Существует мнение, что Вселенной 13,8 млрд лет. Однако, правда ли, что именно тогда произошло начало Вселенной?
Сколько лет Вселенной — теории ученых Фото: freepik.com
Согласно теории горячего Большого взрыва, Вселенная начала свое существование именно в тот момент. Однако некоторые ученые не считают этот момент реальным началом, а считают горячий Большой взрыв лишь следствием предыдущего этапа. Однако, если спросить астрофизиков о возрасте Вселенной, ответ будет одинаковым: 13,8 млрд лет.
Что касается измерения возраста Вселенной, существуют два основных подхода:
- первый заключается в поиске самого старого объекта или явления, которое можно точно измерить, и сделать вывод о минимальном возрасте Вселенной;
- второй использует знания об общей теории относительности, составе Вселенной и ее скорости расширения для вычисления времени от начала горячего Большого взрыва.
Каждый раз, когда газовые облака сжимаются под действием собственной гравитации, рождаются звезды, принимая самые разнообразные формы по размерам, цветам, температуре и массе.
Самые большие, самые голубые и самые массивные звезды имеют больше всего топлива для термоядерного синтеза, но, несмотря на это, они являются самыми недолговечными. Поэтому самые массивные звезды сияют ярко, поскольку они быстро расходуют свое топливо. Рассматривая оставшиеся более холодные и тусклые звезды, можем сделать вывод, что Вселенной должно быть не менее 12,5-13 млрд лет.
Интересное по теме: Ученые выяснили вес Земли
Также, можно использовать известные законы физики, например, общую теорию относительности, и применять их к расширяющейся Вселенной. Это приводит к уравнениям, которые связывают историю расширения Вселенной с ее текущей скоростью расширения и различными формами энергии внутри нее. Проводя анализ лучших имеющихся данных, включая реликтовое излучение, оставшееся от Большого взрыва, и крупномасштабные данные, мы получаем ответ, который открывает перед нами космическую историю. Сейчас известно, что Вселенная расширяется со скоростью 67 км/с на мегапарсек, что свидетельствует о том, что ей 13,8 млрд лет.
Однако могут возникнуть возражения, которые имеют под собой определенное обоснование. Всего их три.
Первое возражение: как насчет проблемы Хаббла или того факта, что различные методы измерения дают значение скорости расширения, равное 74 км/с на мегапарсек?
Да, в этом случае Вселенная может быть немного моложе, поскольку более быстрое расширение означает меньше времени для прослеживания истории космоса до состояния, в котором вся материя и энергия сжались до одной точки.
Это означает, что если скорость расширения на 9% больше, то нужно увеличить количество темной энергии на несколько процентов за счет темной материи, которая уменьшается примерно на такую же величину.
Это может привести к сдвигу возраста Вселенной, например, до 13,6 млрд лет. Для большего понимания, сейчас ученые считают, что Вселенная состоит из 68% темной энергии, 27% темной материи, 4,9% обычной материи, 0,1% нейтрино и 0,01% фотонов.
Второе возражение: должны ли мы начинать отсчет возраста с момента 380 000 лет, когда появилось реликтовое излучение?
Сейчас мы имеем знания о двух ранних сигналах: большое количество легких элементов, созданных в результате нуклеосинтеза Большого взрыва (что произошло через 3-4 минуты после него), и сигналы реликтового нейтринного фона, показывающие реликтовое излучение и крупномасштабную структуру Вселенной (созданные за 1 секунду после Большого взрыва).
Третье возражение: существует мнение, что Вселенная на самом деле не началась с Большого взрыва, а предшествовал ему период космической инфляции. Тогда почему бы не начать отсчет с начала инфляции?
Возвращаясь на 13,8 млрд лет назад, к Большому взрыву, мы не возвращаемся к настоящему началу. Вместо этого мы сталкиваемся с предположением, что можем экстраполировать нашу расширяющуюся и выхолаживающуюся Вселенную назад, используя составляющие, которые мы наблюдаем сегодня.
Читайте также: Когда образовалась Луна: ученые назвали дату
Идея того, что Большой взрыв соответствует сингулярности, когда-то считалась очевидной. Однако в 1970-х годах ученые начали замечать странные свойства, которые не соответствовали идее экстраполяции. Одна из возможных версий указывала на то, что перед горячим Большим взрывом был период экспоненциального расширения, создавший условия, которые мы наблюдаем сегодня.
Отличие инфляции от других гипотез заключается в ее возможностях прогнозирования, которые отличались бы от предсказаний горячего Большого взрыва, если бы инфляции не было. Все эти прогнозы позже подтвердились, что свидетельствует о том, что перед горячим Большим взрывом был период экспоненциального расширения.
Инфляция, вероятно, привела к тому, что Вселенная удвоилась в размерах по крайней мере несколько сотен раз за наносекунды. Неизвестно, какой физический механизм объясняет это, и можно ли применить современное понимание физических законов к тем ранним временам.
Однако одно можно сказать с уверенностью: когда мы говорим о «возрасте Вселенной», мы говорим о возрасте, который можно наблюдать, включая Вселенную начиная с момента горячего Большого взрыва и крошечную долю секунды, в течение которой последние моменты инфляции оставили след в нашей Вселенной. Поэтому возраст наблюдаемой нами Вселенной составляет 13,8 млрд лет, но то, что было до этого, остается лишь предположением.
Ознакомьтесь с другими популярными материалами:
Ученые создали цифрового двойника Земли: для чего
На поверхности Луны появятся растения — NASA
Как Марс меняет климат Земли — ответ ученых
По материалам: Фокус.
