Сценарий большого взрыва это

Главная теория происхождения нашей Вселенной называется "Теория Большого Взрыва". Именно с помощью нее ученым удалось объяснить откуда взялось пространство, звезды, планеты и все, что нас окружает. Давайте попробуем в ней разобраться простым языком.

Как появилась наша Вселенная? Как она превратилась в кажущееся на первый взгляд бесконечное пространство? И чем она станет спустя многие миллионы и миллиарды лет? Эти вопросы терзали (и продолжают терзать) умы философов и ученых, кажется, еще с начала времен, породив при этом множество интересных и порой даже безумных теорий. Сегодня большинство астрономов и космологов пришли к общему согласию относительно того, что Вселенная, которую мы знаем, появилась в результате гигантского взрыва, породившего не только основную часть материи, но явившегося источником основных физических законов, согласно которым существует тот космос, который нас окружает. Все это называется теорией Большого взрыва.

Теория Большого взрыва: история эволюции нашей Вселенной. Вначале был взрыв. Фото.

Вначале был взрыв.

Основы теории Большого взрыва относительно просты. Если кратко, согласно ей вся существовавшая и существующая сейчас во Вселенной материя появилась в одно и то же время — около 13,8 миллиарда лет назад. В тот момент времени вся материя существовала в виде очень компактного абстрактного шара (или точки) с бесконечной плотностью и температурой. Это состояние носило название сингулярности. Неожиданно сингулярность начала расширяться и породила ту Вселенную, которую мы знаем.

Стоит отметить, что теория Большого Взрывая является лишь одной из многих предложенных гипотез возникновения Вселенной (например, есть еще теория стационарной Вселенной), однако она получила самое широкое признание и популярность. Она не только объясняет источник всей известной материи, законов физики и большую структуру Вселенной, она также описывает причины расширения Вселенной и многие другие аспекты и феномены.

Содержание

  • 1 Хронология событий в теории Большого Взрыва
  • 2 Тайны сингулярности
  • 3 Эпоха инфляции
  • 4 Охлаждение Вселенной
  • 5 Структурирование Вселенной
  • 6 Что будет со Вселенной
  • 7 Большой взрыв — в таком виде
  • 8 История теории Большого взрыва

Хронология событий в теории Большого Взрыва

Хронология событий в теории Большого Взрыва. Так все выглядело в разрезе времени. Фото.

Так все выглядело в разрезе времени.

Основываясь на знаниях о нынешнем состоянии Вселенной, ученые предполагают, что все должно было начаться с единственной точки с бесконечной плотностью и конечным временем, которые начали расширяться. После первоначального расширения, как гласит теория, Вселенная прошла фазу охлаждения, которая позволила появиться субатомным частицам и позже простым атомам. Гигантские облака этих древних элементов позже, благодаря гравитации, начали образовывать звезды и галактики.

Все это, по догадкам ученых, началось около 13,8 миллиарда лет назад, и поэтому эта отправная точка считается возрастом Вселенной. Путем исследования различных теоретических принципов, проведения экспериментов с привлечением ускорителей частиц и высокоэнергетических состояний, а также путем проведения астрономических исследований дальних уголков Вселенной ученые вывели и предложили хронологию событий, которые начались с Большого взрыва и привели Вселенную в конечном итоге к тому состоянию космической эволюции, которое имеет место быть сейчас.

Ученые считают, что самые ранние периоды зарождения Вселенной — продлившиеся от 10-43 до 10-11 секунды после Большого взрыва, — по прежнему являются предметом споров и обсуждений. Если учесть, что те законы физики, которые нам сейчас известны, не могли существовать в это время, то очень сложно понять, каким же образом регулировались процессы в этой ранней Вселенной. Кроме того, экспериментов с использованием тех возможных видов энергий, которые могли присутствовать в то время, до сих пор не проводилось. Как бы там ни было, многие теории о возникновении Вселенной в конечном итоге согласны с тем, что в какой-то период времени имелась отправная точка, с которой все началось.

Тайны сингулярности

Тайны сингулярности. Сингулярность мало кто может объяснить человеческим языком. Фото.

Сингулярность мало кто может объяснить человеческим языком.

Также известная как планковская эпоха (или планковская эра) принимается за самый ранний из известных периодов эволюции Вселенной. В это время вся материя содержалась в единственной точке бесконечной плотности и температуры. Во время этого периода, как считают ученые, квантовые эффекты гравитационного взаимодействия доминировали над физическим, и ни одна из физических сил не была равна по силе гравитации.

Ученые обнаружили неизвестный источник гравитационных волн

Планковская эра предположительно длилась от 0 до 10-43 секунды и названа она так потому, что измерить ее продолжительность можно только планковским временем. Ввиду экстремальных температур и бесконечной плотности материи состояние Вселенной в этот период времени было крайне нестабильным. После этого произошли периоды расширения и охлаждения, которые привели к возникновению фундаментальных сил физики.

Приблизительно в период с 10-43 до 10-36 секунды во Вселенной происходил процесс столкновения состояний переходных температур. Считается, что именно в этот момент фундаментальные силы, которые управляют нынешней Вселенной, начали отделяться друг от друга. Первым шагом этого отделения явилось появление гравитационных сил, сильных и слабых ядерных взаимодействий и электромагнетизма.

В период примерно с 10-36 до 10-32 секунды после Большого взрыва температура Вселенной стала достаточно низкой (1028 К), что привело к разделению электромагнитных сил (сильное взаимодействие) и слабого ядерного взаимодействия (слабого взаимодействия).

Эпоха инфляции

Эпоха инфляции. Можно попробовать визуализировать Вселенную так. Фото.

Можно попробовать визуализировать Вселенную так.

С появлением первых фундаментальных сил во Вселенной началась эпоха инфляции, которая продлилась с 10-32 секунды по планковскому времени до неизвестной точки во времени. Большинство космологических моделей предполагают, что Вселенная в этот период была равномерно заполнена энергией высокой плотности, а невероятно высокие температура и давление привели к ее быстрому расширению и охлаждению.

Чтобы не пропустить ничего интересного из мира высоких технологий, подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram. Там вы узнаете много нового.

Это началось на 10-37 секунде, когда за фазой перехода, вызвавшей отделение сил, последовало расширение Вселенной в геометрической прогрессии. В этот же период времени Вселенная находилась в состоянии бариогенезиса, когда температура была настолько высокой, что беспорядочное движение частиц в пространстве происходило с околосветовой скоростью.

В это время образуются и сразу же сталкиваясь разрушаются пары из частиц — античастиц, что, как считается, привело к доминированию материи над антиматерией в современной Вселенной. После прекращения инфляции Вселенная состояла из кварк-глюоновой плазмы и других элементарных частиц. С этого момента Вселенная стала остывать, начала образовываться и соединяться материя.

Охлаждение Вселенной

Охлаждение Вселенной. После взрыва все должно было снизить температуру. Фото.

После взрыва все должно было снизить температуру.

Со снижением плотности и температуры внутри Вселенной начало происходить и снижение энергии в каждой частице. Это переходное состояние длилось до тех пор, пока фундаментальные силы и элементарные частицы не пришли к своей нынешней форме. Так как энергия частиц опустилась до значений, которые можно сегодня достичь в рамках экспериментов, действительное возможное наличие этого временного периода вызывает у ученых куда меньше споров.

Как думаете, как как космос изменит человечество в будущем?

Например, ученые считают, что на 10-11 секунде после Большого взрыва энергия частиц значительно уменьшилась. Примерно на 10-6 секунде кварки и глюоны начали образовывать барионы — протоны и нейтроны. Кварки стали преобладать над антикварками, что в свою очередь привело к преобладанию барионов над антибарионами.

Так как температура была уже недостаточно высокой для создания новых протонно-антипротонных пар (или нейтронно-антинейтронных пар), последовало массовое разрушение этих частиц, что привело к остатку только 1/1010 количества изначальных протонов и нейтронов и полному исчезновению их античастиц. Аналогичный процесс произошел спустя около 1 секунды после Большого взрыва. Только «жертвами» на этот раз стали электроны и позитроны. После массового уничтожения оставшиеся протоны, нейтроны и электроны прекратили свое беспорядочное движение, а энергетическая плотность Вселенной была заполнена фотонами и в меньшей степени нейтрино.

В течение первых минут расширения Вселенной начался период нуклеосинтеза (синтез химических элементов). Благодаря падению температуры до 1 миллиарда кельвинов и снижения плотности энергии примерно до значений, эквивалентных плотности воздуха, нейтроны и протоны начали смешиваться и образовывать первый стабильный изотоп водорода (дейтерий), а также атомы гелия. Тем не менее большинство протонов во Вселенной остались в качестве несвязных ядер атомов водорода.

Спустя около 379 000 лет электроны объединились с этими ядрами водорода и образовали атомы (опять же преимущественно водорода), в то время как радиация отделилась от материи и продолжила практически беспрепятственно расширяться через пространство. Эту радиацию принято называть реликтовым излучением, и она является самым древнейшим источником света во Вселенной.

С расширением реликтовое излучение постепенно теряло свою плотность и энергию и в настоящий момент его температура составляет 2,7260 ± 0,0013 К (-270,424 °C), а энергетическая плотность 0,25 эВ (или 4,005×10-14 Дж/м³; 400–500 фотонов/см³). Реликтовое излучение простирается во всех направлениях и на расстояние около 13,8 миллиарда световых лет, однако оценка его фактического распространения говорит примерно о 46 миллиардах световых годах от центра Вселенной.

Структурирование Вселенной

Структурирование Вселенной. Вот что произошло за 14 миллиардов лет. Фото.

Вот что произошло за 14 миллиардов лет.

В последующие несколько миллиардов лет более плотные регионы почти равномерно распределенной во Вселенной материи начали притягиваться друг к другу. В результате этого они стали еще плотнее, начали образовывать облака газа, звезды, галактики и другие астрономические структуры, за которыми мы можем наблюдать в настоящее время. Этот период носит название иерархической эпохи. В это время та Вселенная, которую мы видим сейчас, начала приобретать свою форму. Материя начала объединяться в структуры различных размеров — звезды, планеты, галактики, галактические скопления, а также галактические сверхскопления, разделенные межгалактическими перемычками, содержащими всего лишь несколько галактик.

Детали этого процесса могут быть описаны согласно представлению о количестве и типе материи, распределенной во Вселенной, которая представлена в виде холодной, теплой, горячей темной материи и барионного вещества. Однако современной стандартной космологической моделью Большого взрыва является модель Лямбда-CDM, согласно которой частицы темной материи двигаются медленнее скорости света. Выбрана она была потому, что решает все противоречия, которые появлялись в других космологических моделях.

Согласно этой модели на холодную темную материю приходится около 23 процентов всей материи/энергии во Вселенной. Доля барионного вещества составляет около 4,6 процента. Лямбда-CDM ссылается на так называемую космологическую постоянную: теорию, предложенную Альбертом Эйнштейном, которая характеризует свойства вакуума и показывает соотношение баланса между массой и энергией как постоянную статичную величину. В этом случае она связана с темной энергией, которая служит в качестве акселератора расширения Вселенной и поддерживает гигантские космологические структуры в значительной степени однородными.

Что будет со Вселенной

Что будет со Вселенной. Будущее знать нельзя, но можно предсказать. Фото.

Будущее знать нельзя, но можно предсказать.

Гипотезы относительно того, что эволюция Вселенной обладает отправной точкой, естественным способом подводят ученых к вопросам о возможной конечной точке этого процесса. Если Вселенная начала свою историю из маленькой точки с бесконечной плотностью, которая вдруг начала расширяться, не означает ли это, что расширяться она тоже будет бесконечно? Или же однажды у нее закончится экспансивная сила и начнется обратный процесс сжатия, конечным итогом которого станет все та же бесконечно плотная точка?

Разгадка у нас в руках? Исследователи нашли возможную причину Большого Взрыва

Ответы на эти вопросы были основной целью космологов с самого начала споров о том, какая же космологическая модель Вселенной является верной. С принятием теории Большого взрыва, но по большей части благодаря наблюдению за темной энергией в 1990-х годах, ученые пришли к согласию в отношении двух наиболее вероятных сценариев эволюции Вселенной.

Согласно первому, получившему название «большое сжатие», Вселенная достигнет своего максимального размера и начнет разрушаться. Такой вариант развития событий будет возможен, если только плотность массы Вселенной станет больше, чем сама критическая плотность. Другими словами, если плотность материи достигнет определенного значения или станет выше этого значения (1-3×10-26 кг материи на м³), Вселенная начнет сжиматься.

Большой взрыв — в таком виде

Альтернативой служит другой сценарий, который гласит, что если плотность во Вселенной будет равна или ниже значения критической плотности, то ее расширение замедлится, однако никогда не остановится полностью. Согласно этой гипотезе, получившей название «тепловая смерть Вселенной», расширение продолжится до тех пор, пока звездообразования не перестанут потреблять межзвездный газ внутри каждой из окружающих галактик. То есть полностью прекратится передача энергии и материи от одного объекта к другому. Все существующие звезды в этом случае выгорят и превратятся в белых карликов, нейтронные звезды и черные дыры.

Постепенно черные дыры будут сталкиваться с другими черными дырами, что привет к образованию все более и более крупных. Средняя температура Вселенной приблизится к абсолютному нулю. Черные дыры в итоге «испарятся», выпустив свое последнее излучение Хокинга. В конце концов термодинамическая энтропия во Вселенной станет максимальной. Наступит тепловая смерть.

Заходите в наш специальный Telegram-чат. Там всегда есть с кем обсудить новости из мира высоких технологий.

Современные наблюдения, которые учитывают наличие темной энергии и ее влияние на расширение космоса, натолкнули ученых на вывод, согласно которому со временем все больше и больше пространства Вселенной будет проходить за пределами нашего горизонта событий и станет невидимым для нас. Конечный и логичный результат этого ученым пока не известен, однако «тепловая смерть» вполне может оказаться конечной точкой подобных событий.

Есть и другие гипотезы относительно распределения темной энергии, а точнее, ее возможных видов (например фантомной энергии). Согласно им галактические скопления, звезды, планеты, атомы, ядра атомов и материя сама по себе будут разорваны на части в результате ее бесконечного расширения. Такой сценарий эволюции носит название «большого разрыва». Причиной гибели Вселенной согласно этому сценарию является само расширение.

История теории Большого взрыва

История теории Большого взрыва. А вы бы смогли рассказать все это в эфире ВВС? Фото.

А вы бы смогли рассказать все это в эфире ВВС?

Самое раннее упоминание Большого взрыва относится к началу 20-го века и связано с наблюдениями за космосом. В 1912 году американский астроном Весто Слайфер провел серию наблюдений за спиральными галактиками (которые изначально представлялись туманностями) и измерил их доплеровское красное смещение. Почти во всех случаях наблюдения показали, что спиральные галактики отдаляются от нашего Млечного Пути.

В 1922 году выдающийся российский математик и космолог Александр Фридман вывел из уравнений Эйнштейна для общей теории относительности так называемые уравнения Фридмана. Несмотря продвижения Эйнштейном теории в пользу наличия космологической постоянной, работа Фридмана показала, что Вселенная скорее находится в состоянии расширения.

Большой Взрыв, темная материя… Могут ли космологи нас обманывать?

В 1924 году измерения Эдвина Хаббла дистанции до ближайшей спиральной туманности показали, что эти системы на самом деле являются действительно другими галактиками. В то же время Хаббл приступил к разработке ряда показателей для вычета расстояния, используя 2,5-метровый телескоп Хукера в обсерватории Маунт Вилсон. К 1929 году Хаббл обнаружил взаимосвязь между расстоянием и скоростью удаления галактик, что впоследствии стало законом Хаббла.

В 1927 году бельгийский математик, физик и католический священник Жорж Леметр независимо пришел к тем же результатам, какие показывали уравнения Фридмана, и первым сформулировал зависимость между расстоянием и скоростью галактик, предложив первую оценку коэффициента этой зависимости. Леметр считал, что в какой-то период времени в прошлом вся масса Вселенной была сосредоточена в одной точке (атоме).

Эти открытия и предположения вызывали много споров между физиками в 20-х и 30-х годах, большинство из которых считало, что Вселенная находится в стационарном состоянии. Согласно устоявшейся в то время модели, новая материя создается наряду с бесконечным расширением Вселенной, равномерно и равнозначно по плотности распределяясь на всей ее протяженности. Среди ученых, поддерживающих ее, идея Большого взрыва казалась больше теологической, нежели научной. В адрес Леметра звучала критика о предвзятости на основе религиозных предубеждений.

Следует отметить, что в то же время существовали и другие теории. Например, модель Вселенной Милна и циклическая модель. Обе основывались на постулатах общей теории относительности Эйнштейна и впоследствии получили поддержку самого ученого. Согласно этим моделям Вселенная существует в бесконечном потоке повторяющихся циклов расширений и коллапсов.

Только представьте, в космосе зафиксирован самый мощный взрыв со времен Большого взрыва

После Второй мировой войны между сторонниками стационарной модели Вселенной (которая фактически была описана астрономом и физиком Фредом Хойлом) и сторонниками теории Большого взрыва, быстро набиравшей популярность среди научного сообщества, разгорелись жаркие дебаты. По иронии судьбы, именно Хойл вывел фразу «большой взрыв», впоследствии ставшую названием новой теории. Произошло это в марте 1949 года на британском радио BBC.

История теории Большого взрыва. Космос настолько загадочен, что мы не сможем понять даже малую его часть. Фото.

Космос настолько загадочен, что мы не сможем понять даже малую его часть.

В конце концов дальнейшие научные исследования и наблюдения все больше и больше говорили в пользу теории Большого взрыва и все чаще ставили под сомнение модель стационарной Вселенной. Обнаружение и подтверждение реликтового излучения в 1965 году окончательно укрепили Большой взрыв в качестве лучшей теории происхождения и эволюции Вселенной. С конца 60-х годов и вплоть до 1990-х астрономы и космологи провели еще больше исследований вопроса Большого взрыва и нашли решения для многих теоретических проблем, стоящих на пути у данной теории.

Все самые свежие новости из мира высоких технологий вы также можете найти в Google News.

Среди этих решений, например, работа Стивена Хокинга и других физиков, которые доказали, что сингулярность являлась неоспоримым начальным состоянием общей относительности и космологической модели Большого взрыва. В 1981 году физик Алан Гут вывел теорию, описывающую период быстрого космического расширения (эпохи инфляции), которая решила множество ранее нерешенных теоретических вопросов и проблем.

В 1990-х наблюдался повышенный интерес к темной энергии, которую рассматривали как ключ к решению многих нерешенных вопросов космологии. Помимо желания найти ответ на вопрос о том, почему Вселенная теряет свою массу наряду с темной матерей (гипотеза была предложена еще в 1932 году Яном Оортом), также было необходимо найти объяснение тому, почему Вселенная по-прежнему ускоряется.

Дальнейший прогресс изучения обязан созданию более продвинутых телескопов, спутников и компьютерных моделей, которые позволили астрономам и космологам заглянуть дальше во Вселенной и лучше понять ее истинный возраст. Развитие космических телескопов и появление таких, как, например, Cosmic Background Explorer (или COBE), космический телескоп Хаббла, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) и космическая обсерватория Планка, тоже внесло бесценный вклад в исследование вопроса.

Сегодня космологи могут с довольно высокой точностью проводить измерения различных параметров и характеристик модели теории Большого взрыва, не говоря уже о более точных вычислениях возраста окружающего нас космоса. А ведь все началось с обычного наблюдения за массивными космическими объектами, расположенными во многих световых годах от нас и медленно продолжающих от нас отдаляться. И несмотря на то, что мы понятия не имеем, чем это все закончится, чтобы выяснить это, по космологическим меркам на это потребуется не так уж и много времени.

A model of the expanding universe opening up from the viewer's left, facing the viewer in a 3/4 pose.

Timeline of the metric expansion of space, where space, including hypothetical non-observable portions of the universe, is represented at each time by the circular sections. On the left, the dramatic expansion occurs in the inflationary epoch; and at the center, the expansion accelerates (artist’s concept; not to scale).

The Big Bang event is a physical theory that describes how the universe expanded from an initial state of high density and temperature.[1] Various cosmological models of the Big Bang explain the evolution of the observable universe from the earliest known periods through its subsequent large-scale form.[2][3][4] These models offer a comprehensive explanation for a broad range of observed phenomena, including the abundance of light elements, the cosmic microwave background (CMB) radiation, and large-scale structure. The overall uniformity of the Universe, known as the flatness problem, is explained through cosmic inflation: a sudden and very rapid expansion of space during the earliest moments. However, physics currently lacks a widely accepted theory of quantum gravity that can successfully model the earliest conditions of the Big Bang.

Crucially, these models are compatible with the Hubble–Lemaître law—the observation that the farther away a galaxy is, the faster it is moving away from Earth. Extrapolating this cosmic expansion backwards in time using the known laws of physics, the models describe an increasingly concentrated cosmos preceded by a singularity in which space and time lose meaning (typically named «the Big Bang singularity»).[5] In 1964 the CMB was discovered, which convinced many cosmologists that the competing steady-state model of cosmic evolution was falsified,[6] since the Big Bang models predict a uniform background radiation caused by high temperatures and densities in the distant past. A wide range of empirical evidence strongly favors the Big Bang event, which is now essentially universally accepted.[7] Detailed measurements of the expansion rate of the universe place the Big Bang singularity at an estimated 13.787±0.020 billion years ago, which is considered the age of the universe.[8]

There remain aspects of the observed universe that are not yet adequately explained by the Big Bang models. After its initial expansion, the universe cooled sufficiently to allow the formation of subatomic particles, and later atoms. The unequal abundances of matter and antimatter that allowed this to occur is an unexplained effect known as baryon asymmetry. These primordial elements—mostly hydrogen, with some helium and lithium—later coalesced through gravity, forming early stars and galaxies. Astronomers observe the gravitational effects of an unknown dark matter surrounding galaxies. Most of the gravitational potential in the universe seems to be in this form, and the Big Bang models and various observations indicate that this excess gravitational potential is not created by baryonic matter, such as normal atoms. Measurements of the redshifts of supernovae indicate that the expansion of the universe is accelerating, an observation attributed to an unexplained phenomenon known as dark energy.[9]

Features of the models

The Big Bang models offer a comprehensive explanation for a broad range of observed phenomena, including the abundances of the light elements, the CMB, large-scale structure, and Hubble’s law.[10] The models depend on two major assumptions: the universality of physical laws and the cosmological principle. The universality of physical laws is one of the underlying principles of the theory of relativity. The cosmological principle states that on large scales the universe is homogeneous and isotropic—appearing the same in all directions regardless of location.[11]

These ideas were initially taken as postulates, but later efforts were made to test each of them. For example, the first assumption has been tested by observations showing that largest possible deviation of the fine-structure constant over much of the age of the universe is of order 10−5.[12] Also, general relativity has passed stringent tests on the scale of the Solar System and binary stars.[13][14][notes 1]

The large-scale universe appears isotropic as viewed from Earth. If it is indeed isotropic, the cosmological principle can be derived from the simpler Copernican principle, which states that there is no preferred (or special) observer or vantage point. To this end, the cosmological principle has been confirmed to a level of 10−5 via observations of the temperature of the CMB. At the scale of the CMB horizon, the universe has been measured to be homogeneous with an upper bound on the order of 10% inhomogeneity, as of 1995.[15]

Expansion of space

The expansion of the Universe was inferred from early twentieth century astronomical observations and is an essential ingredient of the Big Bang models. Mathematically, general relativity describes spacetime by a metric, which determines the distances that separate nearby points. The points, which can be relative to galaxies, stars, or other objects, are specified using a coordinate chart or «grid» that is laid down over all spacetime. The cosmological principle implies that the metric should be homogeneous and isotropic on large scales, which uniquely singles out the Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker (FLRW) metric. This metric contains a scale factor, which describes how the size of the universe changes with time. This enables a convenient choice of a coordinate system to be made, called comoving coordinates. In this coordinate system, the grid expands along with the universe, and objects that are moving only because of the expansion of the universe remain at fixed points on the grid. While their coordinate distance (comoving distance) remains constant, the physical distance between two such co-moving points expands proportionally with the scale factor of the universe.[16]

The Big Bang is not an explosion of matter moving outward to fill an empty universe. Instead, space itself expands with time everywhere and increases the physical distances between comoving points. In other words, the Big Bang is not an explosion in space, but rather an expansion of space.[1] Because the FLRW metric assumes a uniform distribution of mass and energy, it applies to our universe only on large scales—local concentrations of matter such as our galaxy do not necessarily expand with the same speed as the whole Universe.[17]

Horizons

An important feature of the Big Bang spacetime is the presence of particle horizons. Since the universe has a finite age, and light travels at a finite speed, there may be events in the past whose light has not yet had time to reach us. This places a limit or a past horizon on the most distant objects that can be observed. Conversely, because space is expanding, and more distant objects are receding ever more quickly, light emitted by us today may never «catch up» to very distant objects. This defines a future horizon, which limits the events in the future that we will be able to influence. The presence of either type of horizon depends on the details of the FLRW model that describes our universe.[18]

Our understanding of the universe back to very early times suggests that there is a past horizon, though in practice our view is also limited by the opacity of the universe at early times. So our view cannot extend further backward in time, though the horizon recedes in space. If the expansion of the universe continues to accelerate, there is a future horizon as well.[18]

Thermalization

Some processes in the early universe occurred too slowly, compared to the expansion rate of the universe, to reach approximate thermodynamic equilibrium. Others were fast enough to reach thermalization. The parameter usually used to find out whether a process in the very early universe has reached thermal equilibrium is the ratio between the rate of the process (usually rate of collisions between particles) and the Hubble parameter. The larger the ratio, the more time particles had to thermalize before they were too far away from each other.[19]

Timeline

According to the Big Bang models, the universe at the beginning was very hot and very compact, and since then it has been expanding and cooling down.

Singularity

Extrapolation of the expansion of the universe backwards in time using general relativity yields an infinite density and temperature at a finite time in the past.[20] This irregular behavior, known as the gravitational singularity, indicates that general relativity is not an adequate description of the laws of physics in this regime. Models based on general relativity alone cannot fully extrapolate toward the singularity.[5]

This primordial singularity is itself sometimes called «the Big Bang»,[21] but the term can also refer to a more generic early hot, dense phase[22][notes 2] of the universe. In either case, «the Big Bang» as an event is also colloquially referred to as the «birth» of our universe since it represents the point in history where the universe can be verified to have entered into a regime where the laws of physics as we understand them (specifically general relativity and the Standard Model of particle physics) work. Based on measurements of the expansion using Type Ia supernovae and measurements of temperature fluctuations in the cosmic microwave background, the time that has passed since that event—known as the «age of the universe»—is 13.8 billion years.[23]

Despite being extremely dense at this time—far denser than is usually required to form a black hole—the universe did not re-collapse into a singularity. Commonly used calculations and limits for explaining gravitational collapse are usually based upon objects of relatively constant size, such as stars, and do not apply to rapidly expanding space such as the Big Bang. Since the early universe did not immediately collapse into a multitude of black holes, matter at that time must have been very evenly distributed with a negligible density gradient.[24]

Inflation and baryogenesis

The earliest phases of the Big Bang are subject to much speculation, since astronomical data about them are not available. In the most common models the universe was filled homogeneously and isotropically with a very high energy density and huge temperatures and pressures, and was very rapidly expanding and cooling. The period from 0 to 10−43 seconds into the expansion, the Planck epoch, was a phase in which the four fundamental forces — the electromagnetic force, the strong nuclear force, the weak nuclear force, and the gravitational force, were unified as one.[25] In this stage, the characteristic scale length of the universe was the Planck length, 1.6×10−35 m, and consequently had a temperature of approximately 1032 degrees Celsius. Even the very concept of a particle breaks down in these conditions. A proper understanding of this period awaits the development of a theory of quantum gravity.[26][27] The Planck epoch was succeeded by the grand unification epoch beginning at 10−43 seconds, where gravitation separated from the other forces as the universe’s temperature fell.[25]

At approximately 10−37 seconds into the expansion, a phase transition caused a cosmic inflation, during which the universe grew exponentially, unconstrained by the light speed invariance, and temperatures dropped by a factor of 100,000. This concept is motivated by the flatness problem, where the density of matter and energy is very close to the critical density needed to produce a flat universe. That is, the shape of the universe has no overall geometric curvature due to gravitational influence. Microscopic quantum fluctuations that occurred because of Heisenberg’s uncertainty principle were «frozen in» by inflation, becoming amplified into the seeds that would later form the large-scale structure of the universe.[28] At a time around 10−36 seconds, the electroweak epoch begins when the strong nuclear force separates from the other forces, with only the electromagnetic force and weak nuclear force remaining unified.[29]

Inflation stopped at around the 10−33 to 10−32 seconds mark, with the universe’s volume having increased by a factor of at least 1078. Reheating occurred until the universe obtained the temperatures required for the production of a quark–gluon plasma as well as all other elementary particles.[30][31] Temperatures were so high that the random motions of particles were at relativistic speeds, and particle–antiparticle pairs of all kinds were being continuously created and destroyed in collisions.[1] At some point, an unknown reaction called baryogenesis violated the conservation of baryon number, leading to a very small excess of quarks and leptons over antiquarks and antileptons—of the order of one part in 30 million. This resulted in the predominance of matter over antimatter in the present universe.[32]

Cooling

A map of the universe, with specks and strands of light of different colors.

The universe continued to decrease in density and fall in temperature, hence the typical energy of each particle was decreasing. Symmetry-breaking phase transitions put the fundamental forces of physics and the parameters of elementary particles into their present form, with the electromagnetic force and weak nuclear force separating at about 10−12 seconds.[29][33] After about 10−11 seconds, the picture becomes less speculative, since particle energies drop to values that can be attained in particle accelerators. At about 10−6 seconds, quarks and gluons combined to form baryons such as protons and neutrons. The small excess of quarks over antiquarks led to a small excess of baryons over antibaryons. The temperature was no longer high enough to create either new proton–antiproton or neutron–antineutron pairs. A mass annihilation immediately followed, leaving just one in 108 of the original matter particles and none of their antiparticles.[34] A similar process happened at about 1 second for electrons and positrons. After these annihilations, the remaining protons, neutrons and electrons were no longer moving relativistically and the energy density of the universe was dominated by photons (with a minor contribution from neutrinos).

A few minutes into the expansion, when the temperature was about a billion kelvin and the density of matter in the universe was comparable to the current density of Earth’s atmosphere, neutrons combined with protons to form the universe’s deuterium and helium nuclei in a process called Big Bang nucleosynthesis (BBN).[35] Most protons remained uncombined as hydrogen nuclei.[36]

As the universe cooled, the rest energy density of matter came to gravitationally dominate that of the photon radiation. After about 379,000 years, the electrons and nuclei combined into atoms (mostly hydrogen), which were able to emit radiation. This relic radiation, which continued through space largely unimpeded, is known as the cosmic microwave background.[36]

Structure formation

Over a long period of time, the slightly denser regions of the uniformly distributed matter gravitationally attracted nearby matter and thus grew even denser, forming gas clouds, stars, galaxies, and the other astronomical structures observable today.[1] The details of this process depend on the amount and type of matter in the universe. The four possible types of matter are known as cold dark matter (CDM), warm dark matter, hot dark matter, and baryonic matter. The best measurements available, from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), show that the data is well-fit by a Lambda-CDM model in which dark matter is assumed to be cold. (Warm dark matter is ruled out by early reionization.)[38] This CDM is estimated to make up about 23% of the matter/energy of the universe, while baryonic matter makes up about 4.6%.[39]

In an «extended model» which includes hot dark matter in the form of neutrinos,[40] then the «physical baryon density» {displaystyle Omega _{text{b}}h^{2}} is estimated at 0.023. (This is different from the ‘baryon density’ {displaystyle Omega _{text{b}}} expressed as a fraction of the total matter/energy density, which is about 0.046.) The corresponding cold dark matter density {displaystyle Omega _{text{c}}h^{2}} is about 0.11, and the corresponding neutrino density {displaystyle Omega _{text{v}}h^{2}} is estimated to be less than 0.0062.[39]

Cosmic acceleration

Independent lines of evidence from Type Ia supernovae and the CMB imply that the universe today is dominated by a mysterious form of energy known as dark energy, which appears to homogeneously permeate all of space. Observations suggest that 73% of the total energy density of the present day universe is in this form. When the universe was very young it was likely infused with dark energy, but with everything closer together gravity predominated, braking the expansion. Eventually, after billions of years of expansion, the declining density of matter relative to the density of dark energy allowed the expansion of the universe to begin to accelerate.[9]

Dark energy in its simplest formulation is modeled by a cosmological constant term in Einstein field equations of general relativity, but its composition and mechanism are unknown. More generally, the details of its equation of state and relationship with the Standard Model of particle physics continue to be investigated both through observation and theory.[9]

All of this cosmic evolution after the inflationary epoch can be rigorously described and modeled by the lambda-CDM model of cosmology, which uses the independent frameworks of quantum mechanics and general relativity. There are no easily testable models that would describe the situation prior to approximately 10−15 seconds.[41] Understanding this earliest of eras in the history of the universe is currently one of the greatest unsolved problems in physics.

Concept history

Etymology

English astronomer Fred Hoyle is credited with coining the term «Big Bang» during a talk for a March 1949 BBC Radio broadcast,[42] saying: «These theories were based on the hypothesis that all the matter in the universe was created in one big bang at a particular time in the remote past.»[43][44] However, it did not catch on until the 1970s.[44]

It is popularly reported that Hoyle, who favored an alternative «steady-state» cosmological model, intended this to be pejorative,[45][46][47] but Hoyle explicitly denied this and said it was just a striking image meant to highlight the difference between the two models.[48][49][51] Helge Kragh writes that the evidence for the claim that it was meant as a pejorative is «unconvincing», and mentions a number of indications that it was not a pejorative.[44]

The term itself is a misnomer as it implies the occurrence of an explosion.[44][52] However, an explosion implies expansion from a center point out into the surrounding space. Rather than expanding into space, the Big Bang was the expansion/stretching of space itself, everywhere simultaneously (not from a single point), causing the universe to cool down and the density to be lowered.[53][54] Another issue pointed out by Santhosh Mathew is that bang implies sound, which would require a vibrating particle and medium through which it travels. Since this is the beginning of anything we can imagine, there is no basis for any sound, and thus the Big Bang was likely silent.[46] An attempt to find a more suitable alternative was not successful.[44][47]

Development

XDF size compared to the size of the Moon (XDF is the small box to the left of, and nearly below, the Moon) – several thousand galaxies, each consisting of billions of stars, are in this small view.

XDF (2012) view – each light speck is a galaxy – some of these are as old as 13.2 billion years[56] – the universe is estimated to contain 200 billion galaxies.

XDF image shows fully mature galaxies in the foreground plane – nearly mature galaxies from 5 to 9 billion years ago – protogalaxies, blazing with young stars, beyond 9 billion years.

The Big Bang models developed from observations of the structure of the universe and from theoretical considerations. In 1912, Vesto Slipher measured the first Doppler shift of a «spiral nebula» (spiral nebula is the obsolete term for spiral galaxies), and soon discovered that almost all such nebulae were receding from Earth. He did not grasp the cosmological implications of this fact, and indeed at the time it was highly controversial whether or not these nebulae were «island universes» outside our Milky Way.[57][58] Ten years later, Alexander Friedmann, a Russian cosmologist and mathematician, derived the Friedmann equations from the Einstein field equations, showing that the universe might be expanding in contrast to the static universe model advocated by Albert Einstein at that time.[59]

In 1924, American astronomer Edwin Hubble’s measurement of the great distance to the nearest spiral nebulae showed that these systems were indeed other galaxies. Starting that same year, Hubble painstakingly developed a series of distance indicators, the forerunner of the cosmic distance ladder, using the 100-inch (2.5 m) Hooker telescope at Mount Wilson Observatory. This allowed him to estimate distances to galaxies whose redshifts had already been measured, mostly by Slipher. In 1929, Hubble discovered a correlation between distance and recessional velocity—now known as Hubble’s law.[60][61]

Independently deriving Friedmann’s equations in 1927, Georges Lemaître, a Belgian physicist and Roman Catholic priest, proposed that the recession of the nebulae was due to the expansion of the universe.[62] He inferred the relation that Hubble would later observe, given the cosmological principle.[9] In 1931, Lemaître went further and suggested that the evident expansion of the universe, if projected back in time, meant that the further in the past the smaller the universe was, until at some finite time in the past all the mass of the universe was concentrated into a single point, a «primeval atom» where and when the fabric of time and space came into existence.[63]

In the 1920s and 1930s, almost every major cosmologist preferred an eternal steady-state universe, and several complained that the beginning of time implied by the Big Bang imported religious concepts into physics; this objection was later repeated by supporters of the steady-state theory.[64] This perception was enhanced by the fact that the originator of the Big Bang concept, Lemaître, was a Roman Catholic priest.[65] Arthur Eddington agreed with Aristotle that the universe did not have a beginning in time, viz., that matter is eternal. A beginning in time was «repugnant» to him.[66][67] Lemaître, however, disagreed:

If the world has begun with a single quantum, the notions of space and time would altogether fail to have any meaning at the beginning; they would only begin to have a sensible meaning when the original quantum had been divided into a sufficient number of quanta. If this suggestion is correct, the beginning of the world happened a little before the beginning of space and time.[68]

During the 1930s, other ideas were proposed as non-standard cosmologies to explain Hubble’s observations, including the Milne model,[69] the oscillatory universe (originally suggested by Friedmann, but advocated by Albert Einstein and Richard C. Tolman)[70] and Fritz Zwicky’s tired light hypothesis.[71]

After World War II, two distinct possibilities emerged. One was Fred Hoyle’s steady-state model, whereby new matter would be created as the universe seemed to expand. In this model the universe is roughly the same at any point in time.[72] The other was Lemaître’s Big Bang theory, advocated and developed by George Gamow, who introduced BBN[73] and whose associates, Ralph Alpher and Robert Herman, predicted the CMB.[74] Ironically, it was Hoyle who coined the phrase that came to be applied to Lemaître’s theory, referring to it as «this big bang idea» during a BBC Radio broadcast in March 1949.[49][44][notes 3] For a while, support was split between these two theories. Eventually, the observational evidence, most notably from radio source counts, began to favor Big Bang over steady state. The discovery and confirmation of the CMB in 1964 secured the Big Bang as the best theory of the origin and evolution of the universe.[75]

In 1968 and 1970, Roger Penrose, Stephen Hawking, and George F. R. Ellis published papers where they showed that mathematical singularities were an inevitable initial condition of relativistic models of the Big Bang.[76][77] Then, from the 1970s to the 1990s, cosmologists worked on characterizing the features of the Big Bang universe and resolving outstanding problems. In 1981, Alan Guth made a breakthrough in theoretical work on resolving certain outstanding theoretical problems in the Big Bang models with the introduction of an epoch of rapid expansion in the early universe he called «inflation».[78] Meanwhile, during these decades, two questions in observational cosmology that generated much discussion and disagreement were over the precise values of the Hubble Constant[79] and the matter-density of the universe (before the discovery of dark energy, thought to be the key predictor for the eventual fate of the universe).[80]

In the mid-1990s, observations of certain globular clusters appeared to indicate that they were about 15 billion years old, which conflicted with most then-current estimates of the age of the universe (and indeed with the age measured today). This issue was later resolved when new computer simulations, which included the effects of mass loss due to stellar winds, indicated a much younger age for globular clusters.[81]

Significant progress in Big Bang cosmology has been made since the late 1990s as a result of advances in telescope technology as well as the analysis of data from satellites such as the Cosmic Background Explorer (COBE),[82] the Hubble Space Telescope and WMAP.[83] Cosmologists now have fairly precise and accurate measurements of many of the parameters of the Big Bang model, and have made the unexpected discovery that the expansion of the universe appears to be accelerating.[84][85]

On 30 January 2023, news reported the discovery of a 1964 20-minute interview, considered lost, of cosmologist Georges Lemaître, who pioneered the notion of the Big Bang theory.[86]

Observational evidence

«[The] big bang picture is too firmly grounded in data from every area to be proved invalid in its general features.»

— Lawrence Krauss[87]

The earliest and most direct observational evidence of the validity of the theory are the expansion of the universe according to Hubble’s law (as indicated by the redshifts of galaxies), discovery and measurement of the cosmic microwave background and the relative abundances of light elements produced by Big Bang nucleosynthesis (BBN). More recent evidence includes observations of galaxy formation and evolution, and the distribution of large-scale cosmic structures,[88] These are sometimes called the «four pillars» of the Big Bang models.[89]

Precise modern models of the Big Bang appeal to various exotic physical phenomena that have not been observed in terrestrial laboratory experiments or incorporated into the Standard Model of particle physics. Of these features, dark matter is currently the subject of most active laboratory investigations.[90] Remaining issues include the cuspy halo problem[91] and the dwarf galaxy problem[92] of cold dark matter. Dark energy is also an area of intense interest for scientists, but it is not clear whether direct detection of dark energy will be possible.[93] Inflation and baryogenesis remain more speculative features of current Big Bang models. Viable, quantitative explanations for such phenomena are still being sought. These are currently unsolved problems in physics.

Hubble’s law and the expansion of space

Observations of distant galaxies and quasars show that these objects are redshifted: the light emitted from them has been shifted to longer wavelengths. This can be seen by taking a frequency spectrum of an object and matching the spectroscopic pattern of emission or absorption lines corresponding to atoms of the chemical elements interacting with the light. These redshifts are uniformly isotropic, distributed evenly among the observed objects in all directions. If the redshift is interpreted as a Doppler shift, the recessional velocity of the object can be calculated. For some galaxies, it is possible to estimate distances via the cosmic distance ladder. When the recessional velocities are plotted against these distances, a linear relationship known as Hubble’s law is observed:[60]
{displaystyle v=H_{0}D}
where

Hubble’s law has two possible explanations. Either we are at the center of an explosion of galaxies—which is untenable under the assumption of the Copernican principle—or the universe is uniformly expanding everywhere. This universal expansion was predicted from general relativity by Friedmann in 1922[59] and Lemaître in 1927,[62] well before Hubble made his 1929 analysis and observations, and it remains the cornerstone of the Big Bang model as developed by Friedmann, Lemaître, Robertson, and Walker.

The theory requires the relation {displaystyle v=HD} to hold at all times, where D is the proper distance, v is the recessional velocity, and v, H, and D vary as the universe expands (hence we write H_{0} to denote the present-day Hubble «constant»). For distances much smaller than the size of the observable universe, the Hubble redshift can be thought of as the Doppler shift corresponding to the recession velocity v. However, the redshift is not a true Doppler shift, but rather the result of the expansion of the universe between the time the light was emitted and the time that it was detected.[94]

That space is undergoing metric expansion is shown by direct observational evidence of the cosmological principle and the Copernican principle, which together with Hubble’s law have no other explanation. Astronomical redshifts are extremely isotropic and homogeneous,[60] supporting the cosmological principle that the universe looks the same in all directions, along with much other evidence. If the redshifts were the result of an explosion from a center distant from us, they would not be so similar in different directions.

Measurements of the effects of the cosmic microwave background radiation on the dynamics of distant astrophysical systems in 2000 proved the Copernican principle, that, on a cosmological scale, the Earth is not in a central position.[95] Radiation from the Big Bang was demonstrably warmer at earlier times throughout the universe. Uniform cooling of the CMB over billions of years is explainable only if the universe is experiencing a metric expansion, and excludes the possibility that we are near the unique center of an explosion.

Cosmic microwave background radiation

In 1964, Arno Penzias and Robert Wilson serendipitously discovered the cosmic background radiation, an omnidirectional signal in the microwave band.[75] Their discovery provided substantial confirmation of the big-bang predictions by Alpher, Herman and Gamow around 1950. Through the 1970s, the radiation was found to be approximately consistent with a blackbody spectrum in all directions; this spectrum has been redshifted by the expansion of the universe, and today corresponds to approximately 2.725 K. This tipped the balance of evidence in favor of the Big Bang model, and Penzias and Wilson were awarded the 1978 Nobel Prize in Physics.

The surface of last scattering corresponding to emission of the CMB occurs shortly after recombination, the epoch when neutral hydrogen becomes stable. Prior to this, the universe comprised a hot dense photon-baryon plasma sea where photons were quickly scattered from free charged particles. Peaking at around 372±14 kyr,[38] the mean free path for a photon becomes long enough to reach the present day and the universe becomes transparent.

9 year WMAP image of the cosmic microwave background radiation (2012).[97][98] The radiation is isotropic to roughly one part in 100,000.[99]

In 1989, NASA launched COBE, which made two major advances: in 1990, high-precision spectrum measurements showed that the CMB frequency spectrum is an almost perfect blackbody with no deviations at a level of 1 part in 104, and measured a residual temperature of 2.726 K (more recent measurements have revised this figure down slightly to 2.7255 K); then in 1992, further COBE measurements discovered tiny fluctuations (anisotropies) in the CMB temperature across the sky, at a level of about one part in 105.[82] John C. Mather and George Smoot were awarded the 2006 Nobel Prize in Physics for their leadership in these results.

During the following decade, CMB anisotropies were further investigated by a large number of ground-based and balloon experiments. In 2000–2001, several experiments, most notably BOOMERanG, found the shape of the universe to be spatially almost flat by measuring the typical angular size (the size on the sky) of the anisotropies.[100][101][102]

In early 2003, the first results of the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe were released, yielding what were at the time the most accurate values for some of the cosmological parameters. The results disproved several specific cosmic inflation models, but are consistent with the inflation theory in general.[83] The Planck space probe was launched in May 2009. Other ground and balloon-based cosmic microwave background experiments are ongoing.

Abundance of primordial elements

Using the Big Bang model, it is possible to calculate the concentration of the isotopes helium-4 (4He), helium-3 (3He), deuterium (2H), and lithium-7 (7Li) in the universe as ratios to the amount of ordinary hydrogen.[35] The relative abundances depend on a single parameter, the ratio of photons to baryons. This value can be calculated independently from the detailed structure of CMB fluctuations. The ratios predicted (by mass, not by abundance) are about 0.25 for 4He:H, about 10−3 for 2H:H, about 10−4 for 3He:H, and about 10−9 for 7Li:H.[35]

The measured abundances all agree at least roughly with those predicted from a single value of the baryon-to-photon ratio. The agreement is excellent for deuterium, close but formally discrepant for 4He, and off by a factor of two for 7Li (this anomaly is known as the cosmological lithium problem); in the latter two cases, there are substantial systematic uncertainties. Nonetheless, the general consistency with abundances predicted by BBN is strong evidence for the Big Bang, as the theory is the only known explanation for the relative abundances of light elements, and it is virtually impossible to «tune» the Big Bang to produce much more or less than 20–30% helium.[103] Indeed, there is no obvious reason outside of the Big Bang that, for example, the young universe before star formation, as determined by studying matter supposedly free of stellar nucleosynthesis products, should have more helium than deuterium or more deuterium than 3He, and in constant ratios, too.[104]: 182–185 

Galactic evolution and distribution

Detailed observations of the morphology and distribution of galaxies and quasars are in agreement with the current state of the Big Bang models. A combination of observations and theory suggest that the first quasars and galaxies formed about a billion years after the Big Bang, and since then, larger structures have been forming, such as galaxy clusters and superclusters.[105]

Populations of stars have been aging and evolving, so that distant galaxies (which are observed as they were in the early universe) appear very different from nearby galaxies (observed in a more recent state). Moreover, galaxies that formed relatively recently, appear markedly different from galaxies formed at similar distances but shortly after the Big Bang. These observations are strong arguments against the steady-state model. Observations of star formation, galaxy and quasar distributions and larger structures, agree well with Big Bang simulations of the formation of structure in the universe, and are helping to complete details of the theory.[105][106]

Primordial gas clouds

In 2011, astronomers found what they believe to be pristine clouds of primordial gas by analyzing absorption lines in the spectra of distant quasars. Before this discovery, all other astronomical objects have been observed to contain heavy elements that are formed in stars. Despite being sensitive to carbon, oxygen, and silicon, these three elements were not detected in these two clouds.[111][112] Since the clouds of gas have no detectable levels of heavy elements, they likely formed in the first few minutes after the Big Bang, during BBN.

Other lines of evidence

The age of the universe as estimated from the Hubble expansion and the CMB is now in good agreement with other estimates using the ages of the oldest stars, both as measured by applying the theory of stellar evolution to globular clusters and through radiometric dating of individual Population II stars.[113] It is also in good agreement with age estimates based on measurements of the expansion using Type Ia supernovae and measurements of temperature fluctuations in the cosmic microwave background.[23] The agreement of independent measurements of this age supports the Lambda-CDM (ΛCDM) model, since the model is used to relate some of the measurements to an age estimate, and all estimates turn out to agree. Still, some observations of objects from the relatively early universe (in particular quasar APM 08279+5255) raise concern as to whether these objects had enough time to form so early in the ΛCDM model.[114][115]

The prediction that the CMB temperature was higher in the past has been experimentally supported by observations of very low temperature absorption lines in gas clouds at high redshift.[116] This prediction also implies that the amplitude of the Sunyaev–Zel’dovich effect in clusters of galaxies does not depend directly on redshift. Observations have found this to be roughly true, but this effect depends on cluster properties that do change with cosmic time, making precise measurements difficult.[117][118]

Future observations

Future gravitational-wave observatories might be able to detect primordial gravitational waves, relics of the early universe, up to less than a second after the Big Bang.[119][120]

Problems and related issues in physics

As with any theory, a number of mysteries and problems have arisen as a result of the development of the Big Bang models. Some of these mysteries and problems have been resolved while others are still outstanding. Proposed solutions to some of the problems in the Big Bang model have revealed new mysteries of their own. For example, the horizon problem, the magnetic monopole problem, and the flatness problem are most commonly resolved with inflation theory, but the details of the inflationary universe are still left unresolved and many, including some founders of the theory, say it has been disproven.[121][122][123][124] What follows are a list of the mysterious aspects of the Big Bang concept still under intense investigation by cosmologists and astrophysicists.

Baryon asymmetry

It is not yet understood why the universe has more matter than antimatter.[32] It is generally assumed that when the universe was young and very hot it was in statistical equilibrium and contained equal numbers of baryons and antibaryons. However, observations suggest that the universe, including its most distant parts, is made almost entirely of matter. A process called baryogenesis was hypothesized to account for the asymmetry. For baryogenesis to occur, the Sakharov conditions must be satisfied. These require that baryon number is not conserved, that C-symmetry and CP-symmetry are violated and that the universe depart from thermodynamic equilibrium.[125] All these conditions occur in the Standard Model, but the effects are not strong enough to explain the present baryon asymmetry.

Dark energy

Measurements of the redshift–magnitude relation for type Ia supernovae indicate that the expansion of the universe has been accelerating since the universe was about half its present age. To explain this acceleration, general relativity requires that much of the energy in the universe consists of a component with large negative pressure, dubbed «dark energy».[9]

Dark energy, though speculative, solves numerous problems. Measurements of the cosmic microwave background indicate that the universe is very nearly spatially flat, and therefore according to general relativity the universe must have almost exactly the critical density of mass/energy. But the mass density of the universe can be measured from its gravitational clustering, and is found to have only about 30% of the critical density.[9] Since theory suggests that dark energy does not cluster in the usual way it is the best explanation for the «missing» energy density. Dark energy also helps to explain two geometrical measures of the overall curvature of the universe, one using the frequency of gravitational lenses,[126] and the other using the characteristic pattern of the large-scale structure as a cosmic ruler.

Negative pressure is believed to be a property of vacuum energy, but the exact nature and existence of dark energy remains one of the great mysteries of the Big Bang. Results from the WMAP team in 2008 are in accordance with a universe that consists of 73% dark energy, 23% dark matter, 4.6% regular matter and less than 1% neutrinos.[39] According to theory, the energy density in matter decreases with the expansion of the universe, but the dark energy density remains constant (or nearly so) as the universe expands. Therefore, matter made up a larger fraction of the total energy of the universe in the past than it does today, but its fractional contribution will fall in the far future as dark energy becomes even more dominant.

The dark energy component of the universe has been explained by theorists using a variety of competing theories including Einstein’s cosmological constant but also extending to more exotic forms of quintessence or other modified gravity schemes.[127] A cosmological constant problem, sometimes called the «most embarrassing problem in physics», results from the apparent discrepancy between the measured energy density of dark energy, and the one naively predicted from Planck units.[128]

Dark matter

During the 1970s and the 1980s, various observations showed that there is not sufficient visible matter in the universe to account for the apparent strength of gravitational forces within and between galaxies. This led to the idea that up to 90% of the matter in the universe is dark matter that does not emit light or interact with normal baryonic matter. In addition, the assumption that the universe is mostly normal matter led to predictions that were strongly inconsistent with observations. In particular, the universe today is far more lumpy and contains far less deuterium than can be accounted for without dark matter. While dark matter has always been controversial, it is inferred by various observations: the anisotropies in the CMB, galaxy cluster velocity dispersions, large-scale structure distributions, gravitational lensing studies, and X-ray measurements of galaxy clusters.[129]

Indirect evidence for dark matter comes from its gravitational influence on other matter, as no dark matter particles have been observed in laboratories. Many particle physics candidates for dark matter have been proposed, and several projects to detect them directly are underway.[130]

Additionally, there are outstanding problems associated with the currently favored cold dark matter model which include the dwarf galaxy problem[92] and the cuspy halo problem.[91] Alternative theories have been proposed that do not require a large amount of undetected matter, but instead modify the laws of gravity established by Newton and Einstein; yet no alternative theory has been as successful as the cold dark matter proposal in explaining all extant observations.[131]

Horizon problem

The horizon problem results from the premise that information cannot travel faster than light. In a universe of finite age this sets a limit—the particle horizon—on the separation of any two regions of space that are in causal contact.[132] The observed isotropy of the CMB is problematic in this regard: if the universe had been dominated by radiation or matter at all times up to the epoch of last scattering, the particle horizon at that time would correspond to about 2 degrees on the sky. There would then be no mechanism to cause wider regions to have the same temperature.[104]: 191–202 

A resolution to this apparent inconsistency is offered by inflation theory in which a homogeneous and isotropic scalar energy field dominates the universe at some very early period (before baryogenesis). During inflation, the universe undergoes exponential expansion, and the particle horizon expands much more rapidly than previously assumed, so that regions presently on opposite sides of the observable universe are well inside each other’s particle horizon. The observed isotropy of the CMB then follows from the fact that this larger region was in causal contact before the beginning of inflation.[28]: 180–186 

Heisenberg’s uncertainty principle predicts that during the inflationary phase there would be quantum thermal fluctuations, which would be magnified to a cosmic scale. These fluctuations served as the seeds for all the current structures in the universe.[104]: 207  Inflation predicts that the primordial fluctuations are nearly scale invariant and Gaussian, which has been accurately confirmed by measurements of the CMB.[83]: sec 6 

If inflation occurred, exponential expansion would push large regions of space well beyond our observable horizon.[28]: 180–186 

A related issue to the classic horizon problem arises because in most standard cosmological inflation models, inflation ceases well before electroweak symmetry breaking occurs, so inflation should not be able to prevent large-scale discontinuities in the electroweak vacuum since distant parts of the observable universe were causally separate when the electroweak epoch ended.[133]

Magnetic monopoles

The magnetic monopole objection was raised in the late 1970s. Grand unified theories (GUTs) predicted topological defects in space that would manifest as magnetic monopoles. These objects would be produced efficiently in the hot early universe, resulting in a density much higher than is consistent with observations, given that no monopoles have been found. This problem is resolved by cosmic inflation, which removes all point defects from the observable universe, in the same way that it drives the geometry to flatness.[132]

Flatness problem

The flatness problem (also known as the oldness problem) is an observational problem associated with a FLRW.[132] The universe may have positive, negative, or zero spatial curvature depending on its total energy density. Curvature is negative if its density is less than the critical density; positive if greater; and zero at the critical density, in which case space is said to be flat. Observations indicate the universe is consistent with being flat.[134][135]

The problem is that any small departure from the critical density grows with time, and yet the universe today remains very close to flat.[notes 4] Given that a natural timescale for departure from flatness might be the Planck time, 10−43 seconds,[1] the fact that the universe has reached neither a heat death nor a Big Crunch after billions of years requires an explanation. For instance, even at the relatively late age of a few minutes (the time of nucleosynthesis), the density of the universe must have been within one part in 1014 of its critical value, or it would not exist as it does today.[136]

Misconceptions

One of the common misconceptions about the Big Bang model is that it fully explains the origin of the universe. However, the Big Bang model does not describe how energy, time, and space were caused, but rather it describes the emergence of the present universe from an ultra-dense and high-temperature initial state.[137] It is misleading to visualize the Big Bang by comparing its size to everyday objects. When the size of the universe at Big Bang is described, it refers to the size of the observable universe, and not the entire universe.[17]

Hubble’s law predicts that galaxies that are beyond Hubble distance recede faster than the speed of light. However, special relativity does not apply beyond motion through space. Hubble’s law describes velocity that results from expansion of space, rather than through space.[17]

Astronomers often refer to the cosmological redshift as a Doppler shift which can lead to a misconception.[17] Although similar, the cosmological redshift is not identical to the classically derived Doppler redshift because most elementary derivations of the Doppler redshift do not accommodate the expansion of space. Accurate derivation of the cosmological redshift requires the use of general relativity, and while a treatment using simpler Doppler effect arguments gives nearly identical results for nearby galaxies, interpreting the redshift of more distant galaxies as due to the simplest Doppler redshift treatments can cause confusion.[17]

Implications

Given current understanding, scientific extrapolations about the future of the universe are only possible for finite durations, albeit for much longer periods than the current age of the universe. Anything beyond that becomes increasingly speculative. Likewise, at present, a proper understanding of the origin of the universe can only be subject to conjecture.[138]

Pre–Big Bang cosmology

The Big Bang explains the evolution of the universe from a starting density and temperature that is well beyond humanity’s capability to replicate, so extrapolations to the most extreme conditions and earliest times are necessarily more speculative. Lemaître called this initial state the «primeval atom» while Gamow called the material «ylem«. How the initial state of the universe originated is still an open question, but the Big Bang model does constrain some of its characteristics. For example, specific laws of nature most likely came to existence in a random way, but as inflation models show, some combinations of these are far more probable.[139] A flat universe implies a balance between gravitational potential energy and other energy forms, requiring no additional energy to be created.[134][135]

The Big Bang theory, built upon the equations of classical general relativity, indicates a singularity at the origin of cosmic time, and such an infinite energy density may be a physical impossibility. However, the physical theories of general relativity and quantum mechanics as currently realized are not applicable before the Planck epoch, and correcting this will require the development of a correct treatment of quantum gravity.[20] Certain quantum gravity treatments, such as the Wheeler–DeWitt equation, imply that time itself could be an emergent property.[140] As such, physics may conclude that time did not exist before the Big Bang.[141][142]

While it is not known what could have preceded the hot dense state of the early universe or how and why it originated, or even whether such questions are sensible, speculation abounds on the subject of «cosmogony».

Some speculative proposals in this regard, each of which entails untested hypotheses, are:

  • The simplest models, in which the Big Bang was caused by quantum fluctuations. That scenario had very little chance of happening, but, according to the totalitarian principle, even the most improbable event will eventually happen. It took place instantly, in our perspective, due to the absence of perceived time before the Big Bang.[143][144][145][146]
  • Models in which the whole of spacetime is finite, including the Hartle–Hawking no-boundary condition. For these cases, the Big Bang does represent the limit of time but without a singularity.[147] In such a case, the universe is self-sufficient.[148]
  • Brane cosmology models, in which inflation is due to the movement of branes in string theory; the pre-Big Bang model; the ekpyrotic model, in which the Big Bang is the result of a collision between branes; and the cyclic model, a variant of the ekpyrotic model in which collisions occur periodically. In the latter model the Big Bang was preceded by a Big Crunch and the universe cycles from one process to the other.[149][150][151][152]
  • Eternal inflation, in which universal inflation ends locally here and there in a random fashion, each end-point leading to a bubble universe, expanding from its own big bang.[153][154]

Proposals in the last two categories see the Big Bang as an event in either a much larger and older universe or in a multiverse.

Ultimate fate of the universe

Before observations of dark energy, cosmologists considered two scenarios for the future of the universe. If the mass density of the universe were greater than the critical density, then the universe would reach a maximum size and then begin to collapse. It would become denser and hotter again, ending with a state similar to that in which it started—a Big Crunch.[18]

Alternatively, if the density in the universe were equal to or below the critical density, the expansion would slow down but never stop. Star formation would cease with the consumption of interstellar gas in each galaxy; stars would burn out, leaving white dwarfs, neutron stars, and black holes. Collisions between these would result in mass accumulating into larger and larger black holes. The average temperature of the universe would very gradually asymptotically approach absolute zero—a Big Freeze.[155] Moreover, if protons are unstable, then baryonic matter would disappear, leaving only radiation and black holes. Eventually, black holes would evaporate by emitting Hawking radiation. The entropy of the universe would increase to the point where no organized form of energy could be extracted from it, a scenario known as heat death.[156]

Modern observations of accelerating expansion imply that more and more of the currently visible universe will pass beyond our event horizon and out of contact with us. The eventual result is not known. The ΛCDM model of the universe contains dark energy in the form of a cosmological constant. This theory suggests that only gravitationally bound systems, such as galaxies, will remain together, and they too will be subject to heat death as the universe expands and cools. Other explanations of dark energy, called phantom energy theories, suggest that ultimately galaxy clusters, stars, planets, atoms, nuclei, and matter itself will be torn apart by the ever-increasing expansion in a so-called Big Rip.[157]

Religious and philosophical interpretations

As a description of the origin of the universe, the Big Bang has significant bearing on religion and philosophy.[158][159] As a result, it has become one of the liveliest areas in the discourse between science and religion.[160] Some believe the Big Bang implies a creator,[161][162] while others argue that Big Bang cosmology makes the notion of a creator superfluous.[159][163]

See also

  • Anthropic principle – philosophical principle about the occurrence of sapient life in the Universe
  • Big Bounce – hypothetical cosmological model for the origin of the known universe
  • Big Crunch – theoretical scenario for the ultimate fate of the universe
  • Cold Big Bang – designation of an absolute zero temperature at the beginning of the Universe
  • Cosmic Calendar – method to visualize the chronology of the universe
  • Cosmogony – branch of science or a theory concerning the origin of the universe
  • Eureka: A Prose Poem – lengthy non-fiction work by American author Edgar Allan Poe, a Big Bang speculation
  • Future of an expanding universe – future scenario if the expansion of the universe will continue forever or not
  • Heat death of the universe – possible fate of the universe. Also known as the Big Chill and the Big Freeze
  • Shape of the universe – the local and global geometry of the universe
  • Steady-state model – model of the evolution of the universe, a discredited theory that denied the Big Bang and posited that the universe always existed.

Notes

  1. ^ Further information of, and references for, tests of general relativity are given in the article tests of general relativity.
  2. ^ There is no consensus about how long the Big Bang phase lasted. For some writers, this denotes only the initial singularity, for others the whole history of the universe. Usually, at least the first few minutes (during which helium is synthesized) are said to occur «during the Big Bang».
  3. ^ It is commonly reported that Hoyle intended this to be pejorative. However, Hoyle later denied that, saying that it was just a striking image meant to emphasize the difference between the two theories for radio listeners.[48]
  4. ^ Strictly, dark energy in the form of a cosmological constant drives the universe towards a flat state; however, our universe remained close to flat for several billion years before the dark energy density became significant.

References

  1. ^ a b c d e Bridge, Mark (Director) (30 July 2014). First Second of the Big Bang. How The Universe Works. Silver Spring, MD. Science Channel.
  2. ^ Silk 2009, p. 208.
  3. ^ Singh 2004, p. 560. Book limited to 532 pages. Correct source page requested.
  4. ^ NASA/WMAP Science Team (6 June 2011). «Cosmology: The Study of the Universe». Universe 101: Big Bang Theory. Washington, D.C.: NASA. Archived from the original on 29 June 2011. Retrieved 18 December 2019. The second section discusses the classic tests of the Big Bang theory that make it so compelling as the most likely valid and accurate description of our universe.
  5. ^ a b Chow 2008, p. 211
  6. ^ Partridge 1995, p. xvii
  7. ^ Kragh 1996, p. 319: «At the same time that observations tipped the balance definitely in favor of relativistic big-bang theory, …»
  8. ^ «Planck reveals an almost perfect universe». Max-Planck-Gesellschaft. 21 March 2013. Retrieved 17 November 2020.
  9. ^ a b c d e f Peebles, P. J. E.; Ratra, Bharat (22 April 2003). «The cosmological constant and dark energy». Reviews of Modern Physics. 75 (2): 559–606. arXiv:astro-ph/0207347. Bibcode:2003RvMP…75..559P. doi:10.1103/RevModPhys.75.559. S2CID 118961123.
  10. ^ Wright, Edward L. (24 May 2013). «Frequently Asked Questions in Cosmology: What is the evidence for the Big Bang?». Ned Wright’s Cosmology Tutorial. Los Angeles: Division of Astronomy & Astrophysics, University of California, Los Angeles. Archived from the original on 20 June 2013. Retrieved 25 November 2019.
  11. ^ Francis, Charles (2018). Light after Dark I: Structures of the Sky. Troubador Publishing Ltd. p. 199. ISBN 9781785897122.
  12. ^ Ivanchik, Alexandre V.; Potekhin, Alexander Y.; Varshalovich, Dmitry A. (March 1999). «The fine-structure constant: a new observational limit on its cosmological variation and some theoretical consequences». Astronomy & Astrophysics. 343 (2): 439–445. arXiv:astro-ph/9810166. Bibcode:1999A&A…343..439I.
  13. ^ Turyshev, Slava G. (November 2008). «Experimental Tests of General Relativity». Annual Review of Nuclear and Particle Science. 58 (1): 207–248. arXiv:0806.1731. Bibcode:2008ARNPS..58..207T. doi:10.1146/annurev.nucl.58.020807.111839. S2CID 119199160.
  14. ^ Ishak, Mustapha (December 2019). «Testing general relativity in cosmology». Living Reviews in Relativity. 22 (1): 204. arXiv:1806.10122. Bibcode:2019LRR….22….1I. doi:10.1007/s41114-018-0017-4. PMC 6299071. PMID 30613193. 1.
  15. ^ Goodman, Jeremy (15 August 1995). «Geocentrism reexamined» (PDF). Physical Review D. 52 (4): 1821–1827. arXiv:astro-ph/9506068. Bibcode:1995PhRvD..52.1821G. doi:10.1103/PhysRevD.52.1821. PMID 10019408. S2CID 37979862. Archived (PDF) from the original on 2 May 2019. Retrieved 2 December 2019.
  16. ^ d’Inverno 1992, chpt. 23
  17. ^ a b c d e Davis, Tamara M.; Lineweaver, Charles H. (31 March 2004). «Expanding Confusion: Common Misconceptions of Cosmological Horizons and the Superluminal Expansion of the Universe». Publications of the Astronomical Society of Australia. 21 (1): 97–109. arXiv:astro-ph/0310808. Bibcode:2004PASA…21…97D. doi:10.1071/as03040. S2CID 13068122.
  18. ^ a b c Kolb & Turner 1988, chpt. 3
  19. ^ Enqvist, K.; Sirkka, J. (September 1993). «Chemical equilibrium in QCD gas in the early universe». Physics Letters B. 314 (3–4): 298–302. arXiv:hep-ph/9304273. Bibcode:1993PhLB..314..298E. doi:10.1016/0370-2693(93)91239-J. S2CID 119406262.
  20. ^ a b Hawking & Ellis 1973
  21. ^ Roos 2012, p. 216: «This singularity is termed the Big Bang.»
  22. ^ Drees 1990, pp. 223–224
  23. ^ a b Planck Collaboration (October 2016). «Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters». Astronomy & Astrophysics. 594: Article A13. arXiv:1502.01589. Bibcode:2016A&A…594A..13P. doi:10.1051/0004-6361/201525830. S2CID 119262962. (See Table 4, Age/Gyr, last column.)
  24. ^ Musser, George (22 September 2003). «Why didn’t all this matter immediately collapse into a black hole?». Scientific American. Retrieved 22 March 2020.
  25. ^ a b Unruh, W.G.; Semenoff, G.W., eds. (1988). The early universe. Reidel. ISBN 90-277-2619-1. OCLC 905464231.
  26. ^ Hawley, John F.; Holcomb, Katherine A. (7 July 2005). Foundations of Modern Cosmology. OUP Oxford. p. 355. ISBN 9780198530961.
  27. ^ «Brief History of the Universe». www.astro.ucla.edu. Retrieved 28 April 2020.
  28. ^ a b c Guth 1998
  29. ^ a b «Big Bang models back to Planck time». hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 28 April 2020.
  30. ^ Schewe, Phillip F.; Stein, Ben P. (20 April 2005). «An Ocean of Quarks». Physics News Update. Vol. 728, no. 1. Archived from the original on 23 April 2005. Retrieved 30 November 2019.
  31. ^ Høg, Erik (2014). «Astrosociology: Interviews about an infinite universe». Asian Journal of Physics. arXiv:1408.4795. Bibcode:2014arXiv1408.4795H.
  32. ^ a b Kolb & Turner 1988, chpt. 6
  33. ^ Kolb & Turner 1988, chpt. 7
  34. ^ Weenink, Jan (26 February 2009). «Baryogenesis» (PDF). Tomislav Prokopec. Archived (PDF) from the original on 9 October 2022.
  35. ^ a b c Kolb & Turner 1988, chpt. 4
  36. ^ a b Peacock 1999, chpt. 9
  37. ^ Clavin, Whitney; Jenkins, Ann; Villard, Ray (7 January 2014). «NASA’s Hubble and Spitzer Team up to Probe Faraway Galaxies». Jet Propulsion Laboratory. Washington, D.C.: NASA. Archived from the original on 3 September 2019. Retrieved 8 January 2014.
  38. ^ a b Spergel, David N.; Verde, Licia; Peiris, Hiranya V.; et al. (September 2003). «First-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Determination of Cosmological Parameters». The Astrophysical Journal Supplement Series. 148 (1): 175–194. arXiv:astro-ph/0302209. Bibcode:2003ApJS..148..175S. doi:10.1086/377226. S2CID 10794058.
  39. ^ a b c d Jarosik, Norman; Bennett, Charles L.; Dunkley, Jo; et al. (February 2011). «Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Sky Maps, Systematic Errors, and Basic Results» (PDF). The Astrophysical Journal Supplement Series. 192 (2): Article 14. arXiv:1001.4744. Bibcode:2011ApJS..192…14J. doi:10.1088/0067-0049/192/2/14. hdl:2152/43001. S2CID 46171526. Archived (PDF) from the original on 14 September 2019. Retrieved 2 December 2019. (See Table 8.)
  40. ^ Overbye, Dennis (15 April 2020). «Why The Big Bang Produced Something Rather Than Nothing — How did matter gain the edge over antimatter in the early universe? Maybe, just maybe, neutrinos». The New York Times. Archived from the original on 15 April 2020. Retrieved 16 April 2020.
  41. ^ Manly 2011, chpt. 7: «The Ultimate Free Lunch»[page needed].
  42. ^ «‘Big bang’ astronomer dies». Sci/Tech. BBC News. London: BBC. 22 August 2001. Archived from the original on 3 September 2019. Retrieved 2 December 2019.
  43. ^ «Hoyle on the Radio: Creating the ‘Big Bang’«. Fred Hoyle: An Online Exhibition. Cambridge, UK: St John’s College. Archived from the original on 26 May 2014. Retrieved 2 December 2019.
  44. ^ a b c d e f g Kragh, Helge (April 2013). «Big Bang: the etymology of a name». Astronomy & Geophysics. 54 (2): 2.28–2.30. Bibcode:2013A&G….54b2.28K. doi:10.1093/astrogeo/att035.
  45. ^ Mattson, Barbara (Project Leader) (8 December 2017). «Hoyle Scoffs at ‘Big Bang’ Universe Theory». Cosmic Times (hosted by Imagine the Universe!). Greenbelt, MD: NASA: High Energy Astrophysics Science Archive Research Center. OCLC 227004453. Archived from the original on 10 March 2018. Retrieved 2 December 2019.
  46. ^ a b
    Mathew, Santhosh (2013). Essays on the Frontiers of Modern Astrophysics and Cosmology. Springer Science & Business Media. p. 13. ISBN 978-3-319-01887-4.
  47. ^ a b Timothy Ferris writes:
    «The term «big bang» was coined with derisive intent by Fred Hoyle, and its endurance testifies to Sir Fred’s creativity and wit. Indeed, the term survived an international competition in which three judges — the television science reporter Hugh Downs, the astronomer Carl Sagan, and myself — sifted through 13,099 entries from 41 countries and concluded that none was apt enough to replace it. No winner was declared, and like it or not, we are stuck with «big bang.»»[55]
  48. ^ a b Croswell 1995, chapter 9, page 113
  49. ^ a b Mitton 2011, p. 129: «To create a picture in the mind of the listener, Hoyle had likened the explosive theory of the universe’s origin to a ‘big bang’.»
  50. ^ Kragh, Helge (2014). Masters of the Universe: Conversations with Cosmologists of the Past. Oxford University Press. p. 210n30. ISBN 978-0-19-103442-8.
  51. ^ Hoyle stated:
    «I was constantly striving over the radio – where I had no visual aids, nothing except the spoken word – for visual images. And that seemed to be one way of distinguishing between the steady-state and the explosive big bang. And so that was the language I used.»[44][50]
  52. ^ Kaler, James B. (2013). The Little Book of Stars. Springer Science & Business Media. p. 3. ISBN 978-0-387-21621-8.
  53. ^
    Emam, Moataz (2021). Covariant Physics: From Classical Mechanics to General Relativity and Beyond. Oxford University Press. p. 208n46. ISBN 978-0-19-886489-9. The term «Big Bang» is an unfortunate misnomer. It implies an «explosion,» and explosions are events that happen in space. This is incorrect; the term describes the first instant in the expansion of space itself. Some would even interpret it as the very beginning of the universe, evolving from «nothing.» It is hard to imagine exactly what it was, but an explosion it most definitely wasn’t.
  54. ^
    Moskowitz, Clara (2010). «Was the Big Bang Really an Explosion?». livescience.com.
  55. ^
    • Ferris, Timothy (1998). The Whole Shebang: A State of the Universe Report. Simon and Schuster. p. 323n10. ISBN 978-0-684-83861-8.
    • Gaither, Carl C.; Cavazos-Gaither, Alma E. (2012). Gaither’s Dictionary of Scientific Quotations (2nd ed.). Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4614-1114-7. (quoting Ferris)

  56. ^ Moskowitz, Clara (25 September 2012). «Hubble Telescope Reveals Farthest View Into Universe Ever». Space.com. New York: Future plc. Archived from the original on 12 October 2019. Retrieved 3 December 2019.
  57. ^ Slipher, Vesto M. (1913). «The Radial Velocity of the Andromeda Nebula». Lowell Observatory Bulletin. 1 (8): 56–57. Bibcode:1913LowOB…2…56S.
  58. ^ Slipher, Vesto M. (January 1915). «Spectrographic Observations of Nebulae». Popular Astronomy. 23: 21–24. Bibcode:1915PA…..23…21S.
  59. ^ a b Friedman, Alexander (December 1922). «Über die Krümmung des Raumes». Zeitschrift für Physik (in German). 10 (1): 377–386. Bibcode:1922ZPhy…10..377F. doi:10.1007/BF01332580. S2CID 125190902.
    • Translated in: Friedmann, Alexander (December 1999). «On the Curvature of Space». General Relativity and Gravitation. 31 (12): 1991–2000. Bibcode:1999GReGr..31.1991F. doi:10.1023/A:1026751225741. S2CID 122950995.

  60. ^ a b c Hubble, Edwin (15 March 1929). «A Relation Between Distance and Radial Velocity Among Extra-Galactic Nebulae». Proceedings of the National Academy of Sciences. 15 (3): 168–173. Bibcode:1929PNAS…15..168H. doi:10.1073/pnas.15.3.168. PMC 522427. PMID 16577160. Archived from the original on 1 October 2006. Retrieved 28 November 2019.
  61. ^ Christianson 1995
  62. ^ a b Lemaître, Georges (April 1927). «Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extra-galactiques». Annales de la Société scientifique de Bruxelles (in French). 47: 49–59. Bibcode:1927ASSB…47…49L.
    • Translated in: Lemaître, Georges (March 1931). «A Homogeneous Universe of Constant Mass and Increasing Radius accounting for the Radial Velocity of Extra-galactic Nebulæ». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 91 (5): 483–490. Bibcode:1931MNRAS..91..483L. doi:10.1093/mnras/91.5.483.

  63. ^ Lemaître, Abbé Georges (24 October 1931). «Contributions to a British Association Discussion on the Evolution of the Universe». Nature. 128 (3234): 704–706. Bibcode:1931Natur.128..704L. doi:10.1038/128704a0. S2CID 4028196.
  64. ^ Kragh 1996
  65. ^ «Big bang theory is introduced – 1927». A Science Odyssey. Boston, MA: WGBH Boston. 1998. Archived from the original on 23 April 1999. Retrieved 31 July 2014.
  66. ^ Eddington, Arthur S. (21 March 1931). «The End of the World: from the Standpoint of Mathematical Physics». Nature. 127 (3203): 447–453. Bibcode:1931Natur.127..447E. doi:10.1038/127447a0. S2CID 4140648.
  67. ^ Appolloni, Simon (17 June 2011). «‘Repugnant’, ‘Not Repugnant at All’: How the Respective Epistemic Attitudes of Georges Lemaitre and Sir Arthur Eddington Influenced How Each Approached the Idea of a Beginning of the Universe». IBSU Scientific Journal. 5 (1): 19–44.
  68. ^ Lemaître, Georges (9 May 1931). «The Beginning of the World from the Point of View of Quantum Theory». Nature. 127 (3210): 706. Bibcode:1931Natur.127..706L. doi:10.1038/127706b0. ISSN 0028-0836. S2CID 4089233.
  69. ^ Milne 1935
  70. ^ Tolman 1934
  71. ^ Zwicky, Fritz (15 October 1929). «On the Red Shift of Spectral Lines through Interstellar Space». Proceedings of the National Academy of Sciences. 15 (10): 773–779. Bibcode:1929PNAS…15..773Z. doi:10.1073/pnas.15.10.773. PMC 522555. PMID 16577237.
  72. ^ Hoyle, Fred (October 1948). «A New Model for the Expanding Universe». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 108 (5): 372–382. Bibcode:1948MNRAS.108..372H. doi:10.1093/mnras/108.5.372.
  73. ^ Alpher, Ralph A.; Bethe, Hans; Gamow, George (1 April 1948). «The Origin of Chemical Elements». Physical Review. 73 (7): 803–804. Bibcode:1948PhRv…73..803A. doi:10.1103/PhysRev.73.803. PMID 18877094.
  74. ^ Alpher, Ralph A.; Herman, Robert (13 November 1948). «Evolution of the Universe». Nature. 162 (4124): 774–775. Bibcode:1948Natur.162..774A. doi:10.1038/162774b0. S2CID 4113488.
  75. ^ a b Penzias, Arno A.; Wilson, R. W. (July 1965). «A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s». The Astrophysical Journal. 142: 419–421. Bibcode:1965ApJ…142..419P. doi:10.1086/148307. Archived from the original on 14 October 2019. Retrieved 5 December 2019.
  76. ^ Hawking, Stephen W.; Ellis, George F. R. (April 1968). «The Cosmic Black-Body Radiation and the Existence of Singularities in our Universe». The Astrophysical Journal. 152: 25. Bibcode:1968ApJ…152…25H. doi:10.1086/149520.
  77. ^ Hawking, Stephen W.; Penrose, Roger (27 January 1970). «The Singularities of Gravitational Collapse and Cosmology». Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 314 (1519): 529–548. Bibcode:1970RSPSA.314..529H. doi:10.1098/rspa.1970.0021.
  78. ^ Guth, Alan (15 January 1981). «Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems». Physical Review D. 23 (2): 347–356. Bibcode:1981PhRvD..23..347G. doi:10.1103/PhysRevD.23.347.
  79. ^ Huchra, John P. (2008). «The Hubble Constant». Science. 256 (5055): 321–5. doi:10.1126/science.256.5055.321. PMID 17743107. S2CID 206574821. Archived from the original on 30 September 2019. Retrieved 5 December 2019.
  80. ^ Livio 2000, p. 160
  81. ^ Navabi, Ali Akbar; Riazi, Nematollah (March 2003). «Is the Age Problem Resolved?». Journal of Astrophysics and Astronomy. 24 (1–2): 3–10. Bibcode:2003JApA…24….3N. doi:10.1007/BF03012187. S2CID 123471347.
  82. ^ a b Boggess, Nancy W.; Mather, John C.; Weiss, Rainer; et al. (1 October 1992). «The COBE Mission: Its Design and Performance Two Years after the launch». The Astrophysical Journal. 397: 420–429. Bibcode:1992ApJ…397..420B. doi:10.1086/171797.
  83. ^ a b c Spergel, David N.; Bean, Rachel; Doré, Olivier; et al. (June 2007). «Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Implications for Cosmology». The Astrophysical Journal Supplement Series. 170 (2): 377–408. arXiv:astro-ph/0603449. Bibcode:2007ApJS..170..377S. doi:10.1086/513700. S2CID 1386346.
  84. ^ Reiss, Adam G.; Filippenko, Alexei V.; Challis, Peter; Clocchiatti, Alejandro; Diercks, Alan; Garnavich, Peter M.; Gilliland, Ron L.; Hogan, Craig J.; Jha, Saurabh; Kirshner, Robert P.; Leibundgut, B.; Phillips, M. M.; Reiss, David; Schmidt, Brian P.; Schommer, Robert A.; Smith, R. Chris; Spyromilio, J.; Stubbs, Christopher; Suntzeff, Nicholas B.; Tonry, John (1998). «Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant». The Astronomical Journal. 116 (3): 1009–1038. arXiv:astro-ph/9805201. Bibcode:1998AJ….116.1009R. doi:10.1086/300499. S2CID 15640044.
  85. ^ Perlmutter, S.; Aldering, G.; Goldhaber, G.; Knop, R.A.; Nugent, P.; Castro, P.G.; Deustua, S.; Fabbro, S.; Goobar, A.; Groom, D.E.; Hook, I.M.; Kim, A.G.; Kim, M.Y.; Lee, J.C.; Nunes, N.J.; Pain, R.; Pennypacker, C.R.; Quimby, R.; Lidman, C.; Ellis, R.S.; Irwin, M.; McMahon, R.G.; Ruiz-Lapuente, P.; Walton, N.; Schaefer, B.; Boyle, B.J.; Filippenko, A.V.; Matheson, T.; Fruchter, A.S.; Panagia, N.; Newberg, H.J.M.; Couch, W.J. (1999). «Measurements of Omega and Lambda from 42 High-Redshift Supernovae». The Astrophysical Journal. 517 (2): 565–586. arXiv:astro-ph/9812133. Bibcode:1999ApJ…517..565P. doi:10.1086/307221. S2CID 118910636.
  86. ^ Ravisetti, Monisha (30 January 2023). «Lost Interview With Father of Big Bang Reveals Stunning Conversation — «To hear the turns of phrase and how things were discussed … it feels like peeking through time.»«. CNET. Retrieved 30 January 2023.
  87. ^ Krauss 2012, p. 118
  88. ^ Gladders, Michael D.; Yee, H. K. C.; Majumdar, Subhabrata; et al. (20 January 2007). «Cosmological Constraints from the Red-Sequence Cluster Survey». The Astrophysical Journal. 655 (1): 128–134. arXiv:astro-ph/0603588. Bibcode:2007ApJ…655..128G. doi:10.1086/509909. S2CID 10855653.
  89. ^ Shellard, Paul; et al., eds. (2012). «The Four Pillars of the Standard Cosmology». Outreach. Cambridge, UK: Centre for Theoretical Cosmology; University of Cambridge. Archived from the original on 2 November 2013. Retrieved 6 December 2019.
    • From retired website: Shellard, Paul; et al., eds. (2006). «The Four Pillars of the Standard Cosmology». Cambridge Relativity and Cosmology. Cambridge, UK: University of Cambridge. Archived from the original on 28 January 1998. Retrieved 6 December 2019.

  90. ^ Sadoulet, Bernard; et al. «Direct Searches for Dark Matter» (PDF). Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey (white paper). Washington, D.C.: National Academies Press on behalf of the National Research Council of the National Academy of Sciences. OCLC 850950122. Archived from the original on 13 April 2009. Retrieved 8 December 2019.
  91. ^ a b Diemand, Jürg; Zemp, Marcel; Moore, Ben; Stadel, Joachim; Carollo, C. Marcella (December 2005). «Cusps in cold dark matter haloes». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 364 (2): 665–673. arXiv:astro-ph/0504215. Bibcode:2005MNRAS.364..665D. doi:10.1111/j.1365-2966.2005.09601.x. S2CID 117769706.
  92. ^ a b Bullock, James S. (2010). «Notes on the Missing Satellites Problem». In Martinez-Delgado, David; Mediavilla, Evencio (eds.). Local Group Cosmology. pp. 95–122. arXiv:1009.4505. doi:10.1017/CBO9781139152303.004. ISBN 9781139152303. S2CID 119270708.
  93. ^ Cahn, Robert N.; et al. (2009). «Whitepaper: For a Comprehensive Space-Based Dark Energy Mission» (PDF). Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, Science White Papers, no. 35 (white paper). Washington, D.C.: National Academies Press on behalf of the National Research Council of the National Academy of Sciences. 2010: 35. Bibcode:2009astro2010S..35B. OCLC 850950122. Archived from the original on 7 August 2011. Retrieved 8 December 2019.
  94. ^ Peacock 1999, chpt. 3
  95. ^ Srianand, Raghunathan; Petitjean, Patrick; Ledoux, Cédric (21 December 2000). «The cosmic microwave background radiation temperature at a redshift of 2.34». Nature. 408 (6815): 931–935. arXiv:astro-ph/0012222. Bibcode:2000Natur.408..931S. doi:10.1038/35050020. PMID 11140672. S2CID 4313603.
    • «VLT Observations Confirm that the Universe Was Hotter in the Past». European Southern Observatory (Press release). 20 December 2000.

  96. ^ White, Martin (1999). «Anisotropies in the CMB» (PDF). In Arisaka, Katsushi; Bern, Zvi (eds.). DPF 99: Proceedings of the Los Angeles Meeting. Division of Particles and Fields Conference 1999 (DPF ’99). Los Angeles: University of California, Los Angeles on behalf of the American Physical Society. arXiv:astro-ph/9903232. Bibcode:1999dpf..conf…..W. OCLC 43669022. Talk #9-10: The Cosmic Microwave Background. Archived (PDF) from the original on 4 February 2017. Retrieved 9 December 2019.
  97. ^ Bennett, Charles L.; Larson, Davin; Weiland, Janet L.; et al. (October 2013). «Nine-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Final Maps and Results». The Astrophysical Journal Supplement Series. 208 (2): Article 20. arXiv:1212.5225. Bibcode:2013ApJS..208…20B. doi:10.1088/0067-0049/208/2/20. S2CID 119271232.
  98. ^ Gannon, Megan (21 December 2012). «New ‘Baby Picture’ of Universe Unveiled». Space.com. New York: Future plc. Archived from the original on 29 October 2019. Retrieved 9 December 2019.
  99. ^ Wright 2004, p. 291
  100. ^ Melchiorri, Alessandro; Ade, Peter A.R.; de Bernardis, Paolo; et al. (20 June 2000). «A Measurement of Ω from the North American Test Flight of Boomerang». The Astrophysical Journal Letters. 536 (2): L63–L66. arXiv:astro-ph/9911445. Bibcode:2000ApJ…536L..63M. doi:10.1086/312744. PMID 10859119. S2CID 27518923.
  101. ^ de Bernardis, Paolo; Ade, Peter A.R.; Bock, James J.; et al. (27 April 2000). «A Flat Universe from High-Resolution Maps of the Cosmic Microwave Background Radiation» (PDF). Nature. 404 (6781): 955–959. arXiv:astro-ph/0004404. Bibcode:2000Natur.404..955D. doi:10.1038/35010035. hdl:10044/1/60851. PMID 10801117. S2CID 4412370. Archived (PDF) from the original on 2 May 2019. Retrieved 10 December 2019.
  102. ^ Miller, Andre D.; Caldwell, Robert H.; Devlin, Mark Joseph; et al. (10 October 1999). «A Measurement of the Angular Power Spectrum of the Cosmic Microwave Background from l = 100 to 400». The Astrophysical Journal Letters. 524 (1): L1–L4. arXiv:astro-ph/9906421. Bibcode:1999ApJ…524L…1M. doi:10.1086/312293. S2CID 1924091.
  103. ^ Steigman, Gary (February 2006). «Primordial Nucleosynthesis: Successes And Challenges». International Journal of Modern Physics E. 15 (1): 1–36. arXiv:astro-ph/0511534. Bibcode:2006IJMPE..15….1S. CiteSeerX 10.1.1.337.542. doi:10.1142/S0218301306004028. S2CID 12188807.
  104. ^ a b c Ryden 2003
  105. ^ a b Bertschinger, Edmund (2000). «Cosmological Perturbation Theory and Structure Formation». arXiv:astro-ph/0101009.
  106. ^ Bertschinger, Edmund (September 1998). «Simulations of Structure Formation in the Universe» (PDF). Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 36 (1): 599–654. Bibcode:1998ARA&A..36..599B. doi:10.1146/annurev.astro.36.1.599. S2CID 29015610. Archived from the original (PDF) on 9 March 2019.
  107. ^ «BICEP2 March 2014 Results and Data Products». The BICEP and Keck Array CMB Experiments. Cambridge, MA: FAS Research Computing, Harvard University. 16 December 2014 [Results originally released on 17 March 2014]. Archived from the original on 18 March 2014. Retrieved 10 December 2019.
  108. ^ Clavin, Whitney (17 March 2014). «NASA Technology Views Birth of the Universe». Jet Propulsion Laboratory. Washington, D.C.: NASA. Archived from the original on 10 October 2019. Retrieved 10 December 2019.
  109. ^ Overbye, Dennis (17 March 2014). «Space Ripples Reveal Big Bang’s Smoking Gun». Space & Cosmos. The New York Times. New York. ISSN 0362-4331. Archived from the original on 17 March 2014. Retrieved 11 December 2019. «A version of this article appears in print on March 18, 2014, Section A, Page 1 of the New York edition with the headline: Space Ripples Reveal Big Bang’s Smoking Gun.» The online version of this article was originally titled «Detection of Waves in Space Buttresses Landmark Theory of Big Bang».
  110. ^ Overbye, Dennis (24 March 2014). «Ripples From the Big Bang». Out There. The New York Times. New York. ISSN 0362-4331. Archived from the original on 25 March 2014. Retrieved 24 March 2014. «A version of this article appears in print on March 25, 2014, Section D, Page 1 of the New York edition with the headline: Ripples From the Big Bang.»
  111. ^ Fumagalli, Michele; O’Meara, John M.; Prochaska, J. Xavier (2 December 2011). «Detection of Pristine Gas Two Billion Years After the Big Bang». Science. 334 (6060): 1245–1249. arXiv:1111.2334. Bibcode:2011Sci…334.1245F. doi:10.1126/science.1213581. PMID 22075722. S2CID 2434386.
  112. ^ Stephens, Tim (10 November 2011). «Astronomers find clouds of primordial gas from the early universe». Uc Santa Cruz News. Santa Cruz, CA: University of California, Santa Cruz. Archived from the original on 14 November 2011. Retrieved 11 December 2019.
  113. ^ Perley, Daniel (21 February 2005). «Determination of the Universe’s Age, to«. Berkeley, CA: Department of Astronomy, University of California, Berkeley. Archived from the original on 11 September 2006. Retrieved 11 December 2019.
  114. ^ Yang, R. J., & Zhang, S. N. (2010). The age problem in the ΛCDM model. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 407(3), 1835-1841.
  115. ^ Yu, H., & Wang, F. Y. (2014). Reconciling the cosmic age problem in the $$ R_mathrm {h}= ct $$ universe. The European Physical Journal C, 74(10), 3090.
  116. ^ Srianand, Raghunathan; Noterdaeme, Pasquier; Ledoux, Cédric; et al. (May 2008). «First detection of CO in a high-redshift damped Lyman-α system». Astronomy & Astrophysics. 482 (3): L39–L42. arXiv:0804.0116. Bibcode:2008A&A…482L..39S. doi:10.1051/0004-6361:200809727.
  117. ^ Avgoustidis, Anastasios; Luzzi, Gemma; Martins, Carlos J.A.P.; et al. (14 February 2012). «Constraints on the CMB temperature-redshift dependence from SZ and distance measurements». Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2012 (2): Article 013. arXiv:1112.1862. Bibcode:2012JCAP…02..013A. CiteSeerX 10.1.1.758.6956. doi:10.1088/1475-7516/2012/02/013. S2CID 119261969.
  118. ^ Belušević 2008, p. 16
  119. ^ Ghosh, Pallab (11 February 2016). «Einstein’s gravitational waves ‘seen’ from black holes». Science & Environment. BBC News. London: BBC. Archived from the original on 11 February 2016. Retrieved 13 April 2017.
  120. ^ Billings, Lee (12 February 2016). «The Future of Gravitational Wave Astronomy». Scientific American. Archived from the original on 13 February 2016. Retrieved 13 April 2017.
  121. ^ Earman, John; Mosterín, Jesús (March 1999). «A Critical Look at Inflationary Cosmology». Philosophy of Science. 66 (1): 1–49. doi:10.1086/392675. JSTOR 188736. S2CID 120393154.
  122. ^ Hawking & Israel 2010, pp. 581–638, chpt. 12: «Singularities and time-asymmetry» by Roger Penrose.
  123. ^ Penrose 1989
  124. ^ Steinhardt, Paul J. (April 2011). «The Inflation Debate: Is the theory at the heart of modern cosmology deeply flawed?» (PDF). Scientific American. Vol. 304, no. 4. pp. 36–43. doi:10.1038/scientificamerican0411-36. Archived (PDF) from the original on 1 November 2019. Retrieved 23 December 2019.
  125. ^ Sakharov, Andrei D. (10 January 1967). «Нарушение СР-инвариантности, С-асимметрия и барионная асимметрия Вселенной» [Violation of CP-invariance, C-asymmetry and baryon asymmetry of the Universe] (PDF). Pis’ma v ZhETF (in Russian). 5 (1): 32–35. Archived (PDF) from the original on 28 July 2018.
    • Translated in: Sakharov, Andrei D. (10 January 1967). «Violation of CP Invariance, С Asymmetry, and Baryon Asymmetry of the Universe» (PDF). JETP Letters. 5 (1): 24–27. Archived (PDF) from the original on 9 November 2019. Retrieved 13 December 2019.
      • Reprinted in: Kolb & Turner 1988, pp. 371–373

  126. ^ Weinberg, Nevin N.; Kamionkowski, Marc (May 2003). «Constraining dark energy from the abundance of weak gravitational lenses». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 341 (1): 251–262. arXiv:astro-ph/0210134. Bibcode:2003MNRAS.341..251W. doi:10.1046/j.1365-8711.2003.06421.x. S2CID 1193946.
  127. ^ Tanabashi, M. 2018, pp. 406–413, chpt. 27: «Dark Energy» (Revised September 2017) by David H. Weinberg and Martin White.
    • Olive, K.A. 2014, pp. 361–368, chpt. 26: «Dark Energy» (November 2013) by Michael J. Mortonson, David H. Weinberg, and Martin White. Bibcode:2014arXiv1401.0046M

  128. ^ Rugh, Svend E.; Zinkernagel, Henrik (December 2002). «The quantum vacuum and the cosmological constant problem». Studies in History and Philosophy of Science Part B. 33 (4): 663–705. arXiv:hep-th/0012253. Bibcode:2002SHPMP..33..663R. doi:10.1016/S1355-2198(02)00033-3. S2CID 9007190.
  129. ^ Keel, William C. (October 2009) [Last changes: February 2015]. «Dark Matter». Bill Keel’s Lecture Notes — Galaxies and the Universe. Archived from the original on 3 May 2019. Retrieved 15 December 2019.
  130. ^ Tanabashi, M. 2018, pp. 396–405, chpt. 26: «Dark Matter» (Revised September 2017) by Manuel Drees and Gilles Gerbier.
    • Yao, W.-M. 2006, pp. 233–237, chpt. 22: «Dark Matter» (September 2003) by Manuel Drees and Gilles Gerbier.

  131. ^ Dodelson, Scott (31 December 2011). «The Real Problem with MOND». International Journal of Modern Physics D. 20 (14): 2749–2753. arXiv:1112.1320. Bibcode:2011IJMPD..20.2749D. doi:10.1142/S0218271811020561. S2CID 119194106.
  132. ^ a b c Kolb & Turner 1988, chpt. 8
  133. ^ Penrose 2007
  134. ^ a b Filippenko, Alexei V.; Pasachoff, Jay M. (March–April 2002). «A Universe from Nothing». Mercury. Vol. 31, no. 2. p. 15. Bibcode:2002Mercu..31b..15F. Archived from the original on 22 October 2013. Retrieved 10 March 2010.
  135. ^ a b Lawrence M. Krauss (Speaker); R. Elisabeth Cornwell (Producer) (21 October 2009). ‘A Universe From Nothing’ by Lawrence Krauss, AAI 2009 (Video). Washington, D.C.: Richard Dawkins Foundation for Reason and Science. Archived from the original on 23 November 2021. Retrieved 17 October 2011.
  136. ^ Hawking & Israel 2010, pp. 504–517, chpt. 9: «The big bang cosmology — enigmas and nostrums» by Robert H. Dicke and Phillip J.E. Peebles.
  137. ^ «Brief Answers to Cosmic Questions». Universe Forum. Cambridge, MA: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics. Archived from the original on 13 April 2016. Retrieved 18 December 2019. Archival site: «The Universe Forum’s role as part of NASA’s Education Support Network concluded in September, 2009.»
  138. ^ Starobinsky, Alexei (2000). «Future and Origin of Our Universe: Modern View». In Burdyuzha, V.; Khozin, G. (eds.). The Future of the Universe and the Future of Our Civilization. The Future of the Universe and the Future of our Civilization. Proceedings of a symposium held in Budapest-Debrecen, Hungary, 2-6 July 1999. Singapore: World Scientific Publishing. p. 71. Bibcode:2000fufc.conf…71S. doi:10.1142/9789812793324_0008. ISBN 9810242646. S2CID 37813302.
  139. ^ Hawking 1988, p. 69.
  140. ^ Carroll n.d.
  141. ^ Beckers, Mike (16 February 2015). «Quantentrick schafft Urknall-Singularität ab» [Quantum Trick Eliminates the Big Bang Singularity]. Cosmology. Spektrum der Wissenschaft (in German). Archived from the original on 21 July 2017. Retrieved 19 December 2019. Google translation
    • Ali, Ahmed Farag; Das, Saurya (4 February 2015). «Cosmology from quantum potential». Physics Letters B. 741: 276–279. arXiv:1404.3093v3. Bibcode:2015PhLB..741..276F. doi:10.1016/j.physletb.2014.12.057. S2CID 55463396.
      • Lashin, Elsayed I. (7 March 2016). «On the correctness of cosmology from quantum potential». Modern Physics Letters A. 31 (7): 1650044. arXiv:1505.03070. Bibcode:2016MPLA…3150044L. doi:10.1142/S0217732316500449. S2CID 119220266.
    • Das, Saurya; Rajat K., Bhaduri (21 May 2015). «Dark matter and dark energy from a Bose–Einstein condensate». Classical and Quantum Gravity. 32 (10): 105003. arXiv:1411.0753. Bibcode:2015CQGra..32j5003D. doi:10.1088/0264-9381/32/10/105003. S2CID 119247745.

  142. ^ Hawking, Stephen W. (1996). «The Beginning of Time». Stephen Hawking (Lecture). London: The Stephen Hawking Foundation. Archived from the original on 6 November 2019. Retrieved 26 April 2017.
  143. ^ Wall, Mike (24 June 2012). «The Big Bang Didn’t Need God to Start Universe, Researchers Say». Space.com.
  144. ^ Overbye, Dennis (22 May 2001). «Before the Big Bang, There Was . . . What?». The New York Times. Archived from the original on 27 February 2013.
  145. ^ He, Dongshan; Gao, Dongfeng; Cai, Qing-yu (3 April 2014). «Spontaneous creation of the universe from nothing». Physical Review D. 89 (8): 083510. arXiv:1404.1207. Bibcode:2014PhRvD..89h3510H. doi:10.1103/PhysRevD.89.083510. S2CID 118371273.
  146. ^ Lincoln, Maya; Wasser, Avi (1 December 2013). «Spontaneous creation of the Universe Ex Nihilo». Physics of the Dark Universe. 2 (4): 195–199. Bibcode:2013PDU…..2..195L. doi:10.1016/j.dark.2013.11.004. ISSN 2212-6864.
  147. ^ Hartle, James H.; Hawking, Stephen W. (15 December 1983). «Wave function of the Universe». Physical Review D. 28 (12): 2960–2975. Bibcode:1983PhRvD..28.2960H. doi:10.1103/PhysRevD.28.2960.
  148. ^ Hawking 1988, p. 71.
  149. ^ Langlois, David (2003). «Brane Cosmology». Progress of Theoretical Physics Supplement. 148: 181–212. arXiv:hep-th/0209261. Bibcode:2002PThPS.148..181L. doi:10.1143/PTPS.148.181. S2CID 9751130.
  150. ^ Gibbons, Shellard & Rankin 2003, pp. 801–838, chpt. 43: «Inflationary theory versus the ekpyrotic/cyclic scenario» by Andrei Linde. Bibcode:2003ftpc.book..801L
  151. ^ Than, Ker (8 May 2006). «Recycled Universe: Theory Could Solve Cosmic Mystery». Space.com. New York: Future plc. Archived from the original on 6 September 2019. Retrieved 19 December 2019.
  152. ^ Kennedy, Barbara K. (1 July 2007). «What Happened Before the Big Bang?». News and Events. University Park, PA: Eberly College of Science, Pennsylvania State University. Archived from the original on 15 December 2019. Retrieved 19 December 2019.
    • Bojowald, Martin (August 2007). «What happened before the Big Bang?». Nature Physics. 3 (8): 523–525. Bibcode:2007NatPh…3..523B. doi:10.1038/nphys654.

  153. ^ Linde, Andrei D. (May 1986). «Eternal Chaotic Inflation». Modern Physics Letters A. 1 (2): 81–85. Bibcode:1986MPLA….1…81L. doi:10.1142/S0217732386000129. S2CID 123472763. Archived from the original on 17 April 2019.
  154. ^ Linde, Andrei D. (14 August 1986). «Eternally Existing Self-Reproducing Chaotic Inflationary Universe». Physics Letters B. 175 (4): 395–400. Bibcode:1986PhLB..175..395L. doi:10.1016/0370-2693(86)90611-8.
  155. ^ NASA/WMAP Science Team (29 June 2015). «What is the Ultimate Fate of the Universe?». Universe 101: Big Bang Theory. Washington, D.C: NASA. Archived from the original on 15 October 2019. Retrieved 18 December 2019.
  156. ^ Adams, Fred C.; Laughlin, Gregory (April 1997). «A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects». Reviews of Modern Physics. 69 (2): 337–372. arXiv:astro-ph/9701131. Bibcode:1997RvMP…69..337A. doi:10.1103/RevModPhys.69.337. S2CID 12173790..
  157. ^ Caldwell, Robert R.; Kamionkowski, Marc; Weinberg, Nevin N. (15 August 2003). «Phantom Energy: Dark Energy with w<−1 Causes a Cosmic Doomsday». Physical Review Letters. 91 (7): 071301. arXiv:astro-ph/0302506. Bibcode:2003PhRvL..91g1301C. doi:10.1103/PhysRevLett.91.071301. PMID 12935004. S2CID 119498512.
  158. ^ Harris 2002, p. 128
  159. ^ a b Frame 2009, pp. 137–141
  160. ^ Harrison 2010, p. 9
  161. ^ Harris 2002, p. 129
  162. ^ Craig, William Lane (December 1999). «The Ultimate Question of Origins: God and the Beginning of the Universe». Astrophysics and Space Science (Lecture). 269–270 (1–4): 721–738. Bibcode:1999Ap&SS.269..721C. doi:10.1023/A:1017083700096. S2CID 117794135.
    • Block et al. 2000, pp. 723–740 doi:10.1007/978-94-011-4114-7_85
    • Craig, William Lane. «The Ultimate Question of Origins: God and the Beginning of the Universe». Scholarly Writings: The Existence of God. Reasonable Faith. Dallas, TX. Archived from the original on 27 June 2019. Retrieved 21 December 2019.

  163. ^ Hawking 1988, Introduction: «… a universe with no edge in space, no beginning or end in time, and nothing for a Creator to do.» — Carl Sagan.

Bibliography

  • Belušević, Radoje (2008). Relativity, Astrophysics and Cosmology. Vol. 1. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-40764-4. OCLC 876678499.
  • Block, David L.; Puerari, Ivânio; Stockton, Alan; et al., eds. (2000). Toward a New Millennium in Galaxy Morphology: Proceedings of an International Conference ‘Toward a New Millennium in Galaxy Morphology: from z=0 to the Lyman Break, held at the Eskom Conference Centre, Midrand, South Africa, September 13–18, 1999. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. doi:10.1007/978-94-011-4114-7. ISBN 978-94-010-5801-8. LCCN 00042415. OCLC 851369444. «Reprinted from Astrophysics and Space Science Volumes 269–270, Nos. 1–4, 1999″.
  • Block, David L. (2012). «Georges Lemaître and Stigler’s Law of Eponymy». In Holder, Rodney D.; Mitton, Simon (eds.). Georges Lemaître: Life, Science and Legacy. Astrophysics and Space Science Library. Vol. 395. Heidelberg; New York: Springer. pp. 89–96. arXiv:1106.3928v2. Bibcode:2012ASSL..395…89B. doi:10.1007/978-3-642-32254-9_8. ISBN 978-3-642-32253-2. LCCN 2012956159. OCLC 839779611. S2CID 119205665.
  • Carroll, Sean M. (n.d.). «Why Is There Something, Rather Than Nothing?». In Knox, Eleanor; Wilson, Alastair (eds.). Routledge Companion to the Philosophy of Physics. London: Routledge. arXiv:1802.02231v2. Bibcode:2018arXiv180202231C.
  • Chow, Tai L. (2008). Gravity, Black Holes, and the Very Early Universe: An Introduction to General Relativity and Cosmology. New York: Springer. ISBN 978-0-387-73629-7. LCCN 2007936678. OCLC 798281050.
  • Christianson, Gale E. (1995). Edwin Hubble: Mariner of the Nebulae. New York: Farrar, Straus and Giroux. ISBN 978-0-374-14660-3. LCCN 94045995. OCLC 461940674.
  • Croswell, Ken (1995). Alchemy of the Heavens: Searching for Meaning in the Milky Way. Illustrations by Philippe Van (1st Anchor Books ed.). New York: Anchor Books. ISBN 978-0-385-47213-5. LCCN 94030452. OCLC 1100389944.
  • d’Inverno, Ray (1992). Introducing Einstein’s Relativity. Oxford, UK; New York: Clarendon Press; Oxford University Press. ISBN 978-0-19-859686-8. LCCN 91024894. OCLC 554124256.
  • Drees, William B. (1990). Beyond the Big Bang: Quantum Cosmologies and God. La Salle, IL: Open Court Publishing Company. ISBN 978-0-8126-9118-4. LCCN 90038498. OCLC 1088758264.
  • Farrell, John (2005). The Day Without Yesterday: Lemaître, Einstein, and the Birth of Modern Cosmology. New York: Thunder’s Mouth Press. ISBN 978-1-56025-660-1. LCCN 2006272995. OCLC 61672162.
  • Frame, Tom (2009). Losing My Religion: Unbelief in Australia. Sydney: UNSW Press. ISBN 978-1-921410-19-2. OCLC 782015652.
  • Gibbons, Gary W.; Shellard, E.P.S.; Rankin, Stuart John, eds. (2003). The Future of Theoretical Physics and Cosmology: Celebrating Stephen Hawking’s 60th Birthday. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-82081-3. LCCN 2002041704. OCLC 1088190774.
  • Guth, Alan H. (1998) [Originally published 1997]. The Inflationary Universe: Quest for a New Theory of Cosmic Origins. Foreword by Alan Lightman. London: Vintage Books. ISBN 978-0-09-995950-2. LCCN 96046117. OCLC 919672203.
  • Harris, James F. (2002). Analytic Philosophy of Religion. Handbook of Contemporary Philosophy of Religion. Vol. 3. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. ISBN 978-1-4020-0530-5. LCCN 2002071095. OCLC 237734029.
  • Harrison, Peter, ed. (2010). The Cambridge Companion to Science and Religion. Cambridge Companions to Religion. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-71251-4. LCCN 2010016793. OCLC 972341489.
  • Hawking, Stephen W.; Ellis, George F. R. (1973). The Large-Scale Structure of Space-Time. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-20016-5. LCCN 72093671. OCLC 1120809270.
  • Hawking, Stephen W. (1988). A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes. Introduction by Carl Sagan; illustrations by Ron Miller. New York: Bantam Dell Publishing Group. ISBN 978-0-553-10953-5. LCCN 87033333. OCLC 39256652.
  • Hawking, Stephen W.; Israel, Werner, eds. (2010) [Originally published 1979]. General Relativity: An Einstein Centenary Survey. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-13798-0. LCCN 78062112. OCLC 759923541.
  • Kolb, Edward; Turner, Michael, eds. (1988). The Early Universe. Frontiers in Physics. Vol. 70. Redwood City, CA: Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-11604-5. LCCN 87037440. OCLC 488800074.
  • Kragh, Helge (1996). Cosmology and Controversy: The Historical Development of Two Theories of the Universe. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02623-7. LCCN 96005612. OCLC 906709898.
  • Krauss, Lawrence M. (2012). A Universe From Nothing: Why there is Something Rather than Nothing. Afterword by Richard Dawkins (1st Free Press hardcover ed.). New York: Free Press. ISBN 978-1-4516-2445-8. LCCN 2011032519. OCLC 709673181.
  • Livio, Mario (2000). The Accelerating Universe: Infinite Expansion, the Cosmological Constant, and the Beauty of the Cosmos (Audio book performance by Tom Parks, Brilliance Audio). Foreword by Allan Sandage. New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-32969-5. LCCN 99022278. OCLC 226086793.
  • Manly, Steven L. (2011). Brandon, Jodi (ed.). Visions of the Multiverse. Pompton Plains, NJ: New Page Books. ISBN 978-1-60163-720-8. LCCN 2010052741. OCLC 609531953.
  • Martínez-Delgado, David, ed. (2013). Local Group Cosmology. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-02380-2. LCCN 2013012345. OCLC 875920635. «Lectures presented at the XX Canary Islands Winter School of Astrophysics, held in Tenerife, Spain, November 17–18, 2008.»
  • Milne, Edward Arthur (1935). Relativity, Gravitation and World-Structure. The International Series of Monographs on Physics. Oxford, UK; London: Clarendon Press; Oxford University Press. LCCN 35019093. OCLC 1319934.
  • Mitton, Simon (2011). Fred Hoyle: A Life in Science. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-18947-7. LCCN 2011293530. OCLC 774201415.
  • Olive, K.A.; et al. (Particle Data Group) (2014). «Review of Particle Physics» (PDF). Chinese Physics C. 38 (9): 1–708. arXiv:1412.1408. Bibcode:2014ChPhC..38i0001O. doi:10.1088/1674-1137/38/9/090001. PMID 10020536. S2CID 118395784. Archived (PDF) from the original on 30 January 2017. Retrieved 13 December 2019.
  • Partridge, R. Bruce (1995). 3K: The Cosmic Microwave Background Radiation. Cambridge Astrophysics Series. Vol. 25 (Illustrated ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-35808-8. LCCN 94014980. OCLC 1123849709.
  • Peacock, John A. (1999). Cosmological Physics. Cambridge Astrophysics Series. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-42270-3. LCCN 98029460. OCLC 60157380.
  • Penrose, Roger (1989). «Difficulties with Inflationary Cosmology». In Fenyves, Ervin J. (ed.). Fourteenth Texas Symposium on Relativistic Astrophysics. Annals of the New York Academy of Sciences. Vol. 571. New York: New York Academy of Sciences. pp. 249–264. Bibcode:1989NYASA.571..249P. doi:10.1111/j.1749-6632.1989.tb50513.x. ISBN 978-0-89766-526-1. ISSN 0077-8923. LCCN 89014030. OCLC 318253659. S2CID 122383812. «Symposium held in Dallas, Tex., Dec. 11-16, 1988.»
  • Penrose, Roger (2007) [Originally published: London: Jonathan Cape, 2004]. The Road to Reality (1st Vintage Books ed.). New York: Vintage Books. ISBN 978-0-679-77631-4. LCCN 2008274126. OCLC 920157277. The 2004 edition of the book is available from the Internet Archive. Retrieved 20 December 2019.
  • Roos, Matts (2012) [Chapter originally published 2008]. «Expansion of the Universe – Standard Big Bang Model». In Engvold, Oddbjørn; Stabell, Rolf; Czerny, Bozena; Lattanzio, John (eds.). Astronomy and Astrophysics. Encyclopedia of Life Support Systems. Vol. II. Ramsey, Isle of Man: UNESCO in partnership with Eolss Publishers Co. Ltd. arXiv:0802.2005. Bibcode:2008arXiv0802.2005R. ISBN 978-1-84826-823-4. OCLC 691095693.
  • Ryden, Barbara Sue (2003). Introduction to Cosmology. San Francisco: Addison-Wesley. ISBN 978-0-8053-8912-8. LCCN 2002013176. OCLC 1087978842.
  • Silk, Joseph (2009). Horizons of Cosmology: Exploring Worlds Seen and Unseen. Templeton Science and Religion Series. Conshohocken, PA: Templeton Press. ISBN 978-1-59947-341-3. LCCN 2009010014. OCLC 818734366.
  • Singh, Simon (2004). Big Bang: The Origin of the Universe (1st U.S. ed.). New York: Fourth Estate. Bibcode:2004biba.book…..S. ISBN 978-0-00-716220-8. LCCN 2004056306. OCLC 475508230.
  • Tanabashi, M.; et al. (Particle Data Group) (2018). «Review of Particle Physics». Physical Review D. 98 (3): 1–708. Bibcode:2018PhRvD..98c0001T. doi:10.1103/PhysRevD.98.030001. PMID 10020536.
  • Tolman, Richard C. (1934). Relativity, Thermodynamics and Cosmology. The International Series of Monographs on Physics. Oxford, UK; London: Clarendon Press; Oxford University Press. ISBN 978-0-486-65383-9. LCCN 34032023. OCLC 919976.
  • Woolfson, Michael (2013). Time, Space, Stars & Man: The Story of Big Bang (2nd ed.). London: Imperial College Press. ISBN 978-1-84816-933-3. LCCN 2013371163. OCLC 835115510.
  • Wright, Edward L. (2004). «Theoretical Overview of Cosmic Microwave Background Anisotropy». In Freedman, Wendy L. (ed.). Measuring and Modeling the Universe. Carnegie Observatories Astrophysics Series. Vol. 2. Cambridge, UK: Cambridge University Press. p. 291. arXiv:astro-ph/0305591. Bibcode:2004mmu..symp..291W. ISBN 978-0-521-75576-4. LCCN 2005277053. OCLC 937330165.
  • Yao, W.-M.; et al. (Particle Data Group) (2006). «Review of Particle Physics» (PDF). Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 33 (1): 1–1232. Bibcode:2006JPhG…33….1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. Archived (PDF) from the original on 12 February 2017. Retrieved 16 December 2019.

Further reading

  • Alpher, Ralph A.; Herman, Robert (August 1988). «Reflections on Early Work on ‘Big Bang’ Cosmology». Physics Today. 41 (8): 24–34. Bibcode:1988PhT….41h..24A. doi:10.1063/1.881126.
  • Barrow, John D. (1994). The Origin of the Universe. Science Masters. London: Weidenfeld & Nicolson. ISBN 978-0-297-81497-9. LCCN 94006343. OCLC 490957073.
  • Davies, Paul (1992). The Mind of God: The Scientific Basis for a Rational World. New York: Simon & Schuster. ISBN 978-0-671-71069-9. LCCN 91028606. OCLC 59940452.
  • Lineweaver, Charles H.; Davis, Tamara M. (March 2005). «Misconceptions about the Big Bang» (PDF). Scientific American. Vol. 292, no. 3. pp. 36–45. Archived (PDF) from the original on 9 October 2019. Retrieved 23 December 2019.
  • Mather, John C.; Boslough, John (1996). The Very First Light: The True Inside Story of the Scientific Journey Back to the Dawn of the Universe (1st ed.). New York: Basic Books. ISBN 978-0-465-01575-7. LCCN 96010781. OCLC 34357391.
  • Riordan, Michael; Zajc, William A. (May 2006). «The First Few Microseconds» (PDF). Scientific American. Vol. 294, no. 5. pp. 34–41. Bibcode:2006SciAm.294e..34R. doi:10.1038/scientificamerican0506-34a. Archived (PDF) from the original on 30 November 2014.
  • Singh, Simon (2005) [First U.S. edition published 2004]. Big Bang: The Origin of the Universe (Harper Perennial; illustrated ed.). New York, NY: Harper Perennial. ISBN 978-0007162215.
  • Weinberg, Steven (1993) [Originally published 1977]. The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe (Updated ed.). New York: Basic Books. ISBN 978-0-465-02437-7. LCCN 93232406. OCLC 488469247. 1st edition is available from the Internet Archive. Retrieved 23 December 2019.

External links

Spoken Wikipedia icon

This audio file was created from a revision of this article dated 12 November 2011, and does not reflect subsequent edits.

  • Once Upon a Universe Archived 22 June 2020 at the Wayback Machine – STFC funded project explaining the history of the universe in easy-to-understand language
  • «Big Bang Cosmology» – NASA/WMAP Science Team
  • «The Big Bang» – NASA Science
  • «Big Bang, Big Bewilderment» – Big bang model with animated graphics by Johannes Koelman
  • Cosmology at Curlie

A model of the expanding universe opening up from the viewer's left, facing the viewer in a 3/4 pose.

Timeline of the metric expansion of space, where space, including hypothetical non-observable portions of the universe, is represented at each time by the circular sections. On the left, the dramatic expansion occurs in the inflationary epoch; and at the center, the expansion accelerates (artist’s concept; not to scale).

The Big Bang event is a physical theory that describes how the universe expanded from an initial state of high density and temperature.[1] Various cosmological models of the Big Bang explain the evolution of the observable universe from the earliest known periods through its subsequent large-scale form.[2][3][4] These models offer a comprehensive explanation for a broad range of observed phenomena, including the abundance of light elements, the cosmic microwave background (CMB) radiation, and large-scale structure. The overall uniformity of the Universe, known as the flatness problem, is explained through cosmic inflation: a sudden and very rapid expansion of space during the earliest moments. However, physics currently lacks a widely accepted theory of quantum gravity that can successfully model the earliest conditions of the Big Bang.

Crucially, these models are compatible with the Hubble–Lemaître law—the observation that the farther away a galaxy is, the faster it is moving away from Earth. Extrapolating this cosmic expansion backwards in time using the known laws of physics, the models describe an increasingly concentrated cosmos preceded by a singularity in which space and time lose meaning (typically named «the Big Bang singularity»).[5] In 1964 the CMB was discovered, which convinced many cosmologists that the competing steady-state model of cosmic evolution was falsified,[6] since the Big Bang models predict a uniform background radiation caused by high temperatures and densities in the distant past. A wide range of empirical evidence strongly favors the Big Bang event, which is now essentially universally accepted.[7] Detailed measurements of the expansion rate of the universe place the Big Bang singularity at an estimated 13.787±0.020 billion years ago, which is considered the age of the universe.[8]

There remain aspects of the observed universe that are not yet adequately explained by the Big Bang models. After its initial expansion, the universe cooled sufficiently to allow the formation of subatomic particles, and later atoms. The unequal abundances of matter and antimatter that allowed this to occur is an unexplained effect known as baryon asymmetry. These primordial elements—mostly hydrogen, with some helium and lithium—later coalesced through gravity, forming early stars and galaxies. Astronomers observe the gravitational effects of an unknown dark matter surrounding galaxies. Most of the gravitational potential in the universe seems to be in this form, and the Big Bang models and various observations indicate that this excess gravitational potential is not created by baryonic matter, such as normal atoms. Measurements of the redshifts of supernovae indicate that the expansion of the universe is accelerating, an observation attributed to an unexplained phenomenon known as dark energy.[9]

Features of the models

The Big Bang models offer a comprehensive explanation for a broad range of observed phenomena, including the abundances of the light elements, the CMB, large-scale structure, and Hubble’s law.[10] The models depend on two major assumptions: the universality of physical laws and the cosmological principle. The universality of physical laws is one of the underlying principles of the theory of relativity. The cosmological principle states that on large scales the universe is homogeneous and isotropic—appearing the same in all directions regardless of location.[11]

These ideas were initially taken as postulates, but later efforts were made to test each of them. For example, the first assumption has been tested by observations showing that largest possible deviation of the fine-structure constant over much of the age of the universe is of order 10−5.[12] Also, general relativity has passed stringent tests on the scale of the Solar System and binary stars.[13][14][notes 1]

The large-scale universe appears isotropic as viewed from Earth. If it is indeed isotropic, the cosmological principle can be derived from the simpler Copernican principle, which states that there is no preferred (or special) observer or vantage point. To this end, the cosmological principle has been confirmed to a level of 10−5 via observations of the temperature of the CMB. At the scale of the CMB horizon, the universe has been measured to be homogeneous with an upper bound on the order of 10% inhomogeneity, as of 1995.[15]

Expansion of space

The expansion of the Universe was inferred from early twentieth century astronomical observations and is an essential ingredient of the Big Bang models. Mathematically, general relativity describes spacetime by a metric, which determines the distances that separate nearby points. The points, which can be relative to galaxies, stars, or other objects, are specified using a coordinate chart or «grid» that is laid down over all spacetime. The cosmological principle implies that the metric should be homogeneous and isotropic on large scales, which uniquely singles out the Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker (FLRW) metric. This metric contains a scale factor, which describes how the size of the universe changes with time. This enables a convenient choice of a coordinate system to be made, called comoving coordinates. In this coordinate system, the grid expands along with the universe, and objects that are moving only because of the expansion of the universe remain at fixed points on the grid. While their coordinate distance (comoving distance) remains constant, the physical distance between two such co-moving points expands proportionally with the scale factor of the universe.[16]

The Big Bang is not an explosion of matter moving outward to fill an empty universe. Instead, space itself expands with time everywhere and increases the physical distances between comoving points. In other words, the Big Bang is not an explosion in space, but rather an expansion of space.[1] Because the FLRW metric assumes a uniform distribution of mass and energy, it applies to our universe only on large scales—local concentrations of matter such as our galaxy do not necessarily expand with the same speed as the whole Universe.[17]

Horizons

An important feature of the Big Bang spacetime is the presence of particle horizons. Since the universe has a finite age, and light travels at a finite speed, there may be events in the past whose light has not yet had time to reach us. This places a limit or a past horizon on the most distant objects that can be observed. Conversely, because space is expanding, and more distant objects are receding ever more quickly, light emitted by us today may never «catch up» to very distant objects. This defines a future horizon, which limits the events in the future that we will be able to influence. The presence of either type of horizon depends on the details of the FLRW model that describes our universe.[18]

Our understanding of the universe back to very early times suggests that there is a past horizon, though in practice our view is also limited by the opacity of the universe at early times. So our view cannot extend further backward in time, though the horizon recedes in space. If the expansion of the universe continues to accelerate, there is a future horizon as well.[18]

Thermalization

Some processes in the early universe occurred too slowly, compared to the expansion rate of the universe, to reach approximate thermodynamic equilibrium. Others were fast enough to reach thermalization. The parameter usually used to find out whether a process in the very early universe has reached thermal equilibrium is the ratio between the rate of the process (usually rate of collisions between particles) and the Hubble parameter. The larger the ratio, the more time particles had to thermalize before they were too far away from each other.[19]

Timeline

According to the Big Bang models, the universe at the beginning was very hot and very compact, and since then it has been expanding and cooling down.

Singularity

Extrapolation of the expansion of the universe backwards in time using general relativity yields an infinite density and temperature at a finite time in the past.[20] This irregular behavior, known as the gravitational singularity, indicates that general relativity is not an adequate description of the laws of physics in this regime. Models based on general relativity alone cannot fully extrapolate toward the singularity.[5]

This primordial singularity is itself sometimes called «the Big Bang»,[21] but the term can also refer to a more generic early hot, dense phase[22][notes 2] of the universe. In either case, «the Big Bang» as an event is also colloquially referred to as the «birth» of our universe since it represents the point in history where the universe can be verified to have entered into a regime where the laws of physics as we understand them (specifically general relativity and the Standard Model of particle physics) work. Based on measurements of the expansion using Type Ia supernovae and measurements of temperature fluctuations in the cosmic microwave background, the time that has passed since that event—known as the «age of the universe»—is 13.8 billion years.[23]

Despite being extremely dense at this time—far denser than is usually required to form a black hole—the universe did not re-collapse into a singularity. Commonly used calculations and limits for explaining gravitational collapse are usually based upon objects of relatively constant size, such as stars, and do not apply to rapidly expanding space such as the Big Bang. Since the early universe did not immediately collapse into a multitude of black holes, matter at that time must have been very evenly distributed with a negligible density gradient.[24]

Inflation and baryogenesis

The earliest phases of the Big Bang are subject to much speculation, since astronomical data about them are not available. In the most common models the universe was filled homogeneously and isotropically with a very high energy density and huge temperatures and pressures, and was very rapidly expanding and cooling. The period from 0 to 10−43 seconds into the expansion, the Planck epoch, was a phase in which the four fundamental forces — the electromagnetic force, the strong nuclear force, the weak nuclear force, and the gravitational force, were unified as one.[25] In this stage, the characteristic scale length of the universe was the Planck length, 1.6×10−35 m, and consequently had a temperature of approximately 1032 degrees Celsius. Even the very concept of a particle breaks down in these conditions. A proper understanding of this period awaits the development of a theory of quantum gravity.[26][27] The Planck epoch was succeeded by the grand unification epoch beginning at 10−43 seconds, where gravitation separated from the other forces as the universe’s temperature fell.[25]

At approximately 10−37 seconds into the expansion, a phase transition caused a cosmic inflation, during which the universe grew exponentially, unconstrained by the light speed invariance, and temperatures dropped by a factor of 100,000. This concept is motivated by the flatness problem, where the density of matter and energy is very close to the critical density needed to produce a flat universe. That is, the shape of the universe has no overall geometric curvature due to gravitational influence. Microscopic quantum fluctuations that occurred because of Heisenberg’s uncertainty principle were «frozen in» by inflation, becoming amplified into the seeds that would later form the large-scale structure of the universe.[28] At a time around 10−36 seconds, the electroweak epoch begins when the strong nuclear force separates from the other forces, with only the electromagnetic force and weak nuclear force remaining unified.[29]

Inflation stopped at around the 10−33 to 10−32 seconds mark, with the universe’s volume having increased by a factor of at least 1078. Reheating occurred until the universe obtained the temperatures required for the production of a quark–gluon plasma as well as all other elementary particles.[30][31] Temperatures were so high that the random motions of particles were at relativistic speeds, and particle–antiparticle pairs of all kinds were being continuously created and destroyed in collisions.[1] At some point, an unknown reaction called baryogenesis violated the conservation of baryon number, leading to a very small excess of quarks and leptons over antiquarks and antileptons—of the order of one part in 30 million. This resulted in the predominance of matter over antimatter in the present universe.[32]

Cooling

A map of the universe, with specks and strands of light of different colors.

The universe continued to decrease in density and fall in temperature, hence the typical energy of each particle was decreasing. Symmetry-breaking phase transitions put the fundamental forces of physics and the parameters of elementary particles into their present form, with the electromagnetic force and weak nuclear force separating at about 10−12 seconds.[29][33] After about 10−11 seconds, the picture becomes less speculative, since particle energies drop to values that can be attained in particle accelerators. At about 10−6 seconds, quarks and gluons combined to form baryons such as protons and neutrons. The small excess of quarks over antiquarks led to a small excess of baryons over antibaryons. The temperature was no longer high enough to create either new proton–antiproton or neutron–antineutron pairs. A mass annihilation immediately followed, leaving just one in 108 of the original matter particles and none of their antiparticles.[34] A similar process happened at about 1 second for electrons and positrons. After these annihilations, the remaining protons, neutrons and electrons were no longer moving relativistically and the energy density of the universe was dominated by photons (with a minor contribution from neutrinos).

A few minutes into the expansion, when the temperature was about a billion kelvin and the density of matter in the universe was comparable to the current density of Earth’s atmosphere, neutrons combined with protons to form the universe’s deuterium and helium nuclei in a process called Big Bang nucleosynthesis (BBN).[35] Most protons remained uncombined as hydrogen nuclei.[36]

As the universe cooled, the rest energy density of matter came to gravitationally dominate that of the photon radiation. After about 379,000 years, the electrons and nuclei combined into atoms (mostly hydrogen), which were able to emit radiation. This relic radiation, which continued through space largely unimpeded, is known as the cosmic microwave background.[36]

Structure formation

Over a long period of time, the slightly denser regions of the uniformly distributed matter gravitationally attracted nearby matter and thus grew even denser, forming gas clouds, stars, galaxies, and the other astronomical structures observable today.[1] The details of this process depend on the amount and type of matter in the universe. The four possible types of matter are known as cold dark matter (CDM), warm dark matter, hot dark matter, and baryonic matter. The best measurements available, from the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP), show that the data is well-fit by a Lambda-CDM model in which dark matter is assumed to be cold. (Warm dark matter is ruled out by early reionization.)[38] This CDM is estimated to make up about 23% of the matter/energy of the universe, while baryonic matter makes up about 4.6%.[39]

In an «extended model» which includes hot dark matter in the form of neutrinos,[40] then the «physical baryon density» {displaystyle Omega _{text{b}}h^{2}} is estimated at 0.023. (This is different from the ‘baryon density’ {displaystyle Omega _{text{b}}} expressed as a fraction of the total matter/energy density, which is about 0.046.) The corresponding cold dark matter density {displaystyle Omega _{text{c}}h^{2}} is about 0.11, and the corresponding neutrino density {displaystyle Omega _{text{v}}h^{2}} is estimated to be less than 0.0062.[39]

Cosmic acceleration

Independent lines of evidence from Type Ia supernovae and the CMB imply that the universe today is dominated by a mysterious form of energy known as dark energy, which appears to homogeneously permeate all of space. Observations suggest that 73% of the total energy density of the present day universe is in this form. When the universe was very young it was likely infused with dark energy, but with everything closer together gravity predominated, braking the expansion. Eventually, after billions of years of expansion, the declining density of matter relative to the density of dark energy allowed the expansion of the universe to begin to accelerate.[9]

Dark energy in its simplest formulation is modeled by a cosmological constant term in Einstein field equations of general relativity, but its composition and mechanism are unknown. More generally, the details of its equation of state and relationship with the Standard Model of particle physics continue to be investigated both through observation and theory.[9]

All of this cosmic evolution after the inflationary epoch can be rigorously described and modeled by the lambda-CDM model of cosmology, which uses the independent frameworks of quantum mechanics and general relativity. There are no easily testable models that would describe the situation prior to approximately 10−15 seconds.[41] Understanding this earliest of eras in the history of the universe is currently one of the greatest unsolved problems in physics.

Concept history

Etymology

English astronomer Fred Hoyle is credited with coining the term «Big Bang» during a talk for a March 1949 BBC Radio broadcast,[42] saying: «These theories were based on the hypothesis that all the matter in the universe was created in one big bang at a particular time in the remote past.»[43][44] However, it did not catch on until the 1970s.[44]

It is popularly reported that Hoyle, who favored an alternative «steady-state» cosmological model, intended this to be pejorative,[45][46][47] but Hoyle explicitly denied this and said it was just a striking image meant to highlight the difference between the two models.[48][49][51] Helge Kragh writes that the evidence for the claim that it was meant as a pejorative is «unconvincing», and mentions a number of indications that it was not a pejorative.[44]

The term itself is a misnomer as it implies the occurrence of an explosion.[44][52] However, an explosion implies expansion from a center point out into the surrounding space. Rather than expanding into space, the Big Bang was the expansion/stretching of space itself, everywhere simultaneously (not from a single point), causing the universe to cool down and the density to be lowered.[53][54] Another issue pointed out by Santhosh Mathew is that bang implies sound, which would require a vibrating particle and medium through which it travels. Since this is the beginning of anything we can imagine, there is no basis for any sound, and thus the Big Bang was likely silent.[46] An attempt to find a more suitable alternative was not successful.[44][47]

Development

XDF size compared to the size of the Moon (XDF is the small box to the left of, and nearly below, the Moon) – several thousand galaxies, each consisting of billions of stars, are in this small view.

XDF (2012) view – each light speck is a galaxy – some of these are as old as 13.2 billion years[56] – the universe is estimated to contain 200 billion galaxies.

XDF image shows fully mature galaxies in the foreground plane – nearly mature galaxies from 5 to 9 billion years ago – protogalaxies, blazing with young stars, beyond 9 billion years.

The Big Bang models developed from observations of the structure of the universe and from theoretical considerations. In 1912, Vesto Slipher measured the first Doppler shift of a «spiral nebula» (spiral nebula is the obsolete term for spiral galaxies), and soon discovered that almost all such nebulae were receding from Earth. He did not grasp the cosmological implications of this fact, and indeed at the time it was highly controversial whether or not these nebulae were «island universes» outside our Milky Way.[57][58] Ten years later, Alexander Friedmann, a Russian cosmologist and mathematician, derived the Friedmann equations from the Einstein field equations, showing that the universe might be expanding in contrast to the static universe model advocated by Albert Einstein at that time.[59]

In 1924, American astronomer Edwin Hubble’s measurement of the great distance to the nearest spiral nebulae showed that these systems were indeed other galaxies. Starting that same year, Hubble painstakingly developed a series of distance indicators, the forerunner of the cosmic distance ladder, using the 100-inch (2.5 m) Hooker telescope at Mount Wilson Observatory. This allowed him to estimate distances to galaxies whose redshifts had already been measured, mostly by Slipher. In 1929, Hubble discovered a correlation between distance and recessional velocity—now known as Hubble’s law.[60][61]

Independently deriving Friedmann’s equations in 1927, Georges Lemaître, a Belgian physicist and Roman Catholic priest, proposed that the recession of the nebulae was due to the expansion of the universe.[62] He inferred the relation that Hubble would later observe, given the cosmological principle.[9] In 1931, Lemaître went further and suggested that the evident expansion of the universe, if projected back in time, meant that the further in the past the smaller the universe was, until at some finite time in the past all the mass of the universe was concentrated into a single point, a «primeval atom» where and when the fabric of time and space came into existence.[63]

In the 1920s and 1930s, almost every major cosmologist preferred an eternal steady-state universe, and several complained that the beginning of time implied by the Big Bang imported religious concepts into physics; this objection was later repeated by supporters of the steady-state theory.[64] This perception was enhanced by the fact that the originator of the Big Bang concept, Lemaître, was a Roman Catholic priest.[65] Arthur Eddington agreed with Aristotle that the universe did not have a beginning in time, viz., that matter is eternal. A beginning in time was «repugnant» to him.[66][67] Lemaître, however, disagreed:

If the world has begun with a single quantum, the notions of space and time would altogether fail to have any meaning at the beginning; they would only begin to have a sensible meaning when the original quantum had been divided into a sufficient number of quanta. If this suggestion is correct, the beginning of the world happened a little before the beginning of space and time.[68]

During the 1930s, other ideas were proposed as non-standard cosmologies to explain Hubble’s observations, including the Milne model,[69] the oscillatory universe (originally suggested by Friedmann, but advocated by Albert Einstein and Richard C. Tolman)[70] and Fritz Zwicky’s tired light hypothesis.[71]

After World War II, two distinct possibilities emerged. One was Fred Hoyle’s steady-state model, whereby new matter would be created as the universe seemed to expand. In this model the universe is roughly the same at any point in time.[72] The other was Lemaître’s Big Bang theory, advocated and developed by George Gamow, who introduced BBN[73] and whose associates, Ralph Alpher and Robert Herman, predicted the CMB.[74] Ironically, it was Hoyle who coined the phrase that came to be applied to Lemaître’s theory, referring to it as «this big bang idea» during a BBC Radio broadcast in March 1949.[49][44][notes 3] For a while, support was split between these two theories. Eventually, the observational evidence, most notably from radio source counts, began to favor Big Bang over steady state. The discovery and confirmation of the CMB in 1964 secured the Big Bang as the best theory of the origin and evolution of the universe.[75]

In 1968 and 1970, Roger Penrose, Stephen Hawking, and George F. R. Ellis published papers where they showed that mathematical singularities were an inevitable initial condition of relativistic models of the Big Bang.[76][77] Then, from the 1970s to the 1990s, cosmologists worked on characterizing the features of the Big Bang universe and resolving outstanding problems. In 1981, Alan Guth made a breakthrough in theoretical work on resolving certain outstanding theoretical problems in the Big Bang models with the introduction of an epoch of rapid expansion in the early universe he called «inflation».[78] Meanwhile, during these decades, two questions in observational cosmology that generated much discussion and disagreement were over the precise values of the Hubble Constant[79] and the matter-density of the universe (before the discovery of dark energy, thought to be the key predictor for the eventual fate of the universe).[80]

In the mid-1990s, observations of certain globular clusters appeared to indicate that they were about 15 billion years old, which conflicted with most then-current estimates of the age of the universe (and indeed with the age measured today). This issue was later resolved when new computer simulations, which included the effects of mass loss due to stellar winds, indicated a much younger age for globular clusters.[81]

Significant progress in Big Bang cosmology has been made since the late 1990s as a result of advances in telescope technology as well as the analysis of data from satellites such as the Cosmic Background Explorer (COBE),[82] the Hubble Space Telescope and WMAP.[83] Cosmologists now have fairly precise and accurate measurements of many of the parameters of the Big Bang model, and have made the unexpected discovery that the expansion of the universe appears to be accelerating.[84][85]

On 30 January 2023, news reported the discovery of a 1964 20-minute interview, considered lost, of cosmologist Georges Lemaître, who pioneered the notion of the Big Bang theory.[86]

Observational evidence

«[The] big bang picture is too firmly grounded in data from every area to be proved invalid in its general features.»

— Lawrence Krauss[87]

The earliest and most direct observational evidence of the validity of the theory are the expansion of the universe according to Hubble’s law (as indicated by the redshifts of galaxies), discovery and measurement of the cosmic microwave background and the relative abundances of light elements produced by Big Bang nucleosynthesis (BBN). More recent evidence includes observations of galaxy formation and evolution, and the distribution of large-scale cosmic structures,[88] These are sometimes called the «four pillars» of the Big Bang models.[89]

Precise modern models of the Big Bang appeal to various exotic physical phenomena that have not been observed in terrestrial laboratory experiments or incorporated into the Standard Model of particle physics. Of these features, dark matter is currently the subject of most active laboratory investigations.[90] Remaining issues include the cuspy halo problem[91] and the dwarf galaxy problem[92] of cold dark matter. Dark energy is also an area of intense interest for scientists, but it is not clear whether direct detection of dark energy will be possible.[93] Inflation and baryogenesis remain more speculative features of current Big Bang models. Viable, quantitative explanations for such phenomena are still being sought. These are currently unsolved problems in physics.

Hubble’s law and the expansion of space

Observations of distant galaxies and quasars show that these objects are redshifted: the light emitted from them has been shifted to longer wavelengths. This can be seen by taking a frequency spectrum of an object and matching the spectroscopic pattern of emission or absorption lines corresponding to atoms of the chemical elements interacting with the light. These redshifts are uniformly isotropic, distributed evenly among the observed objects in all directions. If the redshift is interpreted as a Doppler shift, the recessional velocity of the object can be calculated. For some galaxies, it is possible to estimate distances via the cosmic distance ladder. When the recessional velocities are plotted against these distances, a linear relationship known as Hubble’s law is observed:[60]
{displaystyle v=H_{0}D}
where

Hubble’s law has two possible explanations. Either we are at the center of an explosion of galaxies—which is untenable under the assumption of the Copernican principle—or the universe is uniformly expanding everywhere. This universal expansion was predicted from general relativity by Friedmann in 1922[59] and Lemaître in 1927,[62] well before Hubble made his 1929 analysis and observations, and it remains the cornerstone of the Big Bang model as developed by Friedmann, Lemaître, Robertson, and Walker.

The theory requires the relation {displaystyle v=HD} to hold at all times, where D is the proper distance, v is the recessional velocity, and v, H, and D vary as the universe expands (hence we write H_{0} to denote the present-day Hubble «constant»). For distances much smaller than the size of the observable universe, the Hubble redshift can be thought of as the Doppler shift corresponding to the recession velocity v. However, the redshift is not a true Doppler shift, but rather the result of the expansion of the universe between the time the light was emitted and the time that it was detected.[94]

That space is undergoing metric expansion is shown by direct observational evidence of the cosmological principle and the Copernican principle, which together with Hubble’s law have no other explanation. Astronomical redshifts are extremely isotropic and homogeneous,[60] supporting the cosmological principle that the universe looks the same in all directions, along with much other evidence. If the redshifts were the result of an explosion from a center distant from us, they would not be so similar in different directions.

Measurements of the effects of the cosmic microwave background radiation on the dynamics of distant astrophysical systems in 2000 proved the Copernican principle, that, on a cosmological scale, the Earth is not in a central position.[95] Radiation from the Big Bang was demonstrably warmer at earlier times throughout the universe. Uniform cooling of the CMB over billions of years is explainable only if the universe is experiencing a metric expansion, and excludes the possibility that we are near the unique center of an explosion.

Cosmic microwave background radiation

In 1964, Arno Penzias and Robert Wilson serendipitously discovered the cosmic background radiation, an omnidirectional signal in the microwave band.[75] Their discovery provided substantial confirmation of the big-bang predictions by Alpher, Herman and Gamow around 1950. Through the 1970s, the radiation was found to be approximately consistent with a blackbody spectrum in all directions; this spectrum has been redshifted by the expansion of the universe, and today corresponds to approximately 2.725 K. This tipped the balance of evidence in favor of the Big Bang model, and Penzias and Wilson were awarded the 1978 Nobel Prize in Physics.

The surface of last scattering corresponding to emission of the CMB occurs shortly after recombination, the epoch when neutral hydrogen becomes stable. Prior to this, the universe comprised a hot dense photon-baryon plasma sea where photons were quickly scattered from free charged particles. Peaking at around 372±14 kyr,[38] the mean free path for a photon becomes long enough to reach the present day and the universe becomes transparent.

9 year WMAP image of the cosmic microwave background radiation (2012).[97][98] The radiation is isotropic to roughly one part in 100,000.[99]

In 1989, NASA launched COBE, which made two major advances: in 1990, high-precision spectrum measurements showed that the CMB frequency spectrum is an almost perfect blackbody with no deviations at a level of 1 part in 104, and measured a residual temperature of 2.726 K (more recent measurements have revised this figure down slightly to 2.7255 K); then in 1992, further COBE measurements discovered tiny fluctuations (anisotropies) in the CMB temperature across the sky, at a level of about one part in 105.[82] John C. Mather and George Smoot were awarded the 2006 Nobel Prize in Physics for their leadership in these results.

During the following decade, CMB anisotropies were further investigated by a large number of ground-based and balloon experiments. In 2000–2001, several experiments, most notably BOOMERanG, found the shape of the universe to be spatially almost flat by measuring the typical angular size (the size on the sky) of the anisotropies.[100][101][102]

In early 2003, the first results of the Wilkinson Microwave Anisotropy Probe were released, yielding what were at the time the most accurate values for some of the cosmological parameters. The results disproved several specific cosmic inflation models, but are consistent with the inflation theory in general.[83] The Planck space probe was launched in May 2009. Other ground and balloon-based cosmic microwave background experiments are ongoing.

Abundance of primordial elements

Using the Big Bang model, it is possible to calculate the concentration of the isotopes helium-4 (4He), helium-3 (3He), deuterium (2H), and lithium-7 (7Li) in the universe as ratios to the amount of ordinary hydrogen.[35] The relative abundances depend on a single parameter, the ratio of photons to baryons. This value can be calculated independently from the detailed structure of CMB fluctuations. The ratios predicted (by mass, not by abundance) are about 0.25 for 4He:H, about 10−3 for 2H:H, about 10−4 for 3He:H, and about 10−9 for 7Li:H.[35]

The measured abundances all agree at least roughly with those predicted from a single value of the baryon-to-photon ratio. The agreement is excellent for deuterium, close but formally discrepant for 4He, and off by a factor of two for 7Li (this anomaly is known as the cosmological lithium problem); in the latter two cases, there are substantial systematic uncertainties. Nonetheless, the general consistency with abundances predicted by BBN is strong evidence for the Big Bang, as the theory is the only known explanation for the relative abundances of light elements, and it is virtually impossible to «tune» the Big Bang to produce much more or less than 20–30% helium.[103] Indeed, there is no obvious reason outside of the Big Bang that, for example, the young universe before star formation, as determined by studying matter supposedly free of stellar nucleosynthesis products, should have more helium than deuterium or more deuterium than 3He, and in constant ratios, too.[104]: 182–185 

Galactic evolution and distribution

Detailed observations of the morphology and distribution of galaxies and quasars are in agreement with the current state of the Big Bang models. A combination of observations and theory suggest that the first quasars and galaxies formed about a billion years after the Big Bang, and since then, larger structures have been forming, such as galaxy clusters and superclusters.[105]

Populations of stars have been aging and evolving, so that distant galaxies (which are observed as they were in the early universe) appear very different from nearby galaxies (observed in a more recent state). Moreover, galaxies that formed relatively recently, appear markedly different from galaxies formed at similar distances but shortly after the Big Bang. These observations are strong arguments against the steady-state model. Observations of star formation, galaxy and quasar distributions and larger structures, agree well with Big Bang simulations of the formation of structure in the universe, and are helping to complete details of the theory.[105][106]

Primordial gas clouds

In 2011, astronomers found what they believe to be pristine clouds of primordial gas by analyzing absorption lines in the spectra of distant quasars. Before this discovery, all other astronomical objects have been observed to contain heavy elements that are formed in stars. Despite being sensitive to carbon, oxygen, and silicon, these three elements were not detected in these two clouds.[111][112] Since the clouds of gas have no detectable levels of heavy elements, they likely formed in the first few minutes after the Big Bang, during BBN.

Other lines of evidence

The age of the universe as estimated from the Hubble expansion and the CMB is now in good agreement with other estimates using the ages of the oldest stars, both as measured by applying the theory of stellar evolution to globular clusters and through radiometric dating of individual Population II stars.[113] It is also in good agreement with age estimates based on measurements of the expansion using Type Ia supernovae and measurements of temperature fluctuations in the cosmic microwave background.[23] The agreement of independent measurements of this age supports the Lambda-CDM (ΛCDM) model, since the model is used to relate some of the measurements to an age estimate, and all estimates turn out to agree. Still, some observations of objects from the relatively early universe (in particular quasar APM 08279+5255) raise concern as to whether these objects had enough time to form so early in the ΛCDM model.[114][115]

The prediction that the CMB temperature was higher in the past has been experimentally supported by observations of very low temperature absorption lines in gas clouds at high redshift.[116] This prediction also implies that the amplitude of the Sunyaev–Zel’dovich effect in clusters of galaxies does not depend directly on redshift. Observations have found this to be roughly true, but this effect depends on cluster properties that do change with cosmic time, making precise measurements difficult.[117][118]

Future observations

Future gravitational-wave observatories might be able to detect primordial gravitational waves, relics of the early universe, up to less than a second after the Big Bang.[119][120]

Problems and related issues in physics

As with any theory, a number of mysteries and problems have arisen as a result of the development of the Big Bang models. Some of these mysteries and problems have been resolved while others are still outstanding. Proposed solutions to some of the problems in the Big Bang model have revealed new mysteries of their own. For example, the horizon problem, the magnetic monopole problem, and the flatness problem are most commonly resolved with inflation theory, but the details of the inflationary universe are still left unresolved and many, including some founders of the theory, say it has been disproven.[121][122][123][124] What follows are a list of the mysterious aspects of the Big Bang concept still under intense investigation by cosmologists and astrophysicists.

Baryon asymmetry

It is not yet understood why the universe has more matter than antimatter.[32] It is generally assumed that when the universe was young and very hot it was in statistical equilibrium and contained equal numbers of baryons and antibaryons. However, observations suggest that the universe, including its most distant parts, is made almost entirely of matter. A process called baryogenesis was hypothesized to account for the asymmetry. For baryogenesis to occur, the Sakharov conditions must be satisfied. These require that baryon number is not conserved, that C-symmetry and CP-symmetry are violated and that the universe depart from thermodynamic equilibrium.[125] All these conditions occur in the Standard Model, but the effects are not strong enough to explain the present baryon asymmetry.

Dark energy

Measurements of the redshift–magnitude relation for type Ia supernovae indicate that the expansion of the universe has been accelerating since the universe was about half its present age. To explain this acceleration, general relativity requires that much of the energy in the universe consists of a component with large negative pressure, dubbed «dark energy».[9]

Dark energy, though speculative, solves numerous problems. Measurements of the cosmic microwave background indicate that the universe is very nearly spatially flat, and therefore according to general relativity the universe must have almost exactly the critical density of mass/energy. But the mass density of the universe can be measured from its gravitational clustering, and is found to have only about 30% of the critical density.[9] Since theory suggests that dark energy does not cluster in the usual way it is the best explanation for the «missing» energy density. Dark energy also helps to explain two geometrical measures of the overall curvature of the universe, one using the frequency of gravitational lenses,[126] and the other using the characteristic pattern of the large-scale structure as a cosmic ruler.

Negative pressure is believed to be a property of vacuum energy, but the exact nature and existence of dark energy remains one of the great mysteries of the Big Bang. Results from the WMAP team in 2008 are in accordance with a universe that consists of 73% dark energy, 23% dark matter, 4.6% regular matter and less than 1% neutrinos.[39] According to theory, the energy density in matter decreases with the expansion of the universe, but the dark energy density remains constant (or nearly so) as the universe expands. Therefore, matter made up a larger fraction of the total energy of the universe in the past than it does today, but its fractional contribution will fall in the far future as dark energy becomes even more dominant.

The dark energy component of the universe has been explained by theorists using a variety of competing theories including Einstein’s cosmological constant but also extending to more exotic forms of quintessence or other modified gravity schemes.[127] A cosmological constant problem, sometimes called the «most embarrassing problem in physics», results from the apparent discrepancy between the measured energy density of dark energy, and the one naively predicted from Planck units.[128]

Dark matter

During the 1970s and the 1980s, various observations showed that there is not sufficient visible matter in the universe to account for the apparent strength of gravitational forces within and between galaxies. This led to the idea that up to 90% of the matter in the universe is dark matter that does not emit light or interact with normal baryonic matter. In addition, the assumption that the universe is mostly normal matter led to predictions that were strongly inconsistent with observations. In particular, the universe today is far more lumpy and contains far less deuterium than can be accounted for without dark matter. While dark matter has always been controversial, it is inferred by various observations: the anisotropies in the CMB, galaxy cluster velocity dispersions, large-scale structure distributions, gravitational lensing studies, and X-ray measurements of galaxy clusters.[129]

Indirect evidence for dark matter comes from its gravitational influence on other matter, as no dark matter particles have been observed in laboratories. Many particle physics candidates for dark matter have been proposed, and several projects to detect them directly are underway.[130]

Additionally, there are outstanding problems associated with the currently favored cold dark matter model which include the dwarf galaxy problem[92] and the cuspy halo problem.[91] Alternative theories have been proposed that do not require a large amount of undetected matter, but instead modify the laws of gravity established by Newton and Einstein; yet no alternative theory has been as successful as the cold dark matter proposal in explaining all extant observations.[131]

Horizon problem

The horizon problem results from the premise that information cannot travel faster than light. In a universe of finite age this sets a limit—the particle horizon—on the separation of any two regions of space that are in causal contact.[132] The observed isotropy of the CMB is problematic in this regard: if the universe had been dominated by radiation or matter at all times up to the epoch of last scattering, the particle horizon at that time would correspond to about 2 degrees on the sky. There would then be no mechanism to cause wider regions to have the same temperature.[104]: 191–202 

A resolution to this apparent inconsistency is offered by inflation theory in which a homogeneous and isotropic scalar energy field dominates the universe at some very early period (before baryogenesis). During inflation, the universe undergoes exponential expansion, and the particle horizon expands much more rapidly than previously assumed, so that regions presently on opposite sides of the observable universe are well inside each other’s particle horizon. The observed isotropy of the CMB then follows from the fact that this larger region was in causal contact before the beginning of inflation.[28]: 180–186 

Heisenberg’s uncertainty principle predicts that during the inflationary phase there would be quantum thermal fluctuations, which would be magnified to a cosmic scale. These fluctuations served as the seeds for all the current structures in the universe.[104]: 207  Inflation predicts that the primordial fluctuations are nearly scale invariant and Gaussian, which has been accurately confirmed by measurements of the CMB.[83]: sec 6 

If inflation occurred, exponential expansion would push large regions of space well beyond our observable horizon.[28]: 180–186 

A related issue to the classic horizon problem arises because in most standard cosmological inflation models, inflation ceases well before electroweak symmetry breaking occurs, so inflation should not be able to prevent large-scale discontinuities in the electroweak vacuum since distant parts of the observable universe were causally separate when the electroweak epoch ended.[133]

Magnetic monopoles

The magnetic monopole objection was raised in the late 1970s. Grand unified theories (GUTs) predicted topological defects in space that would manifest as magnetic monopoles. These objects would be produced efficiently in the hot early universe, resulting in a density much higher than is consistent with observations, given that no monopoles have been found. This problem is resolved by cosmic inflation, which removes all point defects from the observable universe, in the same way that it drives the geometry to flatness.[132]

Flatness problem

The flatness problem (also known as the oldness problem) is an observational problem associated with a FLRW.[132] The universe may have positive, negative, or zero spatial curvature depending on its total energy density. Curvature is negative if its density is less than the critical density; positive if greater; and zero at the critical density, in which case space is said to be flat. Observations indicate the universe is consistent with being flat.[134][135]

The problem is that any small departure from the critical density grows with time, and yet the universe today remains very close to flat.[notes 4] Given that a natural timescale for departure from flatness might be the Planck time, 10−43 seconds,[1] the fact that the universe has reached neither a heat death nor a Big Crunch after billions of years requires an explanation. For instance, even at the relatively late age of a few minutes (the time of nucleosynthesis), the density of the universe must have been within one part in 1014 of its critical value, or it would not exist as it does today.[136]

Misconceptions

One of the common misconceptions about the Big Bang model is that it fully explains the origin of the universe. However, the Big Bang model does not describe how energy, time, and space were caused, but rather it describes the emergence of the present universe from an ultra-dense and high-temperature initial state.[137] It is misleading to visualize the Big Bang by comparing its size to everyday objects. When the size of the universe at Big Bang is described, it refers to the size of the observable universe, and not the entire universe.[17]

Hubble’s law predicts that galaxies that are beyond Hubble distance recede faster than the speed of light. However, special relativity does not apply beyond motion through space. Hubble’s law describes velocity that results from expansion of space, rather than through space.[17]

Astronomers often refer to the cosmological redshift as a Doppler shift which can lead to a misconception.[17] Although similar, the cosmological redshift is not identical to the classically derived Doppler redshift because most elementary derivations of the Doppler redshift do not accommodate the expansion of space. Accurate derivation of the cosmological redshift requires the use of general relativity, and while a treatment using simpler Doppler effect arguments gives nearly identical results for nearby galaxies, interpreting the redshift of more distant galaxies as due to the simplest Doppler redshift treatments can cause confusion.[17]

Implications

Given current understanding, scientific extrapolations about the future of the universe are only possible for finite durations, albeit for much longer periods than the current age of the universe. Anything beyond that becomes increasingly speculative. Likewise, at present, a proper understanding of the origin of the universe can only be subject to conjecture.[138]

Pre–Big Bang cosmology

The Big Bang explains the evolution of the universe from a starting density and temperature that is well beyond humanity’s capability to replicate, so extrapolations to the most extreme conditions and earliest times are necessarily more speculative. Lemaître called this initial state the «primeval atom» while Gamow called the material «ylem«. How the initial state of the universe originated is still an open question, but the Big Bang model does constrain some of its characteristics. For example, specific laws of nature most likely came to existence in a random way, but as inflation models show, some combinations of these are far more probable.[139] A flat universe implies a balance between gravitational potential energy and other energy forms, requiring no additional energy to be created.[134][135]

The Big Bang theory, built upon the equations of classical general relativity, indicates a singularity at the origin of cosmic time, and such an infinite energy density may be a physical impossibility. However, the physical theories of general relativity and quantum mechanics as currently realized are not applicable before the Planck epoch, and correcting this will require the development of a correct treatment of quantum gravity.[20] Certain quantum gravity treatments, such as the Wheeler–DeWitt equation, imply that time itself could be an emergent property.[140] As such, physics may conclude that time did not exist before the Big Bang.[141][142]

While it is not known what could have preceded the hot dense state of the early universe or how and why it originated, or even whether such questions are sensible, speculation abounds on the subject of «cosmogony».

Some speculative proposals in this regard, each of which entails untested hypotheses, are:

  • The simplest models, in which the Big Bang was caused by quantum fluctuations. That scenario had very little chance of happening, but, according to the totalitarian principle, even the most improbable event will eventually happen. It took place instantly, in our perspective, due to the absence of perceived time before the Big Bang.[143][144][145][146]
  • Models in which the whole of spacetime is finite, including the Hartle–Hawking no-boundary condition. For these cases, the Big Bang does represent the limit of time but without a singularity.[147] In such a case, the universe is self-sufficient.[148]
  • Brane cosmology models, in which inflation is due to the movement of branes in string theory; the pre-Big Bang model; the ekpyrotic model, in which the Big Bang is the result of a collision between branes; and the cyclic model, a variant of the ekpyrotic model in which collisions occur periodically. In the latter model the Big Bang was preceded by a Big Crunch and the universe cycles from one process to the other.[149][150][151][152]
  • Eternal inflation, in which universal inflation ends locally here and there in a random fashion, each end-point leading to a bubble universe, expanding from its own big bang.[153][154]

Proposals in the last two categories see the Big Bang as an event in either a much larger and older universe or in a multiverse.

Ultimate fate of the universe

Before observations of dark energy, cosmologists considered two scenarios for the future of the universe. If the mass density of the universe were greater than the critical density, then the universe would reach a maximum size and then begin to collapse. It would become denser and hotter again, ending with a state similar to that in which it started—a Big Crunch.[18]

Alternatively, if the density in the universe were equal to or below the critical density, the expansion would slow down but never stop. Star formation would cease with the consumption of interstellar gas in each galaxy; stars would burn out, leaving white dwarfs, neutron stars, and black holes. Collisions between these would result in mass accumulating into larger and larger black holes. The average temperature of the universe would very gradually asymptotically approach absolute zero—a Big Freeze.[155] Moreover, if protons are unstable, then baryonic matter would disappear, leaving only radiation and black holes. Eventually, black holes would evaporate by emitting Hawking radiation. The entropy of the universe would increase to the point where no organized form of energy could be extracted from it, a scenario known as heat death.[156]

Modern observations of accelerating expansion imply that more and more of the currently visible universe will pass beyond our event horizon and out of contact with us. The eventual result is not known. The ΛCDM model of the universe contains dark energy in the form of a cosmological constant. This theory suggests that only gravitationally bound systems, such as galaxies, will remain together, and they too will be subject to heat death as the universe expands and cools. Other explanations of dark energy, called phantom energy theories, suggest that ultimately galaxy clusters, stars, planets, atoms, nuclei, and matter itself will be torn apart by the ever-increasing expansion in a so-called Big Rip.[157]

Religious and philosophical interpretations

As a description of the origin of the universe, the Big Bang has significant bearing on religion and philosophy.[158][159] As a result, it has become one of the liveliest areas in the discourse between science and religion.[160] Some believe the Big Bang implies a creator,[161][162] while others argue that Big Bang cosmology makes the notion of a creator superfluous.[159][163]

See also

  • Anthropic principle – philosophical principle about the occurrence of sapient life in the Universe
  • Big Bounce – hypothetical cosmological model for the origin of the known universe
  • Big Crunch – theoretical scenario for the ultimate fate of the universe
  • Cold Big Bang – designation of an absolute zero temperature at the beginning of the Universe
  • Cosmic Calendar – method to visualize the chronology of the universe
  • Cosmogony – branch of science or a theory concerning the origin of the universe
  • Eureka: A Prose Poem – lengthy non-fiction work by American author Edgar Allan Poe, a Big Bang speculation
  • Future of an expanding universe – future scenario if the expansion of the universe will continue forever or not
  • Heat death of the universe – possible fate of the universe. Also known as the Big Chill and the Big Freeze
  • Shape of the universe – the local and global geometry of the universe
  • Steady-state model – model of the evolution of the universe, a discredited theory that denied the Big Bang and posited that the universe always existed.

Notes

  1. ^ Further information of, and references for, tests of general relativity are given in the article tests of general relativity.
  2. ^ There is no consensus about how long the Big Bang phase lasted. For some writers, this denotes only the initial singularity, for others the whole history of the universe. Usually, at least the first few minutes (during which helium is synthesized) are said to occur «during the Big Bang».
  3. ^ It is commonly reported that Hoyle intended this to be pejorative. However, Hoyle later denied that, saying that it was just a striking image meant to emphasize the difference between the two theories for radio listeners.[48]
  4. ^ Strictly, dark energy in the form of a cosmological constant drives the universe towards a flat state; however, our universe remained close to flat for several billion years before the dark energy density became significant.

References

  1. ^ a b c d e Bridge, Mark (Director) (30 July 2014). First Second of the Big Bang. How The Universe Works. Silver Spring, MD. Science Channel.
  2. ^ Silk 2009, p. 208.
  3. ^ Singh 2004, p. 560. Book limited to 532 pages. Correct source page requested.
  4. ^ NASA/WMAP Science Team (6 June 2011). «Cosmology: The Study of the Universe». Universe 101: Big Bang Theory. Washington, D.C.: NASA. Archived from the original on 29 June 2011. Retrieved 18 December 2019. The second section discusses the classic tests of the Big Bang theory that make it so compelling as the most likely valid and accurate description of our universe.
  5. ^ a b Chow 2008, p. 211
  6. ^ Partridge 1995, p. xvii
  7. ^ Kragh 1996, p. 319: «At the same time that observations tipped the balance definitely in favor of relativistic big-bang theory, …»
  8. ^ «Planck reveals an almost perfect universe». Max-Planck-Gesellschaft. 21 March 2013. Retrieved 17 November 2020.
  9. ^ a b c d e f Peebles, P. J. E.; Ratra, Bharat (22 April 2003). «The cosmological constant and dark energy». Reviews of Modern Physics. 75 (2): 559–606. arXiv:astro-ph/0207347. Bibcode:2003RvMP…75..559P. doi:10.1103/RevModPhys.75.559. S2CID 118961123.
  10. ^ Wright, Edward L. (24 May 2013). «Frequently Asked Questions in Cosmology: What is the evidence for the Big Bang?». Ned Wright’s Cosmology Tutorial. Los Angeles: Division of Astronomy & Astrophysics, University of California, Los Angeles. Archived from the original on 20 June 2013. Retrieved 25 November 2019.
  11. ^ Francis, Charles (2018). Light after Dark I: Structures of the Sky. Troubador Publishing Ltd. p. 199. ISBN 9781785897122.
  12. ^ Ivanchik, Alexandre V.; Potekhin, Alexander Y.; Varshalovich, Dmitry A. (March 1999). «The fine-structure constant: a new observational limit on its cosmological variation and some theoretical consequences». Astronomy & Astrophysics. 343 (2): 439–445. arXiv:astro-ph/9810166. Bibcode:1999A&A…343..439I.
  13. ^ Turyshev, Slava G. (November 2008). «Experimental Tests of General Relativity». Annual Review of Nuclear and Particle Science. 58 (1): 207–248. arXiv:0806.1731. Bibcode:2008ARNPS..58..207T. doi:10.1146/annurev.nucl.58.020807.111839. S2CID 119199160.
  14. ^ Ishak, Mustapha (December 2019). «Testing general relativity in cosmology». Living Reviews in Relativity. 22 (1): 204. arXiv:1806.10122. Bibcode:2019LRR….22….1I. doi:10.1007/s41114-018-0017-4. PMC 6299071. PMID 30613193. 1.
  15. ^ Goodman, Jeremy (15 August 1995). «Geocentrism reexamined» (PDF). Physical Review D. 52 (4): 1821–1827. arXiv:astro-ph/9506068. Bibcode:1995PhRvD..52.1821G. doi:10.1103/PhysRevD.52.1821. PMID 10019408. S2CID 37979862. Archived (PDF) from the original on 2 May 2019. Retrieved 2 December 2019.
  16. ^ d’Inverno 1992, chpt. 23
  17. ^ a b c d e Davis, Tamara M.; Lineweaver, Charles H. (31 March 2004). «Expanding Confusion: Common Misconceptions of Cosmological Horizons and the Superluminal Expansion of the Universe». Publications of the Astronomical Society of Australia. 21 (1): 97–109. arXiv:astro-ph/0310808. Bibcode:2004PASA…21…97D. doi:10.1071/as03040. S2CID 13068122.
  18. ^ a b c Kolb & Turner 1988, chpt. 3
  19. ^ Enqvist, K.; Sirkka, J. (September 1993). «Chemical equilibrium in QCD gas in the early universe». Physics Letters B. 314 (3–4): 298–302. arXiv:hep-ph/9304273. Bibcode:1993PhLB..314..298E. doi:10.1016/0370-2693(93)91239-J. S2CID 119406262.
  20. ^ a b Hawking & Ellis 1973
  21. ^ Roos 2012, p. 216: «This singularity is termed the Big Bang.»
  22. ^ Drees 1990, pp. 223–224
  23. ^ a b Planck Collaboration (October 2016). «Planck 2015 results. XIII. Cosmological parameters». Astronomy & Astrophysics. 594: Article A13. arXiv:1502.01589. Bibcode:2016A&A…594A..13P. doi:10.1051/0004-6361/201525830. S2CID 119262962. (See Table 4, Age/Gyr, last column.)
  24. ^ Musser, George (22 September 2003). «Why didn’t all this matter immediately collapse into a black hole?». Scientific American. Retrieved 22 March 2020.
  25. ^ a b Unruh, W.G.; Semenoff, G.W., eds. (1988). The early universe. Reidel. ISBN 90-277-2619-1. OCLC 905464231.
  26. ^ Hawley, John F.; Holcomb, Katherine A. (7 July 2005). Foundations of Modern Cosmology. OUP Oxford. p. 355. ISBN 9780198530961.
  27. ^ «Brief History of the Universe». www.astro.ucla.edu. Retrieved 28 April 2020.
  28. ^ a b c Guth 1998
  29. ^ a b «Big Bang models back to Planck time». hyperphysics.phy-astr.gsu.edu. Retrieved 28 April 2020.
  30. ^ Schewe, Phillip F.; Stein, Ben P. (20 April 2005). «An Ocean of Quarks». Physics News Update. Vol. 728, no. 1. Archived from the original on 23 April 2005. Retrieved 30 November 2019.
  31. ^ Høg, Erik (2014). «Astrosociology: Interviews about an infinite universe». Asian Journal of Physics. arXiv:1408.4795. Bibcode:2014arXiv1408.4795H.
  32. ^ a b Kolb & Turner 1988, chpt. 6
  33. ^ Kolb & Turner 1988, chpt. 7
  34. ^ Weenink, Jan (26 February 2009). «Baryogenesis» (PDF). Tomislav Prokopec. Archived (PDF) from the original on 9 October 2022.
  35. ^ a b c Kolb & Turner 1988, chpt. 4
  36. ^ a b Peacock 1999, chpt. 9
  37. ^ Clavin, Whitney; Jenkins, Ann; Villard, Ray (7 January 2014). «NASA’s Hubble and Spitzer Team up to Probe Faraway Galaxies». Jet Propulsion Laboratory. Washington, D.C.: NASA. Archived from the original on 3 September 2019. Retrieved 8 January 2014.
  38. ^ a b Spergel, David N.; Verde, Licia; Peiris, Hiranya V.; et al. (September 2003). «First-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Determination of Cosmological Parameters». The Astrophysical Journal Supplement Series. 148 (1): 175–194. arXiv:astro-ph/0302209. Bibcode:2003ApJS..148..175S. doi:10.1086/377226. S2CID 10794058.
  39. ^ a b c d Jarosik, Norman; Bennett, Charles L.; Dunkley, Jo; et al. (February 2011). «Seven-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Sky Maps, Systematic Errors, and Basic Results» (PDF). The Astrophysical Journal Supplement Series. 192 (2): Article 14. arXiv:1001.4744. Bibcode:2011ApJS..192…14J. doi:10.1088/0067-0049/192/2/14. hdl:2152/43001. S2CID 46171526. Archived (PDF) from the original on 14 September 2019. Retrieved 2 December 2019. (See Table 8.)
  40. ^ Overbye, Dennis (15 April 2020). «Why The Big Bang Produced Something Rather Than Nothing — How did matter gain the edge over antimatter in the early universe? Maybe, just maybe, neutrinos». The New York Times. Archived from the original on 15 April 2020. Retrieved 16 April 2020.
  41. ^ Manly 2011, chpt. 7: «The Ultimate Free Lunch»[page needed].
  42. ^ «‘Big bang’ astronomer dies». Sci/Tech. BBC News. London: BBC. 22 August 2001. Archived from the original on 3 September 2019. Retrieved 2 December 2019.
  43. ^ «Hoyle on the Radio: Creating the ‘Big Bang’«. Fred Hoyle: An Online Exhibition. Cambridge, UK: St John’s College. Archived from the original on 26 May 2014. Retrieved 2 December 2019.
  44. ^ a b c d e f g Kragh, Helge (April 2013). «Big Bang: the etymology of a name». Astronomy & Geophysics. 54 (2): 2.28–2.30. Bibcode:2013A&G….54b2.28K. doi:10.1093/astrogeo/att035.
  45. ^ Mattson, Barbara (Project Leader) (8 December 2017). «Hoyle Scoffs at ‘Big Bang’ Universe Theory». Cosmic Times (hosted by Imagine the Universe!). Greenbelt, MD: NASA: High Energy Astrophysics Science Archive Research Center. OCLC 227004453. Archived from the original on 10 March 2018. Retrieved 2 December 2019.
  46. ^ a b
    Mathew, Santhosh (2013). Essays on the Frontiers of Modern Astrophysics and Cosmology. Springer Science & Business Media. p. 13. ISBN 978-3-319-01887-4.
  47. ^ a b Timothy Ferris writes:
    «The term «big bang» was coined with derisive intent by Fred Hoyle, and its endurance testifies to Sir Fred’s creativity and wit. Indeed, the term survived an international competition in which three judges — the television science reporter Hugh Downs, the astronomer Carl Sagan, and myself — sifted through 13,099 entries from 41 countries and concluded that none was apt enough to replace it. No winner was declared, and like it or not, we are stuck with «big bang.»»[55]
  48. ^ a b Croswell 1995, chapter 9, page 113
  49. ^ a b Mitton 2011, p. 129: «To create a picture in the mind of the listener, Hoyle had likened the explosive theory of the universe’s origin to a ‘big bang’.»
  50. ^ Kragh, Helge (2014). Masters of the Universe: Conversations with Cosmologists of the Past. Oxford University Press. p. 210n30. ISBN 978-0-19-103442-8.
  51. ^ Hoyle stated:
    «I was constantly striving over the radio – where I had no visual aids, nothing except the spoken word – for visual images. And that seemed to be one way of distinguishing between the steady-state and the explosive big bang. And so that was the language I used.»[44][50]
  52. ^ Kaler, James B. (2013). The Little Book of Stars. Springer Science & Business Media. p. 3. ISBN 978-0-387-21621-8.
  53. ^
    Emam, Moataz (2021). Covariant Physics: From Classical Mechanics to General Relativity and Beyond. Oxford University Press. p. 208n46. ISBN 978-0-19-886489-9. The term «Big Bang» is an unfortunate misnomer. It implies an «explosion,» and explosions are events that happen in space. This is incorrect; the term describes the first instant in the expansion of space itself. Some would even interpret it as the very beginning of the universe, evolving from «nothing.» It is hard to imagine exactly what it was, but an explosion it most definitely wasn’t.
  54. ^
    Moskowitz, Clara (2010). «Was the Big Bang Really an Explosion?». livescience.com.
  55. ^
    • Ferris, Timothy (1998). The Whole Shebang: A State of the Universe Report. Simon and Schuster. p. 323n10. ISBN 978-0-684-83861-8.
    • Gaither, Carl C.; Cavazos-Gaither, Alma E. (2012). Gaither’s Dictionary of Scientific Quotations (2nd ed.). Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4614-1114-7. (quoting Ferris)

  56. ^ Moskowitz, Clara (25 September 2012). «Hubble Telescope Reveals Farthest View Into Universe Ever». Space.com. New York: Future plc. Archived from the original on 12 October 2019. Retrieved 3 December 2019.
  57. ^ Slipher, Vesto M. (1913). «The Radial Velocity of the Andromeda Nebula». Lowell Observatory Bulletin. 1 (8): 56–57. Bibcode:1913LowOB…2…56S.
  58. ^ Slipher, Vesto M. (January 1915). «Spectrographic Observations of Nebulae». Popular Astronomy. 23: 21–24. Bibcode:1915PA…..23…21S.
  59. ^ a b Friedman, Alexander (December 1922). «Über die Krümmung des Raumes». Zeitschrift für Physik (in German). 10 (1): 377–386. Bibcode:1922ZPhy…10..377F. doi:10.1007/BF01332580. S2CID 125190902.
    • Translated in: Friedmann, Alexander (December 1999). «On the Curvature of Space». General Relativity and Gravitation. 31 (12): 1991–2000. Bibcode:1999GReGr..31.1991F. doi:10.1023/A:1026751225741. S2CID 122950995.

  60. ^ a b c Hubble, Edwin (15 March 1929). «A Relation Between Distance and Radial Velocity Among Extra-Galactic Nebulae». Proceedings of the National Academy of Sciences. 15 (3): 168–173. Bibcode:1929PNAS…15..168H. doi:10.1073/pnas.15.3.168. PMC 522427. PMID 16577160. Archived from the original on 1 October 2006. Retrieved 28 November 2019.
  61. ^ Christianson 1995
  62. ^ a b Lemaître, Georges (April 1927). «Un Univers homogène de masse constante et de rayon croissant rendant compte de la vitesse radiale des nébuleuses extra-galactiques». Annales de la Société scientifique de Bruxelles (in French). 47: 49–59. Bibcode:1927ASSB…47…49L.
    • Translated in: Lemaître, Georges (March 1931). «A Homogeneous Universe of Constant Mass and Increasing Radius accounting for the Radial Velocity of Extra-galactic Nebulæ». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 91 (5): 483–490. Bibcode:1931MNRAS..91..483L. doi:10.1093/mnras/91.5.483.

  63. ^ Lemaître, Abbé Georges (24 October 1931). «Contributions to a British Association Discussion on the Evolution of the Universe». Nature. 128 (3234): 704–706. Bibcode:1931Natur.128..704L. doi:10.1038/128704a0. S2CID 4028196.
  64. ^ Kragh 1996
  65. ^ «Big bang theory is introduced – 1927». A Science Odyssey. Boston, MA: WGBH Boston. 1998. Archived from the original on 23 April 1999. Retrieved 31 July 2014.
  66. ^ Eddington, Arthur S. (21 March 1931). «The End of the World: from the Standpoint of Mathematical Physics». Nature. 127 (3203): 447–453. Bibcode:1931Natur.127..447E. doi:10.1038/127447a0. S2CID 4140648.
  67. ^ Appolloni, Simon (17 June 2011). «‘Repugnant’, ‘Not Repugnant at All’: How the Respective Epistemic Attitudes of Georges Lemaitre and Sir Arthur Eddington Influenced How Each Approached the Idea of a Beginning of the Universe». IBSU Scientific Journal. 5 (1): 19–44.
  68. ^ Lemaître, Georges (9 May 1931). «The Beginning of the World from the Point of View of Quantum Theory». Nature. 127 (3210): 706. Bibcode:1931Natur.127..706L. doi:10.1038/127706b0. ISSN 0028-0836. S2CID 4089233.
  69. ^ Milne 1935
  70. ^ Tolman 1934
  71. ^ Zwicky, Fritz (15 October 1929). «On the Red Shift of Spectral Lines through Interstellar Space». Proceedings of the National Academy of Sciences. 15 (10): 773–779. Bibcode:1929PNAS…15..773Z. doi:10.1073/pnas.15.10.773. PMC 522555. PMID 16577237.
  72. ^ Hoyle, Fred (October 1948). «A New Model for the Expanding Universe». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 108 (5): 372–382. Bibcode:1948MNRAS.108..372H. doi:10.1093/mnras/108.5.372.
  73. ^ Alpher, Ralph A.; Bethe, Hans; Gamow, George (1 April 1948). «The Origin of Chemical Elements». Physical Review. 73 (7): 803–804. Bibcode:1948PhRv…73..803A. doi:10.1103/PhysRev.73.803. PMID 18877094.
  74. ^ Alpher, Ralph A.; Herman, Robert (13 November 1948). «Evolution of the Universe». Nature. 162 (4124): 774–775. Bibcode:1948Natur.162..774A. doi:10.1038/162774b0. S2CID 4113488.
  75. ^ a b Penzias, Arno A.; Wilson, R. W. (July 1965). «A Measurement of Excess Antenna Temperature at 4080 Mc/s». The Astrophysical Journal. 142: 419–421. Bibcode:1965ApJ…142..419P. doi:10.1086/148307. Archived from the original on 14 October 2019. Retrieved 5 December 2019.
  76. ^ Hawking, Stephen W.; Ellis, George F. R. (April 1968). «The Cosmic Black-Body Radiation and the Existence of Singularities in our Universe». The Astrophysical Journal. 152: 25. Bibcode:1968ApJ…152…25H. doi:10.1086/149520.
  77. ^ Hawking, Stephen W.; Penrose, Roger (27 January 1970). «The Singularities of Gravitational Collapse and Cosmology». Proceedings of the Royal Society A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences. 314 (1519): 529–548. Bibcode:1970RSPSA.314..529H. doi:10.1098/rspa.1970.0021.
  78. ^ Guth, Alan (15 January 1981). «Inflationary universe: A possible solution to the horizon and flatness problems». Physical Review D. 23 (2): 347–356. Bibcode:1981PhRvD..23..347G. doi:10.1103/PhysRevD.23.347.
  79. ^ Huchra, John P. (2008). «The Hubble Constant». Science. 256 (5055): 321–5. doi:10.1126/science.256.5055.321. PMID 17743107. S2CID 206574821. Archived from the original on 30 September 2019. Retrieved 5 December 2019.
  80. ^ Livio 2000, p. 160
  81. ^ Navabi, Ali Akbar; Riazi, Nematollah (March 2003). «Is the Age Problem Resolved?». Journal of Astrophysics and Astronomy. 24 (1–2): 3–10. Bibcode:2003JApA…24….3N. doi:10.1007/BF03012187. S2CID 123471347.
  82. ^ a b Boggess, Nancy W.; Mather, John C.; Weiss, Rainer; et al. (1 October 1992). «The COBE Mission: Its Design and Performance Two Years after the launch». The Astrophysical Journal. 397: 420–429. Bibcode:1992ApJ…397..420B. doi:10.1086/171797.
  83. ^ a b c Spergel, David N.; Bean, Rachel; Doré, Olivier; et al. (June 2007). «Three-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Implications for Cosmology». The Astrophysical Journal Supplement Series. 170 (2): 377–408. arXiv:astro-ph/0603449. Bibcode:2007ApJS..170..377S. doi:10.1086/513700. S2CID 1386346.
  84. ^ Reiss, Adam G.; Filippenko, Alexei V.; Challis, Peter; Clocchiatti, Alejandro; Diercks, Alan; Garnavich, Peter M.; Gilliland, Ron L.; Hogan, Craig J.; Jha, Saurabh; Kirshner, Robert P.; Leibundgut, B.; Phillips, M. M.; Reiss, David; Schmidt, Brian P.; Schommer, Robert A.; Smith, R. Chris; Spyromilio, J.; Stubbs, Christopher; Suntzeff, Nicholas B.; Tonry, John (1998). «Observational Evidence from Supernovae for an Accelerating Universe and a Cosmological Constant». The Astronomical Journal. 116 (3): 1009–1038. arXiv:astro-ph/9805201. Bibcode:1998AJ….116.1009R. doi:10.1086/300499. S2CID 15640044.
  85. ^ Perlmutter, S.; Aldering, G.; Goldhaber, G.; Knop, R.A.; Nugent, P.; Castro, P.G.; Deustua, S.; Fabbro, S.; Goobar, A.; Groom, D.E.; Hook, I.M.; Kim, A.G.; Kim, M.Y.; Lee, J.C.; Nunes, N.J.; Pain, R.; Pennypacker, C.R.; Quimby, R.; Lidman, C.; Ellis, R.S.; Irwin, M.; McMahon, R.G.; Ruiz-Lapuente, P.; Walton, N.; Schaefer, B.; Boyle, B.J.; Filippenko, A.V.; Matheson, T.; Fruchter, A.S.; Panagia, N.; Newberg, H.J.M.; Couch, W.J. (1999). «Measurements of Omega and Lambda from 42 High-Redshift Supernovae». The Astrophysical Journal. 517 (2): 565–586. arXiv:astro-ph/9812133. Bibcode:1999ApJ…517..565P. doi:10.1086/307221. S2CID 118910636.
  86. ^ Ravisetti, Monisha (30 January 2023). «Lost Interview With Father of Big Bang Reveals Stunning Conversation — «To hear the turns of phrase and how things were discussed … it feels like peeking through time.»«. CNET. Retrieved 30 January 2023.
  87. ^ Krauss 2012, p. 118
  88. ^ Gladders, Michael D.; Yee, H. K. C.; Majumdar, Subhabrata; et al. (20 January 2007). «Cosmological Constraints from the Red-Sequence Cluster Survey». The Astrophysical Journal. 655 (1): 128–134. arXiv:astro-ph/0603588. Bibcode:2007ApJ…655..128G. doi:10.1086/509909. S2CID 10855653.
  89. ^ Shellard, Paul; et al., eds. (2012). «The Four Pillars of the Standard Cosmology». Outreach. Cambridge, UK: Centre for Theoretical Cosmology; University of Cambridge. Archived from the original on 2 November 2013. Retrieved 6 December 2019.
    • From retired website: Shellard, Paul; et al., eds. (2006). «The Four Pillars of the Standard Cosmology». Cambridge Relativity and Cosmology. Cambridge, UK: University of Cambridge. Archived from the original on 28 January 1998. Retrieved 6 December 2019.

  90. ^ Sadoulet, Bernard; et al. «Direct Searches for Dark Matter» (PDF). Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey (white paper). Washington, D.C.: National Academies Press on behalf of the National Research Council of the National Academy of Sciences. OCLC 850950122. Archived from the original on 13 April 2009. Retrieved 8 December 2019.
  91. ^ a b Diemand, Jürg; Zemp, Marcel; Moore, Ben; Stadel, Joachim; Carollo, C. Marcella (December 2005). «Cusps in cold dark matter haloes». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 364 (2): 665–673. arXiv:astro-ph/0504215. Bibcode:2005MNRAS.364..665D. doi:10.1111/j.1365-2966.2005.09601.x. S2CID 117769706.
  92. ^ a b Bullock, James S. (2010). «Notes on the Missing Satellites Problem». In Martinez-Delgado, David; Mediavilla, Evencio (eds.). Local Group Cosmology. pp. 95–122. arXiv:1009.4505. doi:10.1017/CBO9781139152303.004. ISBN 9781139152303. S2CID 119270708.
  93. ^ Cahn, Robert N.; et al. (2009). «Whitepaper: For a Comprehensive Space-Based Dark Energy Mission» (PDF). Astro2010: The Astronomy and Astrophysics Decadal Survey, Science White Papers, no. 35 (white paper). Washington, D.C.: National Academies Press on behalf of the National Research Council of the National Academy of Sciences. 2010: 35. Bibcode:2009astro2010S..35B. OCLC 850950122. Archived from the original on 7 August 2011. Retrieved 8 December 2019.
  94. ^ Peacock 1999, chpt. 3
  95. ^ Srianand, Raghunathan; Petitjean, Patrick; Ledoux, Cédric (21 December 2000). «The cosmic microwave background radiation temperature at a redshift of 2.34». Nature. 408 (6815): 931–935. arXiv:astro-ph/0012222. Bibcode:2000Natur.408..931S. doi:10.1038/35050020. PMID 11140672. S2CID 4313603.
    • «VLT Observations Confirm that the Universe Was Hotter in the Past». European Southern Observatory (Press release). 20 December 2000.

  96. ^ White, Martin (1999). «Anisotropies in the CMB» (PDF). In Arisaka, Katsushi; Bern, Zvi (eds.). DPF 99: Proceedings of the Los Angeles Meeting. Division of Particles and Fields Conference 1999 (DPF ’99). Los Angeles: University of California, Los Angeles on behalf of the American Physical Society. arXiv:astro-ph/9903232. Bibcode:1999dpf..conf…..W. OCLC 43669022. Talk #9-10: The Cosmic Microwave Background. Archived (PDF) from the original on 4 February 2017. Retrieved 9 December 2019.
  97. ^ Bennett, Charles L.; Larson, Davin; Weiland, Janet L.; et al. (October 2013). «Nine-Year Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) Observations: Final Maps and Results». The Astrophysical Journal Supplement Series. 208 (2): Article 20. arXiv:1212.5225. Bibcode:2013ApJS..208…20B. doi:10.1088/0067-0049/208/2/20. S2CID 119271232.
  98. ^ Gannon, Megan (21 December 2012). «New ‘Baby Picture’ of Universe Unveiled». Space.com. New York: Future plc. Archived from the original on 29 October 2019. Retrieved 9 December 2019.
  99. ^ Wright 2004, p. 291
  100. ^ Melchiorri, Alessandro; Ade, Peter A.R.; de Bernardis, Paolo; et al. (20 June 2000). «A Measurement of Ω from the North American Test Flight of Boomerang». The Astrophysical Journal Letters. 536 (2): L63–L66. arXiv:astro-ph/9911445. Bibcode:2000ApJ…536L..63M. doi:10.1086/312744. PMID 10859119. S2CID 27518923.
  101. ^ de Bernardis, Paolo; Ade, Peter A.R.; Bock, James J.; et al. (27 April 2000). «A Flat Universe from High-Resolution Maps of the Cosmic Microwave Background Radiation» (PDF). Nature. 404 (6781): 955–959. arXiv:astro-ph/0004404. Bibcode:2000Natur.404..955D. doi:10.1038/35010035. hdl:10044/1/60851. PMID 10801117. S2CID 4412370. Archived (PDF) from the original on 2 May 2019. Retrieved 10 December 2019.
  102. ^ Miller, Andre D.; Caldwell, Robert H.; Devlin, Mark Joseph; et al. (10 October 1999). «A Measurement of the Angular Power Spectrum of the Cosmic Microwave Background from l = 100 to 400». The Astrophysical Journal Letters. 524 (1): L1–L4. arXiv:astro-ph/9906421. Bibcode:1999ApJ…524L…1M. doi:10.1086/312293. S2CID 1924091.
  103. ^ Steigman, Gary (February 2006). «Primordial Nucleosynthesis: Successes And Challenges». International Journal of Modern Physics E. 15 (1): 1–36. arXiv:astro-ph/0511534. Bibcode:2006IJMPE..15….1S. CiteSeerX 10.1.1.337.542. doi:10.1142/S0218301306004028. S2CID 12188807.
  104. ^ a b c Ryden 2003
  105. ^ a b Bertschinger, Edmund (2000). «Cosmological Perturbation Theory and Structure Formation». arXiv:astro-ph/0101009.
  106. ^ Bertschinger, Edmund (September 1998). «Simulations of Structure Formation in the Universe» (PDF). Annual Review of Astronomy and Astrophysics. 36 (1): 599–654. Bibcode:1998ARA&A..36..599B. doi:10.1146/annurev.astro.36.1.599. S2CID 29015610. Archived from the original (PDF) on 9 March 2019.
  107. ^ «BICEP2 March 2014 Results and Data Products». The BICEP and Keck Array CMB Experiments. Cambridge, MA: FAS Research Computing, Harvard University. 16 December 2014 [Results originally released on 17 March 2014]. Archived from the original on 18 March 2014. Retrieved 10 December 2019.
  108. ^ Clavin, Whitney (17 March 2014). «NASA Technology Views Birth of the Universe». Jet Propulsion Laboratory. Washington, D.C.: NASA. Archived from the original on 10 October 2019. Retrieved 10 December 2019.
  109. ^ Overbye, Dennis (17 March 2014). «Space Ripples Reveal Big Bang’s Smoking Gun». Space & Cosmos. The New York Times. New York. ISSN 0362-4331. Archived from the original on 17 March 2014. Retrieved 11 December 2019. «A version of this article appears in print on March 18, 2014, Section A, Page 1 of the New York edition with the headline: Space Ripples Reveal Big Bang’s Smoking Gun.» The online version of this article was originally titled «Detection of Waves in Space Buttresses Landmark Theory of Big Bang».
  110. ^ Overbye, Dennis (24 March 2014). «Ripples From the Big Bang». Out There. The New York Times. New York. ISSN 0362-4331. Archived from the original on 25 March 2014. Retrieved 24 March 2014. «A version of this article appears in print on March 25, 2014, Section D, Page 1 of the New York edition with the headline: Ripples From the Big Bang.»
  111. ^ Fumagalli, Michele; O’Meara, John M.; Prochaska, J. Xavier (2 December 2011). «Detection of Pristine Gas Two Billion Years After the Big Bang». Science. 334 (6060): 1245–1249. arXiv:1111.2334. Bibcode:2011Sci…334.1245F. doi:10.1126/science.1213581. PMID 22075722. S2CID 2434386.
  112. ^ Stephens, Tim (10 November 2011). «Astronomers find clouds of primordial gas from the early universe». Uc Santa Cruz News. Santa Cruz, CA: University of California, Santa Cruz. Archived from the original on 14 November 2011. Retrieved 11 December 2019.
  113. ^ Perley, Daniel (21 February 2005). «Determination of the Universe’s Age, to«. Berkeley, CA: Department of Astronomy, University of California, Berkeley. Archived from the original on 11 September 2006. Retrieved 11 December 2019.
  114. ^ Yang, R. J., & Zhang, S. N. (2010). The age problem in the ΛCDM model. Monthly Notices of the Royal Astronomical Society, 407(3), 1835-1841.
  115. ^ Yu, H., & Wang, F. Y. (2014). Reconciling the cosmic age problem in the $$ R_mathrm {h}= ct $$ universe. The European Physical Journal C, 74(10), 3090.
  116. ^ Srianand, Raghunathan; Noterdaeme, Pasquier; Ledoux, Cédric; et al. (May 2008). «First detection of CO in a high-redshift damped Lyman-α system». Astronomy & Astrophysics. 482 (3): L39–L42. arXiv:0804.0116. Bibcode:2008A&A…482L..39S. doi:10.1051/0004-6361:200809727.
  117. ^ Avgoustidis, Anastasios; Luzzi, Gemma; Martins, Carlos J.A.P.; et al. (14 February 2012). «Constraints on the CMB temperature-redshift dependence from SZ and distance measurements». Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2012 (2): Article 013. arXiv:1112.1862. Bibcode:2012JCAP…02..013A. CiteSeerX 10.1.1.758.6956. doi:10.1088/1475-7516/2012/02/013. S2CID 119261969.
  118. ^ Belušević 2008, p. 16
  119. ^ Ghosh, Pallab (11 February 2016). «Einstein’s gravitational waves ‘seen’ from black holes». Science & Environment. BBC News. London: BBC. Archived from the original on 11 February 2016. Retrieved 13 April 2017.
  120. ^ Billings, Lee (12 February 2016). «The Future of Gravitational Wave Astronomy». Scientific American. Archived from the original on 13 February 2016. Retrieved 13 April 2017.
  121. ^ Earman, John; Mosterín, Jesús (March 1999). «A Critical Look at Inflationary Cosmology». Philosophy of Science. 66 (1): 1–49. doi:10.1086/392675. JSTOR 188736. S2CID 120393154.
  122. ^ Hawking & Israel 2010, pp. 581–638, chpt. 12: «Singularities and time-asymmetry» by Roger Penrose.
  123. ^ Penrose 1989
  124. ^ Steinhardt, Paul J. (April 2011). «The Inflation Debate: Is the theory at the heart of modern cosmology deeply flawed?» (PDF). Scientific American. Vol. 304, no. 4. pp. 36–43. doi:10.1038/scientificamerican0411-36. Archived (PDF) from the original on 1 November 2019. Retrieved 23 December 2019.
  125. ^ Sakharov, Andrei D. (10 January 1967). «Нарушение СР-инвариантности, С-асимметрия и барионная асимметрия Вселенной» [Violation of CP-invariance, C-asymmetry and baryon asymmetry of the Universe] (PDF). Pis’ma v ZhETF (in Russian). 5 (1): 32–35. Archived (PDF) from the original on 28 July 2018.
    • Translated in: Sakharov, Andrei D. (10 January 1967). «Violation of CP Invariance, С Asymmetry, and Baryon Asymmetry of the Universe» (PDF). JETP Letters. 5 (1): 24–27. Archived (PDF) from the original on 9 November 2019. Retrieved 13 December 2019.
      • Reprinted in: Kolb & Turner 1988, pp. 371–373

  126. ^ Weinberg, Nevin N.; Kamionkowski, Marc (May 2003). «Constraining dark energy from the abundance of weak gravitational lenses». Monthly Notices of the Royal Astronomical Society. 341 (1): 251–262. arXiv:astro-ph/0210134. Bibcode:2003MNRAS.341..251W. doi:10.1046/j.1365-8711.2003.06421.x. S2CID 1193946.
  127. ^ Tanabashi, M. 2018, pp. 406–413, chpt. 27: «Dark Energy» (Revised September 2017) by David H. Weinberg and Martin White.
    • Olive, K.A. 2014, pp. 361–368, chpt. 26: «Dark Energy» (November 2013) by Michael J. Mortonson, David H. Weinberg, and Martin White. Bibcode:2014arXiv1401.0046M

  128. ^ Rugh, Svend E.; Zinkernagel, Henrik (December 2002). «The quantum vacuum and the cosmological constant problem». Studies in History and Philosophy of Science Part B. 33 (4): 663–705. arXiv:hep-th/0012253. Bibcode:2002SHPMP..33..663R. doi:10.1016/S1355-2198(02)00033-3. S2CID 9007190.
  129. ^ Keel, William C. (October 2009) [Last changes: February 2015]. «Dark Matter». Bill Keel’s Lecture Notes — Galaxies and the Universe. Archived from the original on 3 May 2019. Retrieved 15 December 2019.
  130. ^ Tanabashi, M. 2018, pp. 396–405, chpt. 26: «Dark Matter» (Revised September 2017) by Manuel Drees and Gilles Gerbier.
    • Yao, W.-M. 2006, pp. 233–237, chpt. 22: «Dark Matter» (September 2003) by Manuel Drees and Gilles Gerbier.

  131. ^ Dodelson, Scott (31 December 2011). «The Real Problem with MOND». International Journal of Modern Physics D. 20 (14): 2749–2753. arXiv:1112.1320. Bibcode:2011IJMPD..20.2749D. doi:10.1142/S0218271811020561. S2CID 119194106.
  132. ^ a b c Kolb & Turner 1988, chpt. 8
  133. ^ Penrose 2007
  134. ^ a b Filippenko, Alexei V.; Pasachoff, Jay M. (March–April 2002). «A Universe from Nothing». Mercury. Vol. 31, no. 2. p. 15. Bibcode:2002Mercu..31b..15F. Archived from the original on 22 October 2013. Retrieved 10 March 2010.
  135. ^ a b Lawrence M. Krauss (Speaker); R. Elisabeth Cornwell (Producer) (21 October 2009). ‘A Universe From Nothing’ by Lawrence Krauss, AAI 2009 (Video). Washington, D.C.: Richard Dawkins Foundation for Reason and Science. Archived from the original on 23 November 2021. Retrieved 17 October 2011.
  136. ^ Hawking & Israel 2010, pp. 504–517, chpt. 9: «The big bang cosmology — enigmas and nostrums» by Robert H. Dicke and Phillip J.E. Peebles.
  137. ^ «Brief Answers to Cosmic Questions». Universe Forum. Cambridge, MA: Harvard–Smithsonian Center for Astrophysics. Archived from the original on 13 April 2016. Retrieved 18 December 2019. Archival site: «The Universe Forum’s role as part of NASA’s Education Support Network concluded in September, 2009.»
  138. ^ Starobinsky, Alexei (2000). «Future and Origin of Our Universe: Modern View». In Burdyuzha, V.; Khozin, G. (eds.). The Future of the Universe and the Future of Our Civilization. The Future of the Universe and the Future of our Civilization. Proceedings of a symposium held in Budapest-Debrecen, Hungary, 2-6 July 1999. Singapore: World Scientific Publishing. p. 71. Bibcode:2000fufc.conf…71S. doi:10.1142/9789812793324_0008. ISBN 9810242646. S2CID 37813302.
  139. ^ Hawking 1988, p. 69.
  140. ^ Carroll n.d.
  141. ^ Beckers, Mike (16 February 2015). «Quantentrick schafft Urknall-Singularität ab» [Quantum Trick Eliminates the Big Bang Singularity]. Cosmology. Spektrum der Wissenschaft (in German). Archived from the original on 21 July 2017. Retrieved 19 December 2019. Google translation
    • Ali, Ahmed Farag; Das, Saurya (4 February 2015). «Cosmology from quantum potential». Physics Letters B. 741: 276–279. arXiv:1404.3093v3. Bibcode:2015PhLB..741..276F. doi:10.1016/j.physletb.2014.12.057. S2CID 55463396.
      • Lashin, Elsayed I. (7 March 2016). «On the correctness of cosmology from quantum potential». Modern Physics Letters A. 31 (7): 1650044. arXiv:1505.03070. Bibcode:2016MPLA…3150044L. doi:10.1142/S0217732316500449. S2CID 119220266.
    • Das, Saurya; Rajat K., Bhaduri (21 May 2015). «Dark matter and dark energy from a Bose–Einstein condensate». Classical and Quantum Gravity. 32 (10): 105003. arXiv:1411.0753. Bibcode:2015CQGra..32j5003D. doi:10.1088/0264-9381/32/10/105003. S2CID 119247745.

  142. ^ Hawking, Stephen W. (1996). «The Beginning of Time». Stephen Hawking (Lecture). London: The Stephen Hawking Foundation. Archived from the original on 6 November 2019. Retrieved 26 April 2017.
  143. ^ Wall, Mike (24 June 2012). «The Big Bang Didn’t Need God to Start Universe, Researchers Say». Space.com.
  144. ^ Overbye, Dennis (22 May 2001). «Before the Big Bang, There Was . . . What?». The New York Times. Archived from the original on 27 February 2013.
  145. ^ He, Dongshan; Gao, Dongfeng; Cai, Qing-yu (3 April 2014). «Spontaneous creation of the universe from nothing». Physical Review D. 89 (8): 083510. arXiv:1404.1207. Bibcode:2014PhRvD..89h3510H. doi:10.1103/PhysRevD.89.083510. S2CID 118371273.
  146. ^ Lincoln, Maya; Wasser, Avi (1 December 2013). «Spontaneous creation of the Universe Ex Nihilo». Physics of the Dark Universe. 2 (4): 195–199. Bibcode:2013PDU…..2..195L. doi:10.1016/j.dark.2013.11.004. ISSN 2212-6864.
  147. ^ Hartle, James H.; Hawking, Stephen W. (15 December 1983). «Wave function of the Universe». Physical Review D. 28 (12): 2960–2975. Bibcode:1983PhRvD..28.2960H. doi:10.1103/PhysRevD.28.2960.
  148. ^ Hawking 1988, p. 71.
  149. ^ Langlois, David (2003). «Brane Cosmology». Progress of Theoretical Physics Supplement. 148: 181–212. arXiv:hep-th/0209261. Bibcode:2002PThPS.148..181L. doi:10.1143/PTPS.148.181. S2CID 9751130.
  150. ^ Gibbons, Shellard & Rankin 2003, pp. 801–838, chpt. 43: «Inflationary theory versus the ekpyrotic/cyclic scenario» by Andrei Linde. Bibcode:2003ftpc.book..801L
  151. ^ Than, Ker (8 May 2006). «Recycled Universe: Theory Could Solve Cosmic Mystery». Space.com. New York: Future plc. Archived from the original on 6 September 2019. Retrieved 19 December 2019.
  152. ^ Kennedy, Barbara K. (1 July 2007). «What Happened Before the Big Bang?». News and Events. University Park, PA: Eberly College of Science, Pennsylvania State University. Archived from the original on 15 December 2019. Retrieved 19 December 2019.
    • Bojowald, Martin (August 2007). «What happened before the Big Bang?». Nature Physics. 3 (8): 523–525. Bibcode:2007NatPh…3..523B. doi:10.1038/nphys654.

  153. ^ Linde, Andrei D. (May 1986). «Eternal Chaotic Inflation». Modern Physics Letters A. 1 (2): 81–85. Bibcode:1986MPLA….1…81L. doi:10.1142/S0217732386000129. S2CID 123472763. Archived from the original on 17 April 2019.
  154. ^ Linde, Andrei D. (14 August 1986). «Eternally Existing Self-Reproducing Chaotic Inflationary Universe». Physics Letters B. 175 (4): 395–400. Bibcode:1986PhLB..175..395L. doi:10.1016/0370-2693(86)90611-8.
  155. ^ NASA/WMAP Science Team (29 June 2015). «What is the Ultimate Fate of the Universe?». Universe 101: Big Bang Theory. Washington, D.C: NASA. Archived from the original on 15 October 2019. Retrieved 18 December 2019.
  156. ^ Adams, Fred C.; Laughlin, Gregory (April 1997). «A dying universe: the long-term fate and evolution of astrophysical objects». Reviews of Modern Physics. 69 (2): 337–372. arXiv:astro-ph/9701131. Bibcode:1997RvMP…69..337A. doi:10.1103/RevModPhys.69.337. S2CID 12173790..
  157. ^ Caldwell, Robert R.; Kamionkowski, Marc; Weinberg, Nevin N. (15 August 2003). «Phantom Energy: Dark Energy with w<−1 Causes a Cosmic Doomsday». Physical Review Letters. 91 (7): 071301. arXiv:astro-ph/0302506. Bibcode:2003PhRvL..91g1301C. doi:10.1103/PhysRevLett.91.071301. PMID 12935004. S2CID 119498512.
  158. ^ Harris 2002, p. 128
  159. ^ a b Frame 2009, pp. 137–141
  160. ^ Harrison 2010, p. 9
  161. ^ Harris 2002, p. 129
  162. ^ Craig, William Lane (December 1999). «The Ultimate Question of Origins: God and the Beginning of the Universe». Astrophysics and Space Science (Lecture). 269–270 (1–4): 721–738. Bibcode:1999Ap&SS.269..721C. doi:10.1023/A:1017083700096. S2CID 117794135.
    • Block et al. 2000, pp. 723–740 doi:10.1007/978-94-011-4114-7_85
    • Craig, William Lane. «The Ultimate Question of Origins: God and the Beginning of the Universe». Scholarly Writings: The Existence of God. Reasonable Faith. Dallas, TX. Archived from the original on 27 June 2019. Retrieved 21 December 2019.

  163. ^ Hawking 1988, Introduction: «… a universe with no edge in space, no beginning or end in time, and nothing for a Creator to do.» — Carl Sagan.

Bibliography

  • Belušević, Radoje (2008). Relativity, Astrophysics and Cosmology. Vol. 1. Weinheim: Wiley-VCH. ISBN 978-3-527-40764-4. OCLC 876678499.
  • Block, David L.; Puerari, Ivânio; Stockton, Alan; et al., eds. (2000). Toward a New Millennium in Galaxy Morphology: Proceedings of an International Conference ‘Toward a New Millennium in Galaxy Morphology: from z=0 to the Lyman Break, held at the Eskom Conference Centre, Midrand, South Africa, September 13–18, 1999. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. doi:10.1007/978-94-011-4114-7. ISBN 978-94-010-5801-8. LCCN 00042415. OCLC 851369444. «Reprinted from Astrophysics and Space Science Volumes 269–270, Nos. 1–4, 1999″.
  • Block, David L. (2012). «Georges Lemaître and Stigler’s Law of Eponymy». In Holder, Rodney D.; Mitton, Simon (eds.). Georges Lemaître: Life, Science and Legacy. Astrophysics and Space Science Library. Vol. 395. Heidelberg; New York: Springer. pp. 89–96. arXiv:1106.3928v2. Bibcode:2012ASSL..395…89B. doi:10.1007/978-3-642-32254-9_8. ISBN 978-3-642-32253-2. LCCN 2012956159. OCLC 839779611. S2CID 119205665.
  • Carroll, Sean M. (n.d.). «Why Is There Something, Rather Than Nothing?». In Knox, Eleanor; Wilson, Alastair (eds.). Routledge Companion to the Philosophy of Physics. London: Routledge. arXiv:1802.02231v2. Bibcode:2018arXiv180202231C.
  • Chow, Tai L. (2008). Gravity, Black Holes, and the Very Early Universe: An Introduction to General Relativity and Cosmology. New York: Springer. ISBN 978-0-387-73629-7. LCCN 2007936678. OCLC 798281050.
  • Christianson, Gale E. (1995). Edwin Hubble: Mariner of the Nebulae. New York: Farrar, Straus and Giroux. ISBN 978-0-374-14660-3. LCCN 94045995. OCLC 461940674.
  • Croswell, Ken (1995). Alchemy of the Heavens: Searching for Meaning in the Milky Way. Illustrations by Philippe Van (1st Anchor Books ed.). New York: Anchor Books. ISBN 978-0-385-47213-5. LCCN 94030452. OCLC 1100389944.
  • d’Inverno, Ray (1992). Introducing Einstein’s Relativity. Oxford, UK; New York: Clarendon Press; Oxford University Press. ISBN 978-0-19-859686-8. LCCN 91024894. OCLC 554124256.
  • Drees, William B. (1990). Beyond the Big Bang: Quantum Cosmologies and God. La Salle, IL: Open Court Publishing Company. ISBN 978-0-8126-9118-4. LCCN 90038498. OCLC 1088758264.
  • Farrell, John (2005). The Day Without Yesterday: Lemaître, Einstein, and the Birth of Modern Cosmology. New York: Thunder’s Mouth Press. ISBN 978-1-56025-660-1. LCCN 2006272995. OCLC 61672162.
  • Frame, Tom (2009). Losing My Religion: Unbelief in Australia. Sydney: UNSW Press. ISBN 978-1-921410-19-2. OCLC 782015652.
  • Gibbons, Gary W.; Shellard, E.P.S.; Rankin, Stuart John, eds. (2003). The Future of Theoretical Physics and Cosmology: Celebrating Stephen Hawking’s 60th Birthday. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-82081-3. LCCN 2002041704. OCLC 1088190774.
  • Guth, Alan H. (1998) [Originally published 1997]. The Inflationary Universe: Quest for a New Theory of Cosmic Origins. Foreword by Alan Lightman. London: Vintage Books. ISBN 978-0-09-995950-2. LCCN 96046117. OCLC 919672203.
  • Harris, James F. (2002). Analytic Philosophy of Religion. Handbook of Contemporary Philosophy of Religion. Vol. 3. Dordrecht: Kluwer Academic Publishers. ISBN 978-1-4020-0530-5. LCCN 2002071095. OCLC 237734029.
  • Harrison, Peter, ed. (2010). The Cambridge Companion to Science and Religion. Cambridge Companions to Religion. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-71251-4. LCCN 2010016793. OCLC 972341489.
  • Hawking, Stephen W.; Ellis, George F. R. (1973). The Large-Scale Structure of Space-Time. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-20016-5. LCCN 72093671. OCLC 1120809270.
  • Hawking, Stephen W. (1988). A Brief History of Time: From the Big Bang to Black Holes. Introduction by Carl Sagan; illustrations by Ron Miller. New York: Bantam Dell Publishing Group. ISBN 978-0-553-10953-5. LCCN 87033333. OCLC 39256652.
  • Hawking, Stephen W.; Israel, Werner, eds. (2010) [Originally published 1979]. General Relativity: An Einstein Centenary Survey. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-13798-0. LCCN 78062112. OCLC 759923541.
  • Kolb, Edward; Turner, Michael, eds. (1988). The Early Universe. Frontiers in Physics. Vol. 70. Redwood City, CA: Addison-Wesley. ISBN 978-0-201-11604-5. LCCN 87037440. OCLC 488800074.
  • Kragh, Helge (1996). Cosmology and Controversy: The Historical Development of Two Theories of the Universe. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-02623-7. LCCN 96005612. OCLC 906709898.
  • Krauss, Lawrence M. (2012). A Universe From Nothing: Why there is Something Rather than Nothing. Afterword by Richard Dawkins (1st Free Press hardcover ed.). New York: Free Press. ISBN 978-1-4516-2445-8. LCCN 2011032519. OCLC 709673181.
  • Livio, Mario (2000). The Accelerating Universe: Infinite Expansion, the Cosmological Constant, and the Beauty of the Cosmos (Audio book performance by Tom Parks, Brilliance Audio). Foreword by Allan Sandage. New York: John Wiley & Sons. ISBN 978-0-471-32969-5. LCCN 99022278. OCLC 226086793.
  • Manly, Steven L. (2011). Brandon, Jodi (ed.). Visions of the Multiverse. Pompton Plains, NJ: New Page Books. ISBN 978-1-60163-720-8. LCCN 2010052741. OCLC 609531953.
  • Martínez-Delgado, David, ed. (2013). Local Group Cosmology. Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-1-107-02380-2. LCCN 2013012345. OCLC 875920635. «Lectures presented at the XX Canary Islands Winter School of Astrophysics, held in Tenerife, Spain, November 17–18, 2008.»
  • Milne, Edward Arthur (1935). Relativity, Gravitation and World-Structure. The International Series of Monographs on Physics. Oxford, UK; London: Clarendon Press; Oxford University Press. LCCN 35019093. OCLC 1319934.
  • Mitton, Simon (2011). Fred Hoyle: A Life in Science. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-18947-7. LCCN 2011293530. OCLC 774201415.
  • Olive, K.A.; et al. (Particle Data Group) (2014). «Review of Particle Physics» (PDF). Chinese Physics C. 38 (9): 1–708. arXiv:1412.1408. Bibcode:2014ChPhC..38i0001O. doi:10.1088/1674-1137/38/9/090001. PMID 10020536. S2CID 118395784. Archived (PDF) from the original on 30 January 2017. Retrieved 13 December 2019.
  • Partridge, R. Bruce (1995). 3K: The Cosmic Microwave Background Radiation. Cambridge Astrophysics Series. Vol. 25 (Illustrated ed.). Cambridge, UK: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-35808-8. LCCN 94014980. OCLC 1123849709.
  • Peacock, John A. (1999). Cosmological Physics. Cambridge Astrophysics Series. Cambridge, UK; New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-42270-3. LCCN 98029460. OCLC 60157380.
  • Penrose, Roger (1989). «Difficulties with Inflationary Cosmology». In Fenyves, Ervin J. (ed.). Fourteenth Texas Symposium on Relativistic Astrophysics. Annals of the New York Academy of Sciences. Vol. 571. New York: New York Academy of Sciences. pp. 249–264. Bibcode:1989NYASA.571..249P. doi:10.1111/j.1749-6632.1989.tb50513.x. ISBN 978-0-89766-526-1. ISSN 0077-8923. LCCN 89014030. OCLC 318253659. S2CID 122383812. «Symposium held in Dallas, Tex., Dec. 11-16, 1988.»
  • Penrose, Roger (2007) [Originally published: London: Jonathan Cape, 2004]. The Road to Reality (1st Vintage Books ed.). New York: Vintage Books. ISBN 978-0-679-77631-4. LCCN 2008274126. OCLC 920157277. The 2004 edition of the book is available from the Internet Archive. Retrieved 20 December 2019.
  • Roos, Matts (2012) [Chapter originally published 2008]. «Expansion of the Universe – Standard Big Bang Model». In Engvold, Oddbjørn; Stabell, Rolf; Czerny, Bozena; Lattanzio, John (eds.). Astronomy and Astrophysics. Encyclopedia of Life Support Systems. Vol. II. Ramsey, Isle of Man: UNESCO in partnership with Eolss Publishers Co. Ltd. arXiv:0802.2005. Bibcode:2008arXiv0802.2005R. ISBN 978-1-84826-823-4. OCLC 691095693.
  • Ryden, Barbara Sue (2003). Introduction to Cosmology. San Francisco: Addison-Wesley. ISBN 978-0-8053-8912-8. LCCN 2002013176. OCLC 1087978842.
  • Silk, Joseph (2009). Horizons of Cosmology: Exploring Worlds Seen and Unseen. Templeton Science and Religion Series. Conshohocken, PA: Templeton Press. ISBN 978-1-59947-341-3. LCCN 2009010014. OCLC 818734366.
  • Singh, Simon (2004). Big Bang: The Origin of the Universe (1st U.S. ed.). New York: Fourth Estate. Bibcode:2004biba.book…..S. ISBN 978-0-00-716220-8. LCCN 2004056306. OCLC 475508230.
  • Tanabashi, M.; et al. (Particle Data Group) (2018). «Review of Particle Physics». Physical Review D. 98 (3): 1–708. Bibcode:2018PhRvD..98c0001T. doi:10.1103/PhysRevD.98.030001. PMID 10020536.
  • Tolman, Richard C. (1934). Relativity, Thermodynamics and Cosmology. The International Series of Monographs on Physics. Oxford, UK; London: Clarendon Press; Oxford University Press. ISBN 978-0-486-65383-9. LCCN 34032023. OCLC 919976.
  • Woolfson, Michael (2013). Time, Space, Stars & Man: The Story of Big Bang (2nd ed.). London: Imperial College Press. ISBN 978-1-84816-933-3. LCCN 2013371163. OCLC 835115510.
  • Wright, Edward L. (2004). «Theoretical Overview of Cosmic Microwave Background Anisotropy». In Freedman, Wendy L. (ed.). Measuring and Modeling the Universe. Carnegie Observatories Astrophysics Series. Vol. 2. Cambridge, UK: Cambridge University Press. p. 291. arXiv:astro-ph/0305591. Bibcode:2004mmu..symp..291W. ISBN 978-0-521-75576-4. LCCN 2005277053. OCLC 937330165.
  • Yao, W.-M.; et al. (Particle Data Group) (2006). «Review of Particle Physics» (PDF). Journal of Physics G: Nuclear and Particle Physics. 33 (1): 1–1232. Bibcode:2006JPhG…33….1Y. doi:10.1088/0954-3899/33/1/001. Archived (PDF) from the original on 12 February 2017. Retrieved 16 December 2019.

Further reading

  • Alpher, Ralph A.; Herman, Robert (August 1988). «Reflections on Early Work on ‘Big Bang’ Cosmology». Physics Today. 41 (8): 24–34. Bibcode:1988PhT….41h..24A. doi:10.1063/1.881126.
  • Barrow, John D. (1994). The Origin of the Universe. Science Masters. London: Weidenfeld & Nicolson. ISBN 978-0-297-81497-9. LCCN 94006343. OCLC 490957073.
  • Davies, Paul (1992). The Mind of God: The Scientific Basis for a Rational World. New York: Simon & Schuster. ISBN 978-0-671-71069-9. LCCN 91028606. OCLC 59940452.
  • Lineweaver, Charles H.; Davis, Tamara M. (March 2005). «Misconceptions about the Big Bang» (PDF). Scientific American. Vol. 292, no. 3. pp. 36–45. Archived (PDF) from the original on 9 October 2019. Retrieved 23 December 2019.
  • Mather, John C.; Boslough, John (1996). The Very First Light: The True Inside Story of the Scientific Journey Back to the Dawn of the Universe (1st ed.). New York: Basic Books. ISBN 978-0-465-01575-7. LCCN 96010781. OCLC 34357391.
  • Riordan, Michael; Zajc, William A. (May 2006). «The First Few Microseconds» (PDF). Scientific American. Vol. 294, no. 5. pp. 34–41. Bibcode:2006SciAm.294e..34R. doi:10.1038/scientificamerican0506-34a. Archived (PDF) from the original on 30 November 2014.
  • Singh, Simon (2005) [First U.S. edition published 2004]. Big Bang: The Origin of the Universe (Harper Perennial; illustrated ed.). New York, NY: Harper Perennial. ISBN 978-0007162215.
  • Weinberg, Steven (1993) [Originally published 1977]. The First Three Minutes: A Modern View of the Origin of the Universe (Updated ed.). New York: Basic Books. ISBN 978-0-465-02437-7. LCCN 93232406. OCLC 488469247. 1st edition is available from the Internet Archive. Retrieved 23 December 2019.

External links

Spoken Wikipedia icon

This audio file was created from a revision of this article dated 12 November 2011, and does not reflect subsequent edits.

  • Once Upon a Universe Archived 22 June 2020 at the Wayback Machine – STFC funded project explaining the history of the universe in easy-to-understand language
  • «Big Bang Cosmology» – NASA/WMAP Science Team
  • «The Big Bang» – NASA Science
  • «Big Bang, Big Bewilderment» – Big bang model with animated graphics by Johannes Koelman
  • Cosmology at Curlie

Нас интересуют события, которые
произошли, по разным оценкам, 13 – 20 млрд.
лет назад (13 млрд. лет в соответствии с
теорией «закрытого мира», а 20 млрд. лет
по теории «открытого мира»). Всё это
время наша Вселенная, согласно теории
Большого взрыва, постоянно расширялась.
В пролом же плотность вещества должна
была быть огромной. Согласно теории
А.Фридмана следует, что плотность могла
быть бесконечно большой, хотя некоторые
учёные называют некий возможный предел
значения плотности вещества, примерно
равный 1097 кг/м3.

Другим важным параметром является
температура. Вопрос о том, «холодной»
или «горячей» была материя в ту эпоху,
долгое время оставался спорным. Решающие
доказательства, что Вселенная была
горячей, удалось получить в середине
60-х годов. В настоящее время большинство
космологов считает, что материя в начале
расширения Вселенной была не только
сверхплотной, но и очень горячей, а
теория рассматривающая физические
процессы в начале расширения Вселенной
получила название «теории горячей
Вселенной».

Согласно этой теории, ранняя Вселенная
представляла собой гигантский ускоритель
«элементарных» частиц. Началом работы
Вселенского ускорителя был Большой
взрыв. Этот термин часто применяют
современные космологи. Наблюдаемый
разлёт галактик и их скоплений –
следствие Большого взрыва. Академик
Я.Б.Зельдович назвал этот взрыв
астрономическим, тем самым, подчеркнув
его отличие от химического взрыва.

У обоих взрывов есть общие черты,
например, в обоих случаях вещество после
взрыва охлаждается при расширении,
падает и его плотность. Но есть и
существенные отличия. Главное состоит
в том, что химический взрыв обусловлен
разностью давлений во взрывающемся
веществе и давлением в окружающей среде
(воздухе). Эта разность давлений создаёт
силу, сообщающую скорость частицам
заряда взрывчатого вещества. В
астрономическом взрыве подобной разности
давлений нет. Астрономический взрыв не
начался из какого-то определённого
центра, распространяясь на всё большие
области, а произошел сразу во всём
существовавшем тогда пространстве.
Представить себе это очень трудно
(возможно?), тем более что «всё пространство»
в начале взрыва могло быть как конечным
(теория замкнутого мира), так и бесконечным
(теория открытого мира).

В теории космологии приято эволюцию
вселенной разделять на 4 эры:

а) адронная эра (начальная фаза,
характеризующаяся высокой температурой
и плотностью вещества, состоящего из
элементарных частиц – «адронов»);

б) лептонная эра (следующая фаза,
характеризующаяся снижением энергии
частиц и температуры вещества, состоящего
из элементарных частиц «лептонов».
Адроны распадаются в мюоны и мюонное
нейтрино – образуется «нейтринное
море»;

в) фотонная эра или эра излучения
(характеризуется снижением температуры
до 10К, аннигиляцией электронов и
позитронов, давление излучения полностью
отделяет вещество от антивещества);

г) звёздная эра (продолжительная эра
вещества, эпоха преобладания частиц,
продолжается со времени завершения
Большого взрыва (примерно 300 000 лет назад)
до наших дней.

В нулевой момент времени Вселенная
возникла из сингулярности, то есть из
точки с нулевым объёмом и бесконечно
высокими плотностью и температурой.
Пытаясь объяснить происхождение
Вселенной, сторонники Большого взрыва
сталкиваются с серьёзной проблемой,
поскольку исходное состояние Вселенной
в разработанной ими модели не поддаётся
математическому описанию. В их описаниях
Вселенная в начале представляла собой
точку пространства бесконечно малого
объёма, имевшую бесконечно большую
плотность и температуру. Такое состояние
вещества в принципе не может быть описано
математически. На языке науки это явление
получило название «сингулярности».

В течение первой миллионной доли
секунды, когда температура значительно
превышала 1012К (по некоторым оценкам до
1014К), а плотность была немыслимо велика,
происходили неимоверно быстро сменяющие
себя экзотические взаимодействия,
недоступные пониманию в рамках современной
физики. Мы можем лишь размышлять, каковы
были эти первые мгновения, например,
возможно, что четыре фундаментальные
силы природы были слиты воедино. Есть
основания полагать, что к концу первой
миллионной доли секунды уже существовал
первичный «бульон» богатых энергией
(«горячих») частиц излучения (фотонов)
и частиц вещества. Иными словами материя
Вселенной представляла собой
электронно-позитронные пары (е– и е+);
мюонами и антимюонами (м– и м+); нейтрино
и антинейтрино, как электронными (v e, v
e), так и мюонными (v m, v m) и тау-нейтрино
(v t, v t); нуклонами (протонами и нейтронами)
и электромагнитным излучением. Эта
самовзаимодействующая масса находилась
в состоянии так называемого теплового
равновесия.

В те первые мгновения все имевшиеся
частицы должны были непрерывно возникать
(парами – частица и античастица) и
аннигилировать. Это взаимное превращение
частиц в излучение и обратно продолжалось
до тех пор, пока плотность энергии
фотонов превышала значение пороговой
энергии образования частиц. Когда
возраст Вселенной достиг одной сотой
доли секунды, её температура упала
примерно до 1011К, став ниже порогового
значения, при котором могут рождаться
протоны и нейтроны, некоторые из этих
частиц избежали аннигиляции – иначе в
современной нам Вселенной не было бы
вещества. Через 1 секунду после Большого
взрыва температура понизилась до 1010К,
и нейтрино перестали взаимодействовать
с веществом.

Вселенная стала практически «прозрачной»
для нейтрино. Электроны и позитроны ещё
продолжали аннигилировать и возникать
снова, но примерно через 10 секунд уровень
плотности энергии излучения упал ниже
и их порога, и огромное число электронов
и позитронов превратилось в излучение
катастрофического процесса взаимной
аннигиляции. По окончанию этого процесса,
однако, осталось определённое количество
электронов, достаточное, чтобы,
объединившись с протонами и нейтронами,
дать начало тому количеству вещества,
которое мы наблюдаем сегодня во Вселенной.

Существует два основных взгляда на
процесс формирования галактик. Первый
состоит в том, что в любой момент времени
в расширяющейся смеси вещества и
излучения могли существовать случайно
распределённые области с плотностью
выше средней. В результате сил тяготения
эти области сначала отделились в виде
очень протяжённых сгустков вещества.
В этих сгустках начался процесс
фрагментации, приведший к образованию
облаков меньших размеров, которые
позднее превратились в скопления и
отдельные галактики, наблюдаемые
сегодня. Далее в этих меньших (по
галактическим размерам) сгустках под
действием сил тяготения в случайных
неоднородностях плотности началось
формирование звёзд. Другая точка зрения
даёт другой сценарий: вначале из
флуктуаций плотности в расширяющемся
первичном шаре сформировались
многочисленные (малые) галактики, которые
с течением времени объединились в
скопления, в сверхскопления и, возможно,
в более крупные иерархические структуры.

Главным в споре этих двух взглядов
является ответ на вопрос, имел ли процесс
Большого взрыва вихревой (турбулентный)
характер или протекал более гладко.
Признаков турбулентности в крупномасштабной
структуре сегодняшней Вселенной не
наблюдается. Вселенная выглядит
удивительно сглаженной в крупных
масштабах, несмотря на некоторые
отклонения, в целом далёкие галактики
и их скопления распределены по всему
небу равномерно, а степень изотропности
фонового излучения также довольно
высока. Всё это заставляет признать,
что Большой взрыв был безвихревым,
упорядоченным процессом расширения.

В 1978г., пытаясь найти обоснование для
наблюдаемого соотношения фотонов и
барионов (108 : 1) М.Рис высказал предположение,
что фоновое излучение может быть
результатом «эпидемии» образования
массивных звёзд, начавшейся сразу после
отделения излучения от вещества и до
того, как возраст Вселенной достиг 1
млрд. лет. Продолжительность жизни этих
звёзд не могла превышать 10 млн. лет,
многим из них было суждено пройти стадию
сверхновых и выбросить в пространство
тяжёлые химические элементы, которые
частично собрались в крупицы твёрдого
вещества, образовав облака межзвёздной
пыли. Эта пыль, нагретая излучением
догалактических звёзд, могла, в свою
очередь, испускать инфракрасное
излучение, которое в силу его красного
смещения, вызванного расширением
Вселенной, наблюдается сейчас как
микроволновое фоновое излучение.

Эта точка зрения не получила широкого
признания, но в 1979г. Д.П.Вуди и П.Л.Ричардс
из Калифорнийского университета
опубликовали результаты наблюдений,
указывающие на некоторые отклонения
характеристик микроволнового фонового
излучения от кривой излучения абсолютно
чёрного тела. В том же году М.Роуэн-Робинсон,
Дж.Негропонте и Дж.Силк (Колледж королевы
Марии, Лондон) указали, что отклонения
обнаруженные Вуди и Ричардсом, может
быть объяснено излучением пылевых
облаков, образовавшихся вслед за
«эпидемией» массового формирования
звёзд, что соответствует теории М.Риса.
Если эта новая теория соответствует
истине, то это означает, что подавляющее
количество всей массы Вселенной
содержится в невидимых остатках звёзд
первичного, догалактического, поколения
и в настоящее время может находиться в
массивных тёмных гало, окружающих яркие
галактики, которые мы наблюдаем сегодня.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • #
  • Щас мы остываем и расширяемся.Если у кого еще есть сомнения,обоснуйте!

    Ответить

    • У меня есть сомнение. Основа теории большого взрыва — красное смещение и якобы соответствущий этому эффект допплера. По моему мнению красное смещение это результат того, что свет проходя расстояние в миллионы и миллиарды световых лет тратит энергию на преодоление этого расстояния. А брать энергию на преодоление расстояния частицы света могут только из самой себя в общем случае то есть смещая свое излучение в более низкочастотную область. Плохо конечно что в земных условиях нельзя провести опыты пуская луч света по кругу на длительный срок в абсолютно стерильных условиях как в космосе, а то бы может выяснилось теряет ли свет свою энергию на предоление расстояния или нет.

      Ответить

      • То, что вы описываете называется теорией старения света. Ее довольно живо обсуждали лет 30 назад, но, как выяснилось, она все-таки противоречит наблюдениям. Так что на сегодня это уже история.

        Ответить

        • Все правильно свет рассеивается и переходит на более низкую частоту.
          Как эксперемент включи музыку погромче и уйди в соседнию комнату, частота звучания будет ниже чем толще стены.
          Большой взрыв старая теория смотри http://www.astronet.ru/db/msg/eid/FK86/space

          Ответить

          • предложенную по ссылке теорию можно считать несостоятельной. теория «большого взрыва» получает всё больше и больше подтверждений с каждым годом. и опять же, практические наблюдения совпадают с предположениями в этой теории.

            Ответить

    • Мы еще расширяемся и остываем. Только расширяемся очень медленно. А через миллиарды лет. Когда гравитация достигнет придела. Вселенная начнет обратный процесс сжатия. К сожалению чем он закончиться мы уже не узнаем

      Ответить


      • Алексей Степанов
        > Костя | 17.07.2007 | 17:44

        Ответить

        Ну уж, дудки. Когда звук музыки проходит через стену, то происходит фильтрация частот: низкочастотные колебания затухают в меньшей степени. А вот если прослушать звук монохромный, то частота его не меняется, я проверил, сгенерировав такой звук с помощью компьютера.

        Ответить


    • Ростовцев Сергей
      > Барсик | 11.05.2006 | 23:37

      Ответить

      Сомнений нет.
      «Большого Взрыва», нет, не было, и не будет.
      http://www.proza.ru/texts/2004/09/17-31.html — Не было большого взрыва!!!
      http://www.proza.ru/texts/2001/11/14-54.html — Вне математическое приложение.
      http://www.proza.ru/texts/2006/04/08-05.html — Об исламе, инопланетянах, и не только.
      А коротко это так. Красное смещение сообщает нам, что некоторое время назад удаленные объекты были меньше чем сейчас. Просто конечность скорости света причина того, что произошедшее у нас у изменение величины скорости света — вдалеке (в прошлом) мы не наблюдаем.
      Информанция опаздывает.
      Субъективное удаление от нас удаленных объектов, процесс обратный тяготению (субъективному, или если хотите – относительному приближению) объектов лежащих внутри некоторой синхронизированной системы.
      С уважением,
      Сергей

      Ответить


      • Yagor
        > Ростовцев Сергей | 12.12.2009 | 21:28

        Ответить

        А если не было, то как появилась Вселенная?

        Ответить


    • maratimus
      > Барсик | 15.07.2008 | 15:32

      Ответить

      Сомнений нет, а как это могло быть иначе, этот факт, открытый современными физиками только в ХХ веке, был засвидетельствован в Коране четырнадцать веков назад:

      «Он [Аллах] — Установитель небес и земли» (сура аль-Анам: 101).

      Теория Большого взрыва показала, что вначале все предметы во Вселенной были едины, а потом были разделены. Этот факт, установленный теорией Большого взрыва, опять-таки был описан четырнадцать столетий назад в Коране, когда у людей было весьма ограниченное представление о Вселенной:

      «Разве не видели те, которые не веровали, что небеса и земля были соединены, а Мы разделили их…» (сура Пророки, 30)

      Имеется в виду, что вся материя была сотворена посредством Большого взрыва из одной точки, и, будучи разделенной, образовала известную нам Вселенную. Расширение Вселенной — одно из самых важных свидетельств того, что Вселенная создавалась из ничего. Хотя этот факт был обнаружен наукой только в ХХ веке, Аллах сообщил нам о реальности этого в Коране, посланном людям тысячу четыреста лет назад:

      «Это Мы установили Вселенную (Нашей творческой) силой, и поистине, это Мы постоянно расширяем ее» (сура Рассеивающие, 47).

      Большой взрыв — явное указание на то, что Вселенная была сотворена из ничего, сотворена Творцом, сотворена Аллахом.

      Ответить


      • SoKoBaN
        > maratimus | 18.11.2011 | 11:07

        Ответить

        А почему Аллахом, а не Зевсом, например?

        Ответить


      • evolucionism2021
        > maratimus | 27.03.2021 | 00:14

        Ответить

        Только вот Хокинг почему-то ни в какого Аллаха Яхвича Ахурамаздина не верил.

        Ответить

    • А никакого расширения Вселенной нет, она практически статична, и даже наоборот галактики сближаются, иначе не было бы столько столкнувшихся галактик.
      К сожалению, Хаббл допустил преждевременный вывод по поводу разбегания галактик. Нет никакого разбегания, красное смещение говорит не об удалении объектов, а об изменении их свойств за то время пока свет от них доходит к нам через такие огромные расстояния. Т.е. реальную картину мы не видим в силу конечности скорости света.
      Лично я считаю, что Вселенная бесконечна и вечна.

      Ответить


      • evolucionism2021
        > MudPig | 28.03.2021 | 11:36

        Ответить

        Разбегаются с ускорением.

        Ответить

  • С чего вы решили, что свет тратит какую-то энергию? (и не только свет) что он преодолевает? Он летит так же по прямой, как все во вселенной, по большому счету, всё не отрывается ( как мы пытаемся оторваться от земли), а будучи однажды выброшенным в пространство, падает в никуда.(Я приверженец теории, что вселенная раздувается, а не расширяется, а это значит, скорее всего, что возможно, есть другие силы, заставляющие всё лететь без затрат — вспомните вторую серию детей шпионов, когда им надоело уже лететь, и они даже отдыхали при этом. Я утрирую, но имею ввиду нечто подобное). ХОтя раньше я тоже считала, что всё, что-то куда-то летит, что-то преодолевает, значит, теряет энергию, но жизненный опыт показал, что теряя, мы порой приобретаем гораздо больше. Может, это и есть парадокс в физике? Наращивая энтропию, мы ее упорядочиваем, и снова наращиваем, но на другом уровне?!
    PS.Желательно в ответах на мыло давать ссылку на эту страницу, я давно не была тут, и с трудом нашла куда отвечать!

    Ответить

    • Старая теория смотри http://www.astronet.ru/db/msg/eid/FK86/space

      Ответить

      • Дорогая Барсик! Свет движется не в пустоте, а в физическом вакууме, который является одним из состояний материи. Похоже, что фотоны теряют энергию и «краснеют» именно из-за взаимодействия с физическим вакуумом. Я присоединяюсь к мнению MudPig. Могу только добавить, что во Вселенной происходит старение галактик, поглощение их «чёрными дырами» (их в последние годы обнаружили во многих галактиках) и последующими взрывами этих дыр из-за накопленной в них энергии. После взрыва всё повторяется: холодное облако первичного водорода, его сжатие силами гравитации, разогрев и формирование звёзд и новой галактики. Наличие микроволнового излучения не противоречит такой картине. Так что взрывы, по-моему, есть, но локальные, а не один Большой взрыв.

        Ответить

  • А мне вот непонятно одно. Надеюсь на чьё-нибудь разъяснение.
    Утверждается, что судьба Вселенной зависит от плотности межзвёздного газа. Если газ будет достаточно плотен, то звёзды и галактики рано или поздно прекратят своё взаимоудаление и начнут сближаться.
    Но ведь газ — тоже часть Вселенной.
    Он возник в пламени Большого Взрыва, как и всё сущее.
    Каким образом звёзды могут испытывать трение при прохождении сквозь газ, который движется в том же направлении и с той же скоростью, что и они сами?
    Получается, что Вселенная в любом случае обречена на вечное расширение?
    Если в этот процесс не вмешается некий непредсказуемый фактор — например, человек?

    Ответить

    • Судьба Вселенной зависит от средней плотности вещества, а не просто от плотности межгалактического газа. Эта плотность складывается из массы звезд, газа и других объектов.

      Насчет движения звезд относительно газа и трения не совсем понятен вопрос. Где тут, по-вашему, связь с судьбой Вселенной?

      По последним астрономическим данным похоже на то, что Вселенная действительно будет расширяться вечно, причем в настоящее время она расширяется ускоренно. Но это уже вопреки, а не благодаря содержащемуся в ней веществу.

      Предсказать результат воздействия непредсказуемого фактора, как вы сами понимаете, невозможно. На то он и непредсказуемый. В настоящее время нет никаких разумных гипотез, как бы человек мог повлиять на космологические процессы. Ну, а фантазировать никто не запрещает.

      Ответить

      • Ты глубоко ошибаешься вселенная не будет расширяться вечно. Когда нибудь ЧЕ ТО ТАМ СЛУЧИТЬСЯ С ГРАВИТАЦИЕЙ и будет так называемое «БОЛЬШОЕ СЖАТИЕ» все обратно слетится в точку большого взрыва. Но опять же и твое и мое только гипотезы

        Ответить

        • Костик, ради бога, не «тыкайте» незнакомым людям, тем более если вам нечего сказать. И, я очень прошу, повторите правило «-тся, -ться», невозможно вас читать. Спасибо.

          Ответить

          • Вселенная возникла в результате возмущения Сознания(или информации)

            Ответить


    • evolucionism2021
      > Plumbax | 27.03.2021 | 00:16

      Ответить

      Не движутся. Само пространство расширяется.

      Ответить

  • Вселенная возникла около 15 миллиардов лет назад в виде раскаленного сгустка сверхплотной материи, и с тех пор она расширяется и остывает.
    Я не астроном, не ученый и моя логика довольно проста, так мне легче понять.
    существует теория о том, что черные дыры являются центрами галактик.
    однако я предполагаю, основываясь на вышеизложенное, что, возможно
    черные дыры это тоже будущие вселенные. сверхплотное вещество — черная дыра, которая может быть любого размера
    Просьба прочитавших отправить свои мысли на Vekkio@yandex.ru

    Ответить

  • Структура Вакуума. Моя крестьянская логика: 1+1=2.

    Много лет тому назад, (20 миллиардов лет) вся материя
    ( все элементарные частицы и все кварки и их подруги античастицы и антикварки,
    все виды волн: электромагнитные, гравитационные, мюонные,: глионные и т.д.
    — все было собрано в ‘сингулярную точку’.
    Что тогда окружало сингулярную точку?
    ПУСТОТА — НИЧТО.
    Согласен. Но почему об этом говорят общими фразами, не уточняя,
    Не конкретно. Меня удивляет, почему это ПУСТОТУ — НИЧТО.
    никто не записывает физической формулой?
    Ведь каждому школьнику известно, что ПУСТОТА — НИЧТО.
    записывается формулой Т=0К.
    * * *
    И, однажды, произошёл большой взрыв.
    В каком пространстве произошёл этот взрыв?
    В каком пространстве распространялась материя большого взрыва?
    Не в T=OK? Ясно, что только в ПУСТОТЕ — НИЧТО T=OK.
    * * *

    Сейчас считают, что Вселенная, как Абсолютная система отсчёта ,находится в
    состоянии Т = 2,7К ( остатки реликтового излучения большого взрыва).
    Но это реликтовое изучение расширяется и в будущем изменится, уменьшится.
    Какой температуры она достигнет?
    Не T=OK? Таким образом, если мы пойдем и в прошлом и в настоящем и в
    будущем мы не можем убежать от ПУСТОТЫ- НИЧТО.
    * * *
    Все знают, что такое сингулярная точка.
    Но никто не знает, что такое ПУСТОТА- НИЧТО, Т=0К.
    Чтобы это понять, надо задать вопрос:
    Какие геометрические и физические праметры могут иметь частицы при T=OK?
    Есть ли у них объём?
    Нет. Значит их геометрическая форма — плоский круг C/D = 3,14
    НО что эти частицы делают?
    Ничего. Они находятся в состоянии покоя: ( h = 0 )
    Так неужели это мертвые частицы? Ведь все в природе находится в движении.
    Чтобы ответить на этот вопрос, необходимо более ясно понять ПУСТОТУ — НИЧТО.
    * * *
    Имеет ли эта ПУСТОТА — НИЧТО границы?
    Нет. ПУСТОТА — НИЧТО и есть ПУСТОТА — НИЧТО.
    Она не имеет границ. ПУСТОТА — НИЧТО бесконечно.
    Запишем это формулой: Т=0К= .
    А какое там время? Время там отсутствует.
    Оно неразрывно слито с пространством.
    Стоп.
    Но ведь такое пространство описывает Эйнштейн в СТО.
    В СТО пространство также имеет отрицательную характеристику и там тоже пространство неразрывно слито с временем.
    Только в СТО эта ПУСТОТА — НИЧТО имеет другое название:
    отрицательное четырёхмерное пространство Минковского.
    Тогда СТО описывает поведение частиц, имеющих геометрическую
    форму — круг в ПУСТОТЕ — НИЧТО Т=0К.
    * * *
    Согласно СТО эти частицы круги могут находится в двух состояниях движения:
    1)Эти частицы-круги могут лететь прямолинейно со скорость с=1.
    В этом виде движения частицы-круги зовут Квантом Света (Фотон).
    2) Эти частицы-круги можут вращаться вокруг своего диаметра и тогда их форма и физические параметры изменяются согласно преобразованиям Лоренца.
    В этом виде движения частицы-круги зовут Электроном.
    * * *
    Но что является причиной движения частицы-круги, ведь в ПУСТОТЕ -НИЧТО
    никто не влияет на ее покой?
    Квантовая теория дает ответ на этот вопрос.
    1) Прямолинейное движение частицы-круги зависит от спина Планка ( h=1 )
    2) Вращательное движение частицы-круги зависит от спина
    Гоудсмита -Уленбека (ħ = h / 2pi ).
    * * *
    Странные частицы окружают «сингулярную точку».
    Эти частицы-круги могут находится в трех состояниях:
    1) h = 0 ,
    2) h = 1,
    3) ħ = h / 2pi.
    и сами самостоятельно принимать решение какое действие им совершать.
    Так действовать могут только частицы, которые обладают собственным сознанием.
    Это сознание не может быть застывшим, оно развивается.
    Развитие этого сознания идёт «от неопределённого желания до ясной мысли «.

    Ответить

    • Уважаемый сократус. Вот Вы пишете, что «так действовать могут только частицы, которые обладают собственным сознанием». В связи с этим у меня к Вам два вопроса:
      1. Какие у Вас основания так думать? Есть ли у вас доказательства того, что частицы, не обладающие сознанием, не могут так себя вести?
      2. Не могли бы Вы объяснить, что такое сознание и как можно установить его наличие?

      Ответить


    • evolucionism2021
      > socratus-0 | 27.03.2021 | 00:18

      Ответить

      Большой Взрыв — начальная точка отсчёта. Вселенная бесконечна с самого начала.

      Ответить

  • этот сгусток величиной и временем жизни как кварк современные представления говорят что вселенная проживет 10 в 100 лет а кварк живет 10-23 сек так вот жизнь их кварка и нашей вселенной равны и масса этого кварка равна массе вселеной так если у них такой кварк то каким должна быть их звезда и какой энергией она обладает мы ведь должны на все смотреть путем аналогии есть нечто где таких кварков множества и они вырываются и ударяются о что-то древние учение говорит что всевышний 950 раз создавал и разрушал вселенные как кузнец бьет по наковальне и разлетаются искры и когда увидел нашу в которой мы живем сказал вот этот хорош прошу уважаемый мною форум поразмыслить над этим

    Ответить

  • Уважаемяе ученые. МЕНЯ ЧТРАШНО ТЕРЗАЕТ ВОПРОС А ЧТО БЫЛО ДО БОЛЬШОГО ВЗРЫВА. ГОВОРЯТ ЧТО НЕ БЫЛО СОВЕРШЕННО НИЧЕГО. А КАК ПОНЯТЬ НИЧЕГО И ГДЕ ЗАКАНЧИВАЛОСЬ ЭТО НИЧЕГО. ОЧЕНЬ ПРОШУ ХОТЯ БЫ ПРИБЛИЗТЕ МЕНЯ К ИСТИНЕ (КОТОРАЯ ГДЕ-ТО ТАМ)

    Ответить

    • Честно сказать меня терзает вопрос относительно этой теории: Если небыло ничего, то каким образом что-то возникло (а чтоб легче было думать сформулирую на простом для всех(!) языке: стоит перед вами банка, она АБСОЛЮТНО пустая, и вдруг в ней что-то появляется…), как это возможно, объясните если кто может…..?

      Ответить


      • physchem_
        > Amoral | 17.03.2009 | 14:09

        Ответить

        «сформулирую на простом для всех(!) языке: стоит перед вами банка, она АБСОЛЮТНО пустая, и вдруг в ней что-то появляется…), как это возможно, объясните если кто может…..?»
        — если в банке что-то и «появится», то это будет говорить о том, что имееет место нарушение законов сохранения (хотя-бы — массы и энергии).
        До Большого Взрыва — небыло ничего (ни пространства, ни времени).
        Современная наука — описыват лишь то, что происходило после, т.е. по истечении нек-рого времени, называемого «Планковской эрой». Это — примерно 10^(-43) сек.(точнее — см. в поисковике, я — не справочник :)

        Ответить


      • evolucionism2021
        > Amoral | 27.03.2021 | 00:21

        Ответить

        Нет у вас банки. Вот точка отсчёта — Большой Взрыв. Дальше отмотать нельзя.

        Ответить

    • Этот мир обладает определёнными свойствами. Одно из этих свойств СУБЪЕКТИВНО ощущается человеком как течение времени. Более точно это свойство описывается на языке математики — и это описание не вполне совпадает с бытовыми представлениями человека о времени. Точнее, практически совпадает в обычных бытовых условиях, но возможны такие условия, когда разница становится ощутимой. В частности, условия Большого взрыва как раз такие, что житейское представление о времени в них не работает.

      То есть вопрос «что было до Большого взрыва?» некоректен по той же причине, как и вопрос «что находится севернее Северного полюса?».

      Кому интересно, можете почитать «Краткую историю времени» Стивена Хокинга.

      Ответить


    • evolucionism2021
      > Костя | 27.03.2021 | 00:20

      Ответить

      Само понятие «до» к БВ неприменимо.

      Ответить

  • Слушай а ты пацан умный. Надо бы с тобой подружиться. Я тоже увлекаюсь астрономией, и тоже зациклился на большом взрыве. УЧЕНЫЕ ГОВОРЯТ ЧТО ДО БОЛЬШОГО ВЗРЫВА НЕ БЫЛО НИЧЕГО. А ЧТО ТАКОЕ ЭТО НИЧЕГО, И ГДЕ У НЕГО ГРАНИЦЫ.

    Ответить


    • evolucionism2021
      > Костя | 27.03.2021 | 00:22

      Ответить

      Вы Трефилу? У БВ не было «до». Только «после». И Вселенная бесконечна с самого начала.

      Ответить

  • я далеко не астролог и не физик объясните пожалуйста куда (то есть) в чём (в каком пространстве всё это расширяется)?????

    Ответить


    • 131s
      > denisimo1981 | 26.12.2006 | 12:00

      Ответить

      Я так думаю что в нечем.

      Ответить


    • evolucionism2021
      > denisimo1981 | 27.03.2021 | 00:23

      Ответить

      Само пространство разбухает.

      Ответить

  • Может быть много в самом названии непотребном, остюда и всякие пересуды? Назвали очень плохо, «взрыв», поэтому и понимают это как взрыв, а наверное же не совсем обычный взрыв? Многие даже очень уажаемые авторы мною начинают про это рассуждать как о взрыве просто по крестьянски, а это не есть хорошо. Ндадо собрать научный симпозиум и выдвинуть переименование, например «Транссингулярный переход материи», тогда меньше может станет болтовни вокруг этого очевидного явления;))

    Ответить


    • Skripatch
      > Korotkoff | 20.08.2010 | 16:13

      Ответить

      Ничего себе заявление! Очевидное?! То есть, Вы воочию его наблюдали?!

      Ответить


    • evolucionism2021
      > Korotkoff | 27.03.2021 | 00:24

      Ответить

      Назвал так противник.

      Ответить

  • Мне интересно вот что…
    1)»Вселенная возникла около 15 миллиардов лет назад в виде раскаленного сгустка сверхплотной материи» — допустим. Почему геометрия нашей вселенной почти плоская (Евклидова)? Если материя сверхплотная, то, по крайней мере, поверхность дожна быть сферической.
    2)Существование начала отсчета времени эквивалентно его неоднородности. Это не подтвержденно, насколько я знаю. Почему?
    3)Если допустить цикличность процесса — расширение — сжатие — образование чёрной дыры — взрыв — … у меня есть вопрос по поводу чёрной дыры. (Немного не в тему, наверное). Очевидно, материя в ней сжимается до точки (сингулярности), причём силы сжатия — гравитации — достигают бесконечности => скорость сжатия (поверхности) стремится к скорости света => в нашем пространстве-времени образование такого объекта невозможно… Когда же он взорвётся?

    Ответить

    • В черной дыре материя в точку не сжимается. Поверхность предельно близка к сферической, как в больших ядрах атомов.
      Масса исходного тела перед сжатием конечна -> гравитация конечна -> сила сжатия конечна, но достаточна для сжатия до плотности порядка ядерной. О скорости света речь идет только как о первой космической для КРИТИЧЕСКОГО РАДИУСА для данной массы. На уровне критического радиуса имеется циркуляция частиц и излучений с гигантскими энергиями, при встрече с которыми падающая материя разрушается до уровня элементарных частиц, при чем тунельный и коммулятивный эфекты ни кто не отменял, в результате чего мы наблюдаем жесткое рентгеновсеое и гамма излучение энергитически способные на удаление от верха зоны критического радиуса.
      Возраст вселенной в 15 млрд. лет получился исключительно исходя из некоторых современных предположений о мироздании.
      В свете последних доказательств гипотезы общей геометризации пространства, наиболее естественным видится замкнутость нашей вселенной. По-скольку можно утверждать, что гравитация определяет и фактически является геометрией нашего пространства, то можно доказать, что вселенная представляет собой резонансный процесс геометрии-гравитации. При этом доплеровсое смещение, реликтовое излучение и прочии факты являютя, просто, видимым проявлением этого процесса.
      С «плоскостью», как Вы выражаетесь геометрии еще проще — в масштабе доступном для исследования, и являясь объектом в данном пространстве Вы, просто, не можете сделать другой вывод, как бы оно не было реально искривлено — ведь все измерения вы делаете исключительно с помощью материальных объектов данного пространства, а искривление действует на них в той же степени, что и на измеряемый объект. Даже если Ваше пространство было бы смотано в клубок для Вас оно все равно было бы евклидовым.

      Ответить

  • Уважаемые, не желая никого обидеть, скажу я вам — Ваша теория взрыва абсолютно ошибочна.Не тратьте зря время на эту теорию. Во всём есть логика и последовательность.

    Ответить

  • Слово «Пустота» для точной науки абсолютно некорректно, также как и слово «Взрыв». Исходя из этого утверждения следует заметить, что любое физическое явление должно обладать понятными качествами или свойствами такими например как — объем. В контексте следует учитывать, что все какие бы то ни было процессы происходят в границах этого объема, а влияние этих процессов до определенных пределов распостроняется и во вне.
    Итак, — Взрыв в Пустоте! Вселенная из яица!Типичные выражения для сенсации 19-го века, кои выкрикивали уличные продавцы газет и журналов того времени.
    На самом же деле в теории «Большого взрыва» (в грамотном описании)прямым текстом говорится, что «Вселенная стала расширяться около 15 миллиардов лет назад из раскаленного сгустка сверхплотной материи». Речь совсем не идет ни о взрыве, ни о пустоте. Всего лишь высказана гипотеза на данный момент подтвержденная анализом характеристик реликтового излучения. И допустим названная «Теорией большого взрыва». Всего лишь фразеологическая эквилибристика, не более…
    P.S. «Природа не терпит пустоты!»

    Ответить

  • У мня небольшая путаница в голове,прошу помощи,и так…..Скажем что нашей наблюдаемой вселенной 14.5 миллиардов лет,если взять в расчёт что к примеру среднею арифметическую скорость разбежки(удаления) галактик скажем 2000 км/с то за 14.5 миллиардов лет они проделали растояние равное этой скорости,как же тогда наблюдают галактические скопления которые находятся на растоянии от нас в 13.5 миллиардов СВЕТОВЫХ ЛЕТ,световой год равняется растоянию которое преодолевает свет за 1 год,скорость которого равна примерно почти 300 тысяч километров в секунду,но расширение вселенной к примеру всего в 2000 километров в секунду,то как же они оказались на таком растояние при скорости удаления примено 1000 раз менше скорости света.
    По логике — со коростью в 2000 километров в секунду самая удалённая галактика от ипицентра взрыва должна находится на растоянии в 1000 раз меньше(потому что скорость удаления в 1000 раз меньше) и равнятся 14.4 миллионов световых лет.
    Где я чего не допонял,зарание благодорю

    Ответить

    • Возможно в самом начале скорость расширения вселенной была субсветовой…

      Ответить


    • evolucionism2021
      > mayu | 27.03.2021 | 00:27

      Ответить

      Расширение быстрее скорости света.

      Ответить

  • Хочу предложить свои рассуждения которые высказаны на астрономическом форуме «Теории возникновения Вселенной» под ником Leon_alex
    http://planetarium.forum24.ru/?1-9-0-00000001-000-0-0

    Ответить

  • Прошло вот уже два года, как в журнале «В мире науки» за # 11 от 2005 года была опубликована статья Г. Старкмана и Д. Шварца «Хорошо ли настроена Вселенная?». В ней приводятся результаты экспериментов на спутниках COBE и WMAP, которые ясно указывают на то, что Вселенная бесконечна, и никакого Большого взрыва не было. Сколько же можно о нем говорить?

    Ответить


    • evolucionism2021
      > Phil | 27.03.2021 | 00:28

      Ответить

      БВ не противоречит бесконечности Вселенной.

      Ответить

  • Знает кто нибудь, почему «мы» расширяемся 14,7 млрд лет, а в размераз стали более чем 70 млрд световых?

    Ответить


    • Καταπτερος
      > Levanlevan | 13.11.2008 | 15:01

      Ответить

      потому что во время создания вселенной, процессы происходили в милиарды раз быстрее чем сейчас

      Ответить


    • stek
      > Levanlevan | 28.04.2009 | 18:55

      Ответить

      Вследствие того, что Вселенная постоянно и очень быстро расширяется, фотонам света приходится преодолевать гораздо больший путь, компенсируя это расширение. Точка, из которой 13 миллиардов лет назад отправился в свой путь фотон, который сейчас достигает Земли, удалена от планеты на 78 миллиардов световых лет.

      Ответить


    • evolucionism2021
      > Levanlevan | 27.03.2021 | 00:28

      Ответить

      Пространство разбухает быстрее.

      Ответить

  • Ерунда эта сингулярность. Ведь никто не может доказать, что с изменением гравитации не меняются физические параметры. Так же недоказуемо, что они не меняются с течением времени. Например нельзя опровергнуть следующее утверждение: «период полураспада изотопа U-238 семь тысяч лет назад имел вдвое меньшее значение». Мы строим все сложные математические и космологические конструкции в реальном времени и заглянуть в отдаленную перспективу и в прошлое не можем (в этом вся наша беда). Посему все наше представление о мироздании ограниченно в принципе на очень низком уровне, ну, например на уровне классической механики. Мир непознаваем, а следовательно имеет божественное происхождение. Вот только никто не знает где он этот Бог и как выглядит.

    Ответить


    • physchem_
      > ko1111 | 17.03.2009 | 13:58

      Ответить

      Насчёт т.н. «дрейфа констант»: даже одну из Нобелевских премий дали тем, кто изучал этот вопрос. А это — сумма, превышающая 1 млн «вечнозелёных». Согласитесь, не за любую сказку такое вручают.

      Например нельзя опровергнуть следующее утверждение: «период полураспада изотопа U-238 семь тысяч лет назад имел вдвое меньшее значение».
      — Да, строго говоря, мы, скорее всего, не сможем найти запись (к-рой — 7 тыс.лет) о том, что кто-то — произвёл оценку периода полураспада «изотопа U-238», и получил результат ‘около 3,5 тыс. лет’.
      Но: мы можем сделать предположение (основанное — как на опыте, так и на теоретических рассуждениях), что постоянная распада «изотопа U-238» за это время — заметно не изменилась. Именно эти сообржения — м-но использовать для того, чтобы опровергнуть Ваше «Например нельзя опровергнуть…».
      » Мы строим все сложные математические и космологические конструкции в реальном времени и заглянуть в отдаленную перспективу и в прошлое не можем»
      — Почему не можем? Вас смущает то, что наши соображения строятся
      «в реальном времени», а тогда — всё (или — часть) могло быть иначе?
      Если — да, то какие аргументы в пользу этого соображения можете привести? Ведь Вы высказали эту идею? Потому — предлагаю её обсудить (где будем базироваться только на фактах).
      Дополнение: значит, т.н. «следователи» — свои доказательства строят на том, что не могут доказать? А почему-же им — верят (речь — не об адвокатах, у них — «работа такой»).
      «Мир непознаваем»
      — это — верно для того, кто и не думает о том, чтобы его познать (и таким образом — обосновывает свой отказ от ‘познания’).
      «Вот только никто не знает где он этот Бог и как выглядит»
      — И здесь — скажу «но»: в каждом священном писании (Библия, Коран, Тора и т.п.) — есть информация о том, на что похоже божество (чтобы ‘простой смертный’ — смог это себе представить, и через это — поверить).
      Дмитрий (physchem) 17.03.09-17:00

      Ответить

  • советую вам прочитать очень хорошую книжку http://www.bogistina.info/m/bibl/miriane_cnigi/veinic_pochemy.rar

    Ответить

  • Очень давно «мучает» один вопрос.
    что значит «по мере остывания»? Банальный пример — остывающий чайник отдает часть тепла (энергии) во внешнее пространство.
    Куда отдает тепло наша Вселенная?
    Очевидный (очевидный ли?) ответ — внешнее пространство. А что в нем тогда,.. эээ.. пустота????………

    Ответить

    • насчёт «анализом характеристик реликтового излучения»(из 12.04.2007 15:08 | Science-lover)
      а именно: речь — о спектральном составе реликтового фона.
      Причём максимум плотности (на спектре) соответствует температуре в неск-ко градусов К (~4, но могу — ошибаться). Именно отсюда — м-но найти время, в течении к-рого происходило остывание.

      12.02.2009 13:28 | FcuK
      Куда отдает тепло наша Вселенная?
      — посмотрите, что выдаст поисковик (yandex, google) на «тепловая смерть вселенной» (ru.wikipedia.org/wiki/Тепловая_смерть)
      Чайник — греет окружающую среду(комнату — в частном случае). Но это — пример не замкнутой системы (газ или эл-во — поступает извне).
      Вопрос о замкнутости вселенной — обсуждался ранее. И, насколько помню, пришли к выводу, что вселенная — не замкнута. Но это — м.б. слишком сложным «упрощением», так что поисковики — «рулят».

      03.05.2008 00:53 | ko1111
      Насчёт изменения гравитации: см. «дрейф констант»
      Вообще — это взгляд теиста на вопросы мироздания. А вопросы веры — наука (точная, пример — физика) не изучает, т.к. опирается — на факты, и — воспроизводимые результаты.

      12.10.2007 14:45 | Phil
      Есть — факты, которые — лучше всего объясняет именно ТБВ (теория большого взрыва). Просто другой, достаточно ‘гладкой’ теории — пока не существует.
      У струнной — большие вопросы с ‘практической стороной’.

      Ответить

      • благодарю за ответ.
        Согласен — пример с чайником не удачен.
        к данным поисковиков (впрочем как и к такому «ресурсу» как вики) доверия нет.
        если не затруднит — киньте пож-та ссылку на обсуждение о замкнутости Вселенной.
        Благодарю.

        Ответить

        • прежнее name: «physchem»
          «к данным поисковиков (впрочем как и к такому «ресурсу» как вики) доверия нет.»
          — Насчёт компетентности авторов статей на wikipedia.org: замечу, что этот вопрос — задал не я. Так смотреть — то начинать надо с того, с чего начинали древнейшие философы. Согласитесь — это не самый оптимальный (рациональный) вариант (не сидели-бы мы за ПК :).
          Что касается поисковиков: они — лишь создали базу данных
          (и — регулярно проводят её обновление, индексируя разрешённое содержимое web-страниц),
          хранят — прежде всего ссылки. За чем мы — к ним и обращаемся.
          Что Вы имели ввиду «к данным поисковиков (…) доверия нет»?
          ПОЧЕМУ у Вас нет доверия априори? На чём-то — базироваться надо.
          А на запрос «обсуждение замкнутости Вселенной» yandex выдаёт «28 тыс. страниц». Выделять какую-либо «ветку» обсуждений — не могу, т.к. знакомился с этим — со страниц книг. Но для ознакомления с общей теорией — полезно посмотреть и форумы (что интересно там — так это в т.ч. стиль общения; это — если не удастся найти то, что искал).

          «Согласен — пример с чайником не удачен.»
          — а Вы готовы привести другой (более «удачный») пример?
          Что-ж — попробуйте. Посмотрим, как пройдёт пройдёт обсуждение (интересно даже). Ведь в т.ч. для этого ресурс (elementy.ru) и создан.
          С уважением, Дмитрий.

          Ответить


    • evolucionism2021
      > FcuK | 27.03.2021 | 00:30

      Ответить

      Просто плотность уменьшается.

      Ответить

  • Космологическое красное смещение и «аномалия Пионеров» — это один эффект, представляющий потерю кинетической энергии со временем, которая переходит в энергию флуктуаций вакуума. В этом легко убедиться, сделав простые расчеты. Постоянная аномального торможения космических аппаратов a = (8.74 +- 1.33)E-10 м/с^2, постоянная Хаббла (74.2 +- 3.6) км/с на один мегапарсек. Свет проходит один мегапарсек за 1E14 сек. Умножив аномальное торможение на это время, получим постоянную Хаббла:
    (8.74 +- 1.33)E-10 м/с^2 x 1E14 с = (87.4 +- 13.3) км/с
    Это говорит о том, что на все частицы, включая фотоны, действует аномальное торможение, но так как фотоны представляют волны, всегда движущиеся со скоростью света, то уменьшается только энергия, которая у фотонов чисто кинетическая. Аналогичная ситуация, когда фотоны теряют энергию (краснеют) в гравитационном поле, другие же частицы, которые могут покоиться, тормозятся, теряя скорость. Отсюда получается, что космологическое красное смещение можно рассчитывать при помощи постоянной аномального торможения, т.е. вместо двух постоянных достаточно одной. Аномальное торможение: V=at, где a — постоянная аномального торможения, t — время. Соответственно, «красное смещение» волн де Бройля: z=at/v, где v — скорость частицы. Так как для всех частиц действует принцип корпускулярно-волнового дуализма, то по этой же формуле можно вычислять и красное смещение волн фотонов: Z=at/c, где c — скорость фотона (света). Для примера, эта же формула для фотона через постоянную Хаббла имеет вид: Z=Ht. (Формулы приближенные, т.е. для малых изменений.) В космическом пространстве необходимо учитывать сопротивление, которое могут оказывать флуктуации вакуума. То, что они существуют и могут оказывать давление, подтверждено экспериментально — эффект Казимира. Движущиеся объекты «натыкаются» на флуктуации вакуума. От них «дрожат» электроны на атомных орбитах. Согласно квантовой физике, физический вакуум это не пустота и он постоянно взаимодействует с вещественной материей — лэмбовский сдвиг, эффект Казимира и пр., взаимодействие представляет силу, поэтому оно может влиять на движение.

    Подробно на http://m622.narod.ru/gravity

    Ответить

  • Эффект Допплера можно обьяснить и вращением обьекта. сторонники расширения любят приводить пример с приближающимся прямо на наблюдателя поезда. Если наблюдатель хочет жить, он пропустит поезд, например, справ от себя. Эффект Д. состоится. А если поезд будет проходить на безопаном расстоянии слева направо мимо наблюдателя? Эффект Д. тоже состоится. А если он ходит по кругу? Кстати такое мнение было в научных кругах. Вполне доказанное. Но как-то не совпало с общим мнением. А ведь именно эффект Допплера явл. основой теории большого взрыва. Но есть ещё и наличие излучения «от уголёчков». Вот эти уголёчки меня допекли. Был взрыв! Вот только какой? Как-то противоречит здравому смыслу, что взрыв может быть началом творения. И как это всё творилось — на бегу? Попробуйте что-нибудь сотворить на бегу. А вот концом взрыв может быть. Почему теоретикам не приходит в голову, что они видят этот конец. Конец предыдущей Вселенной. А уже на тёпленьком месте, на уголёчках возникла наша Вселенная. Она, кстати, может и расширяется, только не со скоростью взрыва. всё растёт, всё движется, всё крутиться. Кстати, взрыв в конце легче обьяснит, чем взрыв в начале. Какой-нибудь самонадеянный умник, а то и группа умников поиграет со спичками и … Пишу, видимо, не зря. Давненько на этот сайт никто не заглядывал.

    Ответить

    • Не получается объяснить. В эффекте Допплера играет роль только продольная составляющая скорости объекта (на наблюдателя/от наблюдателя). Слева проходит поезд — эта составляющая есть. Справа проходит — тоже есть. Ходит по кругу (не приближается и не удаляется) — нет.
      Неудачные круги Вам попались, со школьной физикой не в ладах.
      PS
      Есть эффект Допплера, связанный с вращением объекта вокруг собственной оси. Часть объекта при этом приближается к наблюдателю, противоположная — удаляется. Но это дает не смещение, а _расширение_ спектральных линий.

      Ответить


    • SoKoBaN
      > belka999 | 18.11.2011 | 11:32

      Ответить

      Зря вы считаете, Белка, что на бегу нельзя ничего сотворить. Я вот однажды на бегу такое сотворил… Вы даже не поверите!
      А вы говорите противоречит здравому смыслу. Пообщайтесь с сократусом или костей, они вам раскажут про здравый смысл. Моежете и со спичками с ними поиграть.

      Ответить

  • Большой взрыв с точки зрения квантовой эфиродинамики.
    Этап сжатие Вселенной — но еще не коллапс. Все более уплотняющиеся сходящиеся гравитационные потоки частично уравновешиваются встречными расходящимися структурными потоками. Но на определенной стадии сжатия сходящиеся потоки полностью останавливают встречные расходящиеся потоки, как бы заперают их. Равновесие нарушается, но законы сохранения действуют. И на каком-то этапе сжатия происходит высвобождение запертой и все более возрастающей энергии квантовой среды. При этом расходящиеся потоки приобретают определенную волновую структуру — формируется материя (возможно новая). Остатки старой материи могут служить очагами флуктаций в новорожденной вселенной.

    Ответить

  • Если был Большой Взрыв то не один а бесконечно много взрывов одновременно,так как вселенная бесконечна масса в ней бесконечна.
    Кроме того в бесконечности должны регулярно происходить Большие Взрывы, которые создают галактики. Вопрос в том когда произойдет следующий Большой Взрыв?
    Какой интервал времени между Большими Взрывами?

    Ответить

    • С НОВЫМ ГОДОМ !!!
      я разделяю Вашу точку зрения о так называемом большом взрыве и могу поделиться с Вами моими находками по фундаментальной физике, надеюсь что
      Вам будет что то интересно. Всего доброго -удачи
      Ё маё stanka001@mail.ru

      Ответить

  • Если кто-нибудь ответит, буду блаагодарен. Если Вселенная сожмётся,будет Пустота, то что такое Пустота? И что такое Бесконечность?

    Ответить

    • Вселенная это бесконечное количество сот. И сжимаются соты до критических размеров и масс и тогда происходит бесконечное количество
      Больших Взрывов. И все начинается опять расширение в сотах образование галактик в сотах затем их расформирование и сжатие до критических масс и
      так бесконечно. Размеры сот (кубов) примерно 100 Мпкс.

      Ответить

      • Но ведь когда-то не было сот…

        Ответить

  • Поклонники теории зарождения вселенной в результате большого взрыва до сих пор не в состоянии ответить на два простых вопроса:
    1.Что они подразумевают под вселенной?
    Если это совокупность космических явлений, ДОСТУПНЫХ для нашего наблюдения, то это вовсе не вселенная, а скорее мегагалактика.
    Если же это еще и то, что лежит за пределами наших возможностей созерцания космоса, то сия теория уже не состоятельна.
    2. Если вселенная возникла из взрыва, то должено быть известно место этого взрыва, то есть центр вселенной- точка отсчета всех координат.
    Центр вселенной не установлен, но сопоставить эти факты у сторонников теории, видимо, ума не хватает.

    Ответить


    • Бум
      > strelijrili | 14.12.2009 | 20:01

      Ответить

      Вселенная это бесконечное количество сот. И сжимаются соты до критических размеров и масс и тогда происходит бесконечное количество
      Больших Взрывов. И все начинается опять расширение в сотах образование галактик в сотах затем их расформирование и сжатие до критических масс и
      так бесконечно. Размеры сот (кубов) примерно 100 Мпкс.

      Ответить


      • strelijrili
        > Бум | 15.12.2009 | 11:02

        Ответить

        Одно другому не противоречит.
        Ничего не имею против ваших объяснений устройства вселенной.
        Только в вашем случае «Большой Взрыв» должен писаться с маленькой буквы, да и вовсе уже не «большой» он получается.

        Как по вашему, соты взаимодействуют друг с другом?

        Ответить


        • Бум
          > strelijrili | 16.12.2009 | 01:15

          Ответить

          Как все массы во Вселенной гравитационными силами.Но так как в сотах
          массы одинаковы примерно 10в 49степени кг,то их взаимодействия уравновешены.Соты это кубические ячейки в центре которых расположенны
          максимальные массы — черные дыры,которые постепенно собирают всю массу
          ячейки доходят до критической массы и взрываются (выходят из коллапса)и
          все поехало сначала.

          Ответить


          • strelijrili
            > Бум | 16.12.2009 | 11:51

            Ответить

            Согласно такой схеме, у вселенной нет центра.
            Придерживаюсь такого же мнения.

            Ответить


            • Бум
              > strelijrili | 17.12.2009 | 01:00

              Ответить

              Да нет.Как у бесконечности может быть центр?

              Ответить


          • strelijrili
            > Бум | 17.12.2009 | 10:24

            Ответить

            Черная дыра, согласно теории относительности, не может «выйти из коллапса». Так что вам придется от чего-то отказаться, либо от своей, либо от Эйнштейновской теории)))
            Я — за отказ от Эйнштейновской.

            Ответить


            • fatyalink
              > strelijrili | 22.12.2009 | 14:23

              Ответить

              Оно и верно. сначала с однополюсностью гравитации надо разобраться. оно при наличии левитации уж никак не может считаться только притягивающим.
              а левитация — это полное отрицание подобных теорий в практическом плане. двухполюсность налицо. а мозги с инерцией мышления. следствие — парение и в разнице электрических потенциалов, парение и в магнитном поле, и не только парение, но и ускоренное движение.
              вообще электромагнетизму плевать с высокой вышки на гравитацию, или я не прав? важно соответствующей энергией располагать.
              а она, гравитация, не следствие ли того же электромагнитного взаимодействия?
              и тогда все эти коэффициенты типа гравитационной постоянной, магнитной и электрической есть комплексная характеристика свойств среды
              на которую и воздействует эм излучение с конкретной энергетикой?

              Ответить


    • a_b
      > strelijrili | 23.12.2009 | 20:15

      Ответить

      1. А скажите, законы физики, к примеру, в Туманности Андромеды те же, что и у нас?
      2. Сделаем мысленный опыт. Заполним Г-образную кварцевую трубку смесью кислорода и водорода в нужной пропорции (8:1). Осветим равномерно ультрафиолетом и получим взрыв. А теперь укажите, пожалуйста, ТОЧКУ — центр взрыва.

      Ответить


      • strelijrili
        > a_b | 24.12.2009 | 16:21

        Ответить

        1. «У вас»- это где?
        Законы везде одинаковые.

        2.Затрудняюсь с ответом.
        Если это аналогия с зарождением вселенной, то очень неудачная(((

        Ответить


        • a_b
          > strelijrili | 25.12.2009 | 12:36

          Ответить

          1. Я тоже так думаю. Тогда в чем же несостоятельность продолжения за имеющиеся инструментальные границы?
          2. Я это к тому, что если нельзя указать точку, из этого не следует отсутствие взрыва.
          К тому же, «bang», дословно, и не взрыв вовсе, а «бум!». Который может быть не только от взрыва, но и от разных других процессов.

          Ответить


          • strelijrili
            > a_b | 25.12.2009 | 19:17

            Ответить

            1. В вопросе и ответ: «имеющиеся инструментальные границы», если правильно вас понял, это и есть границы постоянно расширяющейся вселенной. Значит пространство, которого еще не достигли «границы», вселенной еще не является, иначе теряет смысл само понятие «расширяющейся» вселенной.
            То есть фраза «продолжение за имеющиеся инструментальные границы»(расширяющейся вселенной)содержит в себе два взаимоисключающих понятия.
            2.С космическими объектами, в отличие от Г-образной трубки, все проще:
            кроме того, что они все близки к шаровидной форме, так они еще имеют центр масс, который смог бы вполне прокатить за центр вселенной.

            Ответить


          • strelijrili
            > a_b | 25.12.2009 | 19:30

            Ответить

            Инструментальные границы…кажется понял вас. Они ограничены чувствительностью приборов современной науки.
            Тогда представим их как надувной шарик: с развитием науки он становится шире и шире, но какие есть у нас основания даже не утверждать, а только предполагать, что за его пределами происходит та же самая картина?

            Ответить


            • a_b
              > strelijrili | 25.12.2009 | 21:52

              Ответить

              Ну, до сих пор ведь в хрустальную сферу не уперлись, есть шансы двигаться дальше :) Даже если физика за пределами современной видимости меняется, не будет резкой границы, мы заранее почувствуем неладное, а пока такого нет. Потом, если «там» звезды излучают не фотоны, а хрюндели какие-нибудь, то они бы уже до нас дошли и мы их наблюдали (мы же не ограничены 15-ю миллиардами или сколько там лет?)

              «все близки к шаровидной форме, так они еще имеют центр масс, который смог бы вполне прокатить за центр вселенной.»
              А в _такой_ конфигурации взрыв если и будет, то никак не Большой, так, сверхновые по мелочи. Геометрия БВ совсем не такая, но давайте я не буду рассказывать про то, чего сам вообразить не могу. Лучше я скажу другое: _отсутствие_ БВ создает еще бОльшие проблемы. Звезды, галактики эволюционируют, и процесс этот необратимый. Из тяжелых элементов не народится вновь водород, и не разлетится в большие межзвездные облака. И, если смотреть назад, стационарной картины тоже не получается. Может, БВ не так уж и плох?

              Ответить


              • strelijrili
                > a_b | 26.12.2009 | 09:35

                Ответить

                По вашему получается, что только бв способен народить водород из тяжелых элементов? А «сверхновый» не в состоянии?
                Я не против бв «инструментальной вселенной»( очень меткое словосочетание), я против отождествления инструментальной вселенной и Вселенной.
                У ученых, изучающих Вселенную, есть один огромный недостаток.
                Дело в том, что неживая и живая материи на просто сильно различаются, они существуют как бы в разных мирах. Любой живой организм позиционирует себя как центр Вселенной, но остальные то понимают что это не так, что это всего навсего иллюзия индивидуума.
                Так вот: восприятие материального мира живими организмами- это иллюзия.
                ( Не настаиваю на своей правоте, но если вы умный человек, то хотя бы попытаетесь вникнуть в эту мысль)

                С этой точки зрения сложно говорить о эволюции Вселенной, ведь Время-это тоже иллюзия живих организмов. Для Вселенной Времени не существует.

                Все вышесказанное противоречит теории БВ.

                Ответить


                • a_b
                  > strelijrili | 26.12.2009 | 15:57

                  Ответить

                  Хуже. И БВ неспособен. Если почитаете сценарий, там говорится об энергии на ранних этапах. При большой ее концентрации (плотности) не то что ядра, никакие частицы не являются стабильными (это уже не из ТБВ, это экспериментально проверенный на ускорителях факт). Только при ее уменьшении начали появляться сначала частицы, а потом уже и ядра. В наблюдаемой ныне [части] Вселенной нет механизмов такой концентрации энергии для _всего_ (или подавляющей части) вещества. Чтобы что-то восстановить, надо «сжечь» заметно больше, и взрывы Сверхновых — это дожигание, а не восстановление.
                  И еще. ТБВ (как и любая другая физическая теория) — это не слова, а формулы. И в формулах ТБВ задействовано все имеющееся в наличности пространство, а не только наблюдаемый кусок. Если бы можно было ограничиться частью, будьте уверены, кто-нибудь уже такую веточку застолбил (Нобелевку все хотят).

                  «Любой живой организм позиционирует себя как центр Вселенной, но остальные то понимают что это не так, что это всего навсего иллюзия индивидуума.»
                  Осторожнее на поворотах! :) Один человек пришел к таким же выводам, что его система координат, какой бы кособокой она ни была из-за гравитации, ускорения или вращения, не хуже, чем у других индивидуумов. И у других она не хуже, чем у него. Тогда он вывел формулы, как из кривой системы перейти в перекошенную…
                  «Так вот: восприятие материального мира живими организмами- это иллюзия.»
                  Так вот: это не физика. Это философия. И, _в_рамках_философии_, это абсолютно _правильная_ мысль, ибо не опровергается. А чтобы вернуться в физику, проделайте следующий опыт (можно мысленно): возьмите молоток и ударьте с приличной силой по любому своему пальцу. А затем попробуйте убедить себя, что все произошедшее — чистая иллюзия, и, на самом деле, у Вас ничего не болит. (В философии этот опыт не прокатывает, потому что ни один философ ни за что не возьмет в руки молоток. А чужие пальцы не жалко.)
                  Пусть иллюзия, но эта иллюзия не абы какая, она строится по определенным правилам. Для философов скажем так: в иллюзии Вселенной (ведь Вселенная тоже иллюзия!)произошла иллюзия Большого Взрыва, описываемая иллюзорными формулами. Длинновато. Иллюзорность лучше вынести за скобки.

                  Ответить


                  • strelijrili
                    > a_b | 26.12.2009 | 20:44

                    Ответить

                    » И еще. ТБВ (как и любая другая физическая теория) — это не слова, а формулы.»
                    Как любая ТЕОРИЯ- это не формулы, а слова, не переворачивайте с ног на голову.
                    » И в формулах ТБВ задействовано все имеющееся в наличности пространство»
                    В наличности у кого? Хотите с начала начать весь разговор об отличии, как вы метко выразились, инструментальной вселенной от Вселенной?

                    «Один человек пришел к таким же выводам, что его система координат, какой бы кособокой она ни была из-за гравитации, ускорения или вращения, не хуже, чем у других индивидуумов. И у других она не хуже, чем у него. Тогда он вывел формулы, как из кривой системы перейти в перекошенную… «
                    Вы правильно поняли мою мысль)))
                    Подобные формулы уже выведены : гипотеза Пуанкаре о многомерности( более 3)пространства, теория относительности, ТБВ…

                    Опыты на ускорителях- пустое место, с самого начала строительства колайдера был уверен в этом.Пока не изобрели приборы способные регистрировать скорость гравитационного взаимодействия, особых открытий от них ждать не приходится.

                    Ответить


                    • a_b
                      > strelijrili | 27.12.2009 | 13:44

                      Ответить

                      «Как любая ТЕОРИЯ- это не формулы, а слова»
                      Если Вы имеете в виду, что уравнения — это всего лишь краткая запись словесных формулировок, то согласен. А если Вы считаете их бесплатным приложением к Мудрым Мыслям, то это не физика, это опять философия. Так мы скатимся к критике теоремы Пифагора: она неверна, потому что на картинке не штаны, а шорты! (Для продвинутых, которые скажут что шорты тоже являются штанами, уточним: они кривые, ни один приличный человек такие не оденет).
                      «В наличности у кого?» У нас у всех. Выберите любое начало отсчета: хотите Землю, хотите Солнце, звезда на 2/3 другого рукава Галактики, любое. Выберите _любую_ другую точку. Из уравнений ТБВ можно будет найти положение этой другой точки относительно положения точки начала отсчета в любой момент времени назад, вплоть до границы применимости теории.
                      «Опыты на ускорителях- пустое место»
                      Ну да, все на свете фигня, кроме диких пчел. Лучше скажите, как справиться с проблемой старения звезд?

                      Ответить


                      • strelijrili
                        > a_b | 27.12.2009 | 22:54

                        Ответить

                        Вы понимаете различие между теорией и законом?
                        Так вот теория- это слова, закон- это формулы.

                        «Все мы» вместе взятые не в состоянии взять за точку отсчета пространство, лежащее за пределами осязаемости наших приборов, как и высчитать его местоположение через N-ное к-во времени.
                        На счет старения звезд не знаю, но ,думаю, большинство ответов на вопросы будет дано при открытии частиц, отвечающих за гравитацию.

                        Кстати, раз вы владеете «Мудрыми Мыслями», покажите мне в формулах ТБВ роль темной(непроявленной на сегодняшний день) материи.))))

                        Ответить


                        • a_b
                          > strelijrili | 28.12.2009 | 23:25

                          Ответить

                          «Так вот теория- это слова, закон- это формулы.»
                          Формулу первого закона Ньютона, будьте так добры ;)
                          «не в состоянии»
                          Сто лет назад пределы осязаемости наших приборов были так малы, что не могли даже Туманность Андромеды разрешить на звезды. Что не мешало экстраполировать известные законы физики куда как дальше. Ваше «нельзя» не имеет под собой физических оснований, оно тоже из области философии. А может, в дебрях Амазонки вода течет вверх по склону, кто проверял?
                          «раз вы владеете «Мудрыми Мыслями», покажите мне в формулах ТБВ роль темной(непроявленной на сегодняшний день) материи»
                          Нет, не владею, но попробую поискать. Эта претензия к ТБВ уже имеет физический смысл.

                          Ответить


                        • a_b
                          > strelijrili | 30.12.2009 | 13:55

                          Ответить

                          «покажите мне в формулах ТБВ роль темной(непроявленной на сегодняшний день) материи»
                          Одним из параметров модели ТБВ является параметр Омега, равный отношению общей плотности к критической плотности. В нынешнем развитии теории — модели ЛямбдаCDM общая плотность представлена суммой трех плотностей (обычного вещества, темной материи и темной энергии). Есть также эквивалентная запись первого уравнения Фридмана, в которой нет общей Омеги, а есть отдельные омеги для космологического вклада, вклада вещества (обычного+темного) и для вклада энергии (обычной). Т.о. роль простая — добавить плотности. Надеюсь, я ответил на Ваш вопрос.

                          Ответить


                          • strelijrili
                            > a_b | 03.01.2010 | 23:02

                            Ответить

                            .

                            Ответить


                          • strelijrili
                            > a_b | 03.01.2010 | 23:04

                            Ответить

                            Да, ответили.
                            Сам пока от ответа воздерживаюсь: более внимательно знакомлюсь с сей теорией)))

                            Ответить


                    • Бум
                      > strelijrili | 07.01.2010 | 01:08

                      Ответить

                      Сокрость гравитационного взаимодействия исследовал еще Козырев Н.А профессор Пулковской обсерватории в 50-х годах 20-го столетия. И показал что распространяется практически мгновенно и назвал это потоками времени!!!

                      Ответить

                      • Изложите, пожалуйста, его методику измерений.

                        Ответить

                        • Есть его сайт.Там выложены его работы можно подробно ознакомиться.

                          Ответить

                          • Очень конкретно. Там — это где (адрес)?

                            Ответить

                            • http://timashev.ru/Kozyrev/

                              Ответить

                      • Не знаю, удивит Вас это, или Вы знали заранее, но в сборнике трудов Н.А.Козырева (с указанного Вами сайта) о скорости гравитационного взаимодействия ничего нет. Нет ни в 1-й части «Теоретическая астрофизика», ни во 2-й «Наблюдательная астрономия», ни даже в 3-й «Причинная механика». Термин «потоки времени» также не встречается. Вот так.

                        Ответить


                    • Skripatch
                      > strelijrili | 20.08.2010 | 17:37

                      Ответить

                      …А известны ли какие-нибудь экспериментальные данные о скорости действия тяготения?
                      Конечно, известны: этим вопросом занимался ещё Лаплас в XVII веке. Он сделал вывод о скорости действия тяготения, проанализировав известные на то время данные о движении Луны и планет. Идея заключалась вот в чём. Орбиты Луны и планет не являются круговыми: расстояния между Луной и Землёй, а также между планетами и Солнцем, непрерывно изменяются. Если соответствующие изменения сил тяготения происходили бы с запаздываниями, то орбиты эволюционировали бы. Но многовековые астрономические наблюдения свидетельствовали о том, что если даже такие эволюции орбит происходят, то их результаты ничтожны. Отсюда Лаплас получил нижнее ограничение на скорость действия тяготения: это нижнее ограничение оказалось больше скорости света в вакууме на 7 (семь) порядков. Ничего себе, правда?
                      И это был лишь первый шажок. Современные технические средства дают ещё более впечатляющий результат! Так, Ван Фландерн говорит об эксперименте, в котором, на некотором интервале времени, принимались последовательности импульсов от пульсаров, расположенных в различных местах небесной сферы — и все эти данные обрабатывались совместно. По сдвигам частот повторения импульсов определяли текущий вектор скорости Земли. Беря производную этого вектора по времени, получали текущий вектор ускорения Земли. Оказалось, что компонента этого вектора, обусловленная притяжением к Солнцу, направлена не к центру мгновенного видимого положения Солнца, а к центру его мгновенного истинного положения. Свет испытывает боковой снос (аберрацию по Брэдли), а тяготение — нет! По результатам этого эксперимента, нижнее ограничение на скорость действия тяготения превышает скорость света в вакууме уже на 11 порядков.…
                      Это фрагмент оттуда:
                      http://darislav.com/index.php?option=com_content&view=article&id=605:tyagotenie&catid=27:2008-08-27-07-26-14&Itemid=123

                      Ответить


                • MudPig
                  > strelijrili | 16.05.2012 | 09:41

                  Ответить

                  …»Для Вселенной Времени не существует.»…
                  +1000

                  Ответить

              • Уважаемый а_b Ваше «Звёзды, галактики эволюционируют, и процесс этот необратимый. Из тяжелых элементов не народится вновь водород, и не разлетится в большие межзвёздные облака» — это убеждение или утверждение? Если второе, то оно не верно, если первое, то можно показать и Вы убедитесь в обратном, как из тяжелых элементов образуется вновь водород и разлетается в большие межзвёздные облака.

                Ответить

                • Показывайте! Мне интересно посмотреть как вы их по облакам будете распылять :)

                  Ответить

      • Согласно закону Хаббала для расстояния 12 мпк скорость движения галактик будет 1 200 км/с,для 600 мпк — 60 000 км/с ,следовательно если предположить что удаление равно 40 000 мпк то скорость движения галактик будет выше скорости света, а это не не выносит теория относительности.
        Идея разлетающейся Вселенной дает увеличение скорости разлетающихся галактик пропорцианально их расстоянию от центра врыва. Но где центр? Если признать центр то в бесконечном пространстве за конечное время ралетающееся должно все равно занять конечную локальную область, а тогда вопрос что же находится за этими пределами

        Ответить

        • Вы были бы правы, если бы дело обстояло так, как Вы себе представляете. Дали галактикам хорошего пинка, и вот они разлетаются во все стороны. Вас ввело в заблуждение слово «взрыв». Замените его словом «процесс», это должно помочь в понимании. Большой Процесс. «Бесконечно много» больших (взры…) _процессов_ — это один Большой Процесс.
          Как выглядит этот процесс? Представим на секундочку, что мы промаркировали Вселенную с некоторым интервалом [неподвижными] молекулами воздуха. Так вот, звезды не летят со свистом через этот воздух, нет, в ближней окрестности _каждой_ звезды воздух практически неподвижен. Но расстояние между _каждыми_ соседними молекулами с течением времени потихоньку растет (одинаково для каждой пары). И это не расширение газа в пустоту, ибо мы заполнили газом _всю_ Вселенную. Пухнет сама «основа», к которой «приколочены» наши молекулы. Заметьте, что никаким «взрывом» здесь не пахнет!
          Пусть скорость «опухания» между соседней парой молекул равна V. Тогда через время t они раздвинутся на расстояние V*t. А молекула через одну отодвинется на 2*V*t. Т.е. скорость убегания ее будет 2*V. А молекула, отстоящая на N штук, будет убегать со скоростью N*V. Т.о. скорость разбега растет линейно от расстояния.
          Но самое главное, что картина не меняется, если взять _любую_ другую молекулу за точку отсчета, в _любую_ сторону. Ну, и где здесь центр, и зачем он нужен?
          «это не не выносит теория относительности»
          Это не так. Теория относительности запрещает сверхсветовые _взаимодействия_. А так, махните лазером в направлении Луны со скоростью 90 градусов/сек, и по Луне пробежит «зайчик» со сверхсветовой скоростью (можете расчитать, с какой). Расширение Вселенной как раз наоборот, получается, как одно из решений уравнений Эйнштейна (при определенном значении параметров).

          Ответить


          • strelijrili
            > a_b | 08.01.2010 | 15:53

            Ответить

            Прекрасно описали прицесс расширения внутри вселенной, но не самой вселенной.
            «Это не так. Теория относительности запрещает сверхсветовые _взаимодействия.» Гравитационное взаимодействие на порядки быстрее светового….теория относительности отдыхает.

            Ответить


            • a_b
              > strelijrili | 09.01.2010 | 17:47

              Ответить

              Я описал расширение Вселенной при взгляде изнутри. А что, уже кто-то заглянул снаружи?

              Ответить


              • strelijrili
                > a_b | 09.01.2010 | 23:13

                Ответить

                Нам не нужен взгляд изнутри.
                Опишите как ведут себя границы вселенной!
                И разве по их поведению невозможно вычислить центр? ведь время взрыва таким образом и вычисляли.
                Самое смешное, что на основании эффекта Доплера, который имеет и исключения, от чего не может именоваться даже правилом, строится цепочка сомнительных умозаключений, которые приводят к выводам о кривизне пространства. Не удивлюсь, если скоро и о параллельных мирах заговорят.

                Ответить


                • a_b
                  > strelijrili | 23.01.2010 | 22:24

                  Ответить

                  «ведь время взрыва таким образом и вычисляли»
                  Нет. Если крутить кино назад, то к «точке» все подъедут _одновременно_, теперешняя удаленность роли не играет. Забудьте про границы, их нет.

                  Ответить


                  • strelijrili
                    > a_b | 23.01.2010 | 22:58

                    Ответить

                    «Забудьте про границы, их нет»
                    100% согласен. А отсюда вывод, что расширяется не вселенная, а лишь видимая материя во вселенной.

                    Ответить


                    • a_b
                      > strelijrili | 24.01.2010 | 12:21

                      Ответить

                      Извините, не понимаю хода Ваших рассуждений. Мне было бы проще перейти к Вашему выводу при _наличии_ границ. Изложите подробнее, пожалуйста.

                      Ответить


                      • strelijrili
                        > a_b | 24.01.2010 | 14:52

                        Ответить

                        Не вижу никакого противоречия.Это настолько очевидно, что не знаю что еще уточнить.
                        Вы, наверное, думаете так же)))
                        Смешно. Тут без третьего не обойтись.

                        «Если крутить кино назад, то к «точке» все подъедут _одновременно_»
                        Нет никакого основания предполагать. что непроявленная(наукой) материя станет вести себя так же.

                        Ответить


                        • a_b
                          > strelijrili | 25.01.2010 | 11:21

                          Ответить

                          В огороде бузина — в Киеве дядька: это не противоречие, просто пропущены звенья логической цепочки. Нет границ — … — расширяется видимая материя, а не Вселенная. Что стоит за «…»?
                          Поясню при наличии границ: есть границы — определяем расстояния до них — находим геометрический центр — считаем разлет от него.
                          «Нет никакого основания предполагать. что непроявленная(наукой) материя станет вести себя так же.»
                          Про непроявленную — да, ничего нельзя сказать. А «темная материя» проявила себя гравитацией.
                          PS
                          Заодно расскажите, пожалуйста, про исключения в эффекте Доплера.

                          Ответить


                          • strelijrili
                            > a_b | 25.01.2010 | 22:58

                            Ответить

                            Расширение пространства отличается от расширения в пространстве?
                            Как может расширяться то , что не имеет границ?
                            Пусть вместо «непроявленной» будет «темная», — смысл изменится?

                            Про исключения в эффекте Доплера не корректно выразился,
                            имел ввиду, что некоторые туманности и галактики не удаляются, а приближаются к нам( интересно, по аналогии с эффектом разбегания в любой точке вселенной, эти туманности приближаются к любой точке во вселенной). Пытался найти этот сайт…увы, за то нашел интересную новость, не имеющюю, правда, к нашему разговору отношения- http://grani.ru/Society/Science/m.52747.html

                            Ответить


                            • a_b
                              > strelijrili | 26.01.2010 | 13:39

                              Ответить

                              Извините, немного переставлю вопросы.
                              «Как может расширяться то , что не имеет границ?»
                              То, что имеет границы, может ведь расширяться? Прекрасно. Раздвинем границы пошире, ничего не ведь изменится? Ну и последний шаг — унесем их в бесконечность. Границ нет, процесс остался.
                              «Расширение пространства отличается от расширения в пространстве?»
                              Отличается. Представьте две нитки бус, одни бусы на веревке, другие на резинке. Расширение в пространстве, это движение бусин по веревке; есть определенные следствия такого движения бусины относительно того места на веревке, где она в данный момент находится. Расширение пространства — это растяжение резинки, каждая бусина покоится относительно своей точки на резинке.
                              «Пусть вместо «непроявленной» будет «темная», — смысл изменится?»
                              Кардинально. Непроявленная — значит невзаимодействующая никаким образом, что равнозначно несуществованию. «Темная» — значит не участвующая в других взаимодействиях, _кроме_ гравитационного; известно про нее очень мало, но не так, чтобы _ничего_. Она кучкуется с обычной материей, и, раз уж до сих пор не отделилась, то и в ретроспективе так же.
                              «некоторые туманности и галактики не удаляются, а приближаются к нам( интересно, по аналогии с эффектом разбегания в любой точке вселенной, эти туманности приближаются к любой точке во вселенной)»
                              Поищите про Местную группу галактик. Галактики в группе участвуют в движении вокруг центра масс группы, с довольно приличными скоростями, превосходящими скорость разбегания на таких «малых» расстояниях. К любой точке Вселенной они не приближаются, а только к тем, что лежат по направлению вектора скорости, и то лишь до определенного расстояния (ведь собственная скорость относительно выбранной точки постоянна, а скорость разбегания растет линейно с расстоянием до точки).

                              Ответить


                              • strelijrili
                                > a_b | 26.01.2010 | 23:06

                                Ответить

                                На последнем шаге, при переносе границ вселенной в бесконечность( отказе от границ) и происходит качественный переход от расширения пространства к расширению в пространстве.
                                Темная материя не кучкуется с обычной материей.
                                Про Местную группу галактик- спасибо, поищю на досуге, здесь признаю Вашу правоту.

                                Ответить


                                • a_b
                                  > strelijrili | 27.01.2010 | 09:37

                                  Ответить

                                  «качественный переход»
                                  Не, не, на философский ринг я ни ногой!
                                  «Темная материя не кучкуется с обычной материей.»
                                  Тогда по каким же признакам догадались о ее существовании?

                                  Ответить


                                  • strelijrili
                                    > a_b | 15.02.2010 | 10:25

                                    Ответить

                                    «»Не, не, на философский ринг я ни ногой» — можно подумать, у вас в квартире стоит малый адронный коллайдер, и вы выкладываете сюда только собственнополученные факты.
                                    «Тогда по каким же признакам догадались о ее существовании?»

                                    http://element114.narod.ru/edu8phys36.html#_ftn1

                                    Ответить


                                    • a_b
                                      > strelijrili | 17.02.2010 | 11:00

                                      Ответить

                                      Просто мое отношение к попыткам выводить физические следствия из философских законов — крайне отрицательное.

                                      Не делая разбора «полетов», приведу Вам только цитаты из Ваших ссылок:
                                      «они взаимодействуют с другими телами Вселенной только через гравитационное притяжение» (http://element114.narod.ru/edu8phys36.html#_ftn1)
                                      «Оно неспособно к электромагнитному взаимодействию и проявляет себя только через гравитацию» (по ссылке «Космология»)
                                      «В 30-е годы астроном Фриц Цвикки изучал движение связанной группы галактик, каждая из которых движется настолько быстро, что должна была бы покинуть группу, так как их общее тяготение примерно в 10 раз меньше того, что могло бы их удержать. Тем не менее они остаются в составе группы. Суммарную массу звезд, газа и пыли в галактиках ученые умеют определять. Она недостаточна. Оставалось предположить, что есть еще какая-то темная масса, что-то, чего астрономы не замечают» (по ссылке на публикацию журнала «Наука и жизнь» о «темной материи»)
                                      А Вы говорите «не кучкуется».

                                      Ответить


                                      • strelijrili
                                        > a_b | 17.02.2010 | 16:56

                                        Ответить

                                        1.Повторяю: не кучкуется, а, обладая огромной проникающей способностью, движется со сверхсветовой скоростью.

                                        2. Приведенная Вами цитата повествует о 30-ых годах прошлого века!!!
                                        Не говоря о погрешности измерений того времени, замечу, что масса черных дыр, находящихся как в ядрах галлактик, так и входящих в составы двойных систем, однозначно посчитана не была.

                                        Ответить


                                        • a_b
                                          > strelijrili | 17.02.2010 | 21:33

                                          Ответить

                                          1.Везде равномерно?
                                          2.Если бы этой массы хватало, незачем привлекать темную материю.

                                          Ответить


                              • strelijrili
                                > a_b | 04.01.2011 | 20:38

                                Ответить

                                «Расширение в пространстве, это движение бусин по веревке; есть определенные следствия такого движения бусины относительно того места на веревке, где она в данный момент находится. Расширение пространства — это растяжение резинки, каждая бусина покоится относительно своей точки на резинке»
                                Относительно веревки, резинки…. Что во Вселенной играет роль веревки или резинки? Если их убрать из Вашего примера(сделать не реальными, а мнимыми), то разницы в поведении бусин не будет.

                                Ответить


                                • a_b
                                  > strelijrili | 12.09.2011 | 09:55

                                  Ответить

                                  Разница будет в механизме красного смещения — в случае веревки это будет Допплеровский сдвиг, в случае резинки излучаться будут фотоны без сдвига, а смещение будет происходить по мере их продвижения в растягивающемся пространстве.

                                  Ответить


            • a_b
              > strelijrili | 09.01.2010 | 18:01

              Ответить

              strelijrili:
              «Гравитационное взаимодействие на порядки быстрее светового»
              Бум:
              «Инертность масс проявлялась бы не мгновенно «

              Вы бы как-нибудь договорились между собой. «На порядки» и «мгновенно» — это совсем не одно и то же. В космических масштабах скорость света — черепашья, до _ближайшей_ звезды 4 года. Магелланова экспедиция за 3 года кругосветку совершила.
              PS
              Хорошо бы все-таки расчеты или ссылку на расчеты…

              Ответить

          • Но доказано, что процесс начался примерно 15 млрд лет назад. А что было
            до этого и когда он закончится?
            Теория относительности запрещает сверхсветовые _взаимодействия — а какже
            гравитационные взаимодействия? Инертность масс проявлялась бы не мгновенно , через много световых лет !!! Установление предела скорости
            это тормоз в развитии науки!

            Ответить

            • «А что было до этого»
              Пока неизвестно, и перспективы неясные.
              » и когда он закончится?»
              Это зависит от плотности различных видов материи и энергии, пока не измеренных с достаточной определенностью. Над этим работают.

              Ответить

  • Приветствую Всех! интересующихся загадкой происхождения Нашего МИРА » Вселенной».
    На этот вопрос древние Философы говорили , что «Мир -вселенная устроен так ,как две змеи заглатывают друг дружку»
    И относительно этого, теория Большого взрыва не совсем верна.
    Я тоже интересовался » что же на самом деле было, но аказалось есть и будет…»
    Проанализировав данные я пришол к такому выводу- ПАРАДОКСУ; Во первых — Что такое Вселенная и что такое Болльшой взрыв??
    и что Мы под этими понятиями представляем?
    И пародокс заключается в том,что; Большого взрыва небыло и Большой взрыв был и не одини доказательств этому масса…
    Не так давно в СМИ писалось и говорилось о том , что год или два назад астрономы зафиксировали мощнейшую вспышку -взрыв
    и это предполагается было рождение галактики, а что такое галактика это мини вселенная.
    По теории Струн подсчитали , что форма вселенных может быть — шарообразной,спиралеобразной или гантелеобразной и другие формы, что и видим в форме галактик
    Вот и получается большой взрыв и рождение вселенной
    Следуя дальшепо этому пути и наша галактика » Млечный путь» тоже мини вселенная,а может убрать это слово» мини»
    ведь тут смотря откуда смотреть,с Земли так Земля тоже может быть мини вселенной,
    и даже материки , моря и отдельные районы…

    Ответить

    • Хорошо, что у Вас есть интерес к таким сложным проблемам. Главное, не останавливаться на СМИ, а подобрать более надежный источник информации. Ведь, если ученые будут говорить одно, а журналисты другое, то Вы кому больше поверите?

      Ответить

      • Спасибо за совет и С НАСТУПАЮЩИМ НОВЫМ ГОДОМ! ВАС!!! и всего ВАМ доброго!!!
        А больше верю фактам, тчательно проверяю информацию,делаю выводы, имею своё мнение, а те и другие могут и ошибаться.
        Так называемый «Большой взрыв»если он был ,то напрямую связа, н с черной дырой, а что такое — черная дыра?
        на этот вопрос есть пословица»Не так страшен черт , как его мулюют»
        от себя добавлю » есть 4 состояния вещества , так вот звёзды и черные дыры это 5 — е или 6-е . состояние вещества .
        У меня есть вопрос на засыпку » А где встречаются черные дыры?» и сам дам ответ «да там где то в космосе и на Земле»
        Еще раз Всех с наступающим НОВЫМ ГОДОМ! Да пребудет с Вами БОГ!!!

        Ответить

  • По поводу того, как долго будет идти расширение Вселенной и что дальше.
    Как я понимаю, за пределами нашей Вселенной находятся множество других вселенных. Расширясь каждая вселенная все сильнее «прижимается» к другим вселенным, в результате чего, образуются «точки сжатия». Эти точки и становятся в последствии теми точками, которые затем взрываются и дают начало Новым Вселенным. И так бесконечно.

    Ответить

    • Разрешите, почтенная публика, принять участие в вашем сообществе обсуждения насущных проблем мироздания. Я рад, что попал на этот сайт, и убедился, что не один варюсь в собственном соку по этой теме. Мне больше всего импонируют a-b, strelijrili, Бум — как говорил один из классиков «верной дорогой идёте товарищи». По моему убеждению гипотеза «Большого Взрыва» и расширения Вселенной (это даже теорией назвать нельзя) не состоятельна и уверенно превращается в наукообразную религию 3-го тысячелетия. Несостоятельность расширения Вселенной и как следствие «БВ» состоит в том, что факт красного смещения в спектрах наблюдаемых галактиках объясняется эффектом Доплера, возникает вопрос на каком основании? Оказывается основания нет, доказательная база отсутствует. Выводы из решения уравнений фактами быть не могут, пока не будут подтверждены наблюдениями, т.е. превращены в факты. Гипотеза расширения сразу упирается в свой парадокс: наблюдая удалённые галактики Э.Хабл установил изотропность красного смещения, т.е. его независимость от направления наблюдения, трактуя к.с. эффектом Доплера получается — галактики удаляются от наблюдателя, таким образом наблюдатель находится в «сингулярной» точке, точке «Большого Взрыва». А так как мы, находясь на Земле в Солнечной системе Галактики «Млечный путь» и являемся рядовыми участниками этого процесса, могли бы быть в любой другой точке Вселенной, выходит сингулярная точка находится во всей Вселенной. Это уже выходит за рамки здравого смысла. Неужели это так сложно?
      Необходимо вернуться к природе факта красного смещения и дать обоснованное объяснение физики этого явления. И здесь могут быть варианты.

      Ответить

      • «Э.Хабл установил изотропность красного смещения, т.е. его независимость от направления наблюдения, трактуя к.с. эффектом Доплера получается — галактики удаляются от наблюдателя, таким образом наблюдатель находится в «сингулярной» точке»
        Нет, не находится. Наблюдателю в _любой_ галактике кажется, что он в «эпицентре» — это следствие линейного роста скорости от расстояния V=K*R (V-скорость, K-постоянная Хаббла, R-расстояние до объекта).
        Допустим, мы наблюдаем какую-то галактику на расстоянии x. Она убегает от нас со скоростью Vx=K*x (у Vx x — это индекс, операцию умножения я буду везде писать явно, как «*»)
        Пусть некий наблюдатель находится в точке x1 от нас на прямой, проходящей через Землю и галактику x. Его скорость (с нашей точки зрения) Vx1=K*x1 Что же видит инопланетянин? Для перехода в его систему отсчета нужно произвести вычитание координат и скоростей:
        x’=x-x1
        Vx’=Vx-Vx1 (напомню, x1 — нижний индекс у V, не умножение)
        Далее, Vx-Vx1=K*x-K*x1=K*(x-x1)=K*x’
        Таким образом, он наблюдает картину, аналогичную нашей:
        Vx’=K*x’ (все разбегается с тем же самым к-том K)
        Для трехмерного случая Vx — проекция V на ось X, для Vy и Vz — проекций на другие оси выполняется то же самое.
        [Разводит руками] Нет парадокса. Все видят одно и то же (даже не находясь в «сингулярной» точке). Без Лоренца и Эйнштейна.
        «И здесь могут быть варианты»
        Были варианты, но не прошли. Как с тем гравитационным замедлением. Осталось только разбегание.

        Ответить


      • dmitrenkogg
        > MBC | 06.04.2014 | 15:15

        Ответить

        «И здесь могут быть варианты»
        Один из вариантов здесь — http://www.dmitrenkogg.narod.ru/effectd.doc

        Ответить


    • strelijrili
      > zvm | 21.12.2010 | 22:08

      Ответить

      1. Вселенная может быть только одна, всё остальное назовем Мегагалактиками.
      2. Наивно полагать, что расширение Мегагалактик происходит независимо друг от друга.

      Ответить

    • А никакого расширения Вселенной нет, она практически статична, и даже наоборот галактики сближаются, иначе не было бы столько столкнувшихся галактик.
      К сожалению, Хаббл допустил преждевременный вывод по поводу разбегания галактик. Нет никакого разбегания, красное смещение говорит не об удалении объекта а об изменении их свойств за то время пока свет от них доходит к нам через такие огромные расстояния. Т.е. реальную картину мы не видим в силу конечности скорости света.
      Лично я считаю, что Вселенная бесконечна и вечна.

      Ответить

  • Не хотелось внедряться в дискуссию, но… задело что-то — кто-то зацепил философию, ну и… вот:
    1.Большой Взрыв есть! Так же, как и малый.Предлагаемые на сегодня последовательности БВ — исключительно не основательны. Ни со стороны математики, которая есть только инструмент исследования Реальности и «рисует» только ее Образ.И вправе генерировать только Образ, а не саму Реальность. Ни со стороны философии, которую задвинули в чулан науки. Она обиделась и теперь посмеивается, оттуда наблюдая, как без нее пытаются что-то родить.Да получаются только выкидыши — без повивальной-то бабки. И я понаблюдаю — пока выдержу. Вот — если все комментарии сложить, премешать — как раз теория БВ и получается.И все в ней — даже скорость гравитационного воздействия уже имеется.Ну, а как же — гравитон же есть, стало быть…
    2.Примите во внимание постулат — реликтовое излучение к самому БВ отношения не имеет. Оно относится… к другому взрыву — такая, граждане, философия.И не нужно спорить — с философией. Все таки, старшая — и по званию, и по опыту, и по статусу.
    3.Никогда не следует принимать кажущееся за реальное. Хотя за каждым Кажущимся, всегда скрывается Призрак Реального.В голографии тоже вначале присутствует природный объект, да и в любом кино — а как же. Но на экране — только Образ.Ищите смысл БВ!Устанете — тогда «лапки» кверху и к философии. Она не вредная и не злопамятная — его и покажет.Хоть завтра! Но «лапки» — это обязательно — ну, должна же быть компенсация, хотя бы моральная. А дальше — вы сами.Там еще много всего — хватит на всех — разгребать.
    4.Правда, кое-что и почистить придется. ОТО, например. Запылился «сюртучок», да и моль местами погрызла. Артефакт? — Дак никто и не против.Но не более того.А то фундамент науки уже на бутик стал походить — «ароматы» — оптом и в розницу, глюоны от импортных производителей, даже заказы на бозоны — вот вот, говорят, должны получить.
    5.Нет, граждане — Природа экономна. И как заявил однажды член парламента не очень дружественной нам державы — «не роскошествует излишними причинами».А сколько уже имеется элементарных «причин»? Так вот — наш «ответ чемберлену» — философия отмечает, что число их неисчислимо и именно на этом Природа экономит.(Физикам, конечно, этого не понять, но запомнить-то могут?) Природа — не торговля! Там, конечно, ни один бутик с таким их количеством не справится.Даже если взорвется.
    Все опять повторится сначала.Как справедливо заметил кто-то из комментаторов — такова диалектика. А она, как известно,часть философии… гм.(Просьба не путать с математикой — ох уж эта математика.

    Ответить


    • threesixty
      > pta.sistem | 03.09.2010 | 16:13

      Ответить

      какая то беллетристика.очень непонятно что автор хотел сказать этим.

      Ответить


      • pta.sistem
        > threesixty | 21.09.2010 | 23:35

        Ответить

        Автор хотел бы сказать откровенно, что физика изучает то, чего в Природе не существует. Но попробуй такое сказать — физика ведь не поймет, а физики обидятся вусмерть. Как же — а атомы, протоны, электроны, бомбы и мирные реакторы и прочее — есть ведь? Конечно есть — кто же против. Только при чем здесь Природа? В Природе нет ни атомов, ни протонов, ни электронов, и даже гравитации нет — будь она неладна. Эти «персоны» только исполняют роли природных объектов и являются порождением Интеллекта — именно здесь сказывается «антропный принцип» в Мироздании и именно так — через неверное представление о природных процессах. Хотя Интеллекту давно(!) эти процессы известны и давно ему мусолят мозги. Да он все никак не ухватит их сокровенный смысл и болтается на «привязи» еще первобытных представлений. И о себе, как о «венце» Природы и божьем подобии, и о ней самой, якобы старательно прячущей от него свои тайны. И невдомек ему, что создала она его для примитивной цели — избежать потерь ресурсов в процессе преобразования вещества. Что Интеллект и продемонстрировал в начале своего появления. Но в силу неадекватности своих представлений о матушке-природе неадекватность его поведения уже давно превышает погрешность даже Вещества Неживого. Что и показывает нам фундаментальная физика. Что-то я не слыхал о разрешении ею «загадки шаровой молнии», даже с помощью коллайдера. Она даже не догадывается, сколь важен для нее этот феномен. А я не скажу — Физика должна захотеть Знать! А сегодня она этого Знать не хочет. Потому и беллетристика — хоть душу отведешь — кругом что ни шаг, то «темная» материя. А то и того хуже — «темная» энергия. А еще ругают астрологию и всякую там мистику…

        Ответить


        • cru4.andrej
          > pta.sistem | 10.01.2011 | 11:16

          Ответить

          Ты прав.Только все это давно доказала квантовая механика. Посмотри на досуге,забавная вштука.

          Ответить


    • evolucionism2021
      > pta.sistem | 28.03.2021 | 13:34

      Ответить

      Философия никогда не имеет единого мнения. И и при познании реальности помогает только в постулатах.

      Ответить

  • Большой Взрыв был , но не в том виде в котором вы его представляете.Согласно М-теории , в которой наш мир, который для связи фундаментальных взаимодействий представлен в виде браны, был во время БВ вывернут наизнанку. Чтобы не углубляться в подробности , скажу , что БВ был в каждой точки пространства одновременно, а сам процесс шел изнутри микромира.

    Ответить


    • strelijrili
      > threesixty | 04.01.2011 | 20:19

      Ответить

      Если «БВ был в каждой точке пространства одновременно»,
      то как тогда при «обратной прокрутке» к моменту БВ материя собирается в одну точку?

      Ответить


      • evolucionism2021
        > strelijrili | 28.03.2021 | 13:36

        Ответить

        Материя Метагалактики собирается. А за её пределами бесконечный космос.

        Ответить

  • Кто-нибудь может нарисовать зависимость массы вселенной от времени?

    Ответить

  • О Болльшом взрыве(БВ),по моему БВ вообще не было,просто частицы начала Прото Частицы не имеющие массы и заряда в начале разбрелись создавая под—пространство,их было две крестик и нолик,сказать их было очень много значит сказать ничего.И был центр от куда они рождались,и от центра пошли волны квантизации.Сама частица нечто,а порция их уже ощютима .В конце концов появляются водород и др.элэменты.Появилась материя и гравитация и движение появилось пространство и время, время непосредственно для материи. И в каждой точке скопления элэментов присходил свой собственный Большой то есть Малый Взрыв рождение звёзд,галактик и.т.д.и.т.п.Сами крестики и нолики существуют в виде какбы фильтра рещётчатой клетки,двигаясь через них материя,биоклетка меняется,стареет. Биоклетка прходя через фильтр времени какбы отсчитывает 1.2.3.4.5. и.т.д . а время считает Х.0.Х.0.Х. или 0.1.0.1.0.1.как хотите.При большом сжатии гравитации это для них похоже на волны квантизации и они порцируются у них появляется какбы тень массы.И время в таких областях пространства течёт по другому.Оно запутанно-сжато. ВРЕМЯ—это не что иное как движение в пространстве насыщенном прото —частицами.т.е. сидя или стоя в одном месте вы так или иначе двигаетесь за счёт вращения земли вокруг осей земли,солнца,Галакт и.т.д.Ошибочно думать что для камня или метеорита нет времени потому что они со временем не меняются не стареют ,камень лежит себе на берегу а метеорит летит в чёрном безмолвии вечно.Ведь метеорит рано или позно ударится обо что-то, а камень вы возмёте и бросите в воду или он попадёт в камне-дробилку или тоже метеорит не втретится с камнем . Так что у каждой частицы своя если хотите судьба. И вообще коллапса схлопывания никокого не будет атеисты не дождётесь.В будущем вселенная остынет Водород в звёздах перегорит, наступит тьма египетская, это да, Но! крестики нолики никуда не исчезнут потому что по нашему их и так несуществует.Просто начнётся опять квантизация.Рождения нового Водорода.Новой Вселенной,похоже она будет ещё больше потому как остатки прежней вселенной тоже примут уастие.Об этом я только вчера подумал,и выложил ещё сырые сумбурные измышления.

    Ответить

  • А как насчет такой теории. Фотографии вселенной и мозга во многом схожи. А что если Вселенная это чей-то мозг, на маленькой частице которого мы и живем. Тогда Большой Взрыв это его зарождение или рождение, Расширение Вселенной — рост его организма, кога рост прекратится прекратится и расширение Вселенной, а когда он начнет стареть Вселенная начнет сужаться, когда он умрет Вселенная вернется в ту точку от которой началась.
    Точно так же и в нашем мозгу на каком то нейроне или его спутнике может быть такая же жизнь как на планете Земля.

    Ответить


    • evolucionism2021
      > Vard | 28.03.2021 | 13:39

      Ответить

      Вселенная не похожа на мозг. А мозг функционирует на законах микромира, которые в макромире не работают. Так же как для человека в океане важны совсем не те силы, которые важны для бактерии в маленькой капле. А тут масштабы различаются в числа с тучей нулей.

      Ответить


    • evolucionism2021
      > Vard | 28.03.2021 | 13:39

      Ответить

      И мозг при смерти не сужается в одну точку.

      Ответить

  • Иногда волны де Бройля интерпретируются как волны вероятности, но вероятность — это чисто математическое понятие и не имеет никакого отношения к дифракции и интерференции. Сейчас, когда уже стало общепризнано, что вакуум — это одна из форм материи, представляющая состояние квантового поля с наименьшей энергией, отпала необходимость в таких идеалистических интерпретациях. Только реальные волны в среде могут создавать дифракцию и интерференцию, что относится и к волнам де Бройля. При этом волн без энергии не бывает, так как любые волны — это распространяющиеся колебания, представляющие перекачку в самой среде одного вида энергии в другой и наоборот. При таком физическом процессе всегда происходит потеря энергии волн (диссипация энергии), которая переходит во внутреннюю энергию среды. Распространение волн в физическом вакууме не является исключением, так как вакуум — это не пустота, в нем, как и в любой среде, происходят «тепловые» флуктуации, которые называют нулевыми колебаниями электромагнитного поля. Волны де Бройля (волны кинетической энергии), так же как и любые волны, со временем теряют энергию, которая переходит во внутреннюю энергию вакуума (энергию флуктуаций вакуума), что наблюдается как торможение тел — эффект «аномалии Пионеров».

    Выведена уникальная формула диссипации (потери) кинетической энергии за один период колебания волны де Бройля для всех тел и частиц, включая фотоны: W=Hhс/v, где H — постоянная Хаббла 2.4E-18 1/с, h — постоянная Планка, c — скорость света, v — скорость частицы. Например, если частица (тело) массой в 1 грамм (m = 0.001кг) летит со скоростью 10000 м/c в течение 100 лет (t = 3155760000 сек), то волна де Бройля совершит 4.76E47 колебаний (tmv^2/h), соответственно, диссипация кинетической энергии составит tmv^2/h x hH(с/v) = Hсvtm = 22.7 Дж. При этом скорость снизится до 9997.7 м/с, а «красное смещение» волны де Бройля будет Z = (10000 м/c — 9997.7 м/c) / 10000 м/c = 0.00023. Фотоны рассчитываются аналогично, но только надо помнить, что потеря энергии не приводит к изменению скорости. Формулу можно считать точной, так как вычисляется всего один период колебания. Теперь с помощью постоянной Хаббла, по единой формуле, можно рассчитывать не только покраснение фотонов, но и торможение космических аппаратов — эффект «аномалии Пионеров». При этом расчеты полностью совпадают с экспериментальными данными.

    Подробно на http://theory.da.ru

    Ответить

  • Вселенная возникла около 15 миллиардов лет, хорошо. Возникает вопрос: за какое время материя успела разлететься на такое расстояние, если прошло всего 15 миллиардов лет. Не сходится. Появятся новые наблюдательные данные и окажется что не 15, а 30,40 и т.д. Вывод релятивизм — бред воспалённого ума.

    Ответить


    • evolucionism2021
      > amf | 28.03.2021 | 13:40

      Ответить

      Материя не разлеталась. Само пространство разбухло.

      Ответить

  • Ученые построили график «расстояние-скорость», и возникла иллюзия бесконечного расширения, необходимость «темной» энергии и материи.
    Глянем с другой стороны. Постоим график «время-скорость» (поскольку далекие галактики показывают скорость движения в далеком прошлом, то слева «-14млрд лет», справа -мы на Зесле сейчас -«0»).
    И всë меняется!!! Разлет галактик замедляется с ускорением 8,9212 на 10′-14 м/сек’2. Более того, «инфляционная стадия» превращается в «период аномального торможения»!!!
    И 13-ти миллиарднолетние объекты в момент наблюдаемых событий находились в 13 миллиардах световых лет от точки теперешнего нахождения Земли.
    Так что с учетом прогрессирующего торможения и удаленности наблюдаемых объектов, БВ случился 50 млрд лет назад, но только 14 млрд лет назад началось образование звезд и галактик.

    Ответить


    • Скеп-тик
      > Скеп-тик | 04.12.2011 | 14:51

      Ответить

      Пересчитал еще раз. «Большой взрыв» отодвинулся в диапазон 500 млрд л.н.- 5трлн. л.н. (грубая алгебра, без интегралов).
      «Атомное вещество» начало образовываться 20-16 млрд л.н., когда скорость разлета снизилась до 300000 км/сек (раньше силовые поля /взаимодействия не позволяли «выпасть» материи из-за релятивисткой деформации элементарных частиц).
      Мы живем в период остановившейся, станционарной Вселенной!!! Всего лишь краткий миг спокойствия в триллионнолетней истории, а через 14 млрд лет, когда процесс покатиться в обратном направлении, изминившиеся законы физики запретят существование белковых и дезоксирибонуклеиновых молекул. И адью. Следующий триллион лет без нас…

      Ответить

  • А никакого расширения Вселенной нет, она практически статична, и даже наоборот галактики сближаются, иначе не наблюдалось бы столько много близко расположенных либо уже столкнувшихся галактик.
    К сожалению, Хаббл допустил преждевременный вывод по поводу разбегания галактик. Нет никакого разбегания, красное смещение говорит не об удалении объектов, а об изменении их свойств за то время пока свет от них доходит к нам через такие огромные расстояния. Т.е. реальную картину мы не видим в силу конечности скорости света.
    Лично я считаю, что Вселенная бесконечна и вечна.

    Ответить


    • Gringo1970
      > MudPig | 05.07.2012 | 13:14

      Ответить

      Согласен со статичностью вселенной. Темная энергия, темная материя перефразируя на русский язык это значит, что существуют реальные физические явления не укладывающиеся в ТБВ и ставящие ее под сомнение. Невозможно найти черную кошку в темном углу тем более что ее там нет. ТБВ подразумевает наличие мультивселенной в столкновении с другими вселенными де образуются новые. Тогда возникает вопрос откуда взялись другие вселенные? Ответ из темной гипервселенной. И т.д. И за этот бред ученые получают совсем не бредовые премии и гонорары. Фантасты епрст. В нашей вселенной предельной является скорость света. Но при рождении вселенная расширялась быстрее скорости света. Так кто же прав?

      Ответить

  • При большом взрыве образовались бы все элементы периодической системы Дм.Мнд. Условия были более чем подходяшие, и давление и температура,но этого почему то не произошло. Зато произошло нечто совсем противоположное — вся вселенная наполнилась только атомами водорода не подвергшимся никаким (совершенно никаким) воздействиям. Только потом эта первичная материя вступила во взаимодействие и наполнила вселенную светом теплом и более тяжелыми элементами. Значит или взрыв был холодный и без давления, или …то что называют границей (мембраной) большого взрыва, это белая дыра которая до сих пор порождает холодный водород внутрь себя при расширении. А при расширении происходит именно процесс охлаждения насколько я помню. Это кстати и объясняет температуру реликтового излучения.

    Ответить


    • evolucionism2021
      > Andrew Myshko | 28.03.2021 | 13:42

      Ответить

      Все остальные сразу распадались.

      Ответить

  • Господа учёные не могут объяснить, почему летит мячик, если его бросить.
    На этом деньжат не зашибёшь.
    А вот на галактиках и зряплаты галактические и уважуха.

    Ответить

    • он летит,потому что ты сам этого захотел и дал ему заданное направление. значит радуйся такой возможности нахождения себя в энтропии и ее относительной свободе мыслей и перемещений.в микромире у тебя этого не получиться-жесткие целенаправленные взаимодействующие направления-одного к другому в обороте преобразования.вот так ракета летит за счет этого и мяч ты пинаешь используя свой синтезирующий потенциал.

      Ответить

      • Крепко закрученная бессмыслица.
        Пустота — это где ничего нет. А у ничего не может быть размеров.
        Говорить о пустом пространстве большая глупость.
        Пространство можно понимать как объём, заполненный материей (ввеществом и полем).
        Так и было до появления мистификатора Эйнштейна.
        До мистификации науки с появлением новых знаний можно было бы сказать что мячик петит потому что вещество мячика взаимодействует со средой перемещения (полем)и объяснить это известными физическими явлениями.
        Но сейчас господствует императив «веруй»

        Ответить


    • evolucionism2021
      > ma-wr | 28.03.2021 | 13:43

      Ответить

      Из-за законов Ньютона.

      Ответить

  • Спасибо! Очень интересная информация!

    Ответить

  • В этой теории есть одна главная проблема: никто не может пояснить почему рвануло-то? Ведь по теории относительности в точке сингулярности времени не существует. Если времени не существует- то не могут происходить какие-либо изменения. По теории относительности любая точка сингулярности является АБСОЛЮТНО статичной. Однако если отказаться от удобного математического приема соединения пространства и времени в единый континуум и вернуться к реальному пониманию времени, то все становится на свои места. Тогда теория «не мешает» происходить реальным процессам в точке сингулярности.
    Большой взрыв и ускоряющееся удаление галактик результат взаимодействия энергии (большая часть из которой и по сей день находится в виде массы) и вакуума в пространстве. Просто энергия и вакуум проникают друг в друга (смешиваются). Время всего навсего число периодов изменения эталонной циклической системы, относительно которой измеряется время между состояниями измеряемой системы и с пространством никак не связано. Т.к. размеры пространства достаточно велики и вакуум изначально занимал практически все пространство, а энергия его микроскопическую часть- то процесс смешивания или взаимопроникновения энергии и вакуума происходит с ускорением. Энергия постепенно из довольно плотного состояния (вида)- массы постепенно превращается в значительно менее плотные виды- электромагнитную и кинетическую, которые более равномерно перемешиваются с вакуумом в пространстве. Любая замкнутая система (коей является Вселенная, т.к. в ней соблюдается закон сохранения энергии) всегда стремится перейти к статическому, уравновешенному состоянию составляющих ее компонент. Для Вселенной это состояние когда вся энергия будет равномерно «перемешена» с вакуумом во всем пространстве. Кстати пространство Вселенной конечно и замкнуто. Бесконечности придумали математики, с которыми они сами постоянно и борются. В реальной жизни есть большие, очень большие, гигантские и т.д. величины. Однако изменив масштаб их измерения (эталон относительно которого выполняется измерение) всегда можно получить очень определенное число.

    Ответить


    • piven
      > anti.einstein | 09.01.2016 | 23:46

      Ответить

      Взрыв — часть на спирали бесконечного развития – гравитационного колебательного сдвига.
      «Самые древние звезды, родившиеся почти сразу после Большого Взрыва, можно найти в регионах гало, близких к центру галактики. В добавок к этому мы показали, что подобные звезды могут присутствовать в тех частях окраин Млечного Пути, которые расположены близко к Земле. Их изучние позволит нам восстановить историю того, как Галактика собирала свои звезды», — заявил Тимоти Бирс (Timothy Beers) из университета города Нотр-Дам (США)».
      Большой Взрыв- это одна их последних фаз расширения нашей Галактики, которая существовала до этой фазы вечно, как часть Вселенной, которая в прошлом имела относительно большие размеры. Звёзды Галактики явились не из малой точки и не за доли секунды, а из развалившейся большой и старой Галактики, когда потеря энергии длилась миллиарды лет, что сопровождалось сжатием- охлаждением, отступлением вниз, в глубину части пространства, уплотнением, ростом угловой скорости, а при сложении углов вращения и обращения Галактики наступил резонанс, что и привело к развалу старой Галактики, от которой разбежались, разбросались её части- астероиды, а вокруг них, как вокруг затравочных частей- «катушек», продолжилось торможение падающих космических электромагнитных волн и намотка, аккумуляция, их энергии в виде плазмы звёзд. Гравитация распределяет движения по вертикали – радиусу для всех частей пространства. Этот механизм составляет основу развития – сдвига в сторону уменьшения занимаемого пространства, которое сопровождается ростом накопления, как наматывания клубка ниток, что принимает форму роста, расширения, взрыва. 9.1.2016г. Пивень Григорий — автор свыше 1000 научных гипотез в математике, физике, астрономии, опубликованных на форуме РАН, где их некому рассмотреть и оценить.

      Ответить

  • Пробуем рассказать сложную космологическую теорию самыми простыми словами. Теория большого взрыва — почему о ней все говорят, и действительно ли Вселенная началась из точки?

    Теория Большого взрыва

    О чём Теория большого взрыва (ТБЗ) — определение

    Эта теория широко известна, но её часто понимают неправильно. Заблуждение в том, что ТБЗ якобы описывает происхождение Вселенной. Но это не совсем так.

    Теория большого взрыва (The Big Bang Theory) — это попытка объяснить, как Вселенная из плотного крошечного состояния превратилась в то, что мы можем наблюдать сегодня.

    Она не затрагивает причины появления Вселенной, а также того, что находится за её пределами и что было до большого взрыва.

    Кто придумал Теорию большого взрыва

    Впервые этот термин в 1949 году с издевательским подтекстом употребил астрофизик Фред Хойл, который был противником представлений о расширяющейся Вселенной. Но словосочетание закрепилось и вошло в дальнейший обиход.

    Однако одну из важнейших предпосылок к теории открыл астроном Эдвин Хаббл в 1920-х годах.

    На тот момент уже было известно, что звёзды постепенно удаляются от Земли, при чём с разной скоростью. Хаббл пришёл к заключению, что скорость звёзд оказалась пропорциональной их расстоянию от Земли. Другими словами, чем дальше звезда находилась от Земли, тем быстрее она удалялась. Учёный предположил, что это происходит по причине расширения самой Вселенной: звёзды не «улетают» от нас, а само пространство между всеми объектами в космосе увеличивается.

    Это положило начало дискуссий по нескольким направлениям, в том числе и касательно эволюции Вселенной. Так, если она расширяется, значит когда-то она была в некотором исходном сверхплотном состоянии, с которого начался весь процесс.

    А взрыва-то и не было

    На самом деле о «взрыве» говорить тоже некорректно. Теория описывает скорее сверхбыстрое расширение Вселенной из невероятно маленького объёма на миллиарды световых лет. Скорость расширения могла быть даже быстрее скорости света, но это не был взрыв в классическом понимании (и даже не «хлопок»).

    Если речь о взрыве не идёт, то и центра у него и не было. Получается, что Вселенная расширяется равномерно сразу во всех точках пространства, а не из одного конкретного места.

    Теория большого взрыва — суть

    В самые ранние моменты Большого взрыва вся энергия и пространство были сжаты до нулевого объёма и бесконечной плотности. Астрофизики называют это сингулярностью.

    В начальном состоянии не существовало ни времени, ни пространства в классическом понимании.

    Но около 13,8 млрд лет назад произошло стремительное расширение. За несколько секунд из сингулярности (условная точка, где было ВСЁ сконцентрировано) Вселенная увеличилась в несколько миллионов раз. Из-за расширения она стала менее плотной и остыла, а материя получила возможность формироваться.

    Одним из результатов Большого взрыва стало образование четырех основных сил во Вселенной:

    • Электромагнетизм.
    • Сильная ядерная сила.
    • Слабая ядерная сила.
    • Гравитация.

    В начале Большого взрыва все эти силы были частью единой силы, но расширение Вселенной привело к их разделению.

    Что такое гравитация

    Первая секунда: как выглядела Вселенная и что произошло в момент расширения

    Самые ранний момент, который могут смоделировать учёные, относится к t = 1 x 10-43 секунд (t — время после начала Вселенной). То есть мы можем представить, что происходило на 0.0000000000000000000000000000000000000000001 секунде Большого взрыва.

    Это была однородная, плотная и горячая область размером всего 1x 10-33 см (0.000000000000000000000000000000001 см). Для понимания сегодня тот же участок космоса простирается на миллиарды световых лет.

    Теоретики Большого взрыва считают, что на этом этапе материя и энергия были неразделимы. Как говорилось выше, четыре первичные силы вселенной также были едины.

    • Этап инфляции. За несколько долей секунды Вселенная расширилась почти вдвое.
    • Этап Бариогенеза. После 1 x 10-35 секунды материя и энергия разъединились. Появилась материя и антиматерия, которые аннигилировали друг друга (фактически уничтожили). Но частиц материи было немного больше, и за счёт этого позже сформировались все объекты, известные нам сегодня.
    • Этап космологии частиц. После 1 x 10-11 секунды Единая сила распалась на четыре, а кроме выживших частиц материи, были фотоны, но не было света из-за всё ещё большой плотности. Эту фазу учёные могут воссоздать с помощью ускорителей частиц.
    • Стандартная космология. После 0,01 секунды Вселенная продолжала расширяться и охлаждаться, а субатомные частицы, образовавшиеся во время бариогенеза, начали связываться друг с другом. Они образовали нейтроны и протоны.

    К тому времени, когда прошла целая секунда, эти частицы могли образовать ядра легких элементов, таких как водород (в форме его изотопа дейтерия), гелий и литий. Этот процесс известен как нуклеосинтез. Но Вселенная была еще слишком плотной и горячей, чтобы электроны могли присоединиться к этим ядрам и образовать устойчивые атомы.

    Как эволюционировала Вселенная

    Как эволюционировала Вселенная на протяжении следующих 13 млрд лет, мы решили подробно рассказать в отдельной статье.

    Эволюция Вселенной

    Зачем нужна Теория большого взрыва

    По большей части это даёт возможность стоить другие теории в области изучения Вселенной:

    • Оценка возраста Вселенной.
    • Эволюция Вселенной.
    • Какой формы Вселенная.
    • Сколько ещё будет длиться вселенское расширение, и что будет в конце.

    Теория большого взрыва — кратко

    ТБЗ не объясняет, почему и из чего возникла Вселенная. Эта теория о том, как происходило её расширение в первые секунды, а уже на основе этого строится модель эволюции Вселенной до текущего состояния.

    Вы смогли понять, что такое Теория большого взрыва?

    О выходе новых статей рассказываем в соцсетях

    Дзен

    Нас интересуют события, которые произошли, по разным оценкам, 13 — 20 млрд. лет назад (13 млрд. лет в соответствии с теорией «закрытого мира», а 20 млрд. лет по теории «Открытого мира»). Все это время наша Вселенная, согласно теории Большого взрыва, постоянно расширялась. В пролом же плотность вещества должна было быть огромной. Согласно теории А. Фридмана следует, что плотность могла быть бесконечно большой, хотя некоторые ученые называют некий возможный предел значения плотности вещества, примерно равный 10 97 кг/м 3.

    Другим важным параметром является температура. Вопрос о том, холодной» или «горячей» была материя в ту эпоху, долгое время оставался спорным. Решающие доказательства, что Вселенная была горячей, удалось получить в середине 60-х годов. В настоящее время большинство космологов считает, что материя в начале расширения Вселенной была не только сверхплотной, но и очень горячей, а теория рассматривающая физические процессы в начале расширения Вселенной получила название «теории горячей Вселенной».

    Согласно этой теории, ранняя Вселенная представляла собой гигантский ускоритель «элементарных» частиц. Началом работы Вселенского ускорителя был Большой взрыв. Этот термин часто применяют современные космологи. Наблюдаемый разлет галактик и их скоплений — следствие Большого взрыва. Академик Я. Б. Зельдович назвал этот взрыв астрономическим, тем самым, подчеркнув его отличие от химического взрыва.

    У обоих взрывов есть общие черты, например, в обоих случаях вещество после взрыва охлаждается при расширении, падает и его плотность. Но есть и существенный отличия. Главное состоит в том, что химический взрыв обусловлен разностью давлений во взрывающемся веществе и давлением в окружающей среде (воздухе). Эта разность давлений создает силу, сообщающую скорость частицам заряда взрывчатого вещества. В астрономическом взрыве подобной разности давлений нет. Астрономический взрыв не начался из какого-то определенного центра, распространяясь на все большие области, а произошел сразу во всем существовавшем тогда пространстве. Представить себе это очень трудно, тем более что «все пространство» в начале взрыва могло быть как конечным (теория замкнутого мира), так и бесконечным (теория открытого мира).

    В теории космологии приято эволюцию вселенной разделять на 4 эры:

    а) адронная эра (начальная фаза, характеризующаяся высокой температурой и плотностью вещества, состоящего из элементарных частиц — «адронов»);

    б) лептонная эра (следующая фаза, характеризующаяся снижением энергии частиц и температуры вещества, состоящего из элементарных частиц «лептонов». Адроны распадаются в мюоны и мюонное нейтрино — образуется «нейтринное море»;

    в) фотонная эра или эра излучения (характеризуется снижением температуры до 10 К, аннигиляцией электронов и позитронов, давление излучения полностью отделяет вещество от антивещества);

    г) звездная эра (продолжительная эра вещества, эпоха преобладания частиц, продолжается со времени завершения Большого взрыва (примерно 300 000 лет назад) до наших дней.

    В нулевой момент времени Вселенная возникла из сингулярности, то есть из точки с нулевым объемом и бесконечно высокими плотностью и температурой. Пытаясь объяснить происхождение Вселенной, сторонники Большого взрыва сталкиваются с серьезной проблемой, поскольку исходное состояние Вселенной в разработанной ими модели не поддается математическому описанию. В их описаниях Вселенная в начале представляла собой точку пространства бесконечно малого объема, имевшую бесконечно большую плотность и температуру. Такое состояние вещества в принципе не может быть описано математически. На языке науки это явление получило название «сингулярности».

    В течение первой миллионной доли секунды, когда температура значительно превышала 10 12 К (по некоторым оценкам до 10 14 К), а плотность была немыслимо велика, происходили неимоверно быстро сменяющие себя экзотические взаимодействия, недоступные пониманию в рамках современной физики. Мы можем лишь размышлять, каковы были эти первые мгновения, например, возможно, что четыре фундаментальные силы природы были слиты воедино. Есть основания полагать, что к концу первой миллионной доли секунды уже существовал первичный «бульон» богатых энергией («горячих») частиц излучения (фотонов) и частиц вещества. Иными словами материя Вселенной представляла собой электронно-позитронные пары (еи е+); мюонами и антимюонами (м — и м +); нейтрино и антинейтрино, как электронными (v e, v e), так и мюонными (v m, v m) и тау-нейтрино (v t, v t); нуклонами (протонами и нейтронами) и электромагнитным излучением. Эта самовзаимодействующая масса находилась в состоянии так называемого теплового равновесия.

    В те первые мгновения все имевшиеся частицы должны были непрерывно возникать (парами — частица и античастица) и аннигилировать. Это взаимное превращение частиц в излучение и обратно продолжалось до тез пор, пока плотность энергии фотонов превышала значение пороговой энергии образования частиц. Когда возраст Вселенной достиг одной сотой доли секунды, ее температура упала примерно до 10 11 К, став ниже порогового значения, при котором могут рождаться протоны и нейтроны, некоторые из этих частиц избежали аннигиляции — иначе в современной нам Вселенной не было бы вещества. Через 1 секунду после Большого взрыва температура понизилась до 10 10 К, и нейтрино перестали взаимодействовать с веществом. Вселенная стала практически «прозрачной» для нейтрино. Электроны и позитроны еще продолжали аннигилировать и возникать снова, но примерно через 10 секунд уровень плотности энергии излучения упал ниже и их порога, и огромное число электронов и позитронов превратилось в излучение катастрофического процесса взаимной аннигиляции. По окончанию этого процесса, однако, осталось определенное количество электронов, достаточное, чтобы, объединившись с протонами и нейтронами, дать начало тому количеству вещества, которое мы наблюдаем сегодня во Вселенной.

    Существует два основных взгляда на процесс формирования галактик. Первый состоит в том, что в любой момент времени в расширяющейся смеси вещества и излучения могли существовать случайно распределенные области с плотностью выше средней. В результате сил тяготения эти области сначала отделились в виде очень протяженных сгустков вещества. В этих сгустках начался процесс фрагментации, приведший к образованию облаков меньших размеров, которые позднее превратились в скопления и отдельные галактики, наблюдаемые сегодня. Далее в этих меньших (по галактическим размерам) сгустках под действием сил тяготения в случайных неоднородностях плотности началось формирование звезд. Другая точка зрения дает другой сценарий: вначале из флуктуаций плотности в расширяющемся первичном шаре сформировались многочисленные (малые) галактики, которые с течением времени объединились в скопления, в сверхскопления и, возможно, в более крупные иерархические структуры.

    Главным в споре этих двух взглядов является ответ на вопрос, имел ли процесс Большого взрыва вихревой (турбулентный) характер или протекал более гладко. Признаков турбулентности в крупномасштабной структуре сегодняшней Вселенной не наблюдается. Вселенная выглядит удивительно сглаженной в крупных масштабах, несмотря на некоторые отклонения, в целом далекие галактики и их скопления галактики распределены по всему небу равномерно, а степень изотропности фонового излучения также довольно высока. Все это заставляет признать, что Большой взрыв был безвихревым, упорядоченным процессом расширения.

    В 1978 г., пытаясь найти обоснование для наблюдаемого соотношения фотонов и барионов (10 8: 1) М. Рис высказал предположение, что фоновое излучение может быть результатом «эпидемии» образования массивных звезд, начавшейся сразу после отделения излучения от вещества и до того, как возраст Вселенной достиг 1 млрд. лет. Продолжительность жизни этих звезд не могла превышать 10 млн. лет, многим из них было суждено пройти стадию сверхновых и выбросить в пространство тяжелые химические элементы, которые частично собрались в крупицы твердого вещества, образовав облака межзвездной пыли. Эта пыль, нагретая излучением догалактических звезд, могла, в свою очередь, испускать инфракрасное излучение, которое в силу его красного смещения, вызванного расширением Вселенной, наблюдается сейчас как микроволновое фоновое излучение.

    Эта точка зрения не получила широкого признания, но в 1979 г. Д. П. Вуди и П. Л. Ричардс из Калифорнийского университета опубликовали результаты наблюдений, указывающие на некоторые отклонения характеристик микроволнового фонового излучения от кривой излучения абсолютно черного тела. В том же году М. Роуэн-Робинсон, Дж. Негропонте и Дж. Силк (Колледж королевы Марии, Лондон) указали, что отклонения обнаруженные Вуди и Ричардсом, может быть объяснено излучением пылевых облаков, образовавшихся вслед за «эпидемией» массового формирования звезд, что соответствует теории М. Риса. Если эта новая теория соответствует истине, то это означает, что подавляющее количество всей массы Вселенной содержится в невидимых остатках звезд первичного, догалактического, поколения и в настоящее время может находиться в массивных темных гало, окружающих яркие галактики, которые мы наблюдаем сегодня.

    Как появилась Вселенная, которую мы знаем? И как мы объясним ее происхождение? Несомненно, все остальные свидетельства и данные, собранные за эти годы космологами, указывают на то, что все это могло начаться с «большого взрыва». Но что, если есть еще?

    В 1927 году бельгийский астроном Жорж Леметр стал первым, кто предложил теорию расширяющейся Вселенной (позже подтвержденную Эдвином Хабблом). Он предположил, что расширяющаяся Вселенная может быть прослежена до особой точки, которую он назвал «первичным атомом», назад во времени. Это заложило основу современной теории Большого Взрыва.

    Что такое теория большого взрыва?

    Теория Большого взрыва — это объяснение, основанное в основном на математических моделях, того, как и когда возникла Вселенная.

    Космологическая модель Вселенной, описанная в теории Большого взрыва, объясняет, как она первоначально расширилась из состояния бесконечной плотности и температуры, известного как изначальная (или гравитационная) сингулярность. За этим расширением последовала космическая инфляция и резкое падение температуры. Во время этой фазы Вселенная раздувалась с гораздо большей скоростью, чем скорость света (в 1026раз).

    Впоследствии Вселенная была разогрета до такой степени, что элементарные частицы (кварки, лептоны и так далее) до постепенного понижения температуры (и плотности) привели к образованию первых протонов и нейтронов.

    Через несколько минут после расширения протоны и нейтроны объединяются, образуя первичные ядра водорода и гелия-4. Предполагаемый радиус наблюдаемой Вселенной в течение этой фазы составлял 300 световых лет. Первые звезды и галактики появились примерно через 400 миллионов лет после этого события.

    Важнейшим элементом модели Большого Взрыва является космическое сверхвысокочастотное фоновое излучение (Реликтовое излучение), представляющий собой электромагнитное излучение, оставшееся со времен зарождения Вселенной. Реликтовое излучение остается самым убедительным доказательством большого взрыва.

    Хотя теория остается широко признанной во всем научном спектре, несколько альтернативных объяснений — таких, как стационарная Вселенная и вечная инфляция, приобрели привлекательность с годами.

    Понятие инфляции было введено космологом Аланом Гутом в 1979 году, чтобы объяснить, почему Вселенная плоская, чего не хватало в первоначальной теории Большого взрыва.

    Хотя идея Гута об инфляции объясняет плоскую Вселенную, она создала сценарий, который не позволяет Вселенной избежать этой инфляции. Если бы это было так, не произошло бы повторного нагрева Вселенной, равно как и образования звезд и галактик.

    Эта конкретная проблема была решена Андреасом Альбрехтом и Полем Штайнхардтом в их «новой инфляции». Они утверждали, что быстрое расширение Вселенной произошло всего за несколько секунд, прежде чем прекратиться. Он продемонстрировал, как Вселенная может быстро раздуваться и при этом нагреваться.

    Концепция «вечной инфляции», или теория хаотической инфляции, была введена Андреем Линде, профессором Стэнфордского университета. Он был основан на предыдущих работах Штейнхардта и Александра Виленкина.

    Теория утверждает, что инфляционная фаза Вселенной продолжается вечно; это не конец для Вселенной в целом. Другими словами, космическая инфляция продолжается в одних частях Вселенной и прекращается в других. Это приводит к сценарию мультивселенной, в котором пространство разбивается на пузыри. Это как вселенная внутри вселенной.

    В мультивселенной в разных вселенных могут действовать разные законы природы, физики. Итак, вместо единого расширяющегося космоса наша Вселенная могла бы быть инфляционной мультивселенной с множеством маленьких вселенных с различными свойствами.

    Однако Пол Стейнхардт считает, что его теория «новой инфляции» ни к чему не приводит и не предсказывает, и утверждает, что понятие мультивселенной является «фатальным недостатком» и неестественным.

    6. Конформная циклическая модель

    Роджер Пенроуз, 6 ноября 2005 года

    Модель конформной циклической космологии (англ. conformal cyclic cosmology или CCC) предполагает, что Вселенная проходит через повторяющиеся циклы большого взрыва и последующих расширений. Общая идея состоит в том, что «большой взрыв» был не началом Вселенной, а скорее переходной фазой. Его разработал физик-теоретик и математик Роджер Пенроуз.

    В качестве основы для своей модели Пенроуз использовал множественные метрические последовательности FLRW (Фридмана – Лемэтра – Робертсона – Уокера). Он утверждал, что конформная граница одной последовательности FLRW может быть присоединена к границе другой.

    Метрика FLRW — это наиболее близкое приближение к природе Вселенной и часть модели Лямбда-CDM. Каждая последовательность начинается с большого взрыва, за которым следует инфляция и последующее расширение.

    Циклическая или осциллирующая модель, в которой Вселенная повторяется снова и снова в неопределенном цикле, впервые оказалась в центре внимания в 1930-х годах, когда Альберт Эйнштейн исследовал идею «вечной» Вселенной. Он считал, что по достижении определенной точки Вселенная начинает коллапсировать и заканчивается Большим хрустом перед тем, как пройти через Большой отскок.

    Прямо сейчас существует четыре различных варианта циклической модели Вселенной, одна из которых — конформная циклическая космология.

    5. Мираж четырехмерной черной дыры

    Исследование, проведенное группой исследователей в 2013 году, предположило, что наша Вселенная могла возникнуть из обломков, выброшенных из коллапсировавшей четырехмерной звезды или черной дыры.

    По мнению космологов, участвовавших в исследовании, одно из ограничений теории Большого взрыва — объяснение температурного равновесия, обнаруженного во Вселенной.

    Хотя большинство ученых согласны с тем, что инфляционная теория дает адекватное объяснение того, как маленький участок с однородной температурой быстро расширится и превратится во Вселенную, которую мы наблюдаем сегодня, группа сочла это неправдоподобным в силу хаотичной природы Большого взрыва.

    Для решения этой проблемы команда предложила модель космоса, в которой наша трехмерная Вселенная является мембраной и плавает внутри четырехмерной «объемной вселенной». Они утверждали, что если в четырехмерной «объемной вселенной» есть четырехмерные звезды, то, скорее всего, они обрушатся в четырехмерные черные дыры. Эти четырехмерные черные дыры будут иметь трехмерный горизонт событий (точно так же, как трехмерные имеют двухмерный горизонт событий), который они назвали «гиперсферой».

    Когда команда смоделировала коллапс 4-D звезды, они обнаружили, что выброшенные обломки умирающей звезды, скорее всего, образуют 3-D мембрану вокруг этого 3-мерного горизонта событий. Наша Вселенная могла бы быть одной из таких мембран.

    Модель «четырехмерной черной дыры» космоса действительно объясняет, почему температура во Вселенной почти равномерна. Она также может дать ценную информацию о том, что именно спровоцировало космическую инфляцию через несколько секунд после ее возникновения. Однако недавнее наблюдение, проведенное спутником Planck ЕКА, выявило небольшие вариации температуры космического микроволнового фона (CMB). Эти спутниковые показания отличаются от предложенной модели примерно на четыре процента.

    4. Теория плазменной Вселенной

    На наше нынешнее понимание Вселенной в основном влияет гравитация, в частности Общая теория относительности Эйнштейна, с помощью которой космологи объясняют природу Вселенной. По совпадению, как и большинство других вещей, ученые на протяжении многих лет рассматривали альтернативу гравитации.

    Космология плазмы (или теория плазменной Вселенной) предполагает, что электромагнитные силы и плазма играют очень важную роль во Вселенной вместо гравитации. Хотя у этого подхода много разных вариантов, основная идея остается той же; каждое астрономическое тело, включая Солнце, звезды и галактики, является результатом какого-либо электрического процесса.

    Первая выдающаяся теория плазменной Вселенной была предложена лауреатом Нобелевской премии Ханнесом Альвеном в конце 1960-х годов. Позже к нему присоединился шведский физик-теоретик Оскар Клейн для разработки модели Альфвена – Клейна.

    Модель построена на предположении, что Вселенная поддерживает равные количества материи и антивещества (это не так, согласно современной физике элементарных частиц). Границы этих двух областей отмечены космическими электромагнитными полями. Таким образом, взаимодействие между ними приведет к образованию плазмы, которую Альфвен назвал «амбиплазмой».

    Согласно теории, такая плазма должна образовывать большие участки вещества и антивещества по всей Вселенной. Кроме того, было высказано предположение, что наше текущее местоположение в космосе должно быть в той части, где материи гораздо больше, чем антивещества, — таким образом решается проблема асимметрии материи и антивещества.

    3. Теория медленного замораживания


    Десятилетия математического моделирования и исследований привели космологов к обоснованному выводу, что наша Вселенная возникла из одной точки с бесконечной плотностью и температурой, называемой сингулярностью. Последующее расширение Космоса позволило ему остыть, что привело к образованию галактик, звезд и других астрономических объектов.
    Однако, как мы знаем, стандартная модель Большого взрыва не осталась незамеченной, и одна из таких сложных теорий была предложена Кристофом Веттерихом, профессором Гейдельбергского университета в Германии.

    Веттерих утверждал, что Вселенная, которую мы знаем сегодня, на самом деле могла начаться как холодная и разреженная, пробудившаяся от долгого замораживания. Со временем фундаментальные частицы в ранней Вселенной стали тяжелее, а гравитационная постоянная уменьшилась.

    Кроме того, он объяснил, что если массы частиц увеличиваются, излучение из ранней Вселенной может заставить пространство казаться более горячим и удаляться друг от друга, даже если это не так.

    Основная идея космической модели Медленного Замораживания Веттериха состоит в том, что у Вселенной нет ни начала, ни будущего. Вместо горячего Большого взрыва теория защищает холодную и медленно эволюционирующую Вселенную. Согласно Веттериху, теория объясняет флуктуации плотности в ранней Вселенной (первичные флуктуации) и то, почему в нашем нынешнем космосе преобладает темная энергия.

    2. Индуистская космология

    Религия и наука были лучшими врагами, по крайней мере со времен Коперника и Галилея. Возможно, нет места науке, когда мы говорим о религии и наоборот. Однако есть одна религия, космологические верования которой хорошо согласуются с современной моделью Вселенной.

    Теории творения в индуистской мифологии широко рассматриваются как одна из самых древних и значимых из всех других религиозных аналогий. На протяжении многих лет выдающиеся физики и космологи, включая Карла Сагана и Нильса Бора, восхищались индуистскими космологическими верованиями за их близкое сходство с временными линиями в стандартной космологической модели Вселенной.

    Согласно индуистской мифологии, Вселенная следует бесконечной циклической модели. Это означает, что на смену нашей нынешней Вселенной придет бесконечное количество вселенных. Каждая повторение Вселенной делится на две фазы — «калпа» (или день Брахмы) и «пралая» (ночь Брахмы), и каждая из них длится 4,32 миллиарда лет. Согласно индуистской мифологии, возраст Вселенной (8,64 миллиарда лет) превышает расчетный возраст Солнечной системы.

    1. Стационарная Вселенная

    Стационарная модель утверждает, что наблюдаемая Вселенная остается неизменной в любом месте и в любое время. Во Вселенной, которая вечно расширяется, материя непрерывно создается, чтобы заполнить пространство.

    Согласно модели, галактики и другие крупные астрономические тела рядом с нами должны казаться похожими на те, что находятся далеко. Однако Большой взрыв говорит нам, что далекие галактики должны выглядеть моложе, чем находящиеся в непосредственной близости (при наблюдении с Земли), поскольку свету требуется гораздо больше времени, чтобы добраться до нас.

    Идея стационарного состояния была впервые предложена в 1948 году космологами Германом Бонди, Фредом Хойлом и Томасом Голдом. Она исходила из совершенного космологического принципа, который сам по себе утверждает, что Вселенная, где бы ты ни смотрел, одинакова, и она всегда будет одинаковой.

    Теория стационарных состояний получила широкую популярность в начале и середине XX века. Однако к 1960-м годам она была в основном отвергнута научным сообществом в пользу Большого взрыва после открытия космического микроволнового фона.

    БОЛЬШО́ГО ВЗРЫ́ВА ТЕО́РИЯ, тео­рия рас­ши­ряю­щей­ся го­ря­чей Все­лен­ной. Тео­рия рас­ши­ряю­щей­ся Все­лен­ной бы­ла соз­да­на в 1922–24 в ра­бо­тах А. А. Фрид­ма­на и по­лу­чи­ла пер­вое на­блю­да­тель­ное под­твер­жде­ние в 1929 (Э. Хаббл). Кос­мо­ло­гия го­ря­чей Все­лен­ной бы­ла раз­рабо­та­на Г. Га­мо­вым в 1946–48 (см. Го­ря­чей Все­лен­ной тео­рия). Б. в. т. ста­ла об­ще­при­ня­той вско­ре по­сле от­кры­тия в 1965 мик­ро­вол­но­во­го фо­но­во­го из­лу­че­ния (А. Пен­зи­ас, Р. В. Виль­сон). Сей­час эта тео­рия на­зы­ва­ет­ся так­же стан­дарт­ной кос­мо­ло­ги­че­ской мо­де­лью. На­блю­дае­мы­ми сви­де­тель­ст­ва­ми ран­ней ста­дии рас­ши­ре­ния Все­лен­ной кро­ме мик­ро­вол­но­во­го фо­но­во­го из­лу­че­ния яв­ля­ют­ся так­же зна­че­ния кон­цен­тра­ций водоро­да, ге­лия и не­ко­то­рых др. лёг­ких хи­мических эле­мен­тов, рас­пре­де­ле­ние не­од­нород­но­стей во Все­лен­ной (напр., га­лак­тик).

    Со­глас­но Б. в. т., рас­ши­ре­ние Все­лен­ной на­ча­лось ок. 14 млрд. лет на­зад из со­стоя­ния син­гу­ляр­ности (см. Син­гу­ляр­ность кос­мо­ло­ги­че­ская). По совр. пред­став­ле­ни­ям, фи­зич. при­чи­ной, вы­звав­шей рас­ши­ре­ние, яв­ля­ет­ся ска­ляр­ное по­ле, ко­то­рое до­ми­ни­ро­ва­ло в ран­ней Все­лен­ной. Осо­бен­ность это­го ви­да ма­те­рии – пре­дель­но боль­шое от­ри­ца­тель­ное дав­ле­ние. Та­кое со­стоя­ние при­ве­ло к сме­не гра­ви­та­ци­он­но­го при­тя­же­ния на гра­ви­та­ци­он­ное от­тал­ки­ва­ние. По­тен­ци­аль­ная энер­гия, со­дер­жа­щая­ся в ска­ляр­ном по­ле, вы­де­ля­лась в ви­де ки­не­тич. энер­гии, рас­ши­ряю­щей­ся с ус­ко­ре­ни­ем Все­лен­ной. Эпо­ха до­ми­ни­ро­ва­ния ска­ляр­но­го по­ля дли­лась при­мер­но до 10–35 с от на­ча­ла рас­ши­рения; да­лее Все­лен­ная рас­ши­ря­лась по инер­ции. Ис­сле­до­ва­ния кон. 20 – нач. 21 вв. по­ка­зы­ва­ют, что ны­не эпо­ха рас­ши­ре­ния по инер­ции вновь сме­ня­ет­ся эпо­хой ус­ко­рен­но­го рас­ши­ре­ния. Фи­зич. при­чи­на, вы­зы­ваю­щая ус­ко­рен­ное рас­ши­ре­ние, по­ка не из­вест­на.

    Понравилась статья? Поделить с друзьями:
  • Сценарий библиотечного урока справочная литература
  • Сценарий больших гонок
  • Сценарий боги олимпа на день учителя
  • Сценарий библиотечного мероприятия про осень
  • Сценарий болгарской сказки