A szerkesztő megjegyzése: Az „Az univerzum 250-szer nagyobb, mint ami megfigyelhető” című cikk komoly vitát váltott ki olvasóink körében, számosan azt sugallták, hogy az UT-nek cikksorozatot kell készítenie a kozmológiáról - a Cosmology 101, ha akarod. Legújabb írónk, Vanessa D’Amico, aki a fent említett cikket írta, ma a Cosmology 101 sorozatot indítja a legelején.
Hogyan kezdődött az univerzum? Ez a kozmológia egyik legsürgetõbb kérdése, és valószínûleg felteszi majd egy ideig egy kérdést. Itt kezdjem azzal, hogy elmagyarázom, mit gondolnak a tudósok az univerzum életének első formáló másodpercéről. Több mint valószínű, hogy a történet nem egészen olyan, amire gondolnád.
A kezdetben volt ... nos, mi nem igazán tudjuk. Az egyik leggyakoribb tévhit a kozmológiában az, hogy az univerzum egy hihetetlenül kicsi, elképzelhetetlenül sűrű anyaggyűjteményként kezdődött, amely hirtelen felrobbant, és helyet teremt, amint azt ismertük. Számos probléma merül fel ezzel az ötlettel, nem utolsósorban a nagy „robbantásnak” nevezett esemény implicit feltételezésével. Igazság szerint semmi nem „csapott be”. A robbanás fogalma egyre növekvő anyagáramot idéz elő, amely fokozatosan kitölti a körülötte lévő teret; Amikor azonban világegyetemünk megszületett, nem volt hely. Nem volt sem idő. Nem volt vákuum. Szó szerint volt semmi.
Aztán megszületett az univerzum. Rendkívül magas energiák az első 10 során-43 életének másodpercei nagyon megnehezítik a tudósokat, hogy bármi meggyőzően meghatározzák a kozmosz eredetét. Természetesen, ha a kozmológusok helyesek abban, amit úgy gondolnak, hogy ezután megtörtént, az nem számít. Az infláció elmélete szerint körülbelül 10-36 másodperc alatt az univerzum exponenciális terjeszkedésnek vetette alá magát. A másodperc néhány ezred részében a tér körülbelül 10-es tényezővel felfújódik78, gyorsan megkülönböztetve a korábban szomszédos területeket nem mérhető távolságokkal, és felrobbantva az apró kvantumingadozásokat az űrtartalom szövetében.
Az infláció vonzó elmélet számos okból. Először is elmagyarázza, hogy miért figyeljük meg az univerzumot nagymértékben homogénnek és izotrópnak - azaz minden irányban azonos és minden megfigyelő számára azonos. Ez azt is megmagyarázza, hogy miért látszik az univerzum síknak, nem pedig íveltnek. Infláció nélkül a sima univerzum rendkívül finoman beállított kezdeti feltételeket igényel; az infláció azonban ezt a finomhangolást méretbeli trükkökké változtatja. Ismert analógia: lábaink alatt a talaj síknak tűnik (bár tudjuk, hogy gömb alakú bolygón élünk), mert mi emberek sokkal kisebbek, mint a Föld. Hasonlóképpen, a felfújt univerzum annyira hatalmas a helyi látómezőhöz képest, hogy térben laposnak tűnik.
Ahogy az elmélet megy, az infláció vége egy olyan világegyetemnek adta helyet, amely kissé hasonlított a mai megfigyeléshez. Az inflációt kiváltó vákuumenergia hirtelen egy másik energiává alakult - olyanré, amely elemi részecskéket hozhat létre. Ezen a ponton (csak 10-32 másodperccel az univerzum születése után), a környezeti hőmérséklet még mindig túl meleg volt ahhoz, hogy ezekből a részecskékből atomokat vagy molekulákat képezzenek; de ahogy a másodpercek viseltek, a tér kibővült és lehűlt olyan pontra, ahol a kvarkok össze tudnak lépni és protonokat és neutronokat képezhetnek. A nagy energiájú fotonok tovább dartáltak, folyamatosan feltűnő és izgalmas töltött protonok és elektronok.
Mi történt ezután? Hogyan vált ez a kaotikus anyag- és sugárleves a szervezett struktúra hatalmas kiterjedésévé, amelyet ma látunk? Mi fog történni a jövőben az univerzummal? És honnan tudhatjuk, hogy a történet ilyen módon bontakozott ki? Ne felejtse el ellenőrizni a Cosmology 101 következő néhány részletét, hogy megtalálja a válaszokat ezekre a kérdésekre és így tovább!
