Big Bang nədir?

Dar ucunda mənşəyi olan kainatın müxtəlif dövrlərini əks etdirən buynuz şəkilli bir qrafik.

Big Bang -dan günümüzə qədər kainatın zaman çizelgesi. Uzaq sol, indiyə qədər araşdıra biləcəyimiz ən erkən anı təsvir edirkosmik inflyasiyapartlayış yaratdıeksponensialkainatda artım. Növbəti bir neçə milyard il ərzində, kainatdakı maddə cazibə qüvvəsi ilə özünə çəkildikcə, kainatın genişlənməsi tədricən yavaşladı. Son zamanlarda, itələyici təsirlər olaraq genişlənmə yenidən sürətlənməyə başladıqaranlıq enerjikainatın genişlənməsinə hakim olmağa gəlmişlər.Bu görüntü haqqında daha çox oxuyunNASA -dan.


Böyük Partlamanı kainatımızı yaradan hadisə kimi yəqin eşitmisiniz. Bilirsiniz ki, əksər kosmoloqlar bunun 13.8 milyard il əvvəl meydana gəldiyini düşünürlər. Böyük Partlayış anında kainatdakı bütün enerjinin - bir hissəsi sonradan qalaktikalara, ulduzlara, planetlərə və insanlara çevriləcək olan enerjinin - bir nüvədən daha kiçik bir kiçik nöqtəyə cəmləndiyini anlamaq çətindir. atom. Və Big Bang -də doğulan yalnız məsələ deyil. Müasir kosmoloqların fikrincə, maddəboşluqhər şey o mikroskopik nöqtənin birdən şiddətlə və eksponent olaraq genişləndiyi zaman başladı.

İlk atomların kainatın təxminən 400.000 yaşı olarkən yarandığı düşünülür. Bundan əvvəl, kainat atom nüvələrinin tutulmasına imkan verməyəcək qədər çox isti və çox enerjili idielektronlar. Kosmoloqların fikrincə, təxminən 250 milyon il ilk ulduzlar həyata parıldadısonraBig Bang və bundan qısa müddət sonra ilk qalaktikalar.


Ulduzlar və uzaq qalaktikalarla səpələnmiş qara fonda mavi nöqtə. Nöqtənin böyüdülməsini göstərən giriş.

Hubble Kosmik Teleskopu UDFj-39546284 adlı olduqca uzaq bir qalaktikanın görüntüsünü çəkdi. Bu obyektdə az ~ 10 qırmızı keçidBöyük Partlamadan təxminən 480 milyon il sonra mövcud olduğu mənasına gəlir. Görüntü NASA/ ESA/ Garth Illingworth/ Rychard Bouwens/ HUDF09 Team/Wikimedia Commons.

Bir ulduz sahəsindəki boş bir qutuda düzensiz bir qırmızı ləkə.

2016-cı ildə Hubble Kosmik Teleskopu tərəfindən çəkilən son dərəcə uzaq (və buna görə də köhnə) başqa bir obyekt var. Daxilində göstərilən Galaxy GN-z11, Böyük Partlamadan cəmi 400 milyon il əvvəl, 13.4 milyard il olduğu kimi görünür. , kainat indiki yaşının yalnız 3% -ni təşkil edərkən. Qalaktika parlaq, gənc, mavi ulduzlarla alovlanır, lakin kainatın genişlənməsi nəticəsində işığı daha uzun spektral dalğa uzunluqlarına qədər uzadıldığı üçün bu görüntüdə qırmızı görünür. NASA/ ESA/ P. Oesch/ G. Brammer/ P. van Dokkum/ G. Illingworth/Hubblesit.

Big Bang bir nəzəriyyəyə istinad edir. Başqa cür necə ola bilərdi? Big Bang nəzəriyyəsinin hazırkı versiyası - müasir kosmoloqlar tərəfindən ən çox istifadə edilənə deyilirLambda-CDMmodel. Kainatımızın müəyyən bir anda başladığını, düz hala gəldiyini irəli sürür (yəni varsıfır əyrilik) və 5% -dən ibarətdirbarionlar(yəni gördüyümüz hər şeyi təşkil edən maddə - qalaktikalar, ulduzlar, planetlər, insanlar), 27%soyuq qaranlıq maddə(buna görə də nəzəriyyənin adının 'CDM') və 68%qaranlıq enerji.

Lambda-CDM modeli, kainatın Lambda (Yunan hərfi) olaraq adlandırılan bir sürətlə genişləndiyini və Einstein prinsipləri ilə idarə olunduğunu bildirir.Ümumi Nisbilik. Lambda-CDM modeli, kainatda müşahidə etdiklərimizi izah etməkdə inanılmaz dərəcədə müvəffəq oldu. Müşahidələrlə dəfələrlə təsdiqlənmiş proqnozlar verir. Ancaq problemsiz deyil; bütün elmi nəzəriyyələrdə olduğu kimi, Lambda-CDM modeli də inkişaf etməyə davam edir.


İndi bir az ara verək ki, Böyük Partlayışdakı bütün enerjinin görünüşü ilə qəfil genişlənməsi arasında bir fərq qoyaq. Bu mənada Big Bang hadisəsi deyildisəbəb oldubizim kainat. Əksinə, bu hadisə ididoğdukainata. Bu fərq niyə vacibdir? Bu vacibdir, çünki elm kainatın bir tarixini qura bilsə də, o kiçik nöqtə birdən -birə bütün kosmosumuzu yarada bilsə də, ondan əvvəl nəyin olduğu, bu kiçik enerji nöqtəsinin ilk növbədə orada olmasının səbəbi bilinmir. və sonsuza qədər bilinməyən ola bilər.

Big Bang, ətrafımızda gördüyümüz kainatın necə meydana gəldiyinə dair qurduğumuz nəzəriyyədir. İnsanların kosmosun mənşəyi ilə bağlı verdiyi ən ümumi suala cavab verməyə çalışmır:niyə?Və bu suala çox güman ki, cavab vermək mümkün deyil, çünki tərifinə görə, heç olmayacaq hər şeyin toxumlarını ehtiva edən o kiçik enerji nöqtəsinin yaranmasına səbəb olan hər şey idi.bu kainatdan deyil.

Buna görə də, nə olursa olsunsəbəb oldukainat öyrənməyimiz üçün varlığına dair heç bir dəlil, nə olduğuna dair heç bir fikir buraxmadı. Çox güman ki, tamamilə bir şeydirkənardakainat, biz heç bir halda onu anlaya bilmərik. Fizika, hərəkət, cazibə, elektromaqnetizm, termodinamik qanunları, hələ mövcud olmadığı üçün kainatın doğulduğu anda tətbiq edilməmişdir: əlbəttə ki, bu kiçik toxumun varlığını və mənşəyini təsvir edə bilmirlər.

Bu, kainatın tarixini və genişmiqyaslı quruluşunu öyrənən kosmoloqların, əlbəttə ki, elmin təbiəti olduğu üçün bu kimi suallara cavab verməyə çalışmasını dayandırmadı. İnsanlar anlaya bilmədiklərini izah etmək üçün əsrlər boyu tanrılar icad etdikləri üçün bəzi insanlar bu kiçik enerji toxumunun varlığını bir tanrıya bağlayırlar, ancaq bu fikrə inanmaq üçün heç bir səbəb yoxdur. Şübhəsiz ki, kainatın tarixində mənşəyimizin təbii bir hadisədən başqa bir şey olduğunu düşünə biləcəyimiz heç bir şey yoxdur, hətta onu anlaya bilməsək də. Digər tərəfdən, kainatımızın mənşəyini göstərən heç bir şey yoxduryoxya bir tanrının səbəb olduğu.


Aşağıdakı əsl oxu olan, konus şəkilli bir cisim, sol ucunda partlayışla kosmik təkamül sağa doğru gedir.

Rəssamın kainatın tarixini əks etdirməsizamanın oxu. Big Bang nəzəriyyəsi zamanın tək bir istiqamətdə hərəkət etdiyini nəzərdə tutur. Ancaq elm adamları, atomaltı hissəciklər aləmində, kvant səviyyəsində, bir çox proseslərin 'zamanın geri dönüşü' adlandırdığımızı kəşf etdilər: keçmiş, indiki və gələcək arasında heç bir fərq yoxdur. Şəkil vasitəsiləForbes.

Lambda-CDM modeli, hadisələrin olmadığı təqdirdə, ölçməyin vaxtının olmadığını əsas gətirərək zamanın özünün Böyük Partlamada başladığını bildirir. Bu, zamanın insan quruluşu və ya bizdən asılı olmayaraq mövcud olması ilə bağlı köhnə bir fəlsəfi sual doğurur. Bu sual ən böyük filosof və elm adamlarını vergiyə cəlb etdi, lakin heç vaxt qənaətbəxş cavab tapmadı. Yenə də vaxtı hadisələr arasında keçən bir müddət olaraq təyin etsək, zamanın Böyük Partlayışla başladığını söyləmək düzgün olar.

Başqa bir ümumi sual budur: nə olduəvvəlböyük partlayış? Big Bangin kainatın saatının başlanğıcı olduğunu qəbul etsək, bu sualın heç bir mənası ola bilməz: bu, Şimal Qütbünün şimalında nə olduğunu soruşmaq kimidir. Bu cavab, 'əvvəlkini' soruşmağın məntiqsiz olduğunu göstərsə də, səbəb və nəticəyə öyrəşmiş insanlar üçün qənaətbəxş deyil: Böyük Partlamanın bir şeyin, bir dəyişikliyin nəticəsi olan bir hadisə olduğunu düşünürük qeyri -sabitlik olmalıdırəvvəlAncaq bu, yalnız təcrübəmizdə, bir hadisənin hər zaman bir səbəbi olduğu və kainatın meydana gəlməsinə heç bir aidiyyəti olmadığı, tanıdığımız dünyada, çünki yenə də dünyamızda idarə olunan fizika qanunlarıdır. səbəb və nəticə sadəcə mövcud deyildi. Vaxt algımızın nə qədər səthi, qərəzli olduğunu vurğulamaq üçün elm adamları, kvant səviyyəsində, atomaltı hissəciklər aləmində bir çox proseslərin dediyimiz şey olduğunu kəşf etdilər.vaxt geri çevrilə bilən: 'Keçmiş, indiki və gələcək arasında heç bir fərq yoxdur.

Böyük Partlayış anında yerin və ölçülərin olmadığını başa düşmək də vacibdir. Kosmosun özü və o məkandakı ölçülər, enerji balonu genişləndikcə o anda meydana gəldi. Bu o deməkdir ki, insanların çoxunun düşündüyünün əksinə olaraq, Big Bang heç bir şey deyildipartlayış. Partlayan hər şeyi düşünün və o, artıq orada olan bir məkana, bir sahəyə partlayır. Ancaq Big Bang vəziyyətində, oradaidipartlayış üçün əvvəlcədən mövcud bir yer yoxdur.


Tez -tez verilən bir sual: Big Bang harada baş verdi? Bunu soruşanlar inanırlar ki, göydə bir yerə işarə edərək 'orda oldu' deyə bilərsiniz. Ancaq sualın cavabı Böyük Partlamanın meydana gəlməsidirhər yerdə. Sadəcə budurhər yerdəsonsuz isti genişlənən enerjinin o kiçik baloncuğunda var idi, çünki onun xaricində sanki heç bir şey yox idi-nə yer, nə ölçü, nə də heç nə. Big Bang haqqında hər hansı bir sənədli filmə baxın və bu, kənardan baxıldığında böyük bir partlayış kimi göstəriləcək. Ancaq belə bir baxış mümkün deyil - 'kənarda' yox idi. Əlbəttə ki, bunun üçün kinorejissorları qınamaq olmaz: Big Bang -ı elmi cəhətdən dəqiq şəkildə vizual şəkildə təsvir etməyin heç bir yolu yoxdur. Söz ehtiyatımızın olması şübhə doğururtəsvir edironu təsvir etmək bir yana.

Solda, bir

Kosmosun Böyük Partlayışda doğulduğuna inanılır. Rəssamın konsepsiyası Christine Daniloff/ MIT/ ESA/ Hubble/ NASA/Phys.org.

Böyük Partlayışın baş vermə fikri ətrafında fikir yürütməkdə çətinlik çəkirsinizsəhər yerdə, yoxkənarda,Zamanın təxminən 13.8 milyard il əvvəl başladığı müəyyən bir anda tək deyilsiniz. İnsan beyni bu cür anlayışlarla məşğul olmaq üçün yaxşı təchiz olunmamışdır. HəttaEdwin Hubble, 1920 -ci illərdə, kainatın hər tərəfə genişləndiyini nümayiş etdirdi və buna görə də, saatı kifayət qədər geri çəksəniz, bütün kainatın kiçik bir nöqtəsi, kainatın müəyyən bir başlanğıcı olduğu düşüncəsi tutmuş olmalı idi. buna görə də sonsuz köhnə deyil, çoxları üçün sadəcə qəbuledilməz idi. Big Bang -ı rədd edənlər arasında görkəmli elm adamları da vardı:Eynşteyngenişlənən kainat fikrini özü inkar etdi. Sonlu yaş kainatı anlayışını rədd edən başqa bir alim məşhur İngilis astronomudurSir Fred Hoyle, hər bir fərddən daha çox ulduzların necə işlədiyinin sirrini açan adam.

Hoyle 1940 -cı illərin sonu və 50 -ci illərin əvvəllərində BBC radiosunda və bunlardan birində - BBC -də bir sıra mühazirələr verdi.Üçüncü Proqramyayım28 mart 1949- Kainatın müəyyən bir zamanda başlayacağı fikrini alçaltdı və kosmoloqların hadisəni 'Böyük Partlayış' olaraq təsvir etməsinə istinad etdi. Təəssüf ki, Hoyle üçün adı qaldı və bu hadisəni o vaxtdan bəri Big Bang adlandırdıq.

Köhnə eynəkli və kostyumlu ağıllı görünüşlü adam.

Fred Hoyle. Kainatımızın doğulduğu hadisəni təsvir etmək üçün 'Böyük Partlayış' ifadəsini icad etdi, 1949 -cu ildə bir radio danışığında rəqib bir nəzəriyyə olan Sabit Vəziyyət nəzəriyyəsini izah etdi.Britannica.com.

Sabit vəziyyət nəzəriyyəsində maddənin davamlı olaraq yaradılmalı olduğunu izah edən bir slayd.

Şəkil vasitəsiləExploringCosmos006.

Hoyle, 2001 -ci ildə 86 yaşında dünyasını dəyişənə qədər belə, kainatın bir başlanğıc olduğunu qəbul etməmişdir.Sabit vəziyyət nəzəriyyəsiKainatın heç bir başlanğıcı və sonu olmadığını söyləyir: heç bir şeydən yoğuşan yeni maddə ilə özünü daim yeniləyir.

Hoylun kəskin barışmazlığı - o idiYorkshire, ingilismahalsakinlərinin sadə danışması və birbaşaliyi ilə məşhur olduğu söylənən-kainatda hidrogen, helium və lityum kimi işıq elementlərinin bolluğunu uğurla proqnozlaşdırdıqdan sonra belə, Big Bang nəzəriyyəsinin sonrakı uğurları heç də azalmadı. . Nə vaxt Big Bang'i qəbul etməyə gəlmədiArno PenziasRobert Wilsonproqnozlaşdırılanı kəşf etdiKosmik Mikrodalğalı Fon, 1964 -cü ildə Big Bang -in ölümcül əks -sədası. Sabit Dövlət nəzəriyyəsi bunların heç birini proqnozlaşdırmamışdı və bunun üçün heç bir izahı da yox idi.

Nə vaxt Hoyle məyus olmadıAlan Qutnəzəriyyəsini qurduKosmoloji İnflyasiya1979 -cu ildə mövcud olan Big Bang nəzəriyyəsinə bir incəlik olaraq. İnflyasiya, kainatın niyə hər yerdə eyni temperaturda olduğunu və 'düz' olduğunu, hələ kəşf edilməyən, kainatın digər xüsusiyyətlərinin yanında, hələ müşahidə edilməklə tamamilə təsdiqlənməməsini izah edir.

Ölümündən bir il əvvəl də Hoyle Steady State nəzəriyyəsi ilə bağlı başqa bir elmi məqalə nəşr etdi, lakin bu vaxta qədər fikirləri əksər kosmoloqlar tərəfindən tamamilə rədd edildi. Və təəssüf ki, Böyük Partlayışla bağlı çoxlu müşahidələr onu rədd etdi. Sabit Dövlət nəzəriyyəsi işləmir, yanlış proqnozlar verir və kainatda gördüklərimizlə ziddiyyət təşkil edir. Hipotez olaraq - dəstəkləyici müşahidələr olmadıqda, bu nəzəriyyə deyil, ümumiyyətlə belə adlandırılsa da - əslində Hoyle ilə birlikdə öldü.

Bu gün Lambda-CDM Big Bang modeli, sınaqdan keçirilə bilən proqnozlar verən və müşahidələrlə dəstəklənən yeganə nəzəriyyədir.

Bu gün əksər kosmoloqlar kainatın tarixini 10 -a qədər bildiyimizə inanırlar-iyirmi birBöyük Partlamadan saniyələr - 0.0000000000000000000001 saniyə. Bu tarixin son 50 il ərzində bir araya gəlməsi, şübhəsiz ki, incə detallara malik olmasa da, insanların ən böyük intellektual uğurunu, növlərimizin tacını əks etdirir. Astronomiya, astrofizika, kosmologiya, hissəciklər fizikası, kimya və digər elmlərin misilsiz sintezi sayəsində əldə edilmişdir.

Ancaq nəzəriyyələrimizi kainatın yarandığı dəqiqəyə qədər daha da irəli çəkə bilməyincə elm sakitləşməyəcək.

Qara bir fonda rəngarəng, əsasən mavi ulduz partlaması nümunəsi.

Sənətçinin Big Bang anlayışı, hadisənin indi kainatımızın doğuşunu qeyd etdiyinə inanılır. Zamanla kifayət qədər uzaqlara baxsaq, kainatın doğulmasına şahid ola bilərikmi?

Aşağı xətt: Böyük Partlayış anında, kainatdakı bütün enerji - bir hissəsi daha sonra qalaktikalar, ulduzlar, planetlər və insanlara çevriləcək - atomun nüvəsindən daha kiçik bir nöqtəyə cəmlənmişdir. Və Big Bang -də doğulan yalnız məsələ deyil. Müasir kosmoloqların fikrincə, maddəboşluqhər şey o mikroskopik nöqtənin birdən şiddətlə və eksponent olaraq genişləndiyi zaman başladı.