Теория Большого Взрыва (The Big Bang Theory)

В настоящий момент теория Большого Взрыва является общепринятой для объяснения процессов, происходящих во Вселенной: ее химического состава, взаимодействия энергии и материи, существования разнообразных частиц и излучений и т.д.

Теория Большого Взрыва выработана на основе законов ядерной и квантовой физики,  общей теории относительности Альберта Эйнштейна, расчетов Стивена Хокинга, теоретических и экспериментальных исследований большого количества отечественных и зарубежных ученых.

Около 13,8 миллиардов лет назад вся материя во Вселенной была очень плотно сжата в виде однородной высокотемпературной субстанции (так называемое состояние космологической сингулярности). Затем произошел взрыв, результатом которого стало экспоненциальное расширение Вселенной, сопровождающееся понижением температуры, которое продолжается до сих пор. В результате постепенного снижения температуры стало возможным возникновение атомов: сначала водорода (через 380 тысяч лет после взрыва), затем остальных химических элементов.

Как достигалось сжатое состояние материи, и что происходило до Большого Взрыва остается неизвестным, так как все научные исследования описывают только «современное» состояние и динамику развития Вселенной. Таким образом, ученые не могут получить никакие свидетельства предыдущего состояния энергии и материи. Предположение о первоначальной космологической сингулярности возникло как попытка объяснения причин Большого Взрыва. Сама теория не дает четкого ответа на вопрос: «Что стало причиной взрыва?»

Одним из экспериментальных доказательств теории Большого Взрыва является обнаружение реликтового излучения. Это космическое фоновое тепловое излучение, обладающее рядом нетипичных свойств и возникшее в процессе остывания плазмы после Большого Взрыва. Вселенная продолжает расширяться, а космические тела – удаляться от точки взрыва, что и позволяет наблюдать с Земли реликтовое излучение, оставшееся с момента рождения Вселенной. Важную роль в теории играет понятие темной материи.

Что же будет дальше?

Существует 2 основные теории дальнейшего развития Вселенной:

• Теория «тепловой смерти»: Вселенная будет продолжать расширяться, пусть и с меньшей скоростью. Плотность материи и температура будут уменьшаться. Все виды энергии перейдут в тепловую, материя остынет до абсолютного нуля (-273,15 °С), прекратятся все процессы — наступит тепловая смерть Вселенной.
• Теория «большого сжатия»: расширение будет продолжаться только до достижения значения критической плотности. Затем Вселенная начнет сжиматься и нагреваться до первоначального состояния космологической сингулярности.

Космологическая модель Большого Взрыва наиболее широко применяется для описания раннего развития Вселенной, как наиболее экспериментально и теоретически подкрепленная. Но данная теория не является единственной и объясняет далеко не все аспекты современного состояния Вселенной.