Теория Большого взрыва может быть ошибочной: что узнали ученые

В течение десятилетий теория Большого взрыва оставалась самой влиятельной моделью происхождения Вселенной. Она легла в основу современной космологии, позволив объяснить космическое расширение, микроволновое фоновое излучение и распределение галактик в пространстве. Впрочем, несмотря на успешные предсказания, эта модель имеет ряд теоретических противоречий.

Видео дня

Команда исследователей из Университета Портсмута выдвинула смелую альтернативу. Вселенная могла родиться внутри гигантской черной дыры, расположенной в еще большей Вселенной. Детали обнародовало издание Space.

Хотя общепринятая модель Большого взрыва в сочетании с общей теорией относительности Эйнштейна успешно объясняет ключевые космологические явления – в частности космический микроволновой фон, крупномасштабную структуру Вселенной и ее ускоренное расширение, – она оставляет ряд открытых вопросов.

Среди них – невыясненная природа темной энергии и темной материи, сингулярность в моменте начала Вселенной и несовместимость между общей относительностью и квантовой механикой.

Как отметил профессор Портсмутского университета Энрике Гастаньяга, "большинство ученых ответили на эти проблемы, вводя новые формы энергии, например, так называемую темную энергию, или изменяя сами законы физики. Но это – радикальных шага".

Именно поэтому команда Гастаньяги поставила перед собой другой вопрос: существует ли более простое объяснение?

"Наше исследование началось с фундаментального вопроса: почему расширение Вселенной ускоряется? Вся наша наблюдаемая Вселенная лежит внутри собственного гравитационного радиуса. Внешне она выглядит как черная дыра. Это и подтолкнуло нас к идее: а что, если бы Вселенная образовалась в результате процесса, подобного формированию черной дыры?", – пояснил ученый.

Классическая космологическая модель предполагает, что Вселенная возникла из чрезвычайно горячей и плотной точки – сингулярности, которая подверглась стремительному расширению в первые доли секунды после Большого взрыва.

"Если мы математически повернем процесс назад, применяя известные физические законы, то дойдем до этой точки бесконечной плотности, где, согласно модели, зарождаются пространство, время и материя. Поскольку в этой точке физика перестает действовать, ее часто трактуют как момент творения – начало всего", – добавил Гастаньяга.

Однако новая модель предлагает другой сценарий. Согласно ей, наша Вселенная могла не начаться с сингулярности, а сформироваться в результате гравитационного коллапса большой массы материи в другой, большей Вселенной. В ходе моделирования команда пыталась найти решение, которое позволило бы устранить ключевые противоречия современной космологии – и неожиданно обнаружила, что такое аналитическое решение уже существует в рамках известной физики.

"При определенных условиях гравитационный коллапс не завершается сингулярностью – вместо этого возникает отскок и новый цикл расширения. Этот отскок и является тем, что мы привыкли называть Большим взрывом", – пояснил Гастаньяга.

И хотя идея космического "отскока" уже обсуждалась ранее, новая модель уникальна тем, что не требует введения гипотетических частиц или новых законов. Она базируется исключительно на существующих представлениях о гравитации, без обращения к спекулятивной физике.

Исследователь с Портсмутского университета Сварадж Прадхан добавил: "Если масса объекта достаточно велика, гравитация способна преодолеть даже квантовые силы, в частности давление вырождения, которое сдерживает коллапс звезд. Мы знаем эти силы на примере белых карликов и нейтронных звезд, но до сих пор не имеем эмпирических данных о материи при экстремальных плотностях внутри черных дыр".

Модель также предполагает наличие небольшой положительной пространственной кривизны Вселенной и существование остаточных объектов, таких как первичные черные дыры или нейтронные звезды, которые могли образоваться до момента космического отскока.

Также OBOZ.UA рассказывал, что произойдет на Земле, если внезапно исчезнет Луна.

Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.