"ჩვენ ვამბობთ, რომ სამყარო 13.8 მილიარდი წლის წინ დაიწყო იმიტომ, რომ შეგვიძლია გამოვთვალოთ ეს იმ სიჩქარეზე დაყრდნობით, რითაც გვშორდება გალაქტიკები. ეს საკმაოდ მარტივი გასაზომია, მას მერე, რაც ვიცით სამყაროს გაფართოების სიჩქარე. ამგვარად ვამბობთ, რომ სამყარო იმ დროს დაიწყო, როცა ყოველივე ეს მატერია ერთ წერტილში იყო კონცენტრირებული 13.8 მილიარდი წლის წინ. რაც დანამდვილებით ვიცით, არის ის, რომ სამყარო ძალიან ცხელი და მკვრივი იყო იმ დროს. მაგრამ სინამდვილეში ჩვენ გვაქვს თეორია, რომ სამყარო ამ მდგომარეობადეც არსებობდა. ეს ნიშნავს, რომ სრულიად შესაძლებელია, სამყარო ყოველთვის არსებულიყო, უსასრულოდ დიდი ხნის განმავლობაში. ეს კიდევ უფრო შემაძრწუნებელია, ვიდრე აქამდე არსებული იდეა, რომ მას ჰქონდა დასაწყისი. ზოგიერთი მეცნიერი ასევე ფიქრობს, რომ ჩვენ საქმე გვაქვს ციკლურ სამყაროსთან. რომ დიდი აფეთქება არის მოვლენა, რომელიც ხდება ხოლმე მაშინ, როცა სამყარო ძალიან ცხელი და მკვრივი ხდება და რომ ეს მომავალშიც შეიძლება მოხდეს." - პროფესორი ბრაიან კოქსი.

13.8 მილიარდი წლის წინ ჩვენს სამყაროში არსებული მთელი მატერია და ენერგია კონცენტრირებული იყო ფეხბურთის ბურთის ზომაზე უფრო მცირე სივრცეში. მიუხედავად იმისა, რომ მთელი ეს ენერგია ასეთ პატარა სივრცეში იყო, ის არ კოლაფსირდა შავ ხვრელად, არამედ გაფართოვდა ძალიან სწრაფი ტემპით, რამაც ენერგიის სიმკვრივე ისე ზუსტად დააბალანსა, რომ მთელი ჩვენი გაზომილი კოსმოსური ისტორიის განმავლობაში ჩვენმა სამყარომ წარმატებით გაიარა ვიწრო ხაზი გაფართოებასა და ხელახლა კოლაფსს შორის.

დღეს ყველაფერი, რასაც სამყაროში ვხედავთ, ვრცელდება 46 მილიარდი სინათლის წლის მანძილზე ყველა მიმართულებით და მეცნიერები ამ ყველაფრის დასაწყისის კვალის მიყოლას მიჰყავს ცხელ, მკვრივ, უფრო ერთგვაროვან და უფრო სწრაფად გაფართოებად მდგომარეობამდე. ბევრი თეორეტიკოსის მსგავსად, თქვენც შეიძლება გქონდეთ ცდუნება, რომ ეს დასაწყისი კიდევ უფრო შორს გადაიტანოთ, წარმოუდგენლად ცხელ და მკვრივ - სინგულარობად წოდებულ მდგომარეობამდე. მაგრამ ეს ცდუნება არის სამყაროს დაბადებასთან დაკავშირებული ჩვენი გაუგებრობების საფუძველი. ყოველივე ამის შემდეგ, დიდი აფეთქება არ არის დასაწყისი, არამედ ეს პატივი (სამყაროს დასაწყისის წოდების) ერგება კოსმოსურ ინფლაციას და ყველამ უნდა გაიგოს, თუ რატომაა ასე.

როცა ვუყურებთ დღევანდელ სამყაროს ვხედავთ რამდენიმე ფაქტს, რომელიც ახსნას მოითხოვს, ესენია:

ის ფაქტი, რომ შორეული გალაქტიკები უფრო და უფრო შორდებიან ჩვენგან უფრო და უფრო სწრაფად მათი დაშორების პირდაპირპროპორციულად. ანუ რაც უფრო შორს არიან ჩვენგან, მით უფრო სწრაფად გვშორდებიან.

ის ფაქტი, რომ გალაქტიკები, რომელიც ჩვენგან უფრო დიდ დისტანციებზეა დაშორებული, უფრო პატარა, ლურჯი, ახალგაზრდა და ნაკლებად განვითარებული ჩანს.

ის ფაქტი, რომ სამყარო უფრო დიდ დისტანციებზე როგორც ჩანს, ნაკლებად შეკრული და უფრო ერთგვაროვანია, დიდ მასშტაბებზე გაბნეული ნაკლებად შეკრული მატერიის გროვებით.

ის ფაქტი, რომ მძიმე ელემენტების პროცენტი (წყალბადზე და ჰელიუმზე მძიმე ატომები) უდიდეს დისტანციებზე 0%-მდეა.

და ის ფაქტი, რომ ჩვენ ვხედავთ შავი სხეულის გამოსხივების ძალიან ცივ, მაგრამ აშკარად იდენტიფიცირებად ფონს სივრცეში ყველა მიმართულებით.

აღსანიშნავია, რომ ამ ყველაფერს ერთადერთი ახსნა გააჩნია - დიდი აფეთქება.

დიდი აფეთქების დიდი იდეის თანახმად, წარსულში სამყარო უფრო ცხელი, მკვრივი და ერთგვაროვანი იყო და ის ჩამოყალიბდა ისეთად, როგორიც დღესაა, გაფართოებით, გაციებით და გრავიტაციით, რათა წარმოექმნა დიდი კოსმოსური ქსელი. სივრცის ქსოვილი დროთა განმავლობაში უფრო და უფრო ფართოვდება, რადგან ფარდობითობის ზოგადი კანონები ითხოვს სამყაროს, რომელიც სავსეა დაახლოებით თანაბარი რაოდენობით მატერიით და ენერგიით ყველა მიმართულებით და მდებარეობით, რაც იწვევს ფოტონების ტალღის სიგრძის გაჭიმვას, ისე რომ მასიური ნაწილაკების კინეტიკური ენერგია იკლებს და ამცირებს გრავიტაციული ნაკლოვანებების სტაბილურად ზრდის შესაძლებლობას.

დიდი აფეთქების ფარგლებში ზემოთ ნახსენები თითოეული დაკვირვებადი ფენომენი ფიზიკურ ახსნას იღებს: შორეული გალაქტიკები წითელ წანაცვლებას განიცდიან, ვინაიდან გაფართოებული სამყარო ჭიმავს სინათლის ტალღის სივრცეს. უფრო შორეული გალაქტიკები მართლაც უფრო ახალგაზრდა და ნაკლებად განვითარებულნი არიან. წარსულში სამყარო ნაკლებად იყო დაჯგუფებული - პირველყოფილი ატომური თანაფარდობებია: 75% წყალბადი, 25% ჰელიუმი და 0.00000007% ლითიუმი.

ნარჩენი რადიაცია აღმოაჩინეს 1960-იანი წლების შუა ხანებში. ამ უკანასკნელმა აღმოჩენამ მოკლა დიდი აფეთქების ყველა ალტერნატივა და დიდი აფეთქება დადასტურდა, როგორც ჩვენი სამყაროს წარმოშობის ერთადერთი რეალისტური თეორია. სამყარო ამ ადრეული ცხელი, მკვრივი და ერთგვაროვანი მდგომარეობიდან გაჩნდა და დროთა განმავლობაში გაფართოვდა და გაცივდა.

როდესაც ის გაცივდა კონკრეტული ენერგეტიკული ზღურბლის ქვემოთ, მას აღარ შეეძლო სპონტანურად წარმოექმნა ნაწილაკები, რომელთა მასა (E = mc^2) ძალიან დიდი იყო. წამის პირველი რამდენიმე ფრაქციის განმავლობაში, ანტიმატერიის ყველა ნაწილაკი, გარდა პოზიტრონებისა და ანტინეიტრინოებისა, განადგურდა.

დიდი აფეთქებიდან დაახლოებით 1 წამის შემდეგ, ნეიტრინოები და ანტინეიტრინოები "დაიყინა", რაც ნიშნავს, რომ მათმა (ენერგიაზე დამოკიდებული) ურთიერთქმედების სიხშირემ ისეთ დაბალ სიხშირეზე დაიკლო, რომ ისინი ეფექტურად აღარ ურთიერთქმედებდნენ.

და რაც უფრო მეტი დრო გავიდა, ბირთვული რეაქციები ხდებოდა და შემდეგ წყდებოდა. ნეიტრალური ატომები სტაბილურად ყალიბდებოდნენ, ათავისუფლებდნენ ამ პირველყოფილ გამოსხივებას. გრავიტაციული არასრულყოფილება იზრდებოდა თანდათან უფრო და უფრო დიდ მასშტაბებზე, რაც იწვევდა პირველი ვარსკვლავების, შემდეგ გალაქტიკების და შემდეგ უზარმაზარი გალაქტიკური ქსელის წარმოქმნას.

მაგრამ რა შეიძლება ითქვას თვით დიდი აფეთქების წარმოშობაზე? საიდან გაჩნდა თავად დიდი აფეთქება?

თუ გაფართოებული და გაციებული სამყაროს ექსტრაპოლაციას გავაკეთებთ, რამდენად შორს წასვლის საშუალებასაც თეორიული ფიზიკა მოგვცემს, მაშინ ჩვენ მივალთ უშორეს წარსულში არსებულ მოვლენამდე, რომელიც ცნობილია, როგორც სინგულარობა. ეს არის მდგომარეობა, როცა ერთ წერტილშია მოგროვებული მთელ სამყაროში არსებული მთელი მატერია და ენერგია. ამ დროს ჩვენთვის ცნობილი ფიზიკის კანონები აღარ მუშაობს.

სინგულარობა, ფარდობითობის ზოგადი თვალსაზრისით, არის ერთადერთი მოვლენა, რომელიც შეესაბამება სივრცისა და დროის დასაწყისს ან დასასრულს. მაშასადამე, ჩვენ შეგვიძლია ექსტრაპოლაცია გავუკეთოთ სინგულარობას დიდი აფეთქების ფარგლებში და მივიდეთ ისეთ წერტილამდე, რომელსაც ლეგიტიმურად შეგვიძლია ვუწოდოთ "დასაწყისი".

1920-იანი წლებიდან 1970-იან წლებამდე მეცნიერები ფიქრობდნენ, რომ ჰქონდათ დამაკმაყოფილებელი სურათი ჩვენი კოსმოსური წარმოშობისთვის და მხოლოდ რამდენიმე კითხვა რჩებოდა გადასაწყვეტი. თუმცა ყველა მათგანს ჰქონდა რაღაც საერთო კითხვები: რატომ დაიწყო სამყარო თავისი თვისებების კონკრეტული ნაკრებით და რატომ არა სხვანაირი თვისებებით? რატომ დაიბადა სამყარო იდეალურად სივრცულად ბტყელი და რატომ აბალანსებს სრულყოფილად მისი მთლიანი მატერიისა და ენერგიის სიმკვრივე საწყისი გაფართოების სიჩქარეს? რატომ არის სამყარო ზუსტად ერთი და იგივე ტემპერატურის, 99, 997%-ის სიზუსტით ყველა მის რეგიონში, ყველა მიმართულებით, მიუხედავად იმისა, რომ სამყარო ჯერჯერობით არ არსებობს იმდენი ხნის განმავლობაში, რომ მის სხვადასხვა რეგიონს თერმიზაციის და წონასწორობის ამგვარი მდგომარებისთვის მიეღწია? თუ სამყარომ ადრევე მიაღწია ამ ულტრამაღალ ენერგიებს, მაშინ რატომ არ არსებობს მაღალი ენერგიის რელიქტები (მაგნიტური მონოპოლების მსგავსი), ნაწილაკების ფიზიკის სტანდარტული მოდელის ზოგადი გაფართოებით? ვინაიდან სისტემის ენტროპია ყოველთვის იზრდება, რატომ დაიბადა სამყარო თავის დღევანდელ კონფიგურაციასთან შედარებით დაბალ ენტროპიულ კონფიგურაციაში?

ფიზიკაში გვაქვს ორი გზა, ასეთი კითხვების ამოსახსნელად. იმის გამო, რომ ყველა ეს შეკითხვა ეხება საწყის პირობებს, ანუ იმას თუ რატომ დაიწყო ჩვენი სისტემა (სამყარო) ამ სპეციფიკური პირობებით და არა სხვა პირობებით, ჩვენ შეგვიძლია ავირჩიოთ შემდეგი:

შეგვიძლია შევიმუშავოთ თეორიული მექანიზმი, რომელიც გარდაქმნის თვითნებურ საწყის პირობებს იმად, რასაც ვაკვირდებით, მათ შორის იმად, რომელიც ასახავს ცხელი დიდი აფეთქების ყველა შედეგს და შემდეგ დავდოთ ახალი პროგნოზები, რომლებიც საშუალებას მოგვცემს გამოვცადოთ ახალი თეორია ძველი თეორიის - ყოველგვარი ალტერაციების გარეშე მომხდარი უბრალო ძველმოდური შეხედულების დიდი აფეთქების წინააღმდეგ.

ან ჩვენ შეგვიძლია უბრალოდ ვამტკიცოთ, რომ საწყისი პირობები არის ის, რაც არის და არ არსებობს ამ მნიშვნელობების / პარამეტრების ახსნა და რომ ეს ჩვენ არც გვჭირდება. მიუხედავად იმისა, რომ ეს ყველასთვის გასაგები არ არის, პირველი ვარიანტი ერთადერთია, რომელიც მეცნიერულია.

დიდებული იდეა, რომელიც შემდგომში მიღებული იქნა სამეცნიერო სამყაროს მიერ, დღეს ცნობილია როგორც კოსმოსური ინფლაცია. ეს იდეა შესთავაზა კოლეგებს 1979-80 წლებში ალან გუტმა. სამყაროს ადრეული ფაზა, როცა მთელი ენერგია არ იყო ნაწილაკებში და რადიაციაში, არამედ სივრცის ქსოვილში გამოიწვევდა ექსპონენციურ გაფართოებას, რომელიც ცნობილია დე სიტერის ფაზის სახელით. ამ მდგომარეობაში, სამყაროს ნებისმიერი საწყისი ნაწილი, რომელიც დაიწყებდა გაფართოება-გაბერვას:

გადაიჭიმებოდა წარმოუდგენლად მოკლე დროში ისეთ დიდ ზომამდე, რომ მისი ტოპოლოგია შეუძლებელი გახდებოდა სიბრტყიდან ნებისმიერი დამკვირვებლისთვის.

იქნებოდა ყველგან ერთი და იგივე საწყისი პირობები (სიმკვრივე და ტემპერატურა), კვანტური რყევების მასშტაბამდე, რომლებიც იდგებოდნენ ერთგვაროვან ფონზე, ვინაიდან მთელი ჩვენი დაკვირვებადი სამყარო ოდესღაც მიზეზობრივად იყო დაკავშირებული სივრცის ერთსა და იმავე რეგიონში.

მხოლოდ მიაღწევდა მაქსიმუმ ტემპერატურას, რომელიც მნიშვნელოვნად დაბალია პლანკის სკალაზე (10^19 გევ ენერგეტიკული სკალა), როდესაც ინფლაცია დასრულდებოდა და ყველაფერი გადავიდოდა ცხელი, მკვრივი, ერთგვაროვანი მდგომარეობიდან გაფართოებად-გაციებად მდგომარეობაში, რასაც ჩვენ ვუწოდებთ კიდეც დიდ აფეთქებას.

და შემდგომ, გაბერილი სამყაროს ქვედა ენტროპიული მდგომარეობიდან გადავიდოდა ცხელი დიდი აფეთქების გაცილებით მაღალ ენტროპიულ მდგომარეობაში, სადაც ენტროპია გაიზრდება ისევე, როგორც ეს მართლაც ხდება ჩვენს დაკვირვებად სამყაროში.

მას შემდეგ, რაც 1980 წლიდან ინფლაცია იქნა შემოთავაზებული, ბევრი რამ ვისწავლეთ ჩვენი კოსმოსური წარმოშობის შესახებ. ცხელი დიდი აფეთქების გარემოებების და შედეგების რეპროდუცირების და ამ სხვაგვარად აუხსნელი საწყისი პირობების ახსნის გარდა, ამ თეორიამ გააკეთა 6 პროგნოზი, იმ თვისებების შესახებ, რომელიც ამ თეორიიდან გამომდინარე, დღეს ჩვენს სამყაროს უნდა გააჩნდეს. დაკვირვებით უკვე 4 ამ პროგნოზთაგანი დამოწმებულია, დადასტურებულია. 2 ჯერჯერობით არ არის საკმარისად გამოცდილი, რომ საბოლოოდ დადასტურებულიყო. მეცნიერთა უმეტესობას შორის, ვინც სწავლობს ადრეულ სამყაროს, ინფლაცია მიღებულია, როგორც ახალი კონსენსუსური თეორია. ჩვენ შეიძლება არ ვიცოდეთ ყველაფერი, რაც უნდა ვიცოდეთ ინფლაციის შესახებ, მაგრამ ის ნამდვილად ვიცით, რომ ინფლაცია ან რაიმე მსგავსი პროცესი ნამდვილად უნდა მომხდარიყო.

ყოველივე ამის შემდეგ, რას ნიშნავს ეს ჩვენი სამყაროს წარმოშობის დასაწყისი პროცესების გარკვევისთვის? ვადების თვალსაზრისით, რომელი მოხდა პირველად: დიდი აფეთქება თუ ინფლაცია?

გაფართოებადი სამყარო არ დაწყებულა სინგულარობით, როგორც მატერიით დომინირებული ან რადიაციით დომინირებული სამყარო. რაც დარწმუნებით შეგვიძლია უკვე განვაცხადოთ ისაა, რომ მდგომარეობა, რომელსაც ჩვენ ცხელ დიდ აფეთქებას ვუწოდებთ, მხოლოდ ინფლაციის დასრულების შემდგომ გაჩნდა. ანუ დიდი აფეთქება მოხდა მხოლოდ მას შემდეგ რაც დასრულდა ინფლაცია. ჯერ ინფლაცია მოხდა და შემდეგ - დიდი აფეთქება. თუმცა ჯერჯერობით არაფერი ვიცით თავად ინფლაციის გამომწვევ მიზეზებზე და მის წარმოშობაზე.

ჩვენი დაკვირვებადი სამყარო არ შეიცავს კვალს იმის შესახებ, თუ რა ხდებოდა მის დიდ აფეთქებამდე, სამყაროს წინარე, ინფლაციურ ისტორიაში. ამ სამყაროში ინფლაციის მხოლოდ ბოლო 10^-32 წამის კვალია დატოვებული. თუმცა რამდენ ხანს გრძელდებოდა ინფლაცია რეალურად ამაზე უფრო უკან წარსულში, ეს არ ვიცით. ინფლაცია შესაძლოა გრძელდებოდა ძალიან დიდი ხნის განმავლობაში, უსასრულოდ დიდი დროის განმავლობაში ან შეიძლება სამყარო ციკლურიც იყოს თავისი ბუნებით.

როცა ახსენებენ ხოლმე "დიდ აფეთქებას", ბევრი ადამიანი გულისხმობს "საწყის სინგულარობას", მაგრამ ეს არასწორია. ცხელი დიდი აფეთქების ექსტრაპოლაცია შეუძლებელია სინგულარობამდე. მისი ექსტრაპოლაცია ინფლაციური მდგომარეობის დასასრულამდეა შესაძლებელი, რომელიც მას წინ უძღოდა. რაც შეეხება ინფლაციის ბოლო ეტაპებს, ჩვენ არ ვიცით მას რა უძღოდა წინ. არსებობდა დიდ აფეთქებამდე სინგულარობა? შეიძლება, მაგრამ მას არანაირი კავშირი არ აქვს დიდი აფეთქების გამოწვევასთან. ინფლაცია იყო პირველი და მისი დასასრული დიდი აფეთქების დასაწყისს იუწყებოდა.

წყარო: What came first - Inflation or the Big bang? - By Ethan Siegel;

კრებულები:

1. მეცნიერება

2. მეცნიერება - მე-2 ნაწილი

3. მეცნიერება - მე-3 ნაწილი

4. სხვადასხვა

5. სხვადასხვა - მე-2 ნაწილი

6. ქართული მითოლოგია

7. რელიგია

8. საქართველო

9. საქართველო - მე-2 ნაწილი

10. ქართული სახელმწიფოები

11. პროტოქართველები

12. კავკასიური კულტურები

13. პარანორმალი

14. ჰომოს გვარი

15. არქეოგენეტიკური მოდგმები

ავტორი: თორნიკე ფხალაძე