大きな爆発と宇宙の起源。 宇宙の謎：ビッグバンの前の宇宙には何があったのですか？

現代の科学者でさえ、ビッグバン前に宇宙にあったものを確実に語ることはできません。 宇宙の最も難しい問題の1つに秘密のベールを明らかにするいくつかの仮説があります。

物質世界の起源

20世紀までは、宇宙の起源について2つの理論しかなかった。 宗教的立場の支持者は、世界は神によって創造されたと信じていました。 それどころか、科学者たちは、人工の宇宙を認識することを拒否しました。 物理学者と天文学者は、宇宙が常に存在し、世界は静的であり、何十億年も前と同じままであるという考えを支持していました。

しかし、世紀の転換期に科学的進歩が加速した結果、研究者は地球外の空間を研究する機会を得ることができました。 その中には、ビッグバン前の宇宙にあったものが最初に質問に答えようとした人もいました。

ハッブル研究

20世紀は過去の時代の多くの理論を破壊しました。 空いた場所には、これまで知られていなかった謎を説明する新しい仮説が現れた。 それは、科学者が宇宙の拡大という事実を確立したという事実から始まった。 これはEdwin Hubbleによって行われました。 彼は、遠く離れた銀河は、地球に近い宇宙クラスターとは光の違いがあることを発見しました。 この法律の発見はエドウィン・ハッブルの拡大法則の基礎を成し遂げた。

大きな爆発と宇宙の起源は、すべての銀河がどこにいても観察者から "逃げる"ことが明らかになったときに研究されました。 どのように説明することができますか？ 銀河は動いているので、何らかのエネルギーによって前進しているということです。 さらに、物理学者は、すべての世界が一度同じ場所にいると計算しています。 特定のプッシュのために、彼らは想像を絶するスピードですべての方向に移動し始めました。

この現象は「ビッグバン」と呼ばれていました。 そして、宇宙の起源はこの長い出来事の理論の助けを借りて正確に説明されました。 それはいつ起こったのですか？ 物理学者は、銀河の動きの速度を決定し、最初の「プッシュ」が起こったときに計算した数式を導き出しました。 誰も正確な数字を挙げることはできませんが、この現象はおよそ150億年前に起こりました。

ビッグバン理論の出現

すべての銀河が光の源であるという事実は、大きな爆発の間に大量のエネルギーが放出されたことを意味します。 起こったことの震源から遠く離れた世界が失う輝きを生み出したのは彼女だった。 ビッグバンの理論は、アメリカの天文学者ロバート・ウィルソンとアルノ・ペンジアスによって初めて証明されました。 彼ら は、 温度がケルビンスケール（すなわち、-270℃）で3度であっ た 電磁的な 遺物放射線 を発見した。 この発見は、最初は宇宙が非常に暑いという考えを確認しました。

ビッグバン理論は、19世紀に策定された多くの質問に答えました。 しかし今、新しいものがあります。 たとえば、ビッグバン以前の宇宙には何があったでしょうか？ それはなぜそんなに均質で、そのような巨大なエネルギー放出で物質はあらゆる方向に不均等に散乱するべきですか？ WilsonとArnoの発見は古典的ユークリッド幾何学に疑問を投げかけている。なぜなら、空間は曲率がゼロであることが証明されたからだ。

インフレーション理論

新たな疑問が提起され、現代の世界の出現理論は断片的で不完全であることが示された。 しかし、長い間、60年代のオープンを超えて移動することは不可能であるように見えました。 そして、科学者の最近の研究によって、理論物理学の新しい重要な原則を定式化することができました。 これは、宇宙の超急速なインフレ拡大の現象でした。 それは、量子場理論とアインシュタインの相対性理論の一般的な理論の助けを借りて研究され、記述されました。

それで、ビッグバン前の宇宙には何があったのですか？ 現代科学はこの期間を「インフレーション」と呼んでいる。 最初は、すべての想像上の空間を満たしたフィールドだけがあった。 それは、雪山の斜面を下って発射された雪玉と比較することができます。 Comは転がり落ち、サイズが大きくなります。 同じように、フィールドは、想像を絶する時間の間、ランダムな振動のために構造が変化しました。

均一な形状が形成されると、反応が起こった。 それは宇宙の最大の謎を含んでいます。 ビッグバンの前は何だった？ 現在の問題に全く似ていないインフレ・フィールド。 反応の後、宇宙は成長し始めた。 私たちが雪だるまとのアナロジーを続けると、最初の雪だるまの後にも雪が降って、サイズも大きくなりました。 このシステムのビッグバンの瞬間は、巨大なブロックが深淵に崩壊し、最終的に地球に衝突した瞬間と比較することができます。 その瞬間、莫大な量のエネルギーが割り当てられました。 それまでは尽きることはありません。 それは、宇宙が今日成長しているという爆発からの反応の継続によるものです。

物質とフィールド

今、宇宙は想像を絶する数の星と他の宇宙体で構成されています。 この一連の問題は、エネルギーの保全という物理的な法則に反する莫大なエネルギーを滲出させます。 それは何と言いますか？ この原理の本質は、無限の時間の間、システム内のエネルギーの合計が変化しないという事実に帰着する。 しかし、これは私たちの宇宙とどのように結びつくことができますか？それは拡大し続けていますか？

インフレ理論はこの問題に答えることができた。 このような宇宙の謎は非常にまれです。 ビッグバンの前は何だった？ インフレ分野。 その場での世界の出現の後に、私たちのお馴染みの人が来ました。 しかし、それに加えて、負のエネルギーを持つ宇宙にも 重力場 があります。 これら2つのエンティティのプロパティは反対です。 したがって、粒子、星、惑星および他の物質から放出されるエネルギーは補償される。 この関係はまた、なぜ宇宙がまだブラックホールに変わっていないのかを説明します。

ビッグバンが起こったとき、世界は崩壊するには小さすぎた。 今、宇宙が広がったとき、地方のブラックホールが別々のセクションに現れました。 彼らの重力場は周囲のすべてを吸収します。 それから、光でも逃げることはできません。 実際には、このような穴は黒くなります。

宇宙の拡大

インフレーション理論の理論的基礎にもかかわらず、宇宙がビッグバンの前にどのように見えるかはまだ不明である。 人間の想像力はこの絵を想像することはできません。 実際、インフレ分野は重要ではない。 それは物理学の通常の法則では説明できません。

ビッグバンが発生したとき、インフレの分野は 光速 を上回るペースで拡大し始めた 。 物理的指標によれば、この指標よりも速く動くことのできる宇宙の物質は存在しません。 光は、既存の世界を過ぎた数字で広がります。 インフレ分野は、その非物質的性質のために、さらに高速で広がっている。

ビッグバン前 の宇宙の大きさ は微視的でした。 現在のサイズを測定するためには、数学者は大きな数字を立てなければなりません。 相対性理論の一般的な理論によれば、物質世界の中の観察者は、それ以外で起こっていることを見ることができません。 このルールは、宇宙のビッグバン以前のものにまで及ぶ。 天文学の教科書の写真は、芸術家のフィクションだけを描くことができます。

粒子および反粒子

宇宙はあまりにも広がっていて、光でさえ、最も離れたところに到達する時間がありません。 同時に、世界以外のインフレ分野も存在し続けていますが、物質界に住む人にとっては不可能です。 拡大する宇宙は、成長するにつれて冷却されます。 波長が大きくなるので、放射温度が下がります。つまり、より多くのエネルギーを消費する必要があります。

ビッグバン前の宇宙の状態は同質であった。 しかし、それが拡大し始めると、新しい要素と粒子がその中に現れました。 これらは、クォーク、中性子、陽子、電子、光子です。 反粒子もあり、その数は通常の粒子の数と同じにはならない。 このアイデンティティーが起きたならば、宇宙全体が破壊されるでしょう。

自然界は、粒子の数が反粒子の数よりわずかに多いことを保証するために必要なすべてを行っています。 この関係のために、物質的な世界があります。 宇宙の広がりを通って広がっている遺物放射線は、いくつかの粒子と反粒子の相互破壊の結果として起きた。 科学用語辞典ではこのプロセスを消滅といいます。 時間が経つと、CMBのエネルギーが減少します。 今では、それは同じ大きさの素粒子粒子の約1万倍です。

物理法の出現

宇宙の時代が1分に達すると、中性子と陽子がヘリウム、トリチウム、重水素中で結合し始めました。 これらは物質的世界で起きた最初の物質でした。 合成プロセスは核反応によるものであった。 20世紀になって、物理学者はこの現象を研究し、それをいかに習得するかを学んだ。 核反応は膨大なエネルギーを生み出すため、人類はこのプロセスを経済的ニーズに適応させてきた。 原子力発電所があった。 今日、彼らは何千もの都市に燃料を供給しています。

核反応は武器としても使われました。 第二次世界大戦の終わりに、アメリカ人は最初に日本に原爆を投下しました。 打撃の致命的な影響は、エネルギーの膨大な割り当てにあった。 しかし、広島で記録された数字は、物質界の存在の最初の数分で起こったプロセスと比較して無視できるほど小さい。

現代の科学者はすでに経済と戦争で使われている核反応について多くのことを知っているため、研究者はビッグバン以前の宇宙の概観を復元することができました。 数学的計算を用いて、インフレーション分野における反応の開始後最初の数分に現れた要素の数を計算した。

別の事実は驚くべきことです。 現代の自然の指標に基づく科学者の計算はすべて、宇宙の出現のモデルに正確に適用できました。 この "偶然の一致"は、物質世界の出現直後に物理法則が行動し始めたことを示唆しています。 それ以来、すべての不変式は決して変更されていません。 彼らは今行動している。 例えば、アインシュタインの相対性理論について言うことができます。 法律の否定できない性質は、科学者が宇宙のビッグバン以前のものを理解しようとする作業を容易にします。

銀河の起源

ビッグバン理論の助けを借りて、科学者は銀河の起源について説明することができました。 世界が最初に現れたとき、その中のすべての距離は急速に大きくなった。 しかし、いくつかの場所では、このプロセスは特別な形をとりました。 これは、異なる空間点において、エネルギー密度が優れていたという事実に起因していた。

このため、ある大きな宇宙の一部では、より多くの粒子が蓄積されています。 このプロセスは、20世紀のアメリカの科学者によって詳細に記述されました。 一般的な科学の形式では、この理論は一連の映画「The Universe Before the Big Bang」で説明されていました。 謎の後で。

エネルギー密度がより高い領域では、温度が著しく変動した。 この現象は、重力場による物質の圧縮の兆候であった。 インフレ期は、密度の高い地域を生み出した。 宇宙の出現後、重力場はこれらの領域に強い強度で影響を与えた。 銀河が始まったのはここにあった - 惑星が形成された周りの星団。 私たちの地球はこのシステムに完全に適合します。 自らの星（太陽）を中心に回転し、 銀河系に入ります。

宇宙の現状

現在の宇宙の進化の期間は、人生の存在に最も適しています。 科学者たちは、この時間間隔がどれくらい持続するかを判断するのは難しいと感じています。 しかし、誰かがそのような計算を取った場合、その結果は何億年もかかったのです。 1つの人生では、このようなセグメントは非常に大きいので、数学的計算でも度を使って書き留めなければなりません。 現在は宇宙の先史時代よりもずっと優れています。 ビッグバンの前にあったものは、理論的な研究と大胆な計算の対象にとどまるだけである。

マテリアルの世界では、時間は相対的価値のままです。 たとえば、地球から140億光年の距離に存在するクェーサー（天体の一種）は、現在の「今」の約140億光年に比べて遅れています。 この時間のギャップは巨大です。 数学的にも決定することは難しく、人間の想像力（もっとも熱心でも）の助けを借りてそのようなことを想像することは、単に不可能であることは言うまでもない。

現代科学は、理論的には、ビッグバンが起こった最初の数秒から始まって、物質世界全体の生活を理論的に説明することができます。 これまでに宇宙の完全な歴史が補完されています。 天文学者は近代化された改良された研究機器（望遠鏡、実験室など）の助けを借りて、新しい驚くべき事実を発見する。

しかし、まだ理解されていない現象があります。 このような白い斑点は、例えば、 暗黒物質 とその暗いエネルギーです。 この隠された塊の本質は、私たちの時代の最も教育された先進的な物理学者の意識を喚起し続けます。 さらに、宇宙にまだ反粒子よりも多くの粒子が存在する理由についての単一の視点はありませんでした。 この機会に、いくつかの基本的な理論が策定されました。 これらのモデルの中には最も人気のあるモデルもありますが、いずれもまだ国際的な科学界によって 疑問の余地のない真実 として受け入れられていません 。

普遍的な知識の規模と20世紀の巨大な発見では、これらの格差は非常に小さいようです。 しかし、科学の歴史は、このような「小さな」事実や現象の説明が、一般的な規律についての人類全体の表現の基礎となるといううらやましい規則性を示しています（この場合、天文学について話しています）。 したがって、将来の世代の科学者は、もちろん、宇宙の性質に関する知識の分野で何をすべきか、何を発見するかが必要です。