Време за четене: 3 минути
Астрономите изчисляват, че Вселената е на 13,7 милиарда години – но как можем да кажем преди колко време се е случил Големият взрив?
Ние извеждаме възрастта на Вселената от наблюденията, които правим сега, съчетани с предположението, че днешните фундаментални физически закони са действали и в миналото.
До голяма степен това е начинът, по който историците разработват човешката история – правят наблюдения на неща като сгради, артефакти или писмени записи и правят изводи въз основа на разбиране на човешкото поведение. Космолозите имат малко предимство, защото частиците, звездите и галактиките са по-предвидими от хората.
Има две или три ключови наблюдения, които определят възрастта на Вселената.
Първият е, че всички галактики, които наблюдаваме около нас, се отдалечават. Това означава, че Вселената се разширява. Така че в миналото е бил по-малък. Ако скоростта на разширяване беше постоянна, това веднага щеше да ни даде точка във времето, когато размерът му беше нулев, което бихме могли да наречем началото: Големият взрив.
Това е малко по-сложно от това – например, скоростта на разширяване всъщност изглежда нараства. Все пак разширяването ни казва, че Вселената не е била тук, изглеждайки по същия начин, завинаги. Тя е динамична.
Второ важно парче от пъзела се нарича космически микровълнов фон. Това е фонов шум (всъщност фотони – електромагнитно излъчване), останал от Големия взрив.
Когато цялата материя беше натъпкана в малко пространство, енергийната плътност би била много висока. Това означава, че атомите няма да се държат заедно, тъй като електроните ще продължат да бъдат отбивани от енергийни фотони. Въпреки това, когато Вселената се разширява и охлажда, енергията на фотоните намалява.
В един момент стана твърде ниско, за да спре образуването на електрически неутрални атоми. Откакто това се случи (около 380 000 години след Големия взрив), фотоните се движат наоколо с все по-ниска и по-ниска енергия. Те все още са там, при температура 2,7°C над абсолютната нула и сме ги измерили много точно.
Те не само са допълнително доказателство за Големия взрив, но тъй като знаем много добре как се държат електроните и фотоните, изучаването на спектъра и разпространението на космическия микровълнов фон ограничава възрастта на Вселената много строго.
И накрая, знаейки, че е имало Голям взрив, можем да видим колко време трябва да е отнело създаването на различни обекти във Вселената. Леките елементи (водород, хелий и малко литий) ще бъдат създадени в резултат на самия Големия взрив, но по-тежките елементи изискват ядрени реактори – тоест звезди.
Те отнемат време, за да се образуват, тъй като материята се събира под действието на гравитацията, и време, за да изгорят, експлодират и разпределят въглерод, силиций, желязо и останалото из Вселената, за да създадат нови звезди, планети и, разбира се, физици.
Някои от обектите, които виждаме около нас, са много стари – не на последно място защото са толкова далеч, че светлината, чрез която ги виждаме, е била излъчена преди милиарди години. Всичко това казва, че Вселената определено е много стара и дава оценки, съответстващи на по-точните стойности, извлечени от космическия микровълнов фон.
