Замяна на теорията за Големия взрив: Топ 5 алтернативни сценария за раждането на Вселената и защо те не работят
Теорията за Големия взрив гласи, че Вселената се е появила от изключително гореща и плътна точка преди 13,8 милиарда години, но тази теория си има много противници. Американският астрофизик Пол Сътър от Държавния университет в Ню Йорк се е спрял на пет основни теории, които противоречат и поставят под въпрос теорията за Големия взрив и обяснява и защо тези теории не работят.
Към днешна дата теорията за Големия взрив е единственият общоприет модел за възникването на нашата Вселена преди 13,8 милиарда години и нейното развитие досега. Тя съответства на всички съществуващи до момента доказателства: разширяването на Вселената, образуването на леките елементи, съществуването на космическия микровълнов фон и много други. Но за дългия период от своята поява в началото на 20-ти век теорията за Големия взрив си създаде много противници. Ето пет от най-известните нейни алтернативи.
Вечната Вселена
Преди и след теорията за Големия взрив много учени са смятали, че Вселената винаги е била и винаги ще бъде такава, каквато е. Разбира се, в някакъв момент в далечното минало се е случило нейното създаването, но Вселената веднага е започнала да изглежда така, както и сега и в нея са протичали същите процеси. Тоест, тя просто е съществувала и е останала непроменена през цялото това време, обяснява Сътър.
Но всичко се това се променило, когато американският астроном Едуин Хъбъл е открил разширяването на Вселената. В този момент теорията за вечната Вселена се е лишила от основното си обяснение, тъй като с разширяването на пространството Вселената е винаги различна от това, което е била в миналото, и още повече ще бъде различна от бъдещата си версия. Откритието на Хъбъл е доказало, че живеем в динамично развиваща се Вселена.
Стационарната Вселена
Дори когато е станало известно, че Вселената се разширява, много учени са продължили да търсят алтернативи на теорията за Големия взрив. Например британският астроном Фред Хойл е предложил свой модел на развитието на Вселената, който се нарича теория на стационарната Вселена.
Според тази теория по време на разширяването на Вселената в получаващата се празнота винаги се появява нова материя. Тоест пространството става по-голямо, но плътността му остава на същото ниво. В теорията на стационарната Вселена динамичното развитие остава непроменено за дълго време и това подкрепяло идеята за вечна Вселена.
Тази теория също изпаднала в забвение след откриването на квазарите и космическия микровълнов фон или реликтовото лъчение. Квазарите представляват много ярки източници на радиоизлъчване, които се намират много далеч от нас и са се появили в ранната Вселена. Реликтовото излъчване е електромагнитно лъчение, идващо от всички посоки на небесната сфера и също така се е появило в ранния период на развитието на Вселената. Теорията за Големия взрив може лесно да обясни това, а именно, че светлината идва от по-ранна епоха в историята на космоса, когато всичко е било доста по-различно. В същото време при стационарния модел на ранната Вселена, тя би трябвало да изглежда по същия начин, както и сега.
Електрическата Вселена
Друга алтернативна теория е била представена от носителя на Нобелова награда по физика Ханес Алвен, който е получил високата награда за развитието на цяла област във физиката – магнитохидродинамиката.
Шведският учен е смятал, че тъй като електромагнитните сили са много по-силни от гравитационните, то тогава това, което наблюдаваме в космоса, би трябвало да се тълкува по-добре като последици от електромагнетизма, а не от гравитацията. Това включвало еволюцията на Слънчевата система, раждането на звездите и разширяването на Вселената.
Алфвен е смятал, че Вселената се състои от големи участъци от материя и антиматерия, които постоянно се конкурират помежду си. Тези области се разширяват, което води до това, което ние възприемаме като разширяване на Вселената, а там където те се срещат, се създава светлината от реликтовото излъчване, обяснява Сътър.
Но теорията електрическата Вселена не съответства на вече известните наблюдения и особено на закона на Хъбъл. За близките галактики скоростта им на отдалечаване е пропорционална на разстоянието им, което ясно се обяснява с общата теория на относителността и разширяването на пространството. Според теорията на Алфвен всички галактики би трябвало отдалечават с еднаква скорост.
Вселената Mixmaster
Теорията за Големия взрив не е съвършена. Има една озадачаваща особеност на Вселената, а именно доколко тя е еднородна в големи мащаби. Дори области от космоса, които са много отдалечени едни от други, имат приблизително еднаква температура. В ранната Вселена просто е нямало достатъчно време всичко да стане толкова хомогенно.
“Това се нарича проблем на хоризонта. Трудно е да се обясни механизмът, който е задал в самото начало едни и същи условия за развитието на Вселената “, казва Сътър.
Физикът Чарлз Мизнер се опитал да даде решение на този проблем, което той нарекъл Вселената Mixmaster (наречен на популярната марка кухненски блендери). Според тази теория в ранната Вселена всичко е било много хаотично и пространството се е движело напред-назад. Тези хаотични действия са довели до факта, че материята се е смесвала в малък мащаб и са се появявали галактики, а това от своя страна е станало причина за хомогенността на материята в голям мащаб.
„Въпреки името си , математиката никога не сработи с тази теория, а другото описание на ранната Вселена, наречено инфлационен модел на Вселената, успя да обясни проблема с хоризонта много по-просто“, обяснява Сътър.
Цикличната Вселена
Един от най-големите проблеми с теорията за Големия взрив е, че Вселената има начало. Тоест, преди момента на появата си е имало време без Вселената. Тъй като теорията за Големия взрив не се опитва да обясни истинското начало на Вселената, много учени излязоха с различни версии за факта, че “Големият взрив” се е появил в резултат на друг физически процес.
„Почти всички опити за замяна на Големия взрив завършват с някаква циклична вселена, в която Големият взрив е само част от една от безкрайно дълга верига от вселени, тъй като ако замените Големия взрив с друго подобно събитие, всъщност няма да се промени нищо. Тези циклични модели представят вечната Вселена, но с повече варианти“, казва Сътър.
Според учения съществуват множество циклични модели и всички те се базират на теоретичната физика, но и досега не са потвърдени от съвременните наблюдения. Освен това всички тези модели трудно обясняват тъмната енергия и факта, че разширяването на нашата Вселена се ускорява, а не се забавя.