Големият взрив
Всичко, което можем да видим и да измерим, произхожда от нищото и е било създадено по време на Големия Взрив. В един миг нашата Вселена, а заедно с нея пространството и времето, са се породили от мъничък невероятно горещ и плътен "космически ембрион".
Днес, милиарди години по-късно, Вселената се разширява във всички посоки. Галактиките се отдалечават една от друга и пътуват все по-бързо в пространството. Космолозите уточняват, че всъщност се разширява самото пространство. А като си помислим, че цялата Вселена е била по-малка от ядрото на един атом...
Не знаем какво е съществувало преди Големия Взрив. На този въпрос науката не може да отговори. Големият Взрив не е просто експлозия, станала в определен миг на определено място в пространството. Преди Големия Взрив не ги е имало нито пространството, нито времето. Всъщност въпросът "Какво е имало преди?" е лишен от смисъл, защото не е имало "преди".
От този "нулев" миг Вселената започва да се разширява, повличайки със себе си пространството и времето.
Никой не знае с точност възрастта на Вселената. Американският астроном Едуин Хабъл свързва възрастта на Вселената с размерите й и със скоростта, с която се разширява. Възможно е да се оценят размерите й, като се засече разстоянието до най-отдалечените галактики, но въпреки използването на най-мощните телескопи границите на неопределеност при този тип измервания са значителни. Според оценките на болшинството от астрономите възрастта на Веселената е около 15 милиарда години.
Днес Вселената се състои от безброй галактики, групирани в огромни семейства, разделени от безкрайни празни пространства. Галактиките и звездите обаче са започнали да се образуват едва 2 млрд. години след Големия Взрив. Преди това Вселената е съдържала само частици материя и енергия във формата на електромагнитни излъчвания (лъчите Х, светлината и радиовълните). За да успеят да възстановят историята на Вселената, астрономите потърсиха съдействието на физиците. Само физиката, изучаваща елементарните частици, може да направи опит да обясни какво се е случило в първата фаза от живота на всемира. Изследвайки основните съставни части на материята като протони, неутрони, електрони, а също частици с по-малко известни имена като мезони, бозони, неутрино и др., учените създадоха гигантски апаратури, наречени "ускорители на частици", в които по определен начин симулираха условията, съществували в първичната Вселена. И така:
Във фракция от секундата, последвала Големия Взрив, се случили необикновени промени. Вселената се разширила от безкрайно малките си размери до размерите на грейпфрут. Възникнала като едно цяло от лъчиста енергия и особени елементарни частици като кварките и антикварките, дори след това начално космическо "раздуване" Вселената е била милиарди пъти по-гореща, отколкото е днес ядрото на Слънцето. Преди Вселената да достигне възрастта от една десетохилядна част от секундата, от кварките започват да се образуват протони и неутрони - частиците, които създават атомното ядро.
През първата секунда след Големия Взрив температурата намалява до 10 милиарда градуса С и Вселената е доминирана от радиация и леки частици като електроните и техните античастици позитроните. Частиците на материята и частиците на антиматерията се унищожават взаимно и след анихилацията оставят след себе си гигантско количество енергия. Във всеки случай след тази фаза е останал излишък от материя в сравнение с антиматерията.
След първите две минути от Големия Взрив протоните и неутроните започнали да се комбинират, давайки началото на ядрата на хелия. През следващите 300 000 години не протичат значими изменения. Най-важната промяна настъпва, когато разширяващата се Вселена се охлажда до температура от "само" 3300 градуса С (температурата на слънчевата повърхност е 5500 оС). Тогава електроните се свързват с ядрата на водорода и на хелия, давайки живот на първите атоми. Това позволява разреждането на "космическата мъгла" и за първи път Вселената става прозрачна за светлината. Галактиките се отдалечават една от друга, защото пространството се разширява във всички посоки, а колкото повече галактиките се отдалечават една от друга, скоростта на отдалечаване нараства. През последвалите милиони години материята започва да се сгъстява поради силата на гравитацията, а около милиард години след Големия Взрив се образуват първите звезди и галактики.
Фоновата космическа радиация, излъчена в първичната Вселена, притежаваща някога гигантско количество енергия, е много по-слаба днес, когато температурата на Вселената е паднала до -270 оС. Тя практически е ехото от Големия Взрив, достигнало до наши дни.
Нашата Вселена е по-млада, отколкото мислехме до вчера
След откритието на американски и канадски специалисти, за което бе съобщено в авторитетното научно списание "Nature", НАСА оповести, че Вселената може да се окаже доста по-млада, отколкото бе прието досега - не на 15, а само на 12 милиарда години. Това би означавало, че Вселената се разширява със значително по-голяма скорост. Откритието възобнови страстите около стария парадокс в астрофизиката, според който Вселената е по-млада от някои от звездите в нея!
Методът, чрез който д-р Еял Маоз и колегите му са стигнали до изненадващия извод, е свързан със значителна корекция на разстоянието от Земята до галактика NGC-4258, изчислено чрез нова методика на 8,1 мегапарсека (1 мегапарсек се равнява на 3 милиона светлинни години).
На прага на новото хилядолетие учените ни успокоиха, че Вселената е "отворена" и ще продължава да се разширява до безкрайност, като никога няма да се стигне до Големия Срив - свиването на вселенската материя и всемирното пространство до сингулярна точка. Непрекъснатото разширяване се дължало на недостатъчното количество материя, чиито гравитационни сили не могат да доведат до катастрофалния Срив, при който битието да изчезне. Но дали новото откритие за възрастта на Вселената няма да промени концепцията за далечното й бъдеще?
Красимир ГЕОРГИЕВ, Евгени АЛЕКСИЕВ
Снимки: Архив на група "Ергосфера"
Статиите са защитени съобразно механизмите, свързани с нормативните документи за авторското право, и могат да бъдат препечатвани или ползвани в централния и периодичния печат и в другите средства за масова информация само след изричното разрешение на авторите, което може да бъде договорено на e-mail ergosfera@fliorir.com или на тел.: 846-57-68 или gsm: 0885-733-566, издателство “Фльорир”. Статиите могат да бъдат ползвани в други електронни сайтове само изцяло и без промени, със споменаването на авторите и наличието на връзка към http://www.fliorir.com. Снимките към статиите могат да бъдат ползвани само след разрешение на авторите и надписването към тях на текста: Снимки: архив на група “Ергосфера”.
Ергосфера > Космология > Големият взрив