Астрофизик Пол Саттер из Университета штата Нью-Йорк рассказал о пяти основных теориях, которые противоречат и ставят под сомнение теорию Большого взрыва. Также ученый рассказал, почему эти теории не сработали.
На сегодня теория Большого взрыва – это единственная общепринятая модель появления нашей Вселенной 13,8 млрд лет назад и ее развития за все это время. Она соответствует всем существующим доказательствам: расширение Вселенной, образование легких элементов, существование космического микроволнового фона, и многим другим. Но за долгое время с момента появления теории Большого взрыва в начале 20 века, у нее появилось много противников. Представляем топ-5 самых известных альтернатив этой теории.
Вечная Вселенная
До того, как появилась теория Большого взрыва и после этого, ученые считали, что Вселенная всегда была и всегда будет такой, какая она есть. Конечно, в какой-то момент в далеком прошлом могло произойти создание Вселенной, но она сразу же выглядела такой же как сейчас и в ней происходили те же процессы. То есть она просто существовала и оставалась неизменной на протяжении вечности, говорит Саттер.
Но все изменилось, когда американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил расширение Вселенной. Поэтому теория о вечной Вселенной перестала существовать. Потому что в расширяющемся пространстве Вселенная отличается от той, какая она была в прошлом, и тем более будет отличаться от ее будущей версии. Это открытие показало, что мы живем динамично развивающейся Вселенной.
Стационарная Вселенная
Даже когда стало известно о том, что Вселенная расширяется, многие ученые все еще искали альтернативы теории Большого взрыва. Например, британский астроном Фред Хойл предложил свою модель развития Вселенной, которая получила названия теория стационарной Вселенной.
Согласно этой теории, во время расширения Вселенной в образовавшейся пустоте всегда появляется новая материя. То есть космос становится больше, но его плотность остается на том же уровне. В теории стационарной Вселенной динамичное развитие остается неизменным в течение длительного времени и это поддерживает идею о вечной Вселенной.
Эта теория также канула в Лету после обнаружения квазаров и космического микроволнового фона или реликтового излучения. Квазары — это очень яркие источники радиоизлучения, которые находятся очень далеко от нас и появились в ранней Вселенной. Реликтовое излучение — это излучение, которое окружает нас со всех сторон и также появилось в ранний период развития космоса. Теория Большого взрыва может это легко объяснить. Свет приходит из более ранней эпохи истории космоса, когда все было иначе. Но в стационарной модели ранняя Вселенная должна выглядеть так же, как и сейчас.
Электрическая Вселенная
Еще одну теорию представил лауреат Нобелевской премии по физике Ханнес Альвен, который получил награду за разработку целой области физики – магнитогидродинамики.
Шведский ученый утверждал, что, поскольку электромагнитные силы намного сильнее гравитационных, значит то, что мы наблюдаем в космосе, следует лучше понимать, как последствия электромагнетизма, а не гравитации. Это включало эволюцию Солнечной системы, рождение звезд и расширение Вселенной.
Альвен считал, что Вселенная состоит из больших участков материи и антиматерии, которые постоянно конкурируют друг с другом. Эти участки расширяются, что приводит к тому, что мы воспринимаем как расширение Вселенной, и там, где они встречаются, создается свет реликтового излучения, говорит Саттер.
Но электрическая Вселенная не может соответствовать уже известным наблюдениям, а особенно закону Хаббла. Для ближайших галактик скорость их удаления пропорциональна их расстоянию, что четко объясняется общей теорией относительности и расширением пространства. В теории Альвена все галактики удалялись с одинаковой скоростью.
Вселенная Mixmaster
Теория Большого Взрыва не идеальна. Существует одна загадочная особенность Вселенной, которая заключается в том, насколько она однородна в больших масштабах. Даже очень удаленные друг от друга области космоса имеют примерно одну и ту же температуру. В ранней Вселенной просто не хватило бы времени, чтобы все стало однородным.
Но физик Чарльз Мизнер создал решение этой проблемы, которое он назвал Вселенная Mixmaster (по названию популярной марки кухонных блендеров). Согласно этой теории, в ранней Вселенной все было очень хаотичным, а пространство болталось туда-сюда. Эти хаотические действия привели к тому, что материя смешалась в малых масштабах и появились галактики, а также это стало причиной однородности материи в больших масштабах.
«Несмотря на название, математика никогда не работала для этой теории, и другое описание раннего космоса Вселенной, которое называется инфляционная модель Вселенной, смогло объяснить проблему горизонта гораздо проще», — говорит Саттер.
Циклическая Вселенная
Одна из самых больших проблем, которая связана с теорией Большого взрыва, является то у Вселенной есть начало. То есть до момента появления было время без Вселенной. Поскольку теория Большого взрыва не пытается объяснить истинное начало Вселенной, то многие ученые придумывали разные варианты того, что «большой взрыв» появился в результате другого физического процесса.
«Почти все попытки заменить Большой взрыв заканчиваются появлением какой-то циклической Вселенной, в которой Большой взрыв — всего лишь одна из бесконечно длинной цепочки вселенных, потому что, если вы замените Большой взрыв другим таким же событием, вы на самом деле не ничего не измените. Эти циклические модели представляют собой вечную Вселенную, но с большим количеством вариантов», — говорит Саттер.
По словам ученого, существует множество циклических моделей, и все они основаны на теоретической физике и не подтверждены современными наблюдениями. Также все эти модели с трудом объясняют темную энергию и то, что расширение нашей Вселенной ускоряется, а не замедляется.
