Jak powstał Wszechświat

Od tysięcy lat nasi przodkowie wpatrywali się w niebo ze zdumieniem. Od tego, jak rosną plony, do tego, dlaczego istniejemy na tym świecie i co się dzieje, gdy odchodzimy. Jednym z najpopularniejszych pytań metafizycznych jest to, kto lub co to wszystko zaczęło, tj. jak powstał wszechświat. Z biegiem czasu metoda naukowa pozwoliła nam odpowiedzieć na niektóre z tych pytań. Rośliny rosną, ponieważ otrzymują wystarczającą ilość światła słonecznego i składników odżywczych z gleby i wody. Niebo jest niebieskie, ponieważ fale przechodzą przez atmosferę, a my chorujemy, ponieważ atakują nas drobnoustroje. Ale jak powstał Wszechświat?

W tym artykule opowiemy, jak powstał Wszechświat i skąd się to wszystko zaczęło.

Jak powstał Wszechświat: teoria Wielkiego Wybuchu

Najpopularniejszą i powszechnie akceptowaną teorią naukową jest teoria Wielkiego Wybuchu. Jak być może czytałeś lub słyszałeś, Wielki Wybuch to nazwa nadana zjawisku, które zapoczątkowało wszystko, co istnieje. Zgodnie z tą teorią wszechświat gwałtownie się rozszerzał z bardzo małego i skompresowanego stanu początkowego. Ale nie ma prawdziwej eksplozji, jak sugerowałoby słowo „eksplodować”.

Twój mózg eksploduje, gdy czytasz: Wszechświat nie ma centrum, ponieważ ani przestrzeń, ani czas nie istniały przed Wielkim Wybuchem, dlatego początek nie może znajdować się w określonym miejscu. Wiemy tylko, że wszechświat wciąż się rozszerza i ochładza. Co więcej, wiemy, że galaktyki oddalają się od siebie i poruszają się coraz szybciej (właśnie odkryliśmy najdalszą znaną do tej pory galaktykę). Oznacza to, że coś (niewidzialnego i niewykrywalnego) je „popycha”, czyli to, co znamy jako ciemną materię. W rzeczywistości tylko 5% wszechświata to zwykła materia (co tworzy ciebie, Ziemię i wszystkie widoczne struktury we wszechświecie), ale 85% to ciemna materia, a pozostałe 10% to ciemna energia. Oznacza to, że większość wszechświata składa się z rzeczy, których nie możemy zobaczyć ani zrozumieć.

Kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła jest dowodem na istnienie Wielkiego Wybuchu. Odkryta w 1965 roku, sięga wszechświata „tylko 380.000 13.800 lat”. Mierząc sygnaturę tego promieniowania, pozostałości po Wielkim Wybuchu, możemy obliczyć przybliżony wiek Wszechświata (XNUMX miliarda lat).

Jak powstał Wszechświat: teoria Big Bounce

Ku zaskoczeniu kosmologów wszechświat jest zaskakująco płaski i jednolity. To znaczy, zamiast chaotycznego rozkładu materii i energii, wszystko wydaje się spłaszczać i równomiernie rozkładać, co oznacza, że ​​musi istnieć jakieś zjawisko, które się do tego przyczynia. Tutaj w grę wchodzi to, co fizycy nazywają epokami inflacyjnymi, okres, w którym to zjednoczenie materii i energii może nastąpić, homogenizując cały wszechświat.

Teoria inflacji została zaproponowana przez Alana Gutha w 1981 roku, aby spróbować wyjaśnić, jakie zjawiska spowodowały Wielki Wybuch i późniejszy rozkład materii. Ale inflacja ma też swoje słabości, a niektórzy naukowcy uważają, że to nie wystarczy, aby wyjaśnić jednorodność wszechświata.

Inną alternatywą dla inflacji, zaproponowaną przez fizyka i profesora Paula Steinhardta z Princeton University, jest tak zwane „Big Bounce”, podobne do „Big Bounce”. W rozmowie z Instytutem Fizyki Teoretycznej UAM/CSIC Steinhardt wyjaśnił, że przed Wielkim Wybuchem był wcześniejszy okres skurczowy. Wszechświat zwija się i ponownie rozszerza, doskonale wyjaśniając właściwości, które wcześniej wyjaśniała jedynie inflacja.

Teoria krążącego lub oscylującego wszechświata

Nazwisko Rogera Penrose'a może być Ci znajome, ponieważ zdobył Nagrodę Nobla w dziedzinie fizyki w 2020 roku. Penrose jest obecnie jednym z najbardziej przebadanych naukowców zajmujących się teorią powstania wszechświata. Zaproponował teorię, zgodnie z którą wszechświat przechodziłby cyklicznie okresy rozszerzania się i kurczenia. Więc teraz przejdziemy przez rozszerzenie. Jak wyjaśniono w tym artykule w Rozmowie, skrajne skurczenie będzie nazywane dużym skurczeniem i będzie „matematycznie identyczne z Wielkim Wybuchem”, który nastąpi przed nową ekspansją.

teoria wieloświata

Jednym z głównych problemów fizyków w wyjaśnianiu pochodzenia wszechświata jest to, że nie mamy kwantowej teorii grawitacji, „teorii wszystkiego”. Krótko mówiąc, materia zachowuje się inaczej w skalach kwantowych (atomy, cząstki elementarne) niż w wyższych skalach i nadal nie możemy wyjaśnić, dlaczego tak się dzieje. W skali kwantowej układ fizyczny istnieje w superpozycji kilku różnych stanów jednocześnie, pokazując losowo tylko jeden z nich podczas pomiaru. Dobrze to wyjaśnia słynny dylemat kota Schrödingera.

Teoria wieloświata może wyjaśniać inne problemy, które odkryli kosmolodzy, aby wyjaśnić pochodzenie wszechświata. Zgodnie z tą teorią istniałby inny zestaw wszechświatów, a nasz jest tylko niewielką częścią wieloświata. Aby teoria wieloświata działała, musimy przyjąć co najmniej sześć wymiarów (doświadczamy tylko trzech), ale niektóre teorie fizyczne, takie jak teoria strun, kandydatka na „teorię wszystkiego”, sugerują, że będzie co najmniej dziesięć wymiarów jednocześnie.

życie w symulacji

Wreszcie istnieje teoria, która nie została całkowicie wykluczona przez społeczność naukową, że może on żyć w czymś w rodzaju Matrixa.

Na przykład kosmolog z MIT Max Tegmark twierdził na wykładzie w 2016 roku na cześć Isaaca Asimova, że ​​matematyczne prawa rządzące wszechświatem mogą być faktycznie określane przez nas, w wyniku algorytmów stworzonych przez innych agentów, a nawet w celu całkowitego zaskoczenia twojego mózgu. to sami ludzie stworzyli symulacje w pewnym momencie w przyszłości, aby odtworzyć przeszłość.

Możliwe też, że inne inteligentne cywilizacje stworzyły ten symulowany wszechświat jako obiekt badawczy lub po prostu dla zabawy. Ta ostatnia teoria jest prawdopodobnie najbardziej kontrowersyjna ze wszystkich i nie mamy dowodu na to, że może być prawdziwa, chociaż nie można jej całkowicie wykluczyć.

Mam nadzieję, że dzięki tym informacjom możesz dowiedzieć się więcej o tym, jak powstał Wszechświat i jakie są jego teorie.