If you're seeing this message, it means we're having trouble loading external resources on our website.

Если вы используете веб-фильтр, пожалуйста, убедитесь, что домены *.kastatic.org и *.kasandbox.org разблокированы.

Основное содержание
Текущее время:0:00Общая продолжительность:11:36

Транскрипция к видео

Давайте остановимся на некоторых положениях, следующих из гипотезы о Большом Взрыве. И, исходя из этой теории, что бы мы должны были сейчас наблюдать? Итак, Большой Взрыв начинается с того, что вся масса во Вселенной сосредоточена в бесконечно плотной сингулярности. А сингулярность – это объект, к которому математика просто неприменима. У нас нет даже догадок, как это понимать и анализировать. Но незамедлительно после Большого Взрыва, произошедшего 13,7 миллиарда лет тому назад, эта бесконечно малая сингулярность начинает расширяться. И в первые 100 000 лет этого процесса она всё еще весьма плотная. Позвольте это продемонстрировать. Началось расширение. И к этому моменту объем увеличился до такого. Не знаю, является ли Вселенная бесконечной или конечной, является ли она четырехмерной сферой, бесконечна ли она во всех направлениях или же местами изогнута, а в остальных плоская. Я этих деталей не знаю. Они мне неизвестны. Как и никому другому. Итак, началось расширение из сингулярности. Но плотность всё ещё чрезвычайно велика. Велика настолько, что атомы ещё не могут формироваться. Присутствуют только элементарные частицы, из которых состоят атомы. Они в хаотичном движении. Электроны и протоны беспорядочно перемешаны в чрезвычайно, горячей, перегретой, раскаленной добела плазме. Обозначу - вот раскаленная добела плазма. Раскаленная плазма, вот так. Теперь продвинемся немного вперед во времени. И этот момент нам уже предположительно понятен. Точная дата за последние 15-20 лет пересматривалась. Я заглядывал в учебники разных лет. Так что возможно, будет меняться ещё. Спустя 380 000 лет с момента Большого Взрыва. Давайте это зафиксируем себе. 380 000 лет после Большого Взрыва, обозначу его сокращенно БВ, и, естественно, это округленная цифра - Вселенная расширилась достаточно, чтобы - ну, конечно, я изображу это не в масштабе 1 к 1. Вселенная стала достаточно большой и разреженной чтобы начать остывать. Частицы стали сталкиваться реже. Хотя температура все ещё была высока. И впоследствии она снизилась достаточно, чтобы протоны начали захватывать электроны. Так стали образовываться первые, первые атомы. Началось образование первых атомов водорода. Они стали конденсироваться. Мы полагаем, что температура при этом была около 3 000 по Кельвину. Это всё ещё чрезвычайно высокая температура. Но какое же значение имеет этот момент – формирование первых атомов? Представим, что тут происходит. Происходят столкновения и взаимодействие. И, с учетом столкновения, высвобождения энергии, или по причине высокой температуры, испускаемый фотон немедленно будет чем-нибудь поглощён. Если высвобождается квант энергии, он будет немедленно поглощён, потому что вселенная так плотна и насыщена заряженными частицами. А здесь плотность внезапно меньше. Если здесь испускание частиц приводит к тому, что они далеко не улетают, вскоре с чем-нибудь сталкиваясь, то здесь Вселенная начинает уже напоминать знакомую нам картину. Если один из этих горячих – не настолько горячих, как бывают во Вселенной сейчас, но всё же горячих атомов испускает фотон, а они будут испускать фотоны, поскольку разогреты до 3000 градусов по Кельвину, то внезапно для движения этого фотона появится свободное место. Итак, впервые в истории Вселенной, спустя 380 000 лет после Большого Взрыва, появились фотоны. Появилось электромагнитное излучение. Теперь информация может распространяться на большие расстояния. Итак, это всё произошло примерно 13,7 миллиарда лет тому назад. 380 000 лет – совсем немного по сравнению с 13,7 миллиарда. Даже не влияет на последний знак, так как выражается в сотнях тысяч лет, а 0,7 соответствует 700 миллионам. Так что число крошечное, т.е. эта дата равна: 13,7 миллиарда минус 380 000 лет. Но, учитывая, что это был первый раз, когда информация смогла распространяться, когда фотоны получили возможность двигаться в пространстве, натыкаясь в большинстве случаев на что-то – скорее всего на заряженную частицу. Кроме того, важно отметить что большинство образовавшихся атомов теперь незаряженные – что бы мы могли ожидать теперь? Попробуем представить. Вот эти частицы полетели 13,7 миллиарда лет назад изо всех точек Вселенной. Вот это – все точки Вселенной. Все точки Вселенной. В то время Вселенная была весьма однородной, с редкими неоднородностями потому, что тогда раскаленная плазма только начала конденсироваться. Тогда большинство структур, которые мы сейчас можем наблюдать, ещё не существовали. Тогда существовало только почти однородное облако, достаточно горячих атомов водорода. Во всех точках тогдашней Вселенной. Итак, что же здесь происходит? Нарисую другую диаграмму. Мы обсуждаем этот момент во Вселенной. Вселенная, даже спустя 380 000 лет после Большого Взрыва многократно, неописуемо меньше, чем ее нынешний размер. Предположим, что мы находимся здесь. Вот в этой точке. На этот момент времени не существовало ни Земли, ни Солнечной Системы, ни Млечного Пути. Существовало только скопление горячих атомов водорода. Итак, если мы находимся в этой точке Вселенной, то, предположительно, другие точки Вселенной в это же время испускали излучение. Испускали излучение. В то же самое время. Поскольку каждая точка Вселенной испускала это излучение. И та точка, где мы находимся, тоже испускает это излучение. И ближайшие к нам точки испускали это же самое излучение. Но излучение от ближайших точек дошло до нас давно – миллиарды лет назад. Но некоторые точки находились достаточно далеко, поэтому их излучение достигло нас только сейчас. Иначе говоря, их излучение шло до нас 13,7 миллиарда лет. Нарисую схему. Если я изображу наблюдаемую сейчас Вселенную - а о размере мы уже говорили, так что это будет не в масштабе. Это было бы гораздо больше этого круга, который я изобразил. Но предположим, что это – наблюдаемая Вселенная. На нынешний момент. Мы должны бы получать – поскольку мы находимся в центре и можем смотреть примерно на одинаковое расстояние во всех направлениях. Это не значит, что мы находимся в центре Вселенной, прошу вас не путать. Мы находимся в центре наблюдаемой Вселенной потому что можем видеть на равное расстояние во все стороны. Если до нас доходит свет с расстояния 100 000 световых лет, то мы наблюдаем состояние на 100 000 лет назад. Свет с расстояния в миллион световых лет показывает нам картину на миллион лет в прошлое. Потому что это свет испускался миллион лет назад. Думаю, это вполне очевидно. Мы видим свет, дошедший до нас спустя миллиарды лет. И мы видим состояние этих объектов миллиарды лет назад, тогда, когда они испускали этот свет. Таким же образом мы можем увидеть объекты, испускавшие свет 13,7 миллиарда лет назад, в самом начале. То есть в момент, когда это впервые стало возможно, спустя 380 000 лет после Большого Взрыва. И поскольку этот свет достигает нас только сейчас, мы должны увидеть картину Вселенной 13,7 миллиарда лет назад. Ещё один момент – Вселенная расширялась. Когда испускалось это излучение, Вселенная расширялась. Расширялась со скоростью - впрочем, это весьма относительно. В любом случае, происходило расширение. И как мы знаем из видео о красном смещении когда источник света или иного электромагнитного излучения удаляется от нас, происходит красное смещение спектра излучения. Так что, хотя это происходило на относительно высокой частоте - можно представить источник как раскаленный докрасна газ с температурой 3000 по Кельвину - из-за удаления, согласно видео про реальный размер наблюдаемой Вселенной, хотя этим электромагнитным волнам потребовалось 13,7 миллиарда лет, чтобы достичь нас, за это время точка, откуда происходят эти электромагнитные волны, удалилась от нас на примерно 46 миллиардов световых лет. Насколько мы можем это оценить, и этот процесс до сих пор продолжается. Так что в теории, если всему этому верить, температура излучения 3 000 градусов по Кельвину плюс красное смещение должны в результате дать не свет, испускаемый атомом при 3 000 градусов по Кельвину, а за счет эффекта красного смещения - излучение, испущенное в радиочастотную часть спектра. То есть мы должны наблюдать радиоволны, а не более высокочастотный свет по причине красного смещения, понижающего частоту. И, кроме того, мы должны наблюдать такое излучение изо всех точек Вселенной, откуда фотоны добираются до нас за 13,7 миллиарда лет. Это должно наблюдаться отовсюду. Получается практически обязательное условие для современной теории Большого Взрыва. Оказывается, что это действительно так. Как бы странно это не могло звучать. Потому что куда ни посмотреть – Вселенная неоднородна. Во Вселенной повсюду разбросаны звёзды, галактики, Больше нет однородной массы атомов – вместо них образовались звезды и т.д. И, следовательно, из некоторых точек поступает много излучения, а из других ничего - там пустота и чернота. Но если эта гипотеза верна, и всё происходило именно так, то мы должны наблюдать радиоволны, приходящие со всех направлений, на 360 градусов. Во всех трех измерениях. Куда ни направь радиоантенну - будут приниматься эти радиоволны, которые испускались с более высокой частотой, но подверглись красному смещению. Эти волны были излучены 13,7 миллиарда лет тому назад. В конце 60-х годов 20-го века эти радиоволны были обнаружены, наблюдаемые со всех направлений. И они получили название фонового космического или реликтового излучения. Давайте, запишем этот термин. Реликтовое или фоновое космическое излучение. В сочетании с тем фактом, что мы наблюдаем расширение галактик и скоплений, которые все удаляются от нас, и их излучение подвергается красному смещению. А красное смещение, в свою очередь, все сильнее, чем больше расстояние. Реликтовое излучение и всеобщее красное смещение - два лучших доказательства теории Большого взрыва. Надеюсь, вам было интересно.