Большой взрыв

Как Вселенная расширилась из горячего и плотного состояния

Временная шкала расширения Вселенной , где пространство, включая гипотетические ненаблюдаемые части Вселенной, каждый раз представлено круглыми сечениями. Слева резкое расширение происходит в эпоху инфляции ; а в центре расширение ускоряется (замысел художника; ни время, ни размер не соответствуют масштабу).

Большой взрыв — это физическая теория , описывающая, как Вселенная расширилась из начального состояния с высокой плотностью и температурой . ^[1] Впервые он был предложен в 1927 году римско-католическим священником и физиком Жоржем Леметром . Различные космологические модели Большого взрыва объясняют эволюцию наблюдаемой Вселенной от самых ранних известных периодов до ее последующей крупномасштабной формы. ^{[2] [3] [4]} Эти модели предлагают всестороннее объяснение широкого спектра наблюдаемых явлений, включая обилие легких элементов , космическое микроволновое фоновое излучение (CMB) и крупномасштабную структуру . Общая однородность Вселенной, известная как проблема плоскостности , объясняется космической инфляцией : внезапным и очень быстрым расширением пространства в самые ранние моменты. Однако в физике в настоящее время отсутствует общепринятая теория квантовой гравитации , которая могла бы успешно моделировать самые ранние условия Большого взрыва.

Важно отметить, что эти модели совместимы с законом Хаббла-Леметра — наблюдением, согласно которому чем дальше находится галактика , тем быстрее она удаляется от Земли. Экстраполируя это космическое расширение назад во времени с использованием известных законов физики , модели описывают все более концентрированный космос, которому предшествует сингулярность , в которой пространство и время теряют смысл (обычно называемая « сингулярностью Большого взрыва »). ^[5] В 1964 году было обнаружено реликтовое излучение, которое убедило многих космологов в том, что конкурирующая стационарная модель космической эволюции была фальсифицирована , ^[6] поскольку модели Большого взрыва предсказывают однородное фоновое излучение, вызванное высокими температурами и плотностями в далеком прошлом. . Широкий спектр эмпирических данных убедительно свидетельствует в пользу события Большого взрыва, которое в настоящее время практически повсеместно признано. ^[7] Детальные измерения скорости расширения Вселенной показывают , что сингулярность Большого взрыва оценивается в13,787 ± 0,020  миллиарда лет назад, что считается возрастом Вселенной . ^[8]

Остаются аспекты наблюдаемой Вселенной, которые еще не объяснены моделями Большого взрыва. После своего первоначального расширения Вселенная достаточно остыла, чтобы позволить образование субатомных частиц , а затем и атомов . Неодинаковое содержание материи и антиматерии , позволившее этому произойти, представляет собой необъяснимый эффект, известный как барионная асимметрия . Эти первичные элементы — в основном водород , с небольшим количеством гелия и лития — позже объединились под действием гравитации , образовав ранние звезды и галактики. Астрономы наблюдают гравитационные эффекты неизвестной темной материи, окружающей галактики. Большая часть гравитационного потенциала во Вселенной, по-видимому, находится в этой форме, а модели Большого взрыва и различные наблюдения показывают, что этот избыточный гравитационный потенциал не создается барионной материей , такой как обычные атомы. Измерения красного смещения сверхновых показывают, что расширение Вселенной ускоряется , и это наблюдение приписывают необъяснимому явлению, известному как темная энергия . ^[9]

Особенности моделей

Модели Большого взрыва предлагают всестороннее объяснение широкого спектра наблюдаемых явлений, включая содержание легких элементов , реликтовое излучение , крупномасштабную структуру и закон Хаббла . ^[10] Модели зависят от двух основных предположений: универсальности физических законов и космологического принципа . Универсальность физических законов — один из основополагающих принципов теории относительности . Космологический принцип гласит, что в больших масштабах Вселенная однородна и изотропна — она выглядит одинаковой во всех направлениях, независимо от местоположения. ^[11]

Эти идеи первоначально были приняты в качестве постулатов, но позже были предприняты попытки проверить каждую из них. Например, первое предположение было проверено наблюдениями, показавшими, что максимально возможное отклонение постоянной тонкой структуры на протяжении большей части возраста Вселенной составляет порядка 10 ^-5 . ^[12] Кроме того, общая теория относительности прошла строгие испытания в масштабах Солнечной системы и двойных звезд . ^{[13] [14] [примечания 1]}

Крупномасштабная Вселенная кажется изотропной, если смотреть с Земли. Если он действительно изотропен, космологический принцип можно вывести из более простого принципа Коперника , который гласит, что не существует предпочтительного (или специального) наблюдателя или точки зрения. С этой целью космологический принцип был подтвержден на уровне 10 ⁻⁵ посредством наблюдений за температурой реликтового излучения. По состоянию на 1995 год в масштабе горизонта реликтового излучения Вселенная была признана однородной с верхней границей неоднородности порядка 10%. ^[15]

Горизонты

Важной особенностью пространства-времени Большого взрыва является наличие горизонтов частиц . Поскольку Вселенная имеет конечный возраст, а свет распространяется с конечной скоростью, в прошлом могут быть события, свет которых еще не успел достичь Земли. Это устанавливает предел или горизонт прошлого для самых отдаленных объектов, которые можно наблюдать. И наоборот, поскольку пространство расширяется, а более удаленные объекты удаляются все быстрее, свет, излучаемый нами сегодня, может никогда не «догнать» очень далекие объекты. Это определяет горизонт будущего , который ограничивает события в будущем, на которые мы сможем повлиять. Наличие того или иного типа горизонта зависит от деталей модели FLRW , описывающей нашу Вселенную. ^[16]

Наше понимание Вселенной с самых ранних времен предполагает, что существует прошлый горизонт, хотя на практике наше представление также ограничено непрозрачностью Вселенной в ранние времена. Таким образом, наш взгляд не может простираться дальше назад во времени, хотя горизонт и отступает в пространстве. Если расширение Вселенной продолжит ускоряться, то появится и горизонт будущего. ^[16]

Термализация

Некоторые процессы в ранней Вселенной происходили слишком медленно по сравнению со скоростью расширения Вселенной, чтобы достичь приблизительного термодинамического равновесия . Другие были достаточно быстрыми, чтобы достичь термализации . Параметром, обычно используемым для определения того, достиг ли процесс в очень ранней Вселенной теплового равновесия, является соотношение между скоростью процесса (обычно скоростью столкновений между частицами) и параметром Хаббла . Чем больше это соотношение, тем больше времени частицам нужно было для термализации, прежде чем они оказались слишком далеко друг от друга. ^[17]

График

Согласно моделям Большого взрыва, Вселенная вначале была очень горячей и очень компактной, а с тех пор она расширялась и охлаждалась.

Сингулярность

Экстраполяция расширения Вселенной назад во времени с использованием общей теории относительности дает бесконечную плотность и температуру в конечное время в прошлом. ^[18] Это нерегулярное поведение, известное как гравитационная сингулярность , указывает на то, что общая теория относительности не является адекватным описанием законов физики в этом режиме. Модели, основанные только на общей теории относительности, не могут полностью экстраполировать в сторону сингулярности. ^[5] В некоторых предложениях, таких как модели возникающей Вселенной , сингулярность заменяется другой космологической эпохой. Другой подход определяет первоначальную сингулярность как сингулярность , которая, согласно некоторым моделям теории Большого взрыва, существовала до Большого взрыва. ^{[19] [ нужны разъяснения ]}

Эту первичную сингулярность иногда называют «Большим взрывом» ^[20] , но этот термин также может относиться к более общей ранней горячей, плотной фазе ^{[21] [примечания 2]} Вселенной. В любом случае «Большой взрыв» как событие также в просторечии называют «рождением» нашей Вселенной, поскольку он представляет собой точку в истории, когда можно подтвердить, что Вселенная вошла в режим, в котором законы физики действуют. мы понимаем, что они (в частности, общая теория относительности и Стандартная модель физики элементарных частиц ) работают. На основе измерений расширения сверхновых типа Ia и измерений температурных колебаний космического микроволнового фона время, прошедшее с этого события, известное как «возраст Вселенной », составляет 13,8 миллиардов лет. ^[22]

Несмотря на то, что в то время Вселенная была чрезвычайно плотной — намного плотнее, чем обычно требуется для образования черной дыры — Вселенная не схлопнулась снова в сингулярность. Обычно используемые расчеты и ограничения для объяснения гравитационного коллапса обычно основаны на объектах относительно постоянного размера, таких как звезды, и не применимы к быстро расширяющемуся пространству, такому как Большой взрыв. Поскольку ранняя Вселенная не сразу распалась на множество черных дыр, материя в то время должна была быть распределена очень равномерно с незначительным градиентом плотности . ^[23]

Инфляция и бариогенез

Самые ранние фазы Большого взрыва являются предметом многочисленных спекуляций, поскольку астрономических данных о них нет. В наиболее распространенных моделях Вселенная была заполнена однородно и изотропно с очень высокой плотностью энергии и огромными температурами и давлениями , а также очень быстро расширялась и охлаждалась. Период до 10–43 ^секунд расширения, эпоха Планка , был фазой, в которой четыре фундаментальные силы — электромагнитная сила , сильное ядерное взаимодействие , слабое ядерное взаимодействие и гравитационная сила — были объединены в одну. ^[24] На этом этапе характерным масштабом Вселенной была планковская длина ,Размером 1,6 × 10 ⁻³⁵  м и, следовательно, имел температуру около 10 ³² градусов Цельсия. В таких условиях ломается даже само понятие частицы. Правильное понимание этого периода ожидает развития теории квантовой гравитации . ^{[25] [26]} На смену эпохе Планка пришла эпоха великого объединения, начавшаяся через 10–43 ^{секунды} , когда гравитация отделилась от других сил по мере падения температуры Вселенной. ^[24]

Примерно через 10–37 ^секунд расширения фазовый переход вызвал космическую инфляцию , во время которой Вселенная росла экспоненциально , не ограниченная инвариантностью скорости света , а температура упала в 100 000 раз. Эта концепция мотивирована проблемой плоскостности , где плотность материи и энергии очень близка к критической плотности, необходимой для создания плоской Вселенной . То есть форма Вселенной не имеет общей геометрической кривизны из-за гравитационного воздействия. Микроскопические квантовые флуктуации , возникшие из-за принципа неопределенности Гейзенберга , были «заморожены» инфляцией и превратились в зародыши, которые позже сформировали крупномасштабную структуру Вселенной. ^[27] Примерно через 10–36 ^секунд начинается электрослабая эпоха , когда сильное ядерное взаимодействие отделяется от других сил, и только электромагнитное взаимодействие и слабое ядерное взаимодействие остаются едиными. ^[28]

Инфляция локально остановилась примерно на ^{10–33–10–32} секунды , при этом объем наблюдаемой Вселенной увеличился как минимум в 10 ^{78 раз} . Повторный нагрев происходил до тех пор, пока Вселенная не достигла температур, необходимых для образования кварк -глюонной плазмы , а также всех других элементарных частиц . ^{[29] [30]} Температуры были настолько высокими, что хаотические движения частиц происходили с релятивистскими скоростями , а пары частица-античастица всех видов непрерывно создавались и разрушались в результате столкновений. ^[1] В какой-то момент неизвестная реакция, названная бариогенезом , нарушила сохранение барионного числа , что привело к очень небольшому избытку кварков и лептонов над антикварками и антилептонами — порядка одной части на 30 миллионов. Это привело к преобладанию материи над антиматерией в современной Вселенной. ^[31]

Охлаждение

Панорамный вид всего неба в ближнем инфракрасном диапазоне показывает распределение галактик за пределами Млечного Пути . Галактики имеют цветовую маркировку красного смещения .

Вселенная продолжала уменьшаться в плотности и падать температуре, следовательно, типичная энергия каждой частицы уменьшалась. Фазовые переходы , нарушающие симметрию, приводят фундаментальные силы физики и параметры элементарных частиц в их нынешнюю форму, при этом электромагнитное взаимодействие и слабое ядерное взаимодействие разделяются примерно через 10–12 ^секунд . ^{[28] [32]}

Примерно через 10–11 ^секунд картина становится менее умозрительной, поскольку энергии частиц падают до значений, которых можно достичь в ускорителях частиц . Примерно через 10–6 ^секунд кварки и глюоны объединились , образовав барионы , такие как протоны и нейтроны . Небольшой избыток кварков над антикварками привел к небольшому избытку барионов над антибарионами. Температура уже не была достаточно высокой для создания новых пар протон-антипротон или нейтрон-антинейтрон. Немедленно последовала массовая аннигиляция , в результате которой осталась только одна из 10 ⁸ первоначальных частиц материи и ни одна из их античастиц . ^[33] Аналогичный процесс происходил примерно за 1 секунду для электронов и позитронов. После этих аннигиляций оставшиеся протоны, нейтроны и электроны больше не двигались релятивистски, и в плотности энергии Вселенной доминировали фотоны (с незначительным вкладом нейтрино ).

Через несколько минут после начала расширения, когда температура составляла около миллиарда Кельвинов , а плотность материи во Вселенной была сравнима с нынешней плотностью земной атмосферы, нейтроны соединились с протонами, образовав ядра вселенского дейтерия и гелия в процессе, названном Большим. Нуклеосинтез Бэнга (BBN). ^[34] Большинство протонов остались несвязанными в виде ядер водорода. ^[35]

Когда Вселенная остыла, остальная плотность энергии материи стала гравитационно доминировать над плотностью фотонного излучения . Примерно через 379 000 лет электроны и ядра объединились в атомы (в основном водород ), которые были способны излучать радиацию. Это реликтовое излучение, которое практически беспрепятственно распространялось в космосе, известно как космический микроволновый фон. ^[35]

Формирование структуры

Скопление галактик Abell 2744 – вид пограничных полей Хаббла ^[36]

В течение длительного периода времени немного более плотные области равномерно распределенной материи гравитационно притягивали близлежащую материю и, таким образом, становились еще плотнее, образуя газовые облака, звезды, галактики и другие астрономические структуры, наблюдаемые сегодня. ^[1] Детали этого процесса зависят от количества и типа материи во Вселенной. Четыре возможных типа материи известны как холодная темная материя (CDM), теплая темная материя , горячая темная материя и барионная материя . Лучшие доступные измерения, проведенные с помощью микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона (WMAP), показывают, что данные хорошо соответствуют модели Lambda-CDM , в которой темная материя считается холодной. (Теплая темная материя исключается ранней реионизацией .) ^[37] По оценкам, эта CDM составляет около 23% материи/энергии Вселенной, тогда как барионная материя составляет около 4,6%. ^[38]

В «расширенной модели», включающей горячую темную материю в виде нейтрино ^[39] , «физическая барионная плотность» оценивается в 0,023. (Это отличается от «барионной плотности» , выраженной как доля от общей плотности материи/энергии, которая составляет около 0,046.) Соответствующая плотность холодной темной материи составляет около 0,11, а соответствующая плотность нейтрино оценивается менее 0,0062. . ^[38] ${\displaystyle \Omega _{\text{b}}h^{2}}$ ${\displaystyle \Omega _{\text{b}}}$ ${\displaystyle \Omega _{\text{c}}h^{2}}$ ${\displaystyle \Omega _{\text{v}}h^{2}}$

Космическое ускорение

Независимые доказательства от сверхновых типа Ia и реликтового излучения предполагают, что сегодня во Вселенной доминирует загадочная форма энергии, известная как темная энергия , которая, по-видимому, однородно пронизывает все пространство. Наблюдения показывают, что 73% общей плотности энергии современной Вселенной находится в этой форме. Когда Вселенная была очень молодой, она, вероятно, была наполнена темной энергией, но, поскольку все было расположено ближе друг к другу, преобладала гравитация , тормозившая расширение. В конце концов, после миллиардов лет расширения, снижение плотности материи по сравнению с плотностью темной энергии позволило расширению Вселенной начать ускоряться. ^[9]

Темная энергия в своей простейшей формулировке моделируется космологической постоянной в уравнениях поля Эйнштейна общей теории относительности, но ее состав и механизм неизвестны. В более общем плане детали его уравнения состояния и связи со Стандартной моделью физики элементарных частиц продолжают исследоваться как посредством наблюдений, так и теории. ^[9]

Вся эта космическая эволюция после эпохи инфляции может быть строго описана и смоделирована с помощью модели лямбда-CDM космологии, которая использует независимые рамки квантовой механики и общей теории относительности. Не существует легко тестируемых моделей, описывающих ситуацию примерно до 10–15 ^секунд . ^[40] Понимание этой самой ранней эпохи в истории Вселенной является одной из величайших нерешённых проблем физики .

История концепции

Этимология

Английскому астроному Фреду Хойлу приписывают введение термина «Большой взрыв» во время выступления на радио BBC в марте ¹⁹⁴⁹ года , где он сказал: «Эти теории были основаны на гипотезе о том, что вся материя во Вселенной была создана в одном большом взрыв в определенное время в далеком прошлом». ^{[42] [43]} Однако это не прижилось до 1970-х годов. ^[43]

Широко распространено мнение, что Хойл, который выступал за альтернативную « стационарную » космологическую модель, хотел, чтобы это было уничижительно, ^{[44] [45] [46]} но Хойл явно отрицал это и сказал, что это был просто поразительный образ, призванный подчеркнуть разница между двумя моделями. ^{[47] [48] [50]} Хельге Краг пишет, что доказательства утверждения о том, что оно было задумано как уничижительное, «неубедительно», и упоминает ряд признаков того, что это не было уничижительным. ^[43]

Утверждается, что сам термин является неправильным, поскольку он вызывает взрыв. ^{[43] [51]} Аргумент состоит в том, что, хотя взрыв предполагает расширение в окружающее пространство, Большой взрыв описывает только внутреннее расширение содержимого Вселенной. ^{[52] [53]} Еще одна проблема, на которую указал Сантош Мэтью, заключается в том, что удар подразумевает звук, что не является важной особенностью модели. ^[45] Попытка найти более подходящую альтернативу не увенчалась успехом. ^{[43] [46]}

Разработка

Хаббл в экстремально глубоком поле зрения (XDF)

Модели Большого взрыва возникли на основе наблюдений за структурой Вселенной и теоретических соображений. В 1912 году Весто Слайфер измерил первое доплеровское смещение « спиральной туманности » (спиральная туманность — устаревший термин для обозначения спиральных галактик) и вскоре обнаружил, что почти все такие туманности удаляются от Земли. Он не осознавал космологического значения этого факта, и действительно, в то время было весьма спорно , были ли эти туманности «островными вселенными» за пределами нашего Млечного Пути . ^{[56] [57]} Десять лет спустя Александр Фридман , русский космолог и математик , вывел уравнения Фридмана из уравнений поля Эйнштейна, показав, что Вселенная может расширяться в отличие от статической модели Вселенной, которую в то время отстаивал Альберт Эйнштейн . . ^[58]

В 1924 году измерения американского астронома Эдвина Хаббла большого расстояния до ближайших спиральных туманностей показали, что эти системы действительно были другими галактиками. Начиная с того же года Хаббл кропотливо разработал серию индикаторов расстояний, предшественника космической лестницы расстояний , используя 100-дюймовый (2,5 м) телескоп Хукера в обсерватории Маунт-Вилсон . Это позволило ему оценить расстояния до галактик, красное смещение которых уже было измерено, в основном Слайфером. В 1929 году Хаббл обнаружил корреляцию между расстоянием и скоростью удаления , известную теперь как закон Хаббла. ^{[59] [60]}

Независимо выведя уравнения Фридмана в 1927 году, Жорж Леметр , бельгийский физик и римско-католический священник , предположил, что уменьшение туманностей произошло из-за расширения Вселенной. ^[61] Он вывел зависимость, которую позже наблюдал Хаббл, учитывая космологический принцип. ^[9] В 1931 году Лемэтр пошел дальше и предположил, что очевидное расширение Вселенной, если спроецировать его назад во времени, означает, что чем дальше в прошлом, тем меньше была Вселенная, пока в какой-то конечный момент в прошлом вся масса Вселенная была сосредоточена в одной точке, «первобытном атоме», где и когда возникла ткань времени и пространства. ^[62]

В 1920-х и 1930-х годах почти все крупные космологи предпочитали вечную стационарную Вселенную, а некоторые жаловались, что начало времени, подразумеваемое Большим взрывом, привнесло в физику религиозные концепции; это возражение позже было повторено сторонниками теории устойчивого состояния. ^[63] Это восприятие усиливалось тем фактом, что автор концепции Большого взрыва Лемэтр был римско-католическим священником. ^[64] Артур Эддингтон согласился с Аристотелем в том, что Вселенная не имела начала во времени, а именно , что материя вечна . Начало времени было ему «отвратительно». ^{[65] [66]} Леметр, однако, не согласился:

Если бы мир начался с одного кванта , понятия пространства и времени вначале вообще не имели бы никакого смысла; они начнут приобретать разумное значение только тогда, когда первоначальный квант будет разделен на достаточное число квантов. Если это предположение верно, то начало мира произошло немного раньше начала пространства и времени. ^[67]

В течение 1930-х годов для объяснения наблюдений Хаббла были предложены и другие идеи в качестве нестандартных космологий , в том числе модель Милна , ^[68] осциллирующая Вселенная (первоначально предложенная Фридманом, но отстаиваемая Альбертом Эйнштейном и Ричардом К. Толманом ) ^[69] и Гипотеза усталого света Фрица Цвики . ^[70]

После Второй мировой войны возникли две различные возможности. Одной из них была стационарная модель Фреда Хойла, согласно которой новая материя будет создаваться по мере расширения Вселенной. В этой модели Вселенная примерно одинакова в любой момент времени. ^[71] Другой была теория Большого взрыва Леметра, которую защищал и развивал Джордж Гамов , который представил BBN ^[72] и чьи коллеги, Ральф Альфер и Роберт Херман , предсказали реликтовое излучение. ^[73] По иронии судьбы, именно Хойл придумал фразу, которая стала применяться к теории Леметра, назвав ее « идеей большого взрыва » во время передачи радио BBC в марте 1949 года. ^{[48] [43] [примечания 3]} Некоторое время поддержка этих двух теорий разделилась. В конце концов, данные наблюдений, в первую очередь подсчета радиоисточников , начали отдавать предпочтение Большому Взрыву над устойчивым состоянием. Открытие и подтверждение реликтового излучения в 1964 году закрепило за Большим взрывом звание лучшей теории происхождения и эволюции Вселенной. ^[74]

В 1968 и 1970 годах Роджер Пенроуз , Стивен Хокинг и Джордж Ф.Р. Эллис опубликовали статьи, в которых показали, что математические сингулярности были неизбежным начальным условием релятивистских моделей Большого взрыва. ^{[75] [76]} Затем, с 1970-х по 1990-е годы, космологи работали над характеристикой особенностей Вселенной Большого взрыва и решением нерешенных проблем. В 1981 году Алан Гут совершил прорыв в теоретической работе по решению некоторых выдающихся теоретических проблем в моделях Большого взрыва, открыв эпоху быстрого расширения в ранней Вселенной, которую он назвал «инфляцией». ^[77] Между тем, в течение этих десятилетий два вопроса в наблюдательной космологии , которые вызвали много дискуссий и разногласий, касались точных значений постоянной Хаббла ^[78] и плотности материи Вселенной (до открытия темной энергии, которая, как считалось, быть ключевым предсказателем возможной судьбы Вселенной ). ^[79]

В середине 1990-х годов наблюдения за некоторыми шаровыми скоплениями показали, что им около 15 миллиардов лет, что противоречило большинству текущих оценок возраста Вселенной (и даже с возрастом, измеренным сегодня). Позже эта проблема была решена, когда новое компьютерное моделирование, включающее эффекты потери массы из-за звездных ветров , указало на гораздо более молодой возраст шаровых скоплений. ^[80]

Значительный прогресс в космологии Большого Взрыва был достигнут с конца 1990-х годов в результате достижений в технологии телескопов , а также анализа данных со спутников, таких как Cosmic Background Explorer (COBE), ^[81] Космический телескоп Хаббл и WMAP. ^[82] Космологи теперь имеют довольно точные и точные измерения многих параметров модели Большого взрыва и сделали неожиданное открытие: расширение Вселенной, по-видимому, ускоряется. ^{[83] [84]}

Наблюдательные данные

«[Картина большого взрыва] слишком прочно основана на данных из каждой области, чтобы быть признанной недействительной в ее общих чертах».

- Лоуренс Краусс ^[85]

Самыми ранними и наиболее прямыми наблюдательными свидетельствами справедливости теории являются расширение Вселенной согласно закону Хаббла (на что указывают красные смещения галактик), открытие и измерение космического микроволнового фона и относительного содержания легких элементов, производимых Нуклеосинтез Большого Взрыва (BBN). Более поздние данные включают наблюдения за формированием и эволюцией галактик , а также распределением крупномасштабных космических структур . ^[86] Их иногда называют «четырьмя столпами» моделей Большого взрыва. ^[87]

Точные современные модели Большого взрыва апеллируют к различным экзотическим физическим явлениям, которые не наблюдались в земных лабораторных экспериментах и ​​не были включены в Стандартную модель физики элементарных частиц. Из этих особенностей темная материя в настоящее время является предметом наиболее активных лабораторных исследований. ^[88] Остающиеся проблемы включают проблему острого гало ^[89] и проблему карликовых галактик ^[90] с холодной темной материей. Темная энергия также представляет большой интерес для ученых, но неясно, будет ли возможно прямое обнаружение темной энергии. ^[91] Инфляция и бариогенез остаются более умозрительными особенностями современных моделей Большого взрыва. Жизнеспособные количественные объяснения таких явлений все еще находятся в поисках. Это нерешенные проблемы физики.

Закон Хаббла и расширение Вселенной

Наблюдения за далекими галактиками и квазарами показывают, что эти объекты имеют красное смещение: излучаемый ими свет сдвинут в сторону более длинных волн. В этом можно убедиться, взяв частотный спектр объекта и сопоставив спектроскопическую картину линий излучения или поглощения, соответствующих атомам химических элементов, взаимодействующих со светом. Эти красные смещения равномерно изотропны и равномерно распределены среди наблюдаемых объектов во всех направлениях. Если красное смещение интерпретировать как доплеровское смещение, можно рассчитать скорость удаления объекта. Для некоторых галактик можно оценить расстояния с помощью космической лестницы расстояний . Когда скорости удаления отражаются от этих расстояний, наблюдается линейная зависимость, известная как закон Хаббла : ^[59] где ${\displaystyle v=H_{0}D}$

• ${\displaystyle v}$- скорость удаления галактики или другого удаленного объекта,
• ${\displaystyle D}$- правильное расстояние до объекта, и
• ${\displaystyle H_{0}}$— постоянная Хаббла , измеряемая как70,4+1,3
  −1,4 км / с / Мпк по WMAP. ^[38]

Закон Хаббла предполагает, что Вселенная равномерно расширяется повсюду. Это космическое расширение было предсказано на основе общей теории относительности Фридманом в 1922 году ^[58] и Леметром в 1927 году, ^[61] задолго до того, как Хаббл провел свой анализ и наблюдения в 1929 году, и оно остается краеугольным камнем модели Большого взрыва, разработанной Фридманом, Леметром, Робертсон и Уокер.

Теория требует, чтобы это соотношение выполнялось всегда, где - правильное расстояние, v - скорость удаления, и , , и изменяются по мере расширения Вселенной (поэтому мы пишем для обозначения современной «константы Хаббла»). Для расстояний, намного меньших размера наблюдаемой Вселенной , красное смещение Хаббла можно рассматривать как доплеровский сдвиг, соответствующий скорости рецессии . Для расстояний, сравнимых с размерами наблюдаемой Вселенной, объяснение космологического красного смещения становится более неоднозначным, хотя наиболее естественной остается его интерпретация как кинематического доплеровского сдвига. ^[92] ${\displaystyle v=HD}$ ${\displaystyle D}$ ${\displaystyle v}$ ${\displaystyle H}$ ${\displaystyle D}$ ${\displaystyle H_{0}}$ ${\displaystyle v}$

Необъяснимое расхождение с определением постоянной Хаббла известно как натяжение Хаббла . Методы, основанные на наблюдении реликтового излучения, предполагают более низкое значение этой константы по сравнению с величиной, полученной из измерений, основанных на лестнице космических расстояний. ^[93]

Космическое микроволновое фоновое излучение

Спектр космического микроволнового фона , измеренный прибором FIRAS на спутнике COBE , является наиболее точно измеренным спектром черного тела в природе. ^[94] Точки данных и полосы ошибок на этом графике скрыты теоретической кривой.

В 1964 году Арно Пензиас и Роберт Уилсон по счастливой случайности открыли космическое фоновое излучение — всенаправленный сигнал в микроволновом диапазоне. ^[74] Их открытие обеспечило существенное подтверждение предсказаний Альфера, Германа и Гамова о Большом взрыве, сделанных примерно в 1950 году. В течение 1970-х годов было обнаружено, что излучение примерно соответствует спектру черного тела во всех направлениях; этот спектр был смещен в красную сторону в результате расширения Вселенной и сегодня соответствует примерно 2,725 К. Это склонило баланс доказательств в пользу модели Большого взрыва, и Пензиас и Уилсон были удостоены Нобелевской премии по физике 1978 года .

Поверхность последнего рассеяния, соответствующая излучению реликтового излучения, возникает вскоре после рекомбинации , эпохи, когда нейтральный водород становится стабильным. До этого Вселенная представляла собой горячее плотное фотоно-барионное плазменное море, в котором фотоны быстро рассеивались свободными заряженными частицами. Пик около372 ± 14 тыс. лет назад , ^[37] средняя длина свободного пробега фотона становится достаточно длинной, чтобы достичь наших дней, и Вселенная становится прозрачной.

Изображение космического микроволнового фонового излучения, полученное в формате WMAP за 9 лет (2012 г.). ^{[95] [96]} Излучение изотропно примерно в одной стотысячной части. ^[97]

В 1989 году НАСА запустило COBE, которое сделало два крупных достижения: в 1990 году высокоточные измерения спектра показали, что частотный спектр реликтового излучения представляет собой почти идеальное черное тело без отклонений на уровне 1 части в 10 ⁴ , и измерили остаточную температуру. 2,726 К (более поздние измерения немного снизили эту цифру до 2,7255 К); затем, в 1992 году, дальнейшие измерения COBE обнаружили крошечные колебания ( анизотропию ) температуры реликтового излучения по всему небу, на уровне примерно одной части на 10 ⁵ . ^[81] Джон К. Мэзер и Джордж Смут были удостоены Нобелевской премии по физике 2006 года за лидерство в этих результатах.

В течение следующего десятилетия анизотропия реликтового излучения была дополнительно исследована с помощью большого количества наземных экспериментов и экспериментов с воздушными шарами. В 2000–2001 годах несколько экспериментов, в первую очередь BOOMERanG , обнаружили, что форма Вселенной почти плоская в пространстве путем измерения типичного углового размера (размера на небе) анизотропии. ^{[98] [99] [100]}

В начале 2003 года были опубликованы первые результаты микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона, которые дали на тот момент наиболее точные значения некоторых космологических параметров. Результаты опровергли несколько конкретных моделей космической инфляции, но в целом согласуются с теорией инфляции. ^[82] Космический зонд «Планк» был запущен в мае 2009 года . Продолжаются другие наземные и воздушные эксперименты по изучению космического микроволнового фона .

Обилие первичных элементов

Используя модели Большого взрыва, можно рассчитать ожидаемую концентрацию изотопов гелия-4 ( ⁴ He), гелия-3 ( ³ He), дейтерия ( ² H) и лития-7 ( ⁷ Li) во Вселенной как отношения к количеству обычного водорода. ^[34] Относительное содержание зависит от одного параметра — отношения фотонов к барионам. Эту величину можно рассчитать независимо от детальной структуры флуктуаций реликтового излучения. Предсказанные отношения (по массе, а не по содержанию) составляют около 0,25 для ⁴ He:H, около 10 ^-3 для ² H:H, около 10 ^-4 для ³ He:H и около 10 ^-9 для ⁷ Li:H. . ^[34]

Все измеренные содержания, по крайней мере примерно, согласуются с предсказанными на основе одного значения отношения барионов к фотонам. Согласие превосходное для дейтерия, близкое, но формально несоответствующее для ⁴ He и отклонение в два раза для ⁷ Li (эта аномалия известна как космологическая проблема лития ); в последних двух случаях существуют существенные систематические неопределенности . Тем не менее, общая согласованность с содержаниями, предсказанными BBN, является убедительным доказательством Большого взрыва, поскольку теория является единственным известным объяснением относительного содержания легких элементов, и практически невозможно «настроить» Большой взрыв, чтобы произвести гораздо больше или менее 20–30% гелия. ^[101] Действительно, за пределами Большого взрыва не существует очевидной причины того, что, например, молодая Вселенная до образования звезд , как это установлено в результате изучения материи, предположительно свободной от продуктов звездного нуклеосинтеза , должна содержать больше гелия, чем дейтерия, или больше дейтерия, чем ³ . Он, причем в постоянных соотношениях, тоже. ^{[102] : 182–185}

Галактическая эволюция и распространение

Детальные наблюдения морфологии и распределения галактик и квазаров согласуются с текущими моделями Большого взрыва. Сочетание наблюдений и теории предполагает, что первые квазары и галактики образовались в течение миллиарда лет после Большого взрыва ^[103] и с тех пор формируются более крупные структуры, такие как скопления галактик и сверхскопления . ^[104]

Популяции звезд стареют и развиваются, поэтому далекие галактики (которые наблюдаются такими, какими они были в ранней Вселенной) сильно отличаются от близлежащих галактик (наблюдаемых в более недавнем состоянии). Более того, галактики, образовавшиеся относительно недавно, заметно отличаются от галактик, образовавшихся на тех же расстояниях, но вскоре после Большого взрыва. Эти наблюдения являются сильными аргументами против стационарной модели. Наблюдения за звездообразованием, распределением галактик и квазаров, а также более крупными структурами хорошо согласуются с моделированием формирования структуры во Вселенной в результате Большого взрыва и помогают завершить теорию. ^{[104] [105]}

Первичные газовые облака

Фокальная плоскость телескопа BICEP2 под микроскопом - используется для поиска поляризации в реликтовом излучении ^{[106] [107] [108] [109]}

В 2011 году астрономы обнаружили то, что они считают первозданными облаками первичного газа, анализируя линии поглощения в спектрах далеких квазаров. До этого открытия все остальные астрономические объекты содержали тяжелые элементы, образующиеся в звездах. Несмотря на чувствительность к углероду, кислороду и кремнию, эти три элемента не были обнаружены в этих двух облаках. ^{[110] [111]} Поскольку в облаках газа нет обнаруживаемых уровней тяжелых элементов, они, вероятно, сформировались в первые несколько минут после Большого взрыва, во время BBN.

Другие доказательства

Возраст Вселенной, оцененный на основе расширения Хаббла и реликтового излучения, теперь согласуется с другими оценками, использующими возраст самых старых звезд, измеренный как с помощью применения теории звездной эволюции к шаровым скоплениям, так и с помощью радиометрического датирования отдельных популяций II. звезды. ^[112] Это также согласуется с оценками возраста, основанными на измерениях расширения с использованием сверхновых типа Ia и измерениях температурных флуктуаций в космическом микроволновом фоне. ^[22] Согласование независимых измерений этого возраста поддерживает модель Lambda-CDM (ΛCDM), поскольку модель используется для связи некоторых измерений с оценкой возраста, и все оценки, в свою очередь, согласуются. Тем не менее, некоторые наблюдения объектов из относительно ранней Вселенной (в частности, квазара APM 08279+5255 ) вызывают беспокойство относительно того, было ли у этих объектов достаточно времени для формирования на столь раннем этапе в модели ΛCDM. ^{[113] [114]}

Предсказание о том, что температура реликтового излучения в прошлом была выше, было экспериментально подтверждено наблюдениями за очень низкотемпературными линиями поглощения в газовых облаках с высоким красным смещением. ^[115] Из этого предсказания также следует, что амплитуда эффекта Сюняева–Зельдовича в скоплениях галактик не зависит напрямую от красного смещения. Наблюдения показали, что это примерно так, но этот эффект зависит от свойств скоплений, которые меняются с космическим временем, что затрудняет точные измерения. ^{[116] [117]}

Будущие наблюдения

Будущие гравитационно-волновые обсерватории, возможно, смогут обнаружить первичные гравитационные волны , реликты ранней Вселенной, менее чем через секунду после Большого взрыва. ^{[118] [119]}

Проблемы и смежные вопросы по физике

Как и в любой теории, в результате разработки моделей Большого взрыва возник ряд загадок и проблем. Некоторые из этих загадок и проблем решены, а другие все еще не решены. Предложенные решения некоторых проблем модели Большого взрыва открыли новые тайны. Например, проблема горизонта , проблема магнитного монополя и проблема плоскостности чаще всего решаются с помощью теории инфляции, но детали инфляционной Вселенной все еще остаются нерешенными, и многие, включая некоторых основателей теории, говорят, что она была опровергнута. . ^{[120] [121] [122] [123]} Ниже приводится список загадочных аспектов концепции Большого взрыва, которые все еще находятся под интенсивным исследованием космологов и астрофизиков .

Барионная асимметрия

Пока не понятно, почему во Вселенной больше материи, чем антиматерии. ^[31] Обычно считается, что когда Вселенная была молодой и очень горячей, она находилась в статистическом равновесии и содержала равное количество барионов и антибарионов. Однако наблюдения показывают, что Вселенная, включая ее самые отдаленные части, почти полностью состоит из обычной материи, а не из антиматерии. Была выдвинута гипотеза, объясняющая асимметрию процессом, называемым бариогенезом. Для того чтобы бариогенез состоялся, необходимо выполнение условий Сахарова . Они требуют, чтобы барионное число не сохранялось, чтобы C-симметрия и CP-симметрия нарушались, а Вселенная отошла от термодинамического равновесия . ^[124] Все эти условия встречаются в Стандартной модели, но эффекты недостаточно сильны, чтобы объяснить нынешнюю барионную асимметрию.

Темная энергия

Измерения соотношения красного смещения и звездной величины для сверхновых типа Ia показывают, что расширение Вселенной ускоряется с тех пор, как возраст Вселенной составил примерно половину ее нынешнего возраста. Чтобы объяснить это ускорение, общая теория относительности требует, чтобы большая часть энергии во Вселенной состояла из компонента с большим отрицательным давлением, получившего название «темная энергия». ^[9]

Темная энергия, хотя и спекулятивна, решает множество проблем. Измерения космического микроволнового фона показывают, что Вселенная почти пространственно плоская, и поэтому, согласно общей теории относительности, Вселенная должна иметь почти точно критическую плотность массы/энергии. Но плотность массы Вселенной можно измерить по ее гравитационной кластеризации, и оказывается, что она составляет лишь около 30% критической плотности. ^[9] Поскольку теория предполагает, что темная энергия не группируется обычным способом, это лучшее объяснение «недостающей» плотности энергии. Темная энергия также помогает объяснить две геометрические меры общей кривизны Вселенной: одну с использованием частоты гравитационных линз ^[125] , а другую с использованием характерной картины крупномасштабной структуры — барионных акустических колебаний — как космический правитель. ^{[126] [127]}

Считается, что отрицательное давление является свойством энергии вакуума , но точная природа и существование темной энергии остается одной из величайших загадок Большого взрыва. Результаты команды WMAP в 2008 году соответствуют Вселенной, состоящей на 73% из темной энергии, на 23% из темной материи, на 4,6% из обычной материи и менее чем на 1% из нейтрино. ^[38] Согласно теории, плотность энергии в материи уменьшается с расширением Вселенной, но плотность темной энергии остается постоянной (или почти постоянной) по мере расширения Вселенной. Следовательно, материя в прошлом составляла большую долю общей энергии Вселенной, чем сегодня, но ее дробный вклад упадет в далеком будущем , поскольку темная энергия станет еще более доминирующей. ^{[ нужна цитата ]}

Компонент темной энергии Вселенной был объяснен теоретиками с использованием множества конкурирующих теорий, включая космологическую постоянную Эйнштейна, но также распространяющихся на более экзотические формы квинтэссенции или другие модифицированные схемы гравитации. ^[128] Проблема космологической постоянной , иногда называемая «самой неприятной проблемой в физике», возникает из-за очевидного несоответствия между измеренной плотностью энергии темной энергии и той, которая наивно предсказана на основе планковских единиц . ^[129]

Темная материя

Диаграмма показывает соотношение различных компонентов Вселенной – около 95% составляет темная материя и темная энергия .

В течение 1970-х и 1980-х годов различные наблюдения показали, что во Вселенной недостаточно видимой материи, чтобы объяснить кажущуюся силу гравитационных сил внутри галактик и между ними. Это привело к идее, что до 90% материи во Вселенной — это темная материя, которая не излучает свет и не взаимодействует с обычной барионной материей. Кроме того, предположение о том, что Вселенная состоит в основном из обычной материи, привело к предсказаниям, которые сильно не согласовывались с наблюдениями. В частности, сегодняшняя Вселенная гораздо более неоднородна и содержит гораздо меньше дейтерия, чем можно объяснить без темной материи. Хотя темная материя всегда вызывала споры, ее существование подтверждается различными наблюдениями: анизотропией реликтового излучения, дисперсией скоростей скоплений галактик , крупномасштабными структурными распределениями, исследованиями гравитационного линзирования и рентгеновскими измерениями скоплений галактик. ^[130]

Косвенным доказательством существования темной материи является ее гравитационное влияние на другую материю, поскольку в лабораториях не наблюдалось частиц темной материи. Было предложено множество кандидатов на роль темной материи в физике элементарных частиц, и в стадии реализации находится несколько проектов по их непосредственному обнаружению. ^[131]

Кроме того, существуют нерешенные проблемы, связанные с предпочитаемой в настоящее время моделью холодной темной материи, в том числе проблема карликовых галактик ^[90] и проблема острого гало . ^[89] Были предложены альтернативные теории, которые не требуют большого количества необнаруженной материи, а вместо этого изменяют законы гравитации, установленные Ньютоном и Эйнштейном; тем не менее, ни одна альтернативная теория не оказалась столь успешной, как предложение о холодной темной материи, в объяснении всех существующих наблюдений. ^[132]

Проблема горизонта

Проблема горизонта возникает из предположения, что информация не может перемещаться быстрее света . Во Вселенной конечного возраста это устанавливает предел — горизонт частиц — на разделение любых двух областей пространства, находящихся в причинном контакте. ^[133] Наблюдаемая изотропия реликтового излучения проблематична в этом отношении: если бы во Вселенной доминировало излучение или материя все время, вплоть до эпохи последнего рассеяния, горизонт частиц в это время соответствовал бы примерно 2 градусам на небо. Тогда не было бы механизма, обеспечивающего одинаковую температуру в более обширных регионах. ^{[102] : 191–202.}

Разрешение этого кажущегося противоречия предлагает теория инфляции, в которой однородное и изотропное скалярное энергетическое поле доминирует во Вселенной в какой-то очень ранний период (до бариогенеза). Во время инфляции Вселенная подвергается экспоненциальному расширению, и горизонт частиц расширяется гораздо быстрее, чем предполагалось ранее, так что области, которые в настоящее время находятся на противоположных сторонах наблюдаемой Вселенной, находятся внутри горизонта частиц друг друга. Наблюдаемая изотропия реликтового излучения следует из того факта, что эта более крупная область находилась в причинном контакте до начала инфляции. ^{[27] : 180–186.}

Принцип неопределенности Гейзенберга предсказывает, что во время инфляционной фазы возникнут квантовые тепловые флуктуации , которые будут увеличены до космических масштабов. Эти колебания послужили семенами для всех нынешних структур во Вселенной. ^{[102] : 207} Инфляция предсказывает, что первичные флуктуации почти масштабно-инвариантны и гауссовы , что было подтверждено измерениями реликтового излучения. ^{[82] : сек 6}

Проблема, связанная с классической проблемой горизонта, возникает потому, что в большинстве стандартных космологических моделей инфляции инфляция прекращается задолго до того, как происходит нарушение электрослабой симметрии , поэтому инфляция не должна быть в состоянии предотвратить крупномасштабные разрывы в электрослабом вакууме , поскольку отдаленные части наблюдаемой Вселенной были были причинно разделены, когда закончилась электрослабая эпоха . ^[134]

Магнитные монополи

Возражение против магнитного монополя было выдвинуто в конце 1970-х годов. Теории великого объединения (GUT) предсказывали топологические дефекты в пространстве, которые проявятся в виде магнитных монополей . Эти объекты могли бы эффективно рождаться в горячей ранней Вселенной, что привело бы к плотности, намного превышающей ту, что согласуется с наблюдениями, учитывая, что монополи не были обнаружены. Эту проблему решает космическая инфляция, которая удаляет все точечные дефекты из наблюдаемой Вселенной точно так же, как она приводит геометрию к плоскостности. ^[133]

Проблема плоскостности

Общая геометрия Вселенной определяется тем, меньше ли космологический параметр Омеги , равен или больше 1. Сверху вниз показаны замкнутая Вселенная с положительной кривизной, гиперболическая Вселенная с отрицательной кривизной и плоская Вселенная с нулевой кривизной. кривизна.

Проблема плоскостности (также известная как проблема старости) — это проблема наблюдения, связанная с FLRW. ^[133] Вселенная может иметь положительную, отрицательную или нулевую пространственную кривизну в зависимости от ее полной плотности энергии. Кривизна отрицательна, если ее плотность меньше критической плотности; положительный, если больше; и ноль при критической плотности, и в этом случае пространство называется плоским . Наблюдения показывают, что Вселенная плоская. ^{[135] [136]}

Проблема в том, что любое небольшое отклонение от критической плотности увеличивается со временем, и тем не менее сегодня Вселенная остается очень близкой к плоской. ^{[примечания 4]} Учитывая, что естественной шкалой времени для отклонения от плоскостности может быть планковское время , 10–43 ^{секунды} , ^[1] тот факт, что Вселенная не достигла ни тепловой смерти , ни Большого сжатия после миллиардов лет, требует объяснения. Например, даже в относительно позднем возрасте в несколько минут (время нуклеосинтеза) плотность Вселенной должна была находиться в пределах одной части из 10 ¹⁴ ее критического значения, иначе она не существовала бы так, как сегодня. ^[137]

Заблуждения

Одно из распространенных заблуждений относительно модели Большого взрыва состоит в том, что она полностью объясняет происхождение Вселенной . Однако модель Большого взрыва не описывает, как возникли энергия, время и пространство, а скорее описывает возникновение нынешней Вселенной из сверхплотного и высокотемпературного начального состояния. ^[138] Неверно представлять себе Большой взрыв, сравнивая его размеры с размерами повседневных объектов. Когда описывается размер Вселенной в момент Большого взрыва, имеется в виду размер наблюдаемой Вселенной, а не всей Вселенной. ^[139]

Еще одно распространенное заблуждение состоит в том, что Большой взрыв следует понимать как расширение пространства, а не как разрыв его содержимого. На самом деле любое описание может быть точным. Расширение пространства (подразумеваемое метрикой FLRW) — это всего лишь математическое соглашение, соответствующее выбору координат в пространстве-времени. Не существует общековариантного смысла расширения пространства. ^[140]

Скорости рецессии, связанные с законом Хаббла, не являются скоростями в релятивистском смысле (например, они не связаны с пространственными компонентами 4-скоростей ). Поэтому нет ничего удивительного в том, что согласно закону Хаббла галактики, находящиеся дальше расстояния Хаббла, удаляются быстрее скорости света. Такие скорости рецессии не соответствуют путешествиям со скоростью, превышающей скорость света .

Многие популярные источники объясняют космологическое красное смещение расширением космоса. Это может ввести в заблуждение, поскольку расширение пространства — это всего лишь выбор координат. Наиболее естественная интерпретация космологического красного смещения состоит в том, что это доплеровский сдвиг . ^[92]

Подразумеваемое

При нынешнем понимании научные экстраполяции о будущем Вселенной возможны только на конечный период времени, хотя и на гораздо более длительные периоды, чем текущий возраст Вселенной. Все, что выходит за рамки этого, становится все более спекулятивным. Точно так же в настоящее время правильное понимание происхождения Вселенной может быть лишь предметом предположений. ^[141]

Космология до Большого взрыва

Большой взрыв объясняет эволюцию Вселенной с начальной плотности и температуры, которые находятся далеко за пределами возможностей человечества воспроизвести, поэтому экстраполяции на самые экстремальные условия и самые ранние времена неизбежно являются более умозрительными. Лемэтр назвал это начальное состояние « первичным атомом », а Гамов — материальное « йлем ». Вопрос о том, как возникло первоначальное состояние Вселенной, до сих пор остается открытым, но модель Большого взрыва ограничивает некоторые ее характеристики. Например, если бы определенные законы природы возникли случайным образом, как показывают модели инфляции, некоторые их комбинации были бы гораздо более вероятными ^[142] , что частично объясняет, почему наша Вселенная довольно стабильна. Другим возможным объяснением стабильности Вселенной может быть гипотетическая мультивселенная, которая предполагает существование всех возможных вселенных, а мыслящие виды могут появиться только в тех, которые достаточно стабильны. ^[143] Плоская Вселенная подразумевает баланс между гравитационной потенциальной энергией и другими формами энергии, не требуя создания дополнительной энергии. ^{[135] [136]}

Теория Большого взрыва, построенная на уравнениях классической общей теории относительности, указывает на сингулярность в начале космического времени, и такая бесконечная плотность энергии может быть физически невозможной. Однако физические теории общей теории относительности и квантовой механики в том виде, в котором они реализованы в настоящее время, неприменимы до эпохи Планка, и исправление этого положения потребует разработки правильной трактовки квантовой гравитации. ^[18] Некоторые методы квантовой гравитации, такие как уравнение Уиллера-ДеВитта , подразумевают, что время само по себе может быть эмерджентным свойством . ^[144] Таким образом, физики могут прийти к выводу, что до Большого взрыва времени не существовало. ^{[145] [146]}

Хотя неизвестно, что могло предшествовать горячему плотному состоянию ранней Вселенной, как и почему оно возникло, и даже являются ли такие вопросы разумными, спекуляции на тему «космогонии» изобилуют.

Вот некоторые умозрительные предложения в этом отношении, каждое из которых влечет за собой непроверенные гипотезы:

• Простейшие модели, в которых Большой взрыв был вызван квантовыми флуктуациями . У этого сценария было очень мало шансов на реализацию, но, согласно тоталитарному принципу , даже самое невероятное событие в конечном итоге произойдет. С нашей точки зрения, это произошло мгновенно из-за отсутствия ощущения времени до Большого взрыва. ^{[147] [148] [149] [150]}
• Модели эмерджентной Вселенной , которые характеризуют вечную эпоху низкой активности до Большого взрыва, напоминающую древние идеи о космическом яйце и рождении мира из первичного хаоса .
• Модели, в которых все пространство-время конечно, включая условие отсутствия границ Хартла-Хокинга . В этих случаях Большой взрыв представляет собой предел времени, но без сингулярности. ^[151] В таком случае Вселенная самодостаточна. ^[152]
• Модели бранной космологии , в которых инфляция обусловлена ​​движением бран в теории струн ; модель до Большого взрыва; экпиротическая модель, в которой Большой взрыв является результатом столкновения бран; и циклическая модель — вариант экпиротической модели, в которой столкновения происходят периодически. В последней модели Большому взрыву предшествовало Большое сжатие, и Вселенная циклически переходит от одного процесса к другому. ^{[153] [154] [155] [156]}
• Вечная инфляция , при которой универсальная инфляция заканчивается локально здесь и там случайным образом, каждая конечная точка ведет к образованию пузыря вселенной , расширяющегося после собственного Большого взрыва. ^{[157] [158]}

Предложения последних двух категорий рассматривают Большой Взрыв как событие либо в гораздо большей и древней вселенной , либо в мультивселенной .

Окончательная судьба вселенной

До наблюдения темной энергии космологи рассматривали два сценария будущего Вселенной. Если бы массовая плотность Вселенной была больше критической плотности, то Вселенная достигла бы максимального размера, а затем начала бы коллапсировать. Он снова станет плотнее и горячее, закончив состояние, подобное тому, в котором оно началось, — Большое Сжатие . ^[16]

Альтернативно, если бы плотность Вселенной была равна критической плотности или ниже ее, расширение замедлилось бы, но никогда не остановилось. Звездообразование прекратится с расходованием межзвездного газа в каждой галактике; звезды сгорят, оставив после себя белые карлики , нейтронные звезды и черные дыры. Столкновения между ними приведут к накоплению массы во все более и более крупных черных дырах. Средняя температура Вселенной очень постепенно асимптотически приблизится к абсолютному нулю — к Большому Заморозку . ^[159] Более того, если бы протоны нестабильны , то барионная материя исчезла бы, оставив только излучение и черные дыры. В конце концов, черные дыры испарятся, испустив излучение Хокинга . Энтропия Вселенной увеличится до такой степени, что из нее невозможно будет извлечь организованную форму энергии – сценарий, известный как тепловая смерть . ^[160]

Современные наблюдения ускоряющегося расширения предполагают, что все большая и большая часть видимой в настоящее время Вселенной будет выходить за пределы нашего горизонта событий и терять контакт с нами. Конечный результат неизвестен. Модель Вселенной ΛCDM содержит темную энергию в виде космологической постоянной. Эта теория предполагает, что только гравитационно связанные системы, такие как галактики, останутся вместе, и они тоже будут подвержены тепловой смерти по мере расширения и охлаждения Вселенной. Другие объяснения темной энергии, называемые теориями фантомной энергии , предполагают, что в конечном итоге скопления галактик, звезды, планеты, атомы, ядра и сама материя будут разорваны на части постоянно увеличивающимся расширением в так называемом Большом Разрыве . ^[161]

Религиозно-философские интерпретации

Как описание происхождения Вселенной, Большой Взрыв имеет важное значение для религии и философии. ^{[162] [163]} В результате это стало одной из самых оживленных областей в дискурсе между наукой и религией . ^[164] Некоторые полагают, что Большой Взрыв предполагает наличие творца, ^{[165] [166],} в то время как другие утверждают, что космология Большого Взрыва делает понятие создателя излишним. ^{[163] [167]}

Смотрите также

• Антропный принцип  - Гипотеза о разумной жизни и Вселенной.
• Big Bounce  – Модель происхождения Вселенной
• Большое сжатие  – теоретический сценарий окончательной судьбы Вселенной.
• Холодный Большой Взрыв  – Обозначение абсолютного нуля температуры в начале Вселенной.
• Космический календарь  - метод визуализации хронологии Вселенной.
• Космогония  - отрасль науки или теория происхождения Вселенной.
• Эврика: Поэма в прозе  - длинное научно-популярное произведение американского писателя Эдгара Аллана По, предположение о Большом взрыве.
• Будущее расширяющейся Вселенной  - Сценарий будущего, будет ли расширение Вселенной продолжаться вечно или нет.
• Тепловая смерть Вселенной  – Возможная судьба Вселенной. Также известен как «Большой холод» и «Большое замораживание».
• Нестандартная космология  - модели Вселенной, которые отклоняются от действующего на тот момент научного консенсуса.
• Форма Вселенной  - Локальная и глобальная геометрия Вселенной.
• Стационарная модель  - Модель Вселенной - альтернатива модели Большого взрыва, дискредитированной теории, отрицавшей Большой взрыв и утверждавшей, что Вселенная существовала всегда.

Примечания

1. Дополнительная информация и ссылки на тесты общей теории относительности приведены в статье «Тесты общей теории относительности» .
2. Нет единого мнения о том, как долго длилась фаза Большого взрыва. Для одних писателей это обозначает лишь начальную сингулярность, для других — всю историю Вселенной. Обычно говорят, что по крайней мере первые несколько минут (в течение которых синтезируется гелий) произошли «во время Большого взрыва».
3. Обычно сообщается, что Хойл хотел, чтобы это было уничижительно. Однако позже Хойл опроверг это, заявив, что это было просто поразительное изображение, призванное подчеркнуть для радиослушателей разницу между двумя теориями. ^[47]
4. Строго говоря, темная энергия в форме космологической константы приводит Вселенную к плоскому состоянию; однако наша Вселенная оставалась почти плоской в ​​течение нескольких миллиардов лет, прежде чем плотность темной энергии стала значительной.

Рекомендации

1. Bridge, Марк (директор) (30 июля 2014 г.). Первая секунда Большого взрыва. Как работает Вселенная . Силвер-Спринг, Мэриленд. Научный канал .
2. Шелк 2009, с. 208.
3. Сингх 2004, с. 560. Книга ограничена 532 страницами. Запрошена правильная исходная страница.
4. Научная группа НАСА/WMAP (6 июня 2011 г.). «Космология: Исследование Вселенной». Вселенная 101: Теория большого взрыва . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА . Архивировано из оригинала 29 июня 2011 года . Проверено 18 декабря 2019 г. Во втором разделе обсуждаются классические проверки теории Большого взрыва, которые делают ее настолько убедительной, как наиболее вероятное и точное описание нашей Вселенной.
5. Чоу 2008, с. 211
6. Партридж 1995, с. XVII
7. Краг 1996, с. 319: «В то же время наблюдения явно склонили чашу весов в пользу релятивистской теории большого взрыва...»
8. «Планк открывает почти идеальную Вселенную» . Макс-Планк-Гезельшафт. 21 марта 2013 года . Проверено 17 ноября 2020 г.
9. Пиблс, PJE ; Ратра, Бхарат (22 апреля 2003 г.). «Космологическая постоянная и темная энергия». Обзоры современной физики . 75 (2): 559–606. arXiv : astro-ph/0207347 . Бибкод : 2003РвМП...75..559П. doi : 10.1103/RevModPhys.75.559. S2CID  118961123.
10. Райт, Эдвард Л. (24 мая 2013 г.). «Часто задаваемые вопросы по космологии: каковы доказательства Большого взрыва?». Учебник по космологии Неда Райта . Лос-Анджелес: Отдел астрономии и астрофизики Калифорнийского университета, Лос-Анджелес . Архивировано из оригинала 20 июня 2013 года . Проверено 25 ноября 2019 г.
11. Фрэнсис, Чарльз (2018). Свет после тьмы I: Структуры неба. Трубадор Паблишинг ООО с. 199. ИСБН 9781785897122.
12. Иванчик, Александр В.; Потехин Александр Юрьевич; Варшалович, Дмитрий А. (март 1999 г.). «Константа тонкой структуры: новый наблюдательный предел ее космологического изменения и некоторые теоретические последствия». Астрономия и астрофизика . 343 (2): 439–445. arXiv : astro-ph/9810166 . Бибкод : 1999A&A...343..439I.
13. Турышев, Слава Г. (ноябрь 2008 г.). «Экспериментальные проверки общей теории относительности». Ежегодный обзор ядерной науки и науки о элементарных частицах . 58 (1): 207–248. arXiv : 0806.1731 . Бибкод : 2008ARNPS..58..207T. doi :10.1146/annurev.nucl.58.020807.111839. S2CID  119199160.
14. Исхак, Мустафа (декабрь 2019 г.). «Проверка общей теории относительности в космологии». Живые обзоры в теории относительности . 22 (1): 204. arXiv : 1806.10122 . Бибкод : 2019LRR....22....1I. дои : 10.1007/s41114-018-0017-4. ПМК 6299071 . ПМИД  30613193. 1. 
15. Гудман, Джереми (15 августа 1995 г.). «Пересмотр геоцентризма» (PDF) . Физический обзор D . 52 (4): 1821–1827. arXiv : astro-ph/9506068 . Бибкод : 1995PhRvD..52.1821G. doi :10.1103/PhysRevD.52.1821. PMID  10019408. S2CID  37979862. Архивировано (PDF) из оригинала 2 мая 2019 г. . Проверено 2 декабря 2019 г.
16. Kolb & Turner 1988, гл. 3
17. Энквист, К.; Сиркка, Дж. (сентябрь 1993 г.). «Химическое равновесие в газе КХД в ранней Вселенной». Буквы по физике Б. 314 (3–4): 298–302. arXiv : hep-ph/9304273 . Бибкод : 1993PhLB..314..298E. дои : 10.1016/0370-2693(93)91239-J. S2CID  119406262.
18. Хокинг и Эллис, 1973 г.
19. Уолл, Майк (21 октября 2011 г.). «Большой взрыв: что на самом деле произошло при рождении нашей Вселенной?». История и будущее космоса . Space.com . Проверено 7 сентября 2023 г.
20. Роос 2012, с. 216: «Эта сингулярность называется Большим взрывом».
21. Дрис 1990, стр. 223–224.
22. Сотрудничество ab Planck (октябрь 2016 г.). « Результаты Planck 2015. XIII. Космологические параметры». Астрономия и астрофизика . 594 : Статья А13. arXiv : 1502.01589 . Бибкод : 2016A&A...594A..13P. дои : 10.1051/0004-6361/201525830. S2CID  119262962.(См. Таблицу 4 «Возраст/год», последний столбец).
23. Массер, Джордж (22 сентября 2003 г.). «Почему вся эта материя сразу не рухнула в черную дыру?». Научный американец . Проверено 22 марта 2020 г.
24. Унру, WG; Семенов, Г.В., ред. (1988). Ранняя Вселенная . Рейдель. ISBN 90-277-2619-1. ОКЛК  905464231.
25. Хоули, Джон Ф.; Холкомб, Кэтрин А. (7 июля 2005 г.). Основы современной космологии. ОУП Оксфорд. п. 355. ИСБН 9780198530961.
26. «Краткая история Вселенной». www.astro.ucla.edu . Проверено 28 апреля 2020 г.
27. Гут 1998
28. «Модели Большого взрыва до планковского времени». гиперфизика.phy-astr.gsu.edu . Проверено 28 апреля 2020 г.
29. Шве, Филипп Ф.; Штейн, Бен П. (20 апреля 2005 г.). «Океан кварков». Обновление новостей физики . Том. 728, нет. 1. Архивировано из оригинала 23 апреля 2005 года . Проверено 30 ноября 2019 г.
30. Хёг, Эрик (2014). «Астросоциология: Интервью о бесконечной Вселенной». Азиатский физический журнал . arXiv : 1408.4795 . Бибкод : 2014arXiv1408.4795H.
31. Kolb & Turner 1988, гл. 6
32. Колб и Тернер 1988, гл. 7
33. Вининк, январь (26 февраля 2009 г.). «Бариогенез» (PDF) . Томислав Прокопец. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2022 года.
34. Kolb & Turner 1988, гл. 4
35. Peacock 1999, гл. 9
36. Клавин, Уитни; Дженкинс, Энн; Виллар, Рэй (7 января 2014 г.). «Команда Хаббла и Спитцера НАСА собирается исследовать далекие галактики». Лаборатория реактивного движения . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА . Архивировано из оригинала 3 сентября 2019 года . Проверено 8 января 2014 г.
37. Спергель, Дэвид Н .; Верде, Лисия ; Пейрис, Хиранья В .; и другие. (сентябрь 2003 г.). «Наблюдения первокурсника Уилкинсона с помощью микроволнового зонда анизотропии (WMAP) : определение космологических параметров». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 148 (1): 175–194. arXiv : astro-ph/0302209 . Бибкод : 2003ApJS..148..175S. дои : 10.1086/377226. S2CID  10794058.
38. Ярошик, Норман ; Беннетт, Чарльз Л .; Данкли, Джо ; и другие. (февраль 2011 г.). «Семилетние наблюдения микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона (WMAP): карты неба, систематические ошибки и основные результаты» (PDF) . Серия дополнений к астрофизическому журналу . 192 (2): Статья 14. arXiv : 1001.4744 . Бибкод : 2011ApJS..192...14J. дои : 10.1088/0067-0049/192/2/14. hdl : 2152/43001. S2CID  46171526. Архивировано (PDF) из оригинала 14 сентября 2019 года . Проверено 2 декабря 2019 г.(См. Таблицу 8.)
39. До свидания, Деннис (15 апреля 2020 г.). «Почему Большой Взрыв произвел нечто, а не ничего. Как материя получила преимущество над антиматерией в ранней Вселенной? Может быть, только может быть, нейтрино» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 15 апреля 2020 года . Проверено 16 апреля 2020 г.
40. Мэнли 2011, гл. 7: «Лучший бесплатный обед» ^{[ нужна страница ]} .
41. «Умер астроном 'Большого взрыва'» . Наука/Техн. Новости BBC . Лондон: Би-би-си . 22 августа 2001 г. Архивировано из оригинала 3 сентября 2019 г. . Проверено 2 декабря 2019 г.
42. «Хойл на радио: создание «большого взрыва»» . Фред Хойл: Интернет-выставка . Кембридж: Колледж Святого Иоанна . Архивировано из оригинала 26 мая 2014 года . Проверено 2 декабря 2019 г.
43. Краг, Хельге (апрель 2013 г.). «Большой взрыв: этимология имени». Астрономия и геофизика . 54 (2): 2,28–2,30. Бибкод : 2013A&G....54b2.28K. doi : 10.1093/astrogeo/att035 .
44. Мэттсон, Барбара (руководитель проекта) (8 декабря 2017 г.). «Хойл издевается над теорией Вселенной «Большого взрыва»». Cosmic Times (организуется Imagine the Universe!) . Гринбелт, Мэриленд: НАСА : Архив научных исследований по астрофизике высоких энергий . OCLC  227004453. Архивировано из оригинала 10 марта 2018 года . Проверено 2 декабря 2019 г.
45. Мэтью, Сантош (2013). Очерки границ современной астрофизики и космологии. Springer Science & Business Media. п. 13. ISBN 978-3-319-01887-4.
46. Тимоти Феррис пишет: «Термин «большой взрыв» был придуман с насмешливым намерением Фредом Хойлом, и его долговечность свидетельствует о творческих способностях и остроумии сэра Фреда. Действительно, этот термин пережил международное соревнование, в котором трое судей - телевизионный научный репортер Хью Даунс, астроном Карл Саган и я просмотрели 13 099 заявок из 41 страны и пришли к выводу, что ни одна из них не может заменить ее. Победитель не был объявлен, и, нравится нам это или нет, мы застряли в «большом взрыве». ^[54]
47. Croswell 1995, с. 113, глава 9
48. Миттон 2011, с. 129: «Чтобы создать картину в сознании слушателя, Хойл сравнил взрывную теорию происхождения Вселенной с «большим взрывом».
49. Краг, Хельге (2014). Хозяева Вселенной: Беседы с космологами прошлого. Издательство Оксфордского университета. п. 210н30. ISBN 978-0-19-103442-8.
50. Хойл заявил: «Я постоянно стремился по радио – где у меня не было никаких наглядных пособий, ничего, кроме устной речи – к визуальным изображениям. И это, казалось, было одним из способов отличить устойчивое состояние от большого взрыва. И это был тот язык, который я использовал». ^{[43] [49]}
51. Калер, Джеймс Б. (2013). Маленькая книга звезд. Springer Science & Business Media. п. 3. ISBN 978-0-387-21621-8.
52. Эмам, Моатаз (2021). Ковариантная физика: от классической механики к общей теории относительности и не только. Издательство Оксфордского университета. стр. 208–246. ISBN 978-0-19-886489-9. Термин «Большой взрыв» является неудачным. Это подразумевает «взрыв», а взрывы — это события, происходящие в космосе. Это неверно; этот термин описывает первый момент расширения самого пространства . Некоторые даже интерпретировали бы это как самое начало Вселенной, возникшей из «ничего». Трудно представить, что именно это было, но взрывом это точно не был.
53. Московиц, Клара (2010). «Был ли Большой взрыв на самом деле взрывом?». Живая наука .
54. • Феррис, Тимоти (1998). Весь Шебанг: Отчет о состоянии Вселенной. Саймон и Шустер. п. 323н10. ISBN 978-0-684-83861-8.
    • Гейтер, Карл С.; Кавасос-Гейтер, Альма Э. (2012). Словарь научных цитат Гейтера (2-е изд.). Springer Science & Business Media. ISBN 978-1-4614-1114-7.(цитирую Ферриса)
55. Московиц, Клара (25 сентября 2012 г.). «Телескоп Хаббл открывает самый дальний вид во Вселенную за всю историю» . Space.com . Нью-Йорк: Future plc . Архивировано из оригинала 12 октября 2019 года . Проверено 3 декабря 2019 г.
56. Слайфер, Весто М. (1913). «Лучевая скорость туманности Андромеды». Бюллетень обсерватории Лоуэлл . 1 (8): 56–57. Бибкод : 1913LowOB...2...56S.
57. Слайфер, Весто М. (январь 1915 г.). «Спектрографические наблюдения туманностей». Популярная астрономия . 23 : 21–24. Бибкод : 1915PA.....23...21S.
58. Фридман, Александр (декабрь 1922 г.). «Über die Krümmung des Raumes». Zeitschrift für Physik (на немецком языке). 10 (1): 377–386. Бибкод : 1922ZPhy...10..377F. дои : 10.1007/BF01332580. S2CID  125190902.
    • Перевод: Фридман, Александр (декабрь 1999 г.). «О кривизне пространства». Общая теория относительности и гравитация . 31 (12): 1991–2000. Бибкод : 1999GReGr..31.1991F. дои : 10.1023/А: 1026751225741. S2CID  122950995.
59. Хаббл, Эдвин (15 марта 1929 г.). «Связь между расстоянием и лучевой скоростью среди внегалактических туманностей». Труды Национальной академии наук . 15 (3): 168–173. Бибкод : 1929PNAS...15..168H. дои : 10.1073/pnas.15.3.168 . ПМК 522427 . PMID  16577160. Архивировано из оригинала 1 октября 2006 года . Проверено 28 ноября 2019 г. . 
60. Кристиансон 1995
61. Леметр, Жорж (апрель 1927 г.). «Un Univers Homogene de Masse Constante et de Rayon Croissant Rendant Compte de la Vitesse Radiale des Nebuleuses Extra-galactiques». Annales de la Société scientifique de Bruxelles (на французском языке). 47 : 49–59. Бибкод : 1927ASSB...47...49L.
    • Переведено на: Лемэтр, Жорж (март 1931 г.). «Однородная Вселенная постоянной массы и возрастающего радиуса, объясняющая лучевую скорость внегалактических туманностей». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 91 (5): 483–490. Бибкод : 1931MNRAS..91..483L. дои : 10.1093/mnras/91.5.483.
62. Леметр, аббат Жорж (24 октября 1931 г.). «Вклад в дискуссию Британской ассоциации по эволюции Вселенной». Природа . 128 (3234): 704–706. Бибкод : 1931Natur.128..704L. дои : 10.1038/128704a0. S2CID  4028196.
63. Краг 1996
64. «Представлена ​​теория большого взрыва - 1927» . Научная одиссея . Бостон, Массачусетс: WGBH Boston . 1998. Архивировано из оригинала 23 апреля 1999 года . Проверено 31 июля 2014 г.
65. Эддингтон, Артур С. (21 марта 1931 г.). «Конец света: с точки зрения математической физики». Природа . 127 (3203): 447–453. Бибкод : 1931Natur.127..447E. дои : 10.1038/127447a0. S2CID  4140648.
66. Аполлони, Симон (17 июня 2011 г.). «Отвратительно», «Совсем не отвратительно»: как соответствующие эпистемические взгляды Жоржа Леметра и сэра Артура Эддингтона повлияли на то, как каждый из них подошел к идее начала Вселенной». Научный журнал ИБСУ . 5 (1): 19–44.
67. Леметр, Жорж (9 мая 1931 г.). «Начало мира с точки зрения квантовой теории». Природа . 127 (3210): 706. Бибкод :1931Natur.127..706L. дои : 10.1038/127706b0 . ISSN  0028-0836. S2CID  4089233.
68. Милн 1935 г.
69. Толман 1934 г.
70. Цвикки, Фриц (15 октября 1929 г.). «О красном смещении спектральных линий в межзвездном пространстве». Труды Национальной академии наук . 15 (10): 773–779. Бибкод : 1929PNAS...15..773Z. дои : 10.1073/pnas.15.10.773 . ПМК 522555 . ПМИД  16577237. 
71. Хойл, Фред (октябрь 1948 г.). «Новая модель расширяющейся Вселенной». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 108 (5): 372–382. Бибкод : 1948MNRAS.108..372H. дои : 10.1093/mnras/108.5.372 .
72. Альфер, Ральф А .; Бете, Ганс ; Гамов, Георгий (1 апреля 1948 г.). «Происхождение химических элементов». Физический обзор . 73 (7): 803–804. Бибкод : 1948PhRv...73..803A. дои : 10.1103/PhysRev.73.803 . ПМИД  18877094.
73. Альфер, Ральф А .; Герман, Роберт (13 ноября 1948 г.). «Эволюция Вселенной». Природа . 162 (4124): 774–775. Бибкод : 1948Natur.162..774A. дои : 10.1038/162774b0. S2CID  4113488.
74. Пензиас, Арно А .; Уилсон, RW (июль 1965 г.). «Измерение избыточной температуры антенны на частоте 4080 Мгц/с». Астрофизический журнал . 142 : 419–421. Бибкод : 1965ApJ...142..419P. дои : 10.1086/148307 . Архивировано из оригинала 14 октября 2019 года . Проверено 5 декабря 2019 г.
75. Хокинг, Стивен В .; Эллис, Джордж Ф.Р. (апрель 1968 г.). «Космическое излучение черного тела и существование особенностей в нашей Вселенной». Астрофизический журнал . 152 : 25. Бибкод : 1968ApJ...152...25H. дои : 10.1086/149520.
76. Хокинг, Стивен В .; Пенроуз, Роджер (27 января 1970 г.). «Особенности гравитационного коллапса и космологии». Труды Королевского общества A: Математические, физические и технические науки . 314 (1519): 529–548. Бибкод : 1970RSPSA.314..529H. дои : 10.1098/rspa.1970.0021. S2CID  120208756.
77. Гут, Алан (15 января 1981 г.). «Инфляционная вселенная: возможное решение проблем горизонта и плоскостности». Физический обзор D . 23 (2): 347–356. Бибкод : 1981PhRvD..23..347G. дои : 10.1103/PhysRevD.23.347 .
78. Хухра, Джон П. (2008). «Постоянная Хаббла». Наука . 256 (5055): 321–5. дои : 10.1126/science.256.5055.321. PMID  17743107. S2CID  206574821. Архивировано из оригинала 30 сентября 2019 года . Проверено 5 декабря 2019 г.
79. Ливио 2000, с. 160
80. Наваби, Али Акбар; Риази, Нематолла (март 2003 г.). «Решена ли проблема возраста?». Журнал астрофизики и астрономии . 24 (1–2): 3–10. Бибкод : 2003JApA...24....3N. дои : 10.1007/BF03012187. S2CID  123471347.
81. Боггесс, Нэнси В.; Мэзер, Джон К .; Вайс, Райнер ; и другие. (1 октября 1992 г.). «Миссия COBE: ее дизайн и реализация через два года после запуска». Астрофизический журнал . 397 : 420–429. Бибкод : 1992ApJ...397..420B. дои : 10.1086/171797 .
82. Спергель, Дэвид Н .; Бин, Рэйчел ; Доре, Оливье ; и другие. (июнь 2007 г.). «Трехлетние наблюдения микроволновой анизотропии Уилкинсона (WMAP) : последствия для космологии». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 170 (2): 377–408. arXiv : astro-ph/0603449 . Бибкод : 2007ApJS..170..377S. дои : 10.1086/513700. S2CID  1386346.
83. Рейсс, Адам Г.; Филиппенко Алексей Владимирович; Чаллис, Питер; Клоккьятти, Алехандро; Диркс, Алан; Гарнавич, Питер М.; Гиллиланд, Рон Л.; Хоган, Крейг Дж.; Джа, Саураб; Киршнер, Роберт П.; Лейбундгут, Б.; Филлипс, ММ; Рейсс, Дэвид; Шмидт, Брайан П.; Шоммер, Роберт А.; Смит, Р. Крис; Спиромилио, Дж.; Стаббс, Кристофер; Сунцев, Николай Б.; Тонри, Джон (1998). «Наблюдательные данные сверхновых об ускоряющейся Вселенной и космологической постоянной». Астрономический журнал . 116 (3): 1009–1038. arXiv : astro-ph/9805201 . Бибкод : 1998AJ....116.1009R. дои : 10.1086/300499. S2CID  15640044.
84. Перлмуттер, С.; Олдеринг, Г.; Гольдхабер, Г.; Кноп, РА; Ньюджент, П.; Кастро, П.Г.; Деустуа, С.; Фаббро, С.; Губар, А.; Грум, Делавэр; Хук, И.М.; Ким, АГ; Ким, МОЙ; Ли, Джей Си; Нуньес, Нью-Джерси; Боль, Р.; Пеннипакер, Чехия; Куимби, Р.; Лидман, К.; Эллис, РС; Ирвин, М.; МакМахон, Р.Г.; Руис-Лапуэнте, П.; Уолтон, Н.; Шефер, Б.; Бойл, Би Джей; Филиппенко А.В.; Мэтисон, Т.; Фрухтер, А.С.; Панагия, Н.; Ньюберг, HJM; Коуч, WJ (1999). «Измерения омеги и лямбды по 42 сверхновым с высоким красным смещением». Астрофизический журнал . 517 (2): 565–586. arXiv : astro-ph/9812133 . Бибкод : 1999ApJ...517..565P. дои : 10.1086/307221. S2CID  118910636.
85. Краусс 2012, с. 118
86. Глэддерс, Майкл Д.; Да, Гонконг; Маджумдар, Субхабрата; и другие. (20 января 2007 г.). «Космологические ограничения из исследования скоплений красной последовательности». Астрофизический журнал . 655 (1): 128–134. arXiv : astro-ph/0603588 . Бибкод : 2007ApJ...655..128G. дои : 10.1086/509909. S2CID  10855653.
87. Шеллард, Пол; и др., ред. (2012). «Четыре столпа стандартной космологии». Пропагандистская деятельность . Кембридж, Великобритания: Центр теоретической космологии ; Кембриджский университет . Архивировано из оригинала 2 ноября 2013 года . Проверено 6 декабря 2019 г.
    • С устаревшего веб-сайта: Шеллард, Пол; и др., ред. (2006). «Четыре столпа стандартной космологии». Кембриджская теория относительности и космология . Кембридж, Великобритания: Кембриджский университет. Архивировано из оригинала 28 января 1998 года . Проверено 6 декабря 2019 г.
88. Садуле, Бернар ; и другие. «Прямые поиски темной материи» (PDF) . Astro2010: Десятилетний обзор астрономии и астрофизики (информационный документ). Вашингтон, округ Колумбия: Пресса национальных академий от имени Национального исследовательского совета Национальной академии наук . OCLC  850950122. Архивировано из оригинала 13 апреля 2009 года . Проверено 8 декабря 2019 г.
89. Диманд, Юрг; Земп, Марсель; Мур, Бен; Стадель, Иоахим; Каролло, К. Марселла (декабрь 2005 г.). «Каспы в холодных гало темной материи». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 364 (2): 665–673. arXiv : astro-ph/0504215 . Бибкод : 2005MNRAS.364..665D. дои : 10.1111/j.1365-2966.2005.09601.x. S2CID  117769706.
90. Баллок, Джеймс С. (2010). «Заметки о проблеме пропавших спутников». Мартинес-Дельгадо, Дэвид; Медиавилла, Эвенсио (ред.). Локальная групповая космология . стр. 95–122. arXiv : 1009.4505 . дои : 10.1017/CBO9781139152303.004. ISBN 9781139152303. S2CID  119270708.
91. Кан, Роберт Н.; и другие. (2009). «Информационный документ: Комплексная космическая миссия по использованию темной энергии» (PDF) . Astro2010: Десятилетний обзор астрономии и астрофизики, Science White Papers, вып. 35 (информационный документ). Вашингтон, округ Колумбия: Пресса национальных академий от имени Национального исследовательского совета Национальной академии наук . 2010 : 35. Бибкод : 2009astro2010S..35B. OCLC  850950122. Архивировано из оригинала 7 августа 2011 года . Проверено 8 декабря 2019 г.
92. Банн, EF; Хогг, Д.В. (2009). «Кинематическое происхождение космологического красного смещения». Американский журнал физики . 77 (8): 688–694. arXiv : 0808.1081 . Бибкод : 2009AmJPh..77..688B. дои : 10.1119/1.3129103. S2CID  1365918.
93. Ди Валентино, Элеонора; Мена, Ольга; Пан, Суприя; Визинелли, Лука; Ян, Вэйцян; Мельчиорри, Алессандро; Мота, Дэвид Ф.; Рисс, Адам Г.; Силк, Джозеф (2021). «В сфере напряженности Хаббла — обзор решений». Классическая и квантовая гравитация . 38 (15): 153001. arXiv : 2103.01183 . Бибкод : 2021CQGra..38o3001D. дои : 10.1088/1361-6382/ac086d. S2CID  232092525.
94. Уайт, Мартин (1999). «Анизотропия реликтового излучения» (PDF) . В Арисаке — Кацуши; Берн, Цви (ред.). DPF 99: Материалы встречи в Лос-Анджелесе . Конференция Отдела частиц и полей 1999 г. (DPF '99). Лос-Анджелес: Калифорнийский университет в Лос-Анджелесе от имени Американского физического общества . arXiv : astro-ph/9903232 . Бибкод : 1999dpf..conf.....W. OCLC  43669022. Доклад № 9-10: Космический микроволновый фон. Архивировано (PDF) из оригинала 4 февраля 2017 г. Проверено 9 декабря 2019 г.
95. Беннетт, Чарльз Л .; Ларсон, Дэвин; Вейланд, Джанет Л.; и другие. (Октябрь 2013). «Девятилетние наблюдения микроволнового зонда анизотропии Уилкинсона (WMAP) : окончательные карты и результаты». Серия дополнений к астрофизическому журналу . 208 (2): Статья 20. arXiv : 1212.5225 . Бибкод : 2013ApJS..208...20B. дои : 10.1088/0067-0049/208/2/20. S2CID  119271232.
96. Гэннон, Меган (21 декабря 2012 г.). «Открыта новая «детская картинка» Вселенной». Space.com . Нью-Йорк: Future plc . Архивировано из оригинала 29 октября 2019 года . Проверено 9 декабря 2019 г.
97. Райт 2004, с. 291
98. Мельчиорри, Алессандро; Аде, Питер А.Р.; де Бернардис, Паоло; и другие. (20 июня 2000 г.). «Измерение ома в ходе североамериканского испытательного полета Бумеранга». Письма астрофизического журнала . 536 (2): L63–L66. arXiv : astro-ph/9911445 . Бибкод : 2000ApJ...536L..63M. дои : 10.1086/312744. PMID  10859119. S2CID  27518923.
99. де Бернардис, Паоло; Аде, Питер А.Р.; Бок, Джеймс Дж.; и другие. (27 апреля 2000 г.). «Плоская Вселенная на основе карт космического микроволнового фонового излучения высокого разрешения» (PDF) . Природа . 404 (6781): 955–959. arXiv : astro-ph/0004404 . Бибкод : 2000Natur.404..955D. дои : 10.1038/35010035. hdl : 10044/1/60851. PMID  10801117. S2CID  4412370. Архивировано (PDF) из оригинала 2 мая 2019 г. . Проверено 10 декабря 2019 г.
100. Миллер, Андре Д.; Колдуэлл, Роберт Х.; Девлин, Марк Джозеф; и другие. (10 октября 1999 г.). «Измерение углового спектра мощности космического микроволнового фона от l = 100 до 400». Письма астрофизического журнала . 524 (1): Л1–Л4. arXiv : astro-ph/9906421 . Бибкод : 1999ApJ...524L...1M. дои : 10.1086/312293. S2CID  1924091.
101. Стейгман, Гэри (февраль 2006 г.). «Первичный нуклеосинтез: успехи и проблемы». Международный журнал современной физики Э. 15 (1): 1–36. arXiv : astro-ph/0511534 . Бибкод : 2006IJMPE..15....1S. CiteSeerX 10.1.1.337.542 . дои : 10.1142/S0218301306004028. S2CID  12188807. 
102. Райден 2003
103. О'Каллаган, Джонатан (6 декабря 2022 г.). «Астрономы борются с открытием JWST ранних галактик». Научный американец . Проверено 13 февраля 2023 г.
104. Бертшингер, Эдмунд (2000). «Космологическая теория возмущений и формирование структур». arXiv : astro-ph/0101009 .
105. Бертшингер, Эдмунд (сентябрь 1998 г.). «Моделирование структурообразования во Вселенной» (PDF) . Ежегодный обзор астрономии и астрофизики . 36 (1): 599–654. Бибкод : 1998ARA&A..36..599B. doi :10.1146/annurev.astro.36.1.599. S2CID  29015610. Архивировано из оригинала (PDF) 9 марта 2019 года.
106. «Результаты и данные BICEP2 за март 2014 г.» . Эксперименты BICEP и Keck Array CMB . Кембридж, Массачусетс: Исследовательские вычисления FAS , Гарвардский университет . 16 декабря 2014 г. [первоначально результаты были опубликованы 17 марта 2014 г.]. Архивировано из оригинала 18 марта 2014 года . Проверено 10 декабря 2019 г.
107. Клавин, Уитни (17 марта 2014 г.). «Технологии НАСА рассматривают рождение Вселенной». Лаборатория реактивного движения . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА . Архивировано из оригинала 10 октября 2019 года . Проверено 10 декабря 2019 г.
108. Прощай, Деннис (17 марта 2014 г.). «Космическая рябь раскрывает дымящийся пистолет Большого взрыва» . Космос и космос. Нью-Йорк Таймс . Нью-Йорк. ISSN  0362-4331. Архивировано из оригинала 17 марта 2014 года . Проверено 11 декабря 2019 г.«Версия этой статьи появится в печати 18 марта 2014 года, раздел А, страница 1 нью-йоркского издания, с заголовком: «Космическая рябь раскрывает дымящийся пистолет Большого взрыва». Интернет-версия этой статьи первоначально называлась «Обнаружение волн в космических контрфорсах, знаменующих теорию Большого взрыва».
109. Прощай, Деннис (24 марта 2014 г.). «Рябь от Большого Взрыва» . Там. Нью-Йорк Таймс . Нью-Йорк. ISSN  0362-4331. Архивировано из оригинала 25 марта 2014 года . Проверено 24 марта 2014 г.«Версия этой статьи появится в печати 25 марта 2014 года, раздел D, страница 1 нью-йоркского издания с заголовком: Рябь от Большого взрыва».
110. Фумагалли, Микеле; О'Мира, Джон М.; Прочаска, Дж. Ксавье (2 декабря 2011 г.). «Обнаружение чистого газа через два миллиарда лет после Большого взрыва». Наука . 334 (6060): 1245–1249. arXiv : 1111.2334 . Бибкод : 2011Sci...334.1245F. дои : 10.1126/science.1213581. PMID  22075722. S2CID  2434386.
111. Стивенс, Тим (10 ноября 2011 г.). «Астрономы находят облака первичного газа из ранней Вселенной». Новости Университета Санта-Крус . Санта-Крус, Калифорния: Калифорнийский университет, Санта-Крус . Архивировано из оригинала 14 ноября 2011 года . Проверено 11 декабря 2019 г.
112. Перли, Дэниел (21 февраля 2005 г.). «Определение возраста Вселенной, до». Беркли, Калифорния: Департамент астрономии Калифорнийского университета в Беркли . Архивировано из оригинала 11 сентября 2006 года . Проверено 11 декабря 2019 г.
113. Ян, Р.Дж., и Чжан, С.Н. (2010). Проблема возраста в модели ΛCDM. Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества, 407 (3), стр. 1835–1841.
114. Ю, Х., и Ван, ФЮ (2014). Решение проблемы космического возраста во вселенной $$ R_\mathrm {h}= ct $$. Европейский физический журнал C, 74 (10), 3090.
115. Сриананд, Рагунатан ; Нотердем, Паскье; Леду, Седрик; и другие. (май 2008 г.). «Первое обнаружение CO в затухающей системе Лайман-α с высоким красным смещением». Астрономия и астрофизика . 482 (3): L39–L42. arXiv : 0804.0116 . Бибкод : 2008A&A...482L..39S. дои : 10.1051/0004-6361:200809727 .
116. Августидис, Анастасиос; Луцци, Джемма; Мартинс, Карлос ЯП; и другие. (14 февраля 2012 г.). «Ограничения на зависимость температуры и красного смещения реликтового излучения от SZ и измерений расстояний». Журнал космологии и физики астрочастиц . 2012 (2): Статья 013. arXiv : 1112.1862 . Бибкод : 2012JCAP...02..013A. CiteSeerX 10.1.1.758.6956 . дои : 10.1088/1475-7516/2012/02/013. S2CID  119261969. 
117. Белушевич 2008, с. 16
118. Гош, Паллаб (11 февраля 2016 г.). «Гравитационные волны Эйнштейна, 'видимые' из черных дыр». Наука и окружающая среда. Новости BBC . Лондон: Би-би-си . Архивировано из оригинала 11 февраля 2016 года . Проверено 13 апреля 2017 г.
119. Биллингс, Ли (12 февраля 2016 г.). «Будущее гравитационно-волновой астрономии». Научный американец . Архивировано из оригинала 13 февраля 2016 года . Проверено 13 апреля 2017 г.
120. Эрман, Джон ; Мостерин, Хесус (март 1999 г.). «Критический взгляд на инфляционную космологию». Философия науки . 66 (1): 1–49. дои : 10.1086/392675. JSTOR  188736. S2CID  120393154.
121. Хокинг и Израиль 2010, стр. 581–638, гл. 12: «Сингулярности и асимметрия времени» Роджера Пенроуза .
122. Пенроуз 1989
123. Стейнхардт, Пол Дж. (апрель 2011 г.). «Дебаты об инфляции: является ли теория, лежащая в основе современной космологии, глубоко ошибочной?» (PDF) . Научный американец . Том. 304, нет. 4. С. 36–43. doi : 10.1038/scientificamerican0411-36. Архивировано (PDF) из оригинала 1 ноября 2019 года . Проверено 23 декабря 2019 г.
124. Сахаров, Андрей Д. (10 января 1967 г.). «Нарушение СР-инвариантности, С-асимметрии и барионной асимметрии Вселенной» [Нарушение CP -инвариантности, C -асимметрии и барионной асимметрии Вселенной] (PDF) . Письма в ЖЭТФ . 5 (1): 32–35. Архивировано (PDF) из оригинала 28 июля 2018 года.
     • Перевод: Сахаров, Андрей Д. (10 января 1967 г.). «Нарушение CP-инвариантности, С-асимметрии и барионной асимметрии Вселенной» (PDF) . Письма ЖЭТФ . 5 (1): 24–27. Архивировано (PDF) из оригинала 9 ноября 2019 года . Проверено 13 декабря 2019 г.
       • Перепечатано в: Kolb & Turner 1988, стр. 371–373.
125. Вайнберг, Невин Н.; Камионковски, Марк (май 2003 г.). «Ограничение темной энергии обилием слабых гравитационных линз». Ежемесячные уведомления Королевского астрономического общества . 341 (1): 251–262. arXiv : astro-ph/0210134 . Бибкод : 2003MNRAS.341..251W. дои : 10.1046/j.1365-8711.2003.06421.x. S2CID  1193946.
126. Уайт, Мартин. «Барионные акустические колебания и темная энергия».
127. Алам, Шадаб; и другие. (апрель 2021 г.). «Завершенное расширенное спектроскопическое исследование барионных колебаний SDSS-IV: космологические последствия двух десятилетий спектроскопических исследований в обсерватории Апач-Пойнт». Физический обзор D . 103 (8). arXiv : 2007.08991 . Бибкод : 2021PhRvD.103h3533A. doi : 10.1103/PhysRevD.103.083533.
128. Танабаши, М. 2018, стр. 406–413, гл. 27: «Темная энергия» (пересмотрено в сентябре 2017 г.), Дэвид Х. Вайнберг и Мартин Уайт.
     • Olive 2014, стр. 361–368, гл. 26: «Темная энергия» (ноябрь 2013 г.) Майкла Дж. Мортонсона, Дэвида Х. Вайнберга и Мартина Уайта. Бибкод : 2014arXiv1401.0046M
129. Руг, Свенд Э.; Цинкернагель, Хенрик (декабрь 2002 г.). «Квантовый вакуум и проблема космологической постоянной». Исследования по истории и философии науки. Часть B. 33 (4): 663–705. arXiv : hep-th/0012253 . Бибкод : 2002ШПМП..33..663Р. дои : 10.1016/S1355-2198(02)00033-3. S2CID  9007190.
130. Кил, Уильям К. (октябрь 2009 г.) [Последние изменения: февраль 2015 г.]. "Темная материя". Конспекты лекций Билла Киля – Галактики и Вселенная . Архивировано из оригинала 3 мая 2019 года . Проверено 15 декабря 2019 г.
131. Танабаши, М. 2018, стр. 396–405, гл. 26: «Темная материя» (пересмотрено в сентябре 2017 г.) Мануэля Дреса и Жиля Жербье.
     • Яо, В.-М. 2006, стр. 233–237, гл. 22: «Темная материя» (сентябрь 2003 г.) Мануэля Дреса и Жиля Жербье.
132. Додельсон, Скотт (31 декабря 2011 г.). «Настоящая проблема с MOND». Международный журнал современной физики Д. 20 (14): 2749–2753. arXiv : 1112.1320 . Бибкод : 2011IJMPD..20.2749D. дои : 10.1142/S0218271811020561. S2CID  119194106.
133. Kolb & Turner 1988, гл. 8
134. Пенроуз, 2007 г.
135. Филиппенко, Алексей В .; Пасачофф, Джей М. (март – апрель 2002 г.). «Вселенная из ничего». Меркурий . Том. 31, нет. 2. п. 15. Бибкод : 2002Mercu..31b..15F. Архивировано из оригинала 22 октября 2013 года . Проверено 10 марта 2010 г.
136. Лоуренс М. Краусс (спикер); Р. Элизабет Корнуэлл (продюсер) (21 октября 2009 г.). «Вселенная из ничего», Лоуренс Краусс, AAI, 2009 г. (видео). Вашингтон, округ Колумбия: Фонд разума и науки Ричарда Докинза . Архивировано из оригинала 23 ноября 2021 года . Проверено 17 октября 2011 г.
137. Хокинг и Израиль 2010, стр. 504–517, гл. 9: «Космология большого взрыва — загадки и панацеи» Роберта Х. Дике и Филиппа Дж. Э. Пиблза .
138. «Краткие ответы на космические вопросы». Форум Вселенной . Кембридж, Массачусетс: Гарвард-Смитсоновский центр астрофизики . Архивировано из оригинала 13 апреля 2016 года . Проверено 18 декабря 2019 г.Архивный сайт: «Роль Форума Вселенной как части Сети поддержки образования НАСА завершилась в сентябре 2009 года».
139. Дэвис, Тамара М .; Лайнуивер, Чарльз Х. (31 марта 2004 г.). «Расширяющаяся путаница: распространенные заблуждения о космологических горизонтах и ​​сверхсветовом расширении Вселенной». Публикации Астрономического общества Австралии . 21 (1): 97–109. arXiv : astro-ph/0310808 . Бибкод : 2004PASA...21...97D. дои : 10.1071/as03040. S2CID  13068122.
140. Пикок, JA (2008). «Обличительная речь о расширении пространства». arXiv : 0809.4573 [astro-ph].
141. Старобинский, Алексей (2000). «Будущее и происхождение нашей Вселенной: современный взгляд». В Бурдюже В.; Хозин Г. (ред.). Будущее Вселенной и будущее нашей цивилизации . Сингапур: Мировое научное издательство. п. 71. Бибкод : 2000fufc.conf...71S. дои : 10.1142/9789812793324_0008. ISBN 9810242646. S2CID  37813302. {{cite book}}: |work=игнорируется ( помощь )
142. Хокинг 1988, с. 69.
143. Кун, Роберт Лоуренс (23 декабря 2015 г.). «Противостояние Мультивселенной: что бы значили« бесконечные вселенные »». Space.com . Проверено 7 января 2024 г.
144. Кэрролл и
145. Беккерс, Майк (16 февраля 2015 г.). «Квантовый трюк, устраняющий сингулярность Большого взрыва». Космология. Spektrum der Wissenschaft (на немецком языке). Архивировано из оригинала 21 июля 2017 года . Проверено 19 декабря 2019 г. Гугл-перевод
     • Али, Ахмед Фараг; Дас, Саурья (4 февраля 2015 г.). «Космология из квантового потенциала». Буквы по физике Б. 741 : 276–279. arXiv : 1404.3093v3 . Бибкод : 2015PhLB..741..276F. doi :10.1016/j.physletb.2014.12.057. S2CID  55463396.
       • Лашин, Эльсаед И. (7 марта 2016 г.). «О правильности космологии от квантового потенциала». Буквы по современной физике А. 31 (7): 1650044. arXiv : 1505.03070 . Бибкод : 2016МПЛА...3150044Л. дои : 10.1142/S0217732316500449. S2CID  119220266.
     • Дас, Саурья; Раджат К., Бхадури (21 мая 2015 г.). «Темная материя и темная энергия из конденсата Бозе – Эйнштейна». Классическая и квантовая гравитация . 32 (10): 105003. arXiv : 1411.0753 . Бибкод : 2015CQGra..32j5003D. дои : 10.1088/0264-9381/32/10/105003. S2CID  119247745.
146. Хокинг, Стивен В. (1996). "Начало времени". Стивен Хокинг (лекция). Лондон: Фонд Стивена Хокинга. Архивировано из оригинала 6 ноября 2019 года . Проверено 26 апреля 2017 г. .
147. Уолл, Майк (24 июня 2012 г.). «Большому взрыву не нужен был Бог, чтобы создать Вселенную, говорят исследователи». Space.com .
148. Прощай, Деннис (22 мая 2001 г.). «До Большого взрыва было… что?» . Нью-Йорк Таймс . Архивировано из оригинала 27 февраля 2013 года.
149. Он, Дуншань; Гао, Дунфэн; Цай, Цин-юй (3 апреля 2014 г.). «Спонтанное создание Вселенной из ничего». Физический обзор D . 89 (8): 083510. arXiv : 1404.1207 . Бибкод : 2014PhRvD..89h3510H. doi : 10.1103/PhysRevD.89.083510. S2CID  118371273.
150. Линкольн, Майя; Вассер, Ави (1 декабря 2013 г.). «Спонтанное создание Вселенной Ex Nihilo». Физика Темной Вселенной . 2 (4): 195–199. Бибкод : 2013PDU.....2..195L. дои : 10.1016/j.dark.2013.11.004 . ISSN  2212-6864.
151. Хартл, Джеймс Х .; Хокинг, Стивен В. (15 декабря 1983 г.). «Волновая функция Вселенной». Физический обзор D . 28 (12): 2960–2975. Бибкод : 1983PhRvD..28.2960H. doi : 10.1103/PhysRevD.28.2960. S2CID  121947045.
152. Хокинг 1988, с. 71.
153. Ланглуа, Дэвид (2003). «Брановая космология». Приложение «Прогресс теоретической физики» . 148 : 181–212. arXiv : hep-th/0209261 . Бибкод :2002ПТПС.148..181Л. дои : 10.1143/PTPS.148.181. S2CID  9751130.
154. Гиббонс, Шеллард и Рэнкин 2003, стр. 801–838, гл. 43: «Инфляционная теория против экпиротического/циклического сценария», Андрей Линде . Бибкод : 2003ftpc.book..801L
155. Тан, Кер (8 мая 2006 г.). «Переработанная Вселенная: теория может раскрыть космическую тайну». Space.com . Нью-Йорк: Future plc . Архивировано из оригинала 6 сентября 2019 года . Проверено 19 декабря 2019 г.
156. Кеннеди, Барбара К. (1 июля 2007 г.). «Что произошло до Большого взрыва?». Новости и события . Юниверсити-Парк, Пенсильвания: Научный колледж Эберли , Университет штата Пенсильвания . Архивировано из оригинала 15 декабря 2019 года . Проверено 19 декабря 2019 г.
     • Бойовальд, Мартин (август 2007 г.). «Что было до Большого взрыва?». Физика природы . 3 (8): 523–525. Бибкод : 2007NatPh...3..523B. дои : 10.1038/nphys654 .
157. Линде, Андрей Д. (май 1986 г.). «Вечная хаотическая инфляция». Буквы по современной физике А. 1 (2): 81–85. Бибкод : 1986МПЛА....1...81Л. дои : 10.1142/S0217732386000129. S2CID  123472763. Архивировано из оригинала 17 апреля 2019 года.
158. Линде, Андрей Д. (14 августа 1986 г.). «Вечно существующая самовоспроизводящаяся хаотическая инфляционная вселенная». Буквы по физике Б. 175 (4): 395–400. Бибкод : 1986PhLB..175..395L. дои : 10.1016/0370-2693(86)90611-8.
159. Научная группа НАСА/WMAP (29 июня 2015 г.). «Какова окончательная судьба Вселенной?». Вселенная 101: Теория большого взрыва . Вашингтон, округ Колумбия: НАСА . Архивировано из оригинала 15 октября 2019 года . Проверено 18 декабря 2019 г.
160. Адамс, Фред С .; Лафлин, Грегори (апрель 1997 г.). «Умирающая вселенная: долгосрочная судьба и эволюция астрофизических объектов». Обзоры современной физики . 69 (2): 337–372. arXiv : astro-ph/9701131 . Бибкод : 1997РвМП...69..337А. doi : 10.1103/RevModPhys.69.337. S2CID  12173790..
161. Колдуэлл, Роберт Р .; Камионковски, Марк ; Вайнберг, Невин Н. (15 августа 2003 г.). «Фантомная энергия: темная энергия с w <-1 вызывает космический Судный день». Письма о физических отзывах . 91 (7): 071301. arXiv : astro-ph/0302506 . Бибкод : 2003PhRvL..91g1301C. doi : 10.1103/PhysRevLett.91.071301. PMID  12935004. S2CID  119498512.
162. Харрис 2002, с. 128
163. Frame 2009, стр. 137–141.
164. Харрисон 2010, с. 9
165. Харрис 2002, с. 129
166. Крейг, Уильям Лейн (декабрь 1999 г.). «Основной вопрос происхождения: Бог и начало Вселенной». Астрофизика и космическая наука (лекция). 269–270 (1–4): 721–738. Бибкод : 1999Ap&SS.269..721C. дои : 10.1023/А: 1017083700096. S2CID  117794135.
     • Блок и др. 2000, стр. 723–740 doi : 10.1007/978-94-011-4114-7_85.
     • Крейг, Уильям Лейн . «Основной вопрос происхождения: Бог и начало Вселенной». Научные труды: Существование Бога. Разумная вера . Даллас, Техас. Архивировано из оригинала 29 декабря 2019 года . Проверено 21 декабря 2019 г.
167. Хокинг 1988, Введение: «... вселенная без края в пространстве, без начала и конца во времени, и Создателю нечего делать». — Карл Саган .

Библиография

• Белушевич, Радое (2008). Теория относительности, астрофизика и космология . Том. 1. Вайнхайм: Wiley-VCH . ISBN 978-3-527-40764-4. ОКЛК  876678499.
• Блок, Дэвид Л.; Пуэрари, Иванио; Стоктон, Алан; и др., ред. (2000). На пути к новому тысячелетию в морфологии галактик: материалы международной конференции «На пути к новому тысячелетию в морфологии галактик: от z = 0 до Лайманского разлома», состоявшейся в конференц-центре Эском, Мидранд, Южная Африка, 13–18 сентября 1999 г. Дордрехт: Kluwer Academic Publishers . дои : 10.1007/978-94-011-4114-7. ISBN 978-94-010-5801-8. LCCN  00042415. OCLC  851369444.«Перепечатано из томов 269–270 по астрофизике и космической науке , № 1–4, 1999 г.».
• Блок, Дэвид Л. (2012). «Жорж Леметр и закон эпонимии Стиглера». В Холдере, Родни Д.; Миттон, Саймон (ред.). Затмение Хаббла: Леметр и цензура . Библиотека астрофизики и космических наук. Том. 395. Гейдельберг; Нью-Йорк: Спрингер . стр. 89–96. arXiv : 1106.3928v2 . Бибкод : 2012ASSL..395...89B. дои : 10.1007/978-3-642-32254-9_8. ISBN 978-3-642-32253-2. LCCN  2012956159. OCLC  839779611. S2CID  119205665.
• Кэрролл, Шон М. (nd). «Почему есть что-то, а не ничего?». В Ноксе, Элеонора; Уилсон, Аластер (ред.). Рутледж-компаньон по философии физики . Лондон: Рутледж . arXiv : 1802.02231v2 . Бибкод : 2018arXiv180202231C.
• Чоу, Тай Л. (2008). Гравитация, черные дыры и очень ранняя Вселенная: введение в общую теорию относительности и космологию . Нью-Йорк: Спрингер . ISBN 978-0-387-73629-7. LCCN  2007936678. OCLC  798281050.
• Кристиансон, Гейл Э. (1995). Эдвин Хаббл: Моряк туманностей . Нью-Йорк: Фаррар, Штраус и Жиру . ISBN 978-0-374-14660-3. LCCN  94045995. OCLC  461940674.
• Кросвелл, Кен (1995). Алхимия небес: в поисках смысла Млечного Пути . Иллюстрации Филиппа Вана (1-е изд. Anchor Books). Нью-Йорк: Anchor Books . ISBN 978-0-385-47213-5. LCCN  94030452. OCLC  1100389944.
• д'Инверно, Рэй (1992). Знакомство с теорией относительности Эйнштейна . Оксфорд, Великобритания; Нью-Йорк: Кларендон Пресс ; Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-19-859686-8. LCCN  91024894. OCLC  554124256.
• Дрис, Уильям Б. (1990). За пределами Большого взрыва: квантовая космология и Бог . Ла Саль, Иллинойс: Издательская компания Open Court . ISBN 978-0-8126-9118-4. LCCN  90038498. OCLC  1088758264.
• Фаррелл, Джон (2005). День без вчерашнего дня: Лемэтр, Эйнштейн и рождение современной космологии . Нью-Йорк: Thunder's Mouth Press . ISBN 978-1-56025-660-1. LCCN  2006272995. OCLC  61672162.
• Фрейм, Том (2009). Потеря моей религии: неверие в Австралии . Сидней: UNSW Press. ISBN 978-1-921410-19-2. ОСЛК  782015652.
• Гиббонс, Гэри В .; Шеллард, EPS; Рэнкин, Стюарт Джон, ред. (2003). Будущее теоретической физики и космологии: празднование 60-летия Стивена Хокинга . Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-82081-3. LCCN  2002041704. OCLC  1088190774.
• Гут, Алан Х. (1998) [первоначально опубликовано в 1997 году]. Инфляционная Вселенная: поиск новой теории космического происхождения . Предисловие Алана Лайтмана . Лондон: Винтажные книги . ISBN 978-0-09-995950-2. LCCN  96046117. OCLC  919672203.
• Харрис, Джеймс Ф. (2002). Аналитическая философия религии . Справочник по современной философии религии. Том. 3. Дордрехт: Kluwer Academic Publishers . ISBN 978-1-4020-0530-5. LCCN  2002071095. OCLC  237734029.
• Харрисон, Питер , изд. (2010). Кембриджский спутник науки и религии . Кембриджские спутники религии. Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-71251-4. LCCN  2010016793. OCLC  972341489.
• Хокинг, Стивен В .; Эллис, Джордж Ф.Р. (1973). Крупномасштабная структура пространства-времени. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-20016-5. LCCN  72093671. OCLC  1120809270.
• Хокинг, Стивен В. (1988). Краткая история времени: от Большого взрыва до черных дыр . Введение Карла Сагана ; иллюстрации Рона Миллера. Нью-Йорк: Издательская группа Bantam Dell . ISBN 978-0-553-10953-5. LCCN  87033333. OCLC  39256652.
• Хокинг, Стивен В .; Израиль, Вернер , ред. (2010) [Первоначально опубликовано в 1979 году]. Общая теория относительности: обзор столетия Эйнштейна . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-13798-0. LCCN  78062112. OCLC  759923541.
• Колб, Эдвард ; Тернер, Майкл , ред. (1988). Ранняя Вселенная . Границы в физике. Том. 70. Редвуд-Сити, Калифорния: Аддисон-Уэсли . ISBN 978-0-201-11604-5. LCCN  87037440. OCLC  488800074.
• Краг, Хельге (1996). Космология и полемика: историческое развитие двух теорий Вселенной . Принстон, Нью-Джерси: Издательство Принстонского университета . ISBN 978-0-691-02623-7. LCCN  96005612. OCLC  906709898.
• Краусс, Лоуренс М. (2012). Вселенная из ничего: почему существует нечто, а не ничто . Послесловие Ричарда Докинза (1-е издание Free Press в твердом переплете). Нью-Йорк: Свободная пресса . ISBN 978-1-4516-2445-8. LCCN  2011032519. OCLC  709673181.
• Ливио, Марио (2000). Ускоряющаяся Вселенная: бесконечное расширение, космологическая константа и красота космоса (исполнение аудиокниги Тома Паркса, Brilliance Audio ). Предисловие Аллана Сэндиджа . Нью-Йорк: Джон Уайли и сыновья . ISBN 978-0-471-32969-5. LCCN  99022278. OCLC  226086793.
• Мэнли, Стивен Л. (2011). Брэндон, Джоди (ред.). Видения Мультивселенной . Помптон-Плейнс, Нью-Джерси : Книги с новыми страницами . ISBN 978-1-60163-720-8. LCCN  2010052741. OCLC  609531953.
• Мартинес-Дельгадо, Дэвид, изд. (2013). Локальная групповая космология . Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-1-107-02380-2. LCCN  2013012345. OCLC  875920635.«Лекции, прочитанные на XX Зимней школе астрофизики Канарских островов, проходившей на Тенерифе, Испания, 17–18 ноября 2008 г.».
• Милн, Эдвард Артур (1935). Относительность, гравитация и структура мира. Международная серия монографий по физике. Оксфорд, Великобритания; Лондон: Кларендон Пресс ; Издательство Оксфордского университета . LCCN  35019093. OCLC  1319934.
• Миттон, Саймон (2011). Фред Хойл: Жизнь в науке . Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-18947-7. LCCN  2011293530. OCLC  774201415.
• Олив, Калифорния; и другие. ( Группа данных о частицах ) (2014). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Китайская физика C . 38 (9): 1–708. arXiv : 1412.1408 . Бибкод : 2014ChPhC..38i0001O. дои : 10.1088/1674-1137/38/9/090001. PMID  10020536. S2CID  118395784. Архивировано (PDF) из оригинала 30 января 2017 г. . Проверено 13 декабря 2019 г.
• Партридж, Р. Брюс (1995). 3K: Космическое микроволновое фоновое излучение . Кембриджская серия по астрофизике. Том. 25 (Иллюстрированное изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-35808-8. LCCN  94014980. OCLC  1123849709.
• Пикок, Джон А. (1999). Космологическая физика . Кембриджская серия по астрофизике. Кембридж, Великобритания; Нью-Йорк: Издательство Кембриджского университета . ISBN 978-0-521-42270-3. LCCN  98029460. OCLC  60157380.
• Пенроуз, Роджер (1989). «Трудности с инфляционной космологией». В Фенивесе, Эрвин Дж. (ред.). Четырнадцатый Техасский симпозиум по релятивистской астрофизике . Анналы Нью-Йоркской академии наук . Том. 571. Нью-Йорк: Нью-Йоркская академия наук . стр. 249–264. Бибкод : 1989NYASA.571..249P. doi :10.1111/j.1749-6632.1989.tb50513.x. ISBN 978-0-89766-526-1. ISSN  0077-8923. LCCN  89014030. OCLC  318253659. S2CID  122383812.«Симпозиум проходил в Далласе, штат Техас, 11-16 декабря 1988 года».
• Пенроуз, Роджер (2007) [Первоначально опубликовано: Лондон: Джонатан Кейп , 2004]. Дорога к реальности (1-е изд. Винтажных книг). Нью-Йорк: Винтажные книги . ISBN 978-0-679-77631-4. LCCN  2008274126. OCLC  920157277.Издание книги 2004 года доступно в Интернет-архиве. Проверено 20 декабря 2019 г.
• Роос, Мэттс (2012) [первоначально глава опубликована в 2008 году]. «Расширение Вселенной – Стандартная модель Большого взрыва». В Энгволде, Оддбьёрн ; Стабель, Рольф; Черни, Божена; Латтанцио, Джон (ред.). Астрономия и астрофизика . Энциклопедия систем жизнеобеспечения . Том. II. Рэмси, остров Мэн: ЮНЕСКО в партнерстве с Eolss Publishers Co. Ltd. arXiv : 0802.2005 . Бибкод : 2008arXiv0802.2005R. ISBN 978-1-84826-823-4. ОСЛК  691095693.
• Райден, Барбара Сью (2003). Введение в космологию . Сан-Франциско: Аддисон-Уэсли . ISBN 978-0-8053-8912-8. LCCN  2002013176. OCLC  1087978842.
• Силк, Джозеф (2009). Горизонты космологии: исследование видимых и невидимых миров . Серия Темплтона «Наука и религия». Коншохокен, Пенсильвания: Templeton Press . ISBN 978-1-59947-341-3. LCCN  2009010014. OCLC  818734366.
• Сингх, Саймон (2004). Большой взрыв: происхождение Вселенной (1-е изд. в США). Нью-Йорк: Четвертая власть . Бибкод : 2004biba.book.....S. ISBN 978-0-00-716220-8. LCCN  2004056306. OCLC  475508230.
• Танабаши, М.; и другие. ( Группа данных о частицах ) (2018). «Обзор физики элементарных частиц». Физический обзор D . 98 (3): 1–708. Бибкод : 2018PhRvD..98c0001T. doi : 10.1103/PhysRevD.98.030001 . hdl : 10044/1/68623 . ПМИД  10020536.
• Толман, Ричард К. (1934). Теория относительности, термодинамика и космология. Международная серия монографий по физике. Оксфорд, Великобритания; Лондон: Кларендон Пресс ; Издательство Оксфордского университета . ISBN 978-0-486-65383-9. LCCN  34032023. OCLC  919976.
• Вульфсон, Майкл (2013). Время, пространство, звезды и человек: история большого взрыва (2-е изд.). Лондон: Издательство Имперского колледжа . ISBN 978-1-84816-933-3. LCCN  2013371163. OCLC  835115510.
• Райт, Эдвард Л. (2004). «Теоретический обзор анизотропии космического микроволнового фона». В Фридмане, Венди Л. (ред.). Измерение и моделирование Вселенной . Серия по астрофизике Обсерваторий Карнеги. Том. 2. Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета . п. 291. arXiv : astro-ph/0305591 . Бибкод : 2004mmu..symp..291W. ISBN 978-0-521-75576-4. LCCN  2005277053. OCLC  937330165.
• Яо, В.-М.; и другие. ( Группа данных о частицах ) (2006). «Обзор физики элементарных частиц» (PDF) . Журнал физики G: Ядерная физика и физика элементарных частиц . 33 (1): 1–1232. Бибкод : 2006JPhG...33....1Y. дои : 10.1088/0954-3899/33/1/001. S2CID  117958297. Архивировано (PDF) из оригинала 12 февраля 2017 года . Проверено 16 декабря 2019 г.

дальнейшее чтение

• Альфер, Ральф А .; Герман, Роберт (август 1988 г.). «Размышления о ранних работах по космологии «Большого взрыва»». Физика сегодня . 41 (8): 24–34. Бибкод : 1988PhT....41h..24A. дои : 10.1063/1.881126.
• Барроу, Джон Д. (1994). Происхождение Вселенной . Магистр наук. Лондон: Вайденфельд и Николсон . ISBN 978-0-297-81497-9. LCCN  94006343. OCLC  490957073.
• Дэвис, Пол (1992). Разум Бога: научная основа рационального мира . Нью-Йорк: Саймон и Шустер . ISBN 978-0-671-71069-9. LCCN  91028606. OCLC  59940452.
• Лайнвивер, Чарльз Х.; Дэвис, Тамара М. (март 2005 г.). «Заблуждения о Большом взрыве» (PDF) . Научный американец . Том. 292, нет. 3. С. 36–45. Архивировано (PDF) из оригинала 9 октября 2019 года . Проверено 23 декабря 2019 г.
• Мэзер, Джон К .; Бослоу, Джон (1996). Самый первый свет: правдивая внутренняя история научного путешествия обратно к заре Вселенной (1-е изд.). Нью-Йорк: Основные книги . ISBN 978-0-465-01575-7. LCCN  96010781. OCLC  34357391.
• Риордан, Майкл ; Зайц, Уильям А. (май 2006 г.). «Первые несколько микросекунд» (PDF) . Научный американец . Том. 294, нет. 5. С. 34–41. Бибкод : 2006SciAm.294e..34R. doi : 10.1038/scientificamerican0506-34a. Архивировано (PDF) из оригинала 30 ноября 2014 г.
• Сингх, Саймон (2005) [первое издание в США опубликовано в 2004 г.]. Большой взрыв: происхождение Вселенной (Harper Perennial; иллюстрированное издание). Нью-Йорк, Нью-Йорк: Многолетник Харпер . ISBN 978-0007162215.
• Вайнберг, Стивен (1993) [первоначально опубликовано в 1977 году]. Первые три минуты: современный взгляд на происхождение Вселенной (обновленное издание). Нью-Йорк: Основные книги . ISBN 978-0-465-02437-7. LCCN  93232406. OCLC  488469247.Первое издание доступно в Интернет-архиве. Проверено 23 декабря 2019 г.

Внешние ссылки

Послушайте эту статью ( 56 минут )

Этот аудиофайл был создан на основе редакции этой статьи от 12 ноября 2011 г. и не отражает последующие изменения. (2011-11-12)

( Аудио помощь  · Больше устных статей )

• Однажды во Вселенной. Архивировано 22 июня 2020 года в Wayback Machine - проект, финансируемый STFC , объясняющий историю Вселенной доступным для понимания языком.
• «Космология большого взрыва» - научная группа НАСА / WMAP
• «Большой взрыв» - Наука НАСА
• «Большой взрыв, большое замешательство» - модель большого взрыва с анимированной графикой Йоханнеса Кельмана.
• Космология в Керли
• «Проблема с «большим взрывом»» – ряд недавних статей иллюстрирует давнюю путаницу по поводу этого знаменитого термина. Сабина Хоссенфельде