Большой взрыв: как появилась Вселенная

Точка света

Смотрите на экран: вспыхивает точка и начинает расти. Так учёные представляют начало нашей Вселенной около 13,8 млрд лет назад. Это был не взрыв внутри пустого пространства. Само пространство вместе со всей материей и энергией начало расширяться из состояния чудовищной жары и плотности. Эту картину называют моделью Большого взрыва. Это научная теория, которая выдержала сто лет проверок. А задолго до науки каждый народ рассказывал свою историю сотворения мира: от небесных богов до мирового яйца. Эти мифы задают тот же вопрос, что и мы: откуда взялось всё?

Вселенная растёт

Теперь точки разбегаются, и чем дальше точка, тем быстрее она движется. В 1929 году Эдвин Хаббл показал, что далёкие галактики удаляются от нас, и тем быстрее, чем они дальше. Он понял это по красному смещению: свет убегающей галактики растягивается к красному краю спектра, как гудок удаляющейся машины становится ниже. Галактики не летят сквозь пространство, это растягивается пространство между ними. Прокрутите фильм назад, и всё сойдётся в одном горячем начале. Бельгийский священник и физик Жорж Леметр предположил такую расширяющуюся Вселенную двумя годами раньше.

Соперничающая идея

Какое-то время у Большого взрыва был соперник. В 1948 году Фред Хойл, Герман Бонди и Томас Голд предложили теорию стационарной Вселенной: в целом она не меняется, а по мере расширения в ней всё время возникает новое вещество. Название «Большой взрыв» придумал сам Хойл в радиопередаче Би-би-си в 1949 году. Учёные выбирали не по вкусу. Они искали проверку, потому что теории по-разному описывали далёкое прошлое. По стационарной теории оно выглядит как сегодняшний день. По теории Большого взрыва оно было горячее и плотнее, а его свечение могло сохраниться вокруг нас.

Самый старый свет

Небо начинает слабо мерцать пятнышками. Первые 380 тысяч лет Вселенная была горячим туманом, и свет не мог пройти далеко. Потом она остыла настолько, что смогли возникнуть атомы, и свет вырвался на свободу. Он летит до сих пор. Растянувшись до слабых микроволн, он приходит к нам со всех сторон, и его температура всего около 2,7 градуса выше абсолютного нуля. В 1965 году два радиоинженера, Арно Пензиас и Роберт Вильсон, поймали этот шум антенной в штате Нью-Джерси и никак не могли от него избавиться. Это было реликтовое излучение, и оно решило спор в пользу Большого взрыва. Его крошечные пятнышки — зародыши будущих галактик.

Зажигаются звёзды

Когда свечение угасло, Вселенная погрузилась во тьму. Потом тяготение стянуло газ в сгустки, и через 100–200 млн лет после начала зажглись первые звёзды. Учёные считают, что это были гиганты почти из одного водорода и гелия, и жили они недолго и бурно. Их взрывы разбросали более тяжёлые элементы. Углерод в вашем теле, кислород, которым вы дышите, и железо в вашей крови созданы внутри звёзд. Звёзды собирались в первые галактики. Космический телескоп «Джеймс Уэбб» уже видит галактики, которым меньше 400 млн лет после Большого взрыва, и астрономы продолжают уточнять эту картину.

Рождается семья Солнца

Облако газа и пыли сжимается. В центре загорается молодое Солнце, а вокруг него вращается плоский диск. Песчинки слипаются в камешки, камешки в глыбы, глыбы в планеты. Это произошло около 4,6 млрд лет назад. Дату мы знаем по метеоритам, обломкам той эпохи. Радиоактивные атомы в них работают как часы и дают возраст около 4,57 млрд лет. Каменные планеты образовались близко к горячему Солнцу, а газовые и ледяные гиганты — дальше. Всего выросло восемь планет, и третья от Солнца — наша.

Гигантское столкновение

Молодая Земля была шаром расплавленной породы. Потом, как считают учёные, в неё врезалось тело размером с Марс, которое назвали Тейей. Обломки образовали кольцо и собрались в Луну. Это теория гигантского столкновения. Она согласуется с лунными породами, которые привезли астронавты «Аполлонов»: по химическому составу они очень близки к земным. За миллионы лет поверхность Земли остыла и затвердела. Водяной пар в воздухе превратился в дожди, и появились океаны. Крошечные кристаллы циркона из Западной Австралии показывают, что жидкая вода была уже около 4,4 млрд лет назад. Мир с Луной, приливами и морями был готов к новому: к жизни.

Начало всего