13.8 bilion tahun yang lalu, alam semesta adalah satu keunikan - ruang yang dimampatkan oleh tekanan tinggi. Namun, dalam masa kurang dari satu pecahan seperseratus saat, titik kecil ini berkembang menjadi ukuran yang luar biasa. Sejarah klasik alam semesta kita mempunyai permulaan, pertengahan dan akhir. Oleh itu, menurut teori relativiti umum (GR) oleh Albert Einstein, pengembangan Alam Semesta harus perlahan dari masa ke masa. Namun, kenyataan melukiskan gambaran yang sama sekali berbeza: alam semesta terus berkembang dengan lebih pantas dan pantas. Para saintis percaya alasan perbezaan ini adalah tenaga gelap yang misterius, tetapi ada kemungkinan bahawa pemahaman kita tentang alam semesta dan evolusinya perlu dikaji semula.
Terdapat banyak andaian mengenai bagaimana alam semesta kita berasal dan mengapa ia wujud.
Bagaimana semuanya bermula dan mungkin sebaliknya?
Alam semesta mula berkembang sejurus selepas Big Bang. Kadar pengembangan pada peringkat awal evolusinya - proses ini disebut inflasi kosmologi - jauh lebih cepat daripada setelah berakhirnya inflasi. Jadi, secara beransur-ansur Alam Semesta berkembang dan disejukkan, tetapi hanya dengan pecahan kepantasan awal. Untuk 380,000 tahun akan datang, alam semesta begitu padat sehingga ruang adalah plasma zarah yang tersebar dan legap. Apabila alam semesta cukup sejuk untuk atom hidrogen pertama terbentuk, ia menjadi telus agar cahaya dapat melewatinya. Kemudian radiasi meletus ke semua arah dan alam semesta sedang dalam perjalanan untuk menjadi seperti yang kita lihat hari ini - ruang kosong yang bergantian dengan gumpalan gas dan debu, bintang, galaksi, lubang hitam dan bentuk bahan dan tenaga lain. Akhirnya,menurut beberapa model, semua gumpalan jirim akan tersebar sehingga mereka akan hilang secara beransur-ansur. Alam semesta akan menjadi sup foton terisolasi yang sejuk dan homogen. Tetapi bagaimana jika Big Bang bukan permulaan dari semuanya?
Teori Big Bang diterima secara meluas sehingga kadang-kadang anda boleh lupa bahawa ini hanyalah teori yang mempunyai kekurangan. Atas sebab inilah para saintis menawarkan pelbagai pilihan untuk pengembangan acara. Sebagai contoh, telah dinyatakan bahawa Big Bang mungkin lebih merupakan "Big Bounce" - titik perubahan dalam kitaran penguncupan dan pengembangan alam semesta yang sedang berlangsung. Anggapan lain adalah bahawa Big Bang menjadi titik refleksi, ketika gambar cermin Alam Semesta kita berkembang melampaui "sisi lain", di mana antimateri menggantikan materi, dan waktu itu sendiri mengalir ke arah yang berlawanan. Menurut anggapan ketiga, Big Bang adalah titik peralihan di alam semesta yang selalu ada dan akan terus berkembang tanpa had. Semua teori ini berada di luar kosmologi arus perdana,tetapi mereka semua mendapat sokongan di kalangan saintis yang dihormati. Semakin banyak teori baru yang bersaing menunjukkan bahawa mungkin sudah waktunya untuk memikirkan semula hakikat bahawa Big Bang menandakan permulaan ruang dan waktu.
Alam semesta yang kita lihat sekarang terdiri daripada kelompok gas dan debu, bintang, lubang hitam, dan galaksi.
Video promosi:
Bagaimana jika Big Bang tidak benar-benar berlaku?
Dalam kalangan akademik, idea telah berulang kali dinyatakan bahawa Big Bang … tidak wujud. Oleh itu, Eric Lerner, pengarang buku dengan nama yang sama, yang ditulisnya pada tahun 1992, memaparkan hasil kajian tersebut, yang menurutnya, menurut Invers, terdapat perbezaan antara teori Big Bang dan data fakta yang diperhatikan. "Untuk pengembangan kosmologi, adalah perlu untuk meninggalkan hipotesis utama Big Bang," - kata dalam pernyataan Lerner. "Krisis sebenarnya dalam kosmologi adalah bahawa tidak pernah terjadi Big Bang."
Kami bercakap mengenai ketidakkonsistenan bukti kehadiran litium di angkasa, yang telah diketahui oleh para astronom, menurut Lerner. Para saintis hari ini percaya bahawa jumlah helium, deuterium dan litium yang tepat dihasilkan oleh tindak balas pelakuran dalam awan unsur kimia yang padat dan sangat panas yang muncul selepas Big Bang. Walau bagaimanapun, Lerner, yang telah menghabiskan beberapa dekad untuk memerhatikan reaksi sedemikian secara terperinci, mengatakan bahawa penemuan saintisnya dan saintis lain tidak bertepatan dengan teori lama berdasarkan pemerhatian bintang yang lebih tua. Dia mendapati bahawa kurang dari separuh helium dan kurang dari sepersepuluh litium diperhatikan pada bintang lama daripada yang diramalkan oleh teori nukleosintesis Big Bang, yang mana seperempat dari keseluruhan jisim alam semesta adalah helium. Lerner yakin bahawa tidak ada litium atau helium yang diciptakan sebelum bintang-bintang pertama muncul di galaksi kita.
Mungkinkah Alam Semesta kita timbul dari apa-apa?
Namun, tidak semua saintis bersetuju dengan teori Lerner. Menurut Vae Perumyan, profesor astronomi di University of Southern California, Lerner jarang memetik artikel yang dikaji oleh rakan sebaya, dan banyak hujahnya tidak menyimpan air. Oleh itu, Perumian percaya bahawa radiasi latar kosmik gelombang mikro (atau sinaran peninggalan), yang menunjukkan radiasi yang berasal dari Big Bang, adalah tonggak teori kosmologi, yang tidak dapat dipertikaikan oleh Lerner. Lebih-lebih lagi, jika terdapat kelemahan serius dalam teori Big Bang, Lerner tidak akan menjadi satu-satunya pengkritik teori ini.
Tetapi Lerner tidak bersendirian. Ahli kosmologi pemenang Nobel James Peebles percaya bahawa adalah mustahak untuk berhenti memanggil saat-saat terawal di alam semesta kita sebagai "Big Bang". Menurut Agence France-Presse, Peebles percaya bahawa tidak ada cara yang baik untuk memeriksa sama ada peristiwa seperti Big Bang benar-benar berlaku - ahli kosmologi mempunyai bukti pengembangan luar yang pesat, tetapi tidak ada yang lebih diskrit daripada titik tunggal yang meletup untuk membuat semuanya Alam semesta. Peebles tidak mempunyai alternatif untuk teori Big Bang, tetapi dia yakin bahawa tanpa data yang mencukupi, para saintis tidak boleh menganggap bahawa hipotesis mudah ini betul. Pada masa yang sama, saintis mengakui bahawa sekiranya tidak ada kaedah yang lebih baik untuk menggambarkan permulaan alam semesta, Big Bang berfungsi dengan baik. Dalam pengiraannya, Peebles juga mematuhi teori yang diterima umum, walaupun dia benar-benar tidak menyukainya.
Lantunan Besar: Mampukah Alam Semesta Meluaskan?
Hipotesis Big Bounce yang paling biasa di akademik berakar pada ketidakpuasan dengan idea inflasi kosmologi. Sinaran latar gelombang mikro kosmik telah menjadi faktor asas dalam setiap model alam semesta sejak pertama kali ditemui pada tahun 1965. Lebih-lebih lagi, CMB adalah sumber maklumat utama mengenai bagaimana rupa alam semesta awal dan sekaligus menjadi misteri kepada ahli fizik. Kenyataannya adalah bahawa sinaran peninggalan kelihatan sama walaupun di kawasan yang, sepertinya, tidak pernah dapat berinteraksi satu sama lain dalam seluruh sejarah Alam Semesta.
Bekas luka yang ditinggalkan oleh Big Bang dalam sinaran peninggalan samar yang menyelimuti seluruh kosmos memberikan petunjuk tentang bagaimana rupa alam semesta awal.
Menurut hipotesis Big Bounce, alam semesta akan berkembang sehingga ia merosot ke satu titik tak terhingga - satu kitaran yang berlangsung selama-lamanya. Pada tahun 2007, Martin Bojald, seorang ahli fizik di University of Pennsylvania, berdasarkan model Einstein, mengemukakan teori graviti kuantum Loop - bidang fizik kuantum yang menggambarkan tenaga yang sangat tinggi yang menguasai alam semesta awal. Oleh itu, para penyelidik menyimpulkan bahawa alam semesta tidak timbul dari apa-apa. dan tidak akan berkembang selamanya. Walau bagaimanapun, penyelidikan Bozhawald menunjukkan bahawa alam semesta sebelumnya yang hipotetis tidak sama dengan alam semesta kita. Secara keseluruhan, hipotesis Big Rebound selaras dengan gambaran Big Bang tentang alam semesta yang panas dan padat yang bermula 13.8 bilion tahun yang lalu dan mula berkembang dan sejuk. Tetapi bukannyauntuk menjadi permulaan ruang dan waktu, ledakan besar adalah saat peralihan alam semesta dari fasa keberadaan sebelumnya, di mana ruang berkontrak.
Walau bagaimanapun, pengkritik percaya bahawa terdapat sedikit bukti untuk menyokong teori ini. Sebagai contoh, Peter Voight, seorang ahli matematik di Columbia University, menulis di blognya Bahkan Tidak Salah: "Untuk dianggap sebagai teori yang sah, tuntutan seperti itu mesti disokong oleh bukti."
Mencari Jawapan: Semua Jalan Menuju Tenaga Gelap
Dari fakta bahawa teori penampilan dan evolusi Alam Semesta yang diterima umum adalah teori Big Bang, para saintis berusaha mencari jawapan kepada persoalan mengapa Alam Semesta berkembang dengan pesat.
Bahan gelap dan tenaga gelap mungkin merupakan kunci untuk memahami alam semesta kita.
Semasa para penyelidik menganalisis pergerakan bintang dan galaksi, mereka menyimpulkan bahawa terdapat zarah-zarah yang tidak kelihatan, yang mereka sebut bahan gelap. Dan percepatan berterusan pengembangan Alam Semesta (pemalar Hubble), menunjukkan bahawa ia disebabkan oleh fenomena tertentu, yang disebut oleh penyelidik sebagai tenaga gelap. Tenaga gelap dan bahan gelap adalah misteri ilmiah utama zaman kita, jadi penyelidik dari kumpulan antarabangsa untuk kajian tenaga gelap (DES) mencari jawapan. DES bermula pada tahun 2004 dan kini mempunyai 400 saintis dari 26 institusi saintifik yang berlainan di tujuh negara yang mengambil bahagian dalam projek ini. Para saintis mencari tenaga gelap menggunakan kamera digital astronomi yang paling sensitif dengan resolusi 570 megapiksel. Kamera dipasang di teleskop Viktor Blanco di balai cerap Cerro Toledo di Andes Chile. Ia adalah sejenis pisau bedah yang dilengkapi dengan lima lensa.
Para penyelidik percaya bahawa jawapan kepada persoalan mendasar tentang bagaimana alam semesta terbentuk dan apa yang menjadi bahan gelap dan tenaga gelap harus disampaikan kepada masyarakat umum dalam masa lima tahun. DES bertujuan untuk menganalisis 100,000 galaksi yang berada sejauh 8 bilion tahun cahaya. Oleh kerana tenaga gelap tidak dapat dilihat, para penyelidik mengukur pemalar Hubble untuk menentukan dengan tepat apakah tenaga gelap wujud dan apa yang terbuat dari itu. Dengan satu cara atau yang lain, kita hanya perlu menunggu hasil kerja pasukan saintis antarabangsa dan membuat andaian mengenai alam semesta kita.
Lyubov Sokovikova
