Расширение Вселенной

На сегодняшний день теория Большого взрыва многие проблемы оставляет без ответа. Похоже, что первородная Вселенная могла «передать» информацию относительно интен­сивности фонового космического излучения, достигнув своего рода равновесия в каждой своей части. Время передачи такой информации в каждый уголок Вселенной, переносясь со скоростью сеета (максимально возможная в природе скорость), превышает возраст самой Вселенной. Здесь имеется явное противоречие.

А вот второй вопрос относится к средней плотности материи во Вселенной. И действи­тельно, по общей теории относительности предполагается, что, если плот­ность оказывается ниже определенного критического значения, Вселенная обречена но расширение, даже если процесс будет сдерживаться гравитационной силой, она только замедлит процесс увеличения ее размеров. Если плотность окажется выше критического значения, Вселенная подойдет к Большому сжатию гигантскому финальному коллапсу. Имеются данные, говорящие о том, что плотность современной Вселенной очень близка к критическому значению. Но существует ряд теорий, утверждающих, что небольшое начальное отклонение от этого значения впоследствии увеличивается, и сего­дня его легко наблюдать. Для подтверждения полученных на сегодняшний день сведений следует предположить, что изначальная плотность отклоняется от критической на 1 О"⁶⁰, то есть крайне незначительно.

«ВЗДУТИЕ». Чтобы объяснить эту непоследовательность, физик-теоретик Алан Гут в начале 1980-х годов предложил так называемую теорию расширения Вселенной «вздутием*(inflation). Ha ее основе бы­ло выдвинута гипотеза, что у Вселенной вскоре после ро­ждения был кратчайший пе­риод, в который расширение в отличие от сегодняшнего темпа шло гораздо быстрее: размеры Вселенной увеличи­вались экспоненциально. Процесс «вздутия», согласно Гуту, начался приблизитель­но на 10~³⁴ секунде после Большого взрыва и продол­жался до 10"³⁷ секунды, удва­ивая размеры Вселенной ка­ждые 10~³⁴ с. В этот кратчай­ший отрезок времени Все­ленная увеличила свои раз­меры примерно в 10³⁰ раз. Это быстрое расширение привело к мгновенному «растягиванию» и неодно­родности структуры ново­рожденной Вселенной. Поэ­тому возможно, что до фа­зы «вздутия» фотоны пере­секали Вселенную из конца в конец, поддерживая ее однородность. Это могло бы объяснить, почему фоно­вое космическое излучение оказывается столь однород­ным. В результате «вздутия» плотность Вселенной могла бы достичь критического значения.

СХЕМА РАЗВИТИЯ ВСЕЛЕННОЙ

СТОЛКНОВЕНИЯ ЭЛЕМЕНТАРНЫХ ЧАСТИЦ ИМИТИРУЮТ ПОВЕДЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ НА ЭТАПЕ СОСУЩЕСТВОВАНИЯ МАТЕРИИ И АНТИМАТЕРИИ

Эволюция Вселенной

<< Вчера

5.09.1999

Завтра >>

Авторы: а. Кудлики ( Астрономический центр им. Н. Коперника ), ж. Еврард ( Мичиганский университет ) и др., Консорциум Вирго

Перевод: Козырева А.В.

Пояснение: Прокрутите картинку вправо (можно сделать это и дома). Вы увидите, как эволюционирует Вселенная. На сегодняшней картинке изображена эволюция целой Вселенной (!!!), смоделированная с помощью компьютера. Далеко слева показано, как выглядела Вселенная вскоре после Большого Взрыва, спустя 10 миллиардов лет. Время на картинке течет слева направо, и видно, как Вселенная из первоначально однородной превращается во все более клочковатую. Вершина далеко справа - момент, в который мы живем. Самую большую часть Вселенной, которую мы можем наблюдать, показана справа от этой вершины. Эта искусственная Вселенная, которую ученые называют Хаббловским объемом, была смоделирована специально, чтобы показать, что человечество может увидеть, если будет использовать для наблюдений очень мощные телескопы. Сравнивая различные компьютерные расчеты с реальными наблюдениями, мы можем более точно судить о том, в какой Вселенной мы живем.