Ось ця картина народження Всесвіту і має назву Великого Вибуху. Ніхто не знає, тож не питайте про це в автора, — що викликало (породило) Великий Вибух. Супергаряча суміш випромінювання? А де і як вона взялася? Наслідок стиснення і наростання температур? Але де воно взялося — стиснення?
І ось за якусь найдрібнішу частку секунди Всесвіт після Великого Вибуху із об’єкта, що був менший за атом (приблизно рівний електрону), став раптом більшим за галактику.
Вибух не був схожим на феєрверк, який спалахує в просторі, це було швидше розширення самого простору, якого за мить до вибуху просто не існувало.
В результаті колосального вибуху із супергарячої хмарки субатомних часток, що розширювалася, поступово утворилися енергія та матерія Космосу — атоми, речовина, зорі, галактики, планети і, нарешті, життя. Сам процес вибуху й утворення галактик взагалі, космічних тіл, можна пояснити й на такому прикладі. На кухні, на плиті стоїть каструля з молоком. Його небагато, менше половини посудини, але під каструлею горить вогонь, каструля нагрівається, нагрівається… І ось досягнена необхідна критична температура, молоко закипає. Але перед тим воно починає раптом збільшуватися в об’ємі, збільшуватися, здуватися і дуже швидко, якщо не вжити заходів, перехлюпне через край каструлі, що до того була наполовину порожня. І, зрештою, молоко "збіжить". А вже тоді воно починає кипіти, на його поверхні з’являються бульбашки, лопаються… Так ось бульбашки — то своєрідні галактики, що народжуються у Всесвіті, який починає раптово збільшуватися. Звичайно, як і кожне порівняння, наше теж в міру шкутильгає. Та все ж… Деяка подібність з молоком, що раптом здувається на вогні, збільшується в об’ємі, породжуючи при кипінні бульбашки і Всесвіт, який твориться після Великого Вибуху, все ж є…
Сьогодні ясно одне: енергії Великого Вибуху виявилося досить для утворення всієї матерії Всесвіту. Як і самого Всесвіту. Великий Вибух викликав надзвичайне підвищення температури — до 10 000 трильйонів трильйонів градусів — ви можете собі уявити таке?
На протязі перших 100 000 років після Великого Вибуху, Всесвіт складався з ячеєк, порожнеч оточених газом. Якби тоді існували зорі (чи планети) вони просто випарувалися б від такої температури!
Після Вибуху Всесвіт почав розширюватися. В міру розширення він охолоняв, почали, як уже мовилося, з’являтися електрони, протони, нейтрони і лише через 300 000 років по тому утворилися атоми.
Через 300 000 мільйонів років після народження Всесвіт складався з ячеєк, порожнеч оточених газом. Щільні згустки газу почали зближуватися і через мільярд років з них утворилися галактики.
Прихильники теорії Великого Вибуху вважають, що Всесвіт утворився — як наслідок того вибуху — більше 12 мільярдів років тому. (За найновішими підрахунками це сталося 13,6 мільярдів років тому. Іноді в науковій літературі наводиться цифра 15 мільярдів[4] років. Аби "помирити" різні дані, будемо вживати подвійну цифру — 12-14 мільярдів років тому, плюс— мінус).
Мільярд — назва числа 1 000 000 000 і його цифрового значення: тисяча мільйонів. Іншими словами, це сталося 12-14 тисяч мільйонів років тому. Як вам ця арифметика? Як збагнути (уявити, усвідомити) таку кількість років та ще маючи середній вік життя в якихось 76-80 (хай, навіть і всі сто) років? Для Всесвіту ж 12-14 тисяч мільйонів років (чи 12-14 мільярдів їх), що для нас 12-14 секунд.
Точка… Як її збагнути?
Візьміть аркуш білого паперу і поставте на ньому точку. Крапку. Крапочку— цяточку. Найтоншу, яку тільки зможе залишити на папері перо чи стержень кулькової річки. Подивіться на неї. Мала? Так, крихітна. Ледве видима на білому папері. Але й вона буде гігантською в порівнянні з точкою завбільшки з електрон, хоч і невідомо хто її — як не було Всесвіту, — поставив. Вона така мала, що її неможливо побачити неозброєним оком. Навіть і за допомогою приладів. Ось таким був початковий стан майбутнього супергігантського Всесвіту, що на початку свого існування вмістився у точці меншій атома. А тепер уявіть, що ви точку поставили не на білому папері, а — на чорному. Світла тоді ж не було, була сама лише пітьма. Чи ви її знайдете? Чорну точку на чорному папера?! Це все одне, що в темній кімнаті побачити чорну кішку. І в ній, точці, у вічній пітьмі й сховався майбутній Всесвіт. І була вона неймовірної щільності, а відтак і температури, що її породило колосальне стиснення. Хто породив таку точку? За якими фізичними законами вона утворилася?
Суцільні запитання на які поки що немає відповіді.
Зорі можуть існувати мільярди років, але й вони не вічні. Врешті-решт, вони помирають, перетворюючись в білих карликів, червоних гігантів, нейтронну зірку або й у чорну діру.
Коли помирають масивні зірки, їхні ядра можуть стати нейтронними зірками — найменші й найщільніші зорі з відомих на сьогодні. Утворюються вони під дією грандіозних сил, що змушують протони перетворюватися в нейтрони. Деякі зірки на цьому не зупиняються, а стискуються й далі. І — зникають. В дивовижно щільній точці. Така точка називається сингулярністю, а сингулярність на думку вчених має безконечну щільність.
Отож, згідно моделі Великого Вибуху, Всесвіт спочатку був точкою безмежно малого об’єму, що мала безмежно велику щільність і температуру.
Про такий стан науці абсолютно нічого не відомо, а всі розрахунки аби передати, що таке точка, заводять в тупик. Спроба навіть найвидатніших вчених описати початковий стан Всесвіту зарані приречена на невдачу.
Нобелівський лауреат С. Вайнберг якось зізнавався: "На жаль, я не можу почати свій фільм (кольоровий, документальний про Великий Вибух — В. Ч.) з нульової точки відліку, коли часу ще не було, а температура була безмежно велика".
Справді, як все це передати на екрані засобами документального кіно? Хіба що комп’ютерною графікою, яка й не на таке здатна.
Ніхто не знає, які закони діють в точці сингулярності чи поруч з нею, а тому ніхто не може дати їй характеристику. (Деякі математики вважають що в сингулярності знаходиться так звана червоточина, перехід із чорної дірки в інший Всесвіт). Стан сингулярності не піддається математичному описові і це одне з уразливих місць згадуваної теорії. А тому дехто навіть вважає її такою, що не відбулася. І все тому, що "сам момент початку творення походження Всесвіту не піддається фізичному описові, а тому має вигляд доволі підозрілий…"
Гм-гм… Завжди легше не вірити в те, що не можеш збагнути.
— Уявимо, добродії і добродійки, що хтось з вас був свідком Великого Вибуху — що б він тоді побачив?
Це якось один відомий астроном так, у своєму звичному екстравагантному стилі на одній із своїх лекцій запитав слухачів.
В залі, пригадую, засовались. Перешіптувалися. Ніхто не зважувався подати голос. Аж зрештою, як пауза затягнулася, хтось таки озвався:
— Ні… пітьму. А потім… потім сліпучий спалах — як стався вибух.
— Так, так, спершу пітьму, — підхопив астроном. — Він би побачив — хоча пітьму побачити неможливо, парадокс, — саме пітьму. Чорнющу і непроникливу. Абсолютну пітьму, адже до вибуху ще не було світла — жодного фотона! Тільки вічна пітьма. А вже коли прогримів вибух — то й спалахнуло вогнем. І тоді вперше з’явилося біле світло… Отож, гіпотетичний глядач такої події побачив би раптовий спалах світла, якого до того ніде не водилося. Наш уявний спостерігач в першу мить би зажмурився і розгубився: що це таке? Але ж як видно враз стало! Уявляєте — перше світло у вічній до того пітьмі. Та це ж… Чудо із чудес! Хоча… — астроном зітхнув, — гіпотетичного спостерігача тоді не могло бути. І не тому, що людей тоді не було, що теж вірно, а й тому, що не було тоді й самого простору. В жоден бік. Куди б не поткнувся — всюди не було нічого. Навіть не порожнеча була, а — НІЩО. Була одна точка і в ній все й зійшлося. Де тоді був простір? Хто вам про це скаже, як ніхто про це нічого не відає…
І варився у тій точці майбутній світ — як у казані. А потім вибухнув… Питання ж про те, що було раніше точки (сингулярності) стає безглуздим, адже самого поняття "раніше" в цій точці не існувало. Ніколи не існувало. Коли час конечний і ніякого далекого минулого немає, нема початку, то немає і якогось там "краю".
І в тій точці щось вибухнуло…
Якщо теорію Великого Вибуху вперше запропонував бельгійський астроном і священик Жорж Леметр у 1927 році, то саме словосполучення "Великий Вибух" було вперше використано британським астрономом Фредом Хойлом в радіопрограмі.
Жорж Леметр (1894-1966), бельгійський астроном і математик. (У 1922 році був висвячений в сан священика, за основним фахом — інженер). Глибоко релігійна людина. Але релігійність не заважала йому займатися наукою. Професор астрофізики. Член Папської Григоріанської академії у Ватикані, з 1960 року її президент.
Леметр відомий перш за все, як творець теорії Всесвіту, що розширюється. Вчений сформулював її у 1927 році, ознайомившись під час перебування у США з дослідженнями Е. Хаббла та Х. Шеплі про червоне зміщення ліній у спектрах галактик і витлумачив спектроскопічне розбігання галактик, що спостерігається, як свідчення розширення Всесвіту. Крім того він теоретично обґрунтував закон Хаббла про пропорційність між променевими швидкостями галактик і відстанями до них, заклавши тим самим основи сучасної фізичної космології. Леметр вперше висловив передбачення про дуже високу температуру матерії на перших етапах розширення і про збереження якихось слідів цієї ранньої епохи нинішнього Всесвіту. Серед інших проблем, що його цікавили — фізична природа сингулярності (гіпотеза "початкового" атома), утворення галактик. В якості основного механізму формування галактик із однорідного середовища, що розширюється, він розглядав гравітаційну нестійкість, що виникала на відносно пізній стадії розширення. Нагороджений медаллю Еддінгтона Лондонського королівського товариства.
Помер Жорж Леметр 20 червня 1966 року.
Астрофізик, письменник, драматург, адміністратор, автор багатьох книг і статей, відомий вчений — все це Фред Хойл. Рік народження — 1915, графство Йоркшір, Англія. З десяти років зацікавився зорями і почав вивчати небо. Після навчання в коледжі (Кембридж), в 1939 році закінчив університет по математиці.