Kaip atsirado visata?
Tai turbūt pati didžiausia Didžioji paslaptis ir visų kitų šaknis. Didžiausi žmonijos klausimai - kaip prasidėjo gyvenimas? Kas yra sąmonė? Kas yra tamsi materija, tamsi energija, gravitacija? - kilti iš jo.
„Visos kitos paslaptys slypi pasibaigus šiam klausimui“, - sakė Ann Druyan, astronomo Carlo Sagano našlė. „Man tai svarbu, nes esu žmogus ir nemėgstu nepažinti“.
Net teorijos, bandančios išspręsti šią paslaptį, tampa vis sudėtingesnės, mokslininkus persekioja galimybė, kad kai kurios kritiškiausios jų samprotavimo grandinės yra klaidingos.
Pagrindinės paslaptys
Pagal standartinį „Didžiojo sprogimo“ modelį Visata gimė infliacijos laikotarpiu, kuris prasidėjo maždaug prieš 13,8 milijardo metų. Kaip greitai besiplečiantis balionas, jis išsipūtė nuo mažesnio nei elektronas dydžio iki beveik dabartinio dydžio per mažą sekundės dalį.
Iš pradžių Visatą persmelkė tik energija. Dalis šios energijos susikaupė į daleles, kurios susibūrė į šviesos atomus, pavyzdžiui, vandenilį ir helį. Šie atomai pirmiausia susibūrė į galaktikas, paskui į žvaigždes, kurių viduje ugninės krosnys buvo suklastotos.
Tai yra visuotinai sutartas mūsų visatos ištakų vaizdas, kurį vaizduoja mokslininkai. Tai yra galingas modelis, paaiškinantis daugelį dalykų, kuriuos mokslininkai mato žiūrėdami į dangų, pavyzdžiui, nepaprastą erdvės laiko sklandumą dideliais masteliais ir tolygų galaktikų pasiskirstymą priešingose visatos pusėse.
Tačiau šioje istorijoje yra dalykų, kurie kai kuriems mokslininkams kelia nerimą. Pirmiausia mintis, kad Visata išgyveno greitą infliacijos periodą ankstyvoje savo istorijoje, negali būti tiesiogiai išbandyta, ir ji remiasi paslaptingos energijos formos egzistavimu Visatos pradžioje, kuri jau seniai išnyko.
„Infliacija yra nepaprastai galinga teorija, tačiau mes vis dar neįsivaizduojame, kas sukėlė infliaciją, ar ji net yra teisinga teorija, nors ji veikia nepaprastai gerai“, - teigė Vašingtono universiteto astrofizikas Erikas Agolis.
Kai kuriems mokslininkams infliacija yra sudėtingas didžiojo sprogimo modelio priedas, pridedamas būtinas sudėtingumas, kad jis atitiktų stebėjimus. Tai nebūtų paskutinis papildymas.
„Mes taip pat sužinojome, kad Visatoje turi būti tamsiosios materijos, o dabar ir tamsiosios energijos“, - sakė Prinstono universiteto teorinis fizikas Paulius Steinhardtas. „Taigi, kaip šiandien veikia modelis, jūs sakote:„ Gerai, jūs paimate šiek tiek didžiojo sprogimo, šiek tiek pripūsite, sureguliuosite šias savybes, tada pridėsite tam tikrą kiekį tamsiosios medžiagos ir tamsiosios energijos “. Šie dalykai nėra sujungti nuoseklioje teorijoje “.
Steinhardtas nerimauja, kad kosmologai labiau elgiasi kaip inžinieriai nei mokslininkai. Jei stebėjimas neatitinka dabartinio modelio, jie prideda kitą komponentą ar talpyklą prie esamų, kad tiktų. Komponentai nėra sujungti ir nėra jokios priežasties juos pridėti, išskyrus atvejus, kai jie atitinka stebėjimus. Tai tarsi bandymas sutvarkyti seną automobilį pridedant naujas detales iš naujesnių, bet skirtingų modelių. Tos dalys gali veikti trumpą laiką, tačiau galiausiai jums reikia naujo automobilio.
Amžina visata
Pastaraisiais metais Steinhardtas bendradarbiauja su Harvardo universiteto fizikos teorijos specialiste Anna Ijjas dėl radikalios alternatyvos standartiniam „Didžiojo sprogimo“ modeliui.
Pagal jų idėją, vadinamą šoktelėti kosmologija, Visata gimė ne vieną kartą, bet galbūt kelis kartus nesibaigiant susitraukimo ir išsiplėtimo ciklams. Teorija pakeičia „didelį sprogimą“ „dideliu atšokimu“, kuris sklandžiai susieja Visatos susitraukimo ir išsiplėtimo laikotarpius ir išsprendžia daugelį infliacijos teoriją kamuojančių klausimų.
Pora teigia, kad jų ekpirotinė arba „ciklinė“ teorija paaiškintų ne tik infliaciją, bet ir kitas kosmines paslaptis, įskaitant tamsiąją medžiagą, tamsiąją energiją ir kodėl visata, atrodo, plečiasi vis spartėjančiame klipe.
Nors prieštaringai vertinama, atšokanti kosmologija iškelia galimybę, kad Visata yra amžina ir atsinaujinanti. Tai galbūt dar labiau bauginanti perspektyva nei visata, turinti neabejotiną pradžią ir pabaigą, nes tai reikštų, kad danguje esančios žvaigždės, net ir pačios seniausios, yra tarsi trumpalaikiai židiniai didžiosiose daiktų schemose.
„Norėčiau tikėtis, kad visuomenės pastangos atlikti mokslinius tyrimus priartina mus prie pagrindinių tiesų, o ne tik apie naudingų įrankių pagaminimo būdą“, - sakė Kalifornijos technologijos instituto astronomas Richardas Massey. "Bet aš taip pat bijau sužinoti, kad viskas, ką žinau, yra neteisinga, ir slapčia tikiuosi, kad to nedarysiu".
Šis straipsnis buvo atnaujintas 2019 m. Birželio 27 d. „Live Science“ bendradarbio Timo Childerso.
