ความยิ่งใหญ่และความหลากหลายของโลกรอบข้างสามารถทำให้ทุกจินตนาการตื่นตาตื่นใจ วัตถุและวัตถุทั้งหมดที่ล้อมรอบตัวบุคคล คนอื่น พืชและสัตว์ประเภทต่างๆ อนุภาคที่มองเห็นได้ด้วยกล้องจุลทรรศน์เท่านั้น และกระจุกดาวที่เข้าใจยาก ทั้งหมดนี้รวมกันเป็นหนึ่งโดยแนวคิดของ "จักรวาล"
ทฤษฎีกำเนิดเอกภพได้รับการพัฒนาโดยมนุษย์มาช้านาน แม้จะไม่มีแม้แต่แนวคิดเริ่มต้นของศาสนาหรือวิทยาศาสตร์ แต่ในจิตใจที่อยากรู้อยากเห็นของคนโบราณก็มีคำถามเกี่ยวกับหลักการของระเบียบโลกและเกี่ยวกับตำแหน่งของบุคคลในพื้นที่ที่ล้อมรอบเขา เป็นการยากที่จะนับว่าทุกวันนี้มีทฤษฎีกำเนิดจักรวาลกี่ทฤษฎี บางทฤษฎีกำลังได้รับการศึกษาโดยนักวิทยาศาสตร์ชั้นนำระดับโลก บางทฤษฎีก็น่าอัศจรรย์มาก
จักรวาลวิทยาและหัวเรื่อง
ทันสมัยจักรวาลวิทยา - ศาสตร์แห่งโครงสร้างและการพัฒนาของจักรวาล - ถือว่าคำถามเกี่ยวกับต้นกำเนิดของมันเป็นหนึ่งในความลึกลับที่น่าสนใจที่สุดและยังศึกษาไม่เพียงพอ ธรรมชาติของกระบวนการที่นำไปสู่การเกิดขึ้นของดาวฤกษ์ กาแล็กซี ระบบสุริยะและดาวเคราะห์ การพัฒนา ที่มาของการเกิดขึ้นของจักรวาล ตลอดจนขนาดและขอบเขต ทั้งหมดนี้เป็นเพียงประเด็นสั้นๆ ที่ศึกษา โดยนักวิทยาศาสตร์สมัยใหม่
การค้นหาคำตอบของปริศนาพื้นฐานเกี่ยวกับการก่อตัวของโลกได้นำไปสู่ความจริงที่ว่าทุกวันนี้มีทฤษฎีต่างๆ เกี่ยวกับต้นกำเนิด การดำรงอยู่ การพัฒนาของจักรวาล ความตื่นเต้นของผู้เชี่ยวชาญที่มองหาคำตอบ การสร้างและการทดสอบสมมติฐานนั้นสมเหตุสมผล เพราะทฤษฎีการกำเนิดของจักรวาลที่เชื่อถือได้จะเปิดเผยต่อมวลมนุษยชาติถึงความน่าจะเป็นของการดำรงอยู่ของระบบและดาวเคราะห์อื่น
ทฤษฎีการกำเนิดของจักรวาลมีลักษณะของแนวคิดทางวิทยาศาสตร์ สมมติฐานส่วนบุคคล คำสอนทางศาสนา แนวคิดเชิงปรัชญาและตำนาน พวกเขาทั้งหมดแบ่งออกเป็นสองประเภทตามเงื่อนไข:
- ทฤษฎีที่จักรวาลสร้างขึ้นโดยผู้สร้าง กล่าวอีกนัยหนึ่ง แก่นแท้ของพวกมันคือกระบวนการสร้างจักรวาลเป็นการกระทำที่มีสติสัมปชัญญะและจิตวิญญาณ เป็นการสำแดงเจตจำนงของจิตใจที่สูงขึ้น
- ทฤษฎีกำเนิดจักรวาล สร้างขึ้นบนพื้นฐานของปัจจัยทางวิทยาศาสตร์ สมมุติฐานของพวกเขาปฏิเสธทั้งการดำรงอยู่ของผู้สร้างและความเป็นไปได้ของการสร้างโลกอย่างมีสติ สมมติฐานดังกล่าวมักขึ้นอยู่กับสิ่งที่เรียกว่าหลักการธรรมดาสามัญ พวกเขาถือว่าความเป็นไปได้ของชีวิตไม่เพียงแต่บนโลกของเราแต่ยังกับคนอื่นๆ
Creationism - ทฤษฎีการสร้างโลกโดยผู้สร้าง
ตามชื่อของมัน เนรมิตเป็นทฤษฎีทางศาสนาของการกำเนิดจักรวาล โลกทัศน์นี้มีพื้นฐานมาจากแนวคิดในการสร้างจักรวาล โลก และมนุษย์โดยพระเจ้าหรือผู้สร้าง
แนวคิดนี้ครอบงำมาช้านาน จนกระทั่งสิ้นสุดศตวรรษที่ 19 เมื่อกระบวนการสะสมความรู้ในสาขาวิทยาศาสตร์ต่างๆ (ชีววิทยา ดาราศาสตร์ ฟิสิกส์) ได้เร่งตัวขึ้น และทฤษฎีวิวัฒนาการก็แพร่หลายออกไป ลัทธิเนชั่นนิสม์ได้กลายเป็นปฏิกิริยาของคริสเตียนที่ยึดมั่นในทัศนะอนุรักษ์นิยมเกี่ยวกับการค้นพบที่เกิดขึ้น แนวคิดหลักในการพัฒนาวิวัฒนาการในขณะนั้นทำให้ความขัดแย้งระหว่างศาสนากับทฤษฎีอื่นๆ ทวีความรุนแรงขึ้น
ทฤษฎีทางวิทยาศาสตร์กับศาสนาต่างกันอย่างไร
ความแตกต่างหลักระหว่างทฤษฎีของหมวดหมู่ต่างๆ ส่วนใหญ่อยู่ในเงื่อนไขที่ใช้โดยสมัครพรรคพวกของพวกเขา ดังนั้น ในสมมติฐานทางวิทยาศาสตร์ แทนที่จะเป็นผู้สร้าง - ธรรมชาติ และแทนที่จะสร้าง - กำเนิด นอกจากนี้ยังมีประเด็นที่ทฤษฎีต่างๆ ครอบคลุมในทำนองเดียวกัน หรือแม้แต่ซ้ำกันโดยสิ้นเชิง
ทฤษฎีการกำเนิดของจักรวาลซึ่งอยู่ในประเภทที่ตรงกันข้ามกันวันที่มีลักษณะแตกต่างกันออกไป ตัวอย่างเช่น ตามสมมติฐานที่พบบ่อยที่สุด (ทฤษฎีบิ๊กแบง) จักรวาลก่อตัวขึ้นเมื่อประมาณ 13 พันล้านปีก่อน
ในทางกลับกัน ทฤษฎีศาสนาของการกำเนิดจักรวาลให้ตัวเลขที่แตกต่างกันโดยสิ้นเชิง:
- ตามคำกล่าวของคริสเตียนแหล่งที่มา อายุของจักรวาลที่พระเจ้าสร้างในช่วงเวลาการประสูติของพระเยซูคริสต์คือ 3483-6984 ปี
- ศาสนาฮินดูแสดงว่าโลกของเรามีอายุประมาณ 155 ล้านล้านปี
กันต์กับโมเดลจักรวาลวิทยาของเขา
จนถึงศตวรรษที่ 20 นักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่มีความเห็นว่าจักรวาลไม่มีที่สิ้นสุด คุณภาพนี้บ่งบอกถึงเวลาและพื้นที่ นอกจากนี้ ในความเห็นของพวกเขา จักรวาลยังคงนิ่งและสม่ำเสมอ
ไอแซก นิวตันเสนอแนวคิดเรื่องความไม่มีที่สิ้นสุดของจักรวาลในอวกาศ การพัฒนาสมมติฐานนี้ดำเนินการโดย Emmanuel Kant ผู้พัฒนาทฤษฎีที่ว่าไม่มีการจำกัดเวลาเช่นกัน ตามสมมติฐานทางทฤษฎี คานท์ขยายขอบเขตอนันต์ของจักรวาลไปสู่จำนวนผลิตภัณฑ์ทางชีววิทยาที่เป็นไปได้ สมมุติฐานนี้หมายความว่าในสภาพของโลกยุคโบราณและกว้างใหญ่ โดยไม่มีจุดจบและจุดเริ่มต้น อาจมีตัวเลือกที่เป็นไปได้มากมายนับไม่ถ้วน อันเป็นผลมาจากการที่สิ่งมีชีวิตทุกสายพันธุ์มีอยู่จริง
ตามทฤษฎีกำเนิดที่เป็นไปได้ของรูปแบบชีวิต ทฤษฎีของดาร์วินได้รับการพัฒนาในภายหลัง การสังเกตท้องฟ้าเต็มไปด้วยดวงดาวและผลการคำนวณของนักดาราศาสตร์ยืนยันแบบจำลองจักรวาลวิทยาของคานท์
ความคิดของไอน์สไตน์
ต้นศตวรรษที่ 20 อัลเบิร์ต ไอน์สไตน์ ตีพิมพ์แบบจำลองจักรวาลของเขาเอง ตามทฤษฎีสัมพัทธภาพของเขา กระบวนการที่ตรงกันข้ามสองกระบวนการเกิดขึ้นพร้อมกันในจักรวาล: การขยายตัวและการหดตัว อย่างไรก็ตาม เขาเห็นด้วยกับความคิดเห็นของนักวิทยาศาสตร์ส่วนใหญ่เกี่ยวกับความนิ่งของจักรวาล ดังนั้นเขาจึงแนะนำแนวคิดของแรงขับไล่จักรวาล ผลกระทบของมันได้รับการออกแบบมาเพื่อสร้างสมดุลระหว่างแรงดึงดูดของดวงดาวและหยุดกระบวนการเคลื่อนที่ของเทห์ฟากฟ้าทั้งหมด เพื่อรักษาธรรมชาติของจักรวาลให้คงที่
แบบจำลองจักรวาล - ตามไอน์สไตน์ - มีขนาดที่แน่นอน แต่ไม่มีขอบเขต การรวมกันดังกล่าวจะเป็นไปได้ก็ต่อเมื่อพื้นที่โค้งในลักษณะเดียวกับที่เกิดขึ้นในทรงกลม
ลักษณะของพื้นที่ของโมเดลดังกล่าวคือ:
- สามมิติ.
- ปิดเอง
- ความสม่ำเสมอ (ขาดศูนย์กลางและขอบ) ซึ่งกาแล็กซีมีการกระจายอย่างเท่าเทียมกัน
ก. A. ฟรีดแมน: จักรวาลกำลังขยายตัว
ผู้สร้างแบบจำลองการขยายการปฏิวัติของจักรวาล A. A. Fridman (USSR) ได้สร้างทฤษฎีของเขาบนพื้นฐานของสมการที่อธิบายลักษณะของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป จริงอยู่ ความคิดเห็นที่ยอมรับกันโดยทั่วไปในโลกวิทยาศาสตร์ในสมัยนั้นคือโลกของเราที่หยุดนิ่ง จึงไม่ได้รับความสนใจจากงานของเขา
ไม่กี่ปีต่อมา นักดาราศาสตร์ Edwin Hubble ได้ค้นพบซึ่งยืนยันความคิดของฟรีดแมน การค้นพบกาแล็กซีจากทางช้างเผือกที่อยู่ใกล้ๆ ถูกค้นพบแล้ว ในขณะเดียวกัน ความจริงที่ว่าความเร็วของการเคลื่อนที่เป็นสัดส่วนกับระยะห่างระหว่างพวกมันกับดาราจักรของเรานั้นไม่อาจหักล้างได้
การค้นพบนี้อธิบายการ "ถอย" ของดวงดาวและกาแล็กซีที่สัมพันธ์กันอย่างต่อเนื่อง ซึ่งนำไปสู่ข้อสรุปเกี่ยวกับการขยายตัวของจักรวาล
ในที่สุด Einstein ได้สรุปข้อสรุปของฟรีดแมน ต่อมาเขาได้กล่าวถึงข้อดีของนักวิทยาศาสตร์โซเวียตในฐานะผู้ก่อตั้งสมมติฐานของการขยายตัวของจักรวาล
ไม่สามารถพูดได้ว่ามีความขัดแย้งระหว่างทฤษฎีนี้กับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป อย่างไรก็ตาม ด้วยการขยายตัวของจักรวาล จะต้องมีแรงกระตุ้นเริ่มต้นที่กระตุ้นการกระเจิงของดวงดาว โดยเปรียบเทียบกับการระเบิด แนวคิดนี้เรียกว่า "บิ๊กแบง"
สตีเฟน ฮอว์คิงกับหลักการมานุษยวิทยา
ผลการคำนวณและการค้นพบของสตีเฟน ฮอว์คิงคือทฤษฎีมานุษยวิทยาแห่งการกำเนิดจักรวาล ผู้สร้างอ้างว่าการมีอยู่ของดาวเคราะห์ที่เตรียมไว้อย่างดีสำหรับชีวิตมนุษย์นั้นไม่ใช่เรื่องบังเอิญ
ทฤษฎีกำเนิดเอกภพของสตีเฟน ฮอว์คิงยังจัดให้มีการระเหยของหลุมดำทีละน้อย การสูญเสียพลังงาน และการปล่อยรังสีฮอว์คิง
จากการค้นหาหลักฐาน มีการระบุและตรวจสอบลักษณะมากกว่า 40 อย่างซึ่งจำเป็นต่อการพัฒนาอารยธรรม นักดาราศาสตร์ฟิสิกส์ชาวอเมริกัน Hugh Ross ประเมินความน่าจะเป็นของความบังเอิญที่ไม่ได้ตั้งใจดังกล่าว ผลลัพธ์คือหมายเลข 10-53.
จักรวาลของเราประกอบด้วยกาแล็กซีหลายล้านล้านกาแล็กซี่ แต่ละแห่งมีดาว 1 แสนล้านดวง จากการคำนวณของนักวิทยาศาสตร์ จำนวนดาวเคราะห์ทั้งหมดควรเป็น 1020 ตัวเลขนี้มีขนาดเล็กกว่า 33 คำสั่งจากการคำนวณก่อนหน้านี้ ดังนั้น ไม่มีดาวเคราะห์ดวงใดในดาราจักรทั้งหมดที่สามารถรวมสภาพที่เหมาะสำหรับการก่อตัวขึ้นเองได้ชีวิต
ทฤษฎีบิ๊กแบง: การเกิดขึ้นของจักรวาลจากอนุภาคเล็กน้อย
นักวิทยาศาสตร์ที่สนับสนุนทฤษฎีบิ๊กแบงแบ่งปันสมมติฐานว่าจักรวาลเป็นผลมาจากการระเบิดครั้งใหญ่ สมมติฐานหลักของทฤษฎีนี้คือการยืนยันว่าก่อนเหตุการณ์นี้ องค์ประกอบทั้งหมดของจักรวาลปัจจุบันถูกปิดล้อมอยู่ในอนุภาคที่มีขนาดจิ๋ว ขณะอยู่ภายในองค์ประกอบ องค์ประกอบมีลักษณะเป็นสถานะเอกพจน์ซึ่งไม่สามารถวัดตัวบ่งชี้ เช่น อุณหภูมิ ความหนาแน่น และความดันได้ พวกเขาไม่มีที่สิ้นสุด สสารและพลังงานในสถานะนี้ไม่ได้รับผลกระทบจากกฎฟิสิกส์
สาเหตุของการระเบิดซึ่งเกิดขึ้นเมื่อ 15 พันล้านปีก่อนเรียกว่าความไม่เสถียรที่เกิดขึ้นภายในอนุภาค องค์ประกอบเล็ก ๆ ที่กระจัดกระจายเป็นจุดเริ่มต้นของโลกที่เรารู้จักในวันนี้
ในตอนแรก จักรวาลเป็นเนบิวลาที่เกิดจากอนุภาคเล็กๆ (เล็กกว่าอะตอม) จากนั้นเมื่อรวมกันแล้ว พวกมันก็ก่อตัวเป็นอะตอม ซึ่งทำหน้าที่เป็นพื้นฐานของกาแล็กซีดาวฤกษ์ การตอบคำถามเกี่ยวกับสิ่งที่เกิดขึ้นก่อนการระเบิดและสาเหตุ ถือเป็นภารกิจที่สำคัญที่สุดของทฤษฎีกำเนิดจักรวาลนี้
ตารางแสดงขั้นตอนของการก่อตัวของจักรวาลหลังบิ๊กแบง
| สถานะของจักรวาล | ไทม์ไลน์ | อุณหภูมิที่คาดหวัง |
| ขยายตัว (เงินเฟ้อ) | จาก 10-45to10-37 วินาที | เพิ่มเติม1026K |
| ควาร์กและอิเล็กตรอนปรากฏขึ้น | 10-6 c | เกิน 1013 K |
| เกิดโปรตอนและนิวตรอน | 10-5 c | 1012K |
| เกิดฮีเลียม ดิวเทอเรียม และลิเธียมนิวเคลียส | จาก 10-4 จาก ถึง 3 นาที | จาก 1011 ถึง 109 K |
| อะตอมก่อตัว | 400,000 ปี | 4000 K |
| แก๊สคลาวด์ยังคงขยายตัว | 15 ล้านปี | 300 K |
| เกิดดาราและกาแล็กซี่แรก | 1 พันล้านปี | 20 K |
| การระเบิดของดวงดาวก่อให้เกิดนิวเคลียสหนัก | 3 พันล้านปี | 10 K |
| กระบวนการเกิดของดวงดาวหยุดลง | 10-15 พันล้านปี | 3 K |
| พลังงานของดวงดาวหมดลง | 1014 ปี | 10-2 K |
| หลุมดำหมดลงและเกิดอนุภาคมูลฐาน | 1040 ปี | -20 K |
| การระเหยของหลุมดำทั้งหมดสิ้นสุดลง | 10100 ปี | จาก 10-60 ถึง 10-40 K |
ตามข้อมูลข้างต้น จักรวาลยังคงขยายตัวและเย็นลง
ระยะห่างระหว่างกาแลคซี่ที่เพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องคือหลักสมมุติฐาน: สิ่งที่ทำให้ทฤษฎีบิ๊กแบงแตกต่าง การเกิดขึ้นของจักรวาลในลักษณะนี้สามารถยืนยันได้จากหลักฐานที่พบ นอกจากนี้ยังมีเหตุผลสำหรับปฏิเสธ
ปัญหาของทฤษฎี
เนื่องจากทฤษฎีบิ๊กแบงไม่ได้รับการพิสูจน์ในทางปฏิบัติ จึงไม่น่าแปลกใจที่มีคำถามหลายข้อที่ไม่สามารถตอบได้:
-
ภาวะเอกฐาน. คำนี้หมายถึงสถานะของจักรวาลที่ถูกบีบอัดให้เหลือจุดเดียว ปัญหาของทฤษฎีบิ๊กแบงคือความเป็นไปไม่ได้ที่จะอธิบายกระบวนการที่เกิดขึ้นในสสารและอวกาศในสถานะดังกล่าว กฎสัมพัทธภาพทั่วไปใช้ไม่ได้ในที่นี้ ดังนั้นจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะสร้างคำอธิบายและสมการทางคณิตศาสตร์สำหรับการสร้างแบบจำลอง
ความเป็นไปไม่ได้พื้นฐานของการได้รับคำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับสถานะเริ่มต้นของจักรวาลทำให้ทฤษฎีเสื่อมเสียชื่อเสียง จุดเริ่มต้น นิทรรศการที่ไม่ใช่นิยายของเธอมักจะกลบเกลื่อนหรือเพียงแต่กล่าวถึงความซับซ้อนในการผ่านพ้นไปเท่านั้น อย่างไรก็ตาม สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่ทำงานเพื่อสร้างพื้นฐานทางคณิตศาสตร์สำหรับทฤษฎีบิ๊กแบง ความยากลำบากนี้ถือเป็นอุปสรรคสำคัญ
- ดาราศาสตร์. ในพื้นที่นี้ ทฤษฎีบิ๊กแบงต้องเผชิญกับข้อเท็จจริงที่ว่ามันไม่สามารถอธิบายกระบวนการกำเนิดของดาราจักรได้ ตามทฤษฎีรุ่นปัจจุบัน เป็นไปได้ที่จะทำนายว่าเมฆก๊าซที่เป็นเนื้อเดียวกันปรากฏขึ้นได้อย่างไร ในขณะเดียวกัน ความหนาแน่นของมันในตอนนี้น่าจะอยู่ที่ประมาณหนึ่งอะตอมต่อลูกบาศก์เมตร เพื่อให้ได้อะไรมากกว่านั้น เราไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องปรับสถานะเริ่มต้นของจักรวาล การขาดข้อมูลและประสบการณ์จริงในพื้นที่นี้เป็นอุปสรรคสำคัญต่อการสร้างแบบจำลองต่อไป
นอกจากนี้ยังมีความคลาดเคลื่อนในแง่ของการคำนวณมวลของดาราจักรของเราและข้อมูลที่ได้จากการศึกษาอัตราการดึงดูดดาราจักรแอนโดรเมดา เห็นได้ชัดว่าน้ำหนักของกาแล็กซี่ของเรามากกว่าที่เคยคิดไว้สิบเท่า
จักรวาลวิทยาและฟิสิกส์ควอนตัม
วันนี้ไม่มีทฤษฎีจักรวาลวิทยาที่จะไม่ใช้กลศาสตร์ควอนตัม ท้ายที่สุดมันเกี่ยวข้องกับคำอธิบายพฤติกรรมของอนุภาคอะตอมและอนุภาคย่อย ความแตกต่างระหว่างฟิสิกส์ควอนตัมและฟิสิกส์คลาสสิก (อธิบายโดยนิวตัน) คือ วัตถุหลังสังเกตและอธิบายวัตถุ ในขณะที่แบบเดิมใช้คำอธิบายทางคณิตศาสตร์เฉพาะของการสังเกตและการวัดด้วยตัวมันเอง สำหรับควอนตัมฟิสิกส์ ค่าวัสดุไม่ได้เป็นเรื่องของการวิจัย ที่นี่ผู้สังเกตการณ์เองก็เป็นส่วนหนึ่งของสถานการณ์ที่กำลังศึกษาอยู่
จากคุณสมบัติเหล่านี้ กลศาสตร์ควอนตัมมีปัญหาในการอธิบายจักรวาล เนื่องจากผู้สังเกตการณ์เป็นส่วนหนึ่งของจักรวาล อย่างไรก็ตาม เมื่อพูดถึงการเกิดขึ้นของจักรวาล เป็นไปไม่ได้ที่จะจินตนาการถึงบุคคลภายนอก ความพยายามที่จะพัฒนาแบบจำลองโดยปราศจากการมีส่วนร่วมของผู้สังเกตการณ์ภายนอกนั้นได้รับรางวัลจากทฤษฎีควอนตัมของการกำเนิดจักรวาลโดย J. Wheeler
สาระสำคัญคือทุกครั้งที่มีการแตกแยกของจักรวาลและการก่อตัวของสำเนาจำนวนอนันต์ เป็นผลให้สามารถสังเกตจักรวาลคู่ขนานแต่ละแห่งได้และผู้สังเกตสามารถเห็นทางเลือกควอนตัมทั้งหมด ในขณะเดียวกัน โลกเดิมและโลกใหม่ก็มีจริง
รูปแบบเงินเฟ้อ
งานหลักที่ทฤษฎีอัตราเงินเฟ้อออกแบบมาเพื่อแก้ไขกำลังกลายเป็นค้นหาคำตอบของคำถามที่ยังไม่ได้สำรวจโดยทฤษฎีบิ๊กแบงและทฤษฎีการขยายตัว กล่าวคือ:
- ทำไมจักรวาลถึงขยายตัว
- บิ๊กแบงคืออะไร
ด้วยเหตุนี้ ทฤษฎีอัตราเงินเฟ้อของการกำเนิดจักรวาลจัดให้มีการอนุมานการขยายตัวจนถึงจุดศูนย์ในเวลา การสรุปมวลทั้งหมดของจักรวาล ณ จุดหนึ่ง และการก่อตัวของจักรวาลวิทยา ภาวะเอกฐานซึ่งมักเรียกกันว่าบิ๊กแบง
ชัดเจนคือความไม่เกี่ยวข้องของทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไป ซึ่งไม่สามารถใช้ได้ในขณะนี้ ด้วยเหตุนี้ จึงสามารถใช้วิธีการทางทฤษฎี การคำนวณ และการหักเงินเพื่อพัฒนาทฤษฎีทั่วไปมากขึ้น (หรือ "ฟิสิกส์ใหม่") และแก้ปัญหาภาวะเอกฐานทางจักรวาลวิทยาได้
ทฤษฎีทางเลือกใหม่
แม้ว่าแบบจำลองอัตราเงินเฟ้อในจักรวาลจะประสบความสำเร็จ แต่ก็มีนักวิทยาศาสตร์ที่คัดค้านและเรียกมันว่าไม่สามารถป้องกันได้ อาร์กิวเมนต์หลักของพวกเขาคือการวิพากษ์วิจารณ์วิธีแก้ปัญหาที่เสนอโดยทฤษฎี ฝ่ายตรงข้ามโต้แย้งว่าผลลัพธ์ที่ได้ทำให้รายละเอียดบางส่วนหายไป กล่าวอีกนัยหนึ่ง แทนที่จะแก้ปัญหาของค่าเริ่มต้น ทฤษฏีจะคลุมมันอย่างชำนาญเท่านั้น
ทางเลือกคือทฤษฎีที่แปลกใหม่หลายทฤษฎี ซึ่งแนวคิดนี้มีพื้นฐานมาจากการสร้างค่าเริ่มต้นก่อนบิ๊กแบง ทฤษฎีใหม่เกี่ยวกับการกำเนิดจักรวาลสามารถอธิบายสั้น ๆ ได้ดังนี้:
- ทฤษฎีสตริง. สมัครพรรคพวกเสนอนอกเหนือจากมิติปกติทั้งสี่ของพื้นที่และเวลาเพื่อแนะนำมิติเพิ่มเติม พวกเขาสามารถมีบทบาทระยะเริ่มต้นของจักรวาล และขณะนี้อยู่ในสถานะกระชับ นักวิทยาศาสตร์ได้ตอบคำถามเกี่ยวกับสาเหตุของการอัดแน่น โดยให้คำตอบว่าคุณสมบัติของ superstrings คือ T-duality ดังนั้นสตริงจึงเป็น "บาดแผล" ในมิติเพิ่มเติมและมีขนาดจำกัด
- ทฤษฎีรำ. เรียกอีกอย่างว่าทฤษฎี M ตามสมมุติฐานของมัน ในตอนต้นของการก่อตัวของจักรวาล มีช่องว่างเวลาห้ามิติที่เย็นจัด สี่ในนั้น (เชิงพื้นที่) มีข้อ จำกัด หรือกำแพง - สามปีก พื้นที่ของเราเป็นผนังด้านหนึ่ง และส่วนที่สองถูกซ่อนไว้ เบรนสามมิติที่สามตั้งอยู่ในพื้นที่สี่มิติ มันถูกจำกัดด้วยขอบเขตสองอัน ทฤษฎีนี้พิจารณาว่าสมองส่วนที่สามชนกับสมองของเราและปล่อยพลังงานออกมาเป็นจำนวนมาก มันเป็นเงื่อนไขเหล่านี้ที่เอื้ออำนวยต่อการเกิดขึ้นของบิ๊กแบง
ทฤษฎีวัฏจักรปฏิเสธความพิเศษของบิ๊กแบง โดยอ้างว่าจักรวาลเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปอีกสถานะหนึ่ง ปัญหาของทฤษฎีดังกล่าวคือการเพิ่มขึ้นของเอนโทรปีตามกฎข้อที่สองของอุณหพลศาสตร์ ดังนั้นระยะเวลาของรอบก่อนหน้าจึงสั้นลง และอุณหภูมิของสารก็สูงกว่าในช่วงบิกแบงอย่างมีนัยสำคัญ โอกาสที่จะเกิดเหตุการณ์นี้ต่ำมาก
ไม่ว่าจะมีทฤษฎีกี่ทฤษฎีเกี่ยวกับต้นกำเนิดของจักรวาล มีเพียงสองทฤษฎีเท่านั้นที่ยืนหยัดในการทดสอบของเวลาและเอาชนะปัญหาของเอนโทรปีที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ พวกเขาได้รับการพัฒนาโดยนักวิทยาศาสตร์ Steinhardt-Turok และ Baum-Frampton
ทฤษฎีกำเนิดจักรวาลที่ค่อนข้างใหม่เหล่านี้ถูกหยิบยกขึ้นมาในยุค 80 ของศตวรรษที่ผ่านมา พวกเขามีผู้ติดตามจำนวนมากที่พัฒนาโมเดลโดยอิงจากมัน มองหาหลักฐานความถูกต้องและดำเนินการแก้ไขความไม่สอดคล้องกัน
ทฤษฎีสตริง
ทฤษฎีกำเนิดจักรวาลที่ได้รับความนิยมมากที่สุดอย่างหนึ่งคือทฤษฎีสตริง ก่อนที่จะดำเนินการอธิบายความคิดของเธอ จำเป็นต้องเข้าใจแนวคิดของหนึ่งในคู่แข่งที่ใกล้เคียงที่สุด นั่นคือโมเดลมาตรฐาน อนุมานว่าสสารและการโต้ตอบสามารถอธิบายได้ว่าเป็นชุดของอนุภาค แบ่งออกเป็นหลายกลุ่ม:
- ควาร์ก
- เลปตอน
- โบซอน.
อันที่จริงอนุภาคเหล่านี้เป็นส่วนประกอบสำคัญของจักรวาล เนื่องจากมีขนาดเล็กมากจนไม่สามารถแบ่งออกเป็นส่วนประกอบได้
คุณลักษณะที่โดดเด่นของทฤษฎีสตริงคือการยืนยันว่าก้อนอิฐดังกล่าวไม่ใช่อนุภาค แต่เป็นสตริงขนาดเล็กมากที่สั่นสะเทือน ในเวลาเดียวกัน การสั่นที่ความถี่ต่างกัน สตริงจะกลายเป็นแอนะล็อกของอนุภาคต่างๆ ที่อธิบายไว้ในแบบจำลองมาตรฐาน
เพื่อให้เข้าใจทฤษฎีนี้ เราควรตระหนักว่าสตริงไม่ใช่สิ่งสำคัญ แต่เป็นพลังงาน ดังนั้น ทฤษฎีสตริงจึงสรุปว่าองค์ประกอบทั้งหมดของจักรวาลประกอบด้วยพลังงาน
ไฟเปรียบเสมือนการเปรียบเทียบที่ดี มองดูแล้วสัมผัสได้ถึงความมีสาระแต่จับต้องไม่ได้
จักรวาลวิทยาสำหรับเด็กนักเรียน
ทฤษฎีการกำเนิดจักรวาลได้รับการศึกษาสั้น ๆ ในโรงเรียนสอนดาราศาสตร์ สำหรับนักเรียนอธิบายทฤษฎีหลักเกี่ยวกับการกำเนิดโลกของเรา สิ่งที่เกิดขึ้นกับโลกในตอนนี้ และวิธีที่โลกจะพัฒนาในอนาคต
จุดประสงค์ของบทเรียนคือเพื่อให้เด็กคุ้นเคยกับธรรมชาติของการก่อตัวของอนุภาคมูลฐาน องค์ประกอบทางเคมี และเทห์ฟากฟ้า ทฤษฏีกำเนิดจักรวาลสำหรับเด็ก เหลือเพียงการนำเสนอทฤษฎีบิ๊กแบง ครูใช้สื่อภาพ: สไลด์ ตาราง โปสเตอร์ ภาพประกอบ งานหลักของพวกเขาคือการปลุกความสนใจของเด็ก ๆ ในโลกที่ล้อมรอบพวกเขา