«Что было до Большого взрыва?»

Министерство  образования и науки РФ

Волгоградский государственный технический университет

Факультет электроники и вычислительной техники

Кафедра философии 
 
 
 
 

Эссе  по философии на тему

«Что  было до Большого взрыва?» 
 

Выполнил:

студент группы КФ-5

     Летяева А.В.

           ^{(Фамилия,  Имя)}

Проверил:

доктор философских наук,

проф. Виноградова Н.Л.

_______________ 
 
 
 
 
 
 

Волгоград 2011

     Откуда  появилась наша вселенная? Как все это начиналось? Эти вопросы интересуют умы ученных уже не один десяток лет. Согласно представлениям церкви, вселенная была сотворена с помощью божественного начала, причем в сравнительно недавнем прошлом. Согласно библейским источникам, период времени от сотворения Богом мира до Рождества Христова насчитывал от 3483 до 6984 лет. Но существуют и другие версии создания вселенной. До начала 20 века большинство ученых думали, что вселенная не имеет ни начала, ни конца, и будет существовать вечно. И те и другие сходились во мнении, что даже через тысячу лет картина звездного неба не изменится. Однако в 1929 году, когда американский астроном Эдвин Хаббл обнаружил расширение Вселенной. Галактики удалялись друг от друга со скоростью тем большей, чем большим было расстояние между ними. Хаббл предположил, что расширение началось около 20 миллиардов лет назад. Этот факт подставил под сомнение неизменность вселенной. Поэтому появился вопрос, откуда появилась наша вселенная. Естественно, вскоре стали появляться теории ее появления. Они основывались на том, что если бы мы повернули время вспять, то галактики стали бы сжиматься, а температура Вселенной повышаться, пока она не сжалась бы в начальное положение, так называемую сингулярность, область с нулевым объемом, бесконечно высокой плотностью и энергией. Физики стали разрабатывать математическое основание процессов возникновения Вселенной из точки.

     Позднее в 1930 году Хаббл предложил теорию, впоследствии названную теорией Большого Взрыва. Она основывалась на том, что Вселенная возникла в результате взрыва из сингулярности. В результате расширения и остывания первичного горячего газа появились звезды и галактики.

     Теория Большого Взрыва хорошо согласовалась с астрономическими наблюдениями. Астрономы наблюдали расширение галактик, так как и предсказывала теория. Также было обнаружено реликтовое микроволновое излучение, которое должно было остаться после охлаждения первичного газа. После взрыва осталось большое число трития, водорода, дейтерия. Поэтому теория Большого Взрыва стала классической теорией формирования системы. Однако на многие вопросы эта теория не могла дать ответов.

     Считается, что пространство и время зародились в момент Большого Взрыва, поэтому и говорить о периоде ДО Большого Взрыва бессмысленно, ведь ДО просто ничего не было. Однако такое заявление не совсем логично, ведь должно же было быть ЧТО-ТО, что вызвало сам Большой Взрыв. Соответственно, было разработано несколько теорий, пытающихся объяснить загадку появления Вселенной.

     Так однажды в 1960 физику Джону Уиллеру пришла в голову идея о «пульсирующей вселенной». Согласно этой теории расширение вселенной сменится сжатием в сингулярность, после чего произойдет взрыв, и Вселенная вновь станет расширяться… и так до бесконечности.

     Ученые  Кембриджского и Принстонского  университетов выступили с сенсационным заявлением: мол, «Большому взрыву», благодаря которому из пустоты якобы  возникла Вселенная, предшествовал  «Большой всплеск». А произошел он в неком многомерном пространстве - не с тремя, как у нас, а с одиннадцатью измерениями, шесть из которых свернуты в микроскопические нити. Энергия этого всплеска породила «Большой взрыв». А он, в свою очередь, видимую материю и время. Появилась наша Вселенная, которая ныне «соседствует» с той - «материнской» и невидимой. Существует даже гипотеза, что там - в «зазеркалье» - и располагается Высший разум. То есть Бог.

     Существует  теория протовселенной. Эта теория предполагает ,что еще до момента Большого Взрыва должна была существовать материя. Теория протовселенной связана с белыми дырами (антиподами черных дыр). Из белых дыр материя, должна вытекать в неограниченном количестве со скоростью света. Эта теория могла бы объяснить неоднородность Вселенной, однако проблема в том, что до сих пор ни одной белой дыры обнаружено не было.

     В 1981 году Алан Гус разработал теорию. В этой теории объясняется, каким образом элементарные частицы «получили» массу на основании скалярного поля материи. Объединив выражения для скалярного поля с уравнениями Эйнштейна, описывающими расширение Вселенной, Гус разработал теорию, согласно которой материя возникла из ничего, а затем началось ее экспоненциальное расширение согласно теории Большого Взрыва.

     Существуют  также «пузырьковая» теория и  теория самосоздания Вселенной. Согласно первой наша Вселенная сформировалась из квантовой пены «родительской  Вселенной». На квантовом уровне эта  пена «пенится» из-за флуктуаций энергии. Благодаря им создаются крошечные  пузырьки и «червоточины». Если флуктуации не очень большие, то образованные «пузырьки  Вселенных» расширяются подобно  надуваемым шарикам, затем сжимаются  и исчезают. Но если флуктуации велики, то эти «пузырьки» не «лопаются», а  «раздуваются» в самостоятельные  Вселенные. Идея же теории самосоздания состоит в том, что каждый «пузырек»  квантовой пены, или инфляционная (расширяющаяся) Вселенная, порождает  другие «пузырьки», которые, в свою очередь, порождают другие и т.д.

     Главным недостатком этих теорий явилось то, что и они не могут дать объяснение тому, что происходило до «раздувания» Вселенной. Для решения этой проблемы Джеймс Хартл и Стивен Хокинг в 1983 году предложили свою теорию. Она основывается на идее, что Вселенная не имеет никаких границ. Точно также как, гуляя по сферической поверхности Земли (представим ее гладким шаром), мы можем сколь угодно долго идти в любом направлении и не достигнем никаких границ.

Модель  Хокинга и Хартла опирается на квантовую теорию, объединяющую общую  теорию относительности и квантовую  механику. С помощью квантовой теории описывают волновую функцию, все возможные квантовые состояния частицы (например, электрона). Значение волновой функции указывает на вероятность нахождения частицы в данном состоянии, то есть чем больше функция, тем выше вероятность. В данной теории вселенная в качестве частицы рассматривается все возможные вселенные. Получается, что для нашей вселенной значение этой волновой функции велико и стремится к единице, но для остальных возможных параллельных вселенных значение волновой функции близко к нулю. Эти Вселенные должны иметь набор других физических констант, не совместимых с зарождением жизни.

     Главный недостаток этой теории состоит в том, что согласно ей, вселенная «замкнута». То есть она должна иметь поверхность, подобную поверхности воздушного шарика. Галактики, расположенные на этой оболочке, должны двигаться в процессе «раздутия» в строго определенном направлении. Более того, под действием сил гравитации наблюдаемое расширение вскоре должно смениться сжатием.

     Однако астрономические исследования показывают, что наблюдаемой массы недостаточно для остановки расширения Вселенной и ее сжатия. А сама Вселенная расширяется со все увеличивающейся скоростью, большей, чем предсказывает теория. То есть, скорее всего, мы живем в «открытой» Вселенной, которая никогда не остановит расширение.

     Совсем недавно в 2006 году, была разработана новая теория, оперирующая понятием петлевой квантовой гравитации. Согласно этой теории пространство в сверхмалых масштабах уже не представляется «линейным», а образует очень сложные «петлевые» структуры.

Если следовать новой теории, то получится, что пространство сжать  в сингулярность невозможно, то есть, достигнув определенного размера, Вселенная вновь начнет расширяться. Это значит, что до нашей Вселенной существовала иная, а до нее еще одна и т.д. Но это мы уже слышали в «пульсирующей теории». Однако постулаты новой теории несколько отличаются от положений теории пульсирующей Вселенной. В частности, расчеты показали, что как минимум один из параметров предыдущей Вселенной не пережил момента смены сжатия на расширение. А это значит, что в ходе бесконечных циклов сжатия и расширения появляются неидентичные миры.

     И все-таки, что же было ДО той самой  первой Вселенной? И было ли? Думается, с ответом придется повременить  еще пару столетий. Современная наука ведёт нас в направлении вычислений, которые на первый взгляд помогают понять основные элементы большого взрыва. И всё же, несмотря на эти, всё более сложные вычисления, действительно ли мы сумели приблизиться к понимаю того, что же на самом деле произошло?Существует большая вероятность, что людям никогда не узнают правду.