[Al_Ganonim]

Hej Astromirki,

W ostatnich dniach pojawia się coraz więcej dyskusji o Wielkim Wybuchu: co było przed Wielkim Wybuchem, co tak naprawdę wybuchło oraz gdzie nastąpił wybuch. Ponieważ większość komentarzy to astronomiczne herezje, pozwólcie mi wytłumaczyć całą sprawę raz a dobrze w ekspresowym wydaniu specjalnym dwutygodnika astronomicznego #astronomiaodkuchni

Wstęp

Zaczniemy od sprawy elementarnej: nie było żadnego wybuchu. Wielki Wybuch to tylko nazwa wydarzenia, jakim był początek ekspansji Wszechświata. Kropka. Nazwę "Wielki Wybuch" wymyślili przeciwnicy tej teorii w pierwszej połowie ubiegłego stulecia, by ją ośmieszyć. Najwyraźniej im się udało, skoro po dziś dzień mnóstwo ludzi sądzi, że na początku istnienia Wszechświata była jakaś kula materii, która eksplodowała, a to jest wierutna bzdura. Nawet w filmach popularnonaukowych Wielki Wybuch pokazywany jest jako potężna eksplozja, co osobiście uważam za krzywdzące dla widza.

Wszystko, co nas otacza, powstało w chwili o nazwie Wielki Wybuch - w chwili, gdy nieskończenie mały Wszechświat zaczął się rozszerzać. Wszystko. Materia, energia, przestrzeń, czas. Ponieważ wtedy powstało wszystko co znamy, to bardzo intuicyjne jest nazywanie tego momentu początkiem Wszechświata. Należy wiedzieć, że wszystko co wiemy, cała nasza fizyka, operuje wyłącznie do momentu, w którym Wszechświat miał wyłącznie 10^(-43) sekundy. To, co się działo między teoretycznym czasem 0, a czasem 10^(-43) sekundy to wyłącznie spekulacje. Ten czas nazywa się erą Plancka lub erą kwantowej grawitacji.

Wczesny Wszechświat

Wraz zakończeniem ery Plancka, cały obserwowalny Wszechświat miał rozmiary około milion miliardów razy mniejsze od protonu. To znaczy, że cała przestrzeń zajmowała niesłychanie mały obszar. Od razu odpowiadam, że nie ma sensu pytanie: "co było dookoła". Dookoła nawet nie było nic, bo nic jest przez nas rozumiane jako brak czegoś we Wszechświecie. Nie można więc mówić o czymś, co było poza Wszechświatem i w czym się Wszechświat rozszerzał. Nie można też mówić, że Wszechświat rozszerzał się w niczym. Wszechświat to wszystko co jest, było i będzie. A jak ktoś chce zadać śmiałe pytanie o to, co było przed Wielkim Wybuchem, czyli przed Wszechświatem, to niech się zastanowi porządnie: jak mogło być coś przed istnieniem czasu. Czas powstał wraz z początkiem Wszechświata, więc nie mogło być żadnego przedtem. Można sobie wyobrażać istnienie jakiegoś nadczasu, ale on nie operuje w naszym Wszechświecie, więc też nie nadaje się do opisywania rzeczy przed Wielkim Wybuchem.

Lecimy dalej. Cały Wszechświat miał rozmiary porównywalne z jedną tryliardową rozmiarów protonu. W takiej czterowymiarowej kulce Wszechświata zawarta była cała materia i energia całego obserwowalnego Wszechświata. Gęstości energii oraz coś, co możemy nazywać temperaturą, były niewyobrażalnie duże. Cały Wszechświat był wypełniony tą bardzo gęstą oraz gorącą materio-energią. Jeśli więc ktoś się zapyta, gdzie nastąpił Wielki Wybuch, należy odpowiedzieć: Wielki Wybuch następił wszędzie we Wszechświecie.

Wraz z upływem czasu, czasoprzestrzeń (czyli tkanka Wszechświata) ekspandowała. Jeśli rozmiar czasoprzestrzeni urósł dwukrotnie, to jej objętość wzrosła ośmiokrotnie, a gęstość zawartej w niej materio-energii zmalała ośmiokrotnie. Jeśli gęstość materio-energii zmalała, to zmalała też jej temperatura. W chwili, kiedy obserwowalny Wszechświat miał dopiero 10^(-36) sekundy, jego rozmiary zdążyły powiększyć się biliard biliardów razy (czyli miał około milimetra średnicy), gęstość zawartej w nim materio-energii spadła milion milionów milionów razy, a temperatura zmalała do, bagatela, 1'000'000'000'000'000'000'000'000'000 Kelwinów (dla odmiany podałem w zerach, a co). W tym etapie grawitacja istniała już jako osobne oddziaływanie, ale siły elektromagnetyczne, jądrowe silne i jądrowe słabe zachowywały się tak, jakby były jednym i tym samym. Mniej więcej w tym czasie wydarzyło się coś bardzo dziwnego: rozpoczęła się kosmiczna inflacja, która trwała aż do 10^(-32) sekundy istnienia Wszechświata. W tym okresie czasoprzestrzeń (a więc Wszechświat) zwiększyła swoje rozmiary jakieś bilion biliardów razy (po tym okresie, cały Wszechświat miał wtedy rozmiary jakiegoś miliona lat świetlnych).

Utrwalenie

Można by się rozpisywać dalej, co się w szczegółach działo przez kolejne sekundy, ale w tym wpisie to nie jest najważniejsze. Po tym, co już zdążyłem napisać widać, że to cały Wszechświat był zawsze wypełniony gorącą materią, cały Wszechświat ekspandował, a materia, zaczepiona w przestrzeni, rozrzedzała się wraz z rozszerzającą się przestrzenią. Wystarczy wspomnieć, że cały Wszechświat miał temperaturę kilku tysięcy Kelwinów jeszcze w 380'000 lat po Wielkim Wybuchu.

To ekspansja przestrzeni pociąga za sobą ruch materii. Chyba wszyscy słyszeli o analogii z kropkami na nadmuchiwanym balonie. Wraz z ekspansją powłoki balonu, kropki oddalają się od siebie, bo wzrasta ilość przestrzeni między kropkami. Same kropki nie poruszają się w przestrzeni. Analogia jest o tyle słaba, że obiekty materialne wcale nie leżą na powierzchni jakiejś płaszczyzny oraz mogą się w czasoprzestrzeni swobodnie poruszać. Poza tym, analogia jest w pełni zgodna z rzeczywistością. To rozszerzająca się czasoprzestrzeń powoduje, że skupiska materii się od siebie oddalają. Wielki Wybuch to tylko nazwa na początek rozszerzania się czasoprzestrzeni. Nie było żadnej eksplozji, nie było żadnego wielkiego bum, a materia wcale nie jest rozrzucana po Wszechświecie przez siłę wybuchu. Materia jest niesiona przez rozszerzająca się czasoprzestrzeń.

Podsumowując: Wielki Wybuch nie był wybuchem; Wielki Wybuch nastąpił wszędzie we Wszechświecie; skupiska materii się od siebie oddalają, bo czasoprzestrzeń ekspanduje; pytanie o to, co było przed Wielkim Wybuchem nie ma sensu; pytanie o to, co jest poza Wszechświatem nie ma sensu. A przynajmniej nie można odpowiadać na te pytania używając Ogólnej i Szczególnej Teorii Względności, czyli wszystkiego, co wiemy o wielkoskalowym Wszechświecie ( ͡° ͜ʖ ͡°).

Zapraszam do zadawania pytań w temacie. Jeśli będzie się dało, napiszę następny specjalny odcinek dwutygodnika z odpowiedziami.

Na obrazku poniżej: prezentacja rozkładu temperatury we Wszechświecie, kiedy ten miał zaledwie 380'000 lat. Różnice między czerwonymi i niebieskimi obszarami operują w skali 0.01%. Tak jednorodny rozkład temperatury oznacza, między innymi, że cały obserwowalny Wszechświat ewoluował tak samo wszędzie i Wielki Wybuch miał miejsce wszędzie.

Bibliografia
[1] P. I. Nionszek, MiRKo, 2015, Raz na sto lat, 66, 123
[2] D. D. Leszke, MiRKo, 2014, Dd a sprawa polska, 879, 473
[3] T. Roll, MiRKo, 2013, Dyskurs o ilości groszy za wpis, 60, 52
[4] H. H. Szek, MiRKo, 2015, Bądź mną, 12, 356

-----------------------------------------------------------------
Takie rzeczy tylko w #astronomiaodkuchni ( ͡° ͜ʖ ͡°)ﾉ⌐■-■
-----------------------------------------------------------------
W kolejnym odcinku dwutygodnika astronomicznego:
O wyciąganiu energii z czarnych dziur
-----------------------------------------------------------------
#astronomia #kosmos #ciekawostki #ligamozgow #liganauki #wielkiwybuch

[Goryptic]

@Dorogon: oczywiście, że jest to możliwe. Tzn. "jest możliwe, żeby to było możliwe", jakkolwiek karkołomnie to brzmi. Ludzki organizm przyjmuje "dane wejściowe" (światło, dźwięk" itd.) i potem mózg interpretuje to w pewien sposób. Jeśli organizm zmodyfikujemy w taki sposób, że będzie potrafił odczytywać więcej rodzajów danych wejściowych (jak np. delfiny, nietoperze i cała masa innych zwierząt), to automatycznie poszerzamy naszą wyobraźnię. Jeśli będziemy potrafili postrzegać rzeczywistość poza czasem i przestrzenią, będziemy

[Dorogon]

@Goryptic: Nie przekonuje mnie to. Np. ja nie potrafię sobie wyobrazić ciszy, nie wiem jak Ty :) Wiem na czym polega, mogę jej doświadczyć, ale nie wyobrazić sobie. I moim zdaniem tak samo z nicością - w przyszłości pewnie będziemy w stanie wyłączyć całkowicie wszystkie swoje zmysły i doświadczyć nicości, ale może niekoniecznie wyobrazić ją sobie.

[Cesar_Vialpando]

@grzylen: Nie możemy nawet mieć pewności, że Wszechświat w ogóle miał jakiś początek. Równie dobrze przed pierwotną nukleosyntezą mógł robić przez całą wieczność coś, czego nie rozumiemy.

[Goryptic]

@Dorogon: chyba rozmijamy się tu w definicji słowa "wyobrazić". Ja przyjmuję "wyobrazić sobie" za "przypomnieć sobie stan".

[NORADe]

@Al_Ganonim: polecam http://video.anyfiles.pl/Horyzonty-Poza-niesko%C5%84czono%C5%9B%C4%87-/Nauka-i-technologia/video/91901

[szuetam]

@Al_Ganonim: A czy możnaby na to patrzeć w ten sposób że on się nigdy nie rozszerzył, tylko siły oddziałujące między składowymi słabły, bo rozumiem że to się do tego sprowadza, i to kwestia przyjętej matematyki modelu obliczeń i wyobrażeń?

[D.....o]

dysponując pewnymi środkami, każdy z nas mógłby wybudować radioteleskop umożliwiający obserwację mikrofalowego promieniowania tła, jednego z dowodów na poparcie teorii wielkiego wybuchu.

@Mordeusz: śmiechłem

[Mordeusz]

Ale zwykłemu człowiekowi obserwacja mikrofalowego promieniowania tła nic nie da :P

@Dorogon: No rzeczywiście wypadałoby się najpierw odrobinę zainteresować tematem :)

Chodzi mi o to, że obecnie tutaj wysuwacie "wielki wybuch" za pewnik, a za 300 lat może się okazać, że nasze obecne teorie powstania wszechświata nie miały nic wspólnego z rzeczywistością

Mamy jakiś tam stopień pewności, oczywiście niestuprocentowy, ale jakiś tam mamy. Może 60%. Może 90. A może 99,99%. Odrębną

[N.....a]

@Al_Ganonim: czy jest tu ktoś kto w kilku zdaniach może odpowiedzieć czym jest czas? i tak wiem, że jest to wielkość fizyczna.

[hakeryk2]

@Al_Ganonim: Moje pytanie, które od zawsze nie daje mi spokoju to: dlaczego? Dlaczego wszechświat był tą malutką ultra skupioną cząsteczką? Jaka siła go skupiała i dlaczego go skopiuła? Po co? Skoro energia powstała dopiero po WW to jaka energia ją skupiała w tą cząstkę? Jak może nie istnieć czas w ogóle?

[PlatynowyReptalianin]

@Al_Ganonim: Instynktownie czuje, że teoria Wielkiego Wybuchu nie jest prawdziwa i #!$%@? wiemy jak było.
Dalej bardzo mało wiemy o obecnym Wszechświecie, czas przynosi coraz to nowe odkrycia, wielu zjawisk nie rozumiemy lub rozumiemy je błędnie...A obecna fizyka wszystkiego nie tłumaczy...

[t.....4]

O takie mirko krzywiłem się czasem z niesmakiem.

[CegielniaPL]

@Al_Ganonim: Wincyj takich wartościowych wpisów!

[m.....1]

@Al_Ganonim: Jak możesz mówić ze nie ma sensu pytanie co jest poza wszechświatem, lub co było wcześniej? Jest wiele teorii na ten temat, wiec jezeli biorą się za to poważni naukowcy znaczy ze wcale to nie jest to wcale bezsensowne pytanie. To, ze ciężko jest na nie odpowiedzieć to inna sprawa.

[TheQuake]

@Al_Ganonim: A więc co wywołało, lub mogło wywołać nagłe rozszerzenie się czasoprzestrzeni? Nic nie dzieje się bez przyczyny.

[jeden231]

Chyba wszyscy słyszeli o analogii z kropkami na nadmuchiwanym balonie. Wraz z ekspansją powłoki balonu, kropki oddalają się od siebie, bo wzrasta ilość przestrzeni między kropkami. Same kropki nie poruszają się w przestrzeni. Analogia jest o tyle słaba, że obiekty materialne wcale nie leżą na powierzchni jakiejś płaszczyzny oraz mogą się w czasoprzestrzeni swobodnie poruszać. Poza tym, analogia jest w pełni zgodna z rzeczywistością.

@Al_Ganonim: Czy obiekty w rozszerzającej się czasoprzestrzeni

[Dorogon]

@Mordeusz: "Nie prawda. Możesz przeczytać opublikowane prace naukowe. Możesz się wybrać na wykłady ich autorów i zadawać pytania. Możesz się wybrać do ośrodków naukowych, sprawdzić ich metody, analizować ich urządzenia i wyniki. "

Nie rozchodzi mi się o to, co można w teorii zrobić, tylko jaka jest rzeczywistość. Napisałem przecież "z perspektywy zwykłego człowieka". A rzeczywistość jest taka, że w skali ludzkości, to co piszesz zrobią tylko "jednostki". Dla całej reszty

[defoxe]

@Al_Ganonim: Bardzo dziękuję ci za wpis. Skłonił on do refleksji.

Moje rozmyślania nakierowały się na fluktuacje kwantowe. I głównym pytaniem, które poniżej swoim prostym językiem postaram się rozszerzyć jest:

Jaka jest korelacja między rozszerzaniem się czasoprzestrzeni a występowaniem fluktuacji kwantowych?

Generalnie zastanawiałem się nad źródłem tych fluktuacji. Fluktuacje kwantowe to jak wiadomo chwilowe zmiany energii w danym punkcie. Nie wiem dlaczego ale pomyślałem o tym jak o kroplach wody które spadają

[Mordeusz]

@Dorogon: Nie powiedziałbym, że jednostki, astrofizyką i pochodnymi zajmują się zapewne co najmniej dziesiątki tysięcy naukowców na świecie i tak, jakby liczba niewykształconych ludzi w krajach trzeciego świata miała tu znaczenie - że w skali ludzkości - to żaden argument.

Ja np. uważam że nie mam wystarczających kwalifikacji intelektualnych by na podstawie obserwacji wyliczyć ile wszechświat miał sekund w danym momencie czy jego temperaturę w cholerę czasu temu, a więc muszę