Большой Взрыв или Как появилась Вселенная

Существуют вопросы, ответы на которые хотели бы найти космологи, астрофизики и даже не имеющие отношения к науке люди.

Среди них «Как родилась Вселенная?», «Какой ее возраст?», «Что случится со Вселенной в далеком будущем?». Согласно теории Большого взрыва, пространство, время и материя возникли вследствие взрыва крошечной космической протокапли около 15 млрд. лет назад.

Впервые теория Большого Взрыва была сформулирована в 1931 году, через два года после того, как Эдвин Хаббл обнаружил, что галактики удаляются от Земли. Было воздвигнуто предположение, что все галактики удаляются друг от друга, а в далеком прошлом они представляли собой единое целое, которое физики называют сингулярностью. Часть энергии, содержавшейся в сингулярности, превратилась в элементарные частицы, дав начало пространству и времени.

Вселенная быстро расширялась, постепенно охлаждаясь. Вскоре возникли ядра атомов гелия и водорода. Вместе с другими частицами они начали формироваться в первые галактики. Во время Большого Взрыва выделилось огромное количество тепловой энергии и излучения.

Сингулярность, которая существовала до Большого Взрыва, имела фантастическую плотность, ничтожно малый размер и содержала в себе всю энергию будущей Вселенной. Вселенная далекого прошлого, представлявшая собой невообразимо горячую смесь субатомных (меньше атома) частиц, начала расти. За долю секунды она увеличилась в размере в триллионы раз. Через несколько минут после Взрыва протоны и нейтроны начали соединяться, образовав ядра будущих атомов.

В первые три минуты существования Вселенной возникли ядра химических элементов водорода и гелия, небольшое количество лития и темная материя, природы которой ученые еще не понимают. Неравномерно распределенная во вселенной материя постепенно собиралась в сгустки, из которых потом образовались галактики.

Примерно через 300 млн. лет после Большого Взрыва начали формироваться первые галактики, образовав гигантскую структуру, раскинувшуюся в невообразимо огромных просторах космоса. Лишенные материи пространства между галактиками называют вакуумом. Вселенная продолжала расширяться, и со временем начали светить звезды.

Прекратится ли когда-нибудь расширение Вселенной или оно будет длиться вечно? В наши дни астрономы еще не могут с полной уверенностью ответить на этот вопрос. Возможно, скорость ее расширения в будущем уменьшится, так как сила гравитационного взаимодействия между галактиками тормозит их движение.

Наиболее вероятное будущее Вселенной: галактики продолжают удаляться друг от друга, а космос постоянно расширяется. В конце концов он превратится в холодное и темное ничто.

Теория Большого Взрыва вызвала жаркие споры в середине ХХ века. В 1965 году американские астрономы Арно Пензиас и Роберт Уилсон изучали слабые радиосигналы, исходящие из космоса и создававшие помехи для связи. Они обнаружили, что радиошум не зависит от времени суток и участка неба. Это привело ученых в замешательство. Впоследствии, отбросив все другие теории, Пензиас и Уилсон пришли к выводу, что радиоволны являются слабым «отголоском» интенсивного излучения, вызванного Большим Взрывом. Космическое фоновое (или реликтовое) излучение – убедительное доказательство теории Большого Взрыва.

Излучение, зарегистрированное Пензиасом и Уилсоном с помощью установленной на Земле радиоантенны, одинаково в любой части неба, за исключением формирующихся галактик, где были зафиксированы небольшие флуктуации. В 1989г. НАСА для исследования космического фона запустило спутник, который обращался вокруг Земли, направляя свои чувствительные приборы на каждую точку Космоса. В результате этих наблюдений была составлена подробная карта флуктуаций фонового излучения, что подтвердило теория Большого Взрыва.

В настоящее время галактики продолжают удаляться от нас, следовательно, Вселенная расширяется. Эхо Большого Взрыва и сейчас разносится по космосу в виде порожденного взрывом фонового излучения. Формируются новые галактики, рождаются новые звезды, а старые – умирают. Время существования человечества на Земле – лишь миг в истории Вселенной.

05.10.2010