Opomba urednika: Članek "Vesolje bi lahko bilo 250 krat večje od tistega, kar je opazljivo" je sprožilo veliko razpravo med našimi bralci, saj je več namigovalo, da bi UT moral imeti vrsto člankov o kozmologiji - o kozmologiji 101, če hočete. Naša najnovejša pisateljica, Vanessa D'Amico, ki je napisala že omenjeni članek, danes začenja serijo Cosmology 101, začenši na samem začetku.
Kako se je vesolje začelo? To je eno izmed najbolj perečih vprašanj v kozmologiji in verjetno še nekaj časa. Tu bom najprej razložil, kaj znanstveniki mislijo, da vedo o prvih formativnih sekundah vesolja. Več kot verjetno, zgodba ni ravno tisto, kar bi si lahko mislili.
Na začetku je bilo ... no, v resnici ne vemo. Ena najpogostejših napačnih predstav v kozmologiji je, da se je vesolje začelo kot neizmerno majhna, nepojmljivo gosta zbirka materiala, ki je nenadoma eksplodirala in je ustvarila prostor, kakršnega poznamo. Obstajajo številne težave s to idejo, nenazadnje tudi vsa domneva, ki je implicirana v dogodku, imenovanem velik "udarec". Po pravici povedano, ničesar ni "udarilo." Pojem eksplozije vzbuja v mislih vse večji nabor materiala, ki postopoma zapolnjuje prostor okoli njega; vendar, ko se je rodilo naše vesolje, ni bilo prostora. Tudi časa ni bilo. Ni bilo vakuuma. Dobesedno je bilo nič.
Potem se je rodilo vesolje. Izjemno visoke energije med prvimi 10-43 sekunde svojega življenja znanstvenikom zelo težko določijo karkoli prepričljivega o nastanku kozmosa. Seveda, če kozmologi držijo prav, kaj verjamejo, da se je lahko zgodilo naslednjič, ni veliko pomembno. Glede na teorijo inflacije je približno 10-36 sekunde je vesolje doživelo obdobje eksponentne ekspanzije. V nekaj tisočinskih sekundah se prostor napihne s faktorjem približno 1078, hitro ločimo tista, ki so bila nekoč sosednja območja, z nerazložljivimi razdaljami in sprožijo majhna kvantna nihanja v tkanini vesolja.
Inflacija je privlačna teorija iz več razlogov. Najprej razloži, zakaj opazujemo vesolje, da je na velikih lestvicah homogeno in izotropno - torej je enako v vseh smereh in vsem opazovalcem. Pojasnjuje tudi, zakaj je vesolje vizualno ravno, namesto ukrivljeno. Brez inflacije ravno vesolje zahteva izjemno natančno nastavljen niz začetnih pogojev; vendar inflacija to prilagoditev spremeni v trik obsega. Znana analogija: zdi se, da so tla pod nogami ravna (čeprav vemo, da živimo na sferičnem planetu), ker smo ljudje toliko manjši od Zemlje. Prav tako je napihnjeno vesolje tako ogromno v primerjavi z našim lokalnim vidnim poljem, da se zdi, da je prostorsko ravno.
Ko gre za teorijo, je konec inflacije popustil vesolju, ki je bilo nekoliko bolj podobno tistemu, ki ga opazujemo danes. Energija vakuuma, ki je poganjala inflacijo, se je nenadoma spremenila v drugačno energijo - vrsto, ki bi lahko ustvarila elementarne delce. Na tej točki (samo 10-32 sekunde po rojstvu vesolja) je bila temperatura okolja še vedno prevroča, da bi iz teh delcev zgradili atome ali molekule; Ko pa so sekunde trajale, se je prostor razširil in ohlajal do točke, ko so se kvarki lahko združili in tvorili protone in nevtrone. Visokoenergijski fotoni so še naprej pikali naokoli, nenehno udarjali in navduševali nabito protone in elektrone.
Kaj se je potem zgodilo? Kako je ta kaotična juha od snovi in sevanja postala velika prostorska površina organizirane strukture, ki jo vidimo danes? Kaj se bo z vesoljem dogajalo v prihodnosti? In kako vemo, da se je zgodba tako odvijala? Za odgovore na ta vprašanja in še več preverite v naslednjih delih Cosmology 101!
