Было ли сотворение мира?
Какой была Вселенная в прошлом? Из курса школьной физики известно, что газ при расширении охлаждается, а при сжатии нагревается. Вещество Вселенной — по сути тот же газ. Основные характеристики вещества, в том числе и газа, — плотность, давление и температура. Если сейчас Вселенная расширяется, то можно предположить, что когда-то она была очень плотной и очень горячей.
Современные наблюдения показывают, что возраст Вселенной составляет около 13,8 млрд лет. На самых ранних этапах она была чрезвычайно горячей и плотной, а физические процессы происходили в условиях, которые сегодня невозможно воспроизвести полностью.
Большой взрыв не был взрывом вещества из одной точки в заранее существовавшее пространство: расширялось само пространство. Согласно инфляционной модели, в самые первые мгновения расширение происходило чрезвычайно быстро. Затем Вселенная была заполнена горячей смесью частиц и излучения, которая постепенно остывала по мере расширения.
Само событие, ознаменовавшее зарождение Вселенной, а также последующее ее развитие с расширением и остыванием назвали Большим взрывом.
Спустя одну десятимиллиардную долю секунды с начала взрыва единая сила стала распадаться на отдельные типы. Появились электроны и кварки в свободном виде. Вещество в таком состоянии называли кварк-глюонной плазмой.
Примерно через одну стотысячную долю секунды кварки слились в протоны и нейтроны. Начиная с четвертой минуты, Вселенная остыла настолько, что при столкновениях протонов и нейтронов стали образовываться атомные ядра. Причем в процессе соударений с новыми частицами ядра постепенно утяжелялись за счет присоединения к ним каждый раз протона или нейтрона. При этом поначалу сформировались ядра лишь самых легких химических элементов. Вскоре Вселенная расширилась уже настолько, что столкновения между частицами стали огромной редкостью.
Примерно через 380 000 лет после Большого взрыва Вселенная остыла настолько, что электроны стали соединяться с ядрами и образовались нейтральные атомы, прежде всего водорода и гелия. Более тяжелые химические элементы появились позднее — в звездах и при звездных взрывах и слияниях.
Спустя несколько сотен миллионов лет уже формировались первые звезды и галактики. Вселенная понемногу стала принимать тот вид, который мы наблюдаем сегодня. Со временем образовались звезды и планеты, включая и нашу Землю.
Оставшееся с момента Большого взрыва электромагнитное излучение до сих пор наполняет Вселенную — сейчас оно называется реликтовым или фоновым излучением.
Описанный сценарий происхождения Вселенной называют моделью горячей Вселенной. Это означает, что все процессы на начальных этапах развития Вселенной происходили при сверхвысоких температурах. Большой вклад в развитие модели горячей Вселенной внес американский физик российского происхождения Георгий Гамов. Согласно современной космологии, около 13,8 млрд лет назад наблюдаемая Вселенная находилась в чрезвычайно горячем и плотном состоянии и начала расширяться. Описание самого раннего момента упирается в пределы применимости известных физических теорий.
Физического толкования сингулярность не имеет. Оно обладает неизвестными свойствами, выходящими за рамки современных научных представлений. Нет ответа и на вопрос, что было до этого состояния. Современные теории не дают надежного описания того, что происходило в самый начальный момент. При этом нельзя указать точку на небе, где произошел Большой взрыв: расширение происходило повсюду.