Nawigacja

Zacznijmy od sprawy elementarnej: nie było żadnego wybuchu. Wiem, brzmi to jak herezja lub gadka schizofrenika, który najpierw zaczyna opowieść o torcie, a potem stwierdza ze tortu nigdy nie było. Rzecz jest jednak prosta - Wielki Wybuch to tylko nazwa wydarzenia, jakim był początek istnienia Wszechświata. Nazwę tę wymyślili przeciwnicy tej teorii w pierwszej połowie ubiegłego stulecia, by ja ośmieszyć i zironizować. Oryginalnie, po angielsku brzmi ona: "Big Bang", co w naszym ojczystym powinno brzmieć jak: "Wielkie Bum", ale wielkiej różnicy to nie robi, bo i tak wprowadza każdgo laika w błąd. Wróćmy jednak do sedna, a różne dywagacje pozostawmy wolnym rozmowom, na przykład na forach. Wszystko, co nas otacza, powstało w chwili Wielkiego Wybuchu - w chwili, gdy Wszechświat zaczął istnieć. Żeby zrozumieć, co faktycznie się mogło wydarzyć (nawiązując do wiodących teorii), trzeba przestawić nieco swoje myslenie z "tego co widzimy", na "to co faktycznie nas otacza". Nie zagłębiając się zbytnio w zawiłości fizyki, posłuzymy sie analogią. Trzeba sobie bowiem wyobrazić, że wszystko to, co widzimy dookoła, istnieje w jakiejś przestrzeni, która jest tworem nienamacalnym. Każdy przedmiot, każda cząsteczka, każdy obiekt - wszystki "wisi" w wielkiej sieci zwanej "przestrzenią". Materia znajduje się w przestrzeni, tak jak rybki w morzu - z tym, że są one do niej przytwierdzone.

Takie przybliżenie na początek nam wystarczy. Teraz musimy sobie uzmysłowić, że przestrzeń się rozszerza. Wydaje sie to z początku trudne, ale znów uciekając sie do analogii i przybliżeń zrobimy z tego kąsek, który łatwo przełkniemy, nie natrafiając na ości. Przestrzeń rozszerza się. Logiczne jest więc, że i materia "zawieszona" w przestrzeni powinna oddalać się od siebie. To jest jednak zagadnienie trochę złożone i poświęcimy mu inny temat. Teraz przyjmujemy, że tylko obiekty, które są daleko od siebie (jak np. galaktyki), odczuwają rozszerzanie sie przestrzeni. Wszystko inne jest nieczułe na ten wielki kawałek toffi, jakim jest nasza rozciągana przestrzeń. Na małych odległościach przestrzeń rozszerza sie tak nieznacznie, że zwykłe obiekty tego nie odczuwają. Fajnie. Widac teraz, że przestrzeń rośnie z czasem... Ale oznacza to, że gdyby poruszać się w czasie wstecz, to przestrzeń by się... kurczyła. Malałyby odległości pomiędzy kolejnymi skupiskami materii, byłoby coraz gęściej i gęściej. Wraz ze wzrostem gęstości Wszechświata, rosła by jego temperatura (to jasne - cząsteczki by się zderzały ze sobą, fale promieniowania by się skracały...). Naturalnie więc dochodzimy do takiego momentu, gdzie cały Wszechświat - cała ta przestrzeń, a w niej zawieszona materia - będzie skupiona w jednym punkcie. I tu własnie na scenę wkracza Wielki Wybuch.

Odwracamy czas. Jest moment zerowy istnienia Wszechświata. Wszystko, cała przestrzeń skupiona jest w jednym punkcie. Materia jest tak gęsto upakowana, że potężne temperatury zmuszają ją do istnienia jako energia. Cała przestrzeń jest wypełniona tą niesamowicie wysoką energią. Następuje coś niebywałego! Czas rusza - przestrzeń zaczyna sie rozszerzać w szalonym tempie! Nastąpił Wielki Wybuch - początek istnienia Wszechświata - nagłe rozszerzenie sie przestrzeni. Wraz z ekspandującą przestrzenią zawieszona w niej energia również się rozszerza. Jest coraz więcej miejsca, średnia energia jest coraz mniejsza. Nie mija nawet 10^-36 części sekundy po Wielkim Wybuchu, a już szaleje proces Infacji Wszechświata - okres, w którym przestrzeń ekspanduje z prędkością niewyobrażalnie razy większą niż prędkość światła. Energia, która jest niemalże równomiernie rozłożona w przestrzeni, rozrzedzana jest z zastraszającą prędkością. Wielki Wybuch nastąpił w całym Wszechświecie w tym samym momencie. Inflacja mija, zanim upływa 10^-32 część sekundy. Wszechświat już jest ogromny.
Mija sekunda od poczatku Wszechświata, a już tworzą się pierwsze protony i elektrony. Temperatura jest jednak zbyt wysoka, by mogły połączyć sie one w atomy. Pierwsze cząstki złożone, takie jak wodór czy hel, powstaną dopiero za 380'000 lat...

Ten bardzo uproszczony opis pokazuje, że Wszechświat wcale nie powstał w wyniku wybuchu. Początkiem było... coś, co zainicjowało proces rozszerzania się przestrzeni, a co za tym idzie, rozszerzania sie Wszechświata. Nie mozna też powiedzieć, że Wszechświat był niegdyś kulą ognia. Wszechświat to cała przestrzeń - cała czterowymiarowa przestrzeń, w ktorej się znajdujemy. Jak więc mógłby być kulą? W czym ta kula miałaby istnieć, skoro wszystko było tą kulą? Dla nas Wszechświat zawsze będzie nieskończony, bo znajdujemy się w nim i się z niego nie wydostaniemy. To tak jak mrówki żyjące na Ziemi twierdzić będą, że Ziemia jest nieskończenie duża, bo można ją obchodzić dookoła, a do jej końca się nie dotrze. My jednak tym się różnimy, że rozumujemy w trójwymiarowej przestrzeni. Nie zmienia to jednak bardzo naszej sytuacji, bo nasz Wszechświat jest czterowymiarowy i tak jak mrówki na sferze, jesteśmy uwięzieni w hipersferze.
Cała ta dywagacja potrzebna była po to, by sobie uzmysłowić, że nawet na samym początku Wszechświat był nieskończenie duży - jesliby patrzeć "z jego środka". Jedyny problem w tym, że ta nieskończoność była bardzo mała ;). To jednak jest temat na osobną historię...