Как е възникнала Вселената, от какво е изградена и какво бъдеще я очаква? Тези въпроси вълнуват човечеството от векове. Съвременната наука дава нови отговори, но заедно с тях възникват и нови въпроси. Ще успеем ли някога да открием всички тайни на Вселената?
За да поговорим за тези въпроси, се обърнахме към физика Арам Сахарян като част от програмата „ Знаете ли? “ . В интервюто той говори за произхода, структурата и бъдещето на Вселената въз основа на най-новите научни данни.
Партньор на поредицата от интервюта за наука и технологии е Team Telecom Armenia .
Разширяващата се вселена . Как са разкрити нейните тайни
„Как е устроен светът около нас? Как се е появил и какво очаква бъдещето на Вселената? Тези въпроси интересуват човечеството от древни времена, превръщайки се в една от централните теми както на философията, така и на естествените науки“, казва астрофизикът Арам Сахарян.
Ученият обяснява, че Алберт Айнщайн при разработването на уравненията на общата теория на относителността е приел, че основните свойства на Вселената не зависят от местоположението на наблюдателя, независимо дали това е планетата Земя или друга галактика. Тази идея, известна като космологичен принцип, предполага, че Вселената трябва да изглежда до голяма степен еднаква във всички посоки.
Когато обаче Айнщайн се опита да намери решения на уравненията за статична (непроменлива) вселена, се оказа, че такива решения не съществуват. Ако във Вселената има галактики, те или се приближават една към друга, или се отдалечават. Този факт по-късно беше потвърден чрез астрономически наблюдения, които доведоха до откритието за разширяването на Вселената, казва Сахарян.
През 1922 г. математикът и физик Александър Фридман, изучавайки уравненията на Айнщайн, показа, че Вселената не може да остане непроменена. Тя или се разширява, или се свива. Той разработва математически модел на динамична вселена, но научната общност по негово време първоначално не приема идеите му сериозно.
През 1927 г. белгийският астроном Жорж Леметр, независимо от Фридман, изучавайки уравненията на общата теория на относителността, стига до същите заключения. Освен това той предположи, че ако вселената в момента се разширява, то в миналото е била несравнимо по-плътна.
„Така учените постепенно стигнаха до теорията, която днес познаваме като теорията за Големия взрив. Според това нашата Вселена се е родила от свръхплътно състояние в резултат на мощна експлозия“, обяснява Сахарян.
Работата на Фридман и Льометр обаче дълго време остава извън светлината на прожекторите. Едва през 1929 г. американският астроном Едуин Хъбъл експериментално потвърди, че галактиките наистина се отдалечават една от друга.
„Когато обект се отдалечава, неговата светлина се измества към червената област на спектъра – това явление се нарича червено отместване. Наблюденията показват, че колкото по-далеч е една галактика, толкова по-бързо се отдалечава от нас. Това стана основното доказателство за разширяването на Вселената“, отбелязва Сахарян и добавя, че този процес продължава и до днес.
Как остатъчната радиация стана доказателство за Големия взрив
Един от хората, които не само помогнаха да се разбере структурата на Вселената, но и предсказаха основните доказателства за Големия взрив, беше Георги Гамов.
Той показа, че след Големия взрив във Вселената са настъпили термоядрени реакции, които са довели до образуването на водород и хелий, най-често срещаните елементи във Вселената.
Освен това Гамов прогнозира съществуването на остатъчна радиация, отслабен електромагнитен фон, останал от Големия взрив.
Според неговите изчисления, ако Вселената наистина се е родила от Големия взрив, тогава топлината от това събитие би трябвало да се е запазила под формата на слаб микровълнов фон, който би трябвало да може да се открие дори днес.
И беше прав. През 1965 г. двама американски астрономи случайно уловиха този сигнал, без първоначално да осъзнаят какво са открили. По-късно беше открито, че това е остатъчната радиация от Големия взрив. Текущата температура на това лъчение е около 2,7 Келвина, което е изключително ниско в сравнение с обикновените температури, но остава едно от най-важните доказателства за Големия взрив.
Подробности във видеото: