Хто створив всесвіт великий вибух. Теорія великого вибуху: виникнення Всесвіту з мізерно малої частки

Велич і різноманіття навколишнього світу здатне вразити будь-яку уяву. Всі об'єкти та предмети, що оточують людину, інші люди, різні види рослин і тварин, частинки, які можна побачити лише за допомогою мікроскопа, а також незбагненні зоряні скупчення: всі вони об'єднані поняттям «Всесвіт».

Теорії виникнення Всесвіту розроблялися людиною давно. Незважаючи на відсутність навіть початкового поняття про релігію чи науку, у допитливих умах древніх людей виникали питання про принципи світоустрою і про те, яке становище людини в тому просторі, що його оточує. Скільки існує теорій виникнення Всесвіту сьогодні, складно і порахувати, деякі з них вивчаються передовими вченими зі світовими іменами, інші – відверто фантастичні.

Космологія та її предмет

Сучасна космологія - наука про структуру та розвиток Всесвіту - розглядає питання про її походження як одну з найцікавіших і досі недостатньо вивчених загадок. Природа процесів, що сприяли виникненню зірок, галактик, сонячних систем і планет, їх розвиток, джерело появи Всесвіту, а також його розміри та межі: все це лише короткий перелік питань, що вивчаються сучасними вченими.

Пошуки відповідей на основну загадку про освіту світу призвели до того, що сьогодні існують різні теорії виникнення, існування, розвитку Всесвіту. Хвилювання фахівців, які шукають відповіді, які будують та перевіряють гіпотези, виправдано, адже достовірна теорія народження Всесвіту розкриє для всього людства ймовірність існування життя в інших системах та планетах.

Теорії виникнення Всесвіту мають характер наукових концепцій, окремих гіпотез, релігійних вчень, філософських уявлень та міфів. Їх усі умовно поділяють на дві основні категорії:

1. Теорії, відповідно до яких Всесвіт створений творцем. Інакше кажучи, їхня суть у тому, що процес створення Всесвіту був усвідомленим і одухотвореним дією, виявом волі.
2. Теорії виникнення Всесвіту, побудовані з урахуванням наукових чинників. Їхні постулати категорично відкидають як існування творця, так і можливість усвідомленого створення світу. Такі гіпотези часто ґрунтуються на тому, що називається принципом пересічності. Вони припускають ймовірність наявності життя як на нашій планеті, а й інших.

Креаціонізм – теорія створення світу Творцем

Як випливає з назви, креаціонізм (творіння) – це релігійна теорія виникнення Всесвіту. Цей світогляд заснований на концепції створення Всесвіту, планети та людини Богом чи Творцем.

Ідея тривалий час була домінуючою, аж до кінця XIX століття, коли прискорився процес накопичення знань у різних сферах науки (біологія, астрономія, фізика), а також широко поширилася еволюційна теорія. Креаціонізм став своєрідною реакцією християн, які дотримуються консервативних поглядів на відкриття. Домінуюча на той час ідея лише посилила протиріччя, що існують між релігійною та іншими теоріями.

Чим відрізняються наукові та релігійні теорії

Головні відмінності між теоріями різних категорій полягають насамперед у термінах, що їх прихильники. Так було в наукових гіпотезах замість творця - природа, а замість створення - походження. Поруч із існують питання, які подібним чином висвітлені різними теоріями і навіть повністю продубльовані.

Теорії виникнення Всесвіту, що належать до протилежних категорій, по-різному датують саме її появу. Наприклад, за даними найпоширенішої гіпотези (теорії великого вибуху), Всесвіт утворився близько 13 млрд років тому.

На противагу цьому релігійна теорія виникнення Всесвіту наводить зовсім інші цифри:

• Відповідно до християнських джерел, вік Всесвіту, створеного Богом, на момент народження Ісуса Христа становив 3483-6984 років.
• Індуїзм припускає, що нашому світу орієнтовно 155 трлн років.

Кант та його космологічна модель

Аж до XX століття більшість вчених дотримувалися думки про нескінченність Всесвіту. Цією якістю вони характеризували час та простір. Крім того, на їхню думку, Всесвіт мав статичність і однорідність.

Ідею про безмежність Всесвіту у просторі висунув Ісаак Ньютон. Розвитком цього припущення займався який розробив теорію про відсутність тимчасових кордонів. Просунувшись далі, в теоретичних припущеннях, Кант поширив нескінченність Всесвіту число можливих біологічних продуктів. Цей постулат означав, що в умовах стародавнього і величезного світу без кінця і початку може існувати незліченна кількість можливих варіантів, внаслідок яких реальна поява будь-якого біологічного виду.

На підставі про можливе виникнення життєвих форм пізніше була розроблена теорія Дарвіна. Спостереження за зоряним небом та результати розрахунків астрономів підтвердили космологічну модель Канта.

Роздуми Ейнштейна

На початку XX століття Альбертом Ейнштейном було опубліковано власну модель Всесвіту. Згідно з його теорією відносності, у Всесвіті одночасно відбуваються два протилежні процеси: розширення та стискання. Однак він погоджувався з думкою більшості вчених щодо стаціонарності Всесвіту, тому їм було введено поняття космічної сили відштовхування. Її вплив покликаний врівноважувати тяжіння зірок і припиняти процес руху всіх небесних тіл для збереження статичності Всесвіту.

Модель Всесвіту – за Ейнштейном – має певний розмір, але межі при цьому відсутні. Таке поєднання можна здійснити тільки при викривленні простору таким чином, як це відбувається у сфері.

Характеристиками простору такої моделі стають:

• Тривимірність.
• Замикання себе.
• Однорідність (відсутність центру та краю), в якій рівномірно розташовуються галактики.

А. А. Фрідман: Всесвіт розширюється

Творець революційної моделі Всесвіту, що розширюється, А. А. Фрідман (СРСР) побудував свою теорію на підставі рівнянь, що характеризують загальну теорію відносності. Щоправда, загальноприйнятою думкою в науковому світі того часу була статичність нашого світу, тому на його роботи не було звернуто належної уваги.

Через кілька років астрономом Едвіном Хаблом було зроблено відкриття, що підтвердило ідей Фрідмана. Було виявлено видалення галактик від Чумацького шляху, що знаходиться поруч. Водночас незаперечним став факт збереження пропорційності швидкості їхнього руху відстані між ними та нашою галактикою.

Це відкриття пояснює постійне "розбігання" зірок і галактик по відношенню один до одного, що призводить до висновку про розширення світобудови.

Кінець кінцем висновки Фрідмана були визнані Ейнштейном, згодом він згадував про заслуги радянського вченого як засновника гіпотези про розширення Всесвіту.

Не можна сказати, що існують протиріччя між цією теорією та загальною теорією відносності, проте при розширенні Всесвіту мав бути початковий імпульс, який спровокував розбігання зірок. За аналогією із вибухом, ідея отримала назву «Великий вибух».

Стівен Хокінг та антропічний принцип

Результатом розрахунків та відкриттів Стівена Хокінга стала антропоцентрична теорія виникнення Всесвіту. Її автор стверджує, що існування планети, настільки добре підготовленої для життя людини, не може бути випадковим.

Теорія виникнення Всесвіту Стівена Хокінга передбачає також поступове випаровування чорних дірок, втрату ними енергії та випромінювання випромінювання Хокінга.

У результаті пошуку доказів було виділено та перевірено понад 40 характеристик, дотримання яких необхідне для розвитку цивілізації. Американським астрофізиком Х'ю Россом була проведена оцінка ймовірності такого ненавмисного збігу. Результатом виявилася цифра 10-53.

Наш Всесвіт включає трильйон галактик, по 100 мільярдів зірок у кожній. За зробленими вченими розрахунками, загальна кількість планет має становити 10 20 . Ця цифра на 33 порядки менша за розраховану раніше. Отже, жодна з планет у всіх галактиках не може поєднувати умови, які б підійшли для мимовільного виникнення життя.

Теорія великого вибуху: виникнення Всесвіту з мізерно малої частки

Вчені, які підтримують теорію великого вибуху, поділяють гіпотезу, відповідно до якої світобудова є наслідком грандіозного вибуху. Головним постулатом теорії стає твердження про те, що до цієї події всі елементи нинішнього Всесвіту були укладені у частинці, що мала мікроскопічні розміри. Перебуваючи всередині неї, елементи характеризувалися сингулярним станом, у якому такі показники, як температура, щільність і тиск неможливо визначити. Вони нескінченні. На матерію та енергію у цьому стані не впливають закони фізики.

Те, що сталося 15 мільярдів років тому, називають нестабільність, що виникла всередині частки. Дрібні елементи, що розлетілися, започаткували той світ, який ми знаємо сьогодні.

Спочатку Всесвіт був туманністю, утвореною найдрібнішими частинками (дрібнішими за атом). Потім, з'єднуючись, вони сформували атоми, які стали основою зоряних галактик. Відповідь на питання про те, що було до вибуху, а також, що стало його причиною, є найважливішими із завдань цієї теорії виникнення Всесвіту.

Таблиця схематично зображує етапи формування всесвіту після великого вибуху.

Як випливає з наведених вище даних, Всесвіт продовжує розширюватися та охолоджуватися.

Постійне збільшення відстані між галактиками – основний постулат: те, чим відрізняється теорія великого вибуху. Виникнення Всесвіту у такий спосіб може бути підтверджено знайденими доказами. Також існують підстави для її спростування.

Проблематика теорії

Враховуючи те, що теорія великого вибуху не є доведеною на практиці, не дивує те, що існує кілька питань, на які вона не в змозі дати відповідь:

1. Сингулярність. Цим словом позначено стан Всесвіту, стиснутого до однієї точки. Проблемою теорії великого вибуху стає неможливість опису процесів, що відбуваються в матерії та просторі у такому стані. Загальний закон відносності тут не застосовується, тому скласти математичний опис та рівняння для моделювання не можна.
   Принципова неможливість отримання відповіді питання про первісному стані Всесвіту дискредитує теорію від початку. Її науково-популярні виклади воліють замовчувати або згадувати лише побіжно цю складність. Однак для вчених, які працюють над тим, щоб підвести математичну базу під теорію великого вибуху, така скрута визнана головною перешкодою.
2. Астрономія. У цій сфері теорія великого вибуху стикається з тим, що неспроможна описати процес походження галактик. Виходячи з сучасних версій теорій, можна передбачити те, як утворюється однорідна хмара газу. При цьому його густина до теперішнього часу повинна становити близько одного атома на кубічний метр. Для отримання чогось більшого не обійтися без коригування вихідного стану Всесвіту. Недолік інформації та практичного досвіду у цій сфері стають серйозними перешкодами по дорозі подальшого моделювання.

Також існує невідповідність у показниках розрахункової маси нашої галактики та тими даними, які отримані при вивченні швидкості її тяжіння до Судя з усього, вага нашої галактики вдесятеро більша, ніж передбачали раніше.

Космологія та квантова фізика

Сьогодні немає космологічних теорій, які б не спиралися на квантову механіку. Адже вона займається описом поведінки атомних і відмінних квантової фізики від класичної (викладеної Ньютоном) в тому, що друга спостерігає і описує матеріальні об'єкти, а перша передбачає виключно математичний опис самого спостереження та вимірювання. Для квантової фізики матеріальні цінності не є предметом досліджень, тут сам спостерігач виступає частиною досліджуваної ситуації.

Виходячи з цих особливостей, квантова механіка відчуває труднощі з описом Всесвіту, адже спостерігач – це частина Всесвіту. Проте, говорячи про виникнення світобудови, неможливо уявити сторонніх спостерігачів. Спроби розробити модель без участі стороннього спостерігача були увінчані квантовою теорією виникнення Всесвіту Дж. Вілера.

Її суть у тому, що у кожний момент часу відбувається розщеплення Всесвіту та утворення нескінченної кількості копій. У результаті кожен із паралельних Всесвітів можна спостерігати, а спостерігачі можуть бачити всі квантові альтернативи. При цьому початковий та нові світи реальні.

Інфляційна модель

Основним завданням, яке покликана вирішити теорія інфляції, стає пошук відповіді питання, що залишилися неосвітленими теорією великого вибуху і теорією розширення. А саме:

1. Чому Всесвіт розширюється?
2. Що є великим вибухом?

З цією метою інфляційна теорія виникнення Всесвіту передбачає екстраполяцію розширення на нульовий момент часу, укладання всієї маси Всесвіту в одній точці та утворення космологічної сингулярності, яка часто називається великим вибухом.

Очевидною стає неактуальність загальної теорії відносності, яка може бути застосована у цей момент. В результаті для розробки більш загальної теорії (або «нової фізики») та вирішення проблеми космологічної сингулярності можна застосувати лише теоретичні методи, обчислення та висновки.

Нові альтернативні теорії

Незважаючи на успішність моделі космічної інфляції, є вчені, які виступають проти, називаючи її неспроможною. Їхнім основним аргументом стає критика запропонованих теорією рішень. Противники стверджують, що отримані рішення залишають деякі деталі втраченими, інакше кажучи, замість вирішення проблеми початкових значень теорія лише майстерно їх драпірує.

Альтернативою стають кілька екзотичних теорій, ідея яких ґрунтується на формуванні початкових значень до великого вибуху. Нові теорії виникнення Всесвіту коротко можна описати так:

• Теорія струн. Її прихильники пропонують, крім звичних чотирьох вимірів простору та часу, запровадити додаткові виміри. Вони могли б грати роль на ранніх етапах Всесвіту, а зараз перебувати в компактифікованому стані. Відповідаючи на запитання про причину їхньої компактифікації, вчені пропонують відповідь, що говорить, що властивістю суперструн є Т-дуальність. Тому струни намотуються на додаткові вимірювання та їх розмір обмежується.
• Теорія лайка. Її також називають М-теорією. Відповідно до її постулатів, на початку процесу утворення Всесвіту існує холодний статичний п'ятивимірний простір-час. Чотири з них (просторові) мають обмеження, або стіни – три лайки. Наш простір виступає однією зі стін, а друга є прихованою. Третя три-брана розміщена у чотиривимірному просторі, її обмежують дві граничні лайки. Теорія розглядає зіткнення третьої лайки з нашою і вивільнення великої кількості енергії. Саме ці умови стають сприятливими до появи великого вибуху.

1. Циклічні теорії заперечують унікальність великого вибуху, стверджуючи, що Всесвіт переходить із одного стану до іншого. Проблемою подібних теорій стає зростання ентропії, згідно з другим законом термодинаміки. Отже, тривалість попередніх циклів була меншою, а температура речовини - суттєво вищою, ніж при великому вибуху. Імовірність цього надзвичайно мала.

Незалежно від того, скільки існує теорій виникнення Всесвіту, тільки дві з них витримали перевірку часом і подолали проблему ентропії, що все зростає. Вони були розроблені вченими Стейнхардтом-Тюроком та Баум-Фремптоном.

Ці щодо нові теорії виникнення Всесвіту висунуті у 80-х роках минулого століття. Вони мають чимало послідовників, які розробляють моделі на її основі, займаються пошуком доказів достовірності та працюють над усуненням протиріч.

Теорія струн

Одна з найбільш популярних серед теорії виникнення Всесвіту – перш ніж перейти до опису її ідеї, необхідно розібратися з поняттями одного з найближчих конкурентів, стандартної моделі. Вона передбачає, що матерію та взаємодії можна описати як певний набір частинок, що діляться на кілька груп:

• Кварки.
• Лептони.
• Бозони.

Ці частки є, по суті, цеглинами світобудови, оскільки вони настільки малі, що їх не можна розділити на складові.

Відмінною рисою теорії струн стає твердження про те, що така цегла є не частинками, а ультрамікроскопічними струнами, що здійснюють коливання. При цьому вагаючись на різній частоті, струни стають аналогами різних частинок, описаних у стандартній моделі.

Для розуміння теорії слід усвідомити, що струни є ніякої матерією, це енергія. Отже, теорія струн робить висновок, що всі елементи Всесвіту складаються з енергії.

Хорошою аналогією може бути вогонь. При погляді на нього складається враження його матеріальності, проте його не можна сприймати.

Космологія для школярів

Теорії виникнення Всесвіту коротко вивчають у школах під час уроків астрономії. Учням описують основні теорії про те, як був утворений наш світ, що відбувається з ним тепер і як він розвиватиметься надалі.

Метою уроків стає ознайомлення дітей із природою формування елементарних частинок, хімічних елементів та небесних тіл. Теорії виникнення Всесвіту дітей зводять до викладу теорії великого вибуху. Викладачі використовують наочний матеріал: слайди, таблиці, постери, ілюстрації. Їхнім основним завданням стає пробудження у дітей інтересу до світу, що їх оточує.

Наше тіло, їжа, будинок, планета та Всесвіт складаються з найдрібніших частинок. Що це за частинки і як вони виникають у природі? Як взаємодіють, поєднуються в атоми, молекули, тіла, планети, зірки, галактики і, нарешті, як зникають із буття? Гіпотез утворення всього навколишнього нас, від найдрібнішого атома, до величезних галактик, досить багато, але серед них виділяється одна, що є, мабуть, найголовнішою. Щоправда, вона викликає більше запитань, аніж обґрунтованих відповідей. Йдеться про теорію Великого вибуху.
Спочатку кілька цікавих фактів, пов'язаних із цією теорією.
Перший.Теорія Великого вибуху створена священиком.
Незважаючи на те, що християнська релігія досі дотримується таких канонів, як створення всього сущого за 7 днів, теорія Великого вибуху була розроблена католицьким священиком, який водночас був фізиком-астрономом. Священика звали Жорж Леметр. Він був першим, хто поставив питання про походження великомасштабної структури Всесвіту.
Їм було висунуто концепцію «Великого вибуху», так званого «первісного атома», і подальшого перетворення його уламків у зірки та галактики. У 1927 році була опублікована стаття Ж. Леметра «Однорідний Всесвіт постійної маси та зростаючого радіусу, що пояснює радіальні швидкості позагалактичних туманностей».
Цікаво, що Ейнштейн, який дізнався про цю теорію, сказав наступне: «Ваші обчислення правильні, але ваше знання фізики – жахливе». Незважаючи на це, священик продовжив захищати свою теорію, і вже в 1933 Ейнштейн здався, публічно вказавши, що пояснення теорії «Великого вибуху» - одне з найбільш переконливих з усіх, які йому довелося почути.
Нещодавно було знайдено рукопис Ейнштейна від 1931 року, в якому він викладає альтернативну Великий вибух теорію народження Всесвіту. Ця теорія практично ідентична тій, яку наприкінці 40-х років минулого століття, не знаючи про роботу Ейнштейна, розробив незалежно Альфред Хойл. Ейнштейна в теорії Великого вибуху не задовольняло сингулярне (одиночне, єдине - ред.) стан матерії до вибуху, тому він замислився над Всесвітом, що нескінченно розширюється. У ній матерія з'являлася сама собою, щоб підтримувати її щільність, у міру нескінченного розширення нескінченної Всесвіту. Ейнштейн вважав, що цей процес можна описати за допомогою загальної теорії відносності без будь-яких модифікацій, проте в нотатках він наголосив на деяких викладках. Вчений знайшов у своїх міркуваннях помилку і залишив цю теорію, яку все одно не підтвердили подальші спостереження.
Другий.Письменник-фантаст Едгар Аллан По запропонував щось подібне у 1848 році. Звичайно, він не був фізиком, тому не міг створити теорію, підкріплену обчисленнями. Та в той час і не було математичного апарату, достатнього для створення системи розрахунків такої моделі. Натомість він створив художній твір «Еврика», де передбачається відкриття «чорних дірок» і пояснюється парадокс Олберса. Повна назва твору: «Еврика (досвід про речовий та духовний Всесвіт)». Сам автор вважав цю книгу «найбільшим одкровенням, яке коли-небудь чуло людство». (У науці парадокс Ольберса - простий аргумент, який говорить нам про те, що темрява нічного неба конфліктує з теорією про нескінченність нашого Всесвіту. Парадокс Ольберса має і другу назву - «темний парадокс неба». Він означає, що при абсолютно будь-якому куті зору з Землі лінія видимості відразу ж закінчиться, коли досягне зірки, аналогічно тому, як у сильно густому лісі ми виявляємо себе оточеними «стіною» з віддалених дерев. Крім того, в «Евриці» Е. По говорив про «первісну частинку», «абсолютно унікальну, індивідуальну». Сама поема була розкритикована в пух і порох, і її визнали невдалою з художньої точки зору. Проте вчені досі не розуміють, як Е. По зміг настільки випередити науку.
Третій.Назва теорії створено випадково.
Сам автор назви, англійський астроном сер Альфред Хойл, був супротивником цієї теорії, він вірив у стабільність існування Всесвіту і був першим, хто використав ім'я теорії «Big Bang». Виступаючи в 1949 році по радіо, він критикував теорію, яка не мала короткої і ємної назви. Щоб принизити теорію Великого вибуху, він і придумав цей термін. Проте ж «Big Bang» тепер – офіційна та загальновизнана назва теорії походження Всесвіту.
Розробкою теорії Великого вибуху займалися вчені А. Фрідман та Д. Гамов у середині 60-х років минулого століття, ґрунтуючись на загальній теорії відносності Ейнштейна. Згідно з їхніми припущеннями, колись наш Всесвіт був нескінченно малим згустком, надщільним і розжареним до дуже високих температур (до мільярдів градусів). Ця нестабільна освіта раптово вибухнула. За теоретичними підрахунками утворення Всесвіту почалося 13,5 мільярда років тому в дуже малому обсязі величезної щільності та температури. В результаті Всесвіт став стрімко розширюватися.
Період вибуху у науці про космос отримав назву космічна сингулярність. У момент вибуху частинки матерії розлетілися в різні боки із колосальною швидкістю. Наступний після вибуху момент, коли юний Всесвіт почав розширюватися, і назвали Великим вибухом.
Далі, згідно з теорією, події розгорталися наступним чином. Розжарені частинки, що розлетілися на всі боки, мали занадто високу температуру і не могли з'єднуватися в атоми. Цей процес почався набагато пізніше, через мільйон років, коли Всесвіт, що утворився, охладнувся до температури приблизно 40000 C. Першими стали утворюватися такі хімічні елементи як водень і гелій. У міру охолодження Всесвіту утворювалися й інші хімічні елементи, важчі. На підтвердження цього прихильники теорії наводять характерний факт, що цей процес утворення елементів і атомів продовжується і в даний час у надрах кожної зірки, включаючи і наше сонце. Температура ядер зірок, як і раніше, дуже висока. При остиганні частки збиралися в хмари газу та пилу. Зіткнувшись, вони злипалися між собою, утворюючи єдине ціле.
Головними силами, які впливають це об'єднання, стали сили гравітації. Саме завдяки процесу притягування дрібних об'єктів до більших і утворилися планети, зірки та галактики. Розширення Всесвіту відбувається і зараз, адже навіть тепер вчені кажуть, що найближчі галактики розширюються та відсуваються від нас.
Набагато пізніше (5 мільярдів років тому), знову ж таки за теорією вчених, внаслідок ущільнення хмар пилу та газу сформувалася наша Сонячна система. Згущення туманності призвело до утворення Сонця, дрібніші скупчення пилу та газу утворювали планети, серед яких була і наша Земля. Потужне гравітаційне поле утримувало ці зароджувані планети, змушуючи обертатися навколо Сонця, яке постійно згущувалося, а значить, усередині зірки, що утворюється, виникав потужний тиск, що в результаті знайшло вихід, перетворюючись на теплову енергію, а значить, в сонячні промені, які ми з вами можемо спостерігатиме і сьогодні.
З остиганням планети Земля розплавлялися та її гірські породи, що утворили після затвердіння первинну земну кору.

Викинуті з надр Землі при охолодженні гази випаровувалися в космос, але за рахунок сили тяжіння Землі більш важкі з них утворили атмосферу, тобто повітря, яке і дозволяє нам дихати. Так протягом майже 4,5 мільярда років створювалися умови виникнення життя на нашій планеті.
Згідно з сучасними даними, наш Всесвіт має вік близько 13,8 мільярда років. Розмір спостережуваної частини Всесвіту становить 13,7 мільярда світлових років. Середня щільність її речовини - 10-29 г/см 3 . Вага – понад 1050 тонн.
Однак не всі вчені були згодні з теорією Великого вибуху, не отримавши відповіді на багато питань. Насамперед, як міг виникнути Великий вибух усупереч основному закону природи - закону збереження енергії? Причому ще й із немислимою температурою, всупереч законам термодинаміки?
За словами Д. Таланцева, «концепція існування повного хаосу та подальшого вибуху суперечить другому закону термодинаміки, згідно з яким усі природні мимовільні процеси йдуть у бік збільшення ентропії (тобто хаотичності, невпорядкованості) системи.
Еволюція як мимовільне самоускладнення природних систем повністю і однозначно заборонена другим законом термодинаміки. Цей закон і говорить нам про те, що з хаосу ніколи, за жодних умов сам собою не може встановити порядок. Мимовільне ускладнення будь-якої природної системи неможливе. Наприклад, «первинний бульйон» ніколи, ні за яких умов, ні за які трильйони і більйони років не міг породити високоорганізовані білкові тіла, які, у свою чергу, ніколи, ні за які трильйони років не могли «еволюціонувати» в таку високоорганізовану структуру , як людина.
Таким чином, ця «загальноприйнята» сучасна точка зору на походження Всесвіту абсолютно невірна, оскільки входить у суперечність з одним із фундаментальних емпірично встановлених наукових законів – другим законом термодинаміки».
Тим не менш, теорія Великого вибуху, підтримана багатьма вченими (А. Пензіас, Р. Вільсон, В. Де Сіттер, А. Еддінгтон, К. Вірц та ін), продовжує домінувати у наукових колах. На підтвердження своєї теорії вони наводять такі факти. Так у 1929 році американський астроном Едвін Хаббл відкрив так зване червоне усунення або, інакше кажучи, помітив, що світло далеких галактик трохи червоніше за очікуване, тобто. їхнє випромінювання зміщується в червоний бік спектру.
Ще раніше було встановлено, що коли якесь тіло віддаляється від нас, то його випромінювання зміщується в червону сторону спектра (червоне зміщення), а коли воно, навпаки, наближається до нас, його випромінювання зміщується в фіолетову сторону спектра (фіолетове зміщення). Таким чином, відкрите Хаблом червоне зміщення свідчило на користь того, що галактики віддаляються від нас і один від одного з величезними швидкостями, тобто, як це не дивно, в даний час Всесвіт розширюється, причому однаково в усіх напрямках. Тобто взаємне розташування космічних об'єктів не змінюється, а змінюються лише відстані між ними. Точно так, як не змінюється розташування точок на поверхні повітряної кулі, але змінюються відстані між ними, коли його надувають.
Але якщо Всесвіт розширюється, то обов'язково виникає питання: а які ж сили повідомляють галактикам, що розбігаються, початкову швидкість і дають необхідну енергію. Сучасна наука передбачає, що вихідним моментом та причиною нинішнього розширення Всесвіту був Великий вибух.
Іншим непрямим підтвердженням гіпотези Великого вибуху є відкрите 1965 р. реліктове випромінювання (від латів. relictum - залишок) Всесвіту. Це випромінювання, залишки якого доходять до нас з того далекого часу, коли ні зірок, ні планет ще не було, а речовина Всесвіту була представлена ​​однорідною плазмою, яка мала колосальну температуру (близько 4000 градусів), укладену в невеликій області з радіусом 15 млн. світлових років.
Опоненти теорії вказують на те, що автори у своїх дослідженнях лише умоглядно розписують частки секунд, коли у Всесвіті нібито виникли електрони, кварки, нейтрони, протони; потім хвилинами – коли виникли ядра водню, гелію; тисячоліттями та мільярдами років – коли виникли атоми, тіла, зірки, галактики, планети тощо, не пояснюючи, на підставі чого вони дають такі висновки. Не кажучи вже про питання, чому і як це сталося? За словами Б. Рассела: «Багато понять здаються глибокими лише тому, що вони неясні і плутані. І щоразу, коли концепція Великого вибуху заводить у глухий кут, доводиться в неї вводити бездоказово якусь нову «приголомшливу» сутність типу незрозумілої космічної інфляції на ранній стадії Великого вибуху, під час якої за малі частки секунди Всесвіт незрозуміло швидко раптом розширився на багато порядків. і продовжує розширюватись досі, і чомусь із прискоренням».
Запитань, на які хотілося б мати відповіді, дуже багато. Над пошуками відповідей працюють сучасні астрономи та фізики. Що призвело до утворення Всесвіту, що нині спостерігається, до початку вибуху? Чому простір має три виміри, а час – один? Як у Всесвіті, що стрімко розширюється, змогли з'явитися стаціонарні об'єкти - зірки і галактики? Що було на початок Великого вибуху? Чому Всесвіт має комірчасту структуру надскупчень і скупчень галактик? І чому вона весь час розширюється зовсім не так, як мала б після вибуху? Адже розбігаються не зірки і навіть окремі галактики, а лише скупчення галактик. Хоча зірки і галактики, навпаки, як би пов'язані один з одним і утворюють стійкі структури? Причому скупчення галактик, у якому напрямі не подивися, розбігаються приблизно з однаковою швидкістю? І не сповільнюючись, а прискорюючись? І багато, багато інших питань, на які ця теорія не дає відповіді.
Один із найвидатніших фізиків нашого часу Стівен Хокінг зауважив: «Поки більшість учених надто зайняті розвитком нових теорій, що описують, що є Всесвіт, їм ніколи запитати себе, чому він є. Філософи ж, чия робота в тому й полягає, щоб поставити питання «чому», не можуть наздогнати розвиток наукових теорій. Але якщо ми справді відкриємо повну теорію, то згодом її основні принципи стануть доступні для розуміння кожного, а не лише кількох фахівців. І тоді всі ми, філософи, вчені і просто звичайні люди зможемо взяти участь у дискусії про те, чому так сталося, що існуємо ми і існує Всесвіт. І якщо буде знайдена відповідь на таке запитання, це буде повним тріумфом людського розуму, бо тоді нам стане зрозумілим задум Бога».
Ось що говорили відомі вчені-фізики про Божественне походження Всесвіту і всього сущого на Землі.
Ісаак Ньютон (1643 -1727)– англійський фізик, математик, астроном. Засновник класичної теорії фізики: «Чудовий устрій космосу і гармонія в ньому можуть бути пояснені лише тим, що космос було створено за планом Всеведучої та Всемогутньої Істоти. Ось моє перше і останнє слово».
Альберт Ейнштейн (1879-1955)- автор спеціальної та загальної теорії відносності, ввів поняття фотона, відкрив закони фотоефекту, працював над проблемами космології та єдиної теорії поля. На думку багатьох видатних фізиків, Ейнштейн є найзначнішою фігурою історії фізики. Лауреат Нобелівської премії з фізики 1921 року сказав: «Моя релігія полягає у почутті скромного захоплення перед безмежною розумністю, що виявляє себе у найдрібніших деталях тієї картини світу, яку ми здатні лише частково охопити і пізнати нашим розумом. Ця глибока емоційна впевненість у вищій логічній будові Всесвіту і є моя ідея Бога».
Артур Комптон (1892 -1962),американський фізик, лауреат Нобелівської премії з фізики 1927: «Для мене Віра починається зі знанням того, що Вищий Розум створив Всесвіт і людину. Мені неважко вірити в це, тому що факт наявності плану і, отже, Розуму – незаперечний. Порядок у Всесвіті, який розгортається перед нашим поглядом, сам свідчить про істинність найбільшого і найвищого твердження: «На початку - Бог».
А ось слова іншого вченого в галузі ракетної фізики, доктора Вернера фон Брауна:«Таке організоване, точно врівноважене, величне творіння, як Всесвіт, може лише втіленням Божественного задуму».
Дуже поширена думка, що існування Бога недоведено раціонально-логічними способами, що Його існування можна лише прийняти на віру як аксіому. «Блаженний, хто вірує» – є такий вираз. Хочеш – віруй, хочеш – не віруй – це особиста справа кожного. Що ж до науки, то найчастіше вважається, що її справа – вивчати наш матеріальний світ, вивчати раціонально-емпіричними методами, а оскільки Бог нематеріальний, то наука не має до Нього стосунку – нехай, так би мовити, ним «займається» релігія. Насправді це якраз неправильно - саме наука надає нам найбільш переконливі докази існування Бога - Творця всього навколишнього матеріального світу. Доки вчені намагатимуться пояснити будь-які процеси в природі тільки з матеріалістичних позицій, вони не зможуть знайти рішень, хоча б приблизно схожих на істину.
На підтвердження всього сказаного наведемо слова Творця з книги «Об'явлення людям Нового віку».
«20. Спроба вивчити причину Великого Вибуху демонструє лише ваше повне нерозуміння ПРИРОДИ НЕРУКОТВОРНОГО ПРОСТОРУ, а точніше, небажання людей науки поглянути на цей Світ, як на Світ, створений за подобою Божественного Простору! Повинен сказати, що ваша модель або теорія Великого Вибуху не має нічого спільного з природою походження Світів!»
(Послання від 14.05.10 «Досконалість Духа»).
«25. Якщо Я вам скажу, коли і за яких умов відбулася МАТЕРІАЛІЗАЦІЯ вас і вашої Планети, то вся ваша теорія Великого Вибуху не тільки розвалиться, а й виявиться марною спробою матеріальної людини пояснити Божественне походження життя не тільки на Землі, а й у Всесвіті!»
(Послання від 09.10.10 "Таємниця походження життя").
«4. У цьому природному процесі САМОВдосконалення закладено не тільки Канон фрактальної подоби, а й усі Канони Вічності, бо якщо немає руху вперед, то немає і Великого Творячого Розуму і тоді набирає чинності закон випадкових чисел (ідея випадковостей), причому ідея Великих випадковостей під назвою Теорія Великого вибуху, яка відкидає, і відкидає назавжди, присутність ПОРЯДКУ, присутність Вищого Космічного Розуму і, більше того, відкидає Велику Надію людей бути досконалими, а найголовніше, відкидає сенс людини, як об'єктивної реальності!»
(Послання від 19.12.13 «Надія є звернення всередину»).

Наука, що вивчає Всесвіт, як єдине ціле та Метагалактику – як частину Всесвіту, називається космологією. Георгій Гамов – американський фізик–теоретик передбачає, що наш Всесвіт, тобто. Метагалактика, народилася в гарячому стані з температурою біля 10 32 К. Цю модель Гамов назвав "Космологією великого вибуху".

Над цією моделлю Гамов працював десять років. У 1948 році він опублікував теорію Великого вибуху». Відповідно до теорії "Великого вибуху",наш Всесвіт розширюється. Розширення почалося 15 млрд. років томуз дуже дуже гарячого стану. Відповідно до цієї теорії, у початковому моменті матерія Всесвіту перебувала у стані фізичного вакууму. Фізичний вакуум був у нестійкому, збудженому стані, оскільки мав величезною енергією: w= де г/см 3 - щільність матерії вакууму, а з- швидкість світла. Енергія створює величезний тиск. У момент часу 10 43 с.,через величезного тиску починається інфляція вакууму, тобто. вакуум починає втрачати енергію. Від моменту 10-43 с. до 10 -35 з матерія вакууму розширюється експоненційно і його розмір збільшується в 1050 рази. Проміжок часу від 10 ─35 с до 10 ─32 с відбувається фазовий перехід, Т. е. «Великий вибух», в ході якого вакуумний стан матерії за допомогою тунельного ефектуперетворюється на гарячий щільний Всесвіт з температурою 10 32 К,з матерією у вигляді електромагнітних хвиль(радіохвилі, інфрачервоні, видимі, ультрафіолетові, рентгенівські та гамма променів).

Таким чином, наш Всесвіт народився у вигляді вогняної кулі, яка називалася «Ілем»(грец. йлем - первинна матерія). Ілем був нейтральним газом з електромагнітних хвиль і елементарних частинок.

Через швидкий розширення,матерія Всесвіту охолоджуєтьсяі починається поява частинок із радіації. На початку кількість частинок та античастинок була рівною. Потім відбувається спонтанне порушеннясиметрії це призводить до переважання частинок над античастинками. У перші секунди після вибуху народжуються адрони(Баріони та мезони). Після закінчення часу приблизно в 1000 спісля вибуху температура стає рівною приблизно 10 10 Кі порушується рівність концентрації протонів і нейтронів з тієї причини, що час життя протонів дорівнює 10 31 років, а час життя нейтронів триває близько 800 с. Нейтрони розпадаються та встановлюються співвідношення: 77% протонів та 22% нейтронів. У проміжку часу від 1000 до 10000 відбувається утворення легких атомів водню і гелію. На утворення ядра гелію йдуть майже всі нейтрони, і встановлюється таке співвідношення: 77% водню та 22% гелію.

Інтервал часу формування Всесвіту вчені ділять на чотири "ери"відповідно до переважної форми існування матерії.

1. Епоха адронівпродовжується 0,0001 секунд. Адронна епоха - це епоха важких часток. Щільність частинок дорівнює ρ>10 14 г/см 3 а температура Т>10 12 К. Наприкінці ери відбувається раптове порушення симетрії, рівність частинок і античастинок. Причиною порушення симетрії вважається не збереження баріонного заряду. В результаті, на кожен мільйон (106) античастинок припадає мільйон плюс одна (106+1) частка.

2. Ера лептонів. Тривалість ери від 0,0001 до 10с, температура від 10 10 До 10 12 До, щільність від 10 4 до 10 14 г/см 3 . У цю епоху основну роль грають легкі частки, що беруть участь у реакціях між протонами та нейтронами. Відбуваються взаємні перетворення протонів на нейтрони і навпаки. Поступово накопичуються мю-мезони, електрони, нейтрино та їх античастинки. Наприкінці ери лептонів відбувається анігіляція частинок та античасток. Таким чином, у Всесвіті античастинки зникають, залишаються частки та випромінювання. Всесвіт стає прозорим для електронних нейтрино. Ці нейтрино збереглися до нашого часу.

3. Епоха радіації.Її тривалість 70 млн. років, температура зменшується від 1010 До 3000 До, а щільність від 104 до 10 -21 г/см 3 . На початок ери радіації кількість протонів і нейтронів приблизно дорівнює. При зменшенні температури кількість протонів стає більшечерез розпад нейтронів. Наприкінці ери виникають умови для утворення первинних атомів, внаслідок чого починається нова ера – ера речовини.

4. Епоха речовини.Ця ера настала через 70 млн років після «Великого вибуху» з температурою близько 3000К і щільністю близько 10 4 г/см 3 . На початку ери щільність радіації та щільність речовини (часток) була рівною - близько 10 -26 г/см 3 вони знаходилися в умовах теплової рівноваги. При рівновазі еволюційний процес не відбувається, тобто. матерія не може ускладнюватись. Однак у міру розширення Всесвіту, охолодження речовини та охолодження радіації відбуваються за різними законами. Температура речовини зменшується обернено пропорційно квадрату розміру Всесвіту: Т речовини ~1/R 2. Температура радіації зменшується обернено пропорційно розміру Всесвіту: Т радіація ~1/R.Отже, речовина остигає значно швидше. Всесвіт від рівноважного стану переходить до нерівноважного стану. Сили гравітації породжують нестійкість, а турбулентний рух створює ударні хвилі. Усе це призводить до фрагментації матерії Всесвіту. Утворюються маленькі та великі газові хмари, що складаються з радіації, елементарних частинок, атомів водню та гелію. У інтервалі часу, від 3 год. до 3 мільйонів років, з маленьких хмар утворюються зірки, та якщо з великих хмар утворюються цілі галактики.

Механізм виникнення зірок американський вчений Трюмплер (1930) першим пояснивтим, що газопилова хмара стискається та нагрівається, тиск і температура всередині зростають, уповільнюючи стиск. При 20 мільйонів градусів починається ядерна реакціявідбувається вибух, і виникає нова зірка. Наше Сонце пройшло такий шлях приблизно за 1 млн. років, близько 5 млрд. років тому.

Загадки Великого вибуху

Наш Всесвіт виник 13,7 мільярда років тому, породжений Великим вибухом, і ось уже протягом кількох поколінь вчені намагаються зрозуміти цей феномен.

Наприкінці 20-х років XX століття, Едвін Хаббл відкрив, що всі видимі нами галактики розлітаються - немов уламки гранати після вибуху, тоді ж бельгійський астроном і богослов Жорж Леметр і висунув свою гіпотезу (1931 р. вона вийшла на сторінках «Nature» ). Він вважає, що історія світобудови почалася з того, що вибухнув «первинний атом», і це породило час, простір і матерію (раніше, на початку 1920-х років, радянський учений Олександр Фрідман, аналізуючи рівняння Ейнштейна, також дійшов висновку, що "Всесвіт створювався з точки" і на це пішло "десятки мільярдів наших звичайних років").

Спочатку астрономи рішуче відкинули міркування бельгійського теолога. Тому що теорія Великого вибуху якнайкраще поєднувалася з християнською вірою в Бога-Творця. Протягом двох століть вчені припиняли проникнення в науку будь-яких релігійних домислів про «початок всіх початків». І ось Бог, вигнаний з природи під мірне похитування коліщаток ньютонівської механіки, несподівано повертається. Він наближається до полум'я Великого вибуху, і важко придумати більш тріумфальну картину його явища.

Однак проблема була не лише в богослов'ї – Великий вибух не підкорявся законам точних наук. Найважливіший момент історії Всесвіту перебував за межею пізнання. У цій сингулярній (особливій) точці, розташованій на осі простору-часу, загальна теорія відносності переставала діяти, тому як тиск, температура, щільність енергії та викривлення простору спрямовувалися в нескінченність, тобто втрачали будь-який фізичний зміст. У цій точці зникали, перетворювалися не на нуль, не на негативні величини, а на повну їхню відсутність, на абсолютну беззначність, усі ці секунди, метри та астрономічні одиниці. Ця точка – розрив, який не подолати на ходулях логіки чи математики, дірка навиліт у часі та просторі.

Тільки наприкінці 1960-х Роджер Пенроуз і Стівен Хокінг переконливо показали, що в рамках теорії Ейнштейна сингулярність Великого вибуху неминуча. Проте це змогло полегшити роботу теоретиків. Як описати Великий вибух? Що стало, наприклад, причиною цієї події? Адже якщо до нього взагалі не було часу, то начебто не могло бути й причини, яка його породила.

Як ми розуміємо тепер, для створення повної теорії Великого вибуху, необхідно пов'язати воєдино вчення Ейнштейна, що описує простір і час, з квантовою теорією, що займається елементарними частинками та їх взаємодією. Ймовірно, може пройти не одне десятиліття, перш ніж це вдасться зробити і вивести єдину «формулу світобудови».

А звідки, наприклад, могла з'явитися та грандіозна кількість енергії, що породило цей вибух неймовірної сили? Можливо, вона дісталася нашому Всесвіту від її попередниці, що стиснулася в сингулярну точку? Однак тоді звідки вона її отримала? Чи енергія була розлита в первородному вакуумі, з якого – «бульбашкою піни» – вислизнув наш Всесвіт? Чи Всесвіти старшого покоління передають енергію Всесвіту молодшого покоління за допомогою – тих сингулярних точок – у глибинах яких, можливо, зароджуються нові світи, які нам ніколи не побачити? Як би там не було, Всесвіт у таких моделях постає «відкритою системою», що не цілком відповідає «класичній» картині Великого вибуху: «Не було нічого, і раптом народилася світобудова».

Всесвіт у момент освіти був у надзвичайно щільному та гарячому стані.

А можливо, як вважають деякі з дослідників, наш Всесвіт взагалі… позбавлений енергії, точніше, її сукупна енергія дорівнює нулю? Позитивна енергія випромінювання, яке випускається речовиною, накладається на негативну енергію гравітації. Плюс на мінус дає нуль. Цей горезвісний "0" здається ключем до розуміння природи Великого вибуху. З нього - з "нуля", з "нічого" - миттєво народилося все. Випадково. Спонтанно. Просто так. Незначне відхилення від 0 породило всесвітню лавину подій. Можна привести й таке порівняння: кам'яна куля, що балансувала на тонкій, як шпиль, вершині якоїсь Джомолунгми, несподівано хитнулась і покотилася вниз, породжуючи «лавину подій».

1973 - фізик Едвард Тріон з Америки, спробував описати процес народження нашого Всесвіту, використовуючи принцип невизначеності Гейзенберга, одну з основ квантової теорії. За цим принципом, що точніше ми, наприклад, вимірюємо енергію, то невизначенішим стає час. Отже, якщо енергія строго дорівнює нулю, то час може бути як завгодно більшим. Настільки великим, що рано чи пізно в квантовому вакуумі, з якого і належить народитися Всесвіту, виникне флуктуація. Це і призведе до стрімкого розростання космосу, здавалося б, нічого. "Просто Всесвіти іноді народжуються, от і все", - так невигадливо Тріон пояснив підґрунтя Великого вибуху. Це був великий випадковий вибух. Тільки і всього.

Чи може Великий вибух повторитися?

Як не дивно, так. Ми живемо у світобудові, яка все ще може плодоносити та породжувати нові світи. Створено кілька моделей, що описують «Великі вибухи» майбутнього.

Чому б, наприклад, у тому самому вакуумі, що породив наш Всесвіт, не з'явитися новим флуктуаціям? Можливо, за ці 13,7 мільярда років поряд з нашим світобудовою з'явилося безліч світів, що ніяк не стикаються один з одним. Вони діють різні закони природи, існують різні фізичні константи. У більшості цих світів життя ніколи не могло б виникнути. Багато хто з них одразу гинуть, відчувають колапс. Але в деяких Всесвітах – з чистого випадку! - Складаються умови, за яких здатне зародитися життя.

Але справа не тільки в тому вакуумі, що перебуває до початку всіх часів і народів. Небезпечні майбутніми світами флуктуації можуть виникати і у вакуумі, що розлитий у нашому Всесвіті, – точніше, у темній енергії, що її заповнює. Такого роду модель «Всесвіту, що оновлюється», розробив американський космолог, уродженець Радянського Союзу, Олександр Віленкін. Нам ці нові великі вибухи нічим не загрожують. Вони не зруйнують структуру Всесвіту, не випалять її вщент, а лише створять новий простір за межами, доступними нашому спостереженню та розумінню. Можливо, подібні «вибухи», що знаменують народження нових світів, відбуваються в глибинах численних чорних дірок, що всеюють космос, вважає американський астрофізик Лі Смолін.

Інший уродженець СРСР, який мешкає на Заході, космолог Андрій Лінде вважає, що ми самі здатні вчинити новий Великий вибух, зібравши в якійсь точці простору величезну кількість енергії, яка перевищує якусь критичну межу. За його розрахунками, космічні інженери майбутнього могли б взяти незриму дрібку речовини - всього кілька сотих часток міліграма - і ущільнити його настільки, що енергія цього згустку складе 1015 гігалектронвольт. Утворюється крихітна чорна діра, яка почне розширюватися експонентом. Так виникне «дочірня Всесвіт» зі своїм простором-часом, що стрімко відокремлюється від нашого Всесвіту.

…У природі Великого вибуху багато фантастичного. Але справедливість цієї теорії доводить низку природних феноменів. До них відносяться розширення Всесвіту, що спостерігається нами, картина розподілу хімічних елементів, а також космічне фонове випромінювання, яке так і називають «реліктом Великого вибуху».

Світ не існує вічно. Він зародився у полум'ї Великого вибуху. Однак чи це було унікальним явищем в історії космосу? Чи повторюваною подією, на кшталт народження зірок і планет? Що якщо Великий вибух – лише фаза переходу з одного стану Вічності до іншого?

Багато хто з фізиків говорять про те, що спочатку було Щось, а не Ніщо. Можливо, наш Всесвіт, як і інші, народився з елементарного квантового вакууму. Але як не «мінімально просто» подібний стан, – а менше, ніж квантовий вакуум, не дозволяють бути закони фізики, – його не можна все ж таки називати «Ніщо».

Можливо, видимий нами Всесвіт – лише черговий агрегатний стан Вічності? А химерне розташування галактик і галактичних скупчень – щось на кшталт кристалічної решітки, яка в n-мірному світі, що існував до народження нашого Всесвіту, мала зовсім іншу структуру і яка, можливо, передбачена «формулою всього», яка розшукувалася ще Ейнштейном? І чи вона буде знайдена в найближчі десятиліття? Вчені напружено вдивляються крізь стіну Невідомого, який огородив нашу світобудову, намагаючись зрозуміти, що ж було за мить до того, як, за звичними для нас уявленнями, не було нічого. Які форми Вічного космосу можна уявити, наділивши час і простір тими рисами, які немислимі в нашому світобудові?

Серед найбільш перспективних теорій, в які фізики намагаються втиснути цілу Вічність, можна назвати теорію квантової геометрії, квантово-спинову динаміку або квантову гравітацію. Найбільший внесок у їх розробку зробили Абей Аштекар, Тед Джекобсон, Єжи Левандовскі, Карло Ровеллі, Лі Смолін та Томас Тіманн. Все це - найскладніші фізичні побудови, цілі палаци, зведені з формул і гіпотез, - аби приховати прорву, що таїться в їхній глибині і темряві, сингулярність часу і простору.

Епоха сингулярності

Обступні стежки нових теорій змушують нас переступити через очевидні, на перший погляд, істини. Так, у квантовій геометрії простір і час, насамперед подрібнені нескінченно, раптом розбиваються на окремі острівці – порції, кванти, менше яких немає нічого. Всі сингулярні точки можуть бути вмуровані в ці кам'яні брили. Сам простір-час перетворюється на переплетення одновимірних структур – «мережі спинів», тобто стає дискретною структурою, свого роду ланцюгом, сплетеним з окремих ланок.

Обсяг мінімально можливої ​​петельки простору становить лише 10-99 кубічних сантиметрів. Ця величина настільки мала, що в одному кубічному сантиметрі набагато більше квантів простору, ніж тих самих кубічних сантиметрів у Всесвіті, що спостерігається нами (її об'єм становить 1085 сантиметрів в кубі). Усередині квантів простору немає нічого, ні енергії, ні речовини – подібно до того, як усередині математичної точки – за визначенням – не відшукати ні трикутника, ні ікосаедра. Але якщо ми застосуємо гіпотезу про «субмікроскопічну тканину Всесвіту», щоб описати Великий вибух, ми отримаємо разючі результати, як показали Абей Аштекар і Мартін Боджовальд з Пенсільванського університету.

Якщо замінити в Стандартній теорії космології диференціальні рівняння, що передбачають безперервний перебіг простору, іншими диференціальними рівняннями, які випливають з теорії квантової геометрії, то таємнича сингулярність зникне. Фізика не закінчується там, де починається Великий вибух, – такий перший обнадійливий висновок космологів, які відмовилися приймати за істину в останній інстанції видимі нами властивості світобудови.

У теорії квантової гравітації передбачається, що наш Всесвіт (як і всі інші) народився як результат випадкової флуктуації квантового вакууму – глобального макроскопічного середовища, в якому не було часу. Щоразу, коли в квантовому вакуумі виникає флуктуація певних розмірів, народжується і новий Всесвіт. Вона «відгалужується» від того однорідного середовища, в якому утворилася, і починає своє власне життя. Тепер у неї – своя історія, свій простір, свій час, своя стріла часу.

У сучасній фізиці створили ряд теорій, що показують, як із вічно існуючого середовища, де немає Макровремені, але в окремих точках якого тече свій мікрочас, може виникнути такий величезний світ, як наш.

Наприклад, фізики Габріеле Венеціано та Мауріціо Гасперіні з Італії, в рамках теорії струн припускають, що спочатку існував так званий «струнний вакуум». Випадкові квантові флуктуації в ньому призвели до того, що густина енергії досягла критичної величини, і це викликало локальний колапс. Який завершився народженням нашого Всесвіту з вакууму.

В рамках теорії квантової геометрії Абей Аштекар і Мартін Боджовальд показали, що простір і час можуть виникати з примітивніших фундаментальних структур, а саме «мереж спинів».

Екхард Ребхан із Дюссельдорфського університету та – незалежно від нього – Джордж Елліс і Рой Маартенс із Кейптаунського університету розвивають ідею «статичного Всесвіту», яку обмірковували ще Альберт Ейнштейн та британський астроном Артур Еддінгтон. У своєму прагненні обійтися без ефектів квантової гравітації Ребхан та його колеги вигадали сферичний простір, що перебуває посеред вічної порожнечі (або, якщо хочете, порожньої вічності), де немає жодного часу. Через деяку нестабільність тут розвивається інфляційний процес, що і призводить до гарячого Великого вибуху.

Звичайно, перелічені моделі умоглядні, але вони принципово відповідають сучасному рівню розвитку фізики та результатам астрономічних спостережень останніх кількох десятиліть. У будь-якому випадку ясно одне. Великий вибух був швидше рядовою, природною подією, а не єдиною у своєму роді.

Чи допоможуть подібні теорії зрозуміти, що ж могло бути до Великого вибуху? Якщо Всесвіт народився, що його породило? Де у сучасних теоріях космології проступає «генетичний відбиток» її матері? 2005 - Абей Аштекар, наприклад, оприлюднив результати своїх нових розрахунків (проробити їх допомогли Томаш Павловскі і Парампріт Сінгх). З них випливало, що якщо вихідні посилки вірні, то до Великого вибуху існували той самий простір-час, що й після цієї події. Фізика нашого світобудови, як у дзеркалі, відбилася у фізиці світу іншого. У цих розрахунках Великий вибух, немов дзеркальний екран, розсікав Вічність, маючи поруч непоєднуване – єство та його відбиток. І що справжність тут, що привид?

Єдине, що можна розглянути «з того боку дзеркального скла», що Всесвіт тоді не розширювався, а стискався. Великий вибух став точкою її колапсу. У цей момент простір і час на мить припинилися, щоб знову відбитися – продовжитися – феніксом повстати вже у знайомому нам світі, тій світобудові, яку ми вимірюємо нашими формулами, шифрами та числами. Всесвіт буквально вивернув сам себе навиворіт, ніби рукавичку чи сорочку, і з того часу неухильно розширюється. Великий вибух не був, за Аштекаром, «творінням цілого Всесвіту з Ніщо», а був лише переходом з однієї динамічної форми Вічності до іншої. Можливо, Всесвіт переживає нескінченну низку «великих вибухів», і ці десятки мільярдів (або скільки там) років, що її розділяють окремі фази, – лише періоди «космічної синусоїди», за законами якої живе світобудова?

Великий вибух та походження всесвіту

Є й інша теорія походження Всесвіту. Відповідно до неї, походження Всесвіту, всього світобудови, життя і людини є розумний творчий акт, здійснений Богом, творцем і вседержителем, природа якого незбагненна людським розумом. "Переконані" матеріалісти зазвичай схильні осміювати цю теорію, але оскільки в неї в тій чи іншій формі вірить половина людства, ми не маємо права обійти її мовчанням.

Пояснюючи походження Всесвітуі людини з механістичної позицій, трактуючи Всесвіт як продукт матерії, розвиток якого підпорядковується об'єктивним законам природи, прихильники раціоналізму, як правило, заперечують нефізичні фактори, особливо тоді, коли йдеться про існування якогось Всесвітнього або Космічного розуму, оскільки це "ненауково". Науковим слід вважати те, що можна описати за допомогою математичних формул.

Так як цей бар'єр досі не подоланий, то в науково-популярних виданнях для широкої публіки тема "феномена" зазвичай опускається взагалі, а у спеціалізованих наукових публікаціях та виданнях, автори яких намагаються якось упоратися з цією математичною проблемою, про "феномен" говорять як про річ, неприпустиму з наукової точки зору. Стівен Хоукінг, професор математики з Кембриджського університету та Дж.Ф.Р. Елліс, професор математики університету в Кейптауні, у своїй книзі "Довга шкала структури простір-час" вказують: "Досягнуті нами результати підтверджують концепцію, що Всесвіт виник кінцеве число років тому. Однак відправний пункт теорії виникнення Всесвіту - так званий "феномен" - знаходиться за межею відомих законів фізики". Тоді доводиться визнати, що в ім'я обґрунтування "феномену", цього наріжного каменю теорії великого вибухунеобхідно допустити можливість використання методів досліджень, що виходять за рамки сучасної фізики.

"Феномен", як і будь-який інший відправний пункт "початку Всесвіту", що включає щось, що неможливо описати науковими, категоріями, залишається відкритим питанням. Однак виникає таке запитання: звідки виник сам "феномен", як він утворився? Адже проблема "феномена" - це лише частина набагато більшої проблеми, проблеми самого джерела початкового стану Всесвіту. Іншими словами - якщо спочатку Всесвіт був стиснутий у крапку, то що привело його в цей стан? І якщо ми навіть відмовимося від "феномена", що викликає теоретичні труднощі, то все одно залишиться питання: як утворився Всесвіт?

У спробах обійти цю труднощі, деякі вчені пропонують так звану теорію "пульсуючого Всесвіту". На їхню думку, Всесвіт нескінченно, раз-по-раз, то стискається в точку, то розширюється до якихось меж. Такий Всесвіт не має ні початку, ні кінця, існують лише цикл розширення та цикл стиснення. При цьому автори гіпотези стверджують, що Всесвіт існував завжди, тим самим ніби повністю знімаючи питання про "початок світу". Але річ у тому, що ніхто досі не надав задовільного пояснення механізму пульсації. Чому відбувається пульсація Всесвіту? Якими причинами вона спричинена? Фізик Стівен Вайнберг у своїй книзі "Перші три хвилини" вказує, що за кожної чергової пульсації у Всесвіті неминуче має зростати величина співвідношення кількості фотонів до кількості нуклеонів, що веде до згасання нових пульсацій. Вайнберг робить висновок, що так кількість циклів пульсації Всесвіту звичайно, а значить, в якийсь момент вони повинні припинитися. Отже, "пульсуючий Всесвіт" має кінець, а значить, має і початок...

І знову ми упираємося в проблему початку. Додатковий клопіт створює загальна теорія відносності Ейнштейна. Головною проблемою цієї теорії є те, що вона не розглядає час таким, яким ми його знаємо. В ейнштейнівській теорії час і простір об'єднані в чотиривимірний просторовочасовий континуум. Він неможливо описати предмет, як займає певне місце у час. Релятивістський опис предмета визначає його просторове і тимчасове становище як єдине ціле, розтягнуте від початку остаточно існування предмета. Наприклад, людина виявилася б зображеною як єдине ціле на всьому шляху свого розвитку від ембріона до трупа. Такі конструкції звуться "просторово-часових черв'яків".

Але якщо ми "просторово-часові черв'яки", значить, ми є лише пересічною формою матерії. Те, що людина розумна істота, при цьому не враховується. Визначаючи людину як "хробака", теорія відносності не бере до уваги наше індивідуальне сприйняття минулого, сьогодення та майбутнього, а розглядає ряд окремих випадків, об'єднаних просторово-тимчасовим існуванням. Насправді ми знаємо, що ми існуємо лише в сьогоднішньому дні, тоді як минуле існує тільки в нашій пам'яті, а майбутнє - у нашій уяві. І це означає, що це концепції " початку Всесвіту " , побудовані на теорії відносності, не враховують сприйняття часу людською свідомістю. Втім, саме час ще мало вивчений.

Аналізуючи альтернативні, немеханістичні концепції виникнення Всесвіту, Джон Гриббін у книзі "Білі боги" наголошує, що останніми роками має місце "серія злетів творчої уяви мислителів, яких сьогодні ми вже не називаємо ні пророками, ні ясновидцями". Одним з таких творчих злетів стала концепція "білих дірок", або квазарів, які в потоці первинної речовини "випльовують" цілі галактики. Інша гіпотеза, що обговорюється в космології - ідея так званих просторово-часових тунелів, так званих "космічних каналів". Ця думка вперше була висловлена ​​в 1962 році фізиком Джоном Уілером у книзі "Геометродинаміка", в якій дослідник сформулював можливість надпросторових, надзвичайно швидких міжгалактичних подорожей, які при русі зі швидкістю світла зайняли б мільйони років. Деякі версії концепції "надпросторових каналів" розглядають можливість переміщення з їхньою допомогою в минуле та майбутнє, а також в інші всесвіти та виміри.

Бог і великий вибух

Не можна сперечатися, пише у своїх "Зошитах" О. В. Тупіцин, що життя, в тому числі розумне, - це завжди суворо впорядкований процес. У основі життя лежить порядок, система законів, якими рухається матерія. Смерть - це, навпаки, безлад, хаос і, як наслідок, руйнація матерії. Без впливу ззовні, причому впливу розумного та цілеспрямованого, ніякий порядок неможливий - відразу починається процес руйнування, що означає смерть. Без розуміння цього, отже, без визнання ідеї Бога науці ніколи не судилося відкрити першопричину Всесвіту, що виникла з праматерії внаслідок суворо впорядкованих процесів чи, як називає їх фізика, фундаментальних законів. Фундаментальних - це означає основних та незмінних, без яких існування світу було б взагалі неможливим.

Однак сучасній людині, особливо вихованій на атеїзмі, дуже важко включити Бога в систему свого світогляду - через нерозвинену інтуїцію та повну відсутність поняття про Бога. Що ж, тоді доводиться вірити в великий вибух...