Відповідно до загальноприйнятої сучасної космологічної теорії, наш Всесвіт почалася з Великого вибуху - швидкого розширення первинного надщільного стану матерії. Це сталося приблизно 13,7 мільярда років тому. На це вказує цілий ряд добре перевірених спостережних фактів. Проте це не знімає питання про те, що було до того, як Всесвіт початку розширюватися з первинного стану, тобто, до того, як стався Великий вибух. Однозначної відповіді на це питання на сьогодні немає. Ось деякі з існуючих версій.
- Сингулярність (Фрідман). Всесвіт виник разом з часом в момент Великого вибуху в стані сингулярності з нескінченною щільністю. Час є спосіб упорядкування послідовності подій у Всесвіті. Якщо немає Всесвіту, то немає подій, і, відповідно, не існує часу. У такому випадку питання про те, що було до Великого вибуху позбавлений сенсу, подібно питання про те, що надруковано в книзі за краєм паперу або що знаходиться на північ Північного полюса. Рівняння загальної теорії відносності допускають рішення, в яких час має не нескінченну протяжність, і у нього є початкова точка і / або кінцева точка. Подій до / після таких точок не існує.
- Теорія пульсуючого Всесвіту. Відповідно до цієї теорії через деякий час сучасної розширення Всесвіт зміниться стисканням і у віддаленому майбутньому її чекає "Великої хлопок", при якому всі речовина буде стягнуто гравітацією в одну точку. Існували припущення, що цей стан може передувати новому Великому вибуху, що породжує новий Всесвіт. Можливо, і нашому Великому вибуху передував "Великої хлопок" попередньої Всесвіту. Проте теорія пульсуючого Всесвіту зіткнулася з серйозними труднощами і сьогодні більшістю фахівців не розглядається.
- Квантова теорія гравітації. До моменту 10-35 секунди після Великого вибуху щільності речовини була порівнянна або вище так званої планковской щільності (1093 г / см3). В таких умовах в рівняннях теорії гравітації стають істотними квантові ефекти. Однак на сьогодні квантова теорія гравітації ще не побудована. Тому не можна надійно сказати, що відбувалося раніше 10-35 з і, відповідно до Великого вибуху.
- Просторово-часова піна (Уїллер, Пенроуз). Деякі з обговорюваних теорій кажуть, що в таких екстремальних умовах простір-час абсолютно несхоже на те, в якому ми звикли жити. Воно являє собою просторово-часових піну, в якій безперервно виникають і зникають кротові нори і крихітні автономні всесвіти. Одна з таких всесвітів могла з деяких причин розростися до великих розмірів і являє собою наш Всесвіт. У такому випадку можна говорити, що Великому вибуху передував стан квантової просторово-часової піни.
- Теорія інфляції (Гут, Лінде, Виленкин). Згідно інфляційної космологічної теорії, Великий вибух являє собою момент фазового переходу вакууму з якогось первинного високоенергетичного стану в сучасний стан з нульовою або близькою до нуля щільністю енергії. Різниця енергій пішла на створення часток матерії у Всесвіті. А до Великого вибуху висока енергія вакууму змушувала Всесвіт розширюватися з величезним прискоренням. Це розширення, відповідно до теорії інфляції і зараз відбувається в дуже віддалених областях Всесвіту, де фазовий перехід (тобто, Великий вибух) ще не трапився, однак через величезній швидкості розширення Всесвіту (багаторазово перевищує швидкість світла) потрапити туди принципово неможливо.
Джерела:
Додатково: