Існує думка, що Всесвіту 13,8 млрд років. Проте, чи правда, що саме тоді відбувся початок Всесвіту?
Скільки років Всесвіту – теорії вчених Фото: freepik.com
Згідно з теорією гарячого Великого вибуху, Всесвіт почав своє існування саме в той момент. Проте деякі науковці не вважають цей момент реальним початком, а вважають гарячий Великий вибух лише наслідком попереднього етапу. Однак, якщо запитати астрофізиків про вік Всесвіту, відповідь буде однаковою: 13,8 млрд років.
Щодо вимірювання віку Всесвіту, існують два основні підходи:
- перший полягає у пошуку найстарішого об’єкту або явища, яке можна точно виміряти, і зробити висновок про мінімальний вік Всесвіту;
- другий використовує знання про загальну теорію відносності, склад Всесвіту і його швидкість розширення для обчислення часу від початку гарячого Великого вибуху.
Кожного разу, коли газові хмари стискаються під дією власної гравітації, народжуються зірки, приймаючи найрізноманітніші форми за розмірами, кольорами, температурою та масою.
Найбільші, найблакитніші та наймасивніші зірки мають найбільше палива для термоядерного синтезу, але, не дивлячись на це, вони є найбільш недовговічними. Тому наймасивніші зірки сяють яскраво, оскільки вони швидко витрачають своє паливо. Розглядаючи залишені більш холодні та тьмяні зірки, можемо зробити висновок, що Всесвіту має бути не менше 12,5–13 млрд років.
Цікаве по темі: Вчені зʼясували вагу Землі
Також, можна використовувати відомі закони фізики, наприклад, загальну теорію відносності, і застосовувати їх до Всесвіту, що розширюється. Це призводить до рівнянь, які зв’язують історію розширення Всесвіту з його поточною швидкістю розширення та різними формами енергії всередині нього. Проводячи аналіз найкращих наявних даних, включаючи реліктове випромінювання, що залишилося від Великого вибуху, і великомасштабні дані, ми отримуємо відповідь, яка відкриває перед нами космічну історію. Зараз відомо, що Всесвіт розширюється зі швидкістю 67 км/с на мегапарсек, що свідчить про те, що йому 13,8 млрд років.
Проте можуть виникнути заперечення, які мають під собою певне обґрунтування. Всього їх три.
Перше заперечення: як щодо проблеми Габбла або того факту, що різні методи вимірювання дають значення швидкості розширення, що дорівнює 74 км/с на мегапарсек?
Так, в цьому випадку Всесвіт може бути трохи молодшим, оскільки швидше розширення означає менше часу для простеження історії космосу до стану, в якому вся матерія та енергія стиснулися до однієї точки.
Це означає, що якщо швидкість розширення на 9% більша, то потрібно збільшити кількість темної енергії на кілька відсотків за рахунок темної матерії, яка зменшується приблизно на таку саму величину.
Це може призвести до зсуву віку Всесвіту, наприклад, до 13,6 млрд років. Для більшого розуміння, наразі вчені вважають, що Всесвіт складається з 68% темної енергії, 27% темної матерії, 4,9% звичайної матерії, 0,1% нейтрино та 0,01% фотонів.
Друге заперечення: чи маємо ми починати відлік віку з моменту 380 000 років, коли з’явилося реліктове випромінювання?
Наразі ми маємо знання про два ранніх сигнали: велику кількість легких елементів, створених унаслідок нуклеосинтезу Великого вибуху (що сталося за 3–4 хвилини після нього), та сигнали реліктового нейтринного фону, що показують реліктове випромінювання та великомасштабну структуру Всесвіту (створені за 1 секунду після Великого вибуху).
Третє заперечення: існує думка, що Всесвіт насправді не почався з Великого вибуху, а передував йому період космічної інфляції. Тоді чому б не розпочати відлік із початку інфляції?
Повертаючись на 13,8 млрд років тому, до Великого вибуху, ми не повертаємося до справжнього початку. Замість цього ми стикаємося з припущенням, що можемо екстраполювати наш Всесвіт, що розширюється й вихолоняє, назад, використовуючи складові, які ми спостерігаємо сьогодні.
Читайте також: Коли утворився Місяць: науковці назвали дату
Ідея того, що Великий вибух відповідає сингулярності, колись вважалася очевидною. Проте, у 1970-х роках вчені почали помічати дивні властивості, які не відповідали ідеї екстраполяції. Одна з можливих версій вказувала на те, що перед гарячим Великим вибухом був період експоненціального розширення, що створив умови, які ми спостерігаємо сьогодні.
Відмінність інфляції від інших гіпотез полягає у її можливостях прогнозування, які б відрізнялися від передбачень гарячого Великого вибуху, якби інфляції не було. Усі ці прогнози пізніше підтвердилися, що свідчить про те, що перед гарячим Великим вибухом був період експоненціального розширення.
Інфляція, ймовірно, призвела до того, що Всесвіт подвоївся в розмірах принаймні кілька сотень разів за наносекунди. Невідомо, який фізичний механізм пояснює це, і чи можна застосувати сучасне розуміння фізичних законів до тих ранніх часів.
Проте одне можна сказати з впевненістю: коли ми говоримо про «вік Всесвіту», ми говоримо про вік, який можна спостерігати, включаючи Всесвіт починаючи з моменту гарячого Великого вибуху та крихітну частку секунди, протягом якої останні моменти інфляції залишили слід у нашому Всесвіті. Тому віком спостережуваного нами Всесвіту є 13,8 млрд років, але те, що було до цього, залишається лише припущенням.
Ознайомтесь з іншими популярними матеріалами:
Вчені створили цифрового двійника Землі: для чого
На поверхні Місяця з’являться рослини — NASA
Як Марс змінює клімат Землі — відповідь вчених
За матеріалами: Фокус.
