Ի՞նչ է տեղի ունեցել մեծ պայթյունից առաջ:

2024 Հեղինակ: Seth Attwood | [email protected]. Վերջին փոփոխված: 2023-12-16 16:07

Ինչի՞ց առաջացավ տիեզերքը: Բնական պատճառը պետք է հատուկ լինի, ասում են գիտնականները։ Բայց եթե ամեն ինչի սկիզբը վերագրենք Մեծ պայթյունին, ապա հարց է առաջանում՝ ի՞նչ է եղել մինչ այդ։ Հեղինակը ներկայացնում է հետաքրքրաշարժ պատճառաբանություն ժամանակի սկզբի մասին:

Գիտությանը հարցնելը, թե ինչ է եղել ժամանակից առաջ, նման է այն հարցին, թե «Ո՞վ էիր դու նախքան ծնվելը»:

«Գիտությունը թույլ է տալիս մեզ որոշել, թե ինչ է տեղի ունեցել Մեծ պայթյունից հետո վայրկյանի մեկ տրիլիոներորդում:

«Բայց մենք դժվար թե երբևէ իմանանք, թե ինչն է առաջացրել Մեծ պայթյունը:

«Դա հիասթափեցնող է, բայց որոշ բաներ լիովին անհայտ են: Եվ սա լավ է:

Եկեք անկեղծ լինենք. բավականին տարօրինակ է կարծել, որ Տիեզերքի պատմությունը սկսվել է 13,8 միլիարդ տարի առաջ ինչ-որ ծննդյան օրվա հետ: Սա համահունչ է բազմաթիվ կրոնական դրույթներին, որոնց համաձայն տիեզերքը ստեղծվել է ի վերևից միջամտության միջոցով, թեև գիտությունն այդ մասին ոչինչ չի ասում:

Ի՞նչ է տեղի ունեցել ժամանակի սկզբից առաջ:

Եթե այն ամենը, ինչ տեղի է ունեցել, ունի պատճառահետևանքային կապ, ապա ինչո՞վ է պայմանավորված տիեզերքի առաջացումը: Առաջին Պատճառի մասին շատ դժվար հարցին պատասխանելու համար աշխարհի ստեղծման մասին կրոնական առասպելներն օգտագործում են այն, ինչը մշակութային մարդաբանները երբեմն անվանում են «դրական էակ» կամ գերբնական երևույթ: Քանի որ ժամանակը հեռավոր անցյալում ինչ-որ պահի սկիզբ է առել, Առաջին Պատճառը պետք է առանձնահատուկ լինի: Դա պետք է լինի անհիմն պատճառ, մի երեւույթ, որը հենց նոր է տեղի ունեցել, եւ դրան ոչինչ չի նախորդել։

Բայց եթե ամեն ինչի սկիզբը վերագրենք Մեծ պայթյունին, ապա հարց է առաջանում՝ ի՞նչ է եղել մինչ այդ։ Երբ գործ ունենք անմահ աստվածների հետ, սա բոլորովին այլ հարց է, քանի որ նրանց համար անժամանակությունը հարց չէ։ Աստվածները գոյություն ունեն ժամանակից դուրս, իսկ մենք՝ ոչ: Մեզ համար «ժամանակից առաջ» հասկացությունը գոյություն չունի։ Հետևաբար, եթե մենք հարց տանք, թե ինչ է տեղի ունեցել Մեծ պայթյունից առաջ, դա ինչ-որ չափով անիմաստ կլինի, նույնիսկ եթե անհրաժեշտ լինի գտնել դրա իմաստը: Սթիվեն Հոքինգը մի անգամ դա նույնացրել է «Ի՞նչ է Հյուսիսային բևեռից հյուսիս» հարցին: Իսկ ինձ դուր է գալիս «Ո՞վ էիր դու նախքան ծնվելդ» արտահայտությունը։

Ավրելիոս Օգոստինոսը ենթադրեց, որ ժամանակն ու տարածությունը հայտնվել են աշխարհի ստեղծման հետ մեկտեղ: Նրա համար դա, իհարկե, աստվածային նախախնամություն էր։ Իսկ գիտության համար.

Գիտության մեջ հասկանալու համար, թե ինչպես է առաջացել, զարգացել և հասունացել Տիեզերքը, մենք հետ ենք գնում ժամանակի մեջ՝ փորձելով վերակառուցել այն, ինչ տեղի է ունենում: Ինչպես պալեոնտոլոգները, մենք նույնացնում ենք «բրածոները», այսինքն՝ անցած օրերի նյութի մնացորդները, իսկ հետո նրանց օգնությամբ մենք իմանում ենք այն ժամանակ գոյություն ունեցող տարբեր ֆիզիկական երևույթների մասին։

Մենք վստահորեն ենթադրում ենք, որ Տիեզերքը ընդլայնվել է միլիարդավոր տարիներ շարունակ, և որ այս գործընթացը շարունակվում է հիմա: Այս դեպքում «ընդլայնումը» նշանակում է, որ գալակտիկաների միջև հեռավորությունները մեծանում են. գալակտիկաները միմյանցից հեռանում են այնպիսի արագությամբ, որը կախված է նրանից, թե ինչ է եղել տիեզերքի ներսում տարբեր դարաշրջաններում, այսինքն՝ ինչ նյութ է լրացրել տարածությունը:

Մեծ պայթյունը պայթյուն չէր

Երբ մենք խոսում ենք Մեծ պայթյունի և ընդլայնման մասին, մենք պատկերացնում ենք պայթյունը, որը սկիզբ դրեց ամեն ինչին: Դրա համար էլ այդպես անվանեցինք։ Բայց սա թյուր կարծիք է։ Գալակտիկաները հեռանում են միմյանցից, քանի որ դրանք բառացիորեն բաժանված են բուն տարածության ձգվածությամբ: Ինչպես առաձգական գործվածքը, տիեզերքը ձգվում և իր հետ տանում է գալակտիկաներ, ինչպես որ գետի հոսանքն իր հետ տանում է գերանները: Այսպիսով, գալակտիկաները չեն կարող կոչվել պայթյունից թռչող բեկորներ: Կենտրոնական պայթյուն չի եղել. Տիեզերքը ընդլայնվում է բոլոր ուղղություններով, և այն ամբողջովին ժողովրդավարական է: Յուրաքանչյուր կետ հավասարապես կարևոր է:Հեռավոր գալակտիկայում ինչ-որ մեկը տեսնում է այլ գալակտիկաների հեռացումը նույն կերպ, ինչպես մենք:

(Ծանոթագրություն. Մոտակայքում գտնվող գալակտիկաները շեղումներ ունեն այս տիեզերական հոսքից, որը կոչվում է «տեղական շարժում»: Դա պայմանավորված է գրավիտացիայից: Օրինակ, Անդրոմեդայի միգամածությունը մոտենում է մեզ:)

Վերադարձ դեպի անցյալ

Եթե տիեզերական ֆիլմը հետ պտտենք, կտեսնենք, թե ինչպես է նյութը ավելի ու ավելի սեղմվում փոքրացող տարածության մեջ: Ջերմաստիճանը բարձրանում է, ճնշումը բարձրանում է, և սկսվում է քայքայումը։ Մոլեկուլները բաժանվում են ատոմների, ատոմները՝ միջուկների և էլեկտրոնների, ատոմային միջուկները՝ պրոտոնների և նեյտրոնների, իսկ հետո պրոտոններն ու նեյտրոնները՝ քվարկների։ Նյութի այս հաջորդական տարրալուծումը իր ամենահիմնական և տարրական բաղադրիչների մեջ տեղի է ունենում, երբ ժամացույցը հարվածում է պայթյունի հակառակ ուղղությամբ:

Օրինակ՝ ջրածնի ատոմները քայքայվում են Մեծ պայթյունից մոտ 400 000 տարի առաջ, ատոմային միջուկները՝ մոտ մեկ րոպեում, իսկ պրոտոնները նեյտրոններով՝ վայրկյանի հարյուրերորդականում (իհարկե, հակառակ դեպքում)։ Ինչպես գիտենք սա: Մենք գտանք ճառագայթման մնացորդները այն ժամանակից, երբ ձևավորվեցին առաջին ատոմները (միկրոալիքային ֆոնային ճառագայթում), և պարզեցինք, թե ինչպես հայտնվեցին լույսի ատոմների առաջին միջուկները, երբ տիեզերքը ընդամենը մի քանի րոպե էր: Սրանք հենց տիեզերական բրածոներն են, որոնք մեզ ցույց են տալիս ճանապարհը հակառակ ուղղությամբ:

Ներկայումս մենք կարող ենք փորձնական կերպով նմանակել այն պայմանները, որոնք կային, երբ տիեզերքը վայրկյանի մեկ տրիլիոներորդն էր: Դա մեզ կարող է թվալ աննշան արժեք, բայց ֆոտոնի թեթև մասնիկի համար սա երկար ժամանակ է, ինչը թույլ է տալիս նրան թռչել պրոտոնի տրամագծի տրիլիոն անգամ մեծ հեռավորություն: Երբ մենք խոսում ենք վաղ Տիեզերքի մասին, մենք պետք է մոռանանք մարդկային չափանիշների և ժամանակի մասին պատկերացումների մասին:

Իհարկե, մենք ցանկանում ենք հնարավորինս մոտենալ այն պահին, երբ ժամանակը հավասար էր 0-ի: Բայց ինչ-որ պահի մենք բախվում ենք անտեղյակության պատին և կարող ենք միայն էքստրապոլյացիա անել մեր ներկայիս տեսությունները հուսալով, որ դրանք մեզ գոնե կտան: Որոշ ակնարկներ տեղի են ունենում ժամանակի սկզբում, այնպիսի էներգիաների և ջերմաստիճանների դեպքում, որոնք մենք չենք կարող ստեղծել լաբորատորիայում: Բայց մենք մի բան հաստատ գիտենք. Երբ ժամանակը մոտ է զրոյին, տարածության և ժամանակի հատկությունների մեր ներկայիս տեսությունը, որը Էյնշտեյնի հարաբերականության ընդհանուր տեսությունն է, չի գործում։

Սա քվանտային մեխանիկայի ոլորտն է, որտեղ հեռավորությունները այնքան փոքր են, որ մենք պետք է պատկերացնենք տարածությունը ոչ թե որպես շարունակական թերթիկ, այլ որպես հատիկավոր կառուցվածք։ Ցավոք սրտի, մենք չունենք տարածության նման հատիկավորությունը նկարագրող որակական տեսություն, քանի որ քվանտային մասշտաբով (հայտնի է որպես քվանտային գրավիտացիա) ձգողության ֆիզիկական օրենքներ չկան: Թեկնածուները, իհարկե, օրինակ են գերլարերի տեսությունը և հանգույցի քվանտային գրավիտացիան: Բայց ներկայումս չկա որևէ ապացույց, որ նրանք ճիշտ են նկարագրում ֆիզիկական երևույթները։

Քվանտային տիեզերագիտությունը հարցին չի պատասխանում

Այնուամենայնիվ, մարդու հետաքրքրասիրությունը պահանջում է, որ սահմանները մոտեցվեն ժամանակի զրոյական արժեքին։ Ի՞նչ կարող ես ասել։ 1980-ականներին Ալեքսանդր Վիլենկինը, Անդրեյ Լինդը և Ջեյմս Հարթլը և Սթիվեն Հոքինգը առաջարկեցին քվանտային տիեզերագիտության երեք մոդել, որոնցում տիեզերքը գոյություն ունի որպես ատոմ, և հավասարումը նման է քվանտային մեխանիկայի մեջ օգտագործվող հավասարմանը:

Այս հավասարման մեջ տիեզերքը հավանականության ալիք է, որը, ըստ էության, կապում է անժամկետ քվանտային շրջանը դասականի հետ, որտեղ ժամանակ կա, այսինքն՝ տիեզերքի հետ, որտեղ մենք ապրում ենք, և որն այժմ ընդարձակվում է։ Քվանտից դասականի անցումը բառացիորեն նշանակում է տիեզերքի առաջացում, այն, ինչ մենք անվանում ենք Մեծ պայթյուն: Այսպիսով, Մեծ պայթյունը անպատճառ քվանտային տատանում է, նույնքան պատահական, որքան ռադիոակտիվ քայքայումը՝ ժամանակի բացակայությունից մինչև դրա առկայությունը:

Եթե ենթադրենք, որ այս պարզ մոդելներից մեկը ճիշտ է, արդյոք դա կլինի Առաջին Պատճառի գիտական բացատրությունը: Կարո՞ղ ենք ընդհանրապես ազատվել պատճառի անհրաժեշտությունից՝ օգտագործելով քվանտային ֆիզիկայի հավանականությունները:

Ցավոք, ոչ. Իհարկե, նման մոդելը ապշեցուցիչ ինտելեկտուալ սխրանք կլինի: Դա վիթխարի քայլ կլիներ ամեն ինչի ծագումը հասկանալու համար: Բայց սա բավարար չէ։ Գիտությունը չի կարող գոյություն ունենալ վակուումում։ Նրան անհրաժեշտ է կոնցեպտուալ ապարատ, այնպիսի հասկացություններ, ինչպիսիք են տարածությունը, ժամանակը, նյութը, էներգիան: Նրան պետք են հաշվարկներ, նրան անհրաժեշտ են այնպիսի քանակությունների պահպանման օրենքներ, ինչպիսիք են էներգիան և իմպուլսը: Գաղափարներից չես կարող երկնաքեր կառուցել, ինչպես որ չես կարող մոդել ստեղծել առանց գաղափարների և օրենքների։ Գիտությանը խնդրելը «բացատրել» Առաջին Պատճառը, նման է գիտությանը խնդրելու բացատրել իր սեփական կառուցվածքը: Սա գիտական մոդել տրամադրելու խնդրանք է, որը չի օգտագործում նախադեպեր, չկան ավելի վաղ հասկացություններ, որոնց վրա կարելի է գործել: Գիտությունը չի կարող դա անել, ինչպես մարդը չի կարող մտածել առանց ուղեղի։

Արմատային պատճառի հանելուկը մնում է չլուծված: Որպես պատասխան՝ դուք կարող եք ընտրել կրոնն ու հավատքը, և կարող եք նաև ենթադրել, որ գիտությունը ժամանակի ընթացքում ամեն ինչ կպարզի: Մենք կարող ենք նաև, ինչպես հին հույն թերահավատ Պիրրոն, խոնարհաբար ընդունել, որ մեր գիտելիքները սահմաններ ունեն: Մենք կարող ենք ուրախանալ ձեռք բերածով և շարունակել ընկալել՝ միաժամանակ գիտակցելով, որ ամեն ինչ իմանալու և ամեն ինչ հասկանալու կարիք չկա։ Բավական է, որ մենք շարունակենք հետաքրքրվել.

Հետաքրքրասիրությունն առանց հանելուկի կույր է, իսկ հանելուկն առանց հետաքրքրասիրության՝ թերի: