เรารู้อะไรเกี่ยวกับจักรวาล อวกาศเป็นอย่างไร? จักรวาลเป็นโลกที่ไร้ขอบเขตซึ่งยากต่อการเข้าใจด้วยจิตใจของมนุษย์ ซึ่งดูเหมือนไม่จริงและจับต้องไม่ได้ อันที่จริงเราถูกรายล้อมไปด้วยสสาร อวกาศและเวลาอันไร้ขีดจำกัด ซึ่งสามารถอยู่ในรูปแบบต่างๆ ได้ เพื่อพยายามทำความเข้าใจขนาดที่แท้จริงของอวกาศ วิธีการทำงานของจักรวาล โครงสร้างของจักรวาลและกระบวนการวิวัฒนาการ เราจะต้องข้ามขีดจำกัดของโลกทัศน์ของเราเอง มองโลกรอบตัวเราจากมุมที่ต่างออกไป จากภายใน

การศึกษาของจักรวาล: ก้าวแรก

พื้นที่ที่เราสังเกตผ่านกล้องโทรทรรศน์เป็นเพียงส่วนหนึ่งของจักรวาลที่เป็นตัวเอกที่เรียกว่าเมกากาแล็กซี พารามิเตอร์ของขอบฟ้าจักรวาลวิทยาของฮับเบิลนั้นมีขนาดมหึมา - 15-20 พันล้านปีแสง ข้อมูลเหล่านี้เป็นข้อมูลโดยประมาณ เนื่องจากจักรวาลมีการขยายตัวอย่างต่อเนื่องในกระบวนการวิวัฒนาการ การขยายตัวของจักรวาลเกิดขึ้นจากการแพร่กระจายขององค์ประกอบทางเคมีและการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล โครงสร้างของจักรวาลมีการเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา กระจุกกาแลคซี วัตถุ และวัตถุของจักรวาลปรากฏในอวกาศ - นี่คือดาวนับพันล้านดวงที่ก่อตัวเป็นองค์ประกอบของอวกาศใกล้ - ระบบดาวที่มีดาวเคราะห์และดาวเทียม

จุดเริ่มต้นอยู่ที่ไหน? จักรวาลเกิดขึ้นได้อย่างไร? สมมุติว่าอายุของจักรวาลคือ 20 พันล้านปี บางทีแหล่งกำเนิดของสสารจักรวาลอาจร้อนและมีสารก่อกำเนิดหนาแน่นซึ่งเกิดการสะสมซึ่งระเบิดในช่วงเวลาหนึ่ง อนุภาคที่เล็กที่สุดเกิดขึ้นจากการระเบิดที่กระจัดกระจายไปทุกทิศทางและยังคงเคลื่อนตัวออกห่างจากศูนย์กลางของแผ่นดินไหวในยุคของเรา ทฤษฎีบิ๊กแบงซึ่งปัจจุบันครอบงำแวดวงวิทยาศาสตร์ อธิบายการกำเนิดของจักรวาลได้แม่นยำที่สุด สารที่เกิดจากการหายนะของจักรวาลคือมวลที่ต่างกันซึ่งประกอบด้วยอนุภาคเล็ก ๆ ที่ไม่เสถียรซึ่งเมื่อชนกันและกระเจิงก็เริ่มมีปฏิสัมพันธ์กัน

บิ๊กแบงเป็นทฤษฎีกำเนิดจักรวาลที่อธิบายการกำเนิดของมัน ตามทฤษฎีนี้ ในตอนแรกมีสสารอยู่จำนวนหนึ่ง ซึ่งเป็นผลมาจากกระบวนการบางอย่าง ระเบิดด้วยพลังมหาศาล กระจายมวลของแม่ออกไปในอวกาศโดยรอบ

หลังจากนั้นไม่นาน ตามมาตรฐานของจักรวาล - ชั่วขณะหนึ่งตามลำดับเหตุการณ์ของโลก - หลายล้านปี ขั้นตอนของการปรากฏเป็นรูปธรรมของอวกาศก็เริ่มขึ้น จักรวาลทำมาจากอะไร? สสารที่กระจัดกระจายเริ่มรวมตัวกันเป็นกระจุกทั้งใหญ่และเล็ก ณ ตำแหน่งที่องค์ประกอบแรกของเอกภพ มวลก๊าซขนาดมหึมา ซึ่งเป็นแหล่งเพาะพันธุ์ดาวฤกษ์ในอนาคต ต่อมาเริ่มปรากฏออกมา ในกรณีส่วนใหญ่ กระบวนการก่อตัววัตถุวัตถุในจักรวาลอธิบายได้ด้วยกฎฟิสิกส์และอุณหพลศาสตร์ แต่ยังมีหลายประเด็นที่ยังอธิบายไม่ได้ ตัวอย่างเช่น เหตุใดสสารที่ขยายตัวจึงกระจุกตัวมากขึ้นในส่วนหนึ่งของอวกาศ ในขณะที่สสารในจักรวาลอีกส่วนหนึ่งจึงหายากมาก คำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้สามารถรับได้ก็ต่อเมื่อกลไกการก่อตัวของวัตถุอวกาศทั้งเล็กและใหญ่ชัดเจน

ตอนนี้กระบวนการกำเนิดจักรวาลอธิบายได้ด้วยการกระทำของกฎของจักรวาล ความไม่เสถียรของแรงโน้มถ่วงและพลังงานในพื้นที่ต่างๆ กระตุ้นให้เกิดการก่อตัวของดาวฤกษ์ ซึ่งในทางกลับกันภายใต้อิทธิพลของแรงเหวี่ยงหนีศูนย์และแรงโน้มถ่วง ก็ได้ก่อตัวเป็นกาแลคซี กล่าวอีกนัยหนึ่ง ขณะที่สสารดำเนินต่อไปและขยายตัวต่อไป กระบวนการบีบอัดก็เริ่มต้นขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง อนุภาคของเมฆก๊าซเริ่มรวมตัวกันรอบศูนย์กลางจินตภาพ และในที่สุดก็เกิดการบดอัดใหม่ วัสดุก่อสร้างในโครงการก่อสร้างขนาดยักษ์นี้คือโมเลกุลไฮโดรเจนและฮีเลียม

องค์ประกอบทางเคมีของจักรวาลเป็นวัสดุก่อสร้างหลักที่ใช้ในการสร้างวัตถุของจักรวาลในเวลาต่อมา

จากนั้นกฎของอุณหพลศาสตร์ก็เริ่มทำงานและกระบวนการสลายตัวและไอออไนซ์ก็เริ่มทำงาน โมเลกุลของไฮโดรเจนและฮีเลียมสลายตัวเป็นอะตอม ซึ่งแกนกลางของโปรโตสตาร์ก่อตัวขึ้นภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง กระบวนการเหล่านี้เป็นกฎของจักรวาลและอยู่ในรูปของปฏิกิริยาลูกโซ่ซึ่งเกิดขึ้นในทุกมุมที่ห่างไกลของจักรวาล ทำให้จักรวาลเต็มไปด้วยดวงดาวนับพันล้านแสนล้านดวง

วิวัฒนาการของจักรวาล: ไฮไลท์

ทุกวันนี้ ในแวดวงวิทยาศาสตร์ มีสมมติฐานเกี่ยวกับธรรมชาติของวัฏจักรของรัฐต่างๆ ซึ่งเป็นที่มาของประวัติศาสตร์ของจักรวาล กระจุกก๊าซซึ่งเกิดจากการระเบิดของวัตถุใกล้เคียงกลายเป็นแหล่งอนุบาลดาวฤกษ์ ซึ่งต่อมาได้ก่อตัวเป็นกาแลคซีจำนวนมาก อย่างไรก็ตาม เมื่อถึงระยะหนึ่ง สสารในจักรวาลก็เริ่มมีแนวโน้มไปสู่สถานะดั้งเดิมที่มีความเข้มข้น กล่าวคือ การระเบิดและการขยายตัวของสสารในอวกาศตามมาด้วยการบีบอัดและการกลับคืนสู่สถานะความหนาแน่นยิ่งยวดไปยังจุดเริ่มต้น ต่อจากนั้น ทุกสิ่งย่อมเกิดซ้ำ การเกิดจะตามมาด้วยตอนจบ และต่อไปอีกหลายพันล้านปีอย่างไม่สิ้นสุด

จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของจักรวาลตามวิวัฒนาการของวัฏจักรของจักรวาล

อย่างไรก็ตาม หากละเลยหัวข้อการกำเนิดจักรวาลซึ่งยังคงเป็นคำถามเปิดอยู่ เราควรมุ่งหน้าสู่โครงสร้างของจักรวาลต่อไป ย้อนกลับไปในช่วงทศวรรษที่ 30 ของศตวรรษที่ 20 เห็นได้ชัดว่าอวกาศถูกแบ่งออกเป็นส่วนต่างๆ ได้แก่ กาแลคซีซึ่งเป็นกลุ่มก่อตัวขนาดใหญ่ โดยแต่ละแห่งมีประชากรดาวฤกษ์เป็นของตัวเอง ยิ่งกว่านั้น กาแล็กซีไม่ใช่วัตถุคงที่ ความเร็วของกาแลคซีที่เคลื่อนออกจากใจกลางจินตนาการของจักรวาลนั้นเปลี่ยนแปลงอยู่ตลอดเวลา ดังที่เห็นได้จากการมาบรรจบกันของกาแลคซีบางแห่งและการแยกกาแลคซีบางแห่งออกจากกัน

กระบวนการข้างต้นทั้งหมดจากมุมมองของระยะเวลาของชีวิตบนโลกนั้นดำเนินไปอย่างช้าๆ จากมุมมองของวิทยาศาสตร์และสมมติฐานเหล่านี้ กระบวนการวิวัฒนาการทั้งหมดเกิดขึ้นอย่างรวดเร็ว ตามอัตภาพ วิวัฒนาการของเอกภพสามารถแบ่งออกเป็นสี่ยุค - ยุค:

• ยุคฮาดรอน;
• ยุคเลปตัน;
• ยุคโฟตอน
• ยุคดารา

มาตราส่วนเวลาของจักรวาลและวิวัฒนาการของจักรวาล ซึ่งสามารถอธิบายลักษณะที่ปรากฏของวัตถุในจักรวาลได้

ในระยะแรก สสารทั้งหมดกระจุกตัวอยู่ในหยดนิวเคลียร์ขนาดใหญ่หยดเดียวซึ่งประกอบด้วยอนุภาคและปฏิอนุภาครวมกันเป็นกลุ่ม - ฮาดรอน (โปรตอนและนิวตรอน) อัตราส่วนของอนุภาคต่อปฏิภาคคือประมาณ 1:1.1 ถัดมาคือกระบวนการทำลายล้างอนุภาคและปฏิอนุภาค โปรตอนและนิวตรอนที่เหลือเป็นส่วนประกอบสำคัญของจักรวาล ระยะเวลาของยุคฮาดรอนนั้นน้อยมาก เพียง 0.0001 วินาที ซึ่งเป็นระยะเวลาของปฏิกิริยาระเบิด

จากนั้นหลังจากผ่านไป 100 วินาที กระบวนการสังเคราะห์องค์ประกอบก็เริ่มต้นขึ้น ที่อุณหภูมิหนึ่งพันล้านองศา กระบวนการนิวเคลียร์ฟิวชันจะผลิตโมเลกุลของไฮโดรเจนและฮีเลียม ตลอดเวลานี้สสารยังคงขยายตัวในอวกาศ

จากช่วงเวลานี้ไปอีกนานจาก 300,000 ถึง 700,000 ปีขั้นตอนการรวมตัวกันใหม่ของนิวเคลียสและอิเล็กตรอนเริ่มต้นขึ้นโดยก่อตัวเป็นอะตอมของไฮโดรเจนและฮีเลียม ในกรณีนี้อุณหภูมิของสารจะลดลงและความเข้มของรังสีจะลดลง จักรวาลจะโปร่งใส ไฮโดรเจนและฮีเลียมก่อตัวขึ้นในปริมาณมหาศาลภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงทำให้จักรวาลหลักกลายเป็นสถานที่ก่อสร้างขนาดยักษ์ หลังจากผ่านไปหลายล้านปี ยุคดาวฤกษ์ก็เริ่มต้นขึ้น ซึ่งเป็นกระบวนการกำเนิดดาวฤกษ์และดาราจักรแรกเกิด

การแบ่งวิวัฒนาการออกเป็นขั้นๆ สอดคล้องกับแบบจำลองของจักรวาลร้อนซึ่งอธิบายกระบวนการต่างๆ มากมาย สาเหตุที่แท้จริงของบิ๊กแบงและกลไกการขยายตัวของสสารยังคงไม่สามารถอธิบายได้

โครงสร้างและโครงสร้างของจักรวาล

ยุคแห่งวิวัฒนาการของเอกภพเริ่มต้นด้วยการก่อตัวของก๊าซไฮโดรเจน ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง ไฮโดรเจนจะสะสมเป็นกระจุกและกระจุกขนาดใหญ่ มวลและความหนาแน่นของกระจุกดาวดังกล่าวมีขนาดมหึมา ซึ่งมากกว่ามวลของดาราจักรที่ก่อตัวนั้นเองหลายแสนเท่า การกระจายตัวของไฮโดรเจนไม่สม่ำเสมอซึ่งสังเกตได้ในระยะเริ่มแรกของการก่อตัวของจักรวาล อธิบายความแตกต่างของขนาดของกาแลคซีที่เกิดขึ้น เมกะกาแล็กซีก่อตัวขึ้นในบริเวณที่ควรจะมีการสะสมก๊าซไฮโดรเจนมากที่สุด ในกรณีที่ความเข้มข้นของไฮโดรเจนไม่มีนัยสำคัญ กาแลคซีขนาดเล็กก็ปรากฏขึ้น คล้ายกับบ้านดาวฤกษ์ของเรา นั่นคือทางช้างเผือก

เวอร์ชันตามที่จักรวาลเป็นจุดเริ่มต้นซึ่งกาแลคซีหมุนรอบในระยะการพัฒนาต่างๆ

นับจากนี้เป็นต้นไป จักรวาลจะได้รับการก่อตัวครั้งแรกโดยมีขอบเขตและพารามิเตอร์ทางกายภาพที่ชัดเจน สิ่งเหล่านี้ไม่ใช่เนบิวลาอีกต่อไป การสะสมของก๊าซดาวฤกษ์และฝุ่นจักรวาล (ผลจากการระเบิด) โปรโตคลัสเตอร์ของสสารดาวฤกษ์ เหล่านี้คือประเทศดวงดาวซึ่งเป็นพื้นที่ที่ใหญ่โตเมื่อพิจารณาจากจิตใจมนุษย์ จักรวาลกำลังเต็มไปด้วยปรากฏการณ์จักรวาลที่น่าสนใจ

จากมุมมองของเหตุผลทางวิทยาศาสตร์และแบบจำลองสมัยใหม่ของจักรวาล กาแลคซีก่อตัวขึ้นเป็นครั้งแรกอันเป็นผลมาจากการกระทำของแรงโน้มถ่วง มีการเปลี่ยนแปลงของสสารให้กลายเป็นวังวนสากลขนาดมหึมา กระบวนการสู่ศูนย์กลางทำให้เมฆก๊าซกระจายตัวออกเป็นกระจุกในเวลาต่อมา ซึ่งต่อมาได้กลายเป็นแหล่งกำเนิดของดาวฤกษ์ดวงแรก ดาราจักรก่อนเกิดที่มีคาบการหมุนเร็วกลายเป็นดาราจักรกังหันเมื่อเวลาผ่านไป ในกรณีที่การหมุนรอบตัวช้าและสังเกตกระบวนการอัดสสารเป็นหลัก จะเกิดกาแลคซีที่ไม่ปกติขึ้น ซึ่งส่วนใหญ่มักเป็นรูปวงรี เมื่อเทียบกับพื้นหลังนี้ กระบวนการที่ยิ่งใหญ่กว่าเกิดขึ้นในจักรวาล - การก่อตัวของกระจุกดาราจักรขนาดใหญ่ซึ่งมีขอบสัมผัสกันอย่างใกล้ชิด

กระจุกดาราจักรเป็นกลุ่มของกาแลคซีและกระจุกกาแลคซีจำนวนมากภายในโครงสร้างขนาดใหญ่ของจักรวาล ภายใน 1 พันล้านสต. หลายปีที่ผ่านมามีกระจุกดาวประมาณ 100 คลัสเตอร์

ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ก็ชัดเจนว่าจักรวาลเป็นแผนที่ขนาดใหญ่ โดยที่ทวีปต่างๆ เป็นกลุ่มกาแลคซี่ และประเทศต่างๆ นั้นเป็นกาแลคซีขนาดใหญ่และกาแลคซีที่ก่อตัวเมื่อหลายพันล้านปีก่อน การก่อตัวแต่ละรูปแบบประกอบด้วยกระจุกดาวฤกษ์ เนบิวลา และการสะสมของก๊าซและฝุ่นระหว่างดวงดาว อย่างไรก็ตาม ประชากรทั้งหมดนี้มีเพียง 1% ของปริมาตรรวมของการก่อตัวสากล มวลและปริมาตรของกาแลคซีส่วนใหญ่ถูกครอบครองโดยสสารมืด ซึ่งธรรมชาติไม่สามารถระบุได้

ความหลากหลายของจักรวาล: ประเภทของกาแลคซี

ต้องขอบคุณความพยายามของนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอเมริกัน เอ็ดวิน ฮับเบิล ตอนนี้เรามีขอบเขตของจักรวาลและการจำแนกกาแลคซีที่อาศัยอยู่อย่างชัดเจน การจำแนกประเภทขึ้นอยู่กับลักษณะโครงสร้างของกลุ่มหินขนาดยักษ์เหล่านี้ เหตุใดกาแลคซีจึงมีรูปร่างต่างกัน คำตอบสำหรับคำถามนี้และคำถามอื่น ๆ อีกมากมายได้รับจากการจำแนกประเภทของฮับเบิล ซึ่งจักรวาลประกอบด้วยกาแลคซีประเภทต่อไปนี้:

• เกลียว;
• รูปไข่;
• กาแลคซีที่ผิดปกติ

ประการแรกประกอบด้วยการก่อตัวที่พบบ่อยที่สุดซึ่งเต็มไปด้วยจักรวาล ลักษณะเฉพาะของดาราจักรกังหันคือการมีอยู่ของกังหันที่กำหนดไว้อย่างชัดเจนซึ่งหมุนรอบแกนกลางสว่างหรือโน้มไปทางแถบดาราจักร กาแลคซีกังหันที่มีแกนกลางเรียกว่า S ในขณะที่วัตถุที่มีแถบตรงกลางเรียกว่า SB กาแลคซีทางช้างเผือกของเราก็อยู่ในชั้นนี้เช่นกัน โดยตรงกลางมีแกนกลางถูกแบ่งด้วยสะพานส่องสว่าง

ดาราจักรกังหันทั่วไป ตรงกลางมีแกนที่มีสะพานจากปลายซึ่งมีแขนกังหันเล็ดลอดออกมาให้เห็นได้ชัดเจน

การก่อตัวที่คล้ายกันนี้กระจัดกระจายไปทั่วจักรวาล ดาราจักรกังหันที่อยู่ใกล้ที่สุด แอนโดรเมดา เป็นดาราจักรยักษ์ที่กำลังเข้าใกล้ทางช้างเผือกอย่างรวดเร็ว ตัวแทนที่ใหญ่ที่สุดของคลาสนี้ที่เรารู้จักคือกาแลคซียักษ์ NGC 6872 เส้นผ่านศูนย์กลางของดิสก์กาแลคซีของสัตว์ประหลาดตัวนี้อยู่ที่ประมาณ 522,000 ปีแสง วัตถุนี้อยู่ห่างจากกาแลคซีของเรา 212 ล้านปีแสง

การก่อตัวทางช้างเผือกประเภททั่วไปถัดไปคือกาแลคซีทรงรี การกำหนดตามการจำแนกประเภทฮับเบิลคือตัวอักษร E (ทรงรี) การก่อตัวเหล่านี้มีรูปร่างเป็นทรงรี แม้ว่าจะมีวัตถุที่คล้ายกันมากมายในจักรวาล แต่กาแลคซีทรงรีก็ไม่ได้แสดงออกเป็นพิเศษ ส่วนใหญ่ประกอบด้วยวงรีเรียบซึ่งเต็มไปด้วยกระจุกดาว ต่างจากกังหันดาราจักร วงรีไม่มีการสะสมของก๊าซระหว่างดวงดาวและฝุ่นจักรวาล ซึ่งเป็นเอฟเฟกต์แสงหลักในการมองเห็นวัตถุดังกล่าว

ตัวแทนทั่วไปของกลุ่มดาวนี้ที่รู้จักในปัจจุบันคือเนบิวลาวงแหวนทรงรีในกลุ่มดาวไลรา วัตถุนี้อยู่ห่างจากโลก 2,100 ปีแสง

มุมมองของกาแลคซีทรงรี Centaurus A ผ่านกล้องโทรทรรศน์ CFHT

วัตถุดาราจักรชั้นสุดท้ายที่อาศัยอยู่ในจักรวาลนั้นเป็นดาราจักรที่ไม่ปกติหรือผิดปกติ การกำหนดตามการจำแนกประเภทฮับเบิลคือสัญลักษณ์ละติน I คุณสมบัติหลักคือรูปร่างที่ไม่สม่ำเสมอ กล่าวอีกนัยหนึ่งวัตถุดังกล่าวไม่มีรูปร่างสมมาตรและรูปแบบลักษณะเฉพาะที่ชัดเจน ในรูปแบบของมัน กาแลคซีดังกล่าวมีลักษณะคล้ายกับภาพแห่งความโกลาหลสากล โดยที่กระจุกดาวสลับกับเมฆก๊าซและฝุ่นจักรวาล ในระดับจักรวาล ดาราจักรไม่ปกติถือเป็นปรากฏการณ์ทั่วไป

ในทางกลับกัน ดาราจักรไม่ปกติจะแบ่งออกเป็นสองประเภทย่อย:

• ดาราจักรไม่ปกติประเภทย่อย ฉันมีโครงสร้างไม่ปกติที่ซับซ้อน มีพื้นผิวหนาแน่นสูง และโดดเด่นด้วยความสว่าง บ่อยครั้งรูปร่างที่วุ่นวายของกาแลคซีที่ผิดปกตินี้เป็นผลมาจากการยุบตัวของกังหัน ตัวอย่างทั่วไปของดาราจักรประเภทนี้คือ เมฆแมเจลแลนใหญ่และเล็ก
• ดาราจักรที่ไม่ปกติและไม่ปกติของชนิดย่อย II มีพื้นผิวต่ำ รูปร่างวุ่นวาย และไม่สว่างมากนัก เนื่องจากความสว่างลดลง การก่อตัวดังกล่าวจึงตรวจพบได้ยากในความกว้างใหญ่ของจักรวาล

เมฆแมเจลแลนใหญ่เป็นดาราจักรไร้รูปร่างที่อยู่ใกล้เราที่สุด การก่อตัวทั้งสองนั้นเป็นบริวารของทางช้างเผือกและในไม่ช้า (ใน 1-2 พันล้านปี) อาจถูกวัตถุขนาดใหญ่ดูดกลืนเข้าไป

กาแล็กซีที่ไม่ปกติ เมฆแมเจลแลนใหญ่ - ดาวบริวารของกาแล็กซีทางช้างเผือกของเรา

แม้ว่าเอ็ดวิน ฮับเบิลจะจำแนกกาแลคซีออกเป็นประเภทต่างๆ ได้อย่างแม่นยำ แต่การจำแนกประเภทนี้ไม่เหมาะนัก เราจะบรรลุผลได้มากขึ้นหากเรารวมทฤษฎีสัมพัทธภาพของไอน์สไตน์ไว้ในกระบวนการทำความเข้าใจจักรวาล จักรวาลเป็นตัวแทนของรูปแบบและโครงสร้างที่หลากหลาย ซึ่งแต่ละรูปแบบมีคุณสมบัติและลักษณะเฉพาะของตัวเอง เมื่อเร็วๆ นี้ นักดาราศาสตร์สามารถค้นพบการก่อตัวทางช้างเผือกใหม่ๆ ที่ถูกอธิบายว่าเป็นวัตถุที่อยู่ตรงกลางระหว่างกาแลคซีกังหันและกาแลคซีทรงรี

ทางช้างเผือกเป็นส่วนที่มีชื่อเสียงที่สุดของจักรวาล

แขนกังหันสองแขนซึ่งอยู่รอบศูนย์กลางอย่างสมมาตร ประกอบกันเป็นแกนหลักของกาแลคซี ในทางกลับกันเกลียวก็ประกอบด้วยแขนที่ไหลเข้าหากันอย่างราบรื่น ที่จุดเชื่อมต่อระหว่างกลุ่มดาวราศีธนูและกลุ่มหงส์ ดวงอาทิตย์ของเราอยู่ห่างจากใจกลางกาแล็กซีทางช้างเผือก 2.62·10¹7 กม. กังหันและแขนของกาแลคซีกังหันเป็นกลุ่มดาวฤกษ์ที่มีความหนาแน่นเพิ่มขึ้นเมื่อเข้าใกล้ใจกลางกาแลคซี มวลและปริมาตรของกังหันกาแลคซีที่เหลือนั้นเป็นสสารมืด และมีเพียงส่วนเล็กๆ เท่านั้นที่เป็นก๊าซในอวกาศและฝุ่นจักรวาล

ตำแหน่งของดวงอาทิตย์ในอ้อมแขนของทางช้างเผือกซึ่งเป็นสถานที่กาแลคซีของเราในจักรวาล

ความหนาของเกลียวนั้นประมาณ 2 พันปีแสง เค้กทั้งชั้นนี้เคลื่อนที่อย่างต่อเนื่อง โดยหมุนด้วยความเร็วมหาศาล 200-300 กม./วินาที ยิ่งเข้าใกล้ใจกลางกาแล็กซีมากเท่าไร ความเร็วการหมุนก็จะยิ่งสูงขึ้นเท่านั้น ดวงอาทิตย์และระบบสุริยะของเราจะใช้เวลา 250 ล้านปีในการปฏิวัติรอบใจกลางทางช้างเผือกให้เสร็จสิ้น

กาแล็กซีของเราประกอบด้วยดาวฤกษ์นับล้านล้านดวง ขนาดใหญ่และขนาดเล็ก ขนาดใหญ่มาก และขนาดกลาง กระจุกดาวที่หนาแน่นที่สุดในทางช้างเผือกคือกลุ่มดาวราศีธนู ในภูมิภาคนี้มีการสังเกตความสว่างสูงสุดของกาแลคซีของเรา ในทางกลับกัน ส่วนตรงข้ามของวงกลมกาแลคซีมีความสว่างน้อยกว่าและแยกแยะได้ยากจากการสังเกตด้วยตาเปล่า

ใจกลางของทางช้างเผือกนั้นมีแกนกลางซึ่งมีขนาดประมาณ 1,000-2,000 พาร์เซก ในบริเวณที่สว่างที่สุดของกาแลคซีนี้ จำนวนดาวฤกษ์สูงสุดจะกระจุกตัวอยู่ ซึ่งมีประเภทที่แตกต่างกัน เส้นทางการพัฒนาและวิวัฒนาการของมันเอง เหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นดาวฤกษ์มวลหนักมากอายุมากในระยะสุดท้ายของลำดับหลัก การยืนยันการมีอยู่ของศูนย์กลางความชราของกาแลคซีทางช้างเผือกคือการมีอยู่ในภูมิภาคนี้ซึ่งมีดาวนิวตรอนและหลุมดำจำนวนมาก อันที่จริงศูนย์กลางของดิสก์กังหันของกาแลคซีกังหันใด ๆ นั้นเป็นหลุมดำมวลมหาศาลซึ่งดูดวัตถุท้องฟ้าและสสารจริงเช่นเดียวกับเครื่องดูดฝุ่นขนาดยักษ์

หลุมดำมวลมหาศาลที่ใจกลางทางช้างเผือกเป็นสถานที่แห่งความตายของวัตถุกาแลคซีทั้งหมด

สำหรับกระจุกดาว นักวิทยาศาสตร์ในปัจจุบันสามารถจำแนกกระจุกดาวได้สองประเภท คือ กระจุกดาวทรงกลมและกระจุกดาวเปิด นอกจากกระจุกดาวแล้ว กังหันและแขนของทางช้างเผือกก็เหมือนกับกาแลคซีกังหันอื่นๆ ที่ประกอบด้วยสสารที่กระจัดกระจายและพลังงานมืด ผลที่ตามมาของบิ๊กแบง สสารจึงอยู่ในสถานะทำให้หายากมาก ซึ่งแสดงด้วยอนุภาคก๊าซและฝุ่นระหว่างดวงดาวที่บางเฉียบ ส่วนที่มองเห็นได้ของสสารประกอบด้วยเนบิวลา ซึ่งแบ่งออกเป็น 2 ประเภท คือ เนบิวลาดาวเคราะห์และเนบิวลากระจาย สเปกตรัมของเนบิวลาส่วนที่มองเห็นได้นั้นเกิดจากการหักเหของแสงจากดวงดาว ซึ่งเปล่งแสงออกมาภายในกังหันทุกทิศทาง

ระบบสุริยะของเรามีอยู่ในซุปจักรวาลนี้ ไม่ เราไม่ใช่คนเดียวในโลกอันกว้างใหญ่นี้ เช่นเดียวกับดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์หลายดวงมีระบบดาวเคราะห์ของตัวเอง คำถามทั้งหมดคือจะตรวจจับดาวเคราะห์ที่อยู่ห่างไกลได้อย่างไร หากระยะทางภายในกาแล็กซีของเราเกินกว่าระยะเวลาการดำรงอยู่ของอารยธรรมอันชาญฉลาดใดๆ เวลาในจักรวาลวัดด้วยเกณฑ์อื่น ดาวเคราะห์ที่มีดาวเทียมซึ่งเป็นวัตถุที่เล็กที่สุดในจักรวาล จำนวนของวัตถุดังกล่าวไม่สามารถคำนวณได้ ดาวแต่ละดวงที่อยู่ในระยะมองเห็นสามารถมีระบบดาวของตัวเองได้ เรามองเห็นได้เฉพาะดาวเคราะห์ที่มีอยู่ที่อยู่ใกล้เราที่สุดเท่านั้น สิ่งที่เกิดขึ้นในบริเวณใกล้เคียง โลกที่มีอยู่ในอีกฟากหนึ่งของทางช้างเผือก และดาวเคราะห์ใดบ้างที่มีอยู่ในกาแลคซีอื่นยังคงเป็นปริศนา

Kepler-16 b เป็นดาวเคราะห์นอกระบบสุริยะใกล้กับดาวคู่ Kepler-16 ในกลุ่มดาวหงส์

บทสรุป

ด้วยความที่เข้าใจเพียงผิวเผินว่าจักรวาลปรากฏตัวอย่างไรและวิวัฒนาการอย่างไร มนุษย์จึงก้าวไปสู่การเข้าใจและเข้าใจขนาดของจักรวาลเพียงเล็กน้อยเท่านั้น ขนาดและขอบเขตอันมหาศาลที่นักวิทยาศาสตร์ต้องเผชิญในปัจจุบัน แสดงให้เห็นว่าอารยธรรมของมนุษย์เป็นเพียงช่วงเวลาหนึ่งในกลุ่มสสาร อวกาศ และเวลานี้

แบบจำลองจักรวาลตามแนวคิดการมีอยู่ของสสารในอวกาศโดยคำนึงถึงเวลา

การศึกษาจักรวาลเริ่มตั้งแต่โคเปอร์นิคัสจนถึงปัจจุบัน ในตอนแรก นักวิทยาศาสตร์เริ่มต้นจากแบบจำลองเฮลิโอเซนทริค ในความเป็นจริง ปรากฎว่าอวกาศไม่มีศูนย์กลางที่แท้จริง และการหมุน การเคลื่อนไหว และการเคลื่อนไหวทั้งหมดเกิดขึ้นตามกฎของจักรวาล แม้ว่าจะมีคำอธิบายทางวิทยาศาสตร์สำหรับกระบวนการที่เกิดขึ้น แต่วัตถุสากลก็ถูกแบ่งออกเป็นคลาส ประเภท และประเภท ไม่ใช่วัตถุเดียวในอวกาศที่คล้ายกับวัตถุอื่น ขนาดของเทห์ฟากฟ้านั้นเป็นค่าโดยประมาณ เช่นเดียวกับมวลของพวกมัน ตำแหน่งของกาแลคซี ดวงดาว และดาวเคราะห์นั้นขึ้นอยู่กับอำเภอใจ ประเด็นคือไม่มีระบบพิกัดในจักรวาล จากการสังเกตอวกาศ เราฉายภาพบนขอบฟ้าที่มองเห็นได้ทั้งหมด โดยถือว่าโลกของเราเป็นจุดอ้างอิงที่เป็นศูนย์ ในความเป็นจริง เราเป็นเพียงอนุภาคขนาดเล็กจิ๋ว ที่หายไปในจักรวาลอันกว้างใหญ่อันไม่มีที่สิ้นสุด

จักรวาลเป็นสสารที่วัตถุทั้งหมดมีอยู่มีความสัมพันธ์ใกล้ชิดกับอวกาศและเวลา

เช่นเดียวกับการเชื่อมโยงกับขนาด เวลาในจักรวาลควรถือเป็นองค์ประกอบหลัก ต้นกำเนิดและอายุของวัตถุอวกาศทำให้เราสามารถสร้างภาพการกำเนิดของโลกและเน้นขั้นตอนของวิวัฒนาการของจักรวาล ระบบที่เรากำลังเผชิญอยู่นั้นมีความผูกพันอย่างใกล้ชิดตามเวลา กระบวนการทั้งหมดที่เกิดขึ้นในอวกาศมีวัฏจักร - จุดเริ่มต้น การก่อตัว การเปลี่ยนแปลงและการสิ้นสุด มาพร้อมกับการตายของวัตถุวัตถุและการเปลี่ยนผ่านของสสารไปสู่สถานะอื่น

คำถามหลักประการหนึ่งที่ไม่ละทิ้งจิตสำนึกของมนุษย์คือคำถามที่ว่า "จักรวาลปรากฏได้อย่างไร" แน่นอนว่าไม่มีคำตอบที่ชัดเจนสำหรับคำถามนี้และไม่น่าจะได้เร็ว ๆ นี้ แต่วิทยาศาสตร์กำลังทำงานในทิศทางนี้และกำลังสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีบางประการของการกำเนิดจักรวาลของเรา ก่อนอื่น เราควรพิจารณาคุณสมบัติพื้นฐานของจักรวาลซึ่งควรอธิบายไว้ภายในกรอบของแบบจำลองทางจักรวาลวิทยา:

• แบบจำลองจะต้องคำนึงถึงระยะห่างที่สังเกตได้ระหว่างวัตถุ ตลอดจนความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุด้วย การคำนวณดังกล่าวเป็นไปตามกฎของฮับเบิล: cz =เอช 0ดี, ที่ไหน z– การเคลื่อนไปทางสีแดงของวัตถุ ดี– ระยะทางถึงวัตถุนี้ ค– ความเร็วแสง.
• อายุของจักรวาลในแบบจำลองจะต้องเกินอายุของวัตถุที่เก่าแก่ที่สุดในโลก
• แบบจำลองจะต้องคำนึงถึงความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบเริ่มต้นด้วย
• แบบจำลองจะต้องคำนึงถึงสิ่งที่สังเกตได้
• แบบจำลองจะต้องคำนึงถึงพื้นหลังของที่ระลึกที่สังเกตได้

ขอให้เราพิจารณาสั้น ๆ เกี่ยวกับทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปเกี่ยวกับกำเนิดและวิวัฒนาการในยุคแรก ๆ ของจักรวาล ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ ปัจจุบัน ทฤษฎีบิ๊กแบงอ้างถึงการรวมกันของแบบจำลองจักรวาลร้อนกับบิกแบง และแม้ว่าแนวคิดเหล่านี้ในตอนแรกจะมีอยู่อย่างเป็นอิสระจากกัน แต่ผลจากการรวมกันก็เป็นไปได้ที่จะอธิบายองค์ประกอบทางเคมีดั้งเดิมของจักรวาล เช่นเดียวกับการมีอยู่ของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล

ตามทฤษฎีนี้ จักรวาลเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 13.77 พันล้านปีก่อนจากวัตถุร้อนหนาแน่นซึ่งยากจะอธิบายภายใต้กรอบของฟิสิกส์สมัยใหม่ ปัญหาเกี่ยวกับเอกพจน์ทางจักรวาลวิทยา เหนือสิ่งอื่นใดก็คือ เมื่ออธิบายแล้ว ปริมาณทางกายภาพส่วนใหญ่ เช่น ความหนาแน่นและอุณหภูมิ มีแนวโน้มที่จะไม่มีที่สิ้นสุด ในเวลาเดียวกัน เป็นที่ทราบกันดีว่าที่ความหนาแน่นอนันต์ (การวัดความโกลาหล) ควรมีแนวโน้มเป็นศูนย์ ซึ่งไม่สามารถเข้ากันได้กับอุณหภูมิที่ไม่มีที่สิ้นสุด

• • 10-43 วินาทีแรกหลังจากบิ๊กแบงเรียกว่าระยะแห่งความโกลาหลควอนตัม ธรรมชาติของจักรวาลในระยะดำรงอยู่นี้ไม่สามารถอธิบายได้ภายในกรอบของฟิสิกส์ที่เรารู้จัก กาล-อวกาศที่เป็นเอกภาพอย่างต่อเนื่องสลายตัวเป็นควอนตัม

• ช่วงเวลาพลังค์คือช่วงเวลาแห่งการสิ้นสุดของความสับสนวุ่นวายควอนตัม ซึ่งตกอยู่ที่ 10 -43 วินาที ในขณะนี้ ค่าพารามิเตอร์ของเอกภพเท่ากับ เช่น อุณหภูมิของพลังค์ (ประมาณ 10 32 เคลวิน) ในช่วงเวลาของยุคพลังค์ ปฏิกิริยาพื้นฐานทั้งสี่ (อ่อน แรง แม่เหล็กไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วง) ถูกรวมเข้าเป็นปฏิกิริยาเดียว เป็นไปไม่ได้ที่จะพิจารณาโมเมนต์พลังค์เป็นระยะเวลานาน เนื่องจากฟิสิกส์สมัยใหม่ใช้ไม่ได้กับพารามิเตอร์ที่น้อยกว่าโมเมนต์พลังค์
• เวที. ขั้นต่อไปในประวัติศาสตร์ของจักรวาลคือระยะพองตัว ในช่วงเวลาแรกของการพองตัว ปฏิกิริยาโน้มถ่วงถูกแยกออกจากสนามซูเปอร์สมมาตรเดี่ยว (ก่อนหน้านี้รวมสนามปฏิสัมพันธ์พื้นฐานด้วย) ในช่วงเวลานี้ สสารมีแรงกดดันด้านลบ ซึ่งทำให้พลังงานจลน์ของจักรวาลเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ พูดง่ายๆ ก็คือ ในช่วงเวลานี้ จักรวาลเริ่มขยายตัวอย่างรวดเร็ว และเมื่อถึงจุดสิ้นสุด พลังงานของสนามฟิสิกส์จะเปลี่ยนเป็นพลังงานของอนุภาคธรรมดา เมื่อสิ้นสุดระยะนี้ อุณหภูมิของสสารและการแผ่รังสีจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากการสิ้นสุดของระยะเงินเฟ้อแล้ว ยังมีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงเกิดขึ้นอีกด้วย ในขณะนั้นก็เกิดขึ้นเช่นกัน
• ระยะของการครอบงำของรังสี ขั้นต่อไปในการพัฒนาจักรวาลซึ่งรวมถึงหลายขั้นตอน ในขั้นตอนนี้ อุณหภูมิของจักรวาลเริ่มลดลง ควาร์กเกิดขึ้น ตามมาด้วยแฮดรอนและเลปตอน ในยุคของการสังเคราะห์นิวเคลียส การก่อตัวขององค์ประกอบทางเคมีเริ่มต้นเกิดขึ้นและมีการสังเคราะห์ฮีเลียม อย่างไรก็ตาม รังสียังคงครอบงำสสารอยู่
• ยุคแห่งการครอบงำทางวัตถุ หลังจากผ่านไป 10,000 ปี พลังงานของสสารจะค่อยๆ เกินพลังงานของรังสีและการแยกตัวของพวกมันก็เกิดขึ้น สสารเริ่มครอบงำรังสี และมีพื้นหลังที่สัมพันธ์กันปรากฏขึ้น นอกจากนี้ การแยกสสารด้วยการแผ่รังสียังช่วยเพิ่มความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในช่วงเริ่มต้นในการกระจายตัวของสสารอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่งผลให้กาแลคซีและกาแลคซียิ่งยวดเริ่มก่อตัวขึ้น กฎแห่งจักรวาลมาถึงรูปแบบที่เราสังเกตอยู่ทุกวันนี้

ภาพด้านบนประกอบด้วยทฤษฎีพื้นฐานหลายประการและให้แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับการก่อตัวของจักรวาลในช่วงแรกของการดำรงอยู่

จักรวาลมาจากไหน?

หากจักรวาลเกิดขึ้นจากเอกภาวะทางจักรวาลวิทยา แล้วเอกภพนั้นมาจากไหน? ขณะนี้ยังไม่สามารถให้คำตอบที่แน่ชัดสำหรับคำถามนี้ได้ ให้เราพิจารณาแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาบางประการที่ส่งผลต่อ "การกำเนิดของจักรวาล"

แบบจำลองวงจร

แบบจำลองเหล่านี้มีพื้นฐานอยู่บนการยืนยันว่าจักรวาลมีอยู่ตลอดมา และเมื่อเวลาผ่านไป สถานะของจักรวาลก็เปลี่ยนแปลงไปเท่านั้น โดยย้ายจากการขยายตัวไปสู่การบีบอัด - และย้อนกลับ

• โมเดล Steinhardt-Turok แบบจำลองนี้มีพื้นฐานมาจากทฤษฎีสตริง (ทฤษฎี M) เนื่องจากใช้วัตถุเช่น "เบรน" ตามแบบจำลองนี้ จักรวาลที่มองเห็นได้นั้นอยู่ภายใน 3 เบรน ซึ่งทุกๆ สองสามล้านล้านปีจะชนกับ 3 เบรนอีกเป็นระยะๆ ซึ่งทำให้เกิดบางสิ่งที่คล้ายกับบิ๊กแบง ถัดไป 3-brane ของเราเริ่มเคลื่อนตัวออกจากที่อื่นและขยายออก เมื่อถึงจุดหนึ่ง ส่วนแบ่งของพลังงานมืดจะมีความสำคัญกว่า และอัตราการขยายตัวของ 3 เบรนก็จะเพิ่มขึ้น การขยายตัวขนาดมหึมาทำให้สสารและการแผ่รังสีกระจัดกระจายมากจนโลกแทบจะเป็นเนื้อเดียวกันและว่างเปล่า ในที่สุด 3 แฉกก็ชนกันอีกครั้ง ส่งผลให้เรากลับไปสู่ระยะเริ่มต้นของวงจร และให้กำเนิด "จักรวาล" ของเราอีกครั้ง

• ทฤษฎีของ Loris Baum และ Paul Frampton ยังระบุด้วยว่าจักรวาลเป็นวัฏจักร ตามทฤษฎีของพวกเขา หลังบิ๊กแบงจะขยายตัวเนื่องจากพลังงานมืดจนกระทั่งมันเข้าใกล้ช่วงเวลาแห่ง "การสลายตัว" ของกาล-อวกาศนั่นเอง - Big Rip ดังที่ทราบกันดีว่าใน "ระบบปิด เอนโทรปีไม่ลดลง" (กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์) จากข้อความนี้ เป็นไปตามที่จักรวาลไม่สามารถกลับสู่สถานะดั้งเดิมได้ เนื่องจากในระหว่างกระบวนการดังกล่าว เอนโทรปีจะต้องลดลง อย่างไรก็ตามปัญหานี้ได้รับการแก้ไขภายในกรอบของทฤษฎีนี้ ตามทฤษฎีของ Baum และ Frampton หนึ่งครู่ก่อนเกิด Big Rip จักรวาลแตกออกเป็น "เศษเล็กเศษน้อย" ซึ่งแต่ละชิ้นมีค่าเอนโทรปีค่อนข้างเล็ก จากการประสบกับการเปลี่ยนเฟสเป็นชุด “แผ่นพับ” ของเอกภพในอดีตเหล่านี้จึงสร้างสสารและพัฒนาในลักษณะเดียวกับจักรวาลดั้งเดิม โลกใหม่เหล่านี้ไม่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เนื่องจากพวกมันบินออกจากกันด้วยความเร็วที่มากกว่าความเร็วแสง ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงหลีกเลี่ยงภาวะเอกฐานทางจักรวาลวิทยาซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการกำเนิดของจักรวาล ตามทฤษฎีทางจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่ นั่นคือเมื่อสิ้นสุดวัฏจักร จักรวาลก็แตกออกเป็นโลกอื่น ๆ มากมายที่ไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน ซึ่งจะกลายเป็นจักรวาลใหม่
• จักรวาลวิทยาวัฏจักรตามแบบแผน – แบบจำลองวัฏจักรของโรเจอร์ เพนโรส และวาฮากน์ กูร์ซาดียาน ตามแบบจำลองนี้ จักรวาลสามารถเข้าสู่วัฏจักรใหม่ได้โดยไม่ละเมิดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ทฤษฎีนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าหลุมดำทำลายข้อมูลที่ดูดซับ ซึ่งในทางใดทางหนึ่ง "ถูกต้องตามกฎหมาย" จะลดเอนโทรปีของจักรวาลลง จากนั้นแต่ละวัฏจักรของการดำรงอยู่ของจักรวาลจะเริ่มต้นด้วยสิ่งที่คล้ายกับบิ๊กแบงและจบลงด้วยภาวะเอกฐาน

แบบจำลองอื่น ๆ ของการกำเนิดของจักรวาล

ในบรรดาสมมติฐานอื่นๆ ที่อธิบายการปรากฏของเอกภพที่มองเห็นได้ มีสมมติฐานสองข้อต่อไปนี้ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด:

• ทฤษฎีเงินเฟ้อวุ่นวาย - ทฤษฎีของ Andrei Linde ตามทฤษฎีนี้มีสนามสเกลาร์จำนวนหนึ่งที่ไม่เหมือนกันตลอดปริมาตรทั้งหมด กล่าวคือ ในพื้นที่ต่างๆ ของจักรวาล สนามสเกลาร์มีความหมายต่างกัน จากนั้น ในพื้นที่ที่สนามแม่เหล็กอ่อน จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น ในขณะที่พื้นที่ที่มีสนามแม่เหล็กแรงเริ่มขยายตัว (เงินเฟ้อ) เนื่องจากพลังงานของมัน ก่อให้เกิดจักรวาลใหม่ สถานการณ์นี้บอกเป็นนัยถึงการมีอยู่ของโลกมากมายที่เกิดขึ้นไม่พร้อมกันและมีอนุภาคมูลฐานเป็นของตัวเอง และด้วยเหตุนี้จึงมีกฎแห่งธรรมชาติ
• ทฤษฎีของลี สโมลินเสนอว่าบิกแบงไม่ใช่จุดเริ่มต้นของการดำรงอยู่ของจักรวาล แต่เป็นเพียงช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างสองสถานะเท่านั้น เนื่องจากก่อนเกิดบิ๊กแบง จักรวาลดำรงอยู่ในรูปแบบของเอกภาวะทางจักรวาลวิทยา ซึ่งใกล้เคียงกับธรรมชาติของหลุมดำ สโมลินเสนอแนะว่าจักรวาลอาจเกิดขึ้นจากหลุมดำได้

ผลลัพธ์

แม้ว่าแบบจำลองวงจรและแบบจำลองอื่นๆ จะตอบคำถามจำนวนหนึ่งที่ทฤษฎีบิ๊กแบงไม่สามารถตอบได้ รวมถึงปัญหาเอกภาวะทางจักรวาลวิทยาด้วย แต่เมื่อรวมกับทฤษฎีการพองตัว บิ๊กแบงจะอธิบายกำเนิดของจักรวาลได้ครบถ้วนยิ่งขึ้น และยังเห็นด้วยกับข้อสังเกตมากมายอีกด้วย

ทุกวันนี้ นักวิจัยยังคงศึกษาสถานการณ์ที่เป็นไปได้ของการกำเนิดจักรวาลอย่างเข้มข้น อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะตอบคำถามที่ว่า “จักรวาลปรากฏได้อย่างไร” -ไม่น่าจะสำเร็จได้ในอนาคตอันใกล้นี้ มีสองเหตุผลสำหรับสิ่งนี้: การพิสูจน์ทฤษฎีจักรวาลวิทยาโดยตรงนั้นเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ มีเพียงทางอ้อมเท่านั้น แม้ในทางทฤษฎีแล้ว ไม่สามารถรับข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับโลกก่อนเกิดบิกแบงได้ ด้วยเหตุผลสองประการนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถตั้งสมมติฐานและสร้างแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาที่จะอธิบายธรรมชาติของจักรวาลที่เราสังเกตได้แม่นยำที่สุดเท่านั้น

มอสโก 18 ส.ค- อาร์ไอเอ โนโวสติจักรวาลของเราเกือบจะเหมาะอย่างยิ่งสำหรับการเกิดขึ้นของมนุษย์และสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดอื่นๆ อะไรอยู่เบื้องหลังสิ่งนี้ - พลังที่สูงกว่าหรือปัจจัยสุ่มบางอย่าง? เบอร์นาร์ด คาร์ เพื่อนและลูกศิษย์ของสตีเฟน ฮอว์คิง อธิบายว่าคำถามนี้เกี่ยวข้องกับโลกคู่ขนานอย่างไร และเราจะเชื่อมั่นได้ว่าโลกคู่ขนานมีอยู่จริงหรือไม่

เรือดำแห่งนิรันดร์

เมื่อเร็วๆ นี้ ศาสตราจารย์คาร์ได้ไปเยือนมอสโกและบรรยายที่สถาบันฟิสิกส์แห่ง Russian Academy of Sciences ว่าหลุมดำสามารถเกิดขึ้นได้อย่างไรในช่วงแรกของชีวิตของจักรวาล และบทบาทที่หลุมดำมีต่อวิวัฒนาการของมัน นักวิทยาศาสตร์อธิบายกับ RIA Novosti ว่าทำไมเขาถึงได้ข้อสรุปว่ามีโลกคู่ขนานอยู่และจักรวาลของเราก็เป็นหนึ่งในนั้น

“เรายังมีความคิดเพียงเล็กน้อยว่าเกิดอะไรขึ้นก่อนเกิดบิกแบง ในทางกลับกัน ทฤษฎีสตริงทำนายว่าด้วยการสังเกตคลื่นความโน้มถ่วงปฐมภูมิ เราจะสามารถเข้าใจว่าจักรวาลมีลักษณะอย่างไรในช่วงเวลาแรกของ การดำรงอยู่ของมัน และบนพื้นฐานของสิ่งนี้ ลองจินตนาการภาพของโลกก่อนการเริ่มต้นของเวลา” คาร์ตอบคำถามจาก RIA Novosti

ตัวอย่างเช่น หากจักรวาลของเราไม่ได้เกิดขึ้นจากความว่างเปล่า แต่อยู่ภายในซากของจักรวาลอื่น ซึ่งจบชีวิตลงในระหว่างการอัดแน่นของอวกาศ “เอ็มบริโอ” ของมันควรมีหลุมดำจำนวนมาก ดังที่คาร์อธิบาย พวกมันสามารถอยู่รอดจากบิ๊กแบงและยังอยู่ในเอกภพได้แม้กระทั่งทุกวันนี้ แม้ว่าเราจะไม่สามารถระบุได้ว่าหลุมใดในยุคใหม่ที่มีต้นกำเนิดที่แปลกใหม่เช่นนี้

“ความจริงแล้วหลุมดำเหล่านี้ควรเป็นวัตถุเดียวที่สามารถอยู่รอดได้ในช่วงสิ้นสุดของเอกภพ ทุกสิ่งทุกอย่าง ทั้งคุณและฉัน ดาวเคราะห์ ดวงดาว และกาแล็กซี จะถูกบดขยี้ใน “บิ๊กแบง” หากวัตถุดังกล่าวมีอยู่จริง จากนั้นพวกเขาก็มีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของจักรวาล โดยทำหน้าที่เป็นเมล็ดพันธุ์ ซึ่งเป็น "ดีเอ็นเอ" ของหลุมดำมวลมหาศาลในใจกลางกาแลคซี ในทางกลับกัน พวกมันก็ "เตรียมการ" การก่อตัวของดาวฤกษ์และควบคุมชีวิตของพวกมัน วันนี้” อาจารย์กล่าว

เขายอมรับว่าการทดสอบสิ่งนี้เป็นเรื่องยากมาก - นักวิทยาศาสตร์หลายคนสงสัยว่าสิ่งนี้เป็นไปได้ในหลักการ ในทางกลับกัน เครื่องตรวจจับคลื่นความโน้มถ่วงสามารถมองเห็นสิ่งสำคัญอีกอย่างหนึ่งได้ ซึ่งอาจอธิบายการเกิดขึ้นของมนุษยชาติในจักรวาลที่ "สะดวก" สำหรับเรา

ความจริงก็คือนักดาราศาสตร์และนักจักรวาลวิทยาหลายคนในปัจจุบันเชื่อว่าจักรวาลของเรามีลักษณะพิเศษหลายประการ รวมถึงอัตราส่วนของส่วนแบ่งของสสารมืดและพลังงานที่มองเห็นได้ ต้องขอบคุณดาว ดาวเคราะห์ และสภาวะที่เหมาะสมสำหรับการกำเนิดของชีวิต มัน.

การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในค่าของสิ่งเหล่านี้และค่าคงที่ทางกายภาพอื่น ๆ ในฐานะผู้สนับสนุนแนวคิดนี้เรียกว่า "หลักการมานุษยวิทยา" เชื่อว่าจะทำให้จักรวาลไร้ชีวิตหรือทำให้อายุขัยสั้นลงมากจนทั้งมนุษยชาติและ "พี่น้องในใจ ” ก็จะมีเวลาที่จะปรากฏอยู่ในนั้น

ในเวลาเดียวกัน ทฤษฎีจักรวาลวิทยาสมัยใหม่กล่าวว่าจักรวาลไม่จำเป็นต้องมีคุณสมบัติดังกล่าว ดังนั้นคำถามจึงเกิดขึ้น - ทำไมเราถึงดำรงอยู่และโลกของเราเกิดขึ้นได้อย่างไร?

“คำถามนี้มีสองคำตอบ ซึ่งเราจะต้องเลือกเพียงคำตอบเดียวเท่านั้น ประการแรก คุณสมบัติพิเศษของจักรวาลสามารถถูกกำหนดไว้เป็น "จากเบื้องบน" ซึ่งโดยส่วนตัวแล้วฉันไม่เหมือนกับเพื่อนร่วมงานหลายคนที่แยกออกไปโดยสิ้นเชิง อาจเป็นไปได้ว่ามีสิ่งที่เรียกว่า Multiverse มีอยู่จริง ดังที่ฉันต้องเน้นย้ำอยู่ตลอดเวลา ฉันจึงมีแนวโน้มไปทางนี้มากกว่าการมีอยู่ของพลังเหนือธรรมชาติบางอย่าง” นักจักรวาลวิทยาอธิบาย

นักฟิสิกส์: ประสบการณ์ไม่ได้ยืนยันว่าจักรวาลเป็นโฮโลแกรมนักฟิสิกส์จากสหรัฐอเมริกาพยายามตรวจจับร่องรอยว่าจักรวาลเป็นโฮโลแกรมสองมิติแบน ซึ่งพวกเขาทำไม่สำเร็จ และนี่บ่งบอกถึงธรรมชาติสามมิติของจักรวาล

คาร์และนักจักรวาลวิทยาคนอื่นๆ คิดว่าจักรวาลของเราเป็นเพียงโลกคู่ขนานจำนวนนับไม่ถ้วนที่เป็นส่วนหนึ่งของโครงสร้างที่ใหญ่กว่า นั่นคือลิขสิทธิ์ “อวกาศอื่นๆ” เหล่านี้อาจมีชุดคุณสมบัติที่แตกต่างกันมาก ซึ่งช่วยให้นักวิทยาศาสตร์ไม่จำเป็นต้องอธิบายลักษณะเฉพาะของจักรวาลของเรา

ความเป็นไปได้ของการดำรงอยู่ของพวกมันตามมาจากทฤษฎีสตริงและแนวคิดทางคณิตศาสตร์อื่นๆ จำนวนหนึ่งที่สันนิษฐานว่ามีมิติจำนวนมาก ซึ่งบางมิติ "ยุบ" ในจักรวาลของเรา แต่ "เผยออก" ในลิขสิทธิ์

“สำหรับฉันดูเหมือนว่าเราจะค้นพบร่องรอยของมิติอื่นและโลกคู่ขนานที่ชี้ไปยังลิขสิทธิ์อย่างแน่นอน ในบางกรณี มิติเพิ่มเติมจะมีขนาดใหญ่พอที่จะมีอิทธิพลต่อจักรวาลของเรา โดยเฉพาะการก่อตัวของหลุมดำ” นักวิทยาศาสตร์กล่าว

กุญแจสู่ลิขสิทธิ์

แนวคิดนี้สามารถทดสอบได้หากนักดาราศาสตร์คำนวณจำนวนหลุมดำที่ปรากฏในจักรวาลของเราในขณะที่ขอบเขตของมันเริ่มขยายอย่างรวดเร็วในวินาทีแรกหลังจากบิ๊กแบง

“จำนวนหลุมดำดึกดำบรรพ์หรือดึกดำบรรพ์ไม่สามารถสุ่มได้ หากมีมากเกินไปในจักรวาล ก็จะมีสสารไม่เพียงพอที่จะก่อตัวกาแลคซี ดวงดาว และดาวเคราะห์ และหากมีจำนวนน้อย คุณสมบัติ ของสสารมืดจะไม่เหมือนกับการสำรวจกาแลคซีอายุน้อยในปัจจุบัน” ศาสตราจารย์คาร์กล่าวต่อ

นักดาราศาสตร์สันนิษฐานว่าหลุมดำในยุคดึกดำบรรพ์เกือบทั้งหมดมีมวลค่อนข้างน้อย ด้วยเหตุนี้ พวกมันควรจะระเหยไปนานแล้วและระเบิดในอดีตอันไกลโพ้น ตามที่ทฤษฎีของ Stephen Hawking ทำนายไว้ หลุมดึกดำบรรพ์ขนาดใหญ่จะระเหยได้ช้ากว่าและสามารถอยู่รอดได้จนถึงทุกวันนี้

“ ฉันอยากถามสตีเฟนมานานแล้วว่าอะไรจะน่าสนใจกว่านี้ - การค้นพบร่องรอยการระเบิดของหลุมดำดึกดำบรรพ์ (ซึ่งจะยืนยันการมีอยู่ของรังสีฮอว์คิง) หรือการค้นพบวัตถุประเภทนี้ขนาดใหญ่ผิดปกติในจักรวาลสมัยใหม่ของพวกเขา ในทางกลับกันการค้นพบก็หมายความว่า "เราพบสสารมืดแล้ว" นักฟิสิกส์เล่า "สตีเฟนคงชอบตัวเลือกแรก แต่โดยส่วนตัวแล้วฉันค่อนข้างโน้มเอียงไปทางตัวเลือกที่สอง มันไม่เพียงน่าสนใจสำหรับฉันเท่านั้น แต่ยังสนใจอีกด้วย มีแนวโน้มมากขึ้นในความเป็นจริง นี่จะเป็นการค้นพบที่ยิ่งใหญ่อีกครั้งหนึ่ง”

คาร์กล่าวว่าหลุมดำที่เล็กที่สุดซึ่งมีเส้นผ่านศูนย์กลางน้อยกว่าความยาวที่เรียกว่าพลังค์จะมีพฤติกรรมไม่เหมือนเอกพจน์ แต่เหมือนกับอุโมงค์ "รูหนอน" ในโครงสร้างของกาล-อวกาศ พวกเขาสามารถเชื่อมโยงไม่เพียงแต่จักรวาลที่แตกต่างกัน แต่ยังรวมถึงเวลาที่แตกต่างกัน - อดีต ปัจจุบัน และอนาคต

ร่องรอยที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งคือการระเบิดของคลื่นวิทยุเร็วลึกลับ (FRB) ที่เพิ่งค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ซึ่งเล็ดลอดออกมาจากมุมที่ห่างไกลของจักรวาล เช่นเดียวกับการระเบิดรังสีแกมมาจาง ๆ เหมือนเหตุการณ์ที่บันทึกไว้เมื่อเดือนสิงหาคมปีที่แล้วพร้อมกับการระเบิดของคลื่นความโน้มถ่วง

หากมีการค้นพบหลุมดำในยุคดึกดำบรรพ์ ดังที่นักวิทยาศาสตร์แนะนำ พวกมันอาจกลายเป็นหน้าต่างสู่โลกแห่งลิขสิทธิ์และเป็นหนึ่งในกุญแจสำคัญในการตอบคำถามหลักทางดาราศาสตร์ - แรงโน้มถ่วงทำงานอย่างไร

"Lee Smolin, Peter Voigt และผู้คลางแค้นคนอื่นๆ ยืนกรานอยู่ตลอดเวลาว่าทฤษฎีสตริงมีลักษณะทางคณิตศาสตร์และเป็นนามธรรมล้วนๆ โดยไม่เกี่ยวข้องกับโลกแห่งความเป็นจริงหรือฟิสิกส์ ด้วยเหตุผลเดียวกัน พวกเขาจึงวิพากษ์วิจารณ์ทฤษฎีของลิขสิทธิ์ซึ่งฉันสนับสนุน ไม่เพียงเท่านั้น แต่ยังรวมถึงนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงหลายคนด้วย เช่น Leonard Susskind และ Martin Rees ใช่แล้ว เรามีปัญหากับความจริงที่ว่าร่องรอยของโลกเหล่านี้แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะพบ แต่เราไม่สามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าเราจะไม่สามารถค้นพบได้ เราใช้เวลากว่า 100 ปีในการค้นหาคลื่นความโน้มถ่วง ซึ่งน่าจะใช้เวลาเท่ากันในการค้นพบมิติคู่ขนานและยืนยันทฤษฎีสตริง และผมเชื่อว่าหลุมดำในยุคแรกเริ่มจะเป็นกุญแจสำคัญในการค้นพบพวกมัน” คาร์สรุป .

คำถามหลักประการหนึ่งที่ไม่ละทิ้งจิตสำนึกของมนุษย์คือคำถามที่ว่า "จักรวาลปรากฏได้อย่างไร" แน่นอนว่าไม่มีคำตอบที่ชัดเจนสำหรับคำถามนี้และไม่น่าจะได้เร็ว ๆ นี้ แต่วิทยาศาสตร์กำลังทำงานในทิศทางนี้และกำลังสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีบางประการของการกำเนิดจักรวาลของเรา

ก่อนอื่น เราควรพิจารณาคุณสมบัติพื้นฐานของจักรวาลซึ่งควรอธิบายไว้ภายในกรอบของแบบจำลองทางจักรวาลวิทยา

• แบบจำลองจะต้องคำนึงถึงระยะห่างที่สังเกตได้ระหว่างวัตถุ ตลอดจนความเร็วและทิศทางการเคลื่อนที่ของวัตถุด้วย การคำนวณดังกล่าวเป็นไปตามกฎของฮับเบิล: cz = H0D โดยที่ z คือการเคลื่อนที่ไปทางสีแดงของวัตถุ D คือระยะห่างจากวัตถุนี้ c คือความเร็วแสง
• อายุของจักรวาลในแบบจำลองจะต้องเกินอายุของวัตถุที่เก่าแก่ที่สุดในโลก
• แบบจำลองจะต้องคำนึงถึงความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบเริ่มต้นด้วย
• แบบจำลองจะต้องคำนึงถึงโครงสร้างขนาดใหญ่ที่สังเกตได้ของจักรวาล
• แบบจำลองจะต้องคำนึงถึงพื้นหลังของที่ระลึกที่สังเกตได้

ขอให้เราพิจารณาสั้น ๆ เกี่ยวกับทฤษฎีที่เป็นที่ยอมรับโดยทั่วไปเกี่ยวกับกำเนิดและวิวัฒนาการในยุคแรก ๆ ของจักรวาล ซึ่งได้รับการสนับสนุนโดยนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ ปัจจุบัน ทฤษฎีบิ๊กแบงอ้างถึงการรวมกันของแบบจำลองจักรวาลร้อนกับบิกแบง และถึงแม้ว่าแนวคิดเหล่านี้จะดำรงอยู่โดยแยกจากกันในตอนแรก แต่ผลจากการรวมกันก็เป็นไปได้ที่จะอธิบายองค์ประกอบทางเคมีดั้งเดิมของจักรวาล เช่นเดียวกับการมีอยู่ของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาล

ตามทฤษฎีนี้ จักรวาลเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 13.77 พันล้านปีก่อนจากวัตถุร้อนหนาแน่นซึ่งเป็นสถานะเอกพจน์ที่ยากจะอธิบายภายใต้กรอบของฟิสิกส์สมัยใหม่ ปัญหาเกี่ยวกับเอกพจน์ทางจักรวาลวิทยา เหนือสิ่งอื่นใดก็คือ เมื่ออธิบายแล้ว ปริมาณทางกายภาพส่วนใหญ่ เช่น ความหนาแน่นและอุณหภูมิ มีแนวโน้มที่จะไม่มีที่สิ้นสุด ในเวลาเดียวกัน เป็นที่ทราบกันดีว่าที่ความหนาแน่นอนันต์ เอนโทรปี (การวัดความโกลาหล) ควรมีแนวโน้มเป็นศูนย์ ซึ่งไม่สามารถเข้ากันได้กับอุณหภูมิที่ไม่มีที่สิ้นสุด

วิวัฒนาการของจักรวาล

• 10-43 วินาทีแรกหลังจากบิ๊กแบงเรียกว่าระยะแห่งความโกลาหลควอนตัม ธรรมชาติของจักรวาลในระยะดำรงอยู่นี้ไม่สามารถอธิบายได้ภายในกรอบของฟิสิกส์ที่เรารู้จัก กาล-อวกาศที่เป็นเอกภาพอย่างต่อเนื่องสลายตัวเป็นควอนตัม

• ช่วงเวลาพลังค์คือช่วงเวลาแห่งการสิ้นสุดของความสับสนวุ่นวายควอนตัม ซึ่งตกลงที่ 10 ใน -43 วินาที ในขณะนี้ ค่าพารามิเตอร์ของจักรวาลเท่ากับค่าพลังค์ เช่น อุณหภูมิพลังค์ (ประมาณ 1,032 เคลวิน) ในช่วงเวลาของยุคพลังค์ ปฏิกิริยาพื้นฐานทั้งสี่ (อ่อน แรง แม่เหล็กไฟฟ้า และแรงโน้มถ่วง) ถูกรวมเข้าเป็นปฏิกิริยาเดียว เป็นไปไม่ได้ที่จะพิจารณาโมเมนต์พลังค์เป็นระยะเวลานาน เนื่องจากฟิสิกส์สมัยใหม่ใช้ไม่ได้กับพารามิเตอร์ที่น้อยกว่าโมเมนต์พลังค์
• ขั้นเงินเฟ้อ ขั้นต่อไปในประวัติศาสตร์ของจักรวาลคือระยะพองตัว ในช่วงเวลาแรกของการพองตัว ปฏิกิริยาโน้มถ่วงถูกแยกออกจากสนามซูเปอร์สมมาตรเดี่ยว (ก่อนหน้านี้รวมสนามปฏิสัมพันธ์พื้นฐานด้วย) ในช่วงเวลานี้ สสารมีแรงกดดันด้านลบ ซึ่งทำให้พลังงานจลน์ของจักรวาลเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ พูดง่ายๆ ก็คือ ในช่วงเวลานี้ จักรวาลเริ่มขยายตัวอย่างรวดเร็ว และเมื่อถึงจุดสิ้นสุด พลังงานของสนามฟิสิกส์ก็กลายเป็นพลังงานของอนุภาคธรรมดา เมื่อสิ้นสุดระยะนี้ อุณหภูมิของสสารและการแผ่รังสีจะเพิ่มขึ้นอย่างมาก นอกจากการสิ้นสุดของระยะเงินเฟ้อแล้ว ยังมีปฏิสัมพันธ์ที่รุนแรงเกิดขึ้นอีกด้วย ในขณะนี้ ความไม่สมดุลของแบริออนของจักรวาลก็เกิดขึ้นเช่นกัน

[ความไม่สมดุลแบริโอนิกของจักรวาลเป็นปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ของความเด่นของสสารเหนือปฏิสสารในจักรวาล]

• ระยะของการครอบงำของรังสี ขั้นต่อไปในการพัฒนาจักรวาลซึ่งรวมถึงหลายขั้นตอน ในขั้นตอนนี้ อุณหภูมิของจักรวาลเริ่มลดลง ควาร์กเกิดขึ้น ตามมาด้วยแฮดรอนและเลปตอน ในยุคของการสังเคราะห์นิวเคลียส การก่อตัวขององค์ประกอบทางเคมีเริ่มต้นเกิดขึ้นและมีการสังเคราะห์ฮีเลียม อย่างไรก็ตาม รังสียังคงครอบงำสสารอยู่
• ยุคแห่งการครอบงำทางวัตถุ หลังจากผ่านไป 10,000 ปี พลังงานของสสารจะค่อยๆ เกินพลังงานของรังสีและการแยกตัวของพวกมันก็เกิดขึ้น สสารเริ่มครอบงำรังสี และมีพื้นหลังที่สัมพันธ์กันปรากฏขึ้น นอกจากนี้ การแยกสสารด้วยการแผ่รังสียังช่วยเพิ่มความไม่เป็นเนื้อเดียวกันในช่วงเริ่มต้นในการกระจายตัวของสสารอย่างมีนัยสำคัญ ซึ่งส่งผลให้กาแลคซีและกาแลคซียิ่งยวดเริ่มก่อตัวขึ้น กฎแห่งจักรวาลมาถึงรูปแบบที่เราสังเกตอยู่ทุกวันนี้

ภาพด้านบนประกอบด้วยทฤษฎีพื้นฐานหลายประการและให้แนวคิดทั่วไปเกี่ยวกับการก่อตัวของจักรวาลในช่วงแรกของการดำรงอยู่

จักรวาลมาจากไหน?

หากจักรวาลเกิดขึ้นจากเอกภาวะทางจักรวาลวิทยา แล้วเอกภพนั้นมาจากไหน? ขณะนี้ยังไม่สามารถให้คำตอบที่แน่ชัดสำหรับคำถามนี้ได้ ให้เราพิจารณาแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาบางประการที่ส่งผลต่อ "การกำเนิดของจักรวาล"

แบบจำลองเหล่านี้มีพื้นฐานอยู่บนการยืนยันว่าจักรวาลมีอยู่ตลอดมา และเมื่อเวลาผ่านไป สถานะของจักรวาลก็เปลี่ยนแปลงไปเท่านั้น โดยย้ายจากการขยายตัวไปสู่การบีบอัด - และย้อนกลับ

• โมเดล Steinhardt-Turok แบบจำลองนี้มีพื้นฐานมาจากทฤษฎีสตริง (ทฤษฎี M) เนื่องจากใช้วัตถุเช่น "เบรน"

[เบรน (จากเมมเบรน) ในทฤษฎีสตริง (ทฤษฎีเอ็ม) เป็นวัตถุทางกายภาพหลายมิติพื้นฐานเชิงสมมุติที่มีมิติน้อยกว่ามิติของปริภูมิที่วัตถุนั้นตั้งอยู่]

ตามแบบจำลองนี้ จักรวาลที่มองเห็นได้นั้นอยู่ภายในสามเบรน ซึ่งทุกๆ สองสามล้านล้านปีจะชนกับอีกสามเบรนเป็นระยะๆ ซึ่งทำให้เกิดบางสิ่งที่คล้ายกับบิ๊กแบง ต่อไป ทั้งสามของเราเริ่มเคลื่อนตัวออกห่างจากอีกอันและขยายออก เมื่อถึงจุดหนึ่ง ส่วนแบ่งของพลังงานมืดจะมีความสำคัญกว่า และอัตราการขยายตัวของทั้งสามก็เพิ่มขึ้น การขยายตัวขนาดมหึมาทำให้สสารและการแผ่รังสีกระจัดกระจายมากจนโลกแทบจะเป็นเนื้อเดียวกันและว่างเปล่า ในที่สุด ทั้งสามก็ชนกันอีกครั้ง ส่งผลให้เรากลับไปสู่ระยะเริ่มต้นของวงจร และให้กำเนิด "จักรวาล" ของเราอีกครั้ง

• ทฤษฎีของ Loris Baum และ Paul Frampton ยังระบุด้วยว่าจักรวาลเป็นวัฏจักร ตามทฤษฎีของพวกเขา หลังบิ๊กแบงจะขยายตัวเนื่องจากพลังงานมืดจนกระทั่งมันเข้าใกล้ช่วงเวลาแห่ง "การสลายตัว" ของกาล-อวกาศนั่นเอง - Big Rip ดังที่ทราบกันดีว่าใน "ระบบปิด เอนโทรปีไม่ลดลง" (กฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์) จากข้อความนี้ เป็นไปตามที่จักรวาลไม่สามารถกลับสู่สถานะดั้งเดิมได้ เนื่องจากในระหว่างกระบวนการดังกล่าว เอนโทรปีจะต้องลดลง อย่างไรก็ตามปัญหานี้ได้รับการแก้ไขภายในกรอบของทฤษฎีนี้ ตามทฤษฎีของ Baum และ Frampton หนึ่งครู่ก่อนเกิด Big Rip จักรวาลแตกออกเป็น "เศษเล็กเศษน้อย" ซึ่งแต่ละชิ้นมีค่าเอนโทรปีค่อนข้างเล็ก จากการประสบกับการเปลี่ยนเฟสเป็นชุด “แผ่นพับ” ของเอกภพในอดีตเหล่านี้จึงสร้างสสารและพัฒนาในลักษณะเดียวกับจักรวาลดั้งเดิม โลกใหม่เหล่านี้ไม่มีปฏิสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน เนื่องจากพวกมันบินออกจากกันด้วยความเร็วที่มากกว่าความเร็วแสง ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงหลีกเลี่ยงภาวะเอกฐานทางจักรวาลวิทยาซึ่งเป็นจุดเริ่มต้นของการกำเนิดของจักรวาล ตามทฤษฎีทางจักรวาลวิทยาส่วนใหญ่ นั่นคือเมื่อสิ้นสุดวัฏจักร จักรวาลก็แตกออกเป็นโลกอื่น ๆ มากมายที่ไม่มีปฏิสัมพันธ์กัน ซึ่งจะกลายเป็นจักรวาลใหม่
• จักรวาลวิทยาวัฏจักรตามแบบแผน – แบบจำลองวัฏจักรของโรเจอร์ เพนโรส และวาฮากน์ กูร์ซาดียาน ตามแบบจำลองนี้ จักรวาลสามารถเข้าสู่วัฏจักรใหม่ได้โดยไม่ละเมิดกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ทฤษฎีนี้ตั้งอยู่บนสมมติฐานที่ว่าหลุมดำทำลายข้อมูลที่ดูดซับ ซึ่งในทางใดทางหนึ่ง "ถูกต้องตามกฎหมาย" จะลดเอนโทรปีของจักรวาลลง จากนั้นแต่ละวัฏจักรของการดำรงอยู่ของจักรวาลจะเริ่มต้นด้วยสิ่งที่คล้ายกับบิ๊กแบงและจบลงด้วยภาวะเอกฐาน

แบบจำลองอื่น ๆ ของการกำเนิดของจักรวาล

ในบรรดาสมมติฐานอื่นๆ ที่อธิบายการปรากฏของเอกภพที่มองเห็นได้ มีสมมติฐานสองข้อต่อไปนี้ที่ได้รับความนิยมมากที่สุด:

• ทฤษฎีเงินเฟ้อวุ่นวาย - ทฤษฎีของ Andrei Linde ตามทฤษฎีนี้มีสนามสเกลาร์จำนวนหนึ่งที่ไม่เหมือนกันตลอดปริมาตรทั้งหมด กล่าวคือ ในพื้นที่ต่างๆ ของจักรวาล สนามสเกลาร์มีความหมายต่างกัน จากนั้น ในพื้นที่ที่สนามแม่เหล็กอ่อน จะไม่มีอะไรเกิดขึ้น ในขณะที่พื้นที่ที่มีสนามแม่เหล็กแรงเริ่มขยายตัว (เงินเฟ้อ) เนื่องจากพลังงานของมัน ก่อให้เกิดจักรวาลใหม่ สถานการณ์นี้แสดงถึงการมีอยู่ของโลกจำนวนมากที่ไม่ได้เกิดขึ้นพร้อมกันและมีชุดอนุภาคมูลฐานของตัวเอง และด้วยเหตุนี้จึงมีกฎแห่งธรรมชาติ
• ทฤษฎีของลี สโมลินเสนอว่าบิกแบงไม่ใช่จุดเริ่มต้นของการดำรงอยู่ของจักรวาล แต่เป็นเพียงช่วงเปลี่ยนผ่านระหว่างสองสถานะเท่านั้น เนื่องจากก่อนเกิดบิ๊กแบง จักรวาลดำรงอยู่ในรูปแบบของเอกภาวะทางจักรวาลวิทยา ซึ่งใกล้เคียงกับธรรมชาติของหลุมดำ สโมลินเสนอแนะว่าจักรวาลอาจเกิดขึ้นจากหลุมดำได้

นอกจากนี้ยังมีแบบจำลองที่จักรวาลเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง แตกหน่อจากพ่อแม่ และค้นหาที่ของตัวเอง ยิ่งไปกว่านั้น ไม่จำเป็นเลยที่จะต้องสร้างกฎทางกายภาพเดียวกันในโลกเช่นนั้น โลกเหล่านี้ทั้งหมดถูก "ฝัง" ไว้ในความต่อเนื่องของกาล-อวกาศ แต่พวกมันถูกแยกออกจากกันมากจนไม่รู้สึกถึงการมีอยู่ของกันและกัน โดยทั่วไป แนวคิดเรื่องการพองตัวช่วยให้ (บังคับ) ได้อย่างแท้จริง!—พิจารณาว่าในจักรวาลเมกะขนาดยักษ์นั้นมีหลายจักรวาลที่แยกออกจากกันด้วยโครงสร้างที่แตกต่างกัน

แม้ว่าแบบจำลองวงจรและแบบจำลองอื่นๆ จะตอบคำถามจำนวนหนึ่งที่ทฤษฎีบิ๊กแบงไม่สามารถตอบได้ รวมถึงปัญหาเอกภาวะทางจักรวาลวิทยาด้วย แต่เมื่อรวมกับทฤษฎีการพองตัว บิ๊กแบงจะอธิบายกำเนิดของจักรวาลได้ครบถ้วนยิ่งขึ้น และยังเห็นด้วยกับข้อสังเกตมากมายอีกด้วย

ทุกวันนี้ นักวิจัยยังคงศึกษาสถานการณ์ที่เป็นไปได้ของการกำเนิดจักรวาลอย่างเข้มข้น อย่างไรก็ตาม เป็นไปไม่ได้ที่จะตอบคำถามที่ว่า “จักรวาลปรากฏได้อย่างไร” - ไม่น่าจะสำเร็จได้ในอนาคตอันใกล้นี้ มีสองเหตุผลสำหรับสิ่งนี้: การพิสูจน์ทฤษฎีจักรวาลวิทยาโดยตรงนั้นเป็นไปไม่ได้ในทางปฏิบัติ มีเพียงทางอ้อมเท่านั้น แม้ในทางทฤษฎีแล้ว ไม่สามารถรับข้อมูลที่ถูกต้องเกี่ยวกับโลกก่อนเกิดบิกแบงได้ ด้วยเหตุผลสองประการนี้ นักวิทยาศาสตร์จึงสามารถตั้งสมมติฐานและสร้างแบบจำลองทางจักรวาลวิทยาที่จะอธิบายธรรมชาติของจักรวาลที่เราสังเกตได้แม่นยำที่สุดเท่านั้น

ยังไม่มีความชัดเจนเกี่ยวกับคำถามเกี่ยวกับการกำเนิดของจักรวาล แม้ว่ามนุษยชาติจะสะสมความรู้จำนวนมหาศาลก็ตาม เวอร์ชันที่พบบ่อยที่สุดในปัจจุบันคือสิ่งที่เรียกว่าทฤษฎีบิ๊กแบง

ทุกอย่างมาจากจุดเล็กๆ หรือเปล่า?

70 ปีที่แล้ว นักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน เอ็ดวิน ฮับเบิล ค้นพบว่ากาแลคซีตั้งอยู่ในส่วนสีแดงของสเปกตรัมสี สิ่งนี้ตาม "ปรากฏการณ์ดอปเปลอร์" หมายความว่าพวกมันกำลังเคลื่อนตัวออกจากกัน ยิ่งกว่านั้น แสงจากกาแลคซีที่อยู่ไกลออกไปจะมี "สีแดง" มากกว่าแสงจากกาแลคซีที่อยู่ใกล้กว่า ซึ่งแสดงถึงความเร็วที่ต่ำกว่าของกาแลคซีที่อยู่ห่างไกล ภาพการกระจัดกระจายของมวลสารขนาดมหึมาชวนให้นึกถึงภาพการระเบิดอย่างน่าทึ่ง จากนั้นจึงเสนอทฤษฎีบิ๊กแบง

จากการคำนวณ เหตุการณ์นี้เกิดขึ้นเมื่อประมาณ 13.7 พันล้านปีก่อน ในขณะที่เกิดการระเบิด จักรวาลเป็น "จุด" ขนาด 10-33 เซนติเมตร นักดาราศาสตร์ประเมินขอบเขตของเอกภพในปัจจุบันที่ 156 พันล้านปีแสง (สำหรับการเปรียบเทียบ: "จุด" นั้นเล็กกว่าโปรตอนซึ่งเป็นนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจนหลายเท่า ในขณะที่โปรตอนมีขนาดเล็กกว่าดวงจันทร์)

สสารที่ "จุด" มีความร้อนสูงมาก ซึ่งหมายความว่าในระหว่างการระเบิด ควอนตาแสงจำนวนมากปรากฏขึ้น แน่นอนว่าเมื่อเวลาผ่านไป ทุกสิ่งจะเย็นลง และควอนตัมก็กระจัดกระจายไปทั่วอวกาศที่กำลังเกิดใหม่ แต่เสียงสะท้อนของบิกแบงน่าจะยังคงอยู่มาจนถึงทุกวันนี้

การยืนยันการระเบิดครั้งแรกเกิดขึ้นในปี พ.ศ. 2507 เมื่อนักดาราศาสตร์วิทยุชาวอเมริกัน อาร์. วิลสัน และเอ. เพนเซียสค้นพบการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าด้วยอุณหภูมิประมาณ 3° ในระดับเคลวิน (–270° C) การค้นพบนี้เป็นสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์คาดไม่ถึง ถือเป็นข้อดีของบิกแบง

ดังนั้น จากกลุ่มเมฆที่ร้อนจัดของอนุภาคขนาดเล็กกว่าอะตอมจึงค่อยๆ ขยายตัวในทุกทิศทาง อะตอม สสาร ดาวเคราะห์ ดวงดาว กาแล็กซีจึงเริ่มค่อยๆ ก่อตัว และในที่สุดสิ่งมีชีวิตก็ปรากฏขึ้น จักรวาลยังคงขยายตัวอยู่ และไม่รู้ว่าจะดำเนินต่อไปอีกนานแค่ไหน บางทีสักวันหนึ่งเธอคงจะถึงขีดจำกัดของเธอ

ไม่มีอะไรสามารถพิสูจน์ได้

มีอีกทฤษฎีหนึ่งเกี่ยวกับการกำเนิดของจักรวาล ตามนั้นจักรวาลทั้งชีวิตและมนุษย์เป็นผลมาจากการกระทำที่สร้างสรรค์อย่างมีเหตุผลซึ่งดำเนินการโดยผู้สร้างและผู้ทรงอำนาจบางคนซึ่งเป็นธรรมชาติที่จิตใจมนุษย์ไม่สามารถเข้าใจได้ นักวัตถุนิยมมีแนวโน้มที่จะเยาะเย้ยทฤษฎีนี้ แต่เนื่องจากครึ่งหนึ่งของมนุษยชาติเชื่อทฤษฎีนี้ในรูปแบบใดรูปแบบหนึ่ง เราจึงไม่มีสิทธิ์ที่จะผ่านมันไปอย่างเงียบๆ

อธิบายกำเนิดของจักรวาลและมนุษย์จากตำแหน่งกลไกโดยถือว่าจักรวาลเป็นผลจากสสารซึ่งการพัฒนาอยู่ภายใต้กฎวัตถุประสงค์ของธรรมชาติ ตามกฎแล้วผู้สนับสนุนลัทธิเหตุผลนิยมปฏิเสธปัจจัยที่ไม่ใช่ทางกายภาพ โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพูดถึงการมีอยู่ของจักรวาลหรือจิตแห่งจักรวาลบางประเภท เนื่องจากสิ่งนี้ "ไม่เป็นไปตามหลักวิทยาศาสตร์" สิ่งที่สามารถอธิบายได้โดยใช้สูตรควรถือเป็นวิทยาศาสตร์ แต่ปัญหาก็คือไม่มีสถานการณ์ใดสำหรับการกำเนิดจักรวาลที่เสนอโดยผู้สนับสนุนทฤษฎีบิ๊กแบงที่สามารถอธิบายได้ทางคณิตศาสตร์หรือทางกายภาพ

สถานะเริ่มต้นของจักรวาล - "จุด" ของมิติเล็ก ๆ อย่างไม่มีที่สิ้นสุดที่มีความหนาแน่นสูงอย่างไม่สิ้นสุดและอุณหภูมิสูงอย่างไม่สิ้นสุด - อยู่นอกเหนือขอบเขตของตรรกะทางคณิตศาสตร์และไม่สามารถอธิบายอย่างเป็นทางการได้ ดังนั้นจึงไม่สามารถพูดอะไรที่ชัดเจนเกี่ยวกับเรื่องนี้ได้ และการคำนวณก็ล้มเหลวที่นี่ ดังนั้นสภาวะของจักรวาลนี้จึงได้รับชื่อ “ปรากฏการณ์” ในหมู่นักวิทยาศาสตร์

"ปรากฏการณ์" - ความลึกลับหลัก

ทฤษฎีบิกแบงทำให้สามารถตอบคำถามมากมายที่จักรวาลวิทยาเผชิญอยู่ได้ แต่น่าเสียดายและบางทีอาจเป็นโชคดีที่คำถามใหม่ๆ เกิดขึ้นด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่ง: เกิดอะไรขึ้นก่อนบิ๊กแบง? อะไรทำให้จักรวาลร้อนขึ้นจนมีอุณหภูมิเกินจินตนาการเกิน 1,032 องศาเคลวิน เหตุใดจักรวาลจึงเป็นเนื้อเดียวกันอย่างน่าประหลาดใจ ในขณะที่ระหว่างการระเบิด สสารจะกระจัดกระจายไปในทิศทางที่ต่างกันอย่างไม่สม่ำเสมออย่างมาก

แต่ความลึกลับที่สำคัญคือ "ปรากฏการณ์" ไม่ทราบว่ามาจากไหนหรือเกิดขึ้นได้อย่างไร ในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ยอดนิยม หัวข้อของ "ปรากฏการณ์" มักจะถูกละเว้นโดยสิ้นเชิง และในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์เฉพาะทางพวกเขาเขียนเกี่ยวกับเรื่องนี้ว่าเป็นสิ่งที่ยอมรับไม่ได้จากมุมมองทางวิทยาศาสตร์ Stephen Hawking นักวิทยาศาสตร์และศาสตราจารย์ชื่อดังระดับโลกที่มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์ และ J.F.R. Ellis ศาสตราจารย์ด้านคณิตศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยเคปทาวน์ พูดเช่นนั้นโดยตรงในหนังสือ “The Long Scale of Space-Time Structure”: “ของเรา ผลลัพธ์ยืนยันแนวความคิดที่ว่าเอกภพมีจำนวนจำกัดเมื่อหลายปีก่อน อย่างไรก็ตาม จุดเริ่มต้นของทฤษฎีการกำเนิดจักรวาลซึ่งเป็นผลมาจากบิกแบงหรือที่เรียกว่า "ปรากฏการณ์" นั้นอยู่นอกเหนือกฎฟิสิกส์ที่เรารู้จัก"

ควรคำนึงว่าปัญหาของ "ปรากฏการณ์" เป็นเพียงส่วนหนึ่งของปัญหาที่ใหญ่กว่ามากนั่นคือปัญหาของแหล่งกำเนิดของสถานะเริ่มแรกของจักรวาล กล่าวอีกนัยหนึ่ง: หากเดิมจักรวาลถูกบีบอัดจนเป็นจุดหนึ่ง แล้วอะไรที่ทำให้จักรวาลอยู่ในสภาพนี้?

จักรวาล “เต้นเป็นจังหวะ” หรือไม่?

เอ็ดวิน ฮับเบิลค้นพบว่ากาแลคซีตั้งอยู่ในส่วนสีแดงของสเปกตรัมสี

ในความพยายามที่จะแก้ไขปัญหา "ปรากฏการณ์" นี้ นักวิทยาศาสตร์บางคนเสนอสมมติฐานอื่น หนึ่งในนั้นคือทฤษฎีของ "จักรวาลที่เร้าใจ" ตามที่กล่าวไว้ จักรวาลไม่มีที่สิ้นสุดครั้งแล้วครั้งเล่า ไม่ว่าจะหดตัวลงจนถึงจุดหนึ่งหรือขยายไปสู่ขอบเขตบางส่วน จักรวาลดังกล่าวไม่มีจุดเริ่มต้นหรือจุดสิ้นสุด มีเพียงวัฏจักรของการขยายตัวและการหดตัวเท่านั้น ในเวลาเดียวกัน ผู้เขียนสมมติฐานอ้างว่าจักรวาลมีอยู่อยู่เสมอ ดังนั้นจึงดูเหมือนจะขจัดคำถามเรื่อง "การเริ่มต้นของโลก"

แต่ความจริงก็คือยังไม่มีใครให้คำอธิบายที่น่าพอใจเกี่ยวกับกลไกการเต้นเป็นจังหวะ ทำไมสิ่งนี้ถึงเกิดขึ้น? มีเหตุผลอะไรบ้าง? Steven Weinberg นักฟิสิกส์ผู้ได้รับรางวัลโนเบลในหนังสือของเขาเรื่อง "สามนาทีแรก" ชี้ให้เห็นว่าทุกครั้งที่มีจังหวะปกติในจักรวาล อัตราส่วนของจำนวนโฟตอนต่อจำนวนนิวคลีออนจะต้องเพิ่มขึ้นอย่างหลีกเลี่ยงไม่ได้ ซึ่งนำไปสู่การสูญพันธุ์ของ จังหวะใหม่ ไวน์เบิร์กสรุปว่าดังนั้น จำนวนรอบการเต้นเป็นจังหวะของจักรวาลจึงมีจำกัด ซึ่งหมายความว่าเมื่อถึงจุดหนึ่งมันจะต้องหยุดลง ด้วยเหตุนี้ “จักรวาลที่เร้าใจ” จึงมีจุดสิ้นสุด และดังนั้นจึงมีจุดเริ่มต้นด้วย

อีกทฤษฎีหนึ่งเกี่ยวกับการกำเนิดจักรวาลคือทฤษฎี "หลุมขาว" หรือควาซาร์ซึ่ง "คาย" กาแลคซีทั้งหมดออกจากตัวมันเอง

ทฤษฎี “อุโมงค์อวกาศ-เวลา” หรือ “ช่องอวกาศ” ก็น่าสนใจเช่นกัน แนวคิดของพวกเขาแสดงออกมาครั้งแรกในปี 1962 โดยนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีชาวอเมริกัน John Wheeler ในหนังสือ Geometrodynamics ซึ่งนักวิจัยได้กำหนดความเป็นไปได้ของการเดินทางข้ามมิติที่รวดเร็วผิดปกติ แนวคิดเรื่อง "ช่องอวกาศ" บางเวอร์ชันพิจารณาถึงความเป็นไปได้ในการใช้ช่องทางเหล่านี้เพื่อเดินทางสู่อดีตและอนาคต ตลอดจนไปสู่จักรวาลและมิติอื่นๆ

แผนการที่เข้าใจยากของผู้สร้าง

จอห์น วีลเลอร์ ได้กำหนดความเป็นไปได้ของการเดินทางข้ามกาแล็กซีที่รวดเร็ว

ในเวลาเดียวกัน ในสิ่งพิมพ์ทางวิทยาศาสตร์ เราอาจพบการรับรู้ทางอ้อมหรือโดยตรงมากขึ้นเกี่ยวกับการมีอยู่ของพลังเหนือธรรมชาติที่อยู่นอกเหนือการควบคุมของวิทยาศาสตร์ จำนวนนักวิทยาศาสตร์ รวมถึงนักคณิตศาสตร์และนักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีที่มีชื่อเสียง ซึ่งมีแนวโน้มที่จะยอมรับว่ามี Demiurge หรือหน่วยข่าวกรองสูงสุด กำลังเพิ่มขึ้น

นักวิทยาศาสตร์โซเวียตผู้มีชื่อเสียง วิทยาศาสตรดุษฎีบัณฑิต นักฟิสิกส์ และนักคณิตศาสตร์ O.V. Tupitsyn พิสูจน์ทางคณิตศาสตร์ว่าจักรวาลและมนุษย์ถูกสร้างขึ้นโดยจิตใจที่มีพลังมากกว่ามนุษย์อย่างล้นหลาม “ปฏิเสธไม่ได้ว่าชีวิต รวมถึงชีวิตที่ชาญฉลาด นั้นเป็นกระบวนการที่เคร่งครัดเสมอ” O. V. Tupitsyn เขียน – ชีวิตเป็นไปตามระเบียบ ระบบของกฎหมายตามความเคลื่อนไหวของเรื่อง ในทางกลับกัน ความตายคือความไม่เป็นระเบียบ ความวุ่นวาย และผลที่ตามมาคือการทำลายสสาร หากปราศจากอิทธิพลจากภายนอก และอิทธิพลที่สมเหตุสมผลและมีจุดประสงค์ จะไม่มีคำสั่งใดเกิดขึ้น - กระบวนการทำลายล้างเริ่มต้นขึ้นทันที ซึ่งหมายถึงความตาย หากไม่เข้าใจสิ่งนี้และด้วยเหตุนี้หากไม่ยอมรับความคิดของผู้สร้างวิทยาศาสตร์ก็จะไม่มีวันถูกกำหนดให้ค้นพบสาเหตุที่แท้จริงของจักรวาลซึ่งเกิดขึ้นจากสสารดึกดำบรรพ์อันเป็นผลมาจากกระบวนการที่ได้รับคำสั่งอย่างเข้มงวดหรือตามที่ฟิสิกส์เรียกพวกมันว่าพื้นฐาน กฎหมาย ปัจจัยพื้นฐานหมายถึงพื้นฐานและไม่เปลี่ยนแปลง หากไม่มีสิ่งนี้การดำรงอยู่ของโลกก็จะเป็นไปไม่ได้เลย”

ตามมุมมองทางวิทยาศาสตร์ ที่ "จุด" เริ่มต้นไม่ควรมีทั้งที่ว่างและเวลา พวกเขาปรากฏตัวเฉพาะในช่วงเวลาที่เกิดบิ๊กแบงเท่านั้น ตรงหน้าเขามีเพียง "จุด" เล็กๆ แห่งหนึ่งเท่านั้นที่อยู่ในสถานที่ที่ไม่รู้จัก ณ “จุดนี้” ซึ่งไม่รู้ว่าคืออะไร โลกทั้งใบของเราซึ่งมีกฎพื้นฐานและค่าคงที่ทั้งหมด ดวงดาวและดาวเคราะห์ในอนาคต ชีวิตและมนุษย์ได้ก่อตั้งขึ้นแล้ว

บางที “ประเด็น” อาจอยู่ในพระหัตถ์ของผู้สร้างที่ไหนสักแห่งในโลกคู่ขนานอีกโลกหนึ่ง และพระผู้สร้างองค์นี้ได้ทรงกำหนดกลไกของการสร้างจักรวาลใหม่ บางทีพื้นที่และเวลาอาจไม่มีอยู่สำหรับผู้สร้างเลย เขาสามารถสังเกตเหตุการณ์ทั้งหมดได้พร้อมกันตั้งแต่ต้นจนจบโลก เขารู้ทุกสิ่งที่เป็นอยู่และจะอยู่ในจักรวาลของเราซึ่งเขาสร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์ที่เราไม่สามารถเข้าใจได้

แต่เป็นเรื่องยากมากสำหรับคนสมัยใหม่ โดยเฉพาะอย่างยิ่งผู้ที่ไม่เชื่อเรื่องพระเจ้า ที่จะรวมพระผู้สร้างไว้ในระบบโลกทัศน์ของเขา ดังนั้นเราจึงต้องเชื่อใน "การเต้นเป็นจังหวะ" "ช่องอวกาศ" และ "หลุมขาว"