Ta eksplozija nazvana je Veliki prasak.
U trenutku tog događaja sva energija i materija svemira nalazila se sabijena u jednoj točki, poznatoj singularnost. Što je postojalo prije tog događaja potpuno je nepoznato i predmet je pretpostavki. Nije sasvim jasno ima li to pitanje uopće smisla, budući da je Velikim praskom uz prostor nastalo i samo vrijeme. U trenutku stvaranja svemir je bio točka beskonačne temperature i gustoće. Za razliku od eksplozije bombe, gdje su komadići odbačeni prema van u prostor. Za razliku od eksplozije bombe, gdje su komadići odbačeni prema van u prostor, Veliki prasak je eksplozija prostora unutar sebe sama – svemir nije eksplodirao u prostoru, već ga je pritom stvorio.
Stacioniran ili dinamičan?
Dok su astronomi sakupljali podatke o svemiru na temelju svojih opažanja, teoretičari su bili zauzeti razvojem modela koji bi trebali objasniti opaženo. U to vrijeme mladi Albert Einstein (1879-1955), opremljen svojom teorijom relativnosti, bio je jedan od prvih koji su pokušali objasniti zašto je svemir upravo takav kakav jest. Premda je on vjerovao da je svemir nepokretan, s ravnomjerno raspodijeljenom materijom posvuda, njegova vlastita teorija pokazala je sasvim suprotne rezultate – oscilirajući svemir, s mogućnošću širenja ili skupljanja. Kako je ipak čvrsto vjerovao u nepokretan svemir, uveo je u jednadžbe pojam kozmološke konstante i opisao sferičan, zatvoreni svemir u četiri dimenzije: tri prostorne i jednoj vremenskoj.
Radovima Willema deSittera (1872-1934), Georgesa Lemaitrea (1894-1966) te ruskog matematičara Aleksandera Friedmanna (1888-1925) na Einsteinovim jednadžbama Teorije relativnosti stvoreni su modeli svemira s tri glavne mogućnosti. Ako je gustoća materije u svemiru veća od neke kritične gustoće, svemir će se jednom u budućnosti urušiti sam u sebe. U suprotnom, svemir će prolaziti kroz vječno širenje. U slučaju da se dvije gustoće poklope i budu jednake, svemir će se napuhivati do neke granice, a zatim stati. Otkrića Hubblea o širenju svemira, zajedno s modelom napuhujućeg se svemira, ujedinila su kozmologe i astrofizičare.
Udaljavanje galaksija iz jedne točke prva je činjenica koja potvrđuje teoriju Velikog praska. Daljnji dokaz u prilog toj teoriji došao je 1964. godine. dva su astronoma, Arno Penzias (r. 1933) i Robert Wilson (r. 1936) u pokušaju opažanja mikrovalova nehotično zabilježili šum vanzemaljskog porijekla. Taj šum nije izgledao kao da dolazi s jednog mjesta, već je dolazio sa svih mjesta odjednom. Uskoro je postalo očito da ono što oni bilježe jest šum koji dolazi i najdaljih dijelova svemira koji su nastali nakon Velikog praska. Otkriće ostatka Velikog praska učvrstilo je točnost same teorije.
Danas raspolažemo podacima s NASA-inog COBE satelita koji je mjerio to „pozadinsko zračenje“ do velikih detalja. Mjereno mikrovalno zračenje podjednako je u svim smjerovima, što nam govori o jednakosti svemira u svim njegovim dijelovima (homogenosti) u najranijim počecima.
Prvi atomi
Sada kada je teorija Velikog praska uglavnom prihvaćena, sljedeće logično pitanje je što se događalo nakon njega? U nezamislivo malom djeliću sekunde nakon eksplozije svemira (10-43s) ono što je bio potpuno prazan prostor počelo se mijenjati u ono što danas zovemo svemirom. Četiri osnovne sile koje postoje danas u svemiru – jaka i slaba nuklearna sila, elektromagnetska sila te sila gravitacije – u tim su trenucima bile ujedinjene u jednu, „super“ silu. U samom početku nije postojalo ništa drugo osim ionizirane plazme gdje su materija i zračenje bili neodvojivi. Do tog vremena od 10-43s fizika nije u stanju objasniti procese koji su stvorili današnji svemir. Mogli bismo i kazati da je ta točka mjesto gdje se miješaju fizika, filozofija i religija. Nakon nje stvari su već poznatije i stvorena je nekakva slika onoga što se dešavalo na osnovu poznavanja svemira danas.
Lako je zamisliti da je neposredno nakon eksplozije svemir bio nevjerojatno vruće mjesto. Čestice materije i antimaterije sudarale su se i jurcale u svim pravcima. Kako se svemir hladio, nakon što je proteklo 10-43s postojala je gotovo jednaka količina materije i antimaterije, malo neravnomjerno raspodijeljene. Upravo ta neravnomjernost „kriva“ je da svemir izgleda ovako kako izgleda i da se sastoji od materije. Čestice materije i antimaterije se prilikom sudara poništavaju (anihiliraju) i tvore čistu energiju – da ih je bio isti broj ravnomjerno raspodijeljenih, sve bi se poništile i svemir ne bi izgledao ni približno tako kao danas.
Za vrijeme nastanka i poništenja čestica svemir je proživljavao snažnu fazu napuhivanja; u manje od tisućinke sekunde udvostručio se u veličini barem sto puta: od veličine atomske jezgre do 1035 metara u promjeru. Kao posljedica viška materije u toj ranoj fazi, svemir je bio u stanju postepeno se razviti, širiti i naposljetku se razlika u sastavu sve više povećavala – čestice koje su počele dominirati bile su čestice materije. Male nepravilnosti u raspodjeli gustoće materije omogućile su da se kasnije razviju čitave galaksije.
Članak je izvorno objavljen u 73. broju časopisa Drvo znanja i nije ga dopušteno prenositi.
