Преглед на кода на Теория на Големия взрив

{{Към пояснение|Големия взрив|Големия взрив (пояснение)}}
{{Космология}}
[[Файл:Universe_expansion_bg.png|мини|240px|Според теорията за Големия взрив Вселената произлиза от безкрайно плътна и физически парадоксална [[Гравитационна сингулярност|сингулярност]]. Пространството се е разширило оттогава насам, поради което ни изглежда, че звездите и галактиките са се отдалечили едни от други.]]
'''Големият взрив''' е [[космология|космологична]] научна [[теория]], описваща ранното развитие на [[Вселена]]та. Разширяването на Вселената, което следва от уравненията на [[Обща теория на относителността|общата теория на относителността]], бива потвърдено с наблюденията за раздалечаване на [[галактика|галактиките]]. Екстраполирайки назад във времето се стига до извода, че Вселената трябва да е била или много малка, или дори да е била събрана в точка – т.нар. [[Гравитационна сингулярност|сингулярност]]. [[Теоремата на Хокинг-Пенроуз]] показва, че от уравненията на общата относителност следва, че такава точка даваща начало на пространството и времето трябва да е съществувала. Естествено следствие от това е, че в миналото Вселената е имала по-висока [[температура]] и по-висока [[плътност]]. Терминът „Големият взрив“ се използва както в тесен смисъл за момента, в който започва разширението на Вселената ([[закон на Хъбъл]]), така и по-общо за преобладаващата днес космологична концепция обясняваща произхода и еволюцията на Вселената.

Терминът ''Големият взрив'' ({{lang|en|Big Bang}}) е въведен през [[1949]] от [[Фред Хойл]] в радиопрограма на [[BBC]]. Хойл не поддържа теорията, а се опитва да ѝ се присмее.

Едно от следствията на Големия взрив е, че условията в днешната Вселена са различни от тези в миналото или в бъдещето. Съгласно този модел през [[1948]] година [[Георги Гамов|Джордж Гамов]] предвижда, че от ранната гореща фаза на Вселената трябва да е останало остатъчно лъчение, което трябва да има спектър на абсолютно черно тяло и да идва от всички посоки на небето. Така нареченото [[реликтово излъчване]] е открито през 60-те години на [[XX век]] от [[Арно Пензиас|Пензиас]] и [[Робърт Удроу Уилсън|Уилсън]] и служи за потвърждение на теорията на Големия взрив срещу основната ѝ алтернатива, [[теория за устойчивото състояние|теорията за устойчивото състояние]].

Според теорията за Големия взрив преди 13,7 милиарда години Вселената е в безкрайно плътно състояние с огромна температура и [[налягане]]. За първите 10<sup>-33</sup> [[секунда|секунди]] от съществуването на Вселената няма задоволителен физически модел. Общата теория на относителността предвижда [[гравитационна сингулярност]], където плътността става безкрайна. За разрешаване на този парадокс е нужна теорията на [[квантова гравитация|квантовата гравитация]]. Разбирането на този период от историята на Вселената е сред най-важните [[неразрешени проблеми на физиката]].

== История на теорията ==
{{Вижте също|Хронология на космологията}}
През [[1927]] белгийският йезуит [[Жорж Льометр]] пръв предлага хипотезата, че в началото на Вселената стои „експлозия“ на „първичен атом“. Преди това през [[1918]] страсбургският астроном [[Карл Вилхелм Вюрц]] измерва систематично [[червено отместване]] на някои [[мъглявина|мъглявини]] и го нарича ''K-корекция''. Той не осъзнава космологичните последствия, нито че тези мъглявини всъщност са [[галактика|галактики]] извън нашия [[Млечен път]].

Създадената по това време [[обща теория на относителността]] на [[Алберт Айнщайн]] не допуска статично решение – Вселената трябва или да се разширява, или да се свива. Самият Айнщайн смята това следствие за погрешно и се опитва да го избегне с добавянето на [[космологична константа]]. Айнщайн, който е бил наясно с библейската представа за начало на времето, не приема теорията на Льометр за „първичния атом“, понеже вижда в нея опит на Льометр да прокара идеята за Сътворението.<ref name="Luminet">{{Цитат уеб|уеб_адрес=http://luth2.obspm.fr/~luminet/Books/FL.html |заглавие=L'invention du Big Bang |достъп_дата=06/12/2008 |автор=J.-P. Luminet |дата=1997 |издател=Editions du Seuil, Paris |език=fr }}</ref><ref>{{Цитат уеб|уеб_адрес=http://www.jb.man.ac.uk/~jpl/cosmo/blunder.html |заглавие=Einstein's Greatest Blunder |достъп_дата=06/12/2008 |автор=JV Leahy |дата=16/02/2001 |издател=University of Manchester |език=en }}</ref> По време на Общата теория на относителността е приложена към космологията за пръв път от руския учен [[Александър Фридман]], чиито уравнения описват Вселената на [[Фридман-Льометр-Робъртсън-Уокър]] – Вселена без космологична константа.

През [[1929]] г. [[Едуин Хъбъл]] описва и наблюдения потвърждаващи теорията на Льометр без да е наясно с нея (статията на Льометр е преведена на английски от [[Артър Едингтън]] едва през 1931 г.)<ref name="Luminet" />. Установил още през [[1913]], че повечето спирални мъглявини определени по-късно като галактики се отдалечават от [[Земя]]та, той комбинира този факт с измервания на разстоянието определени чрез наблюдение на [[цефеиди]] в отдалечени галактики, за да установи, че галактиките се раздалечават във всички посоки със скорост спрямо Земята правопропорционална на разстоянието помежду им. Днес това явление е известно като [[закон на Хъбъл]].

От [[космологически принцип|космологическия принцип]] произтичат две обяснения на раздалечаващите се галактики. Според едното, поддържано и доразвито от [[Георги Гамов|Джордж Гамов]], Вселената възниква от крайно горещо и плътно състояние в крайно време в миналото и оттогава се разширява. Другата възможност е [[теория за устойчивото състояние|теорията за устойчивото състояние]] на [[Фред Хойл]], според която при раздалечаването на галактиките се появява нова материя. В този модел Вселената е приблизително еднаква във всяка точка от времето. За известно време подкрепата за тези две теории е равноразпределена.

През последвалите години наблюденията подкрепят идеята, че Вселената е възникнала от горещо плътно състояние. След откриването на реликтовото излъчване през [[1965]] това се смята за най-добрата теория за произхода и еволюцията на Космоса. До края на 60-те години на XX век много космолози смятат, че безкрайно плътната сингулярност в космологичния модел на Фридман е математическа идеализация и че Вселената се е свивала преди да достигне това състояние, а след това е започнала да се разширява отново. Това е теорията на [[Ричард Толман]] за [[пулсираща Вселена]]. През 60-те [[Роджър Пенроуз]] и [[Стивън Хоукинг]] доказват математически, че тази идея е неудачна и сингулярността е съществен елемент от общата теория на относителността. Това убеждава мнозинството космолози в теорията за Големия взрив, според която Вселената е възникнала преди крайно време.

Практически цялата теоретична работа в областта на космологията днес се състои в разширение и детайлизиране на основната теория за Големия взрив. Голяма част от текущата работа е насочена към разбиране на образуването на галактиките в контекста на Големия взрив, разбиране на самия момент на Големия взрив и съгласуване на наблюденията с основната теория.

Голям напредък в космологията на Големия взрив е отбелязан в самия край на [[20 век|XX]] и началото на [[21 век|XXI век]] в резултат на усъвършенстването на технологията на [[телескоп]]ите и голямото количество спътникови данни, като тези от [[COBE]] и [[WMAP]] откриват [[Анизотропия|анизотропията]] на реликтовото излъчване в малък мащаб, което може да доведе до разбиране на образуването на галактиките. През 1998 група учени от [[Екипа за изследване на свръхновите с голямо червено отместване]] определят разстоянията до голям брой свръхнови и измерват техните скорости, с което те повтарят наблюдението на Хъбъл отпреди 80 години, но с много по-далечни обекти. Изводът, до който стигат е, че някои свръхнови са толкова далече, че не би трябвало да ги наблюдаваме, освен ако Вселената не се е разширявала с по-голяма скорост от тази на равномерно разширяващата се Вселена. Това довело до неочакваното откритие, че разширяването на Вселената изглежда се [[тъмна енергия|ускорява]].

== Общо описание ==
Въз основа на измервания за разширението на Вселената чрез [[свръхнова тип I|свръхнови тип Ia]], измервания на спектъра и анизотропията на [[Реликтово излъчване|реликтовото излъчване]], възрастта на Вселената е определена на '''13,7 ± 0,2 милиарда години'''. Фактът, че тези три независими измервания са сходни, се смята за силно доказателство на [[Ламбда-CDM модел]]а, описващ детайлната структура на съставните части на Вселената.

Ранната Вселена е запълнена [[Космологичен принцип|хомогенно и изотропно]] с много висока [[енергия|енергийна плътност]]. Приблизително 10<sup>-35</sup> секунди след [[епоха на Планк|епохата на Планк]], Вселената се разширява [[експоненциална функция|експоненциално]] в период, наречен [[космическа инфлация]]. След спирането на инфлацията, материалните елементи на Вселената са под формата на [[кварк-глуонна плазма]], в която съставните частици се движат [[Теория на относителността|релативистично]]. Чрез един все още непознат процес, [[бариогенеза]], се появява наблюдаваната асиметрия между [[Материя (физика)|материя]] и [[антиматерия]]. С нарастването на размера на Вселената температурата спада, което предизвиква нови процеси на нарушаване на симетрията, които се проявяват чрез известните [[фундаментални сили|физични сили]] и [[елементарни частици]], а по-късно позволяват образуването на [[водород]]ни и [[хелий|хелиеви]] [[атом]]и в процес, наречен [[първичен нуклеосинтез]]. С разширяването си Вселената се охлажда, поради което средната кинетична енергия на електроните става недостатъчна те да продължат да бъдат в свободно състояние и биват захванати от протоните, като по този начин Вселената става предимно изградена от свързани атоми, т.е. неутрална. Това явление, случило се 300 000 години след Големия взрив, се нарича рекомбинация, и именно фотоните, излъчени от тези електрони при прихващането им от атомите в този момент, съставят т.нар. „[[реликтово излъчване]]“. Средният свободен пробег на фотоните в неутралната Вселена става много голям, т.е. Вселената става прозрачна. Поради тази причина ние виждаме реликтовото излъчване, но не и фотоните от предишното горещо състояние на Вселената, понеже те са били погълнати от йонизираното вещество.

С времето малко по-плътните области от почти равномерно разпределената материя нарастват гравитационно в още по-плътни области, образувайки газови облаци, звезди, галактики и останалите астрономични обекти, наблюдавани днес. Подробностите на този процес зависят от количеството и вида на материята във Вселената. Трите възможни вида са [[студена тъмна материя]], [[гореща тъмна материя]] и [[барионна материя]]. Най-добрите налични измервания, тези от [[WMAP]], показват, че преобладаващата форма на материята във Вселената е под формата на студена тъмна материя. Другите два вида материя образуват по-малко от 20% от общото количество.

Днес Вселената изглежда доминирана от неизследвана форма на енергия, известна като [[тъмна енергия]]. Приблизително 70% от общата енергийна плътност на днешната Вселена е в тази форма. Този компонент на Вселената има свойството да предизвиква отклонение на [[закон на Хъбъл|разширението на Вселената]] от линейната връзка скорост-разстояние, предизвиквайки по-бързо от очакваното разширение на [[пространство-време]]то при големи разстояния. Тъмната енергия приема формата на [[космологична константа|космологичната константа]] в [[полеви уравнения на Айнщайн|полевите уравнения на Айнщайн]], но връзките ѝ със [[стандартен модел|стандартния модел]] от физиката на частиците продължават да бъдат обект на изследване, както теоретично, така и експериментално.

== Теоретични основи ==
В днешния си вид теорията за Големия взрив произтича от три предпоставки:
# [[физичен закон|Универсалност на физичните закони]]
# [[Космологичен принцип]]
# [[Коперников принцип]]

При появата им тези идеи са приети просто като [[постулат]]и, но днес се правят опити за проверка на всеки от тях. В резултат на тези изследвания е установено, че максималното отклонение на [[физични константи|физичните константи]] в историята на Вселената е не по-голямо от порядъка на 10<sup>-5</sup>. [[Изотропност]]та на Вселената, определяща космологичния принцип, е измерена с точност от 10<sup>-5</sup>, а [[Хомогенност (физика)|хомогенността]] в най-едър мащаб е измерена с точност до 10%. Правят се опити да се измери коперниковият принцип с наблюдение на взаимодействието на [[галактическо струпване|галактически струпвания]] и реликтовото излъчване чрез [[ефект на Суняев-Зелдович|ефекта на Суняев-Зелдович]] при точност от 1%.

Теорията на Големия взрив използва [[постулат на Вейл|постулата на Вейл]], за да измери недвусмислено времето във всяка точка като „време от епохата на Планк“. Измерванията в тази система използват [[конформни координати]], в които разширението на Вселената се изважда от измерванията на [[пространство-времето]]{{неясно}}.

В този смисъл Големият взрив не е експлозия на материята, движеща се навън и запълваща една празна Вселена. Той е самото разширяващо се пространство-време. Това разширение кара физическото разстояние между всеки две неподвижни точки в нашата Вселена да нараства. Обектите, свързани един към друг, например от [[гравитация]]та, не се разширяват с разширението на пространство-времето, защото скоростта на разширение на Вселената на тези малки мащаби е по-малка от типичните средни скорости на движение на частиците. Разширението на Вселената започва да става видимо за разстояния от порядъка на 1 [[мегапарсек|Mpc]].

== Трите стълба ==
Днес се смята, че теорията на Големия взрив се крепи на три наблюдателни стълба. Това са [[закон на Хъбъл|разширението на Вселената]], наблюдавано в [[червено отместване|червеното отместване]] на галактиките, детайлните измервания на реликтовото излъчване и [[нуклеосинтез на Големия взрив|изобилието от леки елементи]].

=== Закон за разширението на Хъбъл ===
{{основна|Закон на Хъбъл}}
Наблюденията на отдалечени галактики и [[квазар]]и показват, че тези обекти са [[червено отместване|червено-отместени]], т.е. излъчваната от тях [[светлина]] е отместена към по-дълги вълни. Това се вижда чрез сравнение на [[спектър|спектрите]] на обектите с [[атомна спектрална линия|емисионни или абсорбционни линии]], съответстващи на [[атом]]ите на елементите в нормални условия. От този анализ може да се определи червеното отместване, което се обяснява с [[доплеров ефект]]. Когато скоростите на раздалечаване се изобразят спрямо разстоянията до обектите, се наблюдава линейна зависимост, известна като [[закон на Хъбъл]]:

<math display="block">v = H_{0}.D</math>

където <math>v</math> е скоростта на раздалечаване, <math>D</math> е разстоянието до обекта, а <math>H_{0}</math> е константата на Хъбъл, измерена от [[WMAP]] на 71 ± 4 [[километър|km]]/[[секунда|s]]/[[мегапарсек|Mpc]].

=== Реликтово излъчване ===
{{основна|Реликтово излъчване}}
[[Файл:WMAP.jpg|мини|240px|Изображение от [[WMAP]] на реликтовото излъчване]]
Още с появата си теорията на Големия взрив предвижда [[Реликтово излъчване|реликтовото излъчване]]. Когато ранната Вселена се охлажда при разширението си, нейната температура пада под 3000 [[келвин|K]]. Над тази температура [[електрон]]ите и [[протон]]ите са разделени, правейки Вселената непрозрачна за светлината. Под 3000 K се образуват [[атом]]и, позволяващи на светлината да преминава свободно през Вселената. Това излъчване се движи безпрепятствено през целия живот на Вселената, като става червено-отместено, поради разширението на Хъбъл. То се наблюдава във всяка точка от Вселената като идващо от всички посоки на Космоса.

През [[1964]] [[Арно Пензиас]] и [[Робърт Удроу Уилсън]], провеждащи серия диагностични наблюдения с нов микровълнов приемник на [[Лабораториите Бел]], откриват реликтовото излъчване. Тяхното откритие е важно потвърждение на предвижданията на хипотезата за Големия взрив и довежда до широкото ѝ възприемане в научните среди. Пензиас и Уилсън получават за своето откритие [[Нобелова награда за физика]] през [[1978]].

През [[1989]] [[НАСА]] извежда в орбита спътника [[COBE]] и първите данни, публикувани през [[1990]], съвпадат с предвижданията на теорията за Големия взрив по отношение на реликтовото излъчване. Спътникът измерва локална остатъчна температура от 2,726 K и установява, че излъчването е изотропно с точност до 10<sup>-5</sup>. През 90-те години на XX век продължава изучаването на данните, за да се установи дали могат да се забележат малките анизотропии, предвиждани от теорията. Те са открити през [[2000]] при експеримента ''[[бумеранг (експеримент)|Бумеранг]]''.

В началото на [[2003]] са анализирани резултатите на спътника [[WMAP]], най-точните космологични данни. Спътникът опровергава някои специфични модели, но резултатите съответстват като цяло на теорията за разширението.

=== Наличие на първични елементи ===
{{основна|Нуклеосинтез на Големия взрив}}
Като се използва модела на Големия взрив е възможно да се изчисли концентрацията на [[хелий]]-4, хелий-3, [[деутерий]] и [[литий]]-7 във Вселената. Концентрациите на тези елементи зависят от един параметър, съотношението на [[фотон]]и към [[барион]]и. Предвижданите концентрации са около 25% за <sup>4</sup>He, съотношение на <sup>2</sup>H:H около 10<sup>-3</sup>, на <sup>3</sup>He:H около 10<sup>-4</sup> и на <sup>7</sup>Li:H около 10<sup>-9</sup>.

Измерванията на наличието на тези четири изотопа съответстват на една и съща стойност на параметъра и фактът, че измерените концентрации са в порядъка на предвидените, се смята за силно доказателство в полза на Големия взрив. Извън теорията за Големия взрив няма явна причина за това, че например във Вселената трябва да има повече хелий, отколкото деутерий или повече деутерий, отколкото <sup>3</sup>He.

=== Еволюция на галактиките и разпределение на квазарите ===
Подробностите за [[едромащабна структура на Космоса|разпределението на галактиките и квазарите]] са едновременно ограничение и потвърждение на днешната теория. Крайната възраст на Вселената обвързва тясно [[еволюция на галактиките|еволюцията на галактиките]] с космологията. Видовете и разпределението на галактиките изглежда се изменя значително с времето, развивайки се според [[уравнение на Болцман|уравнението на Болцман]]. Наблюденията разкриват зависимост от времето на разпределението на галактиките и квазарите, на [[звездообразуване]]то и на вида и размера на едромащабните структури на Вселената. Тези наблюдения се съгласуват статистически със симулации на процесите. Те са добре обяснени от теорията за Големия взрив и помагат за уточняването на параметрите на модела.

== Класически проблеми ==
С времето възникват редица проблеми с теорията на Големия взрив. Днес някои от тях представляват само исторически интерес и са избегнати или чрез модификации на теорията, или в резултат на по-добри наблюдения. Други въпроси, като например проблемът с [[галактика джудже|галактиките джуджета]], не се смятат за фатални, тъй като могат да бъдат разрешени чрез прецизиране на теорията. Някои противници на Големия взрив сочат тези проблеми като модификации на парче и кръпки на теорията. Най-често атакувани са частите от стандартната космология, свързани с [[тъмна материя]], [[тъмна енергия]] и [[космическа инфлация]]. Те са добре потвърдени от наблюдения на реликтовото излъчване, [[едромащабна структура на Космоса|едромащабната структура]] и [[свръхнова|свръхнови от тип Ia]], но остават на границата на физичните изследвания. Все още няма консенсус за природата на тъмната енергия и инфлацията. Макар че гравитационните им ефекти са обяснени чрез наблюдения и теоретично, те все още не са отразени по общоприет начин в [[стандартен модел|стандартния модел]] на [[физика на частиците|физиката на частиците]].

Съществува малък брой привърженици на [[нестандартни космологии]], смятащи, че изобщо не е имало Голям взрив. Макар че някои аспекти на стандартната космология не са добре обяснени от стандартния модел, повечето физици приемат, че съгласуването на теорията за Големия взрив с наблюденията твърдо потвърждава основните ѝ части.

=== Проблемът на хоризонта ===
[[Проблем на хоризонта|Проблемът на хоризонта]] е резултат от приемането, че информацията не може да пътува по-бързо от светлината, следователно две области от пространството, разделени от по-голямо разстояние от скоростта на светлината, умножена по възрастта на Вселената, не могат да бъдат в причинен контакт. Поради това наблюдаваната изотропност на [[Реликтово излъчване|реликтовото излъчване]] е проблематична. Има два начина, които не са взаимноизключващи се за разрешаване на този проблем и те имат отношение към квантовите измервания и някои нестандартни версии на теорията за Мултивселената. Вариант 1 – при концепциите за мултивселената излиза, че първичната вселена, подложена на разширение от инфлатонното поле, е прародител на нашата, а нашата е само една област от истинската – поради това всъщност няма проблем – вселената е една област, а не е съставена от области. Но ако другите области – вселени все пак са еднакви с нашата – тук идва ред на обяснение две, което е валидно и за двата проблема – то представлява интерпретация на кванотвата механика наречена подход на дьо Бройл-Бом и основните му постулати са свръхнелокалността и липсата на дуалност частици-вълни. В случая по важен е първият аспект, според който нелокалността от квантовата механика – АПР-парадокса е много по-сериозна, а корелациите на поведението на частиците са само едни от многото аспекти – свръхнелокалността, включваща и останалите аспекти твърди, че цялата [[реалност]] и всички вселени са обект на сплитането, което е способно да предава информация без да нарушава закона за движението с надсветлинни скорости – това се постига по същия начин, по който се обяснява квантовата нелокалност – два обекта, предаващи си информация чрез нелокалността, на по-фундаментално ниво са едно цяло и между тях на това по-фундаментално ниво няма разстояние, и поради това могат да обменят информация с безкрайна скорост и само привидно са отделни.

=== Плоскост ===
[[проблем за плоскостта|Проблемът за плоскостта]] е наблюдателен проблем, резултат от [[форма на Вселената|геометрията]], произтичаща от метриката на [[Фридман-Льометр-Робъртсън-Уокър]]. По принцип Вселената би могла да има три различни вида геометрии – [[хиперболична геометрия]], [[евклидова геометрия]] или [[елиптична геометрия]]. Всяка от тях е пряко свързана с [[критична плътност|критичната плътност]] на Вселената, като хиперболичната съответства на плътност, по-ниска от критичната, елиптичната съответства на плътност, по-висока от критичната, а евклидовата – точно на критичната плътност. Според измерванията, в най-ранните стадии Вселената трябва да е била с 10<sup>15</sup> критичната плътност. Всяко отклонение нагоре би предизвикало или [[топлинна смърт]], или [[Големият срив]] и Вселената не би съществувала днес.

Решението на този проблем отново е в [[инфлационна теория|инфлационната теория]]. По време на инфлационния период пространство-времето се разширява до такава степен, че всяка остатъчна [[Кривина (геометрия)|кривина]] е напълно изгладена с висока точност. Така Вселената е превърната в плоска от инфлацията.

=== Магнитни монополи ===
Проблемът с [[магнитен монопол|магнитния монопол]] е възражение, появило се в края на 70-те години на XX век. [[Теория за Великото обединение|Теорията за Великото обединение]] предвижда [[топологичен дефект|точкови дефекти]] в пространството, които трябва да се проявяват като магнитни монополи и чиято плътност трябва да е много по-голяма от предвижданата. Този проблем също се разрешава чрез [[космическа инфлация|космическата инфлация]], която премахва всички точкови дефекти от наблюдаемата вселена по същия начин, по който я превръща в плоска.

=== Липсваща материя ===
През 70-те и 80-те години на XX век различни наблюдения, най-вече [[галактическа ротационна крива|галактическите ротационни криви]], показват, че във Вселената няма достатъчно видима [[Материя (физика)|материя]], която да предизвика наблюдаваните [[гравитация|гравитационни]] сили във и между [[галактика|галактиките]]. Това довежда до идеята, че до 90% от материята във Вселената е не-[[барион]]на [[тъмна материя]]. Освен това приемането, че Вселената се състои предимно от обикновена материя, води до предвиждания, които съвсем не се съгласуват с наблюденията. По-специално във Вселената има далеч по-малко струпвания и тя съдържа далеч по-малко [[деутерий]], отколкото може да се очаква без тъмната материя.

Макар че първоначално е много спорна, днес тъмната материя е широко възприета част от стандартната космология, вследствие на наблюденията на анизотропиите в реликтовото излъчване, разсейването на скоростта на [[галактическо струпване|галактическите струпвания]], разпределенията на едромащабната структура, изследвания на [[гравитационно изкривяване|гравитационното изкривяване]] и измервания на рентгеновото излъчване от галактическите струпвания. Частиците на тъмната материя са регистрирани само чрез гравитационния им ефект и не са наблюдавани в лабораторни условия. Въпреки това във [[физика на частиците|физиката на частиците]] има много кандидати и действат няколко проекта за откриването им.

=== Тъмна енергия ===
Подробни измервания на масовата [[плътност]] на Вселената през 90-те показват стойност около 30% от [[критична плътност|критичната плътност]]. За да бъде плоска Вселената, както показват измерванията на реликтовото излъчване, е необходимо към 70% от енергийната плътност да е останала нерегистрирана. Измервания на [[свръхнова|свръхнови тип Ia]] разкриват, че Вселената претърпява нелинейно [[ускоряваща се Вселена|ускорение]] на разширението по [[закон на Хъбъл|закона на Хъбъл]]. [[обща теория на относителността|Общата теория на относителността]] изисква тези допълнителни 70% да бъдат съставени от енергиен компонент с голямо [[уравнение на състоянието|отрицателно налягане]]. Природата на тази ''[[тъмна енергия]]'' остава една от най-големите неясноти в теорията на Големия взрив. Сред възможните решения са [[космологична константа|космологичната константа]] и [[квинтесенция]]та. Наблюденията, имащи за цел да подпомогнат решението на този проблем, продължават.

=== Възраст на кълбовидните струпвания ===
Някои наблюдения от средата на 90-те показват, че възрастта на [[кълбовидно струпване|кълбовидните струпвания]] не се съгласува с теорията на Големия взрив. [[компютърна симулация|Компютърни симулации]] с наблюдаваното наличие на [[звезда|звезди]] в кълбовидните струпвания сочат, че те са на около 15 милиарда години, което противоречи на възрастта на Вселената от 13,7 милиарда години.

Като цяло този проблем е разрешен в края на 90-те с други компютърни симулации, които отчитат ефекта от загуба на маса, вследствие на [[звезден вятър|звездния вятър]], и показват далеч по-малка възраст на кълбовидните струпвания. Все още остават някои неясноти за точността на измерване на възрастта, но е ясно, че тези обекти са сред най-старите във Вселената.

== Бъдещето според теорията за Големия взрив ==
В миналото преди наблюденията на [[тъмна енергия|тъмната енергия]], космолозите разглеждат два сценария за бъдещето на Вселената. Ако масовата [[плътност]] е над [[критична плътност|критичната]], Вселената ще достигне максимален размер и ще започне да колабира в [[Големият срив|Големия срив]]. При този сценарий Вселената отново ще става по-плътна и по-гореща, завършвайки в състояние, подобно на първоначалното.

Алтернативно, ако плътността е по-малка или равна на критичната, разширяването ще се забави, но никога няма да спре. Образуването на нови [[звезда|звезди]] ще се прекрати, докато Вселената става все по-малко плътна. Средната температура ще клони асимптотично към [[абсолютна нула|абсолютната нула]]. [[Черна дупка|Черните дупки]] ще се изпарят. [[Ентропия]]та на Вселената ще се увеличи до точката, в която от нея не може да бъде извлечена организирана форма на енергия – сценарий, известен като [[топлинна смърт]]. Нещо повече, ако съществува [[протонен разпад]], тогава [[водород]]ът, преобладаващата форма на барионна материя в сегашната Вселената, би изчезнал, оставяйки само радиация.

Съвременните наблюдения на [[ускоряваща се Вселена|ускорено разширение]] довеждат космолозите до [[Ламбда-CDM модел]]а на Вселената. Той съдържа [[тъмна енергия|тъмната енергия]] под формата на [[космологична константа]]. Тя кара все по-голяма част от днешната видима вселена да преминава отвъд нашия [[хоризонт на събитията|хоризонт]]. Не е известно какво ще стане след това. Теорията за космологичната константа предполага, че само гравитационно свързаните системи, като [[галактика|галактиките]], биха останали заедно и те също биха претърпели топлинна смърт, докато Вселената се охлажда и разширява. Други теории за т.нар. [[фантомна енергия]], предвиждат, че в крайна сметка галактическите струпвания и може би дори самите галактики, ще бъдат разкъсани от засилващото се разширение в т.нар. [[Голямо разкъсване]].

== Физически хипотези отвъд Големия взрив ==
Остава възможността теорията за Големия взрив да се развие в бъдеще. По-специално можем да научим нещо за [[космическа инфлация|инфлацията]] или за случилото се непосредствено след Големия взрив. Възможно е да има части от Вселената отвъд това, което може да бъде наблюдавано по принцип. В случая с инфлацията това е необходимо условие – експоненциалното разширение е отхвърлило големи области от пространството отвъд нашия [[хоризонт на частиците|хоризонт]]. Може би ще бъде възможно да се установи какво се е случило, когато разберем по-добре физиката при много високи нива на енергията. Разсъжденията за това включват теориите на [[квантова гравитация|квантовата гравитация]]. Друго обяснение, което е в процес на доказване, е според М-теорията, тя твърди, че ''трептящите енергии, съставляващи всички частици, наречени струни, могат да се разтегнат толкова много, че да образуват мембрани и на всяка мембрана „стои“ една паралелна Вселена и при сблъсък на тези две мембрани Вселената се ражда отново''. Това е една от най-оспорваните и най-реалистични теории, поради това че дава нужната енергия, за да се осъществи Големия взрив.

Някои предложения са:
* [[космическа инфлация|хаотична инфлация]]
* [[пулсираща Вселена]]
* [[състояние на Хартъл-Хоукинг]]

Някои от тези сценарии са количествено съвместими един с друг. Всички те включват непроверени хипотези.

== Философски и религиозни интерпретации ==
Съществуват различни [[философия|философски]] интерпретации на теорията за Големия взрив, които стоят извън областта на [[наука]]та. Някои от тях се опитват да обяснят причината за самия Голям взрив ([[първична причина]]) и са критикувани от някои [[Натурализъм (философия)|натуралисти]] като съвременни [[митове за сътворението]]. Някои хора вярват, че теорията за Големия взрив дава основание на традиционните възгледи за сътворението, например разказа на ''[[Битие (Библия)|Битие]]'', докато други смятат, че те си противоречат.

Големият взрив като научна теория не е свързан с дадена [[религия]]. Докато някои фундаменталистки интерпретации на религиите се противопоставят на Големия взрив, други по-либерални не го правят.

Следва списък на различни религиозни интерпретации на теорията за Големия взрив:
* Някои [[християнство|християнски]] [[апологетика|апологети]] и по-специално [[Римокатолическа църква|Римокатолическата църква]] приемат Големия взрив като описание на произхода на Вселената, интерпретирайки го като позволяващ философската първична причина.
* [[Кабала]], [[деизъм]] и други неантропоморфни вярвания се съгласуват с теорията за Големия взрив, най-вече теорията за „божественото свиване“ ([[цимцум]]), обяснена от еврейския учен [[Маймонид]]. Аналогично [[пандеизъм|пандеистите]], които вярват, че един първоначално одушевен Бог е планирал превръщането си в несъзнателна Вселена, често идентифицират Големия взрив с момента на тази трансформация.
* Някои съвременни [[ислям]]ски учени смятат, че ''[[Коран]]ът'' има паралели с Големия взрив в разказа си за сътворението, а също и с разширяващата се Вселена.
* Някои [[теизъм|теистични]] клонове на [[индуизъм|индуизма]], като традициите на [[Ваишнава]], съдържат теории за сътворението, подобни на Големия взрив.
* В концепцията за сътворението на [[будизъм|будизма]] няма събитие на сътворението. Въпреки това Големият взрив не влиза в противоречие с нея.

== Вижте също ==
;Бъдещето според теорията за Големия взрив
* [[Големият срив]]
* [[Топлинна смърт на Вселената]]

;Космология, астрофизика и астрономия
* ''[[Кратка история на времето]]''
* [[първична черна дупка]]
* [[теоретична астрофизика]]
* [[история на астрономията]]
* [[свръхмасивна черна дупка]]

;Физически теми
* [[стрела на времето]]
* [[Вселена на де Ситер]]
* [[електроядрена сила]]
* [[фазов преход]]
* [[Теория на всичко]]

;Реликтово излъчване
* [[Закон на Планк|спектър на черно тяло]]
* [[ефект на Захс-Волфе]]

;Наблюдателни експерименти
* [[Хъбъл (телескоп)]]
* [[COBE]]
* [[FUSE]]
* [[WMAP]]

;Атомни химични елементи
* [[Количество на химичните елементи]]
* [[Първично количество хелий]]

== Източници ==
<references />

== Външни препратки ==
* [http://www.pbs.org/deepspace/timeline/ Хронология на Вселената] {{икона|en}}
* [http://www.historyoftheuniverse.com/ История на Вселената] {{икона|en}}
* [http://cosmology.berkeley.edu/Education/IUP/Big_Bang_Primer.html Буквар на Големия взрив] {{Webarchive|url=https://web.archive.org/web/20060516041925/http://cosmology.berkeley.edu/Education/IUP/Big_Bang_Primer.html |date=2006-05-16 }} {{икона|en}}
* [http://www.astro.ucla.edu/~wright/BBhistory.html Кратка история на Вселената] {{икона|en}}
* [http://www.damtp.cam.ac.uk/user/gr/public/bb_home.html Модел на Горещия Голям взрив] {{икона|en}}
* [http://cfa-www.harvard.edu/seuforum/bigbanglanding.htm Големият взрив и какво идва преди това] {{икона|en}}
* [http://news.bbc.co.uk/1/hi/sci/tech/1270726.stm Преди Големия взрив] {{икона|en}}
* [http://www.wissenschaft-online.de/abo/ticker/789040 Твърде рано населена: повече галактики от приетото досега] {{икона|de}}

{{нормативен контрол}}

[[Категория:Космология]]