დიდი აფეთქების თეორია

დიდი აფეთქების თეორია (ინგლ. Big Bang) — სამყაროს შექმნის და ევოლუციის დღეისათვის ყველაზე მიღებული კოსმოლოგიური მოდელი. დიდი აფეთქების თეორიის მიხედვით სამყარო წარმოიქმნა უსასრულო სიმკვრივის და ტემპერატურის მდგომარეობიდან დაახლოებით 14 მილიარდი წლის წინ 10-43 წამში (პლანკის დრო). ამ საწყისი სინგულარული მდგომარეობის შესწავლა ზოგადი ფარდობითობის თეორიის ფარგლებში შეუძლებელია და იმ დროს მიმდინარე პროცესების შესწავლა საჭიროებს კვანტური გრავიტაციის თეორიას, რომელიც ჯერ არ არის დამუშავებული. ამ დროიდან მოყოლებული, სხვადასხვა ეპოქაში განსხვავებული ტემპებით, სამყარო ფართოვდება, ხოლო მისი ტემპერატურა თანდათან ეცემა.
1927 წ. ბელგიელმა მღვდელმა და მათემატიკოსმა ჟორჟ ლამეტრმა გამოთქვა იმ დროისთვის სენსაციური მოსაზრება, რომ სამყარო შეიქმნა აფეთქების შედეგად. ეს თეორია რადიკალურად ეწინააღმდეგებოდა იმჟამად არსებულ მეცნიერულ შეხედულებას კოსმოსზე (სტატიკური მდგომარეობა). ლამეტრისგან დამოუკიდებლად, იგივე მოსაზრება გამოთქვა საბჭოთა მეცნიერმა ალექსანდრ ფრიდმანმა. დიდი აფეთქების თეორიას გამოუჩნდა მრავალი მოწინააღმდეგე, რადგან ის ამყარებდა ბიბლიაზე დაფუძნებულ სამყაროს წარმოშობის კრეაციონისტულ შეხედულებას. დღეისათვის უკვე აღიარებული კოსმოლოგიური მოდელის ფორმირება მსოფლიო მეცნიერების მიერ მთელი რიგი დაკვირვებებით და რევოლუციური აღმოჩენებით იყო განპირობებული.


ედვინ ჰაბბლი
1929 წ. კალიფორნიის „მაუნტ უილსონის“ ობსერვატორიაში დიდმა ამერიკელმა ფიზიკოსმა ედვინ ჰაბბლმა გააკეთა ერთ-ერთი უდიდესი აღმოჩენა ასტრონომიის ისტორიაში: აკვირდებოდა რა ვარსკვლავებს გიგანტური ტელესკოპით, მან აღმოაჩინა, რომ ვარსკვლავები გამოსცემდნენ მოწითალო ფერს. ეს ნიშნავდა, რომ ვარსკვლავები დედამიწას შორდებიან. თანახმად ფიზიკის კანონებისა, სინათლის სხივი დაკვირვების წერტილისკენ მოძრაობისას სპექტრის ხილულ დიაპაზონში იხრება იისფერისკენ, დაშორებისას კი წითლისკენ. გამოჩენილი ამერიკელი მეცნიერის ამ აღმოჩენამ უდიდესი რეზონანსი გამოიწვია მთელს მსოფლიოში. ჰაბბლმა გააკეთა კიდევ ერთი სენსაციური აღმოჩენა: ვარსკვლავები და გალაქტიკები არამარტო ჩვენ გვშორდებიან, არამედ ერთმანეთსაც: ყველა შორეული გალაქტიკა შორდება ჩვენსას სიჩქარით, რომელიც მანძილის პროპორციულია (ჰაბლის კანონი).
გამოჩენილი მეცნიერები არტურ ედდინგტონი, სერ ფრედ ჰოილი და მატერიალისტური შეხედულების სხვა მეტ-ნაკლები მნიშვნელობის მკვლევარები რადიკალურად ეწინააღმდეგებოდნენ დიდი აფეთქების თეორიას. მათ განავითარეს საპირისპირო თეორია „უცვლელი მდგომარეობის თეორია“, რომელიც ეფუძნებოდა XIX ს მიღებულ სამყაროს სტატიკურ სისტემას. სერ ფრედ ჰოილის თეორიის მიხედვით სამყარო იყო სტატიკური; მატერია კი უსასრულო და მარადიული. აღსანიშნავია, რომ გამოჩენილმა მეცნიერმა ალბერტ აინშტაინმა, თავდაპირველად, არ მიიღო ლამეტრის თეორია. მოგვიანებით მან აღიარა, რომ ამით მან „დაუშვა ყველაზე დიდი შეცდომა თავის მეცნიერულ კარიერაში“.
მეცნიერების დინამიური პროგრესი ბადებდა ახალ კითხვებს. 1948 წ. გამოჩენილმა მეცნიერმა გიორგი გამოვმა გამოთქვა ვარაუდი. ის ამტკიცებდა, რომ „თუ სამყარო შექმნილია ასეთი კოლოსალური აფეთქების შედეგად, მაშინ კოსმოსში უნდა იყოს შემორჩენილი რაიმე კვალი, ანუ რადიაციის გარკვეული რაოდენობა. უფრო მეტიც; ეს რადიაცია თანაბრად უნდა იყოს გაფანტული მთელს კოსმოსში“.


არნო პენსიასი და რობერტ უილსონი


ორბიტალური ტელესკოპი ჰაბბლი
1965 წ. ორმა მეცნიერმა — არნო პენსიასმა და რობერტ უილსონმა ეს ტალღები შემთხვევით აღმოაჩინეს და დაიმსახურეს ნობელის პრემია (გამოვის ვარაუდის შემდგომ, ამ გამოსხივების აღმოჩენაზე რამოდენიმე წლის განმავლობაში უშედეგოდ მუშაობდა მეცნიერთა სპეციალური ჯგუფი). რადიაცია, რომელსაც უწოდეს „ფონური კოსმოსური გამოსხივება“ (რელიქტური რადიოგამოსხივება). ეს გამოსხივება არ მოდის რაიმე წყაროდან, არამედ მთელს კოსმოსშია „გაფანტული“. აღმოჩენამ ნათლად დაადასტურა, რომ ეს რადიაცია შემორჩენილია „დიდი აფეთქებიდან“. გამოკვლევები ინტენსიურად გრძელდებოდა. 1989 წ. ნასამ (NASA) „ფონური კოსმოსური გამოსხივების“ გამოსაკვლევად კოსმოსში გაუშვა თანამგზავრი COBE, რომელსაც 8 წუთი დასჭირდა პენსიასის და უილსონის გამოთვლების დასამტკიცებლად. ამ აღმოჩენას უწოდეს „ერთ-ერთი ყველაზე უდიდესი აღმოჩენა კაცობრიობის ისტორიაში“[1] . 1990 წ. ამერიკის აეროკოსმოსურმა სააგენტომ ნასამ კოსმოსში გაუშვა ტელესკოპი „Hubble Space Telescope“ (სახელი ეწოდა ედვინ ჰაბბლის საპატივცემულოდ). უნიკალური ორბიტალური ტელესკოპი მეცნიერებას დაეხმარა ურთულეს პრობლემათა ამოხსნაში. მისი მეშვეობით განისაზღვრა სამყაროს სავარაუდო ასაკი; განისაზღვრა ჰაბბლის კონსტანტა — სამყაროს გაფართოების სიჩქარე; მისი მეშვეობით აღმოჩენილ იქნა კოერენტული სტრუქტურის ობიექტები — პროტოგალაქტიკები, რომელთა ასაკიც ახლოსაა სამყაროს წარმოშობის ასაკთან და სხვ.
1998 წ. ბერკლის და კალიფორნიის უნივერსიტეტის მეცნიერებმა ერთმანეთისგან დამოუკიდებლად გააკეთეს კიდევ ერთი სენსაციური აღმოაჩენა, რომლის მიხდვით სამყაროს გაფართოების სიჩქარე თანდათან იზრდება. სტივენ ჰოუკინგი და სხვა წამყვანი მეცნიერები ვარაუდობდნენ, რომ სიჩქარე გრავიტაციის ზემოქმედების შედეგად შემცირდებოდა. აღმოჩენა დაამტკიცა ჰაბბლის ტელესკოპმაც. ამ აღმოჩენამ “მსოფლიო ასტრონომია შეაზანზარა” [2]. ჟურნალმა “მეცნიერებამ” (Science) ეს აღმოჩენა დაასახელა 1998 წ. უმთავრეს მოვლენად [3].