Почему ночное небо остаётся тёмным, если Вселенная заполнена миллиардами звёзд, что происходило в первые мгновения после Большого взрыва и почему антиматерия практически исчезла из окружающего мира — эти и другие вопросы обсудили участники лекции «О том, что было в начале времён», которая прошла 4 июня в Информационном центре по атомной энергии (ИЦАЭ) Ростова-на-Дону.

Лекцию прочитал магистр физического факультета Южного федерального университета Егор Казаков. Встреча была посвящена развитию представлений человечества о Вселенной — от древних космологических моделей до современных научных теорий.

В начале лекции спикер рассказал, как менялись взгляды людей на устройство мира. Слушатели познакомились с представлениями древних цивилизаций о Земле и небесной сфере, узнали о переходе к гелиоцентрической системе и о взглядах философа Джордано Бруно, который одним из первых высказал идею бесконечной Вселенной, заполненной бесчисленным количеством звёзд.

Особое внимание Егор Казаков уделил противоречиям, которые возникали в рамках ранних космологических моделей. Участники разобрали парадокс Ольберса, согласно которому в бесконечной и вечной Вселенной ночное небо должно быть ярким во всех направлениях, парадокс Зеелигера, связанный с действием гравитации в бесконечном пространстве, а также концепцию тепловой смерти Вселенной.

«Одним из первых людей, которого можно назвать космологом в современном понимании, был Джордано Бруно. Он предположил, что Вселенная бесконечна и заполнена звёздами, похожими на Солнце. Для своего времени это были очень смелые идеи. Однако такая картина мира порождала серьёзные противоречия. Если Вселенная бесконечна и вечна, почему ночью темно? Почему под действием гравитации всё вещество не должно было давно собраться в одну точку? И почему за бесконечное время существования Вселенной не наступила тепловая смерть? Именно попытки ответить на эти вопросы в конечном итоге привели учёных к современным космологическим моделям», — рассказал Егор Казаков.

От исторического экскурса участники перешли к современной космологии. Лектор объяснил, что в первые доли секунды после Большого взрыва пространство расширялось экспоненциально с невероятной скоростью — этот процесс учёные называют космологической инфляцией. Именно она «растянула» микроскопические квантовые флуктуации до масштабов, породивших будущие галактики, а подтверждением этой модели служит реликтовое излучение, сохранившее следы тех древних процессов.

Отдельный блок лекции был посвящён одной из нерешённых проблем современной физики — асимметрии вещества и антивещества. Участники узнали, что, согласно современным данным, на каждые десять миллиардов частиц антиматерии рождалась одна «лишняя» частица обычного вещества, благодаря которой и сформировался весь наблюдаемый нами мир.

После выступления слушатели обсудили со спикером возможность существования других вселенных, происхождение физических законов, границы наблюдаемой Вселенной и перспективы дальнейших космологических исследований.

«О Большом взрыве и расширении Вселенной часто говорят в научно-популярных фильмах и книгах, но редко объясняют, каким образом учёные приходят к этим выводам. На лекции было интересно увидеть логическую цепочку — от исторических представлений до современных теорий и наблюдений. Особенно запомнился разбор парадоксов, которые долгое время не удавалось объяснить», — поделился впечатлениями участник мероприятия Дмитрий Паншин.

Перед началом лекции состоялся показ трёх выпусков научно-популярного ток-шоу «Что и требовалось доказать!». Зрители узнали, где начинается космос и что происходит при столкновении чёрных дыр, познакомились с историей робототехники и принципами работы различных детекторов, используемых в современной науке — от рентгеновских установок до нейтринного телескопа IceCube.