Redaktoriaus pastaba: Straipsnis „Visata gali būti 250 kartų didesnė už tai, kas stebima“ sukėlė didelę diskusiją tarp mūsų skaitytojų. Keli siūlo, kad UT turėtų rengti straipsnius apie kosmologiją - „Cosmology 101“, jei norėsite. Mūsų naujausia rašytoja Vanessa D’Amico, parašiusi minėtą straipsnį, šiandien pradeda „Cosmology 101“ seriją, pradedant nuo pat pradžių.
Kaip visata pradėjo savo pradžią? Tai vienas iš aktualiausių klausimų kosmologijoje ir greičiausiai kurį laiką iškils. Pradėsiu paaiškindamas, ką mokslininkai mano, kad jie žino apie pirmąsias visatos gyvenimo sekundes. Daugiau nei tikėtina, kad istorija nėra tokia, kokią galėtumėte pagalvoti.
Pradžioje buvo ... na, mes tikrai nežinome. Viena iš labiausiai paplitusių klaidingų nuomonių kosmologijoje yra ta, kad Visata prasidėjo kaip nepaprastai mažas, nesuvokiamai tankus medžiagos rinkinys, kuris staiga sprogo, sukurdamas erdvę, kaip mes ją žinome. Su šia idėja susijusios daugybė problemų, visų pirma, prielaida, numanoma įvykyje, vadinamame dideliu sprogimu. Tiesą sakant, niekas „nesugriovė“. Sprogimo sąvoka atneša galvoje besiplečiančią medžiagos bangą, palaipsniui užpildydama erdvę aplink ją; tačiau kai gimė mūsų visata, nebuvo vietos. Laiko taip pat nebuvo. Vakuumo nebuvo. Buvo pažodžiui nieko.
Tada gimė visata. Ypač daug energijos per pirmuosius 10-43 Dėl savo gyvenimo sekundžių mokslininkams labai sunku nustatyti ką nors įtikinamo apie kosmoso kilmę. Žinoma, jei kosmologai teisūs dėl to, kas, jų manymu, galėjo nutikti vėliau, tai nėra labai svarbu. Remiantis infliacijos teorija, maždaug 10-36 sekundžių, Visata išgyveno eksponentinio išsiplėtimo periodą. Kelios tūkstantosios sekundės dalis kosmose pripūstos maždaug 10 kartų78, greitai atskyrdamas buvusius gretimus regionus nesuvokiamais atstumais ir išpūtė mažus kvantinius svyravimus erdvėlaikio audinyje.
Infliacija yra patraukli teorija dėl daugelio priežasčių. Pirmiausia paaiškinama, kodėl mes stebime Visatą kaip vienalytę ir izotropinę didelėmis skalėmis - tai yra, ji atrodo vienoda visomis kryptimis ir visiems stebėtojams. Tai taip pat paaiškina, kodėl visata vizualiai atrodo plokščia, o ne išlenkta. Be infliacijos, plokščiai visatai reikia ypač tiksliai suderintų pradinių sąlygų; tačiau infliacija šį tikslinimą paverčia masto triuku. Pažįstama analogija: žemė po mūsų kojomis atrodo lygi (net jei žinome, kad gyvename sferinėje planetoje), nes mes, žmonės, esame daug mažesni už Žemę. Panašiai, pripūstos visatos yra tokios milžiniškos, palyginti su mūsų vietiniu matymo lauku, kad atrodo, kad jos erdvė yra plokščia.
Teorijai einant, infliacijos pabaiga užleido vietą visatai, kuri šiek tiek panašėjo į tą, kurią stebime šiandien. Vakuumo energija, sukėlusi infliaciją, staiga virsta kitokios rūšies energija - tokia, kuri galėtų sukurti elementarias daleles. Šiuo metu (tik 10%)-32 sekundes po Visatos gimimo) aplinkos temperatūra vis dar buvo per karšta, kad iš šių dalelių būtų galima sudaryti atomus ar molekules; tačiau sekundėms bėgant, erdvė išsiplėtė ir atvėso iki vietos, kur kvarkai galėjo susilieti ir sudaryti protonus bei neutronus. Didelės energijos fotonai ir toliau lėkė aplink, nuolat stebindami ir jaudindami įkrautus protonus ir elektronus.
Taigi, kas nutiko toliau? Kaip ši chaotiška materijos ir radiacijos sriuba tapo plačia organizuotos struktūros erdve, kurią matome šiandien? Kas nutiks visatai ateityje? Ir kaip mes žinome, kad taip atsiskleidė istorija? Įsitikinkite, kad peržiūrėjote keletą kitų „Cosmology 101“ įmokų, kad gautumėte atsakymus į šiuos ir dar daugiau klausimų!
