Теорія Великого вибуху - це прийняте нині наукове пояснення походження і розвитку Всесвіту. Вона стверджує, що Всесвіт почався як неймовірно гаряча і щільна точка, приблизно 13,8 мільярда років тому, і відтоді розширюється і охолоджується.
Ця теорія підкріплюється безліччю експериментальних обґрунтувань, включно з реліктовим випромінюванням і великомасштабною структурою Всесвіту.
Незважаючи на очевидний успіх теорії Великого вибуху, існує кілька альтернативних теорій, які були запропоновані для пояснення походження і розвитку Всесвіту.
Такі теорії оскаржують барвисті аспекти моделі Великого вибуху і пропонують незалежні пояснення спостережуваного Всесвіту. У цій статті ми розглянемо деякі з найпомітніших теорій походження Всесвіту, включно з теорією стійкого стану, теорією Всесвіту, що осцилює, циклічною моделлю і мультвсесвітом.
Важливо зазначити, що як наукові теорії ці моделі не отримали такого ж обґрунтування або визнання, як теорія Великого вибуху. Вони залишаються академічними ідеями, причому деякі з них вважаються більш можливими, ніж інші.
Проте кожна з цих теорій дає цінне уявлення про природу Всесвіту і допомагає нам краще зрозуміти поточний стан наукового знання про Всесвіт.
Мета вивчення альтернативних теорій полягає не в дискредитації теорії Великого вибуху, а в тому, щоб розширити наше розуміння Всесвіту, стимулювати нові ідеї та досягнення в цій галузі і бути відкритими для розгляду нових пояснень походження Всесвіту.
Теорія стаціонарного стану
Теорія стаціонарного стану була вперше запропонована в 1940-х роках Германом Бонді, Томасом Голдом і сером Фредом Гойлом як розумне доповнення до теорії Великого вибуху.
Основна ідея теорії стаціонарного стану полягає в тому, що Всесвіт безмежний і вічний, і що постійно створюється нова матерія, щоб підтримувати постійну в'язкість матерії.
Ця теорія припускає, що в міру розширення Всесвіту нова матерія створюється для заповнення порожнеч, таким чином підтримуючи постійну в'язкість матерії.
Крім того, ця теорія припускає, що в міру розширення Всесвіту з нової матерії утворюються нові світи, а старі світи відходять від нас донизу, у той час як нові формуються поруч із нами, створюючи уявлення про динамічний Всесвіт.
Теорія стійкого стану підходила для пояснення спостережуваної єдності Всесвіту й очевидної відсутності центру та кордонів, але існує кілька експериментальних обґрунтувань, які суперечать цій моделі.
Одним із головних доказів проти теорії сталого стану є спостережуване збільшення кількості радіоджерел і квазарів на великих відстанях від Землі, що вказує на збільшення в'язкості цих об'єктів в історії, що суперечить твердженню теорії сталого стану про постійну в'язкість у часі.
Ще одним доказом проти теорії сталого стану є відкриття фонового випромінювання, яке послужило сильним доказом на користь Великого вибуху.
Через ці та інші невідповідності теорія стаціонарного стану втратила популярність серед учених у 1960-х роках, і нині провідні космологи вважають її хіба що стильним поясненням походження і розвитку Всесвіту.
Проте теорія стаціонарного стану відіграла важливу роль у розвитку космології, оскільки вона стимулювала нові ідеї та зіставлення, які призвели до утвердження теорії Великого вибуху.
Осцилюючий Всесвіт
Теорія осцилюючого Всесвіту, також відома як космологія відскоку, передбачає, що Всесвіт проходить через нескінченну серію циклів розширення і стиснення. Згідно з цією теорією, Всесвіт розширюється з гарячого, щільного стану до досягнення максимального розміру, а потім починає стискатися, в кінцевому підсумку колапсуючи назад у сингулярність і починаючи процес заново.
Це означає, що наш нинішній стан Всесвіту є лише однією з фаз нескінченного циклічного процесу.
Однією з ключових особливостей теорії осцилюючого Всесвіту є те, що вона розв'язує проблему горизонту і плоского простору - дві проблеми, з якими зіткнулася теорія Великого вибуху.
Проблема горизонту стосується того факту, що різні регіони Всесвіту, які розташовані занадто далеко один від одного, мають майже однакову температуру.
Проблема площинності стосується тонкого налаштування, необхідного, щоб він залишався плоским (теорія загальної відносності Ейнштейна пророкує, що Всесвіт має бути вигнутим, але спостереження показують, що він плоский).
Теорія Всесвіту, що осцилює, припускає, що до розширення регіони всесвіту перебували в причинно-наслідковому зв'язку і тому мають однакову температуру, а щільність спочатку була тонко налаштована.
Однак наразі не існує спостережних або експериментальних даних, що підтверджують теорію Всесвіту, що осцилює, а деякі критичні спостереження суперечать цій моделі.
Наприклад, космічне мікрохвильове фонове випромінювання і спостережувана великомасштабна структура Всесвіту насилу поєднуються з теорією. Крім того, вона стикається з теоретичними проблемами, пов'язаними зі стабільністю і сингулярністю фази стиснення, які ще не повністю вирішені.
Загалом, теорія Всесвіту, що осцилює, є цікавою альтернативою теорії Великого вибуху, але наразі вона не має спостережної або експериментальної підтримки. Теоретичні проблеми повністю вирішені.
Хоча концепцію осцилюючого Всесвіту ще не виключено повністю, її вважають менш імовірною, ніж інші моделі, включно з Великим вибухом.
Циклічна модель
Циклічна модель, також відома як екпіротичний Всесвіт, є невід'ємною теорією походження Всесвіту, яка ґрунтується на теорії осцилюючого Всесвіту і припускає, що Великий вибух - це всього лише один цикл у безгоризонтній серії циклів розширення і стиснення.
Як і теорія осцилюючого Всесвіту, ця модель припускає, що Всесвіт проходить через цикли розширення і стиснення, при цьому Великий вибух є початком поточної фази розширення.
Принципова відмінність циклічної моделі від теорії осцилюючого Всесвіту полягає в тому, що вона пояснює виникнення Всесвіту зіткненням двох схожих бран (академічних об'єктів підвищеної розмірності) у рамках теорії струн.
Циклічна модель має деякі неявні переваги перед теорією Великого вибуху. Наприклад, вона пояснює спостережувану площинність і проблему горизонту, а також походження матерії та енергії.
Крім того, вона розв'язує деякі теоретичні проблеми Великого вибуху, наприклад, початкова дивина і проблема горизонту.
Проте, хоча циклічна модель все ще розглядається як можливе доповнення до теорії Великого вибуху, наразі існує мало експериментальних або дослідних обґрунтувань на її підтримку.
Численні теоретичні проблеми ще не вирішені. Наприклад, пояснення фонового випромінювання, великомасштабної структури Всесвіту і повторного нагрівання під час фази розширення.
Крім того, циклічна модель ще не повністю розроблена і розвивається в середовищі теорії струн, яка сама по собі все ще залишається недоведеною теоретичною конструкцією.
Космологи вважають циклічну модель академічною ідеєю, а теорія Великого вибуху залишається найбільш широко прийнятим поясненням походження і розвитку Всесвіту.
Проте важливо зазначити, що циклічна модель може відкрити нові шляхи для досліджень у космології та допомогти відповісти на деякі з поточних питань про природу Всесвіту, на які немає відповідей.
Мультивсесвіт
Теорія мультивсесвіту - це ідея, яка припускає існування безмежного числа схожих світів, кожен з яких має свій набір фізичних законів і констант. Наш Всесвіт - лише один із цих світів.
Однією з найважливіших особливостей теорії мультивсесвіту є те, що вона дає природне пояснення спостережуваному тонкому налаштуванню фізичних констант нашого Всесвіту, таких як космологічна постійна або маса бозона Хіггса.
Саме ці константи є результатом довільних коливань, а той факт, що наш всесвіт має правильний набір фізичних констант, є лише результатом удачі, оскільки існує безмежна кількість інших світів з іншими фізичними константами.
Інший важливий момент - потенційно вона пояснює реальність темної матерії і темної енергії, а також інших загадок, таких, як відсутність антиматерії в нашому всесвіті або чому наш всесвіт, здається, прискорюється у своєму розширенні.
Незважаючи на інтригуючі контрдокази, наразі немає жодних експериментальних або досвідчених обґрунтувань на її підтримку, і вона залишається суто академічною ідеєю.
Крім того, багато вчених вважають теорію мультивсесвіту ненауковою, оскільки її складно перевірити або фальсифікувати, і вона може призвести до безмежного числа пояснень для будь-якого спостереження.
Крім того, теорія мультивсесвіту порушує додаткові питання про природу реальності та розуму, а деякі стверджують, що вона може завести науковий пошук у глухий кут.
На закінчення, теорія мультивсесвіту - це цікава ідея, яка здатна зруйнувати деякі містифікації Всесвіту, але їй бракує експериментальної або дослідної підтримки. Хоча вона ще не доведена, вона може привести до нових шляхів дослідження і можливих нових відкриттів.
Висновок
У цій статті ми розглянули кілька альтернативних теорій походження Всесвіту, включно з теорією стійкого стану, теорією Всесвіту, що осцилює, циклічною моделлю і мультиверсом. Кожна з цих теорій оскаржує різні аспекти моделі Великого вибуху і пропонує альтернативні пояснення спостережуваних особливостей простору-часу.
Теорія стійкого стану, запропонована в 1940-х роках, постулювала, що Всесвіт нескінченний і вічний, і що для підтримання постійної щільності матерії перманентно створюється нова матерія.
Однак ця теорія не змогла пояснити збільшення кількості радіоджерел і квазарів на великих відстанях від Землі та відкриття космічного мікрохвильового фону, тому вона втратила популярність серед учених.
Теорія осцилюючого Всесвіту передбачає, що Всесвіт проходить через нескінченну серію циклів розширення і стиснення, що вирішує проблему горизонту і площинності.
Однак наразі немає жодних спостережних або експериментальних даних, що підтверджують цю теорію, а деякі критичні спостереження суперечать цій моделі.
Циклічна модель, запропонована в контексті теорії струн, припускає, що Великий вибух - це всього лише один цикл у нескінченній серії розширень і стиснень. Вона потенційно може пояснити спостережувану проблему площинності та горизонту, але наразі мало спостережних або експериментальних доказів на її підтримку, багато теоретичних проблем ще не вирішено.
Теорія мультивсесвіту припускає існування нескінченної кількості паралельних всесвітів, і наш всесвіт є лише одним із них. Вона пояснює тонке налаштування фізичних констант, але не має спостережної або експериментальної підтримки і залишається спекулятивною ідеєю.
Крім того, деякі науковці вважають теорію мультивсесвіту ненауковою і піднімають додаткові питання про природу реальності та причинності.
Важливо пам'ятати, що всі ці теорії, як і раніше, вважаються спекулятивними, і їм не вистачає рівня спостережних або експериментальних доказів, щоб бути підтвердженими або спростованими.
Теорія Великого вибуху - найбільш загальноприйняте пояснення походження та еволюції Всесвіту, але вивчення альтернативних теорій допомагає розширити наше розуміння Всесвіту і стимулює нові ідеї та досягнення в цій галузі.
Як завжди, важливо зберігати неупередженість і продовжувати вивчати всі ідеї, щоб сформувати власні висновки.
