For 13,8 milliarder år siden var universet en singularitet - rom uendelig komprimert av høyt trykk. På mindre enn en brøkdel av en milliardedels sekund utvidet imidlertid denne lille prikken til en utrolig størrelse. Den klassiske historien til vårt univers har en begynnelse, en midten og en slutt. I følge den generelle relativitetsteorien (GR) av Albert Einstein, bør utvidelsen av universet bremse opp over tid. Imidlertid maler virkeligheten et helt annet bilde: universet fortsetter å utvide seg raskere og raskere. Forskere mener at årsaken til dette avviket er mystisk mørk energi, men det er mulig at vår forståelse av universet og dets utvikling må revideres.
Det er mange antagelser om hvordan universet vårt oppsto og hvorfor det eksisterer.
Hvordan startet det hele, og kunne det være ellers?
Universet begynte å utvide seg umiddelbart etter Big Bang. Ekspansjonsraten på det tidlige stadiet av utviklingen - denne prosessen kalles kosmologisk inflasjon - var mye raskere enn etter inflasjonens slutt. Så gradvis utvidet og kjølet universet, men bare med en brøkdel av den første hastigheten. I løpet av de neste 380 000 årene var universet så tett at rommet var et ugjennomsiktig, super varmt plasma av spredte partikler. Da universet avkjølte seg nok til at de første hydrogenatomene ble dannet, ble det gjennomsiktig for lys å passere gjennom. Da brøt stråling ut i alle retninger og universet var på vei til å bli det vi ser det i dag - tomt rom som veksler med klumper av gass og støv, stjerner, galakser, sorte hull og andre former for materie og energi. Endelig,i følge noen modeller vil alle klumpene av materien spre seg så langt fra hverandre at de gradvis vil forsvinne. Universet vil bli en kald, homogen suppe av isolerte fotoner. Men hva om Big Bang ikke var begynnelsen på det hele?
Big Bang-teorien er så allment akseptert at du noen ganger kan glemme at dette bare er en teori som har mangler. Det er av denne grunnen at forskere tilbyr en rekke alternativer for utvikling av hendelser. For eksempel har det blitt antydet at Big Bang kan ha vært mer et "Big Bounce" - et vendepunkt i den pågående syklusen av sammentrekning og utvidelse av universet. En annen antagelse er at Big Bang ble et refleksjonspunkt, når speilbildet av universet vårt utvides utover den "andre siden", der antimaterien erstatter materien, og selve tiden flyter i motsatt retning. I følge den tredje antakelsen er Big Bang et overgangspunkt i universet som alltid har eksistert og vil fortsette å utvide seg på ubestemt tid. Alle disse teoriene er utenfor mainstream kosmologi,men de fant alle støtte blant respekterte forskere. Det økende antallet nye, konkurrerende teorier antyder at det kan være på tide å revurdere selve faktumet at Big Bang markerer begynnelsen på rom og tid.
Universet vi for tiden ser er sammensatt av klynger av gass og støv, stjerner, sorte hull og galakser.
Salgsfremmende video:
Hva om Big Bang ikke virkelig skjedde?
I akademiske kretser har ideen gjentatte ganger blitt uttrykt at Big Bang … ikke eksisterte. Så Eric Lerner, forfatteren av boken med samme navn, som han skrev tilbake i 1992, presenterte resultatene av studien, i henhold til at det ifølge Invers-utgaven er et avvik mellom Big Bang-teorien og de observerte faktaopplysningene. "For utvikling av kosmologi er det nødvendig å forlate hovedhypotesen om Big Bang," - sa i en uttalelse Lerner. "Den virkelige krisen i kosmologien er at det aldri var noen Big Bang."
Vi snakker om inkonsekvensen av bevis for tilstedeværelsen av litium i verdensrommet, som astronomer ifølge Lerner lenge har vært kjent. Forskere tror i dag at de nøyaktige mengdene helium, deuterium og litium ble produsert av fusjonsreaksjoner i en tett, veldig varm sky av kjemiske elementer som dukket opp etter Big Bang. Imidlertid sier Lerner, som har brukt flere tiår på å observere slike reaksjoner i detalj, at hans og andre forskeres funn ikke faller sammen med mangeårige teorier basert på observasjoner av eldre stjerner. Han fant at mindre enn halvparten av helium og mindre enn en tidel av litium blir observert i gamle stjerner enn forutsagt av Big Bang nukleosyntese-teori, ifølge hvilken en fjerdedel av hele universets masse er helium. Lerner er overbevist om at verken litium eller helium ble skapt før de første stjernene dukket opp i galaksen vår.
Kan universet vårt ha oppstått fra ingenting?
Imidlertid er ikke alle forskere enige i Lerners teori. I følge Vae Perumyan, professor i astronomi ved University of South California, siterer Lerner sjelden fagfellevurderte artikler, og mange av hans argumenter kommer til kort. For eksempel mener Perumian at kosmisk bakgrunnsstråling fra mikrobølgeovn (eller relikksstråling), som indikerer stråling som stammer fra Big Bang, er en pilar i den kosmologiske teorien, som Lerner ikke kan bestride. Hvis det var så alvorlige feil i Big Bang-teorien, ville Lerner dessuten ikke vært den eneste kritikeren av denne teorien.
Men Lerner er ikke alene. Nobelprisvinners kosmolog James Peebles mener det er nødvendig å slutte å kalle de tidligste øyeblikkene i universet vårt "Big Bang". I følge Agence France-Presse mener Peebles at det ikke er noen god måte å sjekke om en hendelse som Big Bang virkelig fant sted - kosmologer har bevis på rask utvidelse utover, men ingenting er mer diskret enn et entall punkt som eksploderte for å skape alt i Universet. Peebles har ikke noe alternativ til Big Bang-teorien, men han er overbevist om at uten tilstrekkelige data, skal forskere ikke anta at denne praktiske hypotesen er riktig. Samtidig innrømmer forskeren at i mangel av en bedre måte å beskrive begynnelsen av universet, fungerer Big Bang bra. I sine beregninger holder Peebles seg også til den allment aksepterte teorien, selv om han virkelig ikke liker den.
Det store sprett: Kan universet utvide seg uendelig?
Den vanligste Big Bounce-hypotesen i akademia er forankret i misnøye med ideen om kosmologisk inflasjon. Kosmisk mikrobølgeovn bakgrunnsstråling har vært en grunnleggende faktor i alle modeller av universet siden det ble oppdaget første gang i 1965. Videre er CMB den viktigste kilden til informasjon om hvordan det tidlige universet så ut og samtidig et mysterium for fysikere. Faktum er at relikvienes stråling ser den samme ut, selv i regioner som, det ser ut til, aldri kunne interagere med hverandre i hele Universets historie.
Arrene som Big Bang etterlot seg i den svake relikvestrålingen som gjennomsyrer hele kosmos gir ledetråder om hvordan det tidlige universet så ut.
I følge Big Bounce-hypotesen vil universet utvide seg til det synker til et uendelig punkt - en syklus som varer evig. I 2007 la Martin Bojald, en fysiker ved University of Pennsylvania, basert på Einsteins modell, frem teorien om Loop kvantegravitasjon - et felt i kvantefysikk som beskriver de ekstremt høye energiene som dominerte det tidlige universet. Forskerne konkluderte således med at universet ikke oppsto fra ingenting. og vil ikke utvide på ubestemt tid. Imidlertid viser Bozhawalds forskning at det hypotetiske forrige universet ikke var nøyaktig det samme som vårt. Totalt sett stemmer Big Rebound-hypotesen overens med Big Bang-bildet av et hett, tett univers som begynte for 13,8 milliarder år siden og begynte å utvide og kjøle seg. Men i stedet forfor å bli begynnelsen på rom og tid, var det store smellet øyeblikket for overgangen til universet fra en tidligere eksistensfase, der rommet falt sammen.
Kritikere mener imidlertid at det er lite bevis som støtter denne teorien. For eksempel skrev Peter Voight, en matematiker ved Columbia University, på sin blogg Not Even Wrong: "For å bli betraktet som en legitim teori, må slike påstander støttes av bevis."
Søker svar: Alle stier fører til mørk energi
Ut fra det faktum at den allment aksepterte teorien om universets utseende og evolusjon er Big Bang-teorien, prøver forskere å finne et svar på spørsmålet om hvorfor universet utvider seg med akselerasjon.
Mørk materie og mørk energi er sannsynligvis nøklene til å forstå vårt univers.
Da forskerne analyserte bevegelsen til stjerner og galakser, konkluderte de med at det var usynlige partikler, som de kalte mørk materie. Og den konstante akselerasjonen av utvidelsen av universet (Hubble-konstanten) antydet at det var forårsaket av et visst fenomen, som forskerne kalte mørk energi. Mørk energi og mørk materie er de viktigste vitenskapelige mysteriene i vår tid, så forskere fra den internasjonale gruppen for studiet av mørk energi (DES) leter etter svar. DES startet i 2004 og har i dag 400 forskere fra 26 forskjellige vitenskapelige institusjoner i syv land som deltar i prosjektet. Forskere søker etter mørk energi ved å bruke det mest følsomme astronomiske digitale kameraet med en oppløsning på 570 megapiksler. Kameraet er montert på Viktor Blanco-teleskopet ved Cerro Toledo-observatoriet i de chilenske Andesfjellene. Det er en slags skalpell utstyrt med fem linser.
Forskere mener at svar på grunnleggende spørsmål om hvordan universet ble til og hva mørk materie og mørk energi er, bør presenteres for allmennheten i løpet av fem år. DES tar sikte på å analysere 100 000 galakser som er opptil 8 milliarder lysår unna. Siden mørk energi ikke kan sees, måler forskere Hubble-konstanten for å bestemme nøyaktig om mørk energi eksisterer og hva den er laget av. På en eller annen måte må vi bare vente på resultatene fra arbeidet til et internasjonalt team av forskere og gjøre antagelser om hva universet vårt er.
Lyubov Sokovikova
