Vụ Nổ Big Bang Từ Đâu Ra

     

Trong không đến một trong những phần tỷ của một phần tỷ giây, ngoài trái đất nở ra vội vàng hơn một tỷ tỷ lần so với kích thước lúc đầu của nó, thông sang một tiến trình được gọi là "vũ trụ giãn nở".

Bạn đang xem: Vụ nổ big bang từ đâu ra


Trong 380 ngàn năm tiếp theo đó, Vũ trụ quánh tới mức thậm chí còn ánh sáng cũng không lọt qua - đó là 1 trong những nơi tăm tối gồm những hạt tồn tại ngơi nghỉ trạng thái plasma (ly tử thể, có nghĩa là tình trạng bị ion hoá mạnh khiến cho các phân tử tuyệt nguyên tử tồn tại ở dạng hạt nhân) hết sức nóng.


Khi phần đông thứ sau cuối nguội dần tới mức các nguyên tử hydro thứ nhất được hình thành, Vũ trụ lập cập trở đề nghị trong trẻo.


Bức xạ phun tung toé ra những hướng, và Vũ trụ dần biến hóa thực thể lổn nhổn như ta thấy ngày nay, với số đông vạt cắt đẩy đà không gian trống rỗng lấy điểm lẫn những loại khác nhau từ hạt, bụi, cho tới các bởi vì sao, hố đen, các dải ngân hà, bức xạ, cùng những dạng thứ chất, năng lượng khác.


Rốt cuộc thì các khối vật hóa học này sẽ nhận ra ra xa với sẽ tự từ trở nên mất, theo một số mô hình. Ngoài trái đất sẽ đổi mới một dạng súp giá lẽo, với các hạt photon một mình được phân bổ đồng nhất.


*
Nguồn hình ảnh, NASA/JPL-Caltech/ESA/CXC/STScI


Chụp lại hình ảnh,

Vũ trụ mà bọn họ đang thấy gồm những khối hạt, bụi, những ngôi sao, hố đen, dải ngân hà, bức xạ


Có lẽ Vụ Nổ lớn giống hơn với một "Vụ Nảy lớn", một sự thay đổi trong chu kỳ co và giãn vẫn sẽ diễn ra.


Hoặc nó hoàn toàn có thể là hệt như một điểm làm phản chiếu, từ đó có một tấm gương bội phản chiếu hình hình ảnh vũ trụ của bọn họ mở rộng ra phía "bên kia", vị trí mà phản đồ chất thay thế sửa chữa cho thiết bị chất, và phiên bản thân thời hạn thì trôi theo chiều ngược lại.


Toàn cỗ những trả thuyết này mặc dù nằm quanh đó học thuyết chính thống về vũ trụ, nhưng hầu như nhận được hậu thuẫn từ các khoa học tập gia tất cả tầm hình ảnh hưởng.


Việc ngày càng có rất nhiều các thuyết cạnh tranh nhau như vậy này cho thấy thêm nay hoàn toàn có thể đã là lúc vứt qua ý tưởng theo đó cho rằng Vụ Nổ lớn ghi lại sự khởi sinh của ngoài trái đất và thời gian và ngoài trái đất còn có thể có sự kết thúc.


Nhiều ý tưởng thay thế cho Vụ Nổ mập được giới thiệu bởi người ta không hoàn toàn hài lòng cùng với cách giải thích vũ trụ giãn nở.


*
Nguồn hình ảnh, NASA


Chụp lại hình ảnh,

Những lốt sẹo vày Vụ Nổ lớn gây ra trong một bức xạ vi sóng yếu tràn ngập trong toàn cục vũ trụ đem về cho họ một số làm mai về câu hỏi Vũ trụ trông như thế nào trong thời kỳ đầu


"Phải bằng lòng là tức thì từ lúc đầu đến giớ tôi chưa lúc nào thích thú với ý tưởng giãn nở," Neil Turok, cựu chủ tịch Viện nghiên cứu Vật lý triết lý Perimeter nghỉ ngơi Waterloo, Canada, nói.


"Hệ biến co giãn đã không tồn tại tính thuyết phục," Paul Steinhardt, giáo sư khoa học chăm về kim chỉ nan Albert Einstein trên Đại học tập Princeton với là người khuyến cáo ra mô hình "Vụ Nảy lớn", nói thêm.


"Tôi luôn coi co và giãn là một thuyết cực kỳ giả tạo," Roger Penrose, gs toán danh dự siêng về lý thuyết Rouse Ball trên Đại học Oxford nói.


"Nguyên vày chính để cho nó không chết ngay từ bỏ lúc mới được chỉ dẫn là vày đó là vấn đề duy nhất người ta có thể nghĩ ra để phân tích và lý giải cái mà họ gọi là 'sự không bao giờ thay đổi về quy mô của các dao cồn nhiệt phản xạ nền Vi sóng ngoài trái đất (Cosmic Microwave Background - CMB)'."


CMB vốn là 1 yếu tố căn bạn dạng trong mọi quy mô giả định về Vũ trụ kể từ lúc Vũ trụ được quan ngay cạnh lần thứ nhất vào năm 1965.


Nó là loại bức xạ yếu có ở phần đông nơi vào Vũ trụ mà lại ta rất có thể quan giáp được, vĩnh cửu từ thời điểm lần đầu tiên Vũ trụ trở bắt buộc trong trẻo.


Trong hầu hết phương hướng mà những khoa học gia chĩa viễn kính vô đường tới, CMB trông đều như nhau, thậm chí ở cả những vùng dường như như chưa khi nào có thúc đẩy với bất kỳ một vùng nào không giống tại ngẫu nhiên thời điểm nào trong lịch sử hào hùng 13,8 tỷ năm trường thọ của Vũ trụ.


"Nhiệt CMB là như nhau, sống cả phía bên đó của khung trời và cả ở rất nhiều phần bầu trời chưa từng có tiếp xúc với các phần khác," Katie Mack, đơn vị vũ trụ học tại Đại học tập Bang nam giới Carolina, nói. "Đã phải bao gồm cái gì đó từng liên kết với nhì vùng kia của Vũ trụ. Phải tất cả cái nào đấy nói lên rằng phần đó của bầu trời có sức nóng độ giống như phần cơ của thai trời."


Khi không có những bề ngoài để review nhiệt độ bên trên toàn ngoài trái đất mà chúng ta quan cạnh bên được, các khoa học gia sẽ mong chờ được chứng kiến những thay đổi thể to hơn nhiều ở các vùng khác.


Việc co và giãn đem cho tới cho chúng ta cách giải thích cho điều được hotline là "vấn đề về tính chất đồng nhất" này.


Với một giai đoạn co và giãn điên rồ, ngoài trái đất phình ra hết sức to béo trong một khoảng thời hạn cực nhanh, khiến cho toàn dải ngân hà trở đề xuất vượt quá ngoài mức giới hạn ta có thể quan gần cạnh và can dự cùng.


Vũ trụ có thể quan cạnh bên được của chúng ta giãn nở ra xuất phát điểm từ một vùng đồng nhất nhỏ dại bé phía bên trong tình trạng lạnh rực nguyên thuỷ, tạo nên CMB đồng dạng. Các vùng không giống nằm bên ngoài phạm vi bạn cũng có thể quan tiếp giáp được hoàn toàn có thể trông sẽ tương đối khác.


*
Nguồn hình ảnh, Nasa/ESA


Chụp lại hình ảnh,

Các nhà vật dụng lý kim chỉ nan đang càng ngày thấy là thuyết co giãn không lời giải thoả đáng được khoảng chừng rộng của vật hóa học và năng lượng quan sát được trong Vũ trụ


"Giãn nở có vẻ như vừa đủ sức thuyết phục nhằm hậu thuẫn cho những dữ liệu mà bạn cũng có thể mặc định chấp nhận," Mack nói. "Đó là điều mà tôi giảng dạy trong các lớp học tập của mình. Tôi luôn nói rằng chúng ta không biết chắc chắn là là vấn đề đó đã xảy ra, mà lại nó có vẻ như như khá cân xứng với các dữ liệu, và là điều mà hầu như mọi bạn thừa dấn là nhiều kỹ năng xảy ra."


Đáng chăm chú là không còn có cơ chế rõ ràng nào kích hoạt sự giãn nở, cũng không có lời phân tích và lý giải nào khả thi rất có thể kiểm chứng được về câu hỏi sự hoàn thành duyên dáng vẻ của Vũ trụ sẽ xảy ra như thế nào.


Một cách lý giải được phần lớn người khuyến cáo thuyết co giãn đưa ra, đó là những hạt tưởng tượng (theoretical particles) đã chế tạo ra thành một "cánh đồng giãn nở", từ đó dẫn tới sự giãn nở. Sau đó, các hạt này phân chảy thành những hạt mà ta tìm tòi ngày nay.


Nhưng ngay cả khi chỉ dẫn cách phân tích và lý giải này thì việc giãn nở lại khiến cho các dự kiến đã có cho tới lúc này trở đề xuất không thể xác định được độ chính xác.


Lý thuyết này bảo rằng thời ko (tức thời hạn - ko gian) hẳn đã trở nên vặn xoắn bởi những sóng thu hút nguyên thuỷ vốn bắn thia lia khắp Vũ trụ cùng với Vụ Nổ lớn.


Nhưng vào khi một vài loại sóng lôi kéo đã được phát hiện ra thì không còn có sóng lôi cuốn nguyên thuỷ như thế nào được tra cứu thấy cho tới nay để củng nắm cho thuyết này.


Các biến chuyển thiên lượng tử được dự đoán là vì sao gây ra co và giãn khiến không gian vỡ ra thành vô số những mảnh mang những thuộc tính vô cùng khác biệt - một "đa vũ trụ" trong đó ngẫu nhiên điều gì ta có thể tưởng tượng được cũng đều rất có thể xảy ra.

Xem thêm: Máy Giặt Có Tốn Điện Không, Dùng Mua Loại Nào Kinh Tế Tiết Kiệm Nhất


"Thuyết này là trọn vẹn lờ mờ," Steinhardt nói. "Nó chỉ bảo rằng Vũ trụ mà ta quan gần cạnh được có thể là như thế này hoặc giống như bất kỳ thứ gì ta rất có thể tưởng tượng ra, tuỳ nằm trong vào việc chúng ta ở đâu vào hệ đa vũ trụ đó. Không vứt bỏ điều đó rất có thể nhận thức được về mặt đồ dùng lý."


Steinhardt, một trong các kiến trúc sư thuở đầu của học thuyết giãn nở, sau cuối đã chán chường với câu hỏi không thể chỉ dẫn dự đoán tương tự như không thể bình chọn tính chính xác của nó.


"Chúng ta tất cả thực sự cần được tưởng tượng rằng có sự mãi sau của vô số mọi vũ trụ hỗn loạn mà họ chưa bao giờ nhìn thấy và sẽ không khi nào nhìn thấy, chỉ để giải thích cho một Vũ trụ đơn giản và dễ dàng và khá là mịn mà họ thực sự đã quan sát?" ông để câu hỏi. "Tôi cho rằng không. Chúng ta phải tìm thấy một ý tưởng hay rộng thế."


Vấn đề rất có thể nằm ở chính phiên bản thân Vụ Nổ lớn, và ở phát minh theo đó nhận định rằng đã có sự bước đầu của không gian và thời gian.


Thuyết "Vụ Nảy lớn" gật đầu với tranh ảnh Vụ Nổ to về một vũ trụ cực nóng, sệt hồi 13,8 tỷ năm trước bước đầu giãn nở ra cùng nguội dần. Tuy thế thay vày coi đó là sự việc khởi sinh của thời hạn và ko gian, thuyết này coi đó 1 thời khắc biến đổi từ giai đoạn không khí co lại trước đó.


Với một cú nảy thay bởi là cú nổ, Steinhardt nói, các phần bí quyết xa nhau trong vũ trụ sẽ sở hữu được đủ thời hạn để địa chỉ với nhau và tạo thành thành một vũ trụ solo nhất, suôn sẻ tru, trong số đó các nguồn phản xạ CMB có cơ hội để trải mọi ra.


"Và trường hợp như một cú nảy xảy ra trong vượt khứ, thì lý do lại không có nhiều cú nảy?" Steinhardt nói. "Trong trường thích hợp đó, tất cả vẻ phù hợp khi nói rằng trong tương lai họ sẽ bao gồm một cú. Vũ trụ giãn nở của bạn có thể sẽ bắt đầu co lại, quay trở lại trạng thái quánh và bắt đầu lại chu kỳ nảy."


Steinhardt cùng Turok hợp tác với nhau trong một số phiên bạn dạng đầu của quy mô Cú Nảy lớn, trong đó Vũ trụ thu hẹp tới một kích cỡ nhỏ tuổi xíu mà lại vật lý lượng tử chiếm phần lấy quyền kiểm soát và điều hành từ trang bị lý cổ điển, khiến cho các dự kiến trở đề xuất không chắc hẳn chắn.


Nhưng vừa mới đây hơn, một cộng tác viên khác của Steinhardt là Anna Ijjas đã trở nên tân tiến một quy mô trong kia Vũ trụ không bao giờ nhỏ đến mức vật lý lượng tử có thể chiếm địa chỉ thống trị.


"Đó là một ý tưởng thủ cựu khá là tẻ nhạt, luôn luôn được mô tả bằng những phương trình khiếp điển," Steinhardt nói. "Thuyết co và giãn nói tất cả một hệ nhiều vũ trụ, trong số đó có rất nhiều các phương pháp để Vũ trụ xuất hiện, và họ chỉ tình cờ sống vào một vũ trụ cân đối và suôn sẻ tru. Điều kia tuy là rất có thể nhưng khôn cùng khó có tác dụng xảy ra. Quy mô Vụ Nảy béo thì khẳng định rằng đây chính là cách dải ngân hà xuất hiện."


Neil Turok cũng đã khám phá một lối đi khác để mang ra một đưa định dễ dàng hơn đối với thuyết giãn nở, sẽ là thuyết "Vũ trụ Gương" (hay nói một cách khác là Gương Tối).


Thuyết này dự kiến rằng gồm sự trường tồn của một vũ trụ khác, trong số ấy phản vật chất chiếm ưu mặc dù thế chịu sự kiểm soát và điều hành bởi các định nguyên tắc vật lý giống hệt như trong dải ngân hà của chúng ta. Vũ trụ kia đang co giãn rộng ra về phía vị trí kia của Vụ Nổ mập - một kiểu nhưng mà ta rất có thể gọi là "phản vũ trụ".


"Tôi lấy ra một vật dụng từ các tác dụng quan gần cạnh trong thời hạn 30 năm qua, chính là Vũ trụ thực ra là đơn giản dễ dàng tới không ngờ," ông nói. "Ở quy mô to lớn thì nó không hề hỗn loạn. Không còn có sự ngẫu nhiên. Nó cực kỳ tuân thủ độc thân tự và quy tắc, và chỉ việc vài con số để biểu hiện mọi thứ."


Với lưu ý đến này, Turok thấy rằng thuyết về một hệ đa vũ trụ, với các chiều to hơn, hoặc những hạt mới sẽ không giúp giải thích được phần nhiều gì họ nhìn tìm tòi trong Vũ trụ.


Nếu như ta cộng cục bộ các trọng lượng đang biết trong một thiên hà - các ngôi sao, tinh vân, các hố đen, v.v... - thì tổng trọng lượng sẽ không còn tạo đầy đủ lực lôi kéo để lý giải sự chuyển động bên phía trong và giữa những dải ngân hà.


Phần sót lại có vẻ như được gia công từ máy gì này mà ta hiện thời không thể bắt gặp - vật hóa học tối. Thứ bí mật này chiếm khoảng chừng 85% tổng vật hóa học trong vũ trụ.


Mô hình dải ngân hà Gương dự kiến rằng Vụ Nổ lớn tạo nên một nhiều loại hạt được biết đến với tên thường gọi "neutrino chuyển phiên chiều bên phải".


Các nhà thứ lý siêng về phân tích hạt vẫn không trực tiếp chú ý thấy ngẫu nhiên hạt làm sao như vậy, dẫu vậy họ khá tin cẩn vào sự lâu dài của chúng.


"Đây là hạt nhất trong danh mục đó (danh mục các loại hạt được buộc phải trong quy mô Chuẩn) có hai trực thuộc tính cần thiết mà họ vẫn không trực tiếp quan gần kề được, với nó trường thọ ổn định," Latham Boyle, một gương mặt bậc nhất trong việc đề xuất thuyết ngoài hành tinh Gương, bên cạnh đó là đồng nghiệp của Turok trên Viện Perimeter, nói.


Có lẽ tình huống thách thức nhất so với thuyết Vụ Nổ mập và sự co và giãn của ngoài trái đất là thuyết "Vũ trụ học Tuần trả Chu kỳ" (Conformal Cyclic Cosmology - CCC).


Giống như Vụ Nảy lớn, nó liên quan tới một vũ trụ trường thọ vĩnh viễn. Nhưng mà trong CCC, nó không khi nào trải sang 1 giai đoạn thu nhỏ - nó chỉ luôn co và giãn lớn ra.


"Quan điểm của mình là Vụ Nổ béo không phải là sự khởi sinh," Penrose nói. "Bức tranh toàn cảnh mà chúng ta biết ngày nay, toàn thể lịch sử của Vũ trụ, là điều mà tôi gọi là một trong 'niên kỳ' vào một loạt tiếp liền các niên kỳ."


Mô hình nhưng mà Penrose đưa ra dự kiến rằng số đông vật chất trong ngoài trái đất rốt cuộc sẽ bị hút vào mọi hố black khổng lồ.


Do Vũ trụ co giãn ra và nguộn đến mức gần 0 độ C, những hố đen đó sẽ "sôi sùng sục" thông sang 1 hiện tượng được call là bức xạ Hawking.


"Ta cần nghĩ tới những con số thời hạn cực các năm, một googol, có nghĩa là 10 luỹ vượt 100, tuyệt viết ra thì vẫn là con số với chữ số 1 đứng trước cùng 100 chữ số 0 phía sau," Penrose nói. "Đó là số năm làm cho những thứ đích thực lớn sau cuối bốc hơi đi. Và khi đó ta tất cả một dải ngân hà với chủ yếu là các hạt photon (tức là các hạt ánh sáng) thống trị."


*
Nguồn hình ảnh, NASA/JPL-Caltech


Chụp lại hình ảnh,

Vũ trụ học tập Tuần hoàn phù hợp dự đoán rằng đa số Vũ trụ sẽ bị hút vào hầu như hố đen mập mạp rồi tiếp nối bị bốc hơi


Một trong những dự đoán nhưng mà CCC đưa ra là có thể có hồ sơ về niên kỳ trước trong phản xạ nền vi sóng vũ trụ, điều gây cảm hứng cho những khoa học gia tạo quy mô về sự co giãn của vũ trụ.


Khi những hố black siêu bự va đụng vào nhau, sự va chạm này gây tác động ảnh hưởng dẫn tới việc phóng ưng ý ra một lượng năng lượng to đùng dưới dạng những hạt photon tần số thấp.


Cả hai hiện tượng lạ này phần nhiều cực mạnh, Penrose nói, khiến cho chúng hoàn toàn có thể "nổ bùng sang phía mặt kia" của sự chuyển đổi từ một niên kỳ này qua một niên kỳ khác, nhưng mà mỗi niên kỳ hầu như để lại "dấu ấn" riêng gắn vào CMB, hệt như tiếng vọng từ vượt khứ.


Trong 380 ngàn năm thứ nhất của niên kỳ hiện tại nay, đa số thứ này không gì khác rộng là phần đa chấm nhỏ tuổi xíu thân vạn vật, nhưng do Vũ trụ co và giãn rộng ra, chúng trông y như các "vết bẩn" trên thai trời.


Penrose đã hợp tác với các nhà ngoài hành tinh học tía Lan, hàn quốc và Armenia để thấy liệu các hình mẫu mã này thực ra có thể được search thấy hay không, bằng cách so sánh các phương thức đo lường của CMB với hàng vạn các biểu trưng ngẫu nhiên.


"Kết luận mà công ty chúng tôi đưa ra, kia là công ty chúng tôi thấy những điểm này trên thai trời, với độ tự tín là 99,98%," Penrose nói.


Thế giới những nhà đồ vật lý tuy nhiên hầu như cho đến bây giờ vẫn tỏ ra hoài nghi với công dụng này, cùng đã chỉ bao gồm rất không nhiều mối quan tâm trong số các nhà vũ trụ học tập trong việc thậm chí là thử mô bỏng phân tích của Penrose.


Chúng ta khó có chức năng quan ngay cạnh được trực tiếp hầu như gì diễn ra trong đông đảo thời khắc đầu tiên sau khi xảy ra Vụ Nổ lớn, chứ đừng nói là rất nhiều thời xung khắc trước đó.


Lớp plasma khôn xiết nóng mờ đục tồn tại một trong những thời khắc thuở đầu đó nhiều năng lực sẽ vĩnh viễn che lấp tầm quan sát của chúng ta.


Nhưng tất cả những hiện tượng lạ khác rất có thể quan ngay cạnh được, chẳng hạn như những sóng hấp dẫn nguyên thuỷ, những hố black nguyên thuỷ, những hạt neutrino hoạt động theo chiều bên phải, là đa số thứ hoàn toàn có thể đem mang đến cho bọn họ một số mai mối về việc học thuyết nào về ngoài trái đất của chúng ta là bao gồm xác.

Xem thêm: Mẹo Dùng Điều Hòa Tiết Kiệm Điện, Mẹo Nhỏ Giúp Dùng Điều Hòa Siêu Tiết Kiệm Điện


"Khi chúng ta phát triển những học thuyết bắt đầu và các quy mô mới về vũ trụ, phần lớn thứ đó sẽ mang về cho chúng ta những dự kiến thú vị về đều điều mà ta rất có thể tìm kiếm," Mack nói.


"Niềm hi vọng không độc nhất vô nhị thiết bắt buộc là chúng ta sẽ nhìn thấy trực tiếp sự khởi sinh, cơ mà là thông qua một trong những cách đi đường vòng, ta sẽ làm rõ hơn về phiên bản thân cấu tạo vật lý của nó."


Cho tới khi ấy thì câu chuyện về ngoài hành tinh của chúng ta, về sự khởi sinh và về việc liệu rồi có đến một ngày nó đi cho đoạn kết thúc hay không, sẽ vẫn là chủ đề đề xuất bàn luận.