Die große Explosion und der Ursprung des Universums. Mysterien des Universums: Was war im Universum vor dem Urknall?

Auch moderne Wissenschaftler können nicht mit Sicherheit sagen, was im Universum vor dem Urknall war. Es gibt mehrere Hypothesen, die den Schleier der Geheimhaltung über eine der schwierigsten Fragen des Universums enthüllen.

Der Ursprung der materiellen Welt

Bis zum 20. Jahrhundert gab es nur zwei Theorien über den Ursprung des Universums. Unterstützer des religiösen Standpunktes glaubten, dass die Welt von Gott geschaffen wurde. Wissenschaftler, im Gegenteil, weigerten sich, das von Menschen verursachte Universum zu erkennen. Physiker und Astronomen waren Anhänger der Idee, dass der Kosmos immer existierte, die Welt war statisch und alles bleibt wie vor Milliarden von Jahren.

Der beschleunigte wissenschaftliche Fortschritt an der Wende des Jahrhunderts führte jedoch dazu, dass Forscher die Möglichkeit haben, außerirdische Räume zu studieren. Einige von ihnen waren die ersten, die versuchen, die Frage zu beantworten, was im Universum vor dem Urknall war.

Hubble Forschung

Das 20. Jahrhundert zerstörte viele Theorien früherer Epochen. Auf dem freien Platz erschienen neue Hypothesen und erklärten bisher unbekannte Mysterien. Alles begann mit der Tatsache, dass Wissenschaftler die Tatsache der Erweiterung des Universums etabliert haben. Dies wurde von Edwin Hubble gemacht. Er fand, dass ferne Galaxien sich in ihrem Licht von jenen kosmischen Clustern unterscheiden, die näher an der Erde waren. Die Entdeckung dieses Gesetzes bildete die Grundlage des Gesetzes der Erweiterung von Edwin Hubble.

Die große Explosion und der Ursprung des Universums wurden untersucht, als klar wurde, dass alle Galaxien vom Beobachter "fliehen", egal wo er war. Wie konnte man das erklären? Da Galaxien sich bewegen, bedeutet das, dass sie mit etwas Energie vorangetrieben werden. Darüber hinaus haben die Physiker berechnet, dass alle Welten einmal an der gleichen Stelle waren. Wegen eines gewissen Schubs fingen sie an, sich in alle Richtungen mit unvorstellbarer Geschwindigkeit zu bewegen.

Dieses Phänomen wurde als "Urknall" bezeichnet. Und der Ursprung des Universums wurde mit Hilfe der Theorie dieses langjährigen Ereignisses genau erklärt. Wann ist es passiert? Physiker haben die Geschwindigkeit der Bewegung von Galaxien bestimmt und eine Formel abgeleitet, mit der sie berechnet wurden, als der anfängliche "Push" auftrat. Niemand kann genaue Zahlen nennen, aber ungefähr dieses Phänomen fand vor etwa 15 Milliarden Jahren statt.

Die Entstehung der Urknalltheorie

Die Tatsache, dass alle Galaxien Lichtquellen sind, bedeutet, dass während der Großen Explosion eine große Menge an Energie freigesetzt wurde. Es war sie, die die Heuheit geboren hat, die die Welten im Laufe ihrer Distanz vom Epizentrum des Geschehens verlieren. Die Theorie des Urknalls wurde zuerst von den amerikanischen Astronomen Robert Wilson und Arno Penzias bewiesen. Sie entdeckten elektromagnetische Reliktstrahlung, deren Temperatur drei Grad auf der Kelvin-Skala (dh -270 Celsius) war. Diese Feststellung bestätigte die Idee, dass das Universum zunächst sehr heiß war.

Die Urknalltheorie beantwortete viele Fragen, die im 19. Jahrhundert formuliert wurden. Aber jetzt gibt es neue. Zum Beispiel, was war im Universum vor dem Urknall? Warum ist es so homogen, während bei einer so großen Energiefreisetzung die Substanz ungleichmäßig in alle Richtungen streuen sollte? Die Entdeckungen von Wilson und Arno bezweifeln die klassische euklidische Geometrie, da es bewiesen wurde, daß der Raum null Krümmung hat.

Inflationstheorie

Neue Fragen stellten fest, dass die moderne Theorie der Entstehung der Welt fragmentarisch und unvollständig ist. Doch für eine lange Zeit schien es, dass es unmöglich wäre, über die offenen in den 60er Jahren zu gehen. Und nur sehr neuere Studien von Wissenschaftlern haben uns erlaubt, ein neues wichtiges Prinzip für die theoretische Physik zu formulieren. Dies war das Phänomen der ultra-schnellen Inflationserweiterung des Universums. Es wurde studiert und beschrieben mit Hilfe der Quantenfeldtheorie und der allgemeinen Relativitätstheorie von Einstein.

Also was war im Universum vor dem Urknall? Die moderne Wissenschaft nennt diese Periode "Inflation". Zuerst gab es nur ein Feld, das alle imaginären Räume füllte. Es kann mit einem Schneeball verglichen werden, der den Hang eines Schneebergs hinunterstieg. Com wird abrollen und in Größe vergrößern. In gleicher Weise änderte das Feld seine Struktur aufgrund zufälliger Schwingungen für eine unvorstellbare Zeit.

Wenn eine einheitliche Konfiguration gebildet wurde, trat eine Reaktion auf. Es enthält die größten Rätsel des Universums. Was war vor dem Urknall? Inflationsfeld, das der gegenwärtigen Materie überhaupt nicht ähnelte. Nach der Reaktion begann das Universum zu wachsen. Wenn wir die Analogie mit dem Schneeball fortsetzen, dann nach dem ersten von ihnen auch andere Schneebälle heruntergerollt, auch zunehmend an Größe. Der Moment des Urknalls in diesem System kann mit dem Moment verglichen werden, in dem ein riesiger Block in den Abgrund zusammenbrach und schließlich mit der Erde kollidierte. In diesem Augenblick wurde eine kolossale Energiemenge zugeteilt. Es kann bis jetzt nicht laufen. Es ist wegen der Fortsetzung der Reaktion von der Explosion, die unser Universum heute wächst.

Materie und Feld

Jetzt besteht das Universum aus einer unvorstellbaren Anzahl von Sternen und anderen kosmischen Körpern. Dieser Satz von Materie strahlt enorme Energie aus, die dem physikalischen Gesetz der Erhaltung der Energie widerspricht. Was sagt das? Das Wesen dieses Prinzips beruht darauf, dass für eine unendliche Zeit die Summe der Energie im System unverändert bleibt. Aber wie kann das mit unserem Universum kombiniert werden, das weiter expandiert?

Inflationäre Theorie konnte diese Frage beantworten. Solche Rätsel des Universums sind sehr selten. Was war vor dem Urknall? Inflationsfeld Nach der Entstehung der Welt an ihrer Stelle kam die vertraute uns Angelegenheit. Daneben gibt es aber auch ein Gravitationsfeld im Universum, das negative Energie hat. Die Eigenschaften dieser beiden Entitäten sind entgegengesetzt. So wird die von Partikeln, Sternen, Planeten und anderen Materie freigesetzte Energie kompensiert. Diese Beziehung erklärt auch, warum das Universum noch nicht zu einem Schwarzen Loch geworden ist.

Als der Urknall gerade passierte, war die Welt zu klein für alles, um darin zu kollabieren. Nun, als das Universum sich ausbreitete, erschienen lokale schwarze Löcher auf seinen getrennten Abschnitten. Ihr Gravitationsfeld nimmt alles um sie herum auf. Von ihm kann sogar Licht nicht entkommen. Tatsächlich werden solche Löcher schwarz.

Erweiterung des Universums

Trotz der theoretischen Grundlagen der Inflationstheorie ist es noch unklar, wie das Universum vor dem Urknall schaute. Die menschliche Phantasie kann sich dieses Bild nicht vorstellen. Tatsache ist, dass das Inflationsfeld unerheblich ist. Es kann nicht durch die üblichen Gesetze der Physik erklärt werden.

Als der Urknall auftrat, begann das Inflationsfeld in einem Tempo zu erweitern, das die Lichtgeschwindigkeit überstieg . Nach physischen Indikatoren gibt es im Universum nichts Material, das sich schneller bewegen könnte als dieser Indikator. Licht verbreitet sich durch die bestehende Welt mit prohibitiven Zahlen. Das Inflationsfeld hat sich mit noch größerer Geschwindigkeit verbreitet, nur wegen seiner nicht-materiellen Natur.

Die Größe des Universums vor dem Urknall war mikroskopisch. Um die aktuelle Größe zu messen, müssen die Mathematiker die Figuren weitgehend aufrichten. Nach der allgemeinen Relativitätstheorie kann der Beobachter in der materiellen Welt nicht sehen, was außerhalb von ihm geschieht. Diese Regel erstreckt sich auf das, was vor dem Urknall im Universum war. Foto in den Lehrbüchern der Astronomie kann nur die Fiktion der Künstler darstellen.

Partikel und Antiteilchen

Das Universum hat sich so weit erweitert, dass auch das Licht keine Zeit hat, seine abgelegensten Ecken zu erreichen. Gleichzeitig existiert das Inflationsfeld außerhalb der Welt, obwohl es für die in der materiellen Welt lebende Person unzugänglich ist. Das expandierende Universum kühlt sich, wenn es wächst. Die Strahlungstemperatur sinkt, weil die Wellenlänge größer wird, was bedeutet, dass es mehr Energie auf sie ausgeben muss.

Der Zustand des Universums vor dem Urknall war homogen. Aber als es begann zu expandieren, erschienen neue Elemente und Partikel darin. Das sind Quarks, Neutronen, Protonen, Elektronen und Photonen. Es gibt auch Antiteilchen, deren Anzahl nicht gleich der Anzahl der gewöhnlichen Teilchen sein kann. Wenn diese Identität stattfand, dann würde das ganze Universum von sich selbst zerstört werden.

Die Natur hat alles Notwendige getan, um sicherzustellen, dass die Anzahl der Teilchen etwas größer war als die Anzahl der Antiteilchen. Wegen dieser Beziehung gibt es eine materielle Welt. Relikale Strahlung, die sich weiterhin durch die Weiten des Universums ausbreitet, entstand gerade als Folge der gegenseitigen Zerstörung von Partikeln und Antiteilchen. Im wissenschaftlichen Lexikon heißt dieser Prozeß Vernichtung. Im Laufe der Zeit nimmt die Energie des CMB ab. Jetzt ist es etwa zehntausendmal weniger als ein ähnlicher Index der elementaren massiven Teilchen.

Die Entstehung von physikalischen Gesetzen

Als das Alter des Universums eine Minute erreichte, begannen sich Neutronen und Protonen in Helium, Tritium und Deuterium zu vereinigen. Das waren die ersten Substanzen, die in der materiellen Welt entstanden sind. Der Syntheseprozess war auf Kernreaktionen zurückzuführen. Im 20. Jahrhundert studierten Physiker dieses Phänomen und lernten sogar, wie man es zähmte. Da die Kernreaktion eine enorme Menge an Energie erzeugt, hat die Menschheit diesen Prozess an ihre wirtschaftlichen Bedürfnisse angepasst. Es gab Atomkraftwerke. Heute tanken sie Tausende von Städten.

Die Kernreaktion wurde auch als Waffe verwendet. Am Ende des Zweiten Weltkrieges ließen die Amerikaner zuerst Atombomben auf Japan fallen. Der tödliche Einfluss des Schlags war nur in der riesigen Energieverteilung. Aber die in Hiroshima aufgezeichneten Zahlen sind im Vergleich zu den Prozessen, die in den ersten Minuten der Existenz der materiellen Welt stattfanden, vernachlässigbar klein.

Aufgrund der Tatsache, dass moderne Wissenschaftler bereits viel über die in der Wirtschaft und den Krieg angewandte Atomreaktion kennen, konnten die Forscher ein ungefähre Bild von dem, was das Universum vor dem Urknall war, wiederherstellen. Mit mathematischen Berechnungen wurde berechnet, wie viele Elemente und die in den ersten Minuten nach dem Beginn der Reaktion im Inflationsfeld erschienen sind.

Eine andere Tatsache ist überraschend. Alle Berechnungen von Wissenschaftlern, die auf modernen Indikatoren der Natur basieren, waren genau auf das Modell des Erscheinens des Universums anwendbar. Dieser "Zufall" deutet darauf hin, dass die Gesetze der Physik unmittelbar nach dem Auftreten der materiellen Welt zu handeln begannen. Seitdem haben sich alle unveränderlichen Formeln nie verändert. Sie handeln jetzt. Zum Beispiel können wir über Einsteins Relativitätstheorie sprechen. Die Unbestreitbarkeit der Gesetze erleichtert die Arbeit der Wissenschaftler, die versuchen zu verstehen, was vor dem Urknall im Universum war.

Der Ursprung der Galaxien

Mit Hilfe der Urknalltheorie konnten die Wissenschaftler den Ursprung der Galaxien erklären. Als die Welt zuerst erschien, wurden alle Abstände in ihr schnell größer. Doch an einigen Stellen nahm dieser Vorgang besondere Formen an. Dies war aufgrund der Tatsache, dass in verschiedenen räumlichen Punkten die Energiedichte ausgezeichnet war.

Aus diesem Grund haben sich in einigen Teilen eines großen Universums mehr Teilchen angesammelt. Dieser Prozess wurde ausführlich von amerikanischen Wissenschaftlern des 20. Jahrhunderts beschrieben. In der populären Wissenschaftsform wurde die Theorie in einer Reihe von Filmen "Das Universum vor dem Urknall erklärt. Im Gefolge des Geheimnisses. "

In Gebieten mit einer größeren Energiedichte schwankte die Temperatur deutlich. Dieses Phänomen war ein Zeichen der Kompression der Materie durch ein Gravitationsfeld. Die Inflationsperiode brachte Bereiche mit größerer Dichte hervor. Nach dem Auftauchen des Universums betraf das Gravitationsfeld diese Bereiche mit erhöhter Intensität. Hier entstanden Galaxien – Sternhaufen, um die herum Planeten gebildet wurden. Unsere Erde passt genau in dieses System. Es dreht sich um seinen eigenen Stern (die Sonne) und betritt die Milchstraße Galaxie.

Der gegenwärtige Zustand des Universums

Die gegenwärtige Periode der Evolution des Universums ist für die Existenz des Lebens am besten geeignet. Wissenschaftler finden es schwierig zu bestimmen, wie lange dieses Zeitintervall dauern wird. Aber wenn jemand solche Berechnungen unternahm, waren die daraus resultierenden Zahlen nicht weniger als Hunderte von Milliarden von Jahren. Für ein menschliches Leben ist ein solches Segment so groß, daß es auch im mathematischen Kalkül mit Graden niedergeschrieben werden muß. Die Gegenwart wurde viel besser als die Vorgeschichte des Universums untersucht. Was vor dem Urknall war, bleibt auf jeden Fall nur Gegenstand theoretischer Forschung und kühner Berechnungen.

In der materiellen Welt bleibt auch die Zeit ein relativer Wert. Zum Beispiel liegen Quasare (eine Art astronomische Objekte), die in einer Entfernung von 14 Milliarden Lichtjahren aus der Erde existieren, hinter unseren üblichen "Jetzt" von den 14 Milliarden Lichtjahren zurück. Diese Zeit Lücke ist kolossal. Es ist schwierig, auch mathematisch zu bestimmen, ganz zu schweigen davon, dass es einfach unmöglich ist, sich so etwas mit der menschlichen Phantasie vorzustellen (selbst die leidenschaftlichsten).

Die moderne Wissenschaft kann sich theoretisch das ganze Leben unserer materiellen Welt erklären, beginnend mit den ersten Bruchteilen von Sekunden ihrer Existenz, als der Urknall gerade aufgetreten ist. Die komplette Geschichte des Universums wird bislang ergänzt. Astronomen entdecken neue, erstaunliche Fakten mit Hilfe modernisierter und verbesserter Forschungseinrichtungen (Teleskope, Laboratorien etc.).

Allerdings gibt es noch keine verstandenen Phänomene. Ein solcher weißer Fleck ist zum Beispiel dunkle Materie und seine dunkle Energie. Das Wesen dieser verborgenen Masse weckt weiterhin das Bewusstsein der gebildeten und fortgeschrittenen Physiker unserer Zeit. Darüber hinaus gab es keinen einzigen Gesichtspunkt über die Gründe, warum es noch mehr Partikel im Universum gibt als Antiteilchen. Bei dieser Gelegenheit wurden mehrere Grundtheorien formuliert. Einige dieser Modelle sind am beliebtesten, aber keiner von ihnen wurde von der internationalen Wissenschaftsgemeinschaft als unbestreitbare Wahrheit akzeptiert .

Auf der Skala des universellen Wissens und der kolossalen Entdeckungen des zwanzigsten Jahrhunderts scheinen diese Lücken ganz unbedeutend zu sein. Aber die Geschichte der Wissenschaft zeigt mit einer beneidenswerten Regelmäßigkeit, daß die Erklärung solcher "kleinen" Tatsachen und Phänomene die Grundlage für die gesamte Repräsentation der Menschheit über die Disziplin im allgemeinen ist (in diesem Fall sprechen wir von der Astronomie). Deshalb werden künftige Generationen von Wissenschaftlern natürlich etwas zu tun haben und was auf dem Gebiet der Erkenntnis der Natur des Universums zu entdecken ist.