До начала двадцатого века у астрономов были веские основания полагать, что Вселенная статична - что она всегда была такой, какой они ее видели, и всегда будет. Однако в 1929 году произошло крупное открытие, которое изменило эту точку зрения; Сегодня космологи считают, что Вселенная началась в результате космического взрыва, получившего название Большой взрыв, который произошел около 14 миллиардов лет назад.
Расширяющаяся Вселенная
В начале двадцатого века астроном Эдвин Хаббл заметил, что некоторые звезды оказались намного дальше, чем считалось ранее. Фактически, это были вовсе не звезды - это были скопления звезд или галактик, далекие от той, в которой мы живем. Хаббл изучил свет, излучаемый этими галактиками, и использовал его, чтобы определить, как далеко они находятся. В процессе он обнаружил, что свет сместился в сторону красного конца спектра. Это означало, что галактики уносились прочь, а это, в свою очередь, означало, что Вселенная не была статичной - она расширялась (и продолжает расширяться).
Начало Вселенной
Если Вселенная расширяется, значит, она должна начаться в какой-то момент времени и пространства, и, следовательно, должна быть возможность проследить ее расширение до этой точки. Тщательно измерив расстояния до галактик и их красное смещение, которые соответствуют скорости их движения, ученые пришли к выводу, что Большой взрыв произошел 13,7 миллиарда лет назад. В то время пространство и материя существовали в одной точке, называемой сингулярностью; бесконечно маленькая и плотная точка. Большой взрыв не был буквально взрывом - все, что мы действительно можем сказать, это то, что это точка, в которой пространство и время начали расширяться во Вселенную, которую мы знаем сегодня.
Начало и конец
В начале существования Вселенной материя была настолько плотной, что обычные законы физики не применялись. Вместо этого все функционировало согласно законам квантовой механики, которые управляют миром атомов и субатомных частиц. Из-за этого невозможно точно описать, какими были условия, и это так же трудно точно определить внешние границы Вселенной, которые были бы передним краем расширение. Ученые предложили несколько сценариев будущего Вселенной. Он может продолжать расширяться бесконечно, но в конечном итоге у него закончится тепло, и все останется холодным и мертвым - Большой Заморозок. В качестве альтернативы, Вселенная может вместо этого схлопнуться обратно в себя и закончиться Большим хрустом.
Более чем одна вселенная
Во второй половине двадцатого века астрономы начали серьезно изучать черные дыры, что было предсказано общей теорией относительности Эйнштейна. Это тоже сингулярности, и они возникают, когда массивные звезды взрываются сами по себе. Ученые теперь считают, что черные дыры - обычное дело, и что одна существует в центре каждой галактики, включая нашу. Один из способов взглянуть на Большой взрыв - как на сверхмассивную черную дыру, что означает, что она не может быть уникальной. Возможно, есть и другие подобные - и, следовательно, другие «мультивселенные». Многие элементарные физики (ученые, изучающие субатомные частицы и даже само пространство) считают, что это так.