Ինչպե՞ս է առաջացել տիեզերքը, ինչի՞ց է այն կազմված, և ի՞նչ ապագա է սպասում նրան։ Այս հարցերն անհանգստացրել են մարդկությանը դարեր շարունակ։ Ժամանակակից գիտությունը տալիս է նոր պատասխաններ, բայց դրանց հետ միասին ծագում են նորանոր հարցեր։ Արդյո՞ք մենք երբևէ կկարողանանք բացահայտել տիեզերքի բոլոր գաղտնիքները։

Այս հարցերի շուրջ զրուցելու համար մենք «Բա իմացա՞ր» հաղորդման շրջանակում դիմեցինք ֆիզիկոս Արամ Սահարյանին։ Հարցազրույցում նա պատմում է տիեզերքի ծագման, կառուցվածքի և ապագայի մասին՝ հիմնվելով վերջին գիտական տվյալների վրա։

Գիտության և տեխնոլոգիաների մասին հարցազրույցների շարքի գործընկերն է Team Telecom Armenia-ն։

Ընդարձակվող տիեզերքը. ինչպես բացահայտվեցին նրա գաղտնիքները

«Մեր շրջապատող աշխարհն ինչպե՞ս է կառուցված։ Ինչպե՞ս է այն առաջացել, և ի՞նչ է սպասվում տիեզերքին ապագայում։ Այս հարցերը հին ժամանակներից հետաքրքրել են մարդկությանը՝ դառնալով թե՛ փիլիսոփայության, թե՛ բնական գիտությունների կենտրոնական թեմաներից մեկը», — ասում է աստղաֆիզիկոս Արամ Սահարյանը։

Գիտնականը բացատրում է, որ Ալբերտ Այնշտայնը, մշակելով ընդհանուր հարաբերականության տեսության հավասարումները, ենթադրել էր, որ տիեզերքի հիմնական հատկությունները չեն կախված դիտորդի գտնվելու վայրից՝ լինի դա Երկիր մոլորակը, թե որևէ այլ գալակտիկա։ Այս գաղափարը, որը հայտնի է որպես կոսմոլոգիական սկզբունք, ենթադրում է, որ տիեզերքը բոլոր ուղղություններով մեծ հաշվով պետք է միատեսակ երևա։

Սակայն, երբ Այնշտայնը փորձեց գտնել հավասարումների լուծումներ ստատիկ (անփոփոխ) տիեզերքի համար, պարզվեց, որ նման լուծումներ գոյություն չունեն։ Եթե տիեզերքում կան գալակտիկաներ, ապա նրանք կամ մոտենում են միմյանց, կամ հեռանում են։ Ավելի ուշ այս փաստը հաստատվեց աստղագիտական դիտարկումների միջոցով, ինչը հանգեցրեց տիեզերքի ընդարձակման հայտնագործմանը, պատմում է Սահարյանը։

Դեռևս 1922 թվականին մաթեմատիկոս և ֆիզիկոս Ալեքսանդր Ֆրիդմանը, ուսումնասիրելով Այնշտայնի հավասարումները, ցույց տվեց, որ տիեզերքը չի կարող անփոփոխ մնալ. այն կա՛մ ընդարձակվում է, կա՛մ սեղմվում։ Նա մշակեց դինամիկ տիեզերքի մաթեմատիկական մոդելը, սակայն իր ժամանակի գիտական հանրությունը սկզբում լուրջ չընդունեց նրա գաղափարները։

1927 թվականին բելգիացի աստղագետ Ժորժ Լեմետրը, անկախ Ֆրիդմանից, ուսումնասիրելով ընդհանուր հարաբերականության հավասարումները, եկավ նույն եզրակացություններին։ Ավելին, նա ենթադրեց, որ եթե տիեզերքը ներկայում ընդարձակվում է, ապա անցյալում այն եղել է անհամեմատ ավելի խիտ։

«Այսպես, գիտնականները աստիճանաբար հասան տեսության, որը մենք այսօր գիտենք որպես Մեծ Պայթյունի տեսություն։ Դրա համաձայն՝ մեր տիեզերքը ծնվել է գերխիտ վիճակից՝ հզոր պայթյունի արդյունքում», — բացատրում է Սահարյանը։

Այնուամենայնիվ, Ֆրիդմանի և Լեմետրի աշխատանքները երկար ժամանակ մնացին ուշադրության կենտրոնից դուրս։ Միայն 1929 թվականին ամերիկացի աստղագետ Էդվին Հաբլը փորձնականորեն հաստատեց, որ գալակտիկաները իրապես հեռանում են միմյանցից։

«Երբ որևէ օբյեկտ հեռանում է, նրա լույսը տեղափոխվում է սպեկտրի կարմիր գոտի՝ այս երևույթը կոչվում է կարմիր շեղում։ Դիտարկումները ցույց տվեցին, որ որքան հեռու է գալակտիկան, այնքան ավելի մեծ արագությամբ է այն հեռանում մեզնից։ Սա էլ հենց դարձավ տիեզերքի ընդարձակման հիմնական ապացույցը», — նշում է Սահարյանը՝ հավելելով, որ այս գործընթացը շարունակվում է մինչ օրս։

Ինչպե՞ս մնացորդային ճառագայթումը դարձավ Մեծ Պայթյունի ապացույց

Մարդկանցից մեկը, ով ոչ միայն օգնեց հասկանալ տիեզերքի կառուցվածքը, այլև կանխատեսեց Մեծ Պայթյունի գլխավոր ապացույցը, Գեորգի Գամովն էր։

Նա ցույց տվեց, որ Մեծ Պայթյունից հետո տիեզերքում տեղի են ունեցել ջերմամիջուկային ռեակցիաներ, որոնց արդյունքում ձևավորվել են ջրածինն ու հելիումը՝ տիեզերքի ամենատարածված տարրերը։

Ավելին, Գամովը կանխատեսեց մնացորդային ճառագայթման՝ թուլացած էլեկտրամագնիսական ֆոնի գոյությունը, որը մնացել է Մեծ Պայթյունից հետո։

Նրա հաշվարկներով, եթե տիեզերքը իսկապես ծնվել է Մեծ Պայթյունից, ապա այդ իրադարձությունից եկած ջերմությունը պետք է պահպանված լիներ թույլ միկրոալիքային ֆոնի տեսքով, որը պետք է հնարավոր լիներ հայտնաբերել նույնիսկ այսօր։

Եվ նա ճիշտ էր։ 1965 թվականին երկու ամերիկացի աստղագետ պատահաբար որսացին այդ ազդանշանը՝ առանց սկզբում հասկանալու, թե ինչ էին գտել։ Հետագայում պարզվեց, որ սա հենց Մեծ Պայթյունի մնացորդային ճառագայթումն էր։

Այս ճառագայթման ներկայիս ջերմաստիճանը կազմում է մոտ 2.7 Կելվին, ինչը չափազանց ցուրտ է սովորական ջերմաստիճանների համեմատ, սակայն այն շարունակում է մնալ Մեծ Պայթյունի ամենակարևոր ապացույցներից մեկը։

Մանրամասները՝ տեսահարցազրույցում։