, profesorja astronomije na Univerzi v Južni Kaliforniji, Lerner le redko navaja članke, ki so bili recenzirani, in mnogi njegovi argumenti ne držijo vode. Na primer, Perumian verjame, da je mikrovalovno kozmično ozadje ozadja (ali reliktno sevanje), ki kaže na sevanje, ki izhaja iz velikega poka, steber kozmološke teorije, ki ji Lerner ne more oporekati. Še več, če bi bile v teoriji velikega poka tako resne pomanjkljivosti, Lerner ne bi bil edini kritik te teorije.
Toda Lerner ni sam. Nobelov nagrajenec kozmolog James Peebles meni, da je treba prenehati imenovati najzgodnejše trenutke našega vesolja "Big Bang". Po mnenju Agence France-Presse Peebles meni, da ni dobrega načina za preverjanje, ali se je dogodek, kot je Big Bang, res zgodil - kozmologi imajo dokaze o hitri širitvi navzven, vendar nič ni bolj diskretno kot posebna točka, ki je eksplodirala, da bi ustvarila vse v Vesolje. Peebles nima druge možnosti za teorijo velikega poka, vendar je prepričan, da brez zadostnih podatkov znanstveniki ne bi smeli domnevati, da je ta priročna hipoteza pravilna. Znanstvenik obenem priznava, da v primeru, da ni boljšega načina za opis začetka vesolja, Veliki prašek deluje odlično. Peebles se v svojih izračunih drži tudi splošno sprejete teorije, čeprav je resnično ne mara.
Veliki odskok: Ali se lahko vesolje razširi neskončno?
Najpogostejša hipoteza Big Bounce v akademskem krogu je ukoreninjena z nezadovoljstvom z idejo o kozmološki inflaciji. Kozmično mikrovalovno ozadje je temeljni dejavnik vsakega modela vesolja, odkar je bilo prvič odkrit leta 1965. Poleg tega je CMB glavni vir informacij o tem, kako je izgledalo zgodnje vesolje, in hkrati uganka za fizike. Dejstvo je, da je relikvijsko sevanje videti enako tudi v regijah, ki, kot kaže, nikoli ne bi mogle medsebojno vplivati v celotni zgodovini vesolja.
Brazgotine, ki jih je zapustil Veliki prašek v šibkem relikvijskem sevanju, ki prežema ves vesolje, dajejo namige o tem, kako je izgledalo zgodnje vesolje.
Po hipotezi Big Bounce se bo vesolje širilo, dokler ne razpade na eno neskončno majhno točko - cikel, ki traja večno. Leta 2007 je Martin Bodjald, fizik na univerzi v Pensilvaniji, na podlagi Einsteinovega modela predstavil teorijo kvantne gravitacije Loop - polje kvantne fizike, ki opisuje izjemno visoke energije, ki so prevladovale v zgodnjem vesolju. Tako so raziskovalci sklepali, da vesolje ne izhaja iz ničesar in se ne bodo širile v nedogled. Vendar Bozhawaldova raziskava kaže, da hipotetično prejšnje vesolje ni bilo popolnoma enako našemu. Na splošno je hipoteza Big Rebound skladna s sliko Big Bang vročega, gostega vesolja, ki se je začelo pred 13,8 milijarde let in se začelo širiti in ohladiti. Toda namestoda bi postal začetek prostora in časa, je bil velik udarec trenutek prehoda vesolja iz prejšnje faze obstoja, med katero se je prostor krčil.
Vendar kritiki menijo, da je malo dokazov v podporo tej teoriji. Na primer, Peter Voight, matematik z univerze Columbia, je na svojem blogu Not Even Wrong zapisal: "Da bi lahko veljali za legitimno teorijo, je treba takšne trditve podpirati z dokazi."
Iščem odgovore: Vse poti vodijo do temne energije
Izhajajoč iz dejstva, da je splošno sprejeta teorija nastanka in razvoja Vesolja teorija velikega poka, znanstveniki poskušajo najti odgovor na vprašanje, zakaj se Vesolje širi s pospeški.
Temna snov in temna energija sta verjetno ključa za razumevanje našega vesolja.
Ko so raziskovalci analizirali gibanje zvezd in galaksij, so ugotovili, da obstajajo nevidni delci, ki jih imenujejo temna snov. In nenehno pospeševanje širjenja Vesolja (Hubble konstanta) je nakazovalo, da ga je povzročil določen pojav, ki so ga raziskovalci poimenovali temna energija. Temna energija in temna snov sta glavni znanstveni skrivnosti našega časa, zato raziskovalci iz mednarodne skupine za preučevanje temne energije (DES) iščejo odgovore. DES se je začel leta 2004 in trenutno v projektu sodeluje 400 znanstvenikov iz 26 različnih znanstvenih ustanov v sedmih državah. Znanstveniki iščejo temno energijo z najbolj občutljivim astronomskim digitalnim fotoaparatom z ločljivostjo 570 megapikslov. Kamera je postavljena na teleskop Viktor Blanco v observatoriju Cerro Toledo v čilskih Andih. Gre za nekakšen skalpel, opremljen s petimi lečami.
Raziskovalci menijo, da bi morali odgovore na temeljna vprašanja o nastanku vesolja in kaj temna snov in temna energija širši javnosti predstaviti v približno petih letih. Cilj DES je analizirati 100.000 galaksij, ki so oddaljene do 8 milijard svetlobnih let. Ker temne energije ni mogoče videti, raziskovalci merijo Hubble konstanto, da natančno ugotovijo, ali obstaja temna energija in iz česa je sestavljena. Tako ali drugače moramo samo počakati na rezultate dela mednarodne skupine znanstvenikov in narediti predpostavke, kakšno je naše vesolje.
Lyubov Sokovikova