Pred 13,8 miliardami rokov bol vesmír jedinečnosťou - priestor nekonečne komprimovaný vysokým tlakom. Za menej ako jednu miliardu sekundy sa však táto malá bodka rozšírila na neuveriteľnú veľkosť. Klasická história nášho vesmíru má začiatok, stred a koniec. Takže podľa všeobecnej teórie relativity (GR) Alberta Einsteina by sa expanzia vesmíru mala časom spomaľovať. Realita však vykresľuje úplne iný obraz: vesmír sa rozširuje rýchlejšie a rýchlejšie. Vedci veria, že dôvodom tohto rozporu je tajomná temná energia, je však možné, že naše chápanie vesmíru a jeho vývoja sa musí zrevidovať.
Existuje veľa predpokladov o tom, ako náš vesmír vznikol a prečo existuje.
Ako to všetko začalo a mohlo to byť inak?
Vesmír sa začal rozširovať hneď po Veľkom tresku. Miera expanzie v počiatočnom štádiu vývoja - tento proces sa nazýva kozmologická inflácia - bola oveľa rýchlejšia ako po ukončení inflácie. Takže postupne sa vesmír rozširoval a ochladzoval, ale iba zlomkom pôvodnej rýchlosti. Ďalších 380 000 rokov bol vesmír taký hustý, že priestor bol nepriehľadnou, super horúcou plazmou rozptýlených častíc. Keď sa vesmír dostatočne ochladil, aby sa vytvorili prvé atómy vodíka, stalo sa priehľadným, aby prechádzalo svetlo. Potom žiarenie vypuklo vo všetkých smeroch a vesmír bol na ceste k tomu, aby sme sa stali tým, čo ho dnes vidíme - prázdny priestor, ktorý sa strieda so zhlukmi plynu a prachu, hviezd, galaxií, čiernych dier a iných foriem hmoty a energie. A konečne,podľa niektorých modelov sa všetky zhluky hmoty budú rozširovať tak ďaleko od seba, že postupne zmiznú. Vesmír sa stane chladnou, homogénnou polievkou izolovaných fotónov. Ale čo keby Veľký tresk nebol začiatkom všetkého?
Teória Veľkého tresku je tak všeobecne akceptovaná, že niekedy môžete zabudnúť, že je to iba teória, ktorá má nedostatky. Z tohto dôvodu vedci ponúkajú rôzne možnosti rozvoja udalostí. Napríklad sa uvádza, že Veľký tresk mohol byť skôr „veľkým odrazom“- zlomovým bodom prebiehajúceho cyklu kontrakcie a rozširovania vesmíru. Ďalším predpokladom je, že Veľký tresk sa stal odrazovým bodom, keď zrkadlový obraz nášho vesmíru expanduje za „druhú stranu“, v ktorej antihmota nahrádza hmotu a čas sám prúdi opačným smerom. Podľa tretieho predpokladu je Veľký tresk prechodným bodom vo vesmíre, ktorý vždy existoval a bude sa neustále rozširovať. Všetky tieto teórie sú mimo hlavnej kozmológie,ale všetci našli podporu medzi uznávanými vedcami. Rastúci počet nových konkurenčných teórií naznačuje, že môže nastať čas prehodnotiť samotnú skutočnosť, že Veľký tresk je začiatkom priestoru a času.
Vesmír, ktorý v súčasnosti vidíme, sa skladá zo zhlukov plynu a prachu, hviezd, čiernych dier a galaxií.
Propagačné video:
Čo ak by sa Veľký tresk naozaj nestal?
V akademických kruhoch bola opakovane vyjadrená myšlienka, že Veľký tresk … neexistuje. Eric Lerner, autor knihy s rovnakým menom, ktorú napísal v roku 1992, predložil výsledky štúdie, podľa ktorej podľa vydania Inversa existuje rozpor medzi teóriou Veľkého tresku a zistenými faktickými údajmi. "Pre rozvoj kozmológie je potrebné opustiť hlavnú hypotézu Veľkého tresku," - povedal vo vyhlásení Lerner. „Skutočnou krízou v kozmológii je, že nikdy nebol Veľký tresk.“
Hovoríme o nejednotnosti dôkazov o prítomnosti lítia vo vesmíre, ktoré astronómovia podľa Lernera už dávno poznajú. Vedci sa dnes domnievajú, že presné množstvá hélia, deutéria a lítia boli produkované fúznymi reakciami v hustej, veľmi horúcom oblaku chemických prvkov, ktoré sa objavili po Veľkom tresku. Lerner, ktorý strávil celé desaťročia pozorovaním takýchto reakcií, však hovorí, že zistenia jeho a ďalších vedcov sa nezhodujú s dlhodobými teóriami založenými na pozorovaniach starších hviezd. Zistil, že v starých hviezdach je pozorovaných menej ako polovica hélia a menej ako jedna desatina lítia, ako bolo predpovedané teóriou nukleosyntézy Veľkého tresku, podľa ktorej štvrtina celej hmoty vesmíru je hélium. Lerner je presvedčený, že lítium ani hélium nebolo vytvorené skôr, ako sa v našej galaxii objavili prvé hviezdy.
Mohol náš vesmír vzniknúť z ničoho?
Nie všetci vedci však súhlasia s Lernerovou teóriou. Podľa Vae Perumyana, profesora astronómie na Univerzite v južnej Kalifornii, Lerner zriedka cituje recenzované články a mnoho z jeho argumentov nedrží vodu. Napríklad Perumian verí, že mikrovlnné kozmické žiarenie pozadia (alebo relikválne žiarenie), ktoré naznačuje žiarenie vyžarované z Veľkého tresku, je stĺpom kozmologickej teórie, o ktorej Lerner nemôže pochybovať. Navyše, ak by existovali také závažné nedostatky v teórii Veľkého tresku, Lerner by nebol jediný kritik tejto teórie.
Lerner však nie je sám. Nobelský laureátový kozmológ James Peebles verí, že je potrebné prestať nazývať najskoršie okamihy nášho vesmíru „Veľký tresk“. Podľa agentúry Agence France-Presse sa Peebles domnieva, že neexistuje dobrý spôsob, ako skontrolovať, či sa skutočne stala udalosť, ako je Veľký tresk - kozmológovia majú dôkazy o rýchlej expanzii smerom von, ale nič nie je diskrétnejšie ako jediný bod, ktorý explodoval a vytvoril všetko v Vesmír. Peebles nemá alternatívu k teórii Veľkého tresku, je však presvedčený, že bez dostatočných údajov by vedci nemali predpokladať, že táto praktická hypotéza je správna. Zároveň vedec pripúšťa, že ak neexistuje lepší spôsob, ako opísať začiatok vesmíru, veľký tresk funguje skvele. Vo svojich výpočtoch sa Peebles tiež pridržiava všeobecne akceptovanej teórie, hoci sa mu to naozaj nepáči.
Veľký odraz: Môže sa vesmír nekonečne rozširovať?
Najbežnejšia hypotéza Big Bounce v akademickej obci má korene v nespokojnosti s myšlienkou kozmologickej inflácie. Kozmické mikrovlnné žiarenie v pozadí je základným faktorom v každom modeli vesmíru od jeho prvého objavenia v roku 1965. CMB je navyše hlavným zdrojom informácií o tom, ako vyzeral počiatočný vesmír a zároveň záhadou pre fyzikov. Faktom je, že reliktné žiarenie vyzerá rovnako aj v regiónoch, ktoré by, ako sa zdá, nemohli spolu navzájom pôsobiť v celej histórii vesmíru.
Jazvy zanechané Veľkým treskom v slabom relikválnom žiarení, ktoré prenikajú celým kozmom, poskytujú stopy o tom, ako vyzeral skorý vesmír.
Podľa hypotézy Big Bounce sa vesmír rozšíri, až sa rozpadne na jeden nekonečný bod - cyklus, ktorý trvá večne. V roku 2007 Martin Bodjald, fyzik na Pennsylvánskej univerzite, založený na Einsteinovom modeli, predložil teóriu kvantovej gravitácie slučky - pole kvantovej fyziky popisujúce extrémne vysoké energie, ktoré dominovali skorému vesmíru. Výskumníci preto dospeli k záveru, že vesmír nevystúpil z ničoho a nebude sa rozširovať donekonečna. Bozhawaldov výskum však ukazuje, že predchádzajúci hypotetický vesmír nebol presne taký istý ako náš. Celkovo je hypotéza Big Rebound v súlade s obrazom veľkého tresku horúceho, hustého vesmíru, ktorý začal pred 13,8 miliardami rokov a začal sa rozširovať a ochladzovať. Ale namiesto tohoAby sa stal začiatkom vesmíru a času, bol veľkým treskom okamih prechodu vesmíru z skoršej fázy existencie, počas ktorej sa priestor sťahoval.
Kritici sa však domnievajú, že existuje len málo dôkazov na podporu tejto teórie. Napríklad Peter Voight, matematik na Columbijskej univerzite, napísal na svojom blogu Ani zlé: „Aby sme tieto tvrdenia považovali za legitímnu teóriu, musia byť podložené dôkazmi.“
Hľadanie odpovedí: Všetky cesty vedú k temnej energii
Vychádzajúc zo skutočnosti, že všeobecne akceptovanou teóriou vzhľadu a vývoja vesmíru je teória Veľkého tresku, vedci sa snažia nájsť odpoveď na otázku, prečo sa vesmír zrýchľuje.
Temná hmota a temná energia sú pravdepodobne kľúčom k pochopeniu nášho vesmíru.
Keď vedci analyzovali pohyb hviezd a galaxií, dospeli k záveru, že existujú neviditeľné častice, ktoré nazývajú temná hmota. A neustále zrýchlenie expanzie vesmíru (Hubbleova konštanta) naznačovalo, že je to spôsobené určitým javom, ktorý vedci nazývali temnou energiou. Temná energia a temná hmota sú hlavné vedecké záhady našej doby, preto vedci z medzinárodnej skupiny pre štúdium temnej energie (DES) hľadajú odpovede. Projekt DES sa začal v roku 2004 av súčasnosti sa na projekte zúčastňuje 400 vedcov z 26 rôznych vedeckých inštitúcií v siedmich krajinách. Vedci hľadajú temnú energiu pomocou najcitlivejšieho astronomického digitálneho fotoaparátu s rozlíšením 570 megapixelov. Kamera je namontovaná na ďalekohľade Viktora Blanca v observatóriu Cerro Toledo v Čílskych Andách. Je to akýsi skalpel vybavený piatimi šošovkami.
Vedci sa domnievajú, že odpovede na základné otázky o tom, ako vznikol vesmír a aká temná hmota a temná energia by sa mali predstaviť širokej verejnosti približne o päť rokov. Cieľom DES je analyzovať 100 000 galaxií vzdialených až 8 miliárd svetelných rokov. Keďže temnú energiu nemožno vidieť, vedci merajú Hubbleovu konštantu, aby presne určili, či temná energia existuje a z čoho je vyrobená. Tak či onak, musíme počkať na výsledky práce medzinárodného tímu vedcov a urobiť predpoklady o tom, čo je náš vesmír.
Lyubov Sokovikova