"Теорія Великого Вибуху нічого не говорить про те, що вибухнуло, чому вибухнуло або про те, що сталося, перш ніж вибухнуло", - стверджує фізик-теоретик Массачусетського технологічного інституту Алан Гут, який уперше заявив, що Всесвіт різко розширився відразу ж після Великого Вибуху.
Запитання
"Якщо загальна картина всесвіту, що розширюється, і Великого Вибуху є правильною, - міркує Карл Саган про найвідомішу наукову теорію з часів Ейнштейна, - ми повинні відповісти на ще складніші запитання. Якими були умови, яким був час "під час" Великого Вибуху? Що було до цього? Чи був крихітний всесвіт позбавлений будь-якої матерії, а потім матерія раптом з'явилася з нічого? Як це відбувається?
Теорія Великого Вибуху свідчить, що наш всесвіт почався з колосального вибуху, близько 14 мільярдів років тому, і відтоді розширюється й охолоджується. Астрономи поєднують математичні моделі зі спостереженнями для розробки оптимальної історії часу і простору.
Так виникли загальна теорія відносності та Копенгагенська інтерпретація. Сьогодні космічні апарати НАСА намагаються виміряти швидкість розширення Всесвіту.
Гравітаційні хвилі - Чисті дані від Великого Вибуху
Проте без відповіді залишається питання про живлення інфляції. Одна з труднощів полягає в тому, що інфляція закінчилася задовго до рекомбінації, і тому непрозорість Всесвіту являє собою завісу, залишену нам тими ранніми подіями.
На щастя, нещодавно виявлені гравітаційні хвилі дали змогу спостерігати за Всесвітом, який взагалі не містить у собі фотонів. Ці брижі в просторі-часі - єдина форма інформації, яка залишилася неспотвореною з моменту Великого Вибуху. НАСА і ЄКА планують кілька місій, які шукатимуть гравітаційні хвилі епохи інфляції.
Проте низка відомих учених вважають, що Великого Вибуху ніколи не було; така інтерпретація матерії абсолютно неправильна і веде до "кризи в космології".
Найвідоміший критик теорії Великого Вибуху, британський астрофізик Фред Гойл, заговорив про БВ у 1950 році, коли читав лекції по BBC. Словосполучення "big boom" було вимовлено для красного слівця, для радіослухачів. Дослівно йшлося про те, що Всесвіт почав своє життя з величезного вибуху, і ми живемо завдяки цьому вибуху.
Але теоретизування з приводу біг-буму методологічно призводить до серйозних труднощів.
Гойл, який навчався в Кембриджському університеті під керівництвом нобелівського лауреата Пола Дірака, який передбачив існування антиматерії, швидко завоював популярність, коли описав білі карлики, червоні гіганти, наднові та радіоджерела, пізніше названі квазарами.
Гойл на початку 60-х заснував престижний Інститут Астрономії, але його вперта відмова прийняти теорію Великого Вибуху зробила його персоною нон ґрата в галузі, яку він фактично створив.
За Гойлом, вуглець усередині зірок має існувати в особливому стійкому стані - 12 7,65 МеВ. Без нього нуклеосинтез не здатний вийти за рамки простої стадії. Проте ніхто ніколи не спостерігав вуглець у цьому стані.
Якщо стану в 7,65 МеВ не існує, тоді виходить, що всесвіт не містить вуглецю. Відповідно, немає вуглецю - немає і людей. Але люди є, тому "існує і 7,65 МЕВ".
У 80-х розгорнулася ціла кафедральна боротьба за істинність теорій утворення галактик. Однак жодна з них не визнана академічною. Усі міркування залишаються на рівні гіпотез і математичних моделей.
Простір і час, що вже існують
Замість одного великого вибуху Гойл говорить про безліч малих вибухів, що сталися у вже існуючому просторі та часі. Ці малі вибухи відповідають за світлові елементи і червоні зсуви галактик. Що стосується космічного мікрохвильового фону, то це випромінювання, що випускається металевим, міжзоряним пилом.
Гойл визнавав, що його квазістаціонарна модель далека від досконалості. Але він наполягав на тому, що останні версії теорії Великого Вибуху, в інфляційному оформленні, з темною матерією та іншою екзотикою, ще більш недосконалі і нагадують середньовічне богослов'я.
Чи зуміє космологія пройти парадигмальний зсув?
Найімовірніше, від ідеї Великого Вибуху космологія не відмовиться. Теорія спирається на три слони: червоний зсув галактик, мікрохвильовий фон і велику кількість світлових елементів, які нібито синтезовані під час народження нашого Всесвіту.
Великий вибух зручний з тієї ж причини, що й дарвінізм: забезпечує згуртованість, створює єдину розповідь. Це не категорія фізики, але ВВ у такій логіці "пояснює все". Походження життя залишається глибоко таємницею, як і поява Всесвіту. Фізика не в змозі описати, чому видимий світ набуває саме такої форми, і ця форма дозволила нам існувати.
Темна енергія
Наприкінці 1990-х років астрофізики виявили, що Всесвіт розширюється швидше, ніж показували моделі. Тому що темна енергія! Така штука, якою замінили горезвісний ефір. Ідея фактично реанімувала теорію Великого Вибуху, дозволивши вченим буквально продукувати нові версії першої миті.
"Я поняття не маю, що таке темна енергія. Темна енергія здається досить сильною, щоб підштовхнути весь Всесвіт, але її джерело невідоме, її місце розташування невідоме, і її фізика вельми спекулятивна", - каже лауреат Нобелівської премії з фізики Адам Рісс.
"Відкритий лист науковому співтовариству"
Документ, опублікований у травні 2004 року в New Scientist, підписали 35 астрофізиків і фізиків, таких як Герман Бонді і Джаянт Нарлікар. По суті, вони заявили, що теорія Великого Вибуху не була доведена і що її передбачення спростовані астрономічними спостереженнями.
"Великий вибух сьогодні спирається на дедалі більшу кількість гіпотетичних сутностей, - наголошується у Відкритому листі, - найяскравішими прикладами є речі, які ми ніколи не спостерігали, - інфляція, темна матерія і темна енергія. Без них спостерігається фатальне протиріччя між спостереженнями астрономів і передбаченнями теорії. У жодній іншій галузі фізики постійне звернення до нових гіпотетичних об'єктів не розглядатиметься як спосіб подолання розриву між теорією і спостереженням. Це, принаймні, порушить серйозні питання про достовірність теорії, що лежить в основі".
"Але теорія Великого Вибуху не може вижити без цих вигадок. Без гіпотетичного інфляційного поля Великий Вибух не призводить до гладкого, ізотропного космічного фонового випромінювання, яке ми спостерігаємо".
"Без будь-якої темної матерії, незважаючи на 20 років експериментів, теорія Великого Вибуху робить суперечливі прогнози щодо щільності матерії у Всесвіті. Інфляція вимагає щільності у 20 разів більшої, ніж передбачається нуклеосинтезом, процесом, що пояснює походження світлових елементів. Без темної енергії Всесвіту всього 8 мільярдів років, тобто він на мільярди років молодший, ніж багато зірок у нашій галактиці".
"Понад те, теорія Великого Вибуху може похвалитися відсутністю кількісних прогнозів, які згодом були б підтверджені спостереженнями. Успіхи, на які претендують прихильники теорії, полягають у її здатності ретроспективно відповідати спостереженням з постійно зростаючим набором регульованих параметрів, так само, як стара земна космологія Птолемея потребувала шару за шаром епіциклів".
"Тим не менш, Великий Вибух не є єдиною основою для розуміння історії Всесвіту", - йдеться у відкритому листі. - "Модель стаціонарного стану передбачає еволюціонуючий всесвіт без початку і кінця. Цей та інші альтернативні підходи можуть також пояснити основні явища космосу, включно з великою кількістю світлових елементів, генерацією великомасштабних структур, космічним фоновим випромінюванням, а також червоним зміщенням далеких галактик. Вони навіть передбачали нові явища, які згодом спостерігалися, чого не вдалося зробити за допомогою Великого Вибуху".
Томас Голд, один із тих, хто підписався, погоджувався з Гойлом, що матерія виникала весь час. Всесвіт "розширюється" в міру того, як нова матерія конденсується в нові галактики.
Інші альтернативи
Дві ключові роботи було опубліковано ще 1948 року, де обговорювалася теорія "стійкого стану". Перша належала Голду і Бонді, інша - Гойлу. У своїй основоположній роботі Голд і Бонді стверджували, що, хоча Всесвіт і розширюється, він, тим не менш, не змінюється з плином часу; у нього немає ні початку, ні кінця.
Восени 2020 року дослідник плазми Ерік Лернер рецензував для австралійського наукового журналу 18 великих, незалежних один від одного наборів даних спостережень. Виявилося, 17 із них містили суперечливі дані, але узгоджувалися з ідеєю Великого Вибуху. Цього виявилося достатньо, щоб визнати їх "науковими".
Лернер починає свою книгу "Великого вибуху ніколи не було" з базових "помилок", які нібито доводять Великий Вибух.
Йдеться про суперкластери галактик, які надто довго формуються з "абсолютно однорідного" Великого Вибуху; виникає потреба в темній матерії, але відсутні спостереження; Спектр FIRAS CMB "надто досконалий" для фізично "чорного" тіла, яке має поглинати все електромагнітне випромінювання, незалежно від його частоти.
"Всесвіт містить об'єкти, які в 10 разів старші, ніж сам Великий Вибух. Передбачення про розподіл світлових елементів у Всесвіті абсолютно невірні - на порядок".
"Потрібно - за одним винятком - гравітація, електромагнетизм, ядерні сили і ядерні реакції: речі, які ми вивчали тут, на Землі", - стверджує фізик Тенненбаум. - Можна позбутися так званої космічної інфляції, можна позбутися темної енергії, можна позбутися всесвіту, що розширюється. Ви можете позбутися темної матерії і просто викинути їх на смітник історії. Єдиним винятком є те, на що вказав Едвін Габбл сто років тому, - червоний зсув спостережуваного спектра світла від астрономічних об'єктів до довших хвиль, що зазвичай пояснюється ефектом Доплера". Тобто ми припускаємо, що ці об'єкти відходять від нас. Червоний зсув здається більшим, чим більше спостережувані об'єкти віддалені від нас, від точки, де проводиться вимірювання.
Але в науці просто дати пояснення чомусь недостатньо. Достовірність пояснення має бути перевірена, а теорія має сформулювати прогнози. Як? Шляхом порівняння даних наступних спостережень.
Але порівнювати ніхто не стане. Інакше виженуть із наукової спільноти. Нехай навіть теорія не сходиться з фактами, а гіпотези сприймаються як істина останньої інстанції.
До речі, "Відкритий лист" за останні 15 років підписало ще 200 не останніх в астрофізиці вчених.
The Daily Galaxy, Max Goldberg, via The Open Letter, UCLA/”Errors in the “The Big Bang Never Happened”, Scientific American and Asia Times
