Время управляет всем. Оно диктует движение планет, продолжительность жизни звезд и биение человеческого сердца. Однако самая большая загадка в физике — как появилось само время. Был ли когда-нибудь момент, когда времени не существовало? И если да, то что послужило толчком к его появлению?

Ученые считают, что время родилось в хаосе, в первую долю секунды после Большого взрыва. Но этот момент не был похож ни на что, что мы можем себе представить. Вместо плавного начала Вселенная, возможно, вскипела энергией, породив взрыв сил, частиц и космических структур, которые сформировали ту реальность, которую мы видим сегодня.

Чтобы понять происхождение времени, мы должны посмотреть, что произошло в первое мгновение после Большого взрыва. Ответы на эти вопросы могут не только раскрыть рождение времени, но и решить некоторые из самых больших загадок Вселенной — в том числе и то, почему вообще что-то существует.

Большой взрыв произошел не во времени — он создал время

Многие люди представляют себе Большой взрыв как взрыв внутри пространства и времени. Но это неверно. Большой взрыв не был событием, произошедшим внутри Вселенной, — это был момент, когда сама Вселенная начала существовать. Не было никакого «до», потому что «до» подразумевает время, а время еще не родилось.

В связи с этим возникает проблема: если само время было создано в момент Большого взрыва, как мы можем говорить о том, что произошло в те первые мгновения? Это одна из самых больших проблем в космологии. Физики продвинули наше понимание физики до первой одной триллионной доли секунды после Большого взрыва, но дальше наши теории рушатся.

В момент Большого взрыва Вселенная была бесконечно мала, наполнена невообразимой энергией и управлялась одной единой силой. Сегодня мы признаем четыре фундаментальные силы: гравитацию, электромагнетизм, сильные ядерные силы и слабые ядерные силы. Но в первое мгновение времени эти силы, возможно, были слиты воедино.

По мере расширения Вселенной эта единая сила начала распадаться, что привело к появлению физических законов, которые мы наблюдаем сегодня. Но этот переход не был плавным — возможно, он был хаотичным и турбулентным, перестраивая саму ткань пространства-времени.

Вселенная могла кипеть космическими пузырями

Мы часто думаем о Большом взрыве как о стремительном расширении пространства. Но что, если ранняя Вселенная вела себя как кипящая жидкость?

Физики считают, что при разделении фундаментальных сил происходили бурные фазовые переходы, похожие на то, как вода превращается в пар. Этот процесс мог привести к тому, что Вселенная наполнилась пузырями — областями, где законы физики временно менялись. Эти пузыри расширялись, сливались и в конце концов стабилизировались, формируя фундаментальную структуру космоса.

Эти ранние космические пузыри были не просто случайными возмущениями. Возможно, они сыграли решающую роль в раскрытии некоторых из самых глубоких тайн физики — в том числе необъяснимого дисбаланса между материей и антиматерией.

Решили ли эти пузырьки судьбу Вселенной?

Одна из самых больших проблем в современной физике — почему материи больше, чем антиматерии. Согласно известным физическим законам, каждая частица материи должна быть создана с идентичным аналогом антиматерии. Если бы это было так, то эти две частицы уравновесили бы друг друга, оставив после себя Вселенную, наполненную лишь излучением.

Однако каким-то образом материя победила. Вселенная заполнена галактиками, звездами и планетами — это не пустая пустота энергии.

Некоторые ученые считают, что края этих космических пузырей обеспечили условия, необходимые для того, чтобы нарушить равновесие. Эти области были крайне нестабильны, создавая идеальную среду для неизвестных процессов, которые благоприятствовали созданию материи, а не антиматерии. Эта крошечная асимметрия — возможно, вызванная сильными столкновениями космических пузырей — может быть причиной того, что вы и все остальное существует сегодня.