Dari semua konsep dan topik yang dibincangkan, Big Bang adalah konsep yang paling kontroversial. Sudah tentu, ini adalah teori saintifik yang cukup lama, yang ada sejak tahun 1940-an, dan sejak tahun 1960-an ada banyak bukti yang menyokongnya. Ideanya mudah: alam semesta mempunyai permulaan. Ia adalah hari lahirnya. Ada hari yang tidak memiliki "kemarin" ketika jirim, radiasi dan alam semesta yang semakin sejuk dan sejuk yang kita tahu tidak ada sehingga suatu saat. Namun kita berada di sini. Yang menyebabkan timbulnya pertanyaan dari fikiran yang bertanya. Salah satu pembaca kami hanya mempunyai pemikiran seperti itu, dan dia ingin tahu: Adakah teori atau eksperimen yang dapat mengira dan membuktikan lokasi kita di ruang angkasa berbanding dengan titik Big Bang? Saya berpendapat bahawa kerana kemampuan memerhatikan kita sangat terhad dari segi lokasi planet kita,tidak akan mudah untuk menentukan kelengkungan ruang. Mengapa kita berfikir bahawa Big Bang berlaku pada suatu ketika dalam ruang tiga dimensi? Mengapa kita menganggap alam semesta adalah sfera?
Ini adalah soalan yang sangat baik, dan semuanya menunjukkan pemahaman umum tentang alam semesta oleh orang. Tetapi adakah pandangan ini betul?
Kita sering berfikir bahawa Big Bang adalah letupan sebenar. Dan alam semesta benar-benar menyerupai bola api yang besar, bertenaga dan berkembang pada peringkat awalnya.
Itu dipenuhi dengan zarah-zarah dan antipartikel pelbagai jenis, serta radiasi. Semua ini berkembang dan semua zarah, antipartikel dan kuanta radiasi saling menjauh antara satu sama lain. Semua ini disejukkan dan diperlahankan ketika ia mengembang.
Ia benar-benar terdengar seperti letupan. Sebenarnya, jika anda dapat dibawa ke saat-saat pertama, dan entah bagaimana terlindung dari semua tenaga ini, mungkin ada suara yang dapat anda dengar berkat video berikut:
Tetapi ada sebab mengapa saya menggunakan perkataan "pengembangan" dan bukannya "ledakan" ketika menerangkan fenomena ini. Letupan adalah apa yang berlaku pada satu titik di ruang angkasa, dari mana serpihan terbang. Supernova adalah letupan; letupan sinar gamma adalah letupan; letupan bom adalah letupan; bom tangan adalah letupan.
Tetapi Big Bang bukanlah letupan [dalam Bahasa Inggeris Big Bang, Big Bang, secara harfiah bermaksud "Big Bang" - kira-kira. terjemahkan.]. Apabila kita berbicara tentang "Big Bang" yang panas, kita bermaksud saat pertama di mana Alam Semesta dapat digambarkan sebagai keadaan yang mengandungi zarah, antipartikel dan radiasi. Sejak saat itu, Alam Semesta mula berkembang dan menyejuk mengikut undang-undang Relativiti Umum, dan kami mengikuti jalan pemusnahan antimateri, pembentukan inti atom dan atom neutral, dan sebagai hasilnya, bintang, galaksi dan struktur berskala besar dapat dilihat hari ini. Kunci untuk soalan pertama adalah memahami dengan tepat apa yang dilakukan alam semesta pada masa itu: pada saat yang dapat kita gambarkan untuk pertama kalinya, berdasarkan platform Big Bang yang panas ini.
Video promosi:
Sejauh yang kita ketahui, tidak ada titik permulaan tertentu. Tidak ada "sumber" dari mana alam semesta bermula. Semua bukti menunjukkan kesimpulan yang berlawanan, tetapi tidak kurang benarnya: Big Bang berlaku di mana-mana pada masa yang sama. Terdapat banyak bukti untuk ini, dan Alam Semesta itu sendiri memberikannya kepada kita. Alam Semesta, dilihat dari struktur skala besar, sekumpulan galaksi, kemunculan peristiwa besar Big Bang, kepadatan rata-rata luas ruang lebih dari beberapa ratus juta tahun cahaya, dan lain-lain, memberikan kita dua fakta penting yang dapat diperhatikan. Sifatnya sama di mana-mana, dan kelihatan sama di semua arah. Secara fizikal, alam semesta adalah homogen dan isotropik.
Ciri-ciri alam semesta seperti ini tidak dapat diperoleh dengan jangka masa letupan. Dalam letupan, serpihan yang paling cepat bergerak adalah yang paling jauh, tetapi juga yang paling tersebar di angkasa. Semakin besar jarak, semakin sedikit galaksi per unit isipadu - tetapi ini tidak berlaku di Alam Semesta. Sekiranya berlaku letupan, adalah mungkin untuk menunjukkan titik permulaannya secara eksplisit. Alam semesta berfungsi sedemikian rupa sehingga titik ini hanya berjarak beberapa juta tahun cahaya dari Bima Sakti, di perbatasan kumpulan tempatan. Secara statistik, kemungkinan titik seperti itu, memandangkan kehadiran lebih dari 170 bilion galaksi di Alam Semesta, 100 kali lebih buruk daripada memenangi loteri Powerball atau Mega Millions.
Fakta bahawa alam semesta adalah homogen dan isotropik menunjukkan bahawa Big Bang berlaku pada masa yang sama, kira-kira 13.8 bilion tahun yang lalu, dan sama di semua tempat. Tetapi kita tidak dapat melihatnya di semua tempat. Kita hanya melihatnya di mana kita berada. Ulasan kami terhad. Oleh itu, anda sering dapat melihat ilustrasi seperti itu: bagaimana Alam Semesta kita dilihat dari sudut kita, dengan kita di pusat.
Tetapi ini tidak bermaksud bahawa alam semesta adalah sfera! Kita sebenarnya dapat mengukur bentuk alam semesta, dan meletakkan beberapa batasan di atasnya. Sekiranya anda pergi ke luar dan menghantar dua rakan anda dalam dua arah yang berbeza sehingga anda dapat saling melihat, anda bertiga akan membentuk segitiga. Setiap daripada anda akan dapat mengukur sudut yang jelas antara dua yang lain. Kemudian anda boleh menambahkan sudut tersebut dan anda mendapat 180º - ini adalah jumlah sudut segitiga.
Segitiga apa pun di ruang rata.
Tetapi ruang tidak perlu rata! Ia boleh mempunyai kelengkungan negatif seperti permukaan pelana apabila jumlah sudut kurang dari 180º. Ia dapat melengkung secara positif, seperti permukaan sfera, ketika jumlah sudut lebih besar dari 180º. Sekiranya anda berdiri di khatulistiwa di Amerika Selatan, salah seorang rakan anda berdiri di khatulistiwa di Afrika, dan yang lain di Kutub Utara, anda akan mendapati bahawa perbezaan sudut akan besar. Jumlah sudut akan berubah menjadi lebih dekat kepada 270º daripada 180º. Kami tidak mempunyai rakan di ruang angkasa, tetapi kami mempunyai sesuatu yang sama baiknya: turun naik radiasi latar belakang. Bergantung pada kelengkungan ruang, mereka mesti kelihatan sama sekali berbeza.
Kami membuat pemerhatian dan mendapati sesuatu yang menakjubkan: Alam semesta, sejauh yang kami tahu, rata. Sangat rata. Data terbaru dari eksperimen Planck dan Sloan Digital Sky Survey menunjukkan bahawa jika alam semesta melengkung - positif atau negatif - dapat dilihat pada skala sekurang-kurangnya 400 lebih besar daripada bahagian alam semesta yang kita amati. Dan kita dapat melihat sebahagian daripadanya dengan diameter 92 bilion tahun cahaya.
Oleh itu, Big Bang berlaku di mana-mana secara serentak, 13.8 bilion tahun yang lalu, dan alam semesta kita secara spasial sesuai dengan ukuran terbaik kita. Ledakan Besar tidak terjadi pada suatu ketika, dan kita dapat menilai ini dengan isotropi dan homogenitas ekstrem yang semesta. Sifat-sifat ini begitu tepat sehingga apabila kita menemui ketidakhomogenan dengan penyimpangan 0,01% dari rata-rata, kita sudah berfikir bahawa ada sesuatu yang salah. Oleh itu, jika anda mendakwa bahawa Big Bang berlaku tepat di mana anda berada, dan anda berdiri tepat di tengah-tengah segala yang berlaku, tidak ada yang akan membantah anda. Hanya semua dan segalanya, di seluruh Alam Semesta, dapat mengatakan hal yang sama tentang dirinya.
