Жодний космолог ніколи не стверджував, що теорія Великого вибуху - абсолютно правильна або неправильна концепція. У Великий вибух або вірять, або категорично не сприймають. І переводять в сюжетну лінію науково-популярної літератури.
В цьому і вся справа. Якщо ми говоримо про науковий консенсус, то він полягає в тому, що біг-бум дорівнюється космологічній інфляції. Точніше, тому, що передувало розширенню Всесвіту. Але широкій публіці нав'язується думка про “точку” сингулярності, хоча що то за “точка” і що таке сингулярність, пояснюється виключно математичними формулами. Не фізичними теоріями.
Звідси виникає неприємна ситуація в космології: вибірково використовуються (не)підтверджені докази та сумнівні інтерпретації, штучно ігноруються альтернативні інтерпретації.
Скажу так: наука - це не демократія, це авторитарна система, де неможливо голосувати за те, що подобається чи не подобається. Ми не обираємо природу. Втім, як і природа не обирає нас. Але ми вимушені зводити об'єктивні, незалежні від людей, закони, які встановлюються колективним розумом всіляких академій. Саме люди визнають, де істина, а де помилка. Ось в чому проблема.
Теорії Великого вибуху не існує?
Що стосується теорії Великого вибуху, то вона ніколи не була стаціонарною. Вона еволюціонувала до рівня "загальноприйнятої мудрості", "загальноприйнятих думок", "єдиного раціонального пояснення" і "по суті встановленого факту".
Будь-кого, хто кидає виклик теорії великого вибуху, називають шарлатаном або відкидають як божевільного. Щороку з'являється 3-3 доповідей, які намагаються запропонувати альтернативний погляд, але їх швидко перекрикують і засуджують. Доповіді багатьох вчених не приймаються для публікації в наукових журналах. І не тому, що вони погані або бездарні. А тому, що в космології повністю відсутня наукова дискусія. І панує диктатура “загальновідомих фактів”.
Саме в цьому проявляється авторитаризм: істина одна, але вона має народжуватися в дискусії, а не встановлюватися купкою людей, які вважають себе сучасною інквізицією.
Ще раз: це не означає хибність Великого Вибуху. Це означає відсутність стратегічного бачення - астрономія, як і космологія, не обмежується ілюзіями розширення.
А тепер пройдемось кількома розвилками. По-перше, Едвін Габбл бачив всесвіт, що розширюється. Тому ми припускаємо, що в минулому він мав бути меншим. А якщо Габбл помилявся?
По-друге, ми можемо зазирнути в космос (назад у часі) приблизно на 13,7 мільярда світлових років. Тобто на “тоді”, коли стався Великий вибух. Ми провели багато математичних розрахунків і шукали відповідність у наших спостереженнях - таких як ВАК, суміш елементів (нуклеогенез), співвідношення гелію до водню. Ми навіть знайшли первісну поляризацію в B-моді. Все це нібито підтверджує докази теорії біг-буму.
Але ми також знайшли феномени, які не вписуються теорією ВВ. Наприклад, існує дисбаланс матерії та антиматерії; літію набагато менше, ніж “має бути”. Проблема горизонту, проблема пласкості та проблема монополя взагалі не піддають операціоналізації.
А ще є питання часу ВВ. Якщо ми бачимо, що всесвіт розширюється, і теоретично припускаємо, що в минулому він мав бути меншим, чи не потрібно знати, наскільки він великий зараз, щоб спрогнозувати, скільки часу знадобилося, щоб він розширився до теперішнього розміру?
Навіть на швидкості С ми не можемо бачити далі 13,7 світлових років, але з різних причин діаметр Всесвіту, який нам доступний, становить близько 93 мільярдів світлових років. Крім того, діаметр всього Всесвіту за межами технологічної доступності може становити 3 х 10 (у 23 ступені) разів більшим, ніж 93 млрд світлових років.
Але різниця (між цим великим числом і 13,7) пояснюється не навіть гіпотетичним big boom'ом, а розширенням самого простору внаслідок якогось невідомого процесу. Темна енергія необхідна не тому, що вона існує, а тому, що виправдовує (доводить?) Великий Вибух.
Друга цікавинка пов'язана з космологічною сталою. Похибка між спостереженнями й розрахованою (передбачуваною) енергією вакууму в космосі становить 1 х 10 в 120-му ступені. Це найбільша похибка між теорією і спостереженнями в будь-якій науці. Іншими словами - вакуумна катастрофа. Або методологічна.
Прихильники теорії ВВ мають багато пояснень цих розбіжностей. Розмір Всесвіту задовольняється додаванням "фази розширення" з невизначеною кількістю і процесом, який дає нам те, що ми маємо сьогодні. Далі вони пропонують темну енергію і темну матерію, щоб компенсувати величезну розбіжність між спостереженнями й теорією. А саме: 96% (!) всього Всесвіту є або невиявленими, або непоясненими, або невідомими об'єктами.
Вони також стверджують, що всі закони фізики порушуються в момент ВВ, тому ми не здатні пояснити деякі речі, які суперечать природі, - під час ВВ сучасні закони не діяли. Відповідно, питання ентропії та першого закону термодинаміки виносяться за дужки.
Більшість людей не знають, але існує щонайменше 32 різні версії теорії Великого Вибуху. Скористайтеся пошуковою системою і знайдіть всі "моделі космології". Не альтернативні теорії, а саме різні математичні розрахунки, механізми та конструктивістські уявлення Великого вибуху. Кожна з них має свої недоліки, не пояснює й половини спостережень чи розрахунків. Але базується на широких інтерпретаціях автохтонних моделей.
Іншими словами, теорії великого вибуху, в її нинішній методологічній цілісності, не існує. Як і прямих доказів її реалістичності: інтерпретація - це не доказ. Це домовленість про зручний для всіх погляд. Зручний в контексті отримання наукових грантів.
Про що говорять космологи
15 років тому вийшла "Космологія" Стівена Вайнберга. На момент її публікації (2008 рік) було вже відомо про спектр кутової потужності космічного мікрохвильового фону - підтверджено за допомогою супутника WMAP.
Але в книзі жодним словом не згадується теорія великого вибуху. Остання існує виключно в попкультурі.
Ба більше, в серйозній літературі ви не прочитаєте, як "все почалося". Науковці по це не пишуть, тому що “відповідної” фізики не існує. Або вважається, що тоді фізика “не працювала”.
Космологія Вайнберга обмежується десятком питань:
- Розширення Всесвіту
- Космічний фон мікрохвильового випромінювання
- Ранній всесвіт
- Інфляція
- Загальна теорія малих коливань
- Еволюція космологічних флуктуацій
- Анізотропії в мікрохвильовому небі
- Зростання структури
- Гравітаційні лінзи
- Інфляція як джерело космологічних флуктуацій.
Все. Щоправда, можна виділити декілька підтем:
- Геометрія простору-часу
- Космологічне червоне зміщення
- Відстані при малих червоних зміщеннях: Постійна Габбла
- Світлові відстані та відстані по кутовому діаметру
- Динаміка розширення
- Відстані при великих червоних зміщеннях: Прискорене розширення
- Космічна експансія чи втомлене світло?
- Віки
- Маси
- Міжгалактичне поглинання
- Проблема горизонту
А також:
- Теплова історія
- Космологічний нуклеосинтез
- Баріонсинтез і лептонсинтез
- Холодна темна матерія.
На додаток до загальної теорії відносності, квантова теорія поля та Стандартна модель фізики елементарних частинок використовуються для дослідження раннього Всесвіту та способу формування будівельних блоків звичайної матерії.
Чому так?
Дуже просто. Фізична космологія - це спостереження за космосом у наш час, а потім вже використання отриманих знань для екстраполяції в минуле в спробі зрозуміти історію Всесвіту. Тобто космологія - це моделювання моделей в арифметичній прогресії. З методологічної точки зору.
Наприклад, при широкому наборі припущень теорія загальної відносності пророкує існування "початкової сингулярності", так званого "початку часу". Передбачення, яке ми не обов'язково сприймаємо буквально: ми ж виходимо з фізики сьогодення, а тоді фізика в її нинішньому космологічному прояві, не функціонувала. Хоча ми продовжуємо будувати й теорії, і прогнози.\
Таким чином, парадигма розширюваного всесвіту - це результат застосування теорії відносності та теорії квантового поля у формі Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Тобто реінтерпретація більш-менш підтверджених концепцій.
Щоправда, існують детальні характеристики мікрохвильового фону, дані про розподіл кількості галактик, хімічний склад і морфологія ранніх галактик, статистичні особливості великомасштабних структур у Всесвіті, стародавні ізотопи, які розповідають історію нашого фізичного Всесвіту.
Але не про його виникнення.
За словами канадського фізика Віктора Тота, “теорія Великого вибуху" перетворилася на телевізійне шоу, щось на зразок “Санта-Барбари” з неявною кінцівкою.
Великий вибух, якщо й мав шанс на узагальнення, - не зміг перерости в теорію. Він залишився цікавим фразеологізмом, який від самого початку був інтелектуальним стьобом від американського астронома Фреда Хойла. Потім стьоб набув контури міфологічної пафосності та пішов до народних мас.
Якщо й говорити про “космологічну” теорію, то тільки (поки що) в контексті теорії відносності Ейнштейна. Й то без врахування космологічної сталої vs темної матерії.
Якщо так, то згідно ЗВТ, космос розширюється або стискається. Звідси виникають “альтернативні” теорії - від глобального заморожування до циклічності в дусі Роджера Пенроуза.
Ми не доробили ЗВТ. Геометрія простору-часу - відкрита книга, яку ще належить прочитати. Без врахування матерії. Але з можливим урахуванням тензора напруження-енергії-імпульсу. Поки не визначена фізична категорія “маси”, природа самої матерії залишатиметься невизначеною.
