Kõigist käsitletud mõistetest ja teemadest on Suur Pauk kõige vastuolulisem mõiste. Muidugi, see on üsna vana teaduslik teooria, olemas alates 1940. aastatest ja alates 1960. aastatest on selle toetuseks olnud lugematu arv tõendeid. Idee on lihtne: universumil oli algus. See oli tema sünnipäev. Oli päev, kus ei olnud "eilset", kui mateeria, kiirgus ja laienev, jahutav Universum, mida me teame, ei eksisteerinud teatud ajahetkel. Ja ometi oleme siin. Mis põhjustab igasuguse küsitava meele järele küsimuste puhkemist. Ühel meie lugejatest on selline mõte lihtsalt olemas ja ta soovib teada: kas on teooriaid või katseid, mis suudavad arvutada ja tõestada meie asukohta kosmoses Suure Paugu punkti suhtes? Ma arvan, et kuna meie vaatlusvõime on planeedi asukoha osas väga piiratud,ruumi kumerust pole lihtne kindlaks teha. Miks me arvame, et Suur Pauk juhtus mingil hetkel kolmemõõtmelises ruumis? Miks me arvame, et universum on kera?
Need on väga head küsimused ja need kõik näitavad inimeste ühist arusaama universumist. Kuid kas need vaated on õiged?
Me arvame sageli, et Suur Pauk oli tõeline plahvatus. Ja universum sarnanes selle varases staadiumis tõesti tohutule, energilisele ja laienevale tulekerale.
See oli täidetud erinevat tüüpi osakeste ja antiosakeste, samuti kiirgusega. Kõik see laienes ja kõik osakesed, antiosakesed ja kiirguskvoodid liikusid üksteisest eemale. Kõik see jahtus ja laienedes aeglustus.
See kõlab tõesti nagu plahvatus. Tegelikult, kui teid saaks suunata nendesse esimestesse hetkedesse ja olla kuidagi kaitstud kogu selle energia eest, oleks isegi selline heli, mida kuulete tänu järgmisele videole:
Kuid pole ilmtingimata selle nähtuse kirjeldamisel sõna "laienemine" asemel "plahvatus". Plahvatus on midagi, mis juhtub kosmose ühel hetkel ja kust praht laiali läheb. Supernoova on plahvatus; gammakiirte purunemine on plahvatus; Pommi detoneerimine on plahvatus; granaat on plahvatus.
Kuid Suur Pauk ei ole plahvatus [inglise keeles tähendab Big Bang, Big Bang, sõna otseses mõttes "Big Bang" - u. tõlk.]. Kui me räägime "kuumast suurest paugust", peame silmas kõige esimest hetke, mil Universumit saab kirjeldada osakeste, osakeste ja kiirguse sisaldusega olekus. Sellest hetkest alates hakkas universum laienema ja jahtuma vastavalt üldrelatiivsuse seadustele ning me järgisime antimaterjali hävitamise, aatomituumade ja neutraalsete aatomite moodustumise rada ning selle tagajärjel tänapäeval nähtavaid tähti, galaktikaid ja suuremahulisi struktuure. Esimese küsimuse võti on täpselt aru saada, mida universum sel hetkel tegi: hetkel, mida võime kirjeldada esimest korda kuuma Suure Paugu platvormi põhjal.
Reklaamvideo:
Nii palju kui me teame, polnud konkreetset lähtepunkti. Polnud ühtegi "allikat", millest universum alguse sai. Kõik tõendid räägivad mitteintuitiivsest, kuid mitte vähem tõelisest järeldusest: Suur Pauk toimus kõikjal samal ajal. Selle jaoks on palju tõendeid ja Universum ise annab need meile. Universum, otsustades suuremahuliste struktuuride, galaktikate klastrite, Suure Paugu järelvilja ilmumise, mitmesaja miljoni valgusaasta suuruse kosmosealade keskmise tiheduse jms järgi, annab meile kaks olulist jälgitavat fakti. Selle omadused on kõikjal ühesugused ja kõikides suundades ühesugused. Füüsiliselt on universum homogeenne ja isotroopne.
Selliseid universumi omadusi ei saa plahvatusperioodiga saada. Plahvatuses on kõige kiiremini liikuvad killud kõige kaugemad, kuid ka ruumis laiali hajutatud. Mida suurem on vahemaa, seda vähem oleks pidanud olema galaktikaid ruumalaühiku kohta - kuid universumis see nii pole. Plahvatuse korral on võimalik selle lähtepunkt selgelt välja tuua. Universum töötab nii, et see punkt oleks Linnutee juurest, kohaliku grupi piiril, vaid mõne miljoni valgusaasta kaugusel. Statistiliselt on enam kui 170 miljardi galaktika olemasolu korral universumis tõenäosus sellist punkti saada 100 korda halvem kui võita Powerball või Mega Millions loterii.
Fakt, et universum on homogeenne ja isotroopne, viitab sellele, et Suur Pauk leidis aset samal hetkel, umbes 13,8 miljardit aastat tagasi, ja on kõikides kohtades ühesugune. Kuid me ei näe teda kõigis kohtades. Me näeme teda ainult seal, kus oleme. Meie ülevaade on piiratud. Seetõttu võite sageli leida selliseid illustratsioone: kuidas meie Universumit nähakse meie vaatepunktist koos meiega keskel.
Kuid see ei tähenda, et universum on kera! Tegelikult saame universumi kuju mõõta ja sellele mõned piirangud seada. Kui lähete õue ja saadate oma kaks sõpra kahes eri suunas, nii et te näeksite üksteist, siis moodustavad teie kolm kolmnurga. Mõlemad teist saavad mõõta nähtavat nurka kahe teise vahel. Siis saate need nurgad lisada ja saate 180º - see on kolmnurga nurkade summa.
Mis tahes kolmnurk tasases ruumis.
Kuid ruum ei pea olema tasane! Sel juhul, kui nurkade summa on alla 180º, võib sellel olla negatiivne kumerus nagu sadula pinnal. Kui nurkade summa on suurem kui 180º, saab seda positiivselt kõverdada nagu kera pinda. Kui seisate Lõuna-Ameerika ekvaatori juures, üks teie sõpradest seisab Aafrikas ekvaatori ja teine põhjapooluse juures, siis näete, et nurkade erinevus on suur. Nurkade summa osutub lähemale 270º kui 180º. Kosmoses pole meil sõpru, kuid meil on midagi sama head: taustkiirguse kõikumised. Sõltuvalt ruumi kumerusest peaksid need välja nägema täiesti erinevad.
Tegime vaatlusi ja leidsime midagi hämmastavat: universum, niipalju kui me võime öelda, on tasane. Väga, väga tasane. Plancki katsete ja Sloani digitaalse taeva uuringu viimased andmed näitavad, et kui universum on kõverdatud - positiivselt või negatiivselt -, on see märgatav skaalal, mis on vähemalt 400 suurem kui see universumi osa, mida me vaatleme. Ja me näeme selle osa läbimõõduga 92 miljardit valgusaastat.
Niisiis, Suur Pauk juhtus kõikjal üheaegselt, 13,8 miljardit aastat tagasi, ja meie universum on meie parimate mõõtmiste kohaselt ruumiliselt tasane. Suurt pauku mingil hetkel ei toimunud ja me võime seda hinnata universumi äärmise isotroopia ja homogeensuse järgi. Need omadused on nii täpsed, et kui me puutume kokku ebahomogeensusega, mille kõrvalekalle on 0,01% keskmisest, siis arvame juba, et midagi on valesti. Nii et kui väidate, et Suur Pauk juhtus täpselt seal, kus te olete, ja seisate kõige toimuva keskel, siis ei vaidle keegi teile vastu. See on lihtsalt nii, et kõik ja kõik, terves Universumis, võivad öelda enda kohta sama.
