Большой скачок или большой взрыв? Ученые все еще борются с происхождением Вселенной

Люди боролись с природой Вселенной с незапамятных времен, но у нас была наука, которой мы руководствовались в недавних поколениях. Большинство экспертов по физике и космологии принимают модель инфляции - прямую линию от Большого взрыва до нашей бесконечно расширяющейся Вселенной. Однако некоторые ученые придерживаются возможности «большого скачка» вместо взрыва, и они все еще активно ищут доказательства, которые могут опровергнуть общепринятые представления.

На протяжении ХХ века ученые многое узнали о ранней Вселенной. Большая часть того, что мы узнали, поддерживает идею инфляционной Вселенной, обладающей достаточной массой, чтобы продолжать расширяться вечно после Большого взрыва. Несколько крупных открытий о Вселенной усилили поддержку этой идеи. Например, Вселенная плоская и однородная во всех направлениях, чего и следовало ожидать от быстрого расширения. Измерения космического микроволнового фонового излучения (пережитка Большого взрыва) показывают, что одни точки во Вселенной холоднее других, что опять же и предсказывает модель инфляции. Инфляция также точно предсказала массовую плотность Вселенной.

Однако модель инфляции не все объясняет. Большинство исследователей согласны с тем, что он все еще неполный, но другие считают, что он никогда не объяснит то, что мы видим, а также Большой скачок. Нил Турок, директор Института теоретической физики Периметра, является одним из таких ученых. Он сторонник Bounce, который считает, что инфляция - это только одна фаза. В конце концов, Вселенная схлопывается в сингулярность и «подпрыгивает», чтобы снова начать расти.

По мнению вышибал, инфляция слишком специализирована на фундаментальном уровне. Чтобы поддержать инфляцию в нынешнем понимании, ранняя Вселенная нуждалась в очень специфических и маловероятных условиях. Инфляция также подразумевает существование бесконечного количества карманных вселенных. Текущая модель говорит, что инфляция продолжается вечно, останавливаясь только в некоторых регионах космоса. Между тем, Вселенная продолжает расширяться в других регионах со скоростью, превышающей скорость света. Эти пузыри будут закрыты друг от друга, возможно, с несовместимыми законами физики. Турок утверждает, что это неопровержимо и ненаучно.

Однако Big Bounce - не серебряная пуля. Существует несколько возможных версий отскока - одни циклические, а другие - только один раз. Все они требуют новой физики для объяснения, но Турок и его коллеги говорят, что они построили простую модель, которая использует квантовое туннелирование, чтобы объяснить, как сингулярность может схлопнуться, а затем выйти из квантового мира в виде расширяющейся Вселенной. Между тем Пол Стейнхард и Анна Иджас из Принстонского университета разработали версию модели отскока, которая не использует квантовую гравитацию. В этой версии отрицательная энергия предотвращает превращение Вселенной в истинную сингулярность, позволяя ей повторно расширяться в нормальном пространстве после отскока. Это могло бы даже объяснить некоторые вещи, которые были приняты в качестве доказательства Большого взрыва, например, однородную плоскостность Вселенной.

У нас пока нет всех ответов, но вышибалам придется немало продвинуться, чтобы изменить консенсус. Инфляция прошла множество прогностических тестов, и физика, лежащая в основе Большого скачка, не доказана. Может быть, однажды мы раскроем теорию квантовой гравитации, и Bounce внезапно окажется единственным правдоподобным решением. Теперь? Не так много.

Читать далее

Астрономы нашли старейшую сверхмассивную черную дыру во Вселенной

Этот недавно обнаруженный объект является старейшим известным квазаром во Вселенной, его сверхмассивная черная дыра имеет возраст более 13 миллиардов лет. На самом деле он настолько старый и огромный, что ученые не знают, как именно он мог образоваться.

Через стакан мрачно: JWST находит самую старую галактику в видимой вселенной

К глазу, это не более чем крошечная красная пятна. Но команда, которая обнаружила, что считает, что она, возможно, сформировала всего 300 миллионов лет после большого взрыва.

Уэбб телескоп замечает две из самых древних галактик во вселенной

Эти объекты могут значительно добавить к нашему пониманию ранней вселенной, а также могут заставить астрономов пересмотреть некоторые из того, что мы думали, мы знали.

Астрономы обнаруживают звезду Черной дыры по другой стороне вселенной

Это 8,5 миллиарда световых лет, поэтому у нас нет места в первом ряду, но мы поймали начало шоу.