Як влаштована всесвіт?

Дивіться відео

Як влаштований Всесвіт?

Все, що ми бачимо навколо, складається з простих елементів, включаючи нас самих. Але спочатку не було нічого: ні матерії, ні радіації, ні простору, ні часу. Як ми з'явилися тут? З чого складається Всесвіт? Завісу таємниці привідкриває загальноприйнята на сьогоднішній день космологічна модель розвитку раннього Всесвіту - теорія Великого вибуху.

Теорія Великого вибуху

Через Великого вибуху близько 14 мільярдів років тому з найдрібнішої частинки утворився Всесвіт. Через одну тисячну секунди після Великого вибуху кварки і глюони (будівельні блоки для більш великих часток) сформували протони і нейтрони. Через одну секунду при охолодженні на мільярд градусів протони і нейтрони утворили атомні ядра. Через три хвилини з'явилися перші елементи - водень, гелій і літій. Коли електрони зчепилися в атоми, вони більше не блокували прохід для светонесущей частинок - фотонів.

Нарешті, все впорядкувати, Всесвіт стала прозорою. Потім з'явилися перші зірки, всюди згущався і нагрівався газ, почався ядерний синтез. З хмар водню і гелію утворилися галактики, галактики формували кластери, а скупчення кластерів - філаменти (комплекси суперкластер). Тепер у Всесвіті приблизно 50 мільярдів галактик.

Сьогодні атоми складають більшу частину матерії Всесвіту, але в космосі ще багато незвіданого, того, що ми тільки починаємо пізнавати. Як не дивно, гармонійно влаштована Всесвіт таїть у собі загадкові матерії. Вони настільки незвичайні, що колись вчені сумнівалися в їх існуванні.

Згідно сучасним уявленням астрофізиків, якщо взяти всі речовина у Всесвіті за 100%, то 5% становитиме звичайна, видима матерія, з якої складаються зірки, планети і ми з вами, 25% - темна матерія і 70% - темна енергія.

Невловима темна матерія

Темна матерія - не просто загадкова величина в космосі, вона також основа нашого існування. Вчені вважають, що темна матерія виникла в момент Великого вибуху. Вона відігравала важливу роль, допомагаючи звичайної матерії об'єднуватися, формуючи зірки і планети. Подібно сталевих балках, використовуваним у будівництві, повільні частинки темної матерії грали роль будівельних лісів, до яких прикріплювалася звичайна матерія.

Темна матерія не відбиває світло, вона не поглинає його і не виділяє. Світло просто проходить через неї без будь-яких змін. Можливий спосіб виявити темну матерію - спостерігати, як вона впливає на навколишні її об'єкти. Її частинки настільки величезні за вагою, що надають потужний вплив на галактики, на те, як швидко вони обертаються.

Потужна темна енергія

Що ж являють собою решту 70% Всесвіту? Свого часу вчені були вражені відкриттям нової таємничої темної енергії, яка грає чільну роль в космосі. Ця енергія гравітаційного відштовхування призводить до разбеганию галактик. Вчені завжди вважали, що хоча Всесвіт розширюється, вона в кінцевому підсумку сповільниться або навіть прийде до колапсу, що сила тяжіння виявиться сильнішим початкового імпульсу.

Однак, досліджуючи динаміку розширення Всесвіту, фізики були здивовані, виявивши, що розширення не вповільнюється - навпаки, воно прискорюється! Темна енергія роз'єднує галактики, створюючи розбігаються Всесвіт. І жахлива доля чекає всі живі істоти: температура у Всесвіті впаде настільки, що всі розумні форми життя замерзнуть. Через трильйони років Земля стане дуже самотнім місцем - якби ми могли подивитися на небо в той час, воно було б абсолютно чорним.

Темна енергія і темна матерія протидіють один одному з початку часів. Фізики вважають, що вони обидві утворилися в момент Великого вибуху. Сили тяжіння темної матерії обмежували темну енергію, сповільнюючи розширення Всесвіту протягом перших дев'яти мільярдів років. Ситуація змінилася п'ять мільярдів років тому, коли темна матерія розсіялася по Всесвіту, і темна енергія вийшла з-під її тяжіння. Сьогодні темна енергія - це домінуюча сила в нашому світі.

На даний момент темна матерія і темна енергія залишаються найбільшими загадками космології XXI століття. Детальніше про це ви зможете дізнатися, подивившись онлайн науково-популярний телевізійний серіал каналу Discovery «Як влаштований Всесвіт». Крім того, дивитися, як влаштований Всесвіт, можна в документальних телесеріалах «Під Всесвіт зі Стівеном Хокінгом» і «Крізь червоточину» з Морганом Фріменом, також виробництва Discovery.

Незважаючи на багато невирішені загадки, з відкриттям темної матерії і темної енергії наука ще на один крок наблизилася до єдиної теорії, яка підкаже, як влаштований Всесвіт. А коли у нас буде така теорія, ми, нарешті, зможемо відповісти на глибокі питання, який мучать людини з тих самих пір, коли він вперше глянув на небеса.