Strona głównaPytania → Zachowanie energii i początki Wszechświata

Zachowanie energii i początki Wszechświata

Pytanie

Pyta Kazimierz

Mam pytanie odnośnie początków Wszechświata. Teoria Wielkiego Wybuchu zakłada powstanie całej istniejącej materii z ……niczego. Jak to pogodzić z jednym z podstawowych praw przyrody, czyli z prawem zachowania energii? I jaki model tej teorii przewiduje powstanie ciemnej materii i ciemnej energii?

Odpowiedź

Odpowiada Mikołaj Misiak

Nie można powiedzieć, że Teoria Wielkiego Wybuchu zakłada powstanie materii „z niczego”. Teoria ta nie precyzuje co było przed Wielkim Wybuchem, a w szczególności nie postuluje, że było to „nic”.

Bardziej interesujące i lepiej postawione pytanie można zadać w stosunku do teorii kosmicznej inflacji. Teoria ta zakłada, że w pierwszych ułamkach sekundy po Wielkim Wybuchu nastąpiło bardzo szybkie rozszerzanie się Wszechświata indukowane przez dużą gęstość energii próżni. Ta gęstość zmieniała się dość wolno, a objętość rosła bardzo szybko, więc całkowita energia również rosła — nie była zachowana. Było to możliwe, gdyż zasada zachowania energii nie stosuje się do pola grawitacyjnego w Ogólnej Teorii Względności, o ile czasoprzestrzeń nie jest asymptotycznie płaska. Tak więc Wszechświat jako całość może działać jak coś w rodzaju perpetuum mobile — generować energię „z niczego”. Jest całkiem możliwe, że z energii wytworzonej w ten sposób powstały później wszystkie cząstki, z których jesteśmy zbudowani. Co działo się przed okresem inflacji — nie wiadomo. Dopuszczalna jest jednak hipoteza, że nie było wtedy żadnych cząstek. Tak więc rzeczywiście nie jest wykluczone, że cała obserwowana obecnie materia powstała „z niczego”.