Бележка на редактора: Статията „Вселената може да бъде 250 пъти по-голяма от това, което е наблюдавано“ предизвика голяма дискусия сред нашите читатели, като някои от тях предполагат, че UT трябва да има поредица от статии за космологията - Cosmology 101, ако желаете. Най-новата ни писателка, Ванеса Д'Амико, която написа гореспоменатата статия, започва поредицата „Космология 101“ днес, започвайки от самото начало.
Как вселената стартира? Това е един от най-неотложните въпроси в космологията и вероятно този, който ще бъде известно време. Тук ще започна с обяснението на това, което учените смятат, че знаят за първите формиращи секунди от живота на Вселената. Повече от вероятно, историята не е точно това, което може да си мислите.
В началото имаше… е, всъщност не знаем. Едно от най-разпространените погрешни схващания в космологията е, че Вселената започва като неизмеримо малка, немислимо плътна колекция от материали, която изведнъж избухна, пораждайки пространство, както го познаваме. Има редица проблеми с тази идея, не на последно място от предположението, което се съдържа в събитие, наречено големия „взрив“. В интерес на истината, нищо не се „удари“. Понятието за експлозия дава на ум разширяващия се прилив на материал, който постепенно запълва пространството около него; обаче, когато нашата Вселена се роди, нямаше място. Нямаше и време. Нямаше вакуум. Имаше буквално Нищо.
Тогава се роди Вселената. Изключително високи енергии през първите 10-43 секунди от живота му правят много трудно учените да определят нещо категорично за произхода на Космоса. Разбира се, ако космолозите са правилни за това, което смятат, че може да се е случило по-нататък, няма голямо значение. Според теорията за инфлацията при около 10-36 секунди, Вселената претърпя период на експоненциално разширение. За въпрос от няколко хилядни от секундата пространството се надува с коефициент около 1078, бързо разделяща онези, които някога са били съседни региони, чрез непостижими разстояния и издухвайки малки квантови колебания в тъканта на космическото време.
Инфлацията е привлекателна теория по редица причини. На първо място, тя обяснява защо наблюдаваме Вселената да е хомогенна и изотропна в големи мащаби - тоест изглежда еднакво във всички посоки и на всички наблюдатели. То обяснява и защо Вселената визуално изглежда плоска, а не извита. Без инфлация, плоската вселена изисква изключително прецизен набор от първоначални условия; инфлацията обаче превръща тази фина настройка в трик на мащаба. Позната аналогия: земята под краката ни изглежда плоска (въпреки че знаем, че живеем на сферична планета), защото ние хората сме толкова по-малки от Земята. По същия начин, надутата вселена е толкова огромна в сравнение с местното ни зрително поле, че изглежда пространствено плоска.
Тъй като теорията продължава, краят на инфлацията отстъпи място на една вселена, която изглеждаше малко повече като тази, която наблюдаваме днес. Вакуумната енергия, която задвижва инфлацията, изведнъж се трансформира в различен вид енергия - вид, който може да създаде елементарни частици. Към този момент (само 10-32 секунди след раждането на Вселената) температурата на околната среда беше все още твърде гореща, за да се изграждат атоми или молекули от тези частици; но с течение на секундите пространството се разширяваше и охлаждаше до точката, в която кварците можеха да се съберат и да образуват протони и неутрони. Високо енергийните фотони продължиха да се вихрят наоколо, непрекъснато поразяващи и вълнуващи заредени протони и електрони.
И така, какво се случи след това? Как тази хаотична супа от материя и радиация се превърна в огромното пространство на организирана структура, което виждаме днес? Какво ще се случи с Вселената в бъдеще? И как да разберем, че по този начин историята се разгръща? Не забравяйте да разгледате следващите няколко вноски от Cosmology 101 за отговорите на тези въпроси и още!
