# PBS Space Time: «Мы пока не знаем, как возникла Вселенная»

Источник: https://www.youtube.com/watch?v=JDmKLXVFJzk
Канал: PBS Space Time
Опубликовано: 02.03.2016

---

Теория Большого взрыва остается фундаментальным объяснением того, как Вселенная эволюционировала из горячего и плотного состояния, однако ее границы изучены не до конца. В видео на канале PBS Space Time ведущие разбирают, какие аспекты этой теории подтверждены экспериментально, а где ученые сталкиваются с непреодолимыми пробелами в знаниях.

## 🌌 Путь назад: от атомов к сингулярности
[[JUMP:0:43]]

Современная космология опирается на убедительные доказательства того, что Вселенная в прошлом была значительно меньше, горячее и плотнее. Используя общую теорию относительности Эйнштейна и экстраполируя ее назад во времени, ученые могут с высокой точностью описать состояние космоса вплоть до момента, отстоящего от начала времен на $10^{-32}$ секунды. В тот момент весь наблюдаемый объем Вселенной был сопоставим по размеру с песчинкой.

Однако при попытке «перемотать» время еще дальше возникают серьезные теоретические трудности:

* **Электрослабая эпоха:** При температурах выше $10^{15}$ Кельвинов слабое ядерное и электромагнитное взаимодействия объединяются в одну электрослабую силу. Это состояние успешно воспроизводится в условиях Большого адронного коллайдера, что подтверждает наши текущие модели.
* **Великое объединение:** Ожидается, что при температурах около $10^{29}$ Кельвинов (в возрасте $10^{-38}$ секунды) электрослабая сила объединяется с сильным ядерным взаимодействием. Существуют так называемые «теории великого объединения», но они остаются гипотетическими, так как требуют энергий, в триллионы раз превышающих возможности любого ускорителя на Земле.
* **Планковская эпоха:** При приближении к отметке $10^{-42}$ секунды мы достигаем планковской длины — пространства размером в $10^{-20}$ от ширины протона. Здесь общая теория относительности вступает в конфликт с квантовой механикой, и без теории квантовой гравитации дальнейшие расчеты теряют предсказательную силу.

## 🧩 Проблема горизонта и инфляционная модель
[[JUMP:5:10]]

Одним из важнейших свидетельств ранней истории Вселенной является реликтовое излучение (CMB), которое высвободилось через 400 000 лет после начала. Оно представляет собой почти идеально однородный «микроволновый гул» по всему небу с вариациями температуры не более одной части на 100 000.

С точки зрения стандартной теории Большого взрыва, такая однородность выглядит парадоксально:

1.  **Проблема горизонта:** Согласно расчетам, при стандартном расширении у различных участков Вселенной просто не было достаточно времени, чтобы обменяться энергией и достичь теплового равновесия — даже свет не успел бы преодолеть расстояние между ними.
2.  **Решение — инфляция:** Гипотеза космической инфляции предполагает, что в самом начале Вселенная была достаточно мала для теплового обмена, после чего испытала фазу экспоненциального расширения, увеличившись в размерах минимум в $10^{26}$ раз.

Большинство космологов принимают концепцию инфляции, так как она элегантно решает проблему горизонта и ряд других вопросов. В этом контексте теория Большого взрыва является не столько теорией «происхождения» Вселенной, сколько описанием процесса ее масштабного расширения из субатомного состояния до космических размеров.

## 🧪 Вопросы от зрителей
[[JUMP:9:48]]

В рубрике ответов на вопросы ведущие PBS Space Time развеяли несколько популярных заблуждений:

* **Растягивается ли материя?** Зритель Electro mechat 3 поинтересовался, почему расширение Вселенной не растягивает атомы. Ответ заключается в том, что силы, связывающие материю, значительно мощнее эффектов расширения пространства. Расширение (согласно метрике Фридмана — Леметра — Робертсона — Уокера) применимо к крупнейшим масштабам, где галактики выглядят как пена, а не к локальным гравитационно связанным системам.
* **Весь ли мир — песчинка?** На вопрос о том, можно ли «упаковать» всю материю мира в песчинку, ведущие уточнили: это верно только для *наблюдаемой* части Вселенной. Если Вселенная бесконечна, она останется бесконечной при любом уровне сжатия.
* **Взрыв «ничего»:** В ответ на критику о том, что Большой взрыв якобы описывает «взрыв из ничего», подчеркивается: это утверждение — миф, используемый лишь для дискредитации теории. Научная модель описывает события, последовавшие после крайне горячего и плотного состояния, а не само возникновение материи из пустоты.