Teoria Wielkiego Wybuchu, Wszechświat powstał około 14 miliardów lat temu w Wielkim Wybuchu, jest dominującym modelem kosmologicznym opisującym rozwój Wszechświata. Podczas Wielkiego Wybuchu powstał czas oraz przestrzeń. Brzmi to jak bajka, bo ta niby teoria bajką jest.
Twórcy, zwolennicy Wielkiego Wybuchu nigdy nie wspominają w jakim środowisku Big Bang nastąpił. Najlepsze i najwygodniejsze jest stwierdzenie, że takie pytanie o środowisko nie ma sensu i konsekwentne trzymanie się tej tezy pozwala przekonać studiującego dogłębnie ten temat, że przed Wielkim Wybuchem nie było przestrzeni, nie było materii, nie było czasu, czyli była nicość. A cóż takiego jest nicość, nikt o to nie zapyta, żeby nie narazić się, być może, na śmieszność.
Hipoteza Wielkiego Wybuchu sugeruje, że miliardy lat temu, materia o skończonej masie, posiadająca nieskończenie wielką gęstość, rozpoczęła zwiększanie swoich rozmiarów od punktu w nicości do obecnych rozmiarów. To oznacza że Wszechświat był czarną dziurą, a jeżeli był, to i jest teraz.
W latach 1922 oraz 1924, w niemieckim czasopiśmie "Zeitschrift für Physic" zostały opublikowane artykuły zawierające szerokiej klasy rozwiązania kosmologiczne. Autorem artykułu był nieznany rosyjski meteorolog, matematyk i fizyk Aleksander Friedman Aleksandrowicz.
Artykuły te, początkowo niezauważone, stworzyły podwaliny kosmologi opartej na ogólnej teorii względności, zawierały bowiem wyprowadzenia równań, które znajdują się dzisiaj w każdym podręczniku kosmologii. Friedman porzucił założenia Einsteina i de Sittera że Wszechświat powinien być statyczny.
W kosmologicznych modelach Friedmana odległości pomiędzy dowolnie wybranymi punktami wynoszą początkowo zero, a następnie rośną. Oznacza to, że na początku cała materia Wszechświata znajdowała się w stanie o nieskończonej gęstości. Friedman nie zaproponował żadnej hipotezy dla tak dramatycznego pochodzenia Wszechświata.
Zgodnie z założeniami Friedmana ostateczny los Wszechświata zależy od średniej gęstości materii we Wszechświecie. Przedstawił także różne warianty ewolucji Wszechświata w zależności od wspomnianej wartości gęstości krytycznej. Nowa hipoteza nasz Wszechświat widzi jako czarną dziurę, czyli tak, jak to przedstawia hipoteza Wielkiego Wybuchu, z tym, że o tym szczególe nie wspominają zarówno zwolennicy jak przeciwnicy hipotezy Wielkiego Wybuchu. Gęstość krytyczna ma znaczenie i odnosi się do Wszechświata płaskiego, do Wszechświata o geometrii euklidesowej a przecież Wszechświat jest czarną dziurą. Jaka geometria jest realizowana w czarnej dziurze? Jakie linie tworzą geodezyjne?
Oddziaływanie grawitacji w czarnej dziurze jest tak duże, że wszystkie linie geodezyjne wokół dowolnego ciała są liniami zamkniętymi. Żadna z nich nie wychodzi poza pewien ograniczony fragment objętości przestrzeni zwany horyzontem zdarzeń. Czarna dziura jest obiektem, który znajduje się wewnątrz własnego horyzontu zdarzeń.
Ewentualne zapadanie się Wszechświata nie jest związane z zapadaniem się materii zwykłej, a z zapadaniem ciemnej materii. Domyślny stan dużej koncentracji ciemnej materii mówi o tym, że ona już jest w stanie maksymalnej gęstości, i że zawsze w takim stanie była i bardziej zapaść się nie może. Materia zwykła w tym procesie /zapadania Wszechświata / nie uczestniczy, bo nie istnieje oddziaływanie grawitacyjne pomiędzy obiektami odległymi,
Obserwacyjne wskazówki przemawiające za rozszerzaniem się Wszechświata zostały po raz pierwszy dostrzeżone przez astronomów w latach dwudziestych. W 1929 roku Edwin Hubble sformułował prawo ekspansji. Hubble odkrył, że z kilkoma zaledwie wyjątkami, wszystkie galaktyki jakie obserwował - oddalają się od nas. Hubble stwierdził że, prędkość oddalania się galaktyki od nas, jest proporcjonalna do jej odległości: jeżeli galaktyka jest oddalona dwa razy dalej, ucieka dwa razy szybciej. To spostrzeżenie prowadzi do wniosku, że istnieje taka odległość do galaktyki, przy której prędkość oddalania się galaktyki osiągnie prędkość światła.
Nowa hipoteza tym różni się od modeli Friedmana że masa Wszechświata nigdy nie znajdowała się w stanie o nieskończonej gęstości, tym że ciągle rosła i zawsze była we wnętrzu horyzontu zdarzeń o tym promieniu:
RSchw - promień Schwarzschilda
G - stała grawitacji
M - masa obiektu
c - prędkość światła
Kiedy oddalająca się na skutek ekspansji przestrzeni galaktyka osiągnie i przekroczy szybkość światła przestaje być widoczna. Sfera otaczająca obserwatora poza którą nie widać oddalających się obiektów to objętość Hubble i wynosi 14,47 miliardów lat świetlnych.
Stała Hubble’a opisuje tempo rozszerzania się Wszechświata w funkcji czasu. Za jednostkę przyjęto liczbę kilometrów, o jaką zwiększa się jeden megaparsek w ciągu jednej sekundy [(km/s)/Mpc].
1 pc = 3.2616 roku świetlnego
1 Mpc = 3 261 600 lat świetlnych
1 Mpc = 3,08 * 1019 km
przestrzeń na odcinku 1 Mpc rozszerza się o 67,15 kilometrów w ciągu 1 sekundy.
W tym miejscu powinno rodzić się pytanie:
czym jest ta rozszerzająca się przestrzeń?.
Intuicyjna odpowiedź brzmi: niczym.
Nie może być niczym skoro rozpycha galaktyki.
Ale to pytanie można zadać każdemu bez względu na jego relacje z hipotezą Wielkiego Wybuchu i każdy z nich niechętnie potraktuje temat. Ciężko jest przyjąć do świadomości że ta pozornie pusta otchłań zawiera 90% masy Wszechświata.
Nowa hipoteza mówi że ta rozpychająca się przestrzeń to ciemna materia, jest szczególnym przypadkiem materii zwykłej, ma masę i wypełnia w maksymalnej koncentracji Wszechświat. Przybywa z nadwszechświata, z czarnej dziury w którym czarną dziurą jest nasz Wszechświat.
