რა იყო ,,დიდ აფეთქებამდე’’
ამ სტატიაში
კითხვის პარამეტრები

თუ სამყარო დაახლოებით 13.8 მილიარდი წლის წინ უკიდურესად ცხელი და მკვრივი იყო, რა არსებობდა მანამდე?
სხვა სამყარო? სიცარიელე? არაფერი? თუ თვითონ სიტყვა „მანამდე“ კარგავს აზრს?
ეს ერთი შეხედვით მარტივი კითხვაა.
მაგრამ რაც უფრო უკან მივყვებით სამყაროს ისტორიას, მით უფრო უცნაური ხდება პასუხი.
იმისთვის, რომ გავიგოთ, რა შეიძლებოდა ყოფილიყო დიდ აფეთქებამდე, ჯერ უნდა გავარკვიოთ, რას ნიშნავს თავად „დიდი აფეთქება“.
და აქ პირველი სიურპრიზი გველოდება.
„დიდი აფეთქება“ არ იყო ჩვეულებრივი აფეთქება
როდესაც სიტყვებს „დიდი აფეთქება“ ვისმენთ, ადვილია ასეთი სურათის წარმოდგენა:
იყო უზარმაზარი ცარიელი სივრცე.
მის შუაგულში გაჩნდა ძალიან პატარა და ძალიან ცხელი წერტილი.
შემდეგ ეს წერტილი აფეთქდა და მატერია ყველა მიმართულებით გაიფანტა.
ასე გაჩნდა გალაქტიკები, ვარსკვლავები და პლანეტები.
„დიდი აფეთქება“ არ ყოფილა ბომბის მსგავსი აფეთქება უკვე არსებულ ცარიელ სივრცეში.
საუბარია თავად სამყაროს გაფართოებაზე.
ამის წარმოდგენა რთულია, რადგან ყოველდღიურ ცხოვრებაში ყველა აფეთქება რაღაც სივრცეში ხდება.
ფოიერვერკი ცაში ფეთქდება. ბომბი მიწაზე ფეთქდება. ვარსკვლავის აფეთქება კოსმოსში ხდება.
„დიდი აფეთქების“ შემთხვევაში კი არ გვაქვს უზარმაზარი ცარიელი კოსმოსი, რომლის ერთ წერტილშიც რაღაც აფეთქდა.
ამიტომ „დიდი აფეთქება“ არ უნდა წარმოვიდგინოთ როგორც ერთი ცენტრალური წერტილი, საიდანაც ყველა გალაქტიკა კოსმოსში გაიფანტა.
როდესაც სამყაროს ისტორიას უკან მივყვებით, ვხედავთ, რომ წარსულში გალაქტიკებს შორის მანძილები უფრო მცირე იყო, მატერია უფრო მჭიდროდ იყო განაწილებული, ხოლო სამყარო გაცილებით ცხელი იყო.
რაც უფრო უკან მივდივართ, მით უფრო ცხელი და მკვრივი ხდება სამყარო.
დავიწყოთ დღევანდელი სამყაროდან და დრო უკან დავაბრუნოთ
დღეს ღამის ცას რომ ვუყურებთ, ვხედავთ ვარსკვლავებს.
ტელესკოპებით გალაქტიკებსაც ვხედავთ.
კიდევ უფრო მძლავრი ტელესკოპებით კი ძალიან შორეულ და ძალიან ძველ გალაქტიკებს ვაკვირდებით.
ამის მიზეზი მარტივია:
მზის სინათლეს დედამიწამდე მოსასვლელად დაახლოებით 8 წუთი სჭირდება.
ამიტომ მზეს ისეთს ვხედავთ, როგორიც დაახლოებით 8 წუთის წინ იყო.
ანდრომედას გალაქტიკიდან წამოსულ სინათლეს ჩვენამდე მოსაღწევად დაახლოებით 2.5 მილიონი წელი სჭირდება.
ამიტომ ანდრომედას რომ ვუყურებთ, მას დაახლოებით 2.5 მილიონი წლის წინანდელი სახით ვხედავთ.
რაც უფრო შორს ვიყურებით, მით უფრო ახალგაზრდა სამყაროს ვხედავთ.
ახლა წარმოვიდგინოთ, რომ სამყაროს ისტორიას უკან ვახვევთ.
სწორედ აქ ვხვდებით სამყაროს ერთ-ერთ ყველაზე მნიშვნელოვან კვალს.
სამყარო, რომელშიც ჯერ არც ერთი ვარსკვლავი ანათებს
წარმოიდგინე სამყარო, სადაც ვარსკვლავები ჯერ საერთოდ არ არსებობს.
არც პლანეტები.
არც დედამიწა.
არც გალაქტიკები იმ სახით, როგორსაც დღეს ვიცნობთ.
სამყარო სავსეა ცხელი მატერიითა და სინათლით.
მაგრამ აქ ერთი პრობლემა გვაქვს.
რატომ?
ამის გასაგებად რთული ფიზიკა არ გვჭირდება.
დღეს ატომებში ელექტრონები ატომის ბირთვებთან არიან დაკავშირებული. მაგრამ ძალიან მაღალ ტემპერატურაზე მატერია იმდენად ენერგიულია, რომ ელექტრონები ბირთვებთან დაკავშირებულ მდგომარეობაში ვერ რჩებიან.
ადრეულ სამყაროში ამიტომ უამრავი თავისუფალი ელექტრონი იყო.
ფოტონები, ანუ სინათლის ნაწილაკები, ამ ელექტრონებს მუდმივად ეჯახებოდნენ და მიმართულებას იცვლიდნენ.
წარმოიდგინე მანქანის ფარები ძალიან სქელ ნისლში.
სინათლე არსებობს, მაგრამ შორს ვერ ხედავ.
ადრეული სამყაროც გარკვეული გაგებით ასეთი იყო.
მაგრამ სამყარო ფართოვდებოდა.
გაფართოებასთან ერთად კი ცივდებოდა.
დაახლოებით 380 000 წლის შემდეგ ტემპერატურა იმდენად დაეცა, რომ ელექტრონებმა ატომის ბირთვებთან დაკავშირება შეძლეს.
თავისუფალი ელექტრონების რაოდენობა მკვეთრად შემცირდა და სინათლეს სივრცეში გაცილებით თავისუფლად გადაადგილება შეეძლო.
ეს სინათლე არ გამქრალა.
მას კოსმოსურ მიკროტალღურ ფონს, ანუ CMB-ს, ვუწოდებთ.
ეს არის უძველესი სინათლე, რომელზეც პირდაპირი დაკვირვება შეგვიძლია.
სამყაროს გაფართოების გამო მისი ტალღის სიგრძე მნიშვნელოვნად გაიზარდა და დღეს ამ უძველეს სინათლეს მიკროტალღური გამოსხივების სახით ვაკვირდებით.
ამ უძველეს სინათლეში ძალიან მცირე განსხვავებებიც ჩანს.
ზოგი რეგიონი ოდნავ უფრო მკვრივი იყო, ზოგი კი ნაკლებად მკვრივი.
მილიარდობით წლის განმავლობაში გრავიტაციამ ამ მცირე განსხვავებებიდან უზარმაზარი კოსმოსური სტრუქტურების ჩამოყალიბებას შეუწყო ხელი.
საბოლოოდ მათგან გაჩნდა გალაქტიკები, ვარსკვლავები და ის კოსმოსური სამყარო, რომელსაც დღეს ვხედავთ.
მაგრამ ჩვენ ჯერ კიდევ ძალიან შორს ვართ მთავარი კითხვისგან.
სამყარო, სადაც ატომებიც არ არსებობს
დრო კიდევ უკან გადავახვიოთ.
რაც უფრო უკან მივდივართ, სამყარო უფრო ცხელი ხდება.
და რაღაც მომენტში ატომებზე საუბარიც აღარ შეგვიძლია.
ტემპერატურა იმდენად მაღალია, რომ ელექტრონები ბირთვებთან ვერ ერთიანდებიან.
კიდევ უფრო უკან კი თავად ატომის ბირთვების წარმოქმნის პერიოდთან მივდივართ.
სამყაროს ასაკი: პირველი რამდენიმე წუთიამ დროს, სამყარო ჯერ კიდევ უკიდურესად ცხელი იყო.
პროტონებისა და ნეიტრონების მონაწილეობით მსუბუქი ატომური ბირთვები წარმოიქმნებოდა.
ძირითადად იქმნებოდა მომავალი წყალბადისა და ჰელიუმის ბირთვები, ასევე სხვა მსუბუქი ელემენტების მცირე რაოდენობა.
სამყაროს გაფართოებასთან ერთად ტემპერატურა ეცემოდა.
დაახლოებით რამდენიმე წუთის შემდეგ, პირობები ისე შეიცვალა, რომ ეს ადრეული ბირთვული პროცესები მნიშვნელოვნად შენელდა.
შემდეგ კი შეგვიძლია სამყაროს დავაკვირდეთ და ეს გამოთვლები რეალურ მონაცემებს შევადაროთ.
ანუ, ადრეული სამყაროს შესახებ მხოლოდ ვარაუდებს არ ვაკეთებთ.
მისმა წარსულმა კვალი დატოვა, რომლის შემოწმებაც დღეს შეგვიძლია.
უკვე გვაქვს ორი მნიშვნელოვანი ფანჯარა ძალიან ახალგაზრდა სამყაროში:
და
უძველესი მსუბუქი ელემენტების რაოდენობა.
მაგრამ, უკან სვლა აქაც არ მთავრდება.
ახლა პირველი წამისკენ გავეშუროთ.
სამყარო, რომელსაც ვეღარ ვიცნობთ
ახლა ვუახლოვდებით სამყაროს ისტორიის ისეთ პერიოდს, რომლის წარმოდგენაც ყოველდღიური გამოცდილებით თითქმის შეუძლებელია.
ვარსკვლავები არ არსებობენ.
ატომები არ არსებობენ.
ატომის ბირთვებიც ჯერ არ გვაქვს იმ სახით, როგორითაც ისინი რამდენიმე წუთის შემდეგ ჩამოყალიბდება.
სამყარო წარმოუდგენლად ცხელია.
ასეთ პირობებში მატერია საერთოდ არ ჰგავს იმას, რასაც ყოველდღიურად ვხედავთ.
სამყარო სავსეა ნაწილაკებითა და გამოსხივებით, რომლებიც მუდმივად ურთიერთქმედებენ.
და აქ ერთი მნიშვნელოვანი რამ უნდა გავიგოთ:
ჯერ ვკარგავთ გალაქტიკებს.
შემდეგ ვარსკვლავებს.
შემდეგ ატომებს.
შემდეგ სტაბილურ ატომურ ბირთვებს.
კიდევ უფრო უკან კი მივდივართ ეპოქამდე, როდესაც მატერიის ჩვენთვის ნაცნობი ფორმებიც ქრება.
ატომებამდე, ბირთვებამდე და პროტონებამდე
დრო კიდევ უკან გადავახვიოთ.
ერთი წამი უკვე ძალიან ბევრია.
ახლა სამყაროს არსებობის პირველ მიკროწამებს ვუახლოვდებით.
მიკროწამი წამის მემილიონედია.
ასეთ ადრეულ სამყაროში ტემპერატურა იმდენად მაღალი იყო, რომ პროტონები და ნეიტრონებიც კი ჯერ ვერ არსებობდნენ ისეთი სტაბილური სახით, როგორიც მოგვიანებით მიიღეს.
მატერია განსაკუთრებულ მდგომარეობაში იყო, რომელსაც კვარკ-გლუონურ პლაზმას ვუწოდებთ.
სახელწოდება რთულად ჟღერს, მაგრამ იდეა შედარებით მარტივია.
პროტონები და ნეიტრონები კიდევ უფრო პატარა ნაწილაკებისგან, კვარკებისგან, შედგებიან.
დღეს, კვარკები პროტონებისა და ნეიტრონების შიგნით არიან შეკრული.
მათ ერთმანეთთან შეკავშირებაში მნიშვნელოვან როლს ასრულებენ ნაწილაკები, რომლებსაც გლუონები ეწოდებათ.
ადრეული სამყაროს უკიდურესად მაღალ ტემპერატურაზე კი მატერია იმდენად ენერგიული იყო, რომ კვარკები ჯერ არ იყვნენ ჩვეულებრივ პროტონებსა და ნეიტრონებში შეკრული.
ეს მხოლოდ თეორიული მსჯელობა არ არის.
თანამედროვე ნაწილაკების ამაჩქარებლებში ფიზიკოსები მძიმე ატომურ ბირთვებს ძალიან მაღალი ენერგიით აჯახებენ ერთმანეთს და უკიდურესად მცირე დროით ქმნიან პირობებს, რომლებიც ადრეული სამყაროს ამ მდგომარეობას ძალიან ჰგავს.
რა თქმა უნდა, ლაბორატორიაში მთელი ადრეული სამყარო შერ იქმნება.
იქ იქმნება მატერიის უკიდურესად მცირე და ხანმოკლე მდგომარეობა, რომლის შესწავლაც გვეხმარება გავიგოთ, როგორ იქცეოდა მატერია სამყაროს პირველ მიკროწამებში.
ამიტომ ფიზიკოსები ადრეული სამყაროს პირობებს ნაწილაკების ექსპერიმენტებითაც სწავლობენ.
რამდენად შორს შეგვიძლია დროის უკან დაბრუნება?
აქამდე ჩვენი გზა დაახლოებით ასეთი იყო:
ბუნებრივად ჩნდება კითხვა:
პასუხი მარტივი არ არის.
რაც უფრო უკან მივდივართ, სამყაროს ტემპერატურა და ენერგია იზრდება.
საბოლოოდ ისეთ პირობებამდე მივდივართ, რომელთა პირდაპირი ექსპერიმენტული შემოწმება სულ უფრო რთული ხდება.
ამასთან ერთად, კიდევ ერთი პრობლემა ჩნდება.
სამყაროს ყველაზე ადრეული ეტაპების ასახსნელად სხვადასხვა ტიპის ფიზიკა ერთდროულად გვჭირდება.
აქ ჩვენი ფიზიკა რთულ პრობლემას აწყდება
თანამედროვე ფიზიკაში სამყაროს აღწერის ორი განსაკუთრებით მნიშვნელოვანი თეორიული ჩარჩო გვაქვს.
პირველი არის ზოგადი ფარდობითობის თეორია.
ის აღწერს გრავიტაციას და გვიხსნის, როგორ უკავშირდება მატერია და ენერგია სივრცისა და დროის გეომეტრიას.
მისი დახმარებით ვსწავლობთ პლანეტების მოძრაობას, ვარსკვლავებს, შავ ხვრელებს, გალაქტიკებსა და მთლიანად სამყაროს გაფართოებას.
მეორეა კვანტური ფიზიკა.
ის აღწერს ბუნების ქცევას ატომურ და სუბატომურ მასშტაბებზე, ანუ იქ, სადაც ელექტრონებს, კვარკებს, ფოტონებსა და სხვა უმცირეს ნაწილაკებს ვხვდებით.
ორივე თეორიული ჩარჩო წარმოუდგენლად წარმატებულია.
სწორედ ასეთი პირობები შეიძლება ყოფილიყო სამყაროს უკიდურესად ადრეულ ეტაპზე.
ასეთ შემთხვევაში გვჭირდება თეორია, რომელიც გრავიტაციასაც კვანტური წესებით აღწერს.
ამას ზოგადად კვანტურ გრავიტაციას ვუწოდებთ.
მაგრამ აქ მთავარი პრობლემა იწყება:
არსებობს სხვადასხვა იდეა და თეორიული მიმართულება, მაგრამ ჯერ არცერთი მათგანი არ გვაძლევს საბოლოოდ დადასტურებულ პასუხს სამყაროს ყველაზე ადრეული მდგომარეობის შესახებ.
ეს ნიშნავს, რომ რაც უფრო ახლოს მივდივართ სავარაუდო დასაწყისთან, მით უფრო ფრთხილად უნდა ვილაპარაკოთ.
სად ხდება ჩვენი სურათი ბუნდოვანი?
სამყაროს უკიდურესად ადრეულ ისტორიაზე საუბრისას ხშირად შეხვდები ტერმინს პლანკის დრო.
ის დაახლოებით ასეთია:
ეს წარმოუდგენლად მცირე დროის მასშტაბია.
ადამიანის გონებისთვის მისი წარმოდგენა პრაქტიკულად შეუძლებელია.
მაგრამ აქ ერთი ძალიან მნიშვნელოვანი დაზუსტებაა საჭირო.
მისი მნიშვნელობა სხვა რამეშია.
ამ უკიდურეს მასშტაბზე სამყაროს აღწერისას კვანტური გრავიტაციის ეფექტები მნიშვნელოვანი უნდა გახდეს.
ხოლო რადგან კვანტური გრავიტაციის საბოლოოდ დადასტურებული თეორია ჯერ არ გვაქვს, ამაზე უფრო ადრეულ მდგომარეობაზე დარწმუნებით საუბარი ძალიან რთულია.
დაიწყო სამყარო უსასრულოდ პატარა წერტილიდან?
აქ ხშირად გვხვდება კიდევ ერთი პოპულარული წარმოდგენა:
სწორედ აქ ჩნდება სიტყვა სინგულარობა.
რას ნიშნავს ის?
თუ ზოგადი ფარდობითობის განტოლებებს სამყაროს ისტორიაში სულ უფრო უკან მივყვებით, კლასიკური აღწერა შეიძლება მივიდეს ისეთ ზღვრამდე, სადაც ჩვენი ჩვეულებრივი თეორიული სურათი ვეღარ მუშაობს.
ასეთ ზღვარს სინგულარობას ვუკავშირებთ.
მაგრამ აქედან ავტომატურად არ გამომდინარეობს, რომ ბუნებაში რეალურად არსებობდა პატარა ფიზიკური ბურთი, რომელსაც უსასრულო სიმკვრივე ჰქონდა.
„აქ ჩვენი არსებული თეორია აღარ არის საკმარისი“.
ეს განსხვავება ძალიან მნიშვნელოვანია.
„დიდი აფეთქების“ თეორიის წარმატება არ ნიშნავს, რომ მეცნიერებამ სამყაროს აბსოლუტური პირველი მომენტი უკვე აღწერა.
თეორია ძალიან კარგად აღწერს სამყაროს ევოლუციას ადრეული ცხელი და მკვრივი მდგომარეობიდან, მაგრამ სამყაროს აბსოლუტური წარმოშობის საკითხი გაცილებით რთულია.
დიდ აფეთქებამდე კიდევ ერთი თავი შეიძლება არსებობდეს
ახლა მივედით თანამედროვე კოსმოლოგიის ერთ-ერთ ყველაზე საინტერესო იდეამდე.
მას კოსმოსური ინფლაცია ეწოდება.
ინფლაცია არის ჰიპოთეტური, უკიდურესად ადრეული პერიოდი, როდესაც სივრცე ძალიან სწრაფად ფართოვდებოდა.
სიტყვა „ჰიპოთეტური“ აქ მნიშვნელოვანია.
ინფლაცია თანამედროვე კოსმოლოგიაში ძალიან გავლენიანი იდეაა და სამყაროს რამდენიმე მნიშვნელოვან თვისებას კარგად ხსნის.
მაგრამ ჩვენ ჯერ არ ვიცით ზუსტად, რა ფიზიკურმა პროცესმა გამოიწვია ინფლაცია და მისი ყველა დეტალი პირდაპირ დადასტურებული არ არის.
რატომ არის ინფლაცია საერთოდ მნიშვნელოვანი?
როდესაც კოსმოსურ მიკროტალღურ ფონს ვაკვირდებით, ვხედავთ, რომ ადრეული სამყარო დიდ მასშტაბებზე საოცრად ერთგვაროვანი იყო.
ამავე დროს, მასში არსებობდა ძალიან მცირე განსხვავებები, რომლებიც მოგვიანებით გალაქტიკებისა და სხვა კოსმოსური სტრუქტურების წარმოქმნის საფუძველი გახდა.
ინფლაციის იდეა გვეხმარება ავხსნათ, როგორ შეიძლებოდა სამყაროს ასეთი თვისებები ჰქონოდა.
მოგვიანებით გრავიტაციამ ოდნავ უფრო მკვრივ რეგიონებში უფრო და უფრო მეტი მატერია შეკრიბა.
საბოლოოდ სწორედ ასეთი მცირე საწყისი განსხვავებებიდან ჩამოყალიბდა სამყაროს დიდი სტრუქტურები.
ინფლაცია და ცხელი „დიდი აფეთქება“ ერთი და იგივე არ არის
აქ ძალიან მნიშვნელოვანი დეტალია, რომელიც პოპულარულ ტექსტებში ხშირად იკარგება.
დიდ აფეთქებაზე საუბრისას ხშირად ყველაფერს ერთ მოვლენად წარმოვიდგენთ.
თითქოს იყო პირველი მომენტი, რაღაც აფეთქდა და მაშინვე გაჩნდა ცხელი სამყარო.
თანამედროვე ინფლაციურ სურათში ამბავი უფრო რთულია.
ჯერ შეიძლება არსებობდა ინფლაციური ფაზა, როდესაც სივრცე უკიდურესად სწრაფად ფართოვდებოდა.
შემდეგ ინფლაცია დასრულდა.
ინფლაციასთან დაკავშირებული ენერგია ნაწილაკებისა და გამოსხივების ენერგიად გადაიქცა და დაიწყო ცხელი სამყაროს ის ისტორია, რომელსაც ჩვეულებრივ „დიდი აფეთქების“ მოდელს ვუკავშირებთ.
„რა იყო ინფლაციამდე?“
და სწორედ აქ ხდება ყველაფერი გაცილებით რთული.
მეცნიერებმა ზუსტად არ იციან, რა იყო ინფლაციამდე.
არც ის ვიცით საბოლოოდ, ჰქონდა თუ არა ინფლაციას დასაწყისი.
არც ის ვიცით, არის თუ არა ინფლაცია სამყაროს ყველაზე ადრეული შესაძლო მდგომარეობა.
და ბოლოს: რა იყო მანამდე?
ახლა უკვე შეგვიძლია ჩვენი თავდაპირველი კითხვა უფრო სწორად დავსვათ.
ჩვენ უკან გამოვიარეთ გალაქტიკები.
ვარსკვლავები.
პირველი ატომები.
პირველი ატომური ბირთვები.
ნაწილაკების უკიდურესად ცხელი სამყარო.
კვარკ-გლუონური პლაზმა.
მივუახლოვდით ისეთ ენერგიებს, სადაც ჩვენი ექსპერიმენტული ცოდნა სულ უფრო შეზღუდული ხდება.
შემდეგ მივედით კვანტური გრავიტაციის პრობლემამდე და ინფლაციის შესაძლო ეპოქამდე.
ახლა კი ვდგავართ იქ, სადაც პირდაპირი პასუხი აღარ გვაქვს.
შესაძლო პასუხებიდან პირველი ყველაზე უცნაურიც შეიძლება იყოს:
თუ დრო თავად დაიწყო?
სიტყვა „მანამდე“ ერთი შეხედვით სრულიად ბუნებრივია.
ჩვენ ყოველდღიურად ყველაფერს ასე აღვიქვამთ.
საუზმემდე გვეძინა.
წვიმამდე ცა მოღრუბლული იყო.
შენობის აშენებამდე იქ ცარიელი ადგილი იყო.
ამიტომ ბუნებრივად ვკითხულობთ:
მაგრამ ამ კითხვაში ერთი ფარული დაშვებაა.
ჩვენ უკვე ვვარაუდობთ, რომ სამყაროს დაწყებამდე დრო არსებობდა.
სწორედ ეს შეიძლება იყოს შეცდომა.
ზოგადი ფარდობითობის მიხედვით, დრო და სივრცე ერთმანეთისგან სრულიად დამოუკიდებელი სცენა არ არის.
ისინი სამყაროს ფიზიკური სტრუქტურის ნაწილია.
ამიტომ შესაძლებელია, რომ დროის ჩვენთვის ცნობილი ფორმა თავად ადრეული სამყაროს ისტორიასთან ერთად იწყებოდეს.
ამის გასაგებად ხშირად იყენებენ დედამიწის ანალოგიას.
დედამიწის ზედაპირზე შეგიძლია სულ ჩრდილოეთისკენ იმოძრაო.
ბოლოს ჩრდილოეთ პოლუსს მიაღწევ.
მაგრამ იქიდან „კიდევ უფრო ჩრდილოეთით“ იმავე მნიშვნელობით ვეღარ წახვალ.
არა იმიტომ, რომ იქ კედელია, არამედ იმიტომ, რომ თავად მიმართულება აღწევს თავის საზღვარს.
შესაძლებელია, დროის წარსულის მიმართულებითაც რაღაც მსგავსი ხდებოდეს.
ამ შემთხვევაში არ ყოფილა უსასრულო სიცარიელე, რომელიც ტრილიონობით წელი ელოდებოდა სამყაროს გაჩენას.
იმიტომ, რომ „ტრილიონობით წელი“ უკვე დროს გულისხმობს.
და თუ დრო ჯერ არ არსებობს, არც ლოდინს აქვს აზრი.
იქნებ ჩვენს სამყარომდე სხვა ფაზა არსებობდა?
მაგრამ დროის დასაწყისი ერთადერთი შესაძლო სცენარი არ არის.
არსებობს კოსმოლოგიური მოდელებიც, რომლებშიც ჩვენი გაფართოებადი სამყარო აბსოლუტური დასაწყისი არ არის.
წარმოვიდგინოთ სხვა სცენარი.
სამყარო ჯერ იკუმშება.
მასში არსებულ რეგიონებს შორის მანძილები მცირდება.
სიმკვრივე იზრდება.
ტემპერატურა იზრდება.
თითქოს ყველაფერი სინგულარობისკენ მიდის.
მაგრამ საბოლოო სინგულარობის ნაცვლად, გარკვეული ფიზიკური პროცესის გამო შეკუმშვა ჩერდება.
შემდეგ კი იწყება გაფართოება.
ასეთ ზოგად იდეას ხშირად Big Bounce-ს, ანუ „დიდ ნახტომს“, უწოდებენ.
ასეთ შემთხვევაში ჩვენი ცხელი ადრეული სამყარო აბსოლუტური დასაწყისი აღარ იქნებოდა.
ის შეიძლება წინა კოსმოლოგიური ფაზიდან ახალ ფაზაში გადასვლა ყოფილიყო.
ეს არის თეორიული სცენარების ოჯახი, რომლის სხვადასხვა ვერსიაც თანამედროვე კოსმოლოგიაში განიხილება.
ჯერჯერობით არ გვაქვს ისეთი მტკიცებულება, რომელიც გვაიძულებდა დაგვესკვნა, რომ ჩვენს სამყაროს აუცილებლად წინ უძღოდა სხვა, შეკუმშვადი კოსმოლოგიური ფაზა.
იქნებ ჩვენი სამყარო უფრო დიდი ისტორიის მხოლოდ ნაწილია?
ინფლაციის ზოგიერთ მოდელს კიდევ უფრო უცნაურ იდეამდე მივყავართ.
შესაძლებელია წარმოვიდგინოთ, რომ ინფლაცია ყველგან ერთდროულად არ სრულდება.
ერთ რეგიონში ის შეიძლება დასრულდეს და იქ ცხელი სამყარო წარმოიქმნას.
სხვა რეგიონში კი ინფლაცია გაგრძელდეს.
მოგვიანებით იქაც შეიძლება ახალი რეგიონი ჩამოყალიბდეს.
შემდეგ კიდევ ერთი.
და კიდევ.
ამ იდეას მარადიულ ინფლაციას უკავშირებენ.
ასეთ სურათში ჩვენი დაკვირვებადი სამყარო შეიძლება გაცილებით დიდი კოსმოსური რეალობის მხოლოდ ერთი რეგიონი იყოს.
ეს გარკვეული ინფლაციური მოდელებიდან გამომდინარე თეორიული შესაძლებლობაა.
სხვა ასეთი რეგიონების არსებობის პირდაპირი დაკვირვებითი მტკიცებულება დღეს არ გვაქვს.
იქნებ დიდ აფეთქებამდე უბრალოდ არაფერი იყო?
ეს ალბათ ერთ-ერთი ყველაზე ბუნებრივი პასუხია.
თუ სამყარო არ არსებობდა, მაშინ მანამდე არაფერი იყო.
მარტივად ჟღერს.
მაგრამ სიტყვა „არაფერი“ ძალიან რთულ პრობლემას ქმნის.
რას ვგულისხმობთ არაფერში?
ცარიელ სივრცეს?
თუ ცარიელი სივრცე არსებობს, მაშინ უკვე გვაქვს სივრცე.
ანუ ეს სრული „არაფერი“ არ არის.
იქნებ კვანტურ ვაკუუმს?
ფიზიკაში ვაკუუმი უბრალოდ ფილოსოფიური „არაფერი“ არ არის.
მას აქვს ფიზიკური თვისებები და ის კვანტური თეორიით აღიწერება.
მაშინ სრული „არაფერი“ შეიძლება ნიშნავდეს:
არც ენერგია.
არც სივრცე.
არც დრო.
მაგრამ აქ უკვე ფიზიკისა და ფილოსოფიის საზღვარზე ვდგებით.
ამიტომ ფრაზა
ბევრად უფრო რთულია, ვიდრე ერთი შეხედვით ჩანს.
სანამ ვიტყვით, რომ სამყარომ „არაფრისგან“ დაიწყო არსებობა, ჯერ უნდა განვსაზღვროთ, რას ვუწოდებთ არაფერს.
სად მთავრდება ცოდნა და სად იწყება ვარაუდი?
ახლა შეგვიძლია ყველაფერი ერთმანეთისგან მკაფიოდ გავმიჯნოთ.
იქნებ არასწორ კითხვას ვსვამთ?
მთელი სტატიის განმავლობაში დროს უკან მივყვებოდით.
დღევანდელი სამყაროდან პირველ გალაქტიკებამდე.
იქიდან პირველ ატომებამდე.
შემდეგ პირველ ბირთვებამდე.
ნაწილაკებამდე.
კვარკებამდე.
და ბოლოს მივედით იქამდე, სადაც ჩვენი დღევანდელი ფიზიკა სრულ პასუხს ვეღარ გვაძლევს.
შეიძლება ერთ დღეს უკეთესი თეორია გვქონდეს.
შეიძლება ადრეული სამყაროდან ისეთი კვალი აღმოვაჩინოთ, რომელიც რამდენიმე შესაძლო სცენარს გამორიცხავს.
შეიძლება გავიგოთ, არსებობდა თუ არა ინფლაციამდე სხვა ფიზიკური ფაზა.
მაგრამ შესაძლებელია კიდევ უფრო უცნაური პასუხიც.
„რა არის ჩრდილოეთ პოლუსის ჩრდილოეთით?“
თუ დრო თავად სამყაროს ფიზიკური ისტორიის ნაწილია, მაშინ „მანამდე“ შეიძლება უბრალოდ არ არსებობდეს.
ხოლო თუ დრო უფრო ღრმა ფიზიკური პროცესიდან წარმოიქმნა, მაშინ რეალური პასუხი შეიძლება ბევრად უცნაური იყოს, ვიდრე სიტყვები „დასაწყისი“ და „მანამდე“ გვაფიქრებინებს.
ამიტომ თანამედროვე კოსმოლოგიის პასუხი არც ის არის, რომ „არაფერი იყო“, არც ის, რომ „სხვა სამყარო იყო“ და არც ის, რომ „დრო აუცილებლად სწორედ იქ დაიწყო“.
დღეს ყველაზე ზუსტი პასუხია:
მაგრამ ეს „არ ვიცით“ ცოდნის სიცარიელეს არ ნიშნავს.
ჩვენ ვიცით, რომ სამყარო ფართოვდება. ვხედავთ მის უძველეს სინათლეს. ვიცით, როგორ წარმოიქმნა პირველი მსუბუქი ატომური ბირთვები. შეგვიძლია ნაწილობრივ აღვადგინოთ მისი პირველი წამებისა და მიკროწამების ფიზიკა.
და რაც უფრო უკან მივდივართ, მით უფრო მკაფიოდ ვხედავთ ზღვარს, სადაც დღევანდელი ცოდნა არასაკმარისი ხდება და ახალი ფიზიკის საჭიროება ჩნდება.
შესაძლოა, ერთ დღეს სწორედ ამ ზღვრის გადალახვამ გვიპასუხოს, ჰქონდა თუ არა სამყაროს დასაწყისს „მანამდე“.
წყაროები / Research Edition
„დიდი აფეთქების“ თეორია არ გვეუბნება, რომ ოდესღაც ცარიელ სივრცეში პატარა წერტილი აფეთქდა.
ის გვიჩვენებს, რომ სამყარო წარსულში გაცილებით ცხელი და მკვრივი იყო და მილიარდობით წლის განმავლობაში ფართოვდებოდა და იცვლებოდა.
რაც უფრო უკან მივდივართ, მით უფრო ვუახლოვდებით ზღვარს, სადაც ჩვენი დღევანდელი ფიზიკა არასაკმარისი ხდება.
და სწორედ ამ ზღვართან ჩნდება კითხვა, რომელზეც პასუხი ჯერ არ გვაქვს:
ჰქონდა სამყაროს დასაწყისს „მანამდე“?
გააგრძელე აღმოჩენა
დაუბრუნდი ამ თემას, აღმოაჩინე დაკავშირებული მასალა ან გადადი ინტერაქტიულ კოსმოსურ გამოცდილებაზე.