การยืนยันเชิงประจักษ์ของแบบจำลองบิ๊กแบง ชีวิตปรากฏบนโลกอย่างไร

ดาราศาสตร์ ได้แก่ วิทยาศาสตร์ของจักรวาลได้รับการพัฒนาอย่างมหาศาลตลอด 60 ปีที่ผ่านมา ซึ่งเทียบได้กับการปฏิวัติจริงๆ จนกระทั่งเมื่อไม่นานมานี้ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าจักรวาลของเราหยุดนิ่ง กล่าวคือ ไม่มีการเปลี่ยนแปลงเกิดขึ้นและทุกวันนี้ก็เหมือนเดิมเมื่อหลายร้อยปีก่อน ในความเป็นจริง จักรวาลอยู่ในสถานะของการพัฒนาแบบไดนามิกอย่างรวดเร็วและภัยพิบัติเกิดขึ้นที่นั่น การกำเนิดและการตายของดาวฤกษ์ใหม่ การชนกันของกาแลคซี การก่อตัวของดาวฤกษ์ใหม่ รวมถึงดาวนิวตรอนและหลุมดำ จักรวาลกำลังขยายตัว และทุกสิ่งในจักรวาลกำลังเคลื่อนที่และเปลี่ยนแปลง ระยะห่างระหว่างกาแลคซีก็เพิ่มขึ้น และพวกมันก็เคลื่อนตัวออกห่างจากเราและจากกันด้วยความเร่ง การศึกษาการพึ่งพาความเร็วของการกำจัดกาแลคซีในระยะห่างระหว่างพวกมันทำให้อี. ฮับเบิลสามารถกำหนดอายุของจักรวาลได้ ยิ่งระยะห่างระหว่างกาแลคซีสองแห่งมากเท่าไร พวกมันก็จะเคลื่อนตัวออกจากกันเร็วขึ้นเท่านั้น (กฎของฮับเบิล) กฎของฮับเบิลช่วยให้เราสามารถกำหนดอายุของจักรวาลได้ ปรากฎว่าจักรวาลของเราก่อตัวเมื่อประมาณ 14 พันล้านปี ภายในจักรวาลมีความมืดจำนวนมหาศาล กล่าวคือ สสารที่มองไม่เห็น (และสสารมืด) ซึ่งรวมกาแลคซีไว้ด้วยกันและพลังงานมืด (และพลังงานมืด) หรือแรงผลักที่ทำให้เกิดความเร่งของกาแลคซี สสารที่มองเห็นมีเพียง 4% และเป็นหนึ่งในเหตุผลที่นักวิทยาศาสตร์สร้างซูเปอร์คอลไลเดอร์เพื่อทำความเข้าใจธรรมชาติของสสารที่มองไม่เห็น สำรวจว่าปฏิสสารหายไปจากจักรวาลที่ใด และยังทดสอบการทำนายแบบจำลองทางกายภาพใหม่ๆ และโดยเฉพาะอย่างยิ่ง รุ่นมาตรฐานและซูเปอร์สมมาตรต่างๆ กล่าวอีกนัยหนึ่งจักรวาลอยู่ในสถานะของการพัฒนาอย่างรวดเร็วและการค้นพบเชิงปฏิวัติจำนวนมากได้เปลี่ยนทัศนคติต่อจักรวาลไม่เพียง แต่สำหรับนักวิทยาศาสตร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงประชาชนทั่วไปด้วย

ฉันสอนดาราศาสตร์ที่มหาวิทยาลัยแห่งหนึ่งในชิคาโกเป็นเวลาหลายปี บ่อยครั้งในสภาพแวดล้อมที่ไม่เป็นทางการ ญาติ เพื่อน และคนรู้จักของฉันขอให้ฉันพูดคุยเกี่ยวกับคุณลักษณะของจักรวาลของเรา และโดยเฉพาะอย่างยิ่งเกี่ยวกับช่วงเวลาของการกำเนิดและขั้นตอนของการพัฒนา เมื่อฉันบอกว่าจักรวาลของเราเกิดขึ้นเมื่อประมาณ 14 พันล้านปีก่อนอันเป็นผลมาจากบิ๊กแบง (บิ๊กแบง) พวกเขาจะไม่ลืมถามคำถามกับฉัน คุณรู้ทั้งหมดนี้ได้อย่างไร เพราะตอนนั้นคุณไม่ได้อยู่ที่นั่น และ คุณไม่สามารถมองเห็นช่วงเวลาที่มันเกิดขึ้นได้ หรืออย่างที่พวกเขาพูดกันในโอเดสซา คุณไม่ได้อยู่ที่นั่น จุดประสงค์ของบทความนี้ไม่เพียงแต่จะพูดถึงหลักฐานที่ยืนยันบิ๊กแบงเท่านั้น แต่ยังเพื่อแสดงให้เห็นว่าเราเข้าใจจักรวาลของเราอย่างไร ความรู้ของเราอิงตามข้อเท็จจริงสองประการ - การสังเกตโดยใช้กล้องโทรทรรศน์ ถังแสง และการประยุกต์ใช้กฎฟิสิกส์ที่เกี่ยวข้อง เราสามารถรับข้อมูลที่สมบูรณ์เกี่ยวกับจักรวาลได้โดยใช้กล้องโทรทรรศน์หลายตัว บันทึกรังสีทุกประเภทที่มาจากอวกาศถึงเรา ตั้งแต่คลื่นวิทยุไปจนถึงรังสีแกมมา

เรามาดูตัวอย่างเล็กๆ น้อยๆ ว่านักดาราศาสตร์กำหนดคุณลักษณะบางอย่างของจักรวาลได้อย่างไร ตัวอย่างเช่น ในการกำหนดมวลของดวงอาทิตย์ เราต้องพิจารณาการเคลื่อนที่ของโลกรอบดวงอาทิตย์ วัดคาบการหมุนรอบดวงอาทิตย์ (1 ปี) และระยะห่างจากโลกถึงดวงอาทิตย์ (เท่ากับ 1 AU หรือ 150 ล้านกิโลเมตร) ). จากนั้น เมื่อใช้กฎความโน้มถ่วงของนิวตัน-เคปเลอร์ ซึ่งเชื่อมโยงปริมาณสามปริมาณ ได้แก่ มวล คาบ และระยะทาง เราจะหามวลของดวงอาทิตย์ ปรากฎว่ามวลของดวงอาทิตย์มากกว่ามวลโลกถึง 330,000 เท่า ในทำนองเดียวกัน เราสามารถระบุมวลของกาแล็กซีของเราได้โดยใช้คาบการหมุนรอบดวงอาทิตย์รอบใจกลางกาแล็กซี (200 ล้านปี) และระยะทางถึงใจกลางกาแล็กซี (28,000 ปีแสง) ฉันขอเตือนคุณว่าปีแสงคือระยะทางที่แสงครอบคลุมในหนึ่งปีด้วยความเร็ว 300,000 กม./วินาที ดวงอาทิตย์ของเราหมุนรอบใจกลางกาแล็กซีด้วยความเร็ว 220 กม./วินาที ตลอดประวัติศาสตร์การดำรงอยู่ ดวงอาทิตย์ของเราโคจรรอบใจกลางกาแล็กซีเพียง 23 รอบเท่านั้น ปรากฎว่ามวลของกาแล็กซีของเรานั้นมากกว่ามวลดวงอาทิตย์ถึง 100 พันล้านเท่านั่นคือ กาแล็กซีของเราประกอบด้วยดาวฤกษ์ 100 พันล้านดวงที่มีลักษณะคล้ายกับดวงอาทิตย์ของเรา จักรวาลทั้งหมดประกอบด้วยกาแลคซี 100 พันล้านกาแล็กซี และจำนวนดาวฤกษ์ทั้งหมดจึงเป็น 10 ยกกำลัง 22 ดวง ซึ่งเทียบได้กับจำนวนเม็ดทรายบนชายหาดทุกแห่งบนโลก จำนวนกาแลคซีในจักรวาลถูกกำหนดโดยใช้กล้องโทรทรรศน์อวกาศฮับเบิล เมื่อต้องการทำเช่นนี้ จะมีการถ่ายภาพพื้นที่บางส่วนของท้องฟ้าและกำหนดจำนวนกาแลคซีในภาพ เมื่อทราบพื้นที่ผิวทั้งหมดของจักรวาลแล้ว เราก็สามารถกำหนดจำนวนกาแลคซีทั้งหมดได้

ในการค้นหาหลักฐานของบิกแบง เราจำเป็นต้องวัดการแผ่รังสีที่มีอยู่ในอวกาศ และใช้กฎฟิสิกส์เพื่อกำหนดลักษณะเฉพาะของจักรวาล การวัดดังกล่าวดำเนินการเป็นครั้งแรกโดยนักฟิสิกส์ชาวอเมริกันสองคน เอ. เพนเซียส และอาร์. วิลสัน ในปี พ.ศ. 2510 โดยใช้กล้องโทรทรรศน์วิทยุขนาด 6 เมตร พวกเขาวัดรังสีที่ตกค้างในอวกาศ (รังสีพื้นหลังคอสมิก) ซึ่งเกิดขึ้นในช่วงเวลาบิ๊กแบงและที่เราสามารถวัดได้ในปัจจุบันนั่นคือ เกือบ 14 พันล้านปีต่อมา นี่เป็นการยืนยันที่ชัดเจนว่าบิ๊กแบงเกิดขึ้น สำหรับการค้นพบที่โดดเด่นนี้ เพนเซียสและวิลสันกลายเป็นผู้ได้รับรางวัลโนเบล ด้วยการวัดการพึ่งพาความเข้มของรังสีนี้กับความยาวคลื่นซึ่งเป็นเส้นโค้งรูประฆังที่ไม่สมมาตร นักวิทยาศาสตร์จึงวัดความยาวคลื่นของการแผ่รังสีที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดของเส้นโค้งนี้ และพบว่าความยาวคลื่นของการแผ่รังสีที่ค่าสูงสุด คือ 1.1 มม. (รังสีไมโครเวฟ) ความยาวคลื่นของรังสีมีการเปลี่ยนแปลง (เพิ่มขึ้น) - จากความยาวคลื่นของแสงที่มองเห็นเป็นความยาวคลื่นของรังสีไมโครเวฟเนื่องจากการขยายตัวของจักรวาล โดยใช้กฎหมายข้อใดข้อหนึ่ง การแผ่รังสีความร้อน(กฎของเวียนนาซึ่งเกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นของการแผ่รังสีที่สอดคล้องกับค่าสูงสุดของเส้นโค้งนี้และอุณหภูมิ) เราสามารถกำหนดอุณหภูมิของอวกาศได้ อุณหภูมิในอวกาศเหลือเพียง 3 K (เคลวิน) เป็นที่น่าสนใจว่าการขยายตัวเพิ่มเติมของเอกภพจะนำไปสู่การเปลี่ยนแปลงของเส้นโค้งสูงสุดไปสู่คลื่นขนาดใหญ่และส่งผลให้อุณหภูมิต่ำลง หากอุณหภูมิในอวกาศลดลงเหลือ 0 K ความยาวคลื่นจะเพิ่มขึ้นเป็นอนันต์ และจักรวาลก็จะสิ้นสุดลง ฉันขอเตือนคุณว่าในฟิสิกส์อุณหภูมิวัดเป็น K หรือ C และมีความสัมพันธ์กันด้วยความสัมพันธ์ K = C + 273 อุณหภูมิในเซลเซียส C กลายเป็น – 270 C สาเหตุของอุณหภูมิในอวกาศต่ำเช่นนี้คือ การขยายตัวของเอกภพเป็นเวลานานมาก ในขณะที่เกิดการระเบิด อุณหภูมินั้นสูงมากและเท่ากับ 10 ยกกำลัง 32 และความยาวคลื่นของการแผ่รังสีในอวกาศก็เท่ากับศูนย์ อุณหภูมิเช่นนี้เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการ ตัวอย่างเช่น อุณหภูมิที่ใจกลางดวงอาทิตย์ของเราอยู่ที่เพียง 15 ล้าน C เท่านั้น กล่าวคือ ต่ำกว่าอุณหภูมิระหว่างการระเบิดมาก อย่างไรก็ตาม หลังจากการระเบิดในวินาทีแรก อุณหภูมิก็ลดลงเหลือ 1 หมื่นล้าน C และยังคงลดลงอย่างต่อเนื่องในปัจจุบันเนื่องจากการขยายตัวของจักรวาล เป็นที่น่าสนใจว่าถ้าอุณหภูมิลดลงเหลือ 0 K จักรวาลของเราจะหายไปดูเหมือนว่าจะละลายในอวกาศ - ความหนาแน่นและอุณหภูมิจะใกล้ศูนย์ ฉันยังพยายามที่จะตัดสินด้วยการคำนวณทางทฤษฎีว่าเมื่อใดสิ่งนี้จะเกิดขึ้น ปรากฎว่าไม่ใช่เร็วๆ นี้ เพราะ... อุณหภูมิที่ลดลงได้ชะลอตัวลงอย่างมาก และจะเข้าใกล้ 0 K ในไม่ช้า แต่หลังจากผ่านไปหลายพันล้านปี

อย่างไรก็ตาม มีหลักฐานอื่น ๆ เกี่ยวกับบิ๊กแบงหรือไม่? มีหลักฐานดังกล่าวหลายประการ หนึ่งในนั้นเกี่ยวข้องกับปริมาณไฮโดรเจนและฮีเลียมในเอกภพยุคแรกๆ ซึ่งก็คือไฮโดรเจน 75% และฮีเลียม 25% การคำนวณตามทฤษฎีบิ๊กแบงทำให้ได้ผลลัพธ์ที่เหมือนกันทุกประการ กล่าวอีกนัยหนึ่งสิ่งที่เราวัดและสิ่งที่เราได้รับจากการคำนวณทางทฤษฎีกลับกลายเป็นข้อตกลงที่ดีเยี่ยมระหว่างกันนั่นคือ ความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลตามทฤษฎีบิกแบงนั้นถูกต้อง แต่องค์ประกอบอื่น ๆ ในจักรวาลมาจากไหน เพราะแท้จริงแล้ว องค์ประกอบทั้งหมดมีอยู่ในปัจจุบันนี้? ตารางธาตุองค์ประกอบของ Mendeleev? หากไม่มีองค์ประกอบเหล่านี้ การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกคงเป็นไปไม่ได้เลย ความจริงก็คือในจักรวาลไม่เพียงมีดาวฤกษ์ที่มีมวลเทียบได้กับมวลดวงอาทิตย์ของเรา (ดาวมวลต่ำ) เท่านั้น แต่ยังมีดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่ามวลดวงอาทิตย์ของเราด้วย (ดาวมวลสูง) ดวงอาทิตย์ของเราเมื่อปริมาณไฮโดรเจนสำรองหมด ก็จะกลายเป็นดาวแคระขาว (ดาวแคระขาว) ขนาดเท่าโลกของเรา กล่าวคือ ดวงอาทิตย์จะหดตัวมากกว่า 100 เท่า ความหนาแน่นของวัตถุนี้มากจนสารหนึ่งช้อนชาจะมีน้ำหนักหลายตัน ปฏิกิริยาเทอร์โมนิวเคลียร์ภายในดวงอาทิตย์เปลี่ยนไฮโดรเจน 4 ตัวให้เป็นฮีเลียม และปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลออกมา เหล่านั้น. ปริมาณไฮโดรเจนลดลงและปริมาณฮีเลียมเพิ่มขึ้น ความเข้าใจปฏิกิริยาเหล่านี้ภายในดวงอาทิตย์โดยนักฟิสิกส์ชาวเยอรมันและผู้ได้รับรางวัลโนเบล G. Bethe อนุญาตให้นักฟิสิกส์ดำเนินการปฏิกิริยาเหล่านี้บนโลกเมื่อสร้างระเบิดไฮโดรเจน ซึ่งเป็นดวงอาทิตย์ขนาดเล็กที่มนุษย์สร้างขึ้นซึ่งสร้างขึ้นโดยนักวิทยาศาสตร์บนโลก ดาวฤกษ์มวลมาก “ตาย” แตกต่างออกไป เพราะ... ในดาวเหล่านี้ปฏิกิริยาแสนสาหัสในแกนกลางของพวกมันเกิดขึ้นที่อุณหภูมิสูงขึ้นเนื่องจากความกดดันภายในดาวฤกษ์ที่มากขึ้นและในดาวเหล่านี้ไม่เพียง แต่ก่อตัวจาก H เท่านั้น แต่ยังรวมถึงองค์ประกอบอื่น ๆ ด้วย - C, O, Ne, Mg, Si, Fe, Pb, U อันที่จริงแล้วคือตารางธาตุทั้งหมด เมื่อดาวดวงหนึ่งเข้าสู่ระยะการระเบิดซูเปอร์โนวา กล่าวคือ ระเบิด ธาตุเหล่านี้กระจัดกระจายในอวกาศและไปตั้งรกรากอยู่ในระบบดาวอื่นๆ รวมถึงโลกของเราด้วย ตัวอย่างเช่น ร่างกายของเราประกอบด้วยธาตุมากกว่า 70 ชนิด ขั้นตอนสุดท้ายของดาวฤกษ์ดังกล่าวคือการก่อตัวของดาวนิวตรอนหรือหลุมดำ สิ่งที่น่าสนใจคือการขยายตัวของเอกภพเริ่มต้นจากภาวะเอกฐาน กล่าวคือ พื้นที่ที่มีความกดอากาศและอุณหภูมิขนาดมหึมาและมีขนาดไม่มากนัก หากจักรวาลของเรากลับด้าน มันก็จะหดตัวลงจนถึงจุดเอกภาวะ จักรวาลมีขนาดเล็กลงในอดีตและจะใหญ่ขึ้นในอนาคต การค้นพบกะสีแดงบ่งบอกว่ากาแลคซีกำลังเคลื่อนตัวออกจากเราและจากกันและกัน หลักฐานอีกประการหนึ่งของบิ๊กแบงคือการมีอยู่ของพื้นที่ว่าง (ช่องว่าง) และกระจุกดาวในอวกาศ เช่น กระจุกดาราจักรยักษ์ที่ถูกค้นพบ

ทำไมนักวิทยาศาสตร์ถึงเชื่อว่าจักรวาลเริ่มต้นด้วยการระเบิด?

นักดาราศาสตร์ให้เหตุผลสามบรรทัดที่แตกต่างกันมากซึ่งเป็นพื้นฐานที่มั่นคงสำหรับทฤษฎีนี้ มาดูพวกเขากันดีกว่า

การค้นพบปรากฏการณ์การขยายตัวของเอกภพ- บางทีหลักฐานที่น่าสนใจที่สุดสำหรับทฤษฎีบิ๊กแบงอาจมาจากการค้นพบที่น่าทึ่งของนักดาราศาสตร์ชาวอเมริกัน เอ็ดวิน ฮับเบิล ในปี 1929 ก่อนหน้านี้ นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่ถือว่าจักรวาลมีสภาวะคงที่ - ไม่เคลื่อนที่และไม่เปลี่ยนแปลง แต่ฮับเบิลค้นพบว่ามันกำลังขยายตัว: กลุ่มกาแลคซีต่าง ๆ บินออกจากกัน เช่นเดียวกับชิ้นส่วนที่กระจัดกระจายไปในทิศทางที่ต่างกันหลังจากการระเบิดของจักรวาล (ดูหัวข้อ “ค่าคงที่ของฮับเบิลและอายุของจักรวาล” ในบทนี้)

เห็นได้ชัดว่าหากวัตถุบางอย่างแยกออกจากกัน พวกมันก็จะอยู่ใกล้กันมากขึ้น เมื่อติดตามการขยายตัวของเอกภพย้อนเวลากลับไป นักดาราศาสตร์ได้สรุปว่าเมื่อประมาณ 12 พันล้านปีก่อน (ให้หรือใช้เวลาสองสามพันล้านปี) เอกภพเป็นการก่อตัวที่ร้อนและหนาแน่นอย่างไม่น่าเชื่อ ซึ่งเป็นการปลดปล่อยพลังงานจำนวนมหาศาลซึ่งเกิดจาก การระเบิดของพลังมหาศาล

การค้นพบพื้นหลังไมโครเวฟคอสมิก- ในทศวรรษที่ 1940 George Gamow นักฟิสิกส์ตระหนักว่าบิกแบงต้องก่อให้เกิดรังสีอันทรงพลัง ผู้ร่วมงานของเขายังเสนอว่าอาจยังมีเศษเหลือของรังสีนี้ซึ่งถูกทำให้เย็นลงอันเป็นผลมาจากการขยายตัวของจักรวาล

ในปี 1964 อาร์โน เพนเซียส และโรเบิร์ต วิลสัน จาก ห้องปฏิบัติการ AT&T Bellสแกนท้องฟ้าด้วยเสาอากาศวิทยุ พบว่ามีเสียงแคร็กที่แผ่วเบาสม่ำเสมอ สิ่งที่พวกเขาคิดว่าในตอนแรกคือการรบกวนทางวิทยุกลับกลายเป็น "เสียงกรอบแกรบ" จาง ๆ ของการแผ่รังสีที่เหลืออยู่จากบิ๊กแบง นี่คือรังสีไมโครเวฟที่เป็นเนื้อเดียวกันซึ่งแทรกซึมไปทั่วอวกาศ (เรียกอีกอย่างว่ารังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิก) อุณหภูมิเท่านี้ พื้นหลังไมโครเวฟจักรวาล(พื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล) เป็นสิ่งที่ควรจะเป็นตามการคำนวณของนักดาราศาสตร์ (2.73° ในระดับเคลวิน) หากการระบายความร้อนเกิดขึ้นอย่างสม่ำเสมอตั้งแต่เกิดบิ๊กแบง สำหรับการค้นพบนี้ A. Penzias และ R. Wilson ได้รับรางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ในปี 1978

ความอุดมสมบูรณ์ของฮีเลียมในอวกาศ- นักดาราศาสตร์พบว่าเมื่อเทียบกับไฮโดรเจน ปริมาณฮีเลียมในอวกาศอยู่ที่ 24% ยิ่งไปกว่านั้น ปฏิกิริยานิวเคลียร์ภายในดาวฤกษ์ (ดูบทที่ 11) เกิดขึ้นได้ไม่นานพอที่จะสร้างฮีเลียมได้มากขนาดนี้ แต่มีฮีเลียมมากเท่าที่ควรในทางทฤษฎีในช่วงบิกแบง

เมื่อปรากฎว่าทฤษฎีบิ๊กแบงประสบความสำเร็จในการอธิบายปรากฏการณ์ที่สังเกตได้ในอวกาศ แต่ยังคงเป็นเพียงจุดเริ่มต้นสำหรับการศึกษาระยะเริ่มแรกของการพัฒนาของจักรวาล ตัวอย่างเช่น ทฤษฎีนี้ถึงแม้จะมีชื่อ แต่ก็ไม่ได้ตั้งสมมติฐานใดๆ เกี่ยวกับแหล่งที่มาของ "ไดนาไมต์จักรวาล" ที่ทำให้เกิดบิกแบง

52. จำนวนดาวเคราะห์ในระบบสุริยะคือ _____

53. อะไรคือปัจจัยหลักที่นำไปสู่การเปลี่ยนแปลงเชิงวิวัฒนาการ?

การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

อุปกรณ์

ความแปรปรวน

54. แนวคิดที่ซับซ้อนเกี่ยวกับวิวัฒนาการระดับจุลภาคและระดับมหภาคถูกเรียกว่าอะไรในศตวรรษที่ 20?

ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์

ทฤษฎีเกย์-โลก

ลัทธิดาร์วิน

55. วิทยาศาสตร์ชีวภาพเรื่องการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนของสิ่งมีชีวิตชื่ออะไรและวิธีการควบคุมพวกมัน?

พันธุศาสตร์

ยูเทคติก

ไซเบอร์เนติกส์

56. จากการศึกษาการกลายพันธุ์ของพืช ใครเป็นผู้กำหนดกฎการถ่ายทอดทางพันธุกรรมและความแปรปรวนของพืช?

เอ็น.ไอ.วาวิลอฟ

1. จี. เมนเดล

   อ. ไวส์แมน

57. ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ในเชิงโครงสร้างประกอบด้วยทฤษฎีวิวัฒนาการระดับจุลภาคและระดับมหภาค คุณสมบัติของวิวัฒนาการระดับจุลภาคคือมัน (2)

1. สามารถสังเกตได้โดยตรง

2. ไม่รวมความเป็นไปได้ของการทดลองโดยตรง

3. กำลังมา วีต่อเนื่องยาวนานหลายสิบร้อยล้านปี

4.ลงท้ายด้วยสัญชาตญาณ

58. เรียกว่าวิธีการเชิงระเบียบวิธีสำหรับคำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดของชีวิตโดยอาศัยแนวคิดเรื่องความเป็นอันดับหนึ่งของโครงสร้างที่มีความสามารถในการเมแทบอลิซึมเบื้องต้นโดยมีส่วนร่วมของเอนไซม์

1. วิวัฒนาการร่วมกัน

2. โฮโลไบโอซิส

3. การสร้างทางชีวภาพ

4. จีโนไบโอซิส

59. การแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกซึ่งค้นพบในช่วงทศวรรษที่ 70 ของศตวรรษที่ 20 เป็นการยืนยันเชิงสังเกตของแบบจำลอง:

1.จักรวาลหดตัว

2. สภาวะนิ่งของจักรวาล

3.จักรวาลเร้าใจ

4. บิ๊กแบง

60. ในกระบวนการกำเนิดสิ่งมีชีวิตบนโลกมีหลายขั้นตอนหลัก อันแรก:

1. การสังเคราะห์อะไบโอเจนิกของสารประกอบอินทรีย์น้ำหนักโมเลกุลต่ำจากอนินทรีย์

2. การเกิดขึ้นของโมเลกุลที่จำลองตัวเองได้

3. ความเข้มข้นของสารประกอบอินทรีย์และการเกิดไบโอโพลีเมอร์

4. การเกิดขึ้นของการสังเคราะห์ด้วยแสง

61. ตามทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์ (2):

1. ในการวิวัฒนาการนั้นมีความสุ่ม เนื่องจากความแปรปรวนของการกลายพันธุ์นั้นเป็นแบบสุ่ม

2. ปัจจัยขับเคลื่อนหลักของวิวัฒนาการคือการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

3. วิวัฒนาการไม่มีทิศทางและย้อนกลับได้

4. วิวัฒนาการดำเนินไปโดยอาศัยการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วในสิ่งมีชีวิต

62. ทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปทำนายการมีอยู่ของวัตถุมวลมหาศาลในจักรวาล ซึ่งอยู่ใกล้กับวัตถุนั้น (ที่ระยะห่างจากรัศมีความโน้มถ่วง)(2):

1. พื้นที่และเวลาสัมพันธ์กัน

2. เวลาจะหยุดลงจริงสำหรับผู้สังเกตการณ์ภายนอก

3.รังสีไม่สามารถทิ้งไปได้

4.เวลาเปลี่ยนทิศทาง

63. จักรวาลวิทยาเป็นศาสตร์แห่ง (ประมาณ)

1. จักรวาลโดยรวม คุณสมบัติและวิวัฒนาการของมัน

2. กำเนิดและพัฒนาการของเทห์ฟากฟ้า

3. กำเนิดสิ่งมีชีวิตและสติปัญญาในจักรวาล

4.อุปกรณ์ของระบบสุริยะ

64. ปัจจัยที่เอื้อต่อการเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตแรกจากน้ำสู่ดิน:

1. การก่อตัวของดินจากหิน

2. อุณหภูมิของโลกลดลง

3. รังสีอัลตราไวโอเลตที่แข็งแกร่ง

4.การเกิดขึ้นของชั้นโอโซน

65. ตามแนวคิดทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ จักรวาลของเราเกิดขึ้นจาก:

1. ผลผลิตจากการระเบิดของเอกภพครั้งก่อน

2. ความผันผวนของควอนตัมของสุญญากาศทางกายภาพ

3. ความว่างเปล่าอันเยือกเย็น

4.เรื่องที่พระเจ้าสร้าง

66. ข้อกำหนดต่อไปนี้สอดคล้องกับความแปรปรวนทางพันธุกรรม (2):

1.สามารถพลิกกลับได้

2.เป็นวัสดุสำหรับการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

3.มีการปรับตัวโดยธรรมชาติ

4. การปรากฏของลักษณะใหม่นั้นพิจารณาจากการเปลี่ยนแปลงของจีโนไทป์

67. ปัจจัยของกลไกวิวัฒนาการของดาร์วินคือ (2):

1. ความแปรปรวน

2. การคัดเลือกโดยธรรมชาติ

3.คลื่นประชากร

4. ฉนวน

68. ทฤษฎีจักรวาลร้อน (ทฤษฎีบิ๊กแบง) ได้รับการยืนยันจากการค้นพบสิ่งที่ทำนายไว้:

1. รังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิกที่เติมเต็มจักรวาล

2.เร่งการขยายตัวของจักรวาล

3. กาแลคซี่กำลังถดถอย

4. การออกอากาศทั่วโลก

69. นักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกัน เอส. มิลเลอร์ในปี 1953 สังเคราะห์กรดอะมิโนจำนวนหนึ่งโดยการส่งประจุไฟฟ้าผ่านส่วนผสมของก๊าซที่คาดว่าจะก่อตัวเป็นชั้นบรรยากาศของโลกปฐมภูมิ ระบุว่าก๊าซใดหายไปในชั้นบรรยากาศปฐมภูมิของโลก:

2. ออกซิเจน

4. คาร์บอนไดออกไซด์

70. หลักการของวิวัฒนาการสากลมีดังต่อไปนี้

ตำแหน่ง(2):

1. ความรู้เกี่ยวกับกฎแห่งวิวัฒนาการและการจัดระเบียบตนเองช่วยให้คุณทำนายอนาคตได้อย่างแม่นยำ

2. ในกระบวนการของโลกทั้งหมด มีปัจจัยพื้นฐานและไม่อาจกำจัดได้ของความสุ่มและความไม่แน่นอน

3. ความสุ่มและความไม่แน่นอนไม่ได้มีบทบาทสำคัญในวิวัฒนาการของจักรวาลและโครงสร้างของมัน

4. อดีตมีอิทธิพลต่ออนาคตแต่ไม่ได้กำหนดอนาคต

71. ภาวะเอกฐานคือ:

1. "หลุมดำ"

2. สสารที่มีความหนาแน่นสูง

3. สถานะเริ่มต้นของจักรวาล โดยมีความหนาแน่นของมวลอนันต์และความโค้งอันไม่มีที่สิ้นสุด

4. บิ๊กแบง

72. “กะสีแดง” คือ:

1. ลดความถี่ของรังสีแม่เหล็กไฟฟ้าที่มาจากดวงดาว

2.รังสีจากดาวยักษ์แดง

3.การเปลี่ยนแปลงของการแผ่รังสีที่มาจากนิวเคลียสของดาราจักร

4.การแผ่รังสีพิเศษจากดวงดาวที่อยู่ไกลที่สุด

73. ทฤษฎีวิวัฒนาการสังเคราะห์แตกต่างจากทฤษฎีของดาร์วิน:

1. การยอมรับว่าการกลายพันธุ์เป็นสาเหตุหลักของความแปรปรวน

2. การปฏิเสธแนวคิดเรื่องการคัดเลือกโดยธรรมชาติ

3. การรับรู้ถึงอิทธิพลสังเคราะห์ของปัจจัยต่าง ๆ ที่มีต่อจีโนไทป์

4. การปฏิเสธความคิดในการต่อสู้เพื่อการดำรงอยู่

74. การทำงานร่วมกันเป็นศาสตร์แห่งการเปลี่ยนแปลง:

1. ระบบที่เรียบง่ายไปจนถึงระบบที่ซับซ้อน

2. ระบบที่ซับซ้อนให้กลายเป็นระบบที่เรียบง่าย

3.สั่งวุ่นวาย

4.ความวุ่นวายในอวกาศ

75. โครงสร้างเบื้องต้นของวิวัฒนาการตามแนวคิดสมัยใหม่คือ:

2. สิ่งมีชีวิต

3. ประชากร

4. ไบโอซีโนซิส

76. แผนกที่สูงขึ้นของระบบประสาทส่วนกลางซึ่งหน้าที่ของมนุษย์เกี่ยวข้องกับความจำกิจกรรมทางจิตและการพูดคือ:

1. เนื้อสีเทาของสมองน้อย

2. ไขกระดูก oblongata

3.เปลือกสมอง

4. สสารสีเทาของศูนย์ subcortical

77. คุณสมบัติของการกลายพันธุ์:

1. ไม่เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงของจีโนไทป์

2. กรรมพันธุ์

3. สุ่ม

4.มีนิสัยปรับตัวได้

78. ความแปรปรวนของการปรับเปลี่ยนมีลักษณะเฉพาะโดย (2):

1. ลักษณะกลุ่มของการเปลี่ยนแปลง

2. การถ่ายทอดทางมรดก

3.ระยะเวลาอันสั้น

4. การเปลี่ยนแปลงจีโนไทป์

79. สาเหตุของการเปลี่ยนแปลงลักษณะนิสัยคือการเปลี่ยนแปลง...

1. สภาพแวดล้อม

4. โครโมโซม

80. รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งฟีโนไทป์ที่เหมาะสมที่สุดสำหรับเงื่อนไขเฉพาะเป็นที่นิยมในประชากรเรียกว่า:

1. การเลือกที่มีเสถียรภาพ

2. การเลือกที่ก่อกวน

3.การเลือกขับขี่

4. การเลือกที่ไม่มั่นคง

81. โมโนเมอร์ DNA คือ:

1. กรดอะมิโน

2. กรดฟอสฟอริก

3.- ดีออกซีไรบส์

5. ฐานไนโตรเจน

6. นิวคลีโอไทด์

82. รูปแบบของการคัดเลือกโดยธรรมชาติซึ่งประชากรหนึ่งแบ่งออกเป็นสองเรียกว่า:

1. การเลือกการขับขี่ (ทิศทาง)

2. เทียม

3. เสถียรภาพ

4.ก่อกวน

83. วัตถุที่ใหญ่ที่สุดใน Megaworld คือ:

1. อภิมหากาแล็กซี

2.ระบบดาว

4. จักรวาล

84. ความสำคัญของความแปรปรวนของการกลายพันธุ์สำหรับวิวัฒนาการก็คือ:

1.เกิดเฉพาะในเพศชายเท่านั้น

2.ไม่ได้รับมรดก

3.สืบทอด

4.เกิดขึ้นทันทีในบุคคลจำนวนมาก

85. การเกิดขึ้นของสิ่งมีชีวิตบนโลกและชีวมณฑลเป็นหนึ่งในปัญหาหลักของวิทยาศาสตร์ธรรมชาติสมัยใหม่ สมมติฐานที่เสนอว่าชีวิตบนโลกมีต้นกำเนิดในจักรวาลเรียกว่า:

1. เนรมิต

2. สมมติฐานวิวัฒนาการทางชีวเคมี

3. สมมติฐานของการเกิดขึ้นเอง

4. สมมติฐานแพนสเปิร์เมีย

86. ตามแบบจำลองบิกแบง สสารทั้งหมดในจักรวาลตั้งแต่แรกเริ่มกระจุกตัวอยู่ในปริมาตรที่น้อยมากและมีความหนาแน่นสูงอย่างไร้ขอบเขต เงื่อนไขนี้เรียกว่า:

1. เอกพจน์

2. จุดแยก

3. ร่าเริง

4.การเติมเต็ม

87. “หลุมดำ” มีคุณสมบัติหลายประการ คือ (2):

1. เวลาบนพื้นผิวทรงกลมที่ถูกจำกัดด้วยรัศมีความโน้มถ่วงหยุด

2. ไม่สามารถสังเกตได้โดยตรง

3. ปล่อยแสงเฉพาะในช่วงอินฟราเรดเท่านั้น

4. หมุนด้วยความเร็วสูงจะปล่อยลำแสงคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า

88. ผู้ก่อตั้งแบบจำลองจักรวาลวิทยาตามทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปคือ:

1. ไอน์สไตน์;

3. ฟรีดแมน;

5. เอดดิงตัน;

6. เลอแมตร์.

89. มีการกำหนดกฎการเคลื่อนที่ของดาวเคราะห์:

1. จิออร์ดาโน บรูโน

2. โยฮันเนส เคปเลอร์;

3. กาลิเลโอ กาลิเลอี;

4. ไทโค บราเฮ;

5. ไอแซก นิวตัน;

6. เรเน่ เดส์การตส์

90. หลักการพื้นฐานใดที่เป็นไปไม่ได้หากไม่มีในการสร้างทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป (ทฤษฎีแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์)?

1. หลักการสัมพัทธภาพ

2. หลักการที่ยืนยันความสอดคล้องระหว่างมวลของอนุภาคกับคลื่น

3. หลักการระบุตัวตนของมวลหนักและมวลเฉื่อย ;

3. หลักสัมพัทธภาพกับวิธีการสังเกต

91. ระบุเวลา (ศตวรรษ) ของการค้นพบทางดาราศาสตร์ของโคเปอร์นิคัสและบรูโน

เทอร์รี่ แพรทเชตต์บรรยายถึงมุมมองดั้งเดิมของการสร้างจักรวาลดังนี้: “ในตอนแรกไม่มีสิ่งใดระเบิด” มุมมองจักรวาลวิทยาในปัจจุบันบอกเป็นนัยว่าจักรวาลที่กำลังขยายตัวมีต้นกำเนิดในบิ๊กแบง และได้รับการสนับสนุนอย่างดีจากหลักฐานจากการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังของจักรวาลและการเคลื่อนไปทางสีแดงของแสงที่อยู่ห่างไกล จักรวาลกำลังขยายตัวอย่างต่อเนื่อง

แต่ไม่ใช่ทุกคนที่มั่นใจในเรื่องนี้ ในช่วงหลายปีที่ผ่านมา มีการเสนอทางเลือกและความคิดเห็นที่หลากหลาย อนิจจาสมมติฐานที่น่าสนใจบางประการยังคงอยู่ซึ่งไม่สามารถทดสอบได้โดยใช้เทคโนโลยีสมัยใหม่ของเรา เรื่องอื่นๆ เป็นการกบฏอย่างเพ้อฝันต่อความไม่เข้าใจของจักรวาล ซึ่งดูเหมือนจะท้าทายความคิดของมนุษย์เกี่ยวกับสามัญสำนึก

ทฤษฎีจักรวาลนิ่ง

ตามต้นฉบับของอัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ที่ค้นพบเมื่อเร็ว ๆ นี้ นักวิทยาศาสตร์ผู้ยิ่งใหญ่ได้แสดงความเคารพต่อนักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอังกฤษ เฟรด ฮอยล์ สำหรับทฤษฎีของเขาที่ว่าอวกาศสามารถขยายตัวได้อย่างไม่มีกำหนด ในขณะเดียวกันก็รักษาความหนาแน่นที่สม่ำเสมอ หากสสารใหม่ถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่องผ่านกระบวนการกำเนิดที่เกิดขึ้นเอง เป็นเวลาหลายทศวรรษแล้วที่หลายคนมองว่าแนวคิดของ Hoyle เป็นเรื่องไร้สาระ แต่เอกสารที่เพิ่งค้นพบแสดงให้เห็นว่าอย่างน้อย Einstein ก็พิจารณาทฤษฎีของเขาอย่างจริงจัง

ทฤษฎีจักรวาลนิ่งถูกเสนอในปี พ.ศ. 2491 โดยเฮอร์มันน์ บอนได, โธมัส โกลด์ และเฟรด ฮอยล์ มันมาจากหลักการทางจักรวาลวิทยาในอุดมคติ ซึ่งระบุว่าโดยพื้นฐานแล้วจักรวาลมีลักษณะเหมือนกันในทุกจุดและทุกครั้ง (ในแง่มหภาค) จากมุมมองเชิงปรัชญา สิ่งที่น่าสนใจคือเพราะว่าจักรวาลไม่มีจุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุด ทฤษฎีนี้ได้รับความนิยมในยุค 50 และ 60 เมื่อเผชิญกับข้อบ่งชี้ว่าจักรวาลกำลังขยายตัว ผู้เสนอเสนอว่าสสารใหม่ถูกสร้างขึ้นอย่างต่อเนื่องในจักรวาลในอัตราคงที่แต่ปานกลางไม่กี่อะตอมต่อลูกบาศก์กิโลเมตรต่อปี

การสังเกตควาซาร์ในกาแลคซีห่างไกล (และเก่าจากมุมมองของเรา) ที่ไม่มีอยู่ในบริเวณใกล้เคียงดาวฤกษ์ของเรา ทำให้ความกระตือรือร้นของนักทฤษฎีลดลง และในที่สุดก็ถูกหักล้างเมื่อนักวิทยาศาสตร์ค้นพบรังสีพื้นหลังของจักรวาล อย่างไรก็ตาม แม้ว่าทฤษฎีของ Hoyle ไม่ได้ทำให้เขาได้รับรางวัล แต่เขาได้ทำการศึกษาหลายชุดที่แสดงให้เห็นว่าอะตอมที่หนักกว่าฮีเลียมปรากฏในจักรวาลอย่างไร (พวกเขาปรากฏตัวในกระบวนการ วงจรชีวิตดาวฤกษ์ดวงแรกที่อุณหภูมิและความดันสูง) น่าแปลกที่เขายังเป็นหนึ่งในผู้ริเริ่มคำว่า "บิ๊กแบง"

แสงเหนื่อย

เอ็ดวิน ฮับเบิลสังเกตว่าความยาวคลื่นของแสงจากกาแลคซีไกลโพ้นจะเปลี่ยนไปทางปลายสีแดงของสเปกตรัมเมื่อเปรียบเทียบกับแสงที่ปล่อยออกมาจากดาวฤกษ์ในบริเวณใกล้เคียง ซึ่งบ่งชี้ว่าโฟตอนกำลังสูญเสียพลังงาน "การเปลี่ยนแปลงสีแดง" ได้รับการอธิบายในบริบทของการขยายตัวหลังบิ๊กแบงในฐานะฟังก์ชันของปรากฏการณ์ดอปเปลอร์ ผู้เสนอแบบจำลองสภาวะคงตัวกลับเสนอว่าโฟตอนของแสงจะสูญเสียพลังงานทีละน้อยเมื่อพวกมันเคลื่อนที่ผ่านอวกาศ เคลื่อนไปสู่ช่วงความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น และมีพลังงานน้อยลงที่ปลายสีแดงของสเปกตรัม ทฤษฎีนี้ถูกเสนอครั้งแรกโดย Fritz Zwicky ในปี 1929

ผูกติดอยู่กับแสงอันเหนื่อยล้า ทั้งบรรทัดปัญหา. ประการแรก ไม่มีวิธีใดที่จะเปลี่ยนพลังงานของโฟตอนโดยไม่เปลี่ยนโมเมนตัม ซึ่งจะส่งผลให้เกิดภาพเบลอที่เราไม่ได้สังเกตเห็น ประการที่สอง ไม่ได้อธิบายรูปแบบของการปล่อยแสงซูเปอร์โนวาที่สังเกตได้ ซึ่งเข้ากันได้อย่างลงตัวกับจักรวาลที่กำลังขยายตัวและแบบจำลองสัมพัทธภาพพิเศษ ในที่สุด แบบจำลองแสงเหนื่อยส่วนใหญ่อิงจากเอกภพที่ไม่ขยายตัว แต่ส่งผลให้เกิดสเปกตรัมการแผ่รังสีพื้นหลังที่ไม่ตรงกับการสังเกตของเรา ในเชิงตัวเลข หากสมมติฐานแสงอ่อนล้าถูกต้อง การแผ่รังสีพื้นหลังคอสมิกที่สังเกตได้ทั้งหมดจะต้องมาจากแหล่งกำเนิดที่อยู่ใกล้เรามากกว่ากาแล็กซีแอนโดรเมดา (กาแล็กซีที่อยู่ใกล้เราที่สุด) และทุกสิ่งที่อยู่ไกลออกไปก็จะทำให้เรามองไม่เห็น

เงินเฟ้อชั่วนิรันดร์

แบบจำลองเอกภพยุคแรกๆ ในปัจจุบันส่วนใหญ่สันนิษฐานว่ามีการเติบโตแบบเลขชี้กำลังในช่วงเวลาสั้นๆ (เรียกว่าการพองตัว) ที่เกิดจากพลังงานสุญญากาศ ในระหว่างนั้นอนุภาคที่อยู่ใกล้เคียงก็ถูกแยกออกจากกันอย่างรวดเร็วโดยบริเวณอวกาศอันกว้างใหญ่ หลังจากการพองตัว พลังงานสุญญากาศจะสลายตัวเป็นพลาสมาน้ำซุปร้อน ซึ่งก่อให้เกิดอะตอม โมเลกุล และอื่นๆ ในทฤษฎีเงินเฟ้อชั่วนิรันดร์ กระบวนการเงินเฟ้อนี้ไม่เคยสิ้นสุด แต่ฟองอวกาศจะหยุดพองตัวและเข้าสู่สภาวะพลังงานต่ำ จากนั้นจึงขยายไปสู่อวกาศที่พองตัว ฟองดังกล่าวจะคล้ายกับฟองไอน้ำในกระทะที่มีน้ำเดือด แต่คราวนี้กระทะจะขยายตัวอย่างต่อเนื่อง

ตามทฤษฎีนี้ จักรวาลของเราเป็นหนึ่งในฟองสบู่ของจักรวาลหลายแห่งที่มีอัตราเงินเฟ้อคงที่ ด้านหนึ่งของทฤษฎีที่สามารถทดสอบได้คือสมมติฐานที่ว่าจักรวาลสองจักรวาลที่อยู่ใกล้พอที่จะบรรจบกันจะทำให้เกิดการรบกวนในกาลอวกาศของแต่ละจักรวาล การสนับสนุนที่ดีที่สุดสำหรับทฤษฎีดังกล่าวคือการค้นพบหลักฐานการละเมิดดังกล่าวกับพื้นหลังของการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิก

แบบจำลองการพองตัวแบบแรกเสนอโดยนักวิทยาศาสตร์ชาวโซเวียต Alexei Starobinsky แต่กลายเป็นที่รู้จักในโลกตะวันตก ต้องขอบคุณนักฟิสิกส์ Alan Guth ผู้ซึ่งเสนอว่าเอกภพยุคแรกๆ อาจมีความเย็นยิ่งยวดและยอมให้มีการเติบโตแบบทวีคูณก่อนเกิดบิกแบง Andrei Linde นำทฤษฎีเหล่านี้และพัฒนาบนพื้นฐานของทฤษฎี "การขยายตัวที่วุ่นวายชั่วนิรันดร์" ซึ่งแทนที่จะต้องใช้บิ๊กแบงด้วยพลังงานศักย์ที่จำเป็น การขยายตัวสามารถเริ่มต้นที่จุดใดก็ได้ในสเกลาร์สเปซและเกิดขึ้นอย่างต่อเนื่อง ทั่วทั้งจักรวาล

นี่คือสิ่งที่ลินเด้พูดว่า: "แทนที่จะเป็นจักรวาลที่มีกฎฟิสิกส์ข้อเดียว การพองตัวที่วุ่นวายชั่วนิรันดร์กลับเสนอให้เห็นพหุภพที่จำลองตัวเองได้และเป็นนิรันดร์ซึ่งทุกสิ่งเป็นไปได้"

ภาพลวงตาของหลุมดำ 4 มิติ

แบบจำลองบิ๊กแบงมาตรฐานวางตัวว่าเอกภพระเบิดจากเอกภาวะที่มีความหนาแน่นเป็นอนันต์ แต่นั่นไม่ได้ทำให้อธิบายอุณหภูมิที่ใกล้เคียงสม่ำเสมอได้ง่ายขึ้นเมื่อพิจารณาจากระยะเวลาอันสั้น (ตามมาตรฐานของจักรวาล) ที่ผ่านไปนับตั้งแต่เหตุการณ์รุนแรงนั้น บางคนเชื่อว่าสิ่งนี้สามารถอธิบายรูปแบบพลังงานที่ไม่รู้จักซึ่งทำให้จักรวาลขยายตัวเร็วกว่าความเร็วแสง ทีมนักฟิสิกส์จากสถาบันฟิสิกส์เชิงทฤษฎีปริมณฑลได้เสนอว่าจักรวาลอาจเป็นภาพลวงตาสามมิติที่สร้างขึ้นบนขอบฟ้าเหตุการณ์ของดาวสี่มิติที่ยุบตัวลงในหลุมดำ

Niayesh Afshordi และเพื่อนร่วมงานของเขาศึกษาข้อเสนอปี 2000 ที่ทำโดยทีมงานที่มหาวิทยาลัย Ludwig Maximilian ในมิวนิกว่าจักรวาลของเราอาจเป็นเพียงเมมเบรนเดียวที่มีอยู่ใน "จักรวาลขนาดใหญ่" ที่มีสี่มิติ พวกเขาให้เหตุผลว่าหากจักรวาลอันเทอะทะนี้มีดาวสี่มิติด้วย พวกมันอาจจะประพฤติตัวเหมือนกับดาวสามมิติในจักรวาลของเรา โดยระเบิดเป็นซูเปอร์โนวาและยุบตัวเป็นหลุมดำ

หลุมดำสามมิติล้อมรอบด้วยพื้นผิวทรงกลมที่เรียกว่าขอบฟ้าเหตุการณ์ แม้ว่าพื้นผิวของขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ 3 มิติจะเป็นสองมิติ แต่รูปร่างของขอบฟ้าเหตุการณ์ของหลุมดำ 4 มิติจะต้องเป็นสามมิติ นั่นคือ ไฮเปอร์สเฟียร์ เมื่อทีมงานของอัฟชอร์ดีจำลองการตายของดาวสี่มิติ พวกเขาพบว่าวัตถุที่ปะทุก่อตัวเป็นเบรนสามมิติ (เมมเบรน) รอบขอบฟ้าเหตุการณ์และขยายตัวอย่างช้าๆ ทีมงานแนะนำว่าจักรวาลของเราอาจเป็นภาพลวงตาที่เกิดจากเศษซากจากชั้นนอกของดาวฤกษ์ที่ยุบตัวสี่มิติ

เนื่องจากจักรวาลเทอะทะสี่มิติอาจมีอายุมากกว่ามาก หรือแม้แต่เก่าอย่างไม่มีสิ้นสุด สิ่งนี้จะอธิบายอุณหภูมิที่สม่ำเสมอที่พบในเอกภพของเรา แม้ว่าหลักฐานล่าสุดบางส่วนจะชี้ให้เห็นว่าอาจมีความเบี่ยงเบนที่ทำให้แบบจำลองดั้งเดิมเหมาะสมกว่าก็ตาม

กระจกจักรวาล

ปัญหาที่น่างงอย่างหนึ่งของฟิสิกส์ก็คือ แบบจำลองที่เป็นที่ยอมรับเกือบทั้งหมด รวมถึงแรงโน้มถ่วง ไฟฟ้าพลศาสตร์ และสัมพัทธภาพ ทำงานได้ดีพอๆ กันในการอธิบายจักรวาล ไม่ว่าเวลาจะเดินหน้าหรือถอยหลังก็ตาม ในโลกแห่งความเป็นจริง เรารู้ว่าเวลาเคลื่อนไปในทิศทางเดียวเท่านั้น และคำอธิบายมาตรฐานสำหรับเรื่องนี้ก็คือ การรับรู้เวลาของเราเป็นเพียงผลคูณของเอนโทรปี ในกระบวนการที่ลำดับสลายไปสู่ความยุ่งเหยิง ปัญหาของทฤษฎีนี้คือมันบอกเป็นนัยว่าจักรวาลของเราเริ่มต้นด้วยสถานะที่มีระเบียบสูงและมีค่าเอนโทรปีต่ำ นักวิทยาศาสตร์หลายคนไม่เห็นด้วยกับแนวคิดเรื่องเอกภพในยุคแรกเริ่มที่มีเอนโทรปีต่ำซึ่งกำหนดทิศทางของเวลา

Julian Barbour จากมหาวิทยาลัยอ๊อกซ์ฟอร์ด, Tim Kozlowski จากมหาวิทยาลัย New Brunswick และ Flavio Mercati จากสถาบันฟิสิกส์เชิงทฤษฎีปริมณฑลได้พัฒนาทฤษฎีที่ว่าแรงโน้มถ่วงทำให้เวลาไหลไปข้างหน้า พวกเขาศึกษาการจำลองด้วยคอมพิวเตอร์ของอนุภาค 1,000 จุดที่มีปฏิสัมพันธ์กันภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วงของนิวตัน ปรากฎว่าไม่ว่าขนาดหรือขนาดของมันจะเป็นเช่นไร อนุภาคจะก่อตัวเป็นสภาวะที่มีความซับซ้อนต่ำโดยมีขนาดน้อยที่สุดและมีความหนาแน่นสูงสุดในที่สุด จากนั้นระบบอนุภาคนี้จะขยายออกไปทั้งสองทิศทาง ทำให้เกิด "ลูกศรแห่งเวลา" ที่สมมาตรและตรงข้ามกัน 2 ทิศทาง และด้วยโครงสร้างที่เป็นระเบียบและซับซ้อนมากขึ้นทั้งสองด้าน

นี่แสดงให้เห็นว่าบิกแบงนำไปสู่การสร้างจักรวาลไม่ใช่หนึ่งเดียว แต่มีสองจักรวาล ซึ่งในแต่ละยุคสมัยจะไหลไปในทิศทางตรงกันข้ามจากอีกจักรวาลหนึ่ง ตามที่บาร์เบอร์:

“สถานการณ์สองอนาคตนี้จะแสดงให้เห็นถึงอดีตที่วุ่นวายในทั้งสองทิศทาง ซึ่งหมายความว่าโดยพื้นฐานแล้วจะมีจักรวาลสองแห่งในแต่ละด้านของรัฐศูนย์กลาง หากมีความซับซ้อนเพียงพอ ทั้งสองฝ่ายจะสนับสนุนผู้สังเกตการณ์ที่สามารถรับรู้การผ่านของเวลาย้อนกลับได้ สิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดใดๆ จะกำหนดลูกศรของเวลาว่าเป็นการเคลื่อนตัวออกจากสถานะศูนย์กลาง พวกเขาจะคิดว่าตอนนี้เรากำลังอยู่ในอดีตอันไกลโพ้นของพวกเขา”

จักรวาลวิทยาแบบวัฏจักรตามแบบแผน

เซอร์ โรเจอร์ เพนโรส นักฟิสิกส์จากมหาวิทยาลัยออกซ์ฟอร์ด เชื่อว่าบิกแบงไม่ใช่จุดเริ่มต้นของจักรวาล แต่เป็นเพียงการเปลี่ยนแปลงเมื่อมันผ่านวัฏจักรของการขยายตัวและการหดตัว เพนโรสเสนอว่าเรขาคณิตของอวกาศเปลี่ยนแปลงไปตามกาลเวลาและมีความซับซ้อนมากขึ้นตามที่เขาอธิบาย แนวคิดทางคณิตศาสตร์เทนเซอร์ความโค้งไวล์ ซึ่งเริ่มจากศูนย์และเพิ่มขึ้นตามเวลา เขาเชื่อว่าหลุมดำกระทำโดยการลดเอนโทรปีของจักรวาล และเมื่อเอนโทรปีถึงจุดสิ้นสุดของการขยายตัว หลุมดำก็จะกินสสารและพลังงาน และท้ายที่สุดก็กินซึ่งกันและกัน เมื่อสสารสลายตัวในหลุมดำ มันจะหายไปโดยกระบวนการของการแผ่รังสีฮอว์กิง พื้นที่จะกลายเป็นเนื้อเดียวกันและเต็มไปด้วยพลังงานที่ไร้ประโยชน์

สิ่งนี้นำไปสู่แนวคิดเรื่องความแปรปรวนของรูปร่าง ซึ่งเป็นความสมมาตรของรูปทรงเรขาคณิตที่มีขนาดต่างกันแต่มีรูปร่างเหมือนกัน เมื่อเอกภพไม่สามารถตอบสนองสภาวะดั้งเดิมได้อีกต่อไป เพนโรสเชื่อว่าการเปลี่ยนแปลงเชิงโครงสร้างจะทำให้เรขาคณิตของอวกาศเรียบขึ้น และอนุภาคที่สลายตัวจะกลับสู่สภาวะเอนโทรปีเป็นศูนย์ จักรวาลกำลังถล่มตัวเอง เตรียมระเบิด Big Bang อีกครั้ง ตามมาด้วยว่าจักรวาลมีลักษณะพิเศษคือกระบวนการขยายตัวและการหดตัวซ้ำๆ ซึ่งเพนโรสแบ่งออกเป็นช่วงเวลาต่างๆ ที่เรียกว่า "มหายุค"

Panrose และคู่หูของเขา Vahagn (Vage) Gurzadyan จากเยเรวาน สถาบันฟิสิกส์ในอาร์เมเนีย รวบรวมข้อมูลดาวเทียมของ NASA เกี่ยวกับการแผ่รังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิก และกล่าวว่าพวกเขาพบวงแหวนศูนย์กลางที่แตกต่างกัน 12 วงในข้อมูล ซึ่งพวกเขาเชื่อว่าอาจเป็นหลักฐานของคลื่นความโน้มถ่วงที่เกิดจากการชนกันของหลุมดำมวลมหาศาลเมื่อสิ้นสุดยุคก่อน จนถึงขณะนี้ นี่เป็นข้อพิสูจน์หลักของทฤษฎีจักรวาลวิทยาแบบวัฏจักรแบบสอดคล้องกัน

บิ๊กแบงเย็นและจักรวาลหดตัว

แบบจำลองบิ๊กแบงมาตรฐานบอกว่าหลังจากที่สสารทั้งหมดระเบิดออกมาจากเอกภาวะ มันก็พองตัวเข้าสู่จักรวาลที่ร้อนและหนาแน่น และเริ่มเย็นลงอย่างช้าๆ ในเวลาหลายพันล้านปี แต่ภาวะเอกภาวะนี้ก่อให้เกิดปัญหาหลายประการเมื่อพยายามใส่เข้าไปในทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัม ดังนั้นนักจักรวาลวิทยา Kristof Wetterich แห่งมหาวิทยาลัยไฮเดลเบิร์กจึงเสนอแนะว่าจักรวาลอาจเริ่มต้นจากการเป็นพื้นที่ว่างอันกว้างใหญ่ที่หนาวเย็นซึ่งกลับมาเคลื่อนไหวเพียงเพราะว่า มันหดตัวแทนที่จะขยายตามโมเดลมาตรฐาน

ในแบบจำลองนี้ การเคลื่อนไปทางสีแดงที่นักดาราศาสตร์สังเกตอาจเกิดจากมวลที่เพิ่มขึ้นของเอกภพในขณะที่มันหดตัว แสงที่ปล่อยออกมาจากอะตอมจะถูกกำหนดโดยมวลของอนุภาค โดยพลังงานจะปรากฏมากขึ้นเมื่อแสงเคลื่อนที่ไปยังส่วนสีน้ำเงินของสเปกตรัมและน้อยลงไปทางสีแดง

ปัญหาหลักของทฤษฎีของเวทเทอร์ริชคือไม่สามารถยืนยันได้ด้วยการวัด เนื่องจากเราเพียงเปรียบเทียบอัตราส่วนของมวลต่างๆ เท่านั้น ไม่ใช่มวลด้วยตัวมันเอง นักฟิสิกส์คนหนึ่งบ่นว่าแบบจำลองนี้คล้ายกับการบอกว่าไม่ใช่จักรวาลที่กำลังขยายตัว แต่เป็นผู้ปกครองที่เราวัดว่ากำลังหดตัว เวทเทอร์ริชกล่าวว่าเขาไม่คิดว่าทฤษฎีของเขาจะมาแทนที่บิ๊กแบงได้ เขาเพียงแต่ตั้งข้อสังเกตว่ามันสัมพันธ์กับการสังเกตการณ์จักรวาลทั้งหมดที่ทราบ และอาจเป็นคำอธิบายที่ "เป็นธรรมชาติ" มากกว่า

วงกลมคาร์เตอร์

จิม คาร์เตอร์เป็นนักวิทยาศาสตร์สมัครเล่นที่พัฒนาทฤษฎีส่วนตัวเกี่ยวกับจักรวาลโดยอิงตามลำดับชั้นนิรันดร์ของ "เซอร์โคลนส์" ซึ่งเป็นวัตถุเชิงกลทรงกลมสมมุติ เขาเชื่อว่าประวัติศาสตร์ทั้งหมดของจักรวาลสามารถอธิบายได้ว่าเป็นรุ่นของ zirlon ที่พัฒนาผ่านกระบวนการสืบพันธุ์และการแบ่งตัว นักวิทยาศาสตร์ได้ข้อสรุปนี้หลังจากสังเกตวงแหวนฟองที่สมบูรณ์แบบที่ออกมาจากเครื่องช่วยหายใจของเขาขณะดำน้ำลึกในปี 1970 และฝึกฝนทฤษฎีของเขาด้วยการทดลองที่เกี่ยวข้องกับวงแหวนควันควบคุม ถังขยะ และแผ่นยาง คาร์เตอร์ถือว่าสิ่งเหล่านี้เป็นรูปลักษณ์ทางกายภาพของกระบวนการที่เรียกว่า zirlon synchronicity

เขากล่าวว่าความบังเอิญของเซอร์โคนิกเป็นคำอธิบายที่ดีกว่าเกี่ยวกับการสร้างจักรวาลมากกว่าทฤษฎีบิ๊กแบง ทฤษฎีจักรวาลที่มีชีวิตของเขาตั้งสมมติฐานว่ามีอะตอมไฮโดรเจนอย่างน้อยหนึ่งอะตอมอยู่เสมอ ในตอนแรก อะตอมแอนติไฮโดรเจนเพียงอะตอมเดียวลอยอยู่ในความว่างเปล่าสามมิติ อนุภาคนี้มีมวลเท่ากันกับทั้งจักรวาล และประกอบด้วยโปรตอนที่มีประจุบวกและแอนติโปรตอนที่มีประจุลบ จักรวาลอยู่ในสภาพคู่ที่สมบูรณ์แบบโดยสมบูรณ์ แต่แอนติโปรตอนที่เป็นลบกลับขยายตัวด้วยแรงโน้มถ่วงเร็วกว่าโปรตอนที่เป็นบวกเล็กน้อย ทำให้มันสูญเสียมวลสัมพัทธ์ พวกมันขยายเข้าหากันจนกระทั่งอนุภาคลบดูดซับตัวที่เป็นบวกและพวกมันก็ก่อตัวเป็นแอนตินิวตรอน

แอนตินิวตรอนก็มีมวลไม่สมดุลเช่นกัน แต่ในที่สุดก็กลับสู่สมดุล ทำให้มันแยกนิวตรอนใหม่ออกเป็นสองนิวตรอนจากอนุภาคและปฏิอนุภาค กระบวนการนี้ทำให้จำนวนนิวตรอนเพิ่มขึ้นแบบทวีคูณ ซึ่งบางนิวตรอนไม่ได้ถูกแยกอีกต่อไป แต่ถูกทำลายจนกลายเป็นโฟตอน ซึ่งก่อตัวเป็นพื้นฐานของรังสีคอสมิก ในที่สุด จักรวาลก็กลายเป็นมวลของนิวตรอนเสถียรที่คงอยู่ช่วงหนึ่งก่อนที่จะสลายตัว ทำให้อิเล็กตรอนรวมตัวกับโปรตอนได้เป็นครั้งแรก ก่อตัวเป็นอะตอมไฮโดรเจนกลุ่มแรกและเติมเต็มจักรวาลด้วยอิเล็กตรอนและโปรตอน ซึ่งมีปฏิสัมพันธ์อย่างแข็งขันเพื่อก่อตัวใหม่ องค์ประกอบ

ความบ้าคลั่งเล็กน้อยจะไม่เจ็บ นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ถือว่าความคิดของคาร์เตอร์เป็นอาการเพ้อของบุคคลที่ไม่สมดุล ซึ่งไม่จำเป็นต้องได้รับการตรวจสอบเชิงประจักษ์ด้วยซ้ำ การทดลองวงแหวนควันของคาร์เตอร์ถูกใช้เป็นหลักฐานสำหรับทฤษฎีอีเธอร์ที่ไม่น่าเชื่อถือเมื่อ 13 ปีที่แล้ว

จักรวาลพลาสม่า

หากแรงโน้มถ่วงของจักรวาลวิทยามาตรฐานยังคงเป็นพลังควบคุมหลัก ในจักรวาลวิทยาพลาสมา (ในทฤษฎีจักรวาลไฟฟ้า) จะเน้นไปที่แม่เหล็กไฟฟ้าเป็นหลัก หนึ่งในผู้เสนอทฤษฎีนี้กลุ่มแรกๆ คือ อิมมานูเอล เวลิคอฟสกี้ จิตแพทย์ชาวรัสเซีย ผู้เขียนบทความในปี 1946 เรื่อง "อวกาศไร้แรงโน้มถ่วง" ซึ่งเขาระบุว่าแรงโน้มถ่วงเป็นปรากฏการณ์ทางแม่เหล็กไฟฟ้าอันเป็นผลมาจากอันตรกิริยาระหว่างประจุของอะตอม ประจุอิสระ และสนามแม่เหล็กของดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ ทฤษฎีเหล่านี้ได้รับการพัฒนาเพิ่มเติมในทศวรรษที่ 70 โดยราล์ฟ เจอร์เกนส์ ซึ่งแย้งว่าดาวฤกษ์ทำงานโดยใช้ไฟฟ้ามากกว่ากระบวนการเทอร์โมนิวเคลียร์

มีการทำซ้ำทฤษฎีหลายครั้ง แต่องค์ประกอบจำนวนหนึ่งยังคงเหมือนเดิม ทฤษฎีจักรวาลพลาสมาตั้งข้อสังเกตว่าดวงอาทิตย์และดวงดาวได้รับพลังงานไฟฟ้าจากกระแสน้ำที่ลอยอยู่ คุณลักษณะพื้นผิวดาวเคราะห์บางอย่างมีสาเหตุมาจาก "แสงเหนือ" และหางของดาวหาง ปีศาจฝุ่นดาวอังคาร และการก่อตัวของกาแล็กซี ล้วนเป็นกระบวนการทางไฟฟ้า ตามทฤษฎีเหล่านี้ ห้วงอวกาศเต็มไปด้วยเส้นอิเล็กตรอนและไอออนขนาดยักษ์ที่บิดเบี้ยวเนื่องจากการกระทำของแรงแม่เหล็กไฟฟ้าในอวกาศ และสร้างสสารทางกายภาพเช่นกาแลคซี นักจักรวาลวิทยาพลาสมายอมรับว่าจักรวาลมีขนาดและอายุไม่สิ้นสุด

หนังสือที่มีอิทธิพลมากที่สุดเล่มหนึ่งในหัวข้อนี้คือ “The Big Bang Never Happened” เขียนโดย Eric Lerner ในปี 1991 เขาแย้งว่าทฤษฎีบิ๊กแบงทำนายความหนาแน่นของธาตุแสง เช่น ดิวเทอเรียม ลิเธียม-7 และฮีเลียม-4 ไม่ถูกต้อง ช่องว่างระหว่างกาแลคซีมีขนาดใหญ่เกินกว่าจะอธิบายด้วยกรอบเวลาของทฤษฎีบิ๊กแบง และความสว่างพื้นผิวของ กาแลคซีไกลโพ้นถูกสังเกตว่าคงที่ ในขณะที่ในจักรวาลที่กำลังขยายตัวความสว่างนี้ควรลดลงตามระยะทางเนื่องจากการเคลื่อนไปทางสีแดง นอกจากนี้เขายังแย้งว่าทฤษฎีบิ๊กแบงต้องใช้สมมติฐานมากเกินไป (อัตราเงินเฟ้อ สสารมืด พลังงานมืด) และฝ่าฝืนกฎการอนุรักษ์พลังงาน เนื่องจากจักรวาลน่าจะเกิดจากความว่างเปล่า

ในทางตรงกันข้าม เขากล่าวว่าทฤษฎีพลาสมาทำนายความอุดมสมบูรณ์ขององค์ประกอบแสง โครงสร้างมหภาคของจักรวาล และการดูดกลืนคลื่นวิทยุที่ทำให้เกิดพื้นหลังไมโครเวฟในจักรวาลได้อย่างถูกต้อง นักจักรวาลวิทยาหลายคนแย้งว่าคำวิพากษ์วิจารณ์ของเลิร์นเนอร์เกี่ยวกับจักรวาลวิทยาบิกแบงมีพื้นฐานอยู่บนแนวคิดที่ถือว่าไม่ถูกต้องในขณะที่เขียนหนังสือของเขา และจากคำอธิบายของเขาที่ว่าการสังเกตการณ์ของนักจักรวาลวิทยาบิ๊กแบงนำมาซึ่ง ปัญหามากขึ้นสิ่งที่พวกเขาตัดสินใจได้

ปิณฑุ วิปช็อต

จนถึงตอนนี้เรายังไม่ได้พูดถึงเรื่องราวการทรงสร้างทางศาสนาหรือตำนาน แต่เราจะให้ข้อยกเว้นสำหรับเรื่องราวการทรงสร้างของฮินดู เนื่องจากสามารถเชื่อมโยงกับทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์ได้อย่างง่ายดาย คาร์ล เซแกนเคยกล่าวไว้ว่าเป็น “ศาสนาเดียวที่มีกรอบเวลาสอดคล้องกับจักรวาลวิทยาทางวิทยาศาสตร์สมัยใหม่ วงจรของเธอเปลี่ยนจากของเรา วันธรรมดาและกลางคืนถึงกลางวันและกลางคืนของพระพรหมยาวนาน 8.64 พันล้านปี ยาวนานกว่าโลกหรือดวงอาทิตย์ เกือบครึ่งหนึ่งของเวลานับตั้งแต่บิ๊กแบง”

สิ่งที่ใกล้เคียงที่สุดกับแนวคิดดั้งเดิมของบิ๊กแบงของจักรวาลนั้นพบได้ในแนวคิดฮินดูของbindu-vipshot (ตัวอักษร "จุดระเบิด" ในภาษาสันสกฤต) เพลงสวดพระเวทของอินเดียโบราณระบุว่าเพลงปินดูวิปช็อตทำให้เกิดคลื่นเสียงเป็นพยางค์ "โอม" ซึ่งแปลว่าพราหมณ์ ความจริงอันสัมบูรณ์ หรือพระเจ้า คำว่า "พราหมณ์" มีรากศัพท์จากภาษาสันสกฤตว่า "ความเจริญรุ่งเรือง" ซึ่งอาจเกี่ยวข้องกับบิ๊กแบง ตามพระคัมภีร์ Shabda Brahman เสียงแรก "โอม" ถูกตีความว่าเป็นการสั่นสะเทือนของบิ๊กแบง ซึ่งนักดาราศาสตร์ตรวจพบในรูปแบบของรังสีไมโครเวฟพื้นหลังคอสมิก

พวกอุปนิษัทอธิบายว่าบิ๊กแบงเป็นหนึ่งเดียว (พราหมณ์) ต้องการจะเป็นหลาย ๆ ซึ่งเขาประสบความสำเร็จผ่านบิ๊กแบงด้วยความพยายามแห่งความตั้งใจ การสร้างมักถูกมองว่าเป็นไลล่าหรือ "เกมศักดิ์สิทธิ์" ในแง่ที่ว่าจักรวาลถูกสร้างขึ้นโดยเป็นส่วนหนึ่งของเกม และการเปิดตัวสู่บิ๊กแบงก็เป็นส่วนหนึ่งของมันด้วย แต่เกมจะน่าสนใจไหมถ้ามีผู้เล่นรอบรู้ที่รู้ว่าจะเล่นอย่างไร?

อ้างอิงจากวัสดุจาก listverse.com

มีบิ๊กแบงไหม?

ในสมัยของเรา มีทฤษฎี "วิทยาศาสตร์" หลักสองทฤษฎีเกี่ยวกับกำเนิดจักรวาลของเรา ตามทฤษฎีสถานะคงตัว สสาร/พลังงาน อวกาศ และเวลานั้นมีอยู่เสมอ แต่คำถามเชิงตรรกะก็เกิดขึ้นทันที: เหตุใดจึงไม่มีใครจัดการสร้างสสารและพลังงานได้? สิ่งนี้ระบุไว้ในกฎข้อที่หนึ่งของอุณหพลศาสตร์ ไม่ใช่ข้อยกเว้นเดียวที่พบได้ ในทางตรงกันข้าม ทุกสิ่งมีแนวโน้มที่จะสลายตัวและถูกทำลาย พลังงานหมด ความสามารถในการทำงานน้อยลงเรื่อยๆ (ซึ่งเรียกว่ากฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์) จักรวาลเก่าที่ไม่มีที่สิ้นสุดจะปราศจากพลังงานที่มีประโยชน์และการเปลี่ยนแปลงใด ๆ โดยสิ้นเชิง - เข้าสู่สภาวะที่เรียกว่าความร้อนตาย

ทฤษฎีที่ได้รับความนิยมมากที่สุดเกี่ยวกับการกำเนิดจักรวาลซึ่งได้รับการสนับสนุนจากนักทฤษฎีส่วนใหญ่คือทฤษฎีบิ๊กแบง เช่นเดียวกับเรื่องราวในพระคัมภีร์เรื่องการสร้าง อ้างว่าจักรวาลเกิดขึ้นอย่างกะทันหัน แต่เป็นเหตุการณ์บังเอิญที่เกิดขึ้นเมื่อหลายพันล้านปีก่อน การประมาณอายุของจักรวาลมีความผันผวนเมื่อเร็ว ๆ นี้ระหว่าง 8 ถึง 20 พันล้านปี ขณะนี้เรากำลังพูดถึงประมาณ 12 พันล้านปี

ทฤษฎีบิ๊กแบงถูกเสนอขึ้นในช่วงทศวรรษที่ 20 ของศตวรรษของเราโดยนักวิทยาศาสตร์ฟรีดแมนและเลไมเตอร์ ในช่วงวัยสี่สิบได้รับการเสริมและปรับปรุงโดย Gamow ตามทฤษฎีนี้ กาลครั้งหนึ่ง จักรวาลของเราเป็นกลุ่มก้อนขนาดเล็ก มีความหนาแน่นสูงมาก และร้อนถึงอุณหภูมิที่ไม่อาจจินตนาการได้ การก่อตัวที่ไม่เสถียรนี้ระเบิดขึ้นอย่างกะทันหัน พื้นที่ขยายตัวอย่างรวดเร็ว และอุณหภูมิของอนุภาคพลังงานสูงที่บินอยู่เริ่มลดลง หลังจากนั้นประมาณล้านปีแรก อะตอมของธาตุที่เบาที่สุดสองธาตุ ได้แก่ ไฮโดรเจนและฮีเลียม ก็มีเสถียรภาพ ภายใต้อิทธิพลของแรงโน้มถ่วง เมฆของสสารเริ่มรวมตัวกัน เป็นผลให้กาแล็กซี ดวงดาว และเทห์ฟากฟ้าอื่นๆ ก่อตัวขึ้น ดวงดาวที่มีอายุมากขึ้น ซุปเปอร์โนวาระเบิด หลังจากนั้นธาตุที่หนักกว่าก็ปรากฏขึ้น พวกมันก่อตัวดาวฤกษ์รุ่นต่อๆ ไป เช่น ดวงอาทิตย์ของเรา เพื่อเป็นหลักฐานว่าบิ๊กแบงเกิดขึ้นในครั้งเดียว พวกเขาพูดถึงการเคลื่อนตัวของแสงสีแดงจากวัตถุที่อยู่ในระยะไกลและการแผ่รังสีพื้นหลังไมโครเวฟ

เรดชิฟต์

สเปกตรัมขององค์ประกอบที่สังเกตได้ซึ่งอยู่ห่างจากเรามากโดยทั่วไปจะเหมือนกับบนโลก แต่เส้นสเปกตรัมจะเลื่อนไปยังบริเวณความถี่ต่ำ - เป็นความยาวคลื่นที่ยาวขึ้น ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเรดชิฟต์ พวกเขากำลังพยายามอธิบายโดยบอกว่าโลกและวัตถุกำลังบินออกไปด้วยความเร็วสูงในทิศทางที่ต่างกัน ตามทฤษฎีนี้ หากคุณย้อนรอยกระบวนการนี้ย้อนเวลากลับไป ทุกอย่างควรจะเริ่มต้นจากจุดเดียว นั่นคือบิ๊กแบง

เป็นไปได้ว่าการเลื่อนสีแดงในสเปกตรัมของกาแลคซีไกลโพ้นเกิดขึ้นเนื่องจากพวกมันเคลื่อนตัวออกห่างจากเรา พระคัมภีร์กล่าวว่าพระเจ้าทรงขึงฟ้าสวรรค์ การกระทำของการเคลื่อนไหวนี้ตรงกันข้ามกับการกระทำของแรงดึงดูดซึ่งทำให้ระบบทั้งหมดมีความเสถียร อย่างไรก็ตาม หากสวรรค์ถูกสร้างขึ้นด้วยพลังงานจลน์ “ในตัว” เมื่อไม่กี่พันปีก่อน ถ้าเราพยายามมองย้อนกลับไปในสมัยโบราณ เราอาจได้ข้อสรุปที่ผิดพลาด สถานการณ์ที่พัฒนาขึ้นในจักรวาลที่สังเกตได้ตามเวลาของเราสามารถทำให้เราเข้าใจถึงสิ่งที่เกิดขึ้นในอดีตได้ แต่เราไม่สามารถพูดอะไรได้อย่างมั่นใจ

คำอธิบายที่เป็นไปได้อีกประการหนึ่งสำหรับการเปลี่ยนสีแดงคือแรงดึงดูดของแสงที่มาจากกาแลคซีหรือดาวฤกษ์ กรณีสุดขีดผลกระทบนี้อาจเป็นหลุมดำซึ่งแสงไม่สามารถเอาชนะแรงดึงดูดแรงโน้มถ่วงได้เลย (ตามทฤษฎีแล้ว หลุมดำเกิดขึ้นเนื่องจากการพับตัวของแรงโน้มถ่วง (ยุบ) ของดาวฤกษ์ยักษ์อายุมากที่หมดแรง เนื่องจากลักษณะเฉพาะของโครงสร้างและ การทำงานของหลุมดำ ตรวจพบมันได้ยากมาก จนถึงทุกวันนี้ เราไม่สามารถพูดได้อย่างแน่นอนว่าอย่างน้อยหนึ่งหลุมถูกค้นพบหรือไม่)

นักวิทยาศาสตร์โซเวียตแนะนำว่าการเลื่อนสีแดงอาจเกิดขึ้นเนื่องจากความเร็วแสงลดลงเมื่อเวลาผ่านไป - ทรอยต์สกี้, ดาราศาสตร์ฟิสิกส์และอวกาศ ศาสตร์, 139, (1987) 389) ผลกระทบนี้ยังสามารถสร้างรังสีพื้นหลังได้

รังสีพื้นหลัง

นักทฤษฎีได้เสนอแนะว่า "เสียงสะท้อน" ของบิ๊กแบงในยุคดึกดำบรรพ์ก็มีการเปลี่ยนแปลงสีแดงเช่นกัน และตอนนี้จำเป็นต้องค้นหาในช่วงคลื่นไมโครเวฟของสเปกตรัม ในปี 1965 เพนเซียสและวิลสัน ( เพนเซียส, วิลสัน) ค้นพบรังสีไมโครเวฟพื้นหลังที่มีอุณหภูมิเพียง 3° เหนือศูนย์สัมบูรณ์ นี่อาจเป็นหลักฐานของบิ๊กแบงได้หรือไม่?

การแผ่รังสีพื้นหลังประมาณ 3°K จะเท่ากันในทุกทิศทาง กล่าวคือ ไอโซโทรปิก จักรวาลประกอบด้วยพื้นที่ว่างอันกว้างใหญ่และกระจุกกาแลคซีขนาดยักษ์ ถ้าการแผ่รังสีบ่งบอกถึงอดีตของจักรวาล ก็ไม่ควรเป็นแบบไอโซโทรปิก เป็นเพราะความคลาดเคลื่อนนี้ NASA จึงส่งดาวเทียมพิเศษ (COBE) เพื่อวัดรังสีพื้นหลังได้แม่นยำยิ่งขึ้น และอีกครั้งปรากฎว่ารังสีนั้นเหมือนกันทุกประการทุกทิศทาง อย่างไรก็ตาม ด้วยความช่วยเหลือของคอมพิวเตอร์ขยายสัญญาณหลายครั้ง ในที่สุดนักดาราศาสตร์ก็ได้รับแอนไอโซโทรปีที่รอคอยมานาน อุณหภูมิต่างกันเป็นล้านองศา 1 พฤษภาคม 2535 ในนิตยสาร ศาสตร์มีการตีพิมพ์บทความว่าความแตกต่างของอุณหภูมิ "ต่ำกว่าระดับเสียงของเครื่องมือวัดมาก"

บางสิ่งบางอย่างจากความว่างเปล่า

นักดาราศาสตร์ เดวิด ดาร์ลิง ( ที่รัก) ในบทความใน นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่(14 กันยายน 1996 หน้า 49) เตือนว่า “อย่าให้นักแปลจักรวาลวิทยาหลอกคุณ พวกเขาไม่มีคำตอบสำหรับคำถามเหล่านี้ แม้ว่าพวกเขาจะทำงานอย่างหนักเพื่อโน้มน้าวทุกคนรวมถึงตัวเองด้วยว่าทุกอย่างชัดเจนสำหรับพวกเขา... อันที่จริง คำอธิบายว่าทุกอย่างเริ่มต้นอย่างไรและจากตรงไหนยังคงเป็นปัญหาร้ายแรงในขณะนี้ แม้แต่การดึงดูดกลศาสตร์ควอนตัมก็ไม่ได้ช่วยอะไร หรือไม่มีสิ่งใดที่ทุกสิ่งสามารถเริ่มต้นได้ - ไม่มีสุญญากาศควอนตัม ไม่มีฝุ่นก่อนเรขาคณิต ไม่มีเวลาซึ่งสิ่งใดสามารถเกิดขึ้นได้ ไม่มีกฎทางกายภาพใดๆ ทั้งสิ้น ซึ่งไม่มีอะไรสามารถกลายเป็นบางสิ่งบางอย่างได้ หรือมีอะไรบางอย่างอยู่ซึ่งในกรณีนี้มันต้องมีคำอธิบาย”

กฎข้อที่หนึ่งซึ่งเราได้พูดถึงไปแล้วกล่าวว่า: คุณไม่สามารถได้รับบางสิ่งบางอย่างจากความว่างเปล่า

คำสั่งจากการระเบิด? ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ลำดับที่พบในระบบสุริยะของเราไม่สามารถเป็นผลมาจากการระเบิดได้ การระเบิดไม่ได้นำไปสู่ความสงบเรียบร้อย เพื่อให้ได้ลำดับที่แน่นอน จำเป็นต้องแนะนำไม่เพียงแต่พลังงาน แต่ยังรวมถึงข้อมูลด้วย

สสารมืดเย็นที่ซ่อนอยู่

ปัญหาใหญ่ของทฤษฎีบิ๊กแบงคือการที่รังสีพลังงานสูงในยุคดึกดำบรรพ์ที่คาดว่าน่าจะกระเจิงไปในทิศทางต่างๆ สามารถรวมกันเป็นโครงสร้างต่างๆ เช่น ดาวฤกษ์ กาแล็กซี และกระจุกกาแลคซีได้อย่างไร ทฤษฎีนี้สันนิษฐานว่ามีแหล่งมวลเพิ่มเติมที่ให้ค่าที่สอดคล้องกันของแรงดึงดูด สสารนี้ซึ่งไม่เคยถูกค้นพบถูกเรียกว่าสสารมืดเย็น (CDM) มีการคำนวณว่าสำหรับการก่อตัวของกาแลคซีนั้นจำเป็นที่สสารดังกล่าวจะประกอบด้วย 95-99% ของจักรวาล เนื้อหานี้คล้ายกับเครื่องแต่งกายใหม่ของกษัตริย์จากเทพนิยายของ Andersen ทุกคนพูดถึงมัน แต่ไม่มีใครเห็นมัน ไม่ว่าจะคิดค้นแหล่ง CDM อะไรก็ตาม! เอ็ม. ฮอว์กินส์ ( ฮอว์กินส์) ในหนังสือ ตามล่าจักรวาล(1997) เสนอว่า 99% ของมวลรวมของจักรวาลประกอบด้วยหลุมดำขนาดเล็ก ซึ่งแต่ละหลุมมีขนาดประมาณเตียงคู่ แต่ถ้าหลุมดำลึกลับเหล่านี้ก่อตัวขึ้นจากการยุบตัวของดาวฤกษ์ ดังที่ทฤษฎีบอกไว้ พวกมันไม่น่าจะเป็นสาเหตุของการก่อตัวดาวฤกษ์ เพราะดาวฤกษ์ก่อตัวจากดวงดาวเท่านั้น คู่แข่งอีกประการหนึ่งสำหรับแหล่งกำเนิดแรงโน้มถ่วงที่สูญเสียไปคือ "แถบสสารเส้นใยที่บิดเบี้ยวซึ่งทอดยาวหลายล้านกิโลเมตรในอวกาศ เช่นเดียวกับกลุ่มพลังงานที่มีรูปร่างเพรทเซลที่มีน้ำหนักมาก" ( นักวิทยาศาสตร์รุ่นใหม่, 27 กันยายน 1997, น. สามสิบ). ดาวแคระแดงเกี่ยวข้องกับแรงโน้มถ่วงที่ต้องการหรือไม่? ไม่ ผู้เชี่ยวชาญด้านจักรวาลวิทยาตอบว่า มีน้อยเกินไปและความหนาแน่นก็ไม่สูงนัก เมื่อถึงเดือนสิงหาคม พ.ศ. 2540 มีดาวแคระน้ำตาลเพียงหกดวงเท่านั้นที่ได้รับการขึ้นทะเบียน หรือหากจะพูดอย่างมั่นใจมีเพียงหกดวงเท่านั้น นิตยสาร 30 เมษายน 2535 ธรรมชาติเขียนว่า: "นอกขอบเขตจักรวาลวิทยาที่พวกเขาถูกประดิษฐ์ขึ้น สสารมืดหรือการขยายตัวของเอกภพก็ไม่ได้รับการสนับสนุนที่น่าเชื่อถือ"

ปฏิสสารที่หายไป

หากสสารเกิดขึ้นจากการแผ่รังสีพลังงานสูงที่เกิดจากบิ๊กแบง ก็ควรจะสร้างปฏิสสารในปริมาณที่เท่ากันในเวลาเดียวกัน แต่มันไม่ได้ก่อตัว หากสิ่งนี้เกิดขึ้น สสารและปฏิสสารจะทำลายล้างซึ่งกันและกัน

การกำเนิดและการดับของดวงดาว

พระคัมภีร์กล่าวว่าผู้สร้างงานของพระองค์เสร็จภายในหกวัน ตามทฤษฎีบิ๊กแบง ดวงดาวเกิดและตายสลับกัน เชื่อกันว่าดวงดาวก่อตัวขึ้นเมื่อเมฆฝุ่นหนาขึ้น เนื่องจากกระบวนการนี้ว่ากันว่าต้องใช้เวลาหลายล้านปี จึงไม่มีใครเคยเห็นดาวฤกษ์สักดวงเดียว นักดาราศาสตร์สามารถชี้ไปที่เนบิวลาใดๆ และประกาศว่ามันเป็นดาวก่อกำเนิด แต่มันคืออะไร? เมื่อเวลาผ่านไป ดาวฤกษ์จะมอดไหม้และเริ่มหดตัวภายใต้แรงโน้มถ่วงของมันเอง ผลที่ได้คือการระเบิดของซูเปอร์โนวา ปรากฏการณ์ที่คล้ายกันนี้สามารถสังเกตได้ในปี 1987 และเป็นเวลาหลายเดือน เมื่อวันที่ 4 กรกฎาคม ค.ศ. 1054 ตามพงศาวดารจีน พบว่าปรากฏการณ์เดียวกันนี้เกิดขึ้นในบริเวณท้องฟ้าซึ่งปัจจุบันมีเนบิวลาปูตั้งอยู่ ความตายและความพินาศจะเกิดขึ้นกับทุกสิ่งที่มีอยู่ ตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ดาวฤกษ์แบ่งออกเป็นสามประเภทหลัก: แถบลำดับหลัก (เช่น ดวงอาทิตย์ของเรา) ดาวยักษ์แดง และดาวแคระขาว เชื่อกันว่าดาวฤกษ์จะต้องผ่านทั้งสามขั้นตอนนี้ตลอดช่วงชีวิตนับล้านปี แผนภูมิแสดงความสว่างของดวงดาวโดยอิงจากอุณหภูมิของดาวฤกษ์แสดงให้เห็นอย่างชัดเจนว่ามีดาวสามประเภทอยู่

ดาวซิเรียสเป็นดาวฤกษ์ที่สว่างที่สุดที่เรามองเห็นและเป็นดาวดวงที่ห้าที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด ดาวแคระขาวสลัวโคจรรอบดาวฤกษ์นั้น แต่เมื่อพิจารณาจากพงศาวดาร เมื่อหนึ่งพันห้าพันปีก่อนดาวข้างเคียงดวงนี้เป็นดาวยักษ์แดง การตายและการทำลายดาวฤกษ์ไม่ใช่กระบวนการที่ช้านัก

ขนาดและอายุของจักรวาล

ระยะทางในอวกาศประมาณโดยใช้ค่าคงที่ของฮับเบิล ซึ่งสัมพันธ์กับระยะทางกับความเร็วถอย นั่นคือการหาระยะทางเราใช้ระยะทางเท่ากัน! บรรณาธิการนิตยสารกล่าวถึงความไม่แน่นอนของมูลค่าคงที่นี้ ธรรมชาติ(27 กรกฎาคม 1995 หน้า 291) ตั้งข้อสังเกตว่า “น่าเสียดายที่ตราบใดที่ความคลาดเคลื่อนยังคงมีอยู่ นักจักรวาลวิทยาก็จะไม่รู้ว่าจะตอบคำถามเช่นบิกแบงเกิดขึ้นจริงหรือไม่”

สนามแม่เหล็กที่พบในแกนีมีด ดาวอังคาร และดาวเคราะห์อื่นๆ ท้าทายคำอธิบายเมื่อวัดในหน่วยล้านปี แม้ว่าคำถามเกี่ยวกับเวลาการสะสมฝุ่นบนดวงจันทร์จะได้รับการแก้ไขอย่างรุนแรง แต่ปัญหายังไม่ได้รับการแก้ไข - เหตุใดจึงมีฝุ่นเพียงเล็กน้อยบนดวงจันทร์ ปัญหาความไม่แน่นอนของวงแหวนดาวเสาร์ยังไม่ได้รับการแก้ไขเช่นกัน

หลักการมานุษยวิทยา

นิวเคลียสของอะตอมใดๆ องค์ประกอบทางเคมีประกอบด้วยโปรตอนและนิวตรอน โปรตอนมีขนาดใหญ่กว่านิวตรอนเล็กน้อย หากโปรตอนมีน้ำหนักเพิ่มขึ้น 0.2% มันจะไม่เสถียรและจะสลายตัวเป็นนิวตรอน โพซิตรอน และนิวตริโน มีโปรตอนหนึ่งตัวในนิวเคลียสของอะตอมไฮโดรเจน ดังนั้นหากโปรตอนไม่เสถียร จะไม่มีทั้งดวงดาว น้ำ หรือโมเลกุลอินทรีย์ ความเสถียรของโปรตอนไม่ใช่เรื่องของการคัดเลือกโดยธรรมชาติ ซึ่งหมายความว่าจะต้องเป็นเช่นนั้นตั้งแต่แรกเริ่ม

แรงโน้มถ่วงที่น่าดึงดูดนั้นแปรผกผันกับกำลังสองของระยะห่าง R ระหว่างมวลหรือแม่นยำยิ่งขึ้น - R-2.00000 หากความสัมพันธ์นี้ไม่แม่นยำมากนัก จักรวาลก็จะไม่ใช่องค์เดียว

โลกอยู่ห่างจากดวงอาทิตย์ซึ่งเหมาะสมที่สุดสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา ความเร็วในการหมุนของโลก มหาสมุทรและบรรยากาศ ดวงจันทร์; ดาวพฤหัสใหญ่เบี่ยงดาวหางที่คุกคามโลกของเรา (เช่น ดาวหางชูเมกเกอร์-เลวี) ด้วยแรงโน้มถ่วง ทั้งหมดนี้ทำหน้าที่ค้ำจุนสิ่งมีชีวิตบนโลก

ดูเหมือนว่าทั้งจักรวาลและ ระบบสุริยะและโลก - ทั้งหมดนี้ถูกสร้างขึ้นเพื่อมนุษย์โดยเฉพาะ วิทยาศาสตร์ตระหนักถึงข้อเท็จจริงนี้และเรียกมันว่าหลักการมานุษยวิทยา

ความจริงที่ว่าผู้สร้างไม่สามารถตรวจพบและวัดโดยใช้เครื่องมือทางวิทยาศาสตร์ไม่ได้หมายความว่าพระองค์ไม่มีอยู่จริง แต่สิ่งนี้ผลักดันให้นักวิทยาศาสตร์ค้นหาคำอธิบายอื่น นักดาราศาสตร์คนหนึ่งแนะนำว่าจักรวาลของเราถูกสร้างขึ้นโดยสิ่งมีชีวิตที่ชาญฉลาดซึ่งมาจากที่ไหนเลย! และอีกคนหนึ่งเชื่อว่าจักรวาลของเราเป็นหนึ่งในจักรวาลนับพันล้าน เป็นจักรวาลเดียวที่มีเงื่อนไขทั้งหมดสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิต...

จักรวาลอัจฉริยะ

เซอร์ เฟรด ฮอยล์ ( ฮอยล์) นักดาราศาสตร์ชื่อดังเคยเขียนไว้ว่า “ภาพของจักรวาล การก่อตัวของกาแลคซีและดวงดาว อย่างน้อยก็ตามที่ปรากฏในดาราศาสตร์ กลับคลุมเครืออย่างน่าประหลาดใจ ราวกับทิวทัศน์ที่มองเห็นได้ในหมอก... เห็นได้ชัดว่าใน การศึกษาจักรวาลวิทยาขาดองค์ประกอบหนึ่งไป - องค์ประกอบหนึ่งที่สันนิษฐานว่าเป็นการออกแบบที่ชาญฉลาด”

แล้วเกิดบิ๊กแบงหรือเปล่า? การแผ่รังสีเรดชิฟต์และการแผ่รังสีพื้นหลังไม่สามารถให้หลักฐานที่แน่ชัดสำหรับเรื่องนี้ได้ อย่างไรก็ตาม กฎของอุณหพลศาสตร์ แรงโน้มถ่วง และทฤษฎีสารสนเทศให้คำตอบที่ค่อนข้างชัดเจน ไม่มีการระเบิด

ดร.เดวิด โรสแวร์

ดร.เดวิด โรสเวียร์. มีบิ๊กแบงไหม?

Creation Science Movement (สหราชอาณาจักร), แผ่นพับ 317 แปลจากภาษาอังกฤษโดย Elena Buklerskaya