Что было до большого взрыва?
Каждая гора, река и долина, все животные и человеческие существа — всё это однажды было сосредоточено в одной крошечной раскалённой точке. Её плотность была настолько гигантской, что нашему воображению, возможно, никогда не удастся постичь это. Миллионы и миллионы тонн материи, вместе с энергией всей великой Вселенной, начали расширяться, что привело к огромному взрыву 20 миллиардов лет назад.
По сравнению с большим взрывом, звук взрыва самой мощной атомной бомбы человечества, в лучшем случае, будет сравним с шорохом падения на землю комара на другой стороне Земли. Начиная с того момента, в истории космоса происходит ещё более яркий и причудливый поворот. Постоянное расширение всех существующих вещей превратило Вселенную в плотную массу плазмы, которая постепенно трансформировалась в то, что мы наблюдаем сегодня.
Затем эта материя медленно остыла, сформировав первые кварки, электроны и протоны. Прошли сотни тысяч лет. Электроны и ядра сформировали атомы, а затем квазары, звезды, группы галактик и всё существующее в знакомой для нас Вселенной.
Несмотря на всю полученную информацию за годы научных исследований, ступени развития Вселенной, последовавших сразу за большим взрывом, по-прежнему остаются предметом горячих дискуссий. Различные теории, которые циркулируют в научных кругах, пытаются описать определённое квантовое состояние материи на начальных фазах — первые моменты большого взрыва. По-прежнему не существует единой убедительной физической модели, способной объяснить первые 10-33 секунды жизни Вселенной.
Понять причины этого моментального взрыва ещё сложнее. Чем больше мы понимаем причину каждого события, постепенно осознавая, что все вещи вытекают из предшествующих причин, тем в большую загадку превращается причина рождения Вселенной — окончательная истина, которую предстоит открыть.
Большой взрыв, большое сжатие и бесконечный цикл
Одна из теорий, объясняющая первичные истоки, — Вибрирующая Вселенная. Многие учёные установили, что материи, содержащейся во Вселенной достаточно, чтобы достичь гравитационной силы для остановки дальнейшего процесса расширение и начала в определенный исторический момент обратного процесса.
Согласно этой теории, постоянное сжатие всей Вселенной могло привести к возникновению единственной первоначальной точки - феномен, получивший название «большое сжатие». С этого момента (конечно теоретически) Вселенная в буквальном смысле могла идти по тому же самому пути, от «большого сжатия» к новому большому взрыву.
Эта теория наводит на вопрос, способна ли эта удивительная цепочка событий, которая управляет всеми циклами во Вселенной (развитие-упадок-разрушение), повторяться бесконечно, и повторялась ли она бесконечное количество раз, следуя похожей схеме, в отдалённом прошлом.
Несмотря на то, что одно время теория Вибрирующей Вселенной отвергалась в угоду других моделей Вселенной, недавние исследования говорят в пользу правдоподобности этой теории. Исследователи из государственного университета Пена, используя квантовые гравитационные вычисления, построили предположения о возможной истории Вселенной в период до большого взрыва.
Согласно этим вычислениям, до большого взрыва состояние времени-пространства было похоже на существующее в настоящее время, за исключением того, что оно проходило через стадию сжатия. Полагают, что гравитационные силы, сжимающие Вселенную, достигли определенной стадии, при которой свойства кванта времени-пространства привели к возникновению отталкивающей, а не притягивающей гравитации, что вызвало большой взрыв, который в свою очередь породил нас.
Изменения космологической постоянной альфы (странный факт, открытый учеными в последние годы) может иметь отношение к материи прошлых Вселенных. Эта абстрактная единица (альфа), взятая в качестве параметра универсальных законов, которые позволяют атомам (также лежащих в основе химии) объединяться — не совпадает с тем, что мы могли бы ожидать от такой старой Вселенной, как наша. Согласно теперешней величине альфа, возраст Вселенной должен быть на 14 миллиардов лет старше, чем было принято ранее, и материя должна быть более рассеянной, чем сейчас.
Однако циклическая теория могла бы хорошо объяснить эту аномалию постоянной альфа. Пол Штейнхардт из Принстонского университета и физик Нейл Турок из Кембриджа в Великобритании полагают, что значение величины таково, как если бы она существовала до зарождения нашей Вселенной.
Основывая свою идею на гипотезе струн и М-теории, Турок и Штейнхардт полагают, что большой взрыв не является уникальным случаем, он всего лишь последний в долгой цепочке процессов, которые периодически происходят, когда расширение Вселенной достигает своих пределов.
Великий исток и ограничения науки
Даже в том случае, если бы цикличность Вселенной была доказана или бы мы обнаружили, что наш мир зародился в результате «большого сжатия», исток бесконечных циклов расширения и сжатия остается загадкой.
Модель космических циклов, предлагаемая теорией о Большом сжатии, может не иметь конца, но возможно ли, чтобы у неё не было начала? Может ли этот исток стать границей между наукой и религией? Лежат ли в основе зарождения пространства и времени «божественные» факторы или однажды мы сумеем объяснить всё, в том числе причину большого взрыва полностью, научным путем?
Современная наука ведёт нас в направлении вычислений, которые на первый взгляд помогают понять основные элементы большого взрыва. И всё же, несмотря на эти, всё более сложные вычисления, действительно ли мы сумели приблизиться к понимаю того, что же на самом деле произошло?
Существует большая вероятность, что людям никогда не будет позволено узнать окончательную правду. И хотя многие ученые верят в то, что Вселенная, в которой мы живем, просто не может содержать что-либо, выходящее за границы научного объяснения, люди временами уступают соблазну самим разобраться в том, что стало причиной «всего сущего».