Od vseh obravnavanih konceptov in tem je najbolj sporen pojem Big Bang. Seveda gre za precej staro znanstveno teorijo, ki je prisotna od štiridesetih let prejšnjega stoletja, od 60. let prejšnjega stoletja pa je na voljo ogromno dokazov, ki jih podpirajo. Ideja je preprosta: vesolje je imelo začetek. Bil je njen rojstni dan. Bil je dan, ki še ni bil "včeraj", ko materija, sevanje in širjenje, hlajenje Vesolja, za katerega vemo, ni obstajalo do določenega časa. In vendar smo tukaj. Kar povzroča muko vprašanj, ki jih zanima katerikoli sprašujoč um. Eden od naših bralcev ima ravno tak um in želi vedeti: Ali obstajajo teorije ali poskusi, ki lahko izračunajo in dokažejo našo lokacijo v vesolju glede na točko velikega poka? Mislim, da so naše zmožnosti opazovanja glede na lokacijo našega planeta zelo omejene,določiti ukrivljenost prostora ne bo enostavno. Zakaj mislimo, da se je do velikega praska zgodil nekje v tridimenzionalnem prostoru? Zakaj mislimo, da je vesolje krogla?
To so zelo dobra vprašanja in vsa kažejo skupno razumevanje vesolja s strani ljudi. Toda, ali so ta stališča pravilna?
Pogosto mislimo, da je bil Veliki prasak prava eksplozija. In vesolje je v svojih najzgodnejših fazah res spominjalo na ogromno, energično in razširljivo ognjeno kroglo.
Napolnili so ga z delci in delci različnih vrst, pa tudi sevanjem. Vse to se je razširilo in vsi delci, delci in kvanta sevanja so se oddaljili drug od drugega. Vse to se je ohlajalo in upočasnilo, ko se je širilo.
Resnično zveni kot eksplozija. V resnici, če bi se lahko prepeljali v tiste prve trenutke in bili nekako zaščiteni pred vso to energijo, bi se celo oglasil zvok, ki ga slišite po naslednjem videu:
A ni brez razloga, da pri opisovanju tega pojava uporabim besedo "ekspanzija" namesto "eksplozija". Eksplozija je nekaj, kar se zgodi v nekem trenutku v vesolju, iz katerega se raztresejo naplavine. Supernova je eksplozija; praska gama žarkov je eksplozija; eksplozija bombe je eksplozija; granata je eksplozija.
Toda Big Bang ni eksplozija [v angleščini Big Bang Big Bang dobesedno pomeni "Big Bang" - pribl. prevajal.] Ko govorimo o "vročem velikem udaru", mislimo na prvi trenutek, ko je Vesolje mogoče opisati kot stanje, ki vsebuje delce, anti delce in sevanje. Vesolje se je od tega trenutka začelo širiti in ohlajati po zakonih Splošne relativnosti in sledili smo poti uničenja antimaterije, tvorbe atomskih jeder in nevtralnih atomov ter posledično zvezd, galaksij in obsežnih struktur, ki so danes vidne. Ključno pri prvem vprašanju je razumeti, kaj točno je vesolje delalo v tistem trenutku: v trenutku, ki ga lahko prvič opišemo na podlagi te platforme vročega Velikega poka.
Promocijski video:
Kolikor vemo, ni bilo posebnega izhodišča. Ni bilo "vira", iz katerega bi se začelo vesolje. Vsi dokazi govorijo o protislovnem, a nič manj resničnem zaključku: do velikega poka je prišlo vsepovsod istočasno. Za to obstaja veliko dokazov in Vesolje jih nam sama daje. Vesolje, sodeč po obsežnih strukturah, grozdih galaksij, pojavu zaledja velikega praska, povprečni gostoti površin v velikosti več sto milijonov svetlobnih let, itd., Daje dve pomembni opazljivi dejstvi. Njegove lastnosti so povsod enake in v vseh smereh je videti enako. Fizično gledano je vesolje homogeno in izotropno.
Takšnih značilnosti vesolja ni mogoče dobiti z eksplozijskim obdobjem. V eksploziji so najhitreje premikajoči se drobci najbolj oddaljeni, a tudi najbolj razpršeni po vesolju. Večja kot je razdalja, manj bi moralo biti galaksij na enoto prostornine - vendar v vesolju to ne drži. V primeru eksplozije bi bilo mogoče izrecno navesti njeno izhodišče. Vesolje deluje tako, da bi bila ta točka le nekaj milijonov svetlobnih let od Mlečne poti, na meji lokalne skupine. Statistično gledano so možnosti za takšno točko glede na prisotnost več kot 170 milijard galaksij v vesolju 100-krat slabše od zmage na loteriji Powerball ali Mega Millions.
Dejstvo, da je vesolje homogeno in izotropno, kaže na to, da se je Veliki prasak zgodil v istem trenutku, pred približno 13,8 milijarde let, in je povsod enako. Vendar ga ne moremo videti na vseh krajih. Vidimo ga samo tam, kjer smo. Naš pregled je omejen. Zato lahko pogosto najdete takšne ilustracije: kako je naše vesolje videti od naše točke, z nami v središču.
Toda to ne pomeni, da je vesolje krogla! Dejansko lahko izmerimo obliko vesolja in nanj postavimo nekatere omejitve. Če greste zunaj in pošljete svoja dva prijatelja v dve različni smeri, da se bosta lahko videla, boste trije oblikovali trikotnik. Vsak od vas bo lahko izmeril navidezni kot med drugima dvema. Nato lahko dodate te kote in dobite 180 ° - to je vsota kotov trikotnika.
Vsak trikotnik v ravnem prostoru.
Vendar prostora ne bi smelo biti ravno! Lahko ima negativno ukrivljenost kot površina sedla, če je vsota kotov manjša od 180 °. Lahko se ukrivi pozitivno, kot površina krogle, kadar je vsota kotov večja od 180 °. Če stojiš na ekvatorju v Južni Ameriki, eden od tvojih prijateljev stoji na ekvatorju v Afriki, drugi pa na Severnem polu, boš ugotovil, da bo razlika v kotih velika. Vsota kotov se bo izkazala za 270 ° kot za 180 °. V vesolju nimamo prijateljev, imamo pa nekaj ravno tako dobrega: nihanje sevanja ozadja. Glede na ukrivljenost prostora bi morale izgledati povsem drugače.
Opazovali smo in ugotovili nekaj neverjetnega: Vesolje, kolikor lahko povemo, je ravno. Zelo, zelo ravno. Najnovejši podatki iz poskusov Planck in Sloan Digital Sky Survey kažejo, da če je vesolje ukrivljeno - pozitivno ali negativno - je to opazno na lestvici, ki je vsaj 400 večja od dela vesolja, ki ga opazujemo. In del tega lahko vidimo s premerom 92 milijard svetlobnih let.
Veliki prasak se je torej zgodil povsod hkrati, pred 13,8 milijarde let, in naše vesolje je po naših najboljših meritvah prostorsko ravno. Do velikega poka se v nekem trenutku ni zgodilo in o tem lahko sodimo po skrajni izotropiji in homogenosti vesolja. Te lastnosti so tako natančne, da ko naletimo na nehomogenost z odstopanjem 0,01% povprečne vrednosti, že pomislimo, da nekaj ni v redu. Če torej trdite, da se je Big Bang zgodil točno tam, kjer ste, in stojite točno v središču vsega, kar se zgodi, vam nihče ne bo ugovarjal. Samo, da lahko vse in vse, v celotnem Vesolju, o sebi rečejo isto.