Böyük partlayış və kainatın mənşəyi. Kainatın sirləri: Böyük Bənövşədən əvvəl Kainatda nə idi?

Bəzi müasir elm adamları da, Kainatın Böyük Batığın önündəki şeyləri dəqiq şəkildə söyləyə bilmədi. Kainatın ən çətin suallarından birinə gizli örtüyü ortaya çıxaran bir neçə fərziyyə var.

Material dünyasının mənşəyi

20-ci əsrə qədər kainatın mənşəyinin yalnız iki nəzəriyyəsi var idi. Dini baxımdan tərəfdarları dünya Allah tərəfindən yaradıldığına inanırdılar. Alimlər, əksinə, insanlıqda olan kainatı tanımaqdan imtina etdilər. Fiziklər və astronomlar kosmos həmişə mövcud olduğuna, dünya statik olduğuna və hər şey milyardlarla il əvvəlki kimi qalacaq ideyanın tərəfdarları idi.

Bununla belə, əsrin sonlarında sürətlənmiş elmi irəliləyiş tədqiqatçıların kənar sahələri öyrənmək imkanı əldə etdiyinə gətirib çıxardı. Bəziləri, Big Bang əvvəli Kainatda olanlara cavab verməyə çalışdıqları ilk şəxs idi.

Hubble tədqiqatı

XX əsr keçmiş dövrlərin bir çox nəzəriyyəsini məhv etdi. Boş yerdə, indiyədək bilinməyən sirləri açıqlayan yeni hipotezlər ortaya çıxdı. Bütün bunlar, alimlərin kainatın genişlənməsinin gerçəyini meydana gətirdikləri ilə başladı. Edwin Hubble bunu etdi. O, uzaq gökadaların Yer üzünə yaxın olan kosmik klasterlərdən fərqləndiyini tapdı. Bu qanunun aşkar edilməsi Edwin Hubble genişləndirilməsi qanununun əsasını təşkil etmişdir.

Böyük bir partlama və kainatın mənşəyi, bütün galaktikaların, qaçdığı yerdən asılı olmayaraq, müşahidəçilərdən "qaçmaq" olduğu aydın oldu. Bunu necə izah etmək olar? Gökadalar hərəkət etdiyindən, bəzi enerjilərin irəliləməsi deməkdir. Bundan əlavə, fiziklər bir dəfə bütün dünyaların eyni nöqtədə olduğunu hesabladılar. Müəyyən bir təkan sayəsində, onlar bütün istiqamətlərdə hərəkətə düşməz sürətlə hərəkət etməyə başladılar.

Bu fenomeni "Big Bang" adlandırdı. Kainatın mənşəyi tam olaraq bu uzunmüddətli hadisə nəzəriyyəsinin köməyi ilə izah edilmişdir. Bu nə vaxt baş verdi? Fiziklər, gökadaların hərəkət sürətini müəyyənləşdirdilər və ilk "təkan" meydana gəldikdə hesabladıqları bir formulu əldə etdilər. Heç kim dəqiq rəqəmlər söyləyə bilməz, ancaq təxminən bu fenomen təxminən 15 milyard il əvvəl meydana gəldi.

Big Bang teorisinin ortaya çıxması

Bütün gökadalar işıq mənbəyidir ki, Böyük Partlayış zamanı böyük miqdarda enerji buraxılmışdır. Bu dünyaların baş verən episentrdən uzaqlaşması zamanı itirdiyi çox parlaqlıq doğurdu. Big Bang nəzəriyyəsi ilk dəfə Amerika astronomları Robert Wilson və Arno Penzias tərəfindən sübuta yetirildi. Onlar elektromaqnit izolyasiya radiasiyasını aşkar etdilər , temperaturu Kelvin miqyasında üç dərəcə idi (yəni -270 Selsi). Bu tapıntı ilk növbədə kainatın olduqca isti olduğunu düşündürdü.

Böyük Bang nəzəriyyəsi 19-cu əsrdə tərtib edilmiş bir çox suallara cavab verdi. Amma indi yenilər var. Məsələn, kainatda Big Bang qarşısında nə oldu? Niyə belə bir həcmdədir, bu qədər böyük bir enerjiyə sahib çıxarkən, maddə bütün istiqamətlərdə qeyri-bərabər dağılmalıdır? Wilson və Arno kəşfləri klassik Öklid geometrisi üzərində şübhə doğurur, çünki yerin sıfır əyri olduğu sübut edilmişdir.

İnflyasiya nəzəriyyəsi

Yeni suallar ortaya çıxdı ki, dünyanın yaranma müasir nəzəriyyəsi parçalanmış və tamamlanmamışdır. Lakin, uzun müddətdir ki, 60-cı illərdəki açıqdan kənara çıxmaq mümkün olmazdı. Və yalnız son illər elm adamlarının nəzəriyyələri nəzəri fizikanın yeni mühüm prinsipini formalaşdırmağa imkan verdi. Bu, kainatın ultra sürətli inflyasiya genişləndirilməsi fenomeni idi. Eynşteynin kvant sahəsinin nəzəriyyəsi və ümumi nisbilik nəzəriyyəsinin köməyi ilə tədqiq edilmiş və təsvir edilmişdir.

Bəs Big Bang qarşısında kainatda nə idi? Müasir elm bu dövrü "inflyasiya" adlandırır. Əvvəlcə bütün xəyali yerləri dolduran bir sahə var idi. Bir qar dağının yamacında başlayan qartopu ilə müqayisə edilə bilər. Com güllələnir və ölçüsünü artıracaq. Eyni şəkildə, sahə təsəvvür edilə bilən bir zaman üçün təsadüfi salınmalar səbəbiylə strukturunu dəyişdi.

Bir vahid konfiqurasiya meydana gəldiyi zaman bir reaksiya meydana gəldi. Bu, kainatın ən böyük zirvələrini ehtiva edir. Big Bang əvvəlində nə idi? Mövcud məsələyə bənzəməyən inflyasiya sahəsi. Reaksiya sonrası kainat böyüməyə başladı. Qartopu ilə müqayisə olsaq, onlardan birincisi sonra digər kartoplar də aşağı enib, ölçüsünü artırırdı. Bu sistemdə Big Bang anı böyük bir blokun uçuruma atıldığı və sonda torpaqla vuruşduğu anla müqayisə edilə bilər. O anda çox böyük miqdarda enerji ayrıldı. Bu indiyə qədər tükənə bilməz. Kainatın bu gün böyüyən partlayışdan reaksiyanın davamı ilə bağlıdır.

Maddə və sahə

İndi kainat bir çox sayda ulduz və digər kosmik cisimlərdən ibarətdir. Bu maddələr dəsti enerjinin mühafizəsinin fiziki qanununa zidd olan böyük enerjidir. Nə deyir? Bu prinsipin mahiyyəti, sonsuz vaxt üçün sistemdə enerji miqdarı dəyişməz olaraq qalır. Ancaq bunun necə genişlənməsinə davam edən kainatımızla necə birləşə bilər?

İnflyasiya nəzəriyyəsi bu suala cavab verə bildi. Kainatın bu cırıqları son dərəcə nadirdir. Big Bang əvvəlində nə idi? İnflyasiya sahəsi. Dünyanın ortaya çıxmasından sonra onun yerinə tanış olduq. Bununla yanaşı, kainatda mənfi enerjiyə malik bir cazibə sahəsi də var. Bu iki şəxsin xüsusiyyətləri əksinədir. Beləliklə, hissəciklərdən, ulduzlardan, planetlərdən və digər maddələrdən çıxan enerji kompensasiya edilir. Bu əlaqələr də kainatın hələ də qara bir çuxura çevrilməməsinin səbəblərini izah edir.

Big Bang meydana gəldiyi zaman, dünya hər şeyin çökməsi üçün çox kiçik idi. İndi kainat genişləndikdə, yerli qövslər ayrı-ayrı bölmələrə çıxdı. Qravitasiya sahəsi onların ətrafındakı hər şeyi uddu. Ondan hətta işıq da qaça bilməz. Əslində bu səbəbdən də belə dəliklər qara olur.

Kainatın genişlənməsi

İnflyasiya nəzəriyyəsinin nəzəri təməlinə baxmayaraq, kainatın Böyük Patlamadan əvvəl necə göründüyünü hələ də aydın deyil. Insan təsəvvürü bu təsəvvürü təsəvvür edə bilməz. Faktdır ki, inflyasiya sahəsi əhəmiyyətsizdir. Fizikanın adi qanunları ilə izah edilə bilməz.

Big Bang meydana gəldiyi zaman, inflyasiya sahəsi işıq sürətini aşan bir tempdə genişlənməyə başladı . Fiziki göstəricilərə görə, kainatda bu göstəricidən daha sürətli hərəkət edə biləcək bir şey yoxdur. İşıq, qadağan nömrələri ilə mövcud dünyaya yayılır. Inflyasiya sahəsi qeyri-maddi təbiətdən ötrü daha da sürətlə yayılmışdır.

Big Bang qarşısında kainatın ölçüsü mikroskopik idi. Rəqəmlərin mövcud ölçüsünü ölçmək üçün rəqəmləri böyük ölçüdə düzəltməlidir. Ümumi nisbilik nəzəriyyəsinə görə, maddi dünyadakı müşahidəçi xaricində baş verənləri görə bilmir. Bu qayda kainatdakı Big Bang qarşısında olanlara uzanır. Astronomiya üzrə dərsliklərdə yalnız rəssamların bədii təsvir edilə bilər.

Parçacıqlar və antipartiküllər

Kainat bu qədər genişləndi ki, işıq da ən uzaq künclərinə çatma vaxtı yoxdur. Eyni zamanda dünyanın xaricindəki inflyasiya sahəsi mövcud olmağa davam edir, baxmayaraq ki, maddi aləmdə yaşayan insana əlçatmazdır. Genişləyən kainat böyüdükcə soyudulur. Radiasiya istiliyi azalır, çünki dalğa uzunluğu daha da artacaq, buna görə daha çox enerji sərf etməsi lazımdır.

Big Bang qarşısında kainatın vəziyyəti birbaşa idi. Ancaq genişlənməyə başladığı zaman yeni elementlər və hissəciklər ortaya çıxdı. Bunlar kvarklar, neytronlar, protonlar, elektronlar və fotonlardır. Hətta ədədi parçacıqların sayına bərabər ola bilməyən antipartiklər də var. Bu şəxsiyyət baş verərsə, bütün kainat özü tərəfindən məhv ediləcək.

Təbiət ədədlərin sayı antipartiküllərin sayından biraz daha böyük olduğunu təmin etmək üçün lazım olan hər şeyi etdi. Bu əlaqələrdən ötəri maddi bir dünya var. Kainatın xərcləri ilə yayılmağa davam edən radikal radiasiya, bəzi hissəciklərin və antipartiküllərin qarşılıqlı məhv edilməsi nəticəsində ortaya çıxdı. Elmi leksikonda bu prosesin məhv edilməsi adlanır. Zamanla, SPK enerjisi azalır. İndi elementar kütləvi parçacıqların bənzər bir göstəricisindən on min dəfə azdır.

Fiziki qanunların ortaya çıxması

Kainatın yaşı bir dəqiqəyə çatdıqda neytronlar və protonlar helyum, trityum və döteryumda birləşməyə başladılar. Bunlar maddi dünyadakı ilk maddələr idi. Sintez prosesi nüvə reaksiyalarına bağlı idi. 20-ci əsrdə fiziklər bu fenomeni araşdırdılar və hətta onu necə döydüyünü öyrəndilər. Nüvə reaksiya böyük miqdarda enerji istehsal etdiyindən bəşəriyyət bu prosesi iqtisadi ehtiyaclarına uyğunlaşdırmışdır. Nüvə elektrik stansiyaları var idi. Bu gün onlar minlərlə şəhərə kömək edir.

Nüvə reaksiyası da silah olaraq istifadə edildi. İkinci Dünya müharibəsinin sonunda, amerikalılar ilk atom bombalarını Yaponiyaya atdılar. Zərbənin ölümcül təsirləri yalnız böyük bir enerji paylamasında idi. Lakin, Hiroşimada qeyd olunan rəqəmlər maddi dünyanın mövcudluğunun ilk dəqiqələrində baş verən proseslərlə müqayisədə çox azdır.

Müasir alimlər artıq iqtisadiyyatda və müharibədə istifadə olunan nüvə reaksiyası haqqında çox şey bildiklərinə görə, tədqiqatçılar kainatın Böyük Patlamadan əvvəl nə qədər təxminən bir şəkil bərpa edə bilirdilər. Riyazi hesablamaları istifadə edərək, inflyasiya sahəsində reaksiya başlandıqdan sonra ilk neçə dəqiqədə ortaya çıxan elementlər hesablandı.

Digər bir həqiqət isə təəccüblüdür. Təbiətin müasir göstəricilərinə əsaslanan alimlərin bütün hesablamaları kainatın görünüşü modelinə tam şəkildə tətbiq edilmişdir. Bu "təsadüf" fiziki qanunların material dünyasının görünməsindən dərhal hərəkət etməyə başladığını göstərir. O zamandan bəri bütün dəyişməz formulalar heç vaxt dəyişməyib. İndi hərəkət edirlər. Məsələn, Eynşteynin nisbilik nəzəriyyəsi haqqında danışmaq olar. Qanunların qeyri-qənaətbəxşliyi kainatdakı Big Bangdan əvvəl nə olduğunu başa düşməyə çalışan elm adamlarının işini asanlaşdırır.

Gökadaların mənşəyi

Big Bang nəzəriyyəsinin köməyi ilə elm adamları gökadaların mənşəyini izah edə bilirdilər. Dünyanın ilk ortaya çıxdığı zaman içərisindəki bütün məsafələr sürətlə böyüdü. Ancaq bəzi yerlərdə bu proses xüsusi forma idi. Bu müxtəlif məkan nöqtələrində enerji sıxlığının əla göstəricilərə malik olması ilə bağlı idi.

Buna görə, bir böyük kainatın bəzi hissələrində daha çox hissəciklər yığılmışdır. Bu proses 20-ci əsrin Amerika alimləri tərəfindən ətraflı təsvir edilmişdir. Məşhur elm formasında nəzəriyyə bir çox filmdə "Big Bang əvvəl Kainat. Sirrdən sonra. "

Daha çox enerji sıxlığı olan ərazilərdə temperatur əhəmiyyətli dərəcədə dalğalanıb. Bu fenomen bir qravitasiya sahəsi ilə maddənin sıxılma əlaməti idi. İnflyasiya dövrü daha çox sıxlığı olan ərazilərə səbəb oldu. Kainatın ortaya çıxmasından sonra, cazibə sahəsi bu ərazilərə daha çox intensivliklə təsir etmişdir. Burada gökadalar meydana gəldi - planetlərin meydana gəldiyi ətrafdakı ulduzlar qrupu. Yerimiz tamamilə bu sistemə uyğundur. Öz ulduzu (Günəş) ətrafında dönür və Samanyolu gölünə daxil olur .

Kainatın bugünkü vəziyyəti

Kainatın təkamülünün cari dövrü həyatın mövcudluğuna ən uyğun gəlir. Alimlər bu müddətin nə qədər davam edəcəyini müəyyənləşdirməkdə çətinlik çəkirlər. Ancaq hər kəs bu cür hesablamaları götürsəydi, nəticələr yüz milyard ildən az idi. Bir insan həyatı üçün belə bir seqment belə böyükdür ki, hətta matematik hesabında da dərəcələrlə yazılmalıdır. Bugünkü kainatın prehistorundan daha yaxşı öyrənilmişdir. Big Bang əvvəli nə idi, hər halda yalnız nəzəri araşdırma mövzusu və cəsarətli hesablar qalır.

Maddi dünyada hətta vaxt nisbi bir dəyər olaraq qalır. Məsələn, Yerdən 14 milyard ışık yağı olan kvarslar (bir növ astronomik obyektlər), 14 milyard ışık yılı ilə adi "indi" geridə qalır. Bu zaman boşluğu böyükdür. Hətta riyazi olaraq müəyyən etmək çətindir, belə bir şeyi insan təsəvvürləri (hətta ən qızğın) ilə təsəvvür etmək qeyri-mümkündür.

Müasir elm, böyük bənövşəyilik meydana gəldiyi zaman mövcudluğunun saniyedici hissələrindən başlayaraq, maddi dünyamızın bütün həyatını nəzəri cəhətdən izah edə bilər. Kainatın tam tarixi bu günə qədər tamamlanır. Astronomlar müasirləşdirilmiş və təkmilləşdirilmiş tədqiqat avadanlıqlarının (teleskoplar, laboratoriyalar və s.) Köməyi ilə yeni gözəl faktları aşkar edirlər.

Ancaq hələ də başa düşülməmiş hadisələr var. Belə bir ağ nöqtə, məsələn, qaranlıq maddədir və onun qaranlıq enerji. Bu gizli kütləin mahiyyəti zamanımızın ən təhsilli və inkişaf etmiş fizikçiləri şüurunu oyandırmağa davam edir. Bundan başqa, kainatda daha çox hissəciklərin antipartiküllərə nisbətən daha çox səbəb olduğu barədə bir fikir yox idi. Bu münasibətlə bir neçə əsas nəzəriyyə formalaşdırılmışdır. Bu modellərdən bəziləri ən populyardır, lakin onların heç biri beynəlxalq elmi ictimaiyyət tərəfindən hələ də müzakirə edilməyən bir həqiqət kimi qəbul edilməyib .

Universal bilik miqyası və XX əsrdə baş verən ən böyük kəşflər haqqında bu boşluqlar olduqca əhəmiyyətsiz görünür. Amma elm tarixçəsi belə bir "kiçik" fakt və hadisələrin izahı ümumiyyətlə intizam haqqında bəşəriyyətin bütün təmsilçiliyinin təməlinə çevrildiyi (bu vəziyyətdə biz astronomiya haqqında danışırıq) bir qəribə normallıq göstərir. Buna görə elm adamlarının gələcək nəsilləri, əlbəttə ki, kainatın təbiət bilikləri sahəsində nə edəcəyini və nə edəcəyini biləcək.