1. Теория стационарной Вселенной
В начале было два «слова». Первое описывало Большой Взрыв, отсутствие времени и сингулярность — точку с бесконечной концентрацией вещества. Второе отрицало «начало времён». Оно называлось «теорией стационарной Вселенной» и постулировало, что космос существовал всегда. Со временем, после получения некоторого количества подтверждений, теория Большого взрыва взяла верх. Основным аргументом в её пользу стало обнаружение в 50-х годах прошлого века следов взрывного расширения, прямо указывавших на то, что у Вселенной было начало. Однако адепты второй теории не собираются отказываться от своих идей — в 1993 году она была дополнена и трансформировалась в «квазистационарную модель». Согласно этой гипотезе, по мере бесконечного расширения Вселенной в ней в результате «маленьких взрывов» спонтанно появляются локальные карманы вещества. Однако это дополнение также не может внятно объяснить реликтовое излучение.
2. Хаотическая теория инфляции
В первые доли секунды своего существования Вселенная расширялась невероятно быстро. Затем гигантская энергия этой инфляции преобразовалась в материю и излучение. Это существенно замедлило расширение новорождённой. Так, по крайней мере, утверждает теория Большого Взрыва. Однако сторонники хаотической теории инфляции, например, американский физик Алан Гут, утверждают, что интенсивное расширение не прекратилось. По их мнению, наша Вселенная — всего лишь небольшая область чего-то гораздо более объёмного и масштабного. Это «что-то» продолжает расширяться с той невероятной скоростью, которая приписывается первым секундам Большого Взрыва, в то время как внутри нашей Вселенной, этаком пузырьке в окружающем океане, всё действительно замедлилось. Основной вывод этой теории заключается в том, что этих «пузырьков» в «океане» невероятно много, их просто невозможно сосчитать.
3. Зеркальная Вселенная
В 2014 году Джулиан Барбур из Оксфордского университета провёл компьютерную симуляцию поведения атомов под воздействием гравитации. Обнаружилось, что в процессе расширения частицы движутся в двух разных направлениях, причём во времени. Барбур наложил данный феномен на модель развития Вселенной, и пришёл к выводу, что после Большого Взрыва должны были образоваться две вселенные, движущиеся в двух временных направлениях. То есть, по сути, по «другую сторону» от «нашего» Большого взрыва располагается зеркальная Вселенная, идущая по собственному пути развития. К сожалению для любителей жанра путешествий во времени, мы не могли бы оказаться в прошлом, переметнувшись в «параллельную реальность». Так как там всё развивается ровно с той же скоростью, что у нас.
4. Столкновение в высшем измерении
Физик Пол Стейнхардт из Принстонского университета в рамках теории струн сформулировал собственную гипотезу, объясняющую Большой Взрыв. Та область науки, которую он представляет, предполагает существование большего количества пространственных измерений, чем можем видеть мы, простые смертные. Стейнхардт считает, что нашу трехмерную Вселенную можно представить как объект, движущийся сквозь более высокое, невидимое для нас измерение, и что то же самое делают и другие трехмерные вселенные. По его мнению, столкновение и слияние двух подобных объектов в том самом высшем измерении может породить нечто похожее на Большой взрыв внутри этих трехмерных Вселенных. Факт столкновения на более высоком уровне объясняет ту колоссальную энергию, которую мы видим в первые секунды Большого Взрыва.
5. Радужная теория гравитации
Эта теория утверждает, что гравитация по-разному воздействует на свет в зависимости от длины его волны. То есть, допустим, красный цвет чувствует её сильнее, чем голубой. Это очень слабый, почти незаметный эффект, однако такие объекты, как, например, сверхмассивные черные дыры, демонстрируют его в достаточной мере. Ещё отчётливее он проявился бы в «начале времён». В компьютерных симуляциях, учитывающих этот эффект, сингулярность Большого Взрыва исчезала. В некоторых из них это грандиозное событие вообще не происходило, а время начинало тянуться назад. То есть фактически данная теория намекает на то, что Вселенная существовала всегда.
6. Медленная заморозка
Стандартная модель предполагает, что Большой Взрыв был очень горячим, а Вселенная быстро расширялась. Немецкий физик Кристоф Веттерих описывает ровно обратное — что космос был холодным и развивался медленно. По его мнению, прошлое кажется нам «горячее», чем оно было. Объясняется это тем, что гравитация со временем ослабевает, а частицы становятся тяжелее. Согласно этой теории, Вселенная всегда находилась в состоянии глубокой заморозки, а во время Большого Взрыва начала оттаивать. К сожалению, логические построения Веттериха невозможно проверить, так как мы не можем измерить изменение массы всех частиц Вселенной в связи с отсутствием неизменного эталона. Коллеги раскритиковали эту модель. По их словам, всё это смахивает на утверждение, что при измерении отрезков линейкой меняется не длина линий, а длина линейки.
7. Цифровая симуляция
Представьте себе такой вариант будущего — люди не вымирают вследствие тех или иных причин, а создают суперцивилизацию, обладающую невообразимыми по нынешним временам технологиями. В какой-то момент они решают запустить компьютерную симуляцию Вселенной, чтобы лучше понять её. Это может быть и множество подобных процессов — со слегка изменёнными начальными условиями в каждом из них. Шведский философ Ник Бостром считает, что в этом случае мы почти наверняка окажемся в искусственно созданной Вселенной — по той причине, что количество возможных симуляций превышает число реальных Вселенных в такое немыслимое количество раз, что шансы оказаться в бытие классического типа практически равны нулю. Эта теория имеет множество сторонников, в том числе, по некоторым данным, и Илона Маска.
8. Квантовая гравитонная жидкость
Наложив свои представления о квантовой механике на общую теорию относительности Эйнштейна, некоторые учёные предположили, что Большой Взрыв был не совсем таким, каким его принято изображать. По их расчётам, сингулярность Большого Взрыва, то есть точка бесконечной плотности и «нагретости», невозможна. Согласно их модели, Вселенная не имеет ни начала, ни конца, и наполнена квантовой жидкостью, которая повсюду и состоит из крошечных гравитонов, создающих гравитацию. Проблема в том, что мы пока не обнаружили эти частицы.
9. Пространственное почкование
Двое учёных, работающих в области теории суперструн, считают, что во Вселенной 9 измерений пространства и одно временное измерение, и это, по их мнению, позволяет сформулировать альтернативу Большому Взрыву. Сан Ву Ким и Юн Нисимура в результате компьютерной симуляции вычислили, что через определенные промежутки времени внутри этой конструкции происходят флуктуации, в результате которых 3 измерения «отваливаются» и быстро разворачиваются. Это те самые три измерения, которые все мы знаем и любим, а процесс их «отпочкования» — это и есть начало нашей Вселенной. Симуляция даже продемонстрировала Большой Взрыв и сверхбыстрое расширение. Что происходит с остальными 6 измерениями? Они очень малы, а потому практически незаметны. Очень удобно, не правда ли?
10. Циклические Вселенные
Роджер Пенроуз — это один из самых авторитетных современных физиков, и не так давно он предложил собственную теорию. Он назвал её «Конформная циклическая космология». Вселенная циклична, она бесконечно повторяется, причём непременно с Большим Взрывом. Вы ведь наверняка тоже представляли себе что-то подобное? Пенроуз утверждает, что состояние, которое мы представляем в конце жизни Вселенной — этакое бесконечно вытянутое «ничто» — математически практически идентично сингулярности Большого Взрыва. По его мнению, это сходство является не голой теорией, а реальностью. В общем, всё идёт по кругу и повторяется из раза в раз. Более того, Пенроуз считает, что при желании можно обнаружить следы столкновения сверхмассивных черных дыр во Вселенной, которая существовала ранее, и это может доказать правильность его теории.
