Кто зажег фитиль: что было со Вселенной до Большого взрыва

Большой взрыв обычно считают началом всего того, что есть сегодня: около 13,8 миллиарда лет назад наблюдаемая вселенная начала расти и развиваться. Но каким было все это до Большого взрыва? Что было и было ли вообще? На этот счет существует масса теорий, каждая из которых имеет свое научное обоснование.
Кто зажег фитиль: что было со Вселенной до Большого взрыва

Первое, что нужно понять, что же такое на самом деле Большой взрыв. “Это момент во времени, а не точка в пространстве”, — говорит Шон Кэрролл, физик-теоретик из Калифорнийского технологического института. Вполне возможно, что Вселенная в момент Большого взрыва была крошечной, продолжает Кэрролл. Ну, серьезно, нет же способа оглянуться назад во времени на вещи, которые мы даже сегодня не в состоянии разглядеть. Все, что мы действительно знаем, точнее, хочется верить, что знаем, — это то, что Вселенная в этот момент была очень плотной, размером с персик или меньше и температурой более четырех миллиардов градусов Цельсия. Затем она очень быстро стала терять плотность. Как следствие этой теории, за пределами Вселенной действительно нет ничего, потому что Вселенная, по определению ученых, — всё.

Изображение взросления нашей Вселенной

Считается, что до первой секунды после Большого взрыва, когда Вселенная достаточно остыла, чтобы протоны и нейтроны могли сталкиваться и слипаться должным образом, прошел процесс экспоненциального расширения, увеличения, называемого инфляцией — так же стремительно, как сейчас растут цены, когда-то росла наша Вселенная. Этот процесс сгладил материю пространства-времени, поэтому та самая материя сегодня так равномерно распределена во Вселенной.

Есть теория, что до Большого взрыва Вселенная была бесконечной полосой ультратонкого плотного материала, сохраняющегося в устойчивом состоянии до тех пор, пока по какой-то причине не произошел Большой взрыв. Эта сверхплотная вселенная, возможно, управлялась квантовой механикой, физикой чрезвычайно малого масштаба. Для Стивена Хокинга этот момент был всем, что имело значение: до Большого взрыва, по его словам, события неизмеримы и, следовательно, не определены. Время и пространство, по словам Хокинга, конечны, но у них нет границ, начальных или конечных точек, так же, как планета Земля конечна, но не имеет границ. 

По другой, еще более запутанной теории, Большой взрыв — это не начало времени, а скорее момент симметрии. В этой идее до взрыва была другая вселенная, идентичная нашей, но с энтропией, растущей к прошлому, а не к будущему. Своего рода зеркальное отражение. Сторонники этой теории также предполагают, что другие свойства были бы также перевернуты в этой зеркальной Вселенной. Физик Дэвид Слоун из университета Оксфорда опубликовал научную работу, в которой утверждает, что асимметрии в молекулах и ионах (так называемые хиральности) в зеркальной Вселенной противоположны тем, что есть в нашей Вселенной.

Теория Большого отскока

Понятие “Большой отскок” предполагает, что могут быть бесконечные Большие взрывы, поскольку Вселенная расширяется, сжимается и расширяется снова. Проблема с этими идеями заключается в том, что нет никакого объяснения того, почему или как расширяющаяся вселенная будет сокращаться и возвращаться в состояние с низкой энтропией.

В 2004 году физики предположили, что, возможно, Вселенная, какой мы ее знаем, является порождением родительской Вселенной, из которой вырвалось немного пространства-времени. Это похоже на распад радиоактивного ядра: когда ядро ​​распадается, оно выплевывает альфа- или бета-частицу. Родительская Вселенная может делать то же самое, за исключением того, что вместо частиц она выплевывает детские Вселенные бесконечно.

Если все это звучит довольно странно, то это потому, что у ученых пока нет возможности взглянуть назад даже на момент Большого взрыва, и тем более на то, что было до него. Но как бы порой надумано не выглядели те или иные теории, без них никак. “Мы даже не знаем, что ищем, — сказал Шон Кэрролл, — пока у нас нет теории».