Ինչ է մեծ պայթյունը. Կամո Աթայան

Մեր զրույցի հերթական թեման հավանաբար շատ շատերին է հետաքրքրում։ Խոսքը տիեզերքի, նրա առաջացման ու զարգացումների մասին է, այն մեծ օրգանիզմի, որի մի փոքրիկ բջիջը մեր մոլորակն է․․․

Մեծ պայթյունը տիեզերքի վերաբերյալ կառուցված մոդել է, որը նկարագրում է նրա զարգացումը՝ սկսած մոտ 13,8 միլիարդ տարի մեզնից առաջ, երբ այնտեղ տիրում էր գերխիտ ու տաք վիճակ:

Մեծ պայթյուն եզրը գիտության մեջ ներդրել է անգլիացի ֆիզիկոս Ֆրեդ Հոյլը՝ 1948 թվականին, երբ մասնակցում էր ռադիոծրագրի:

Պետք է նշել, որ բառի բուն իմաստով պայթյուն չի եղել, ուղղակի նման վիճակը սկզբնավորել է տարածության, ժամանակի և մատերիայի ընդարձակման պրոցես, որն էլ բերել է աստիճանային սառեցման ու գալակտիկաների ձևավորման:

Մինչև ընդարձակումը ամբողջ մատերիան և էներգիան կենտրոնացված են եղել կետում, որը ուներ անվերջ մեծ խտություն և ջերմաստիճան…

Մեծ պայթյունը տեղի է ունեցել տարածության մեջ, որի ընդարձակումը շարունակվում է:

Կարող է հարց առաջանալ, թե որն է դրա ապացույցը: Դրա մասին դեռ կխոսենք, սակայն նշենք, որ Հաբլի օրենքը, այսպես կոչված ռելիկտային  ճառագայթումը և ջրածնի ու հելիումի նման թեթև տարրերի  տարածված լինելը հաստատում են այդ տեսության ճշմարտանման լինելը:

Կարելի է պնդել, որ մեծ պայթյունի տեսությունը փորձում է բացատրել, թե ինչպես է առաջացել տիեզերքը: Այդ տեսության համաձայն ամեն ինչ սկսվել է գերխիտ վիճակից ու ընդարձակումից:

Մեծ պայթյունի տեսությունը ինքնատիպ մոդել է, որը նկարագրում է տիեզերքի սկիզբն ու հետագա զարգացումը: Այդ տեսության համար նախադրյալները հանդիսացան Ա.Այնշտայնի կողմից 1915 թվականին ստեղծված  հարաբերականության ընդհանուր տեսությունը, որը փաստացի հիմք է գրավիտացիան նկարագրելու համար՝ այն համարելով տարածության և ժամանակի «կորացում»:

1927 թվականին աստղագետ Ժ.Լեմետրը հանգեց այն մտքին, որ տարածությունը ընդարձակվում է և ապացուցեց այսպես կոչված «առաջնային ատոմի» վարկածը՝ հիմնավորելով կետը, որից սկսվել է Տիեզերքի գոյությունը: Նա առաջինն էր, ով ընդարձակումը կապեց մատերիայի և ժամանակի ի հայտ գալու հետ:

1929 թվականին Էդվին Հաբլը հաստատեց, որ գալակտիկաները հեռանում են մեզնից, որն էլ եղավ տիեզերքի դինամիկայի առաջին ապացույցը:

1948 թվականին Ջ.Գամովը, Ռ.Ալֆերը և Ռ. Հերմանը ենթադրեցին, որ ընդարձակման առաջին պահերին տեղի է ունեցել թեթև տարրերի նուկլեոսինթեզ՝ դրանք են ջրածինը, հելիումը և լիթիումը: Միաժամանակ նրանք ենթադրեցին ռելիկտային ճառագայթման գոյությունը:

1965-ին Ա.Պենզիասը, Ռ. Վիլսոնը գրանցեցին այդ ճառագայթումը: Հետաքրքիր է նշել, որ անցած դարի 50-ական թվականների կեսերին Պուլկովոյի աստղադիտարանի երիտասարդ հետազոտող Տիգրան Շմավոնովը գրանցեց տիեզերական ճառագայթման ֆոն, որի ջերմաստիճանը մի քանի աստիճան էր ու կախված չէր ուղղությունից:

Այսինքն և՛ Մակ-Կելլերը և՛ Շմավոնովը և՛ Պենզիասը չնայած հետազոտում էին տարբեր տիրույթների ազդանշաններ, իրականում գործ ունեին ռելեկտիվ ճառագայթման հետ:

Ռելեկտիվ՝ մնացորդային ճառագայթումը տիեզերական միկրոալիքային  ճառագայթում է: Դա  տիեզերքում «ամենածեր» լույսի ակնթարթային լուսանկարն է այն ժամանակ, երբ տիեզերքը ընդամենը 380000 տարեկան էր…

Դրանից հետո տեսությունը ավելի ճշգրտվեց՝ ներառելով  մատերիայի ասիմետրիայի և հակամատերիայի փաստերը:

Ասվածից հետևում է հիմնարար սկզբունք, որ տիեզերքը ծնվել է գերխիտ վիճակից և առ այս պահ անընդհատ ընդարձակվում է, այս թեզը բոլոր դեպքերում անսասան է…

Այժմ փորձենք թվարկված իրողությունները համակարգված և մատչելի  ձևով ներկայացնել.

Այսպես, մոտ 13,8 միլիարդ տարի առաջ Տիեզերքը գոյություն ուներ այսպես կոչված սինգուլյար /եզակիություն/, ավելի հավանական է ծայրահեղ ջերմաստիճանի և խտության կետի տեսքով…

Չկար ոչ տարածություն և ոչ էլ ժամանակ…

Այնուհետև տեղի ունեցավ  երևույթ, որի պատճառով առաջացան և՛ էներգիան և՛ մատերիան, ձևավորվեցին տարրական մասնիկները և ընդարձակումը տեղի ունեցավ  «հեղեղի» ձևով…

Առաջին պահին  ջերմաստիճանը այնքան  բարձր էր, որ անհնարին էր ատոմների և միջուկների ձևավորումը՝ գոյություն ուներ ընդամենը պլազմային «խառնուրդ» կազմված մասնիկներից:

Ժամանակի ընթացքում տիեզերքը  սկսեց «սառել» կամ հովանալ, ու մասնիկները սկսեցին միավորվել, առաջացան պրոտոններ և նեյտրոններ, ավելի ուշ նաև ջրածնի ու հելիումի միջուկներ:

Լույսը դեռևս չէր կարող ազատ տարածվել՝ քանզի ֆոտոնները հանդիպում էին մասնիկներին…

Մոտ 380000 տարի անց տեղի ունեցավ  կարևոր երևույթ՝ ի դեմս ռեկոմբինացիայի՝ վերահամակցման: Էլեկտրոնները «կապվեցին» միջուկներին՝ ձևավորելով  չեզոք ատոմներ:

Տարածությունը աստիճանաբար  թափանցիկ էր դառնում ճառագայթման համար: Հենց այդ շրջանում էլ առաջացավ ռելեկտային ճառագայթումը, որը այսօր մենք դիտում ենք:

Ընդունված է համարել, որ տիեզերքը մեծ պայթյունից հետո անցել է մի քանի կարևոր փուլերով.

Փուլ 1. Պլանկի դարաշրջան/մինչև 10^-43 վրկ/.

Դա սկզբնական փուլն էր, երբ ջերմաստիճանը կարող էր հասնել 10³² Կելվինի: Այդ փուլի վերաբերյալ հստակ տեսություններ դեռևս չկան:

Փուլ 2. Ինֆլյացիայի փուլ/10^-36 -10^-32  վրկ/

Տիեզերքը  գերարագ  աճում է չափերով՝ մոտ 10⁶⁰ անգամ: Այդ ընթացքում  հաստատվեցին  ջերմաստիճանային հավասարակշռություն և տարածական համասեռություն:

Փուլ 3. Նախնական նուկլեոսինթեզ/1-3 րոպե/.

Երբ ջերմաստիճանը հասավ  10⁹ Կ, սկսեցին  ձևավորվել հելիումի և դեյտերիումի միջուկները: Այսպես հիմք առաջացավ ապագա աստղերի ու գալակտիկաների ձևավորման համար:

Փուլ 4. Ռեկոմբինացիա և ատոմների ձևավորում/ մոտ 380000 տարի անց/.

Երբ ջերմաստիճանը իջավ  մինչև 3000Կ էլեկտրոնները սկսեցին կապվել միջուկների հետ՝ առաջացնելով կայուն՝ ստաբիլ ատոմներ: Տիեզերքը թափանցիկ դարձավ  լույսի համար:

Փուլ 5.Առաջին  աստղերի ու գալակտիկաների կազմավորում/մոտ 100-500 միլիոն տարի անց/:

Մատերիան սկսեց  կուտակվել գրավիտացիայի ազդեցությամբ: Առաջացան  պրոտոաստղեր, այնուհետև գալակտիկաներ: Առաջին աստղերը զանգվածեղ էին ու նրանք առաջացրին ծանր տարրեր, որոնք անհրաժեշտ էին  մոլորակների առաջացման համար:

Փուլ 6.Ժամանակակից փուլ/վերջին 10 միլիարդ տարին/.

Տիեզերքը մոտ 13.8 մլրդ տարեկան է: Այն շարունակում է ընդարձակվել: Նրա կազմությունը ինչպես գիտենք այսպիսին է՝ մոտ 68 տոկոս՝ մութ էներգիա, մոտ 27 տոկոս՝ մութ մատերիա և  մոտ 5 տոկոս՝ սովորական մատերիա:

Մեծ պայթյունի տեսության  ճշմարտանման լինելեւ մասին  են խոսում հետևյալ ապացույցները՝

• Տիեզերքի ընդարձակումը
• Ռելիկտային ճառագայթումը
• Առաջնային տարրերի բաղադրությունը՝ մոտ 75 տոկոս ջրածին, մոտ 25 տոկոս հելիում
• Տիեզերքի կառուցվածքը
• Կարմիր շեղում՝ երբ հեռու տիեզերական  օբյեկտներից եկող  լույսը շեղվում է դեպի սպեկտրի կարմիր տիրույթ, և որն էլ խոսում է այդ օբյեկտների միջև  հեռավորության մեծացման մասին
• Համասեռություն և իզոտրոպություն՝ երբ տարբեր ուղղություններով  տիեզերքը միատեսակ է…

Այս տեսությունը դեռևս ունի ապացուցման կարիք զգացող շատ դրույթներ:

Կամո Աթայան

22.03.26թ.