Расширение вселенной - тема чрезвычайно болезненная. Многие, судя по комментариям, не могут представить, как бесконечность может растягиваться. Причём, не могут с таким апломбом, будто сию минуту попробовали представить себе бесконечность постоянного размера, - и всё получилось. Расширяющуюся же - никак. Больно это. А когда кто-то спрашивает, «куда пространство расширяется», - ещё больнее. Словно он знает, где бы помещалось пространство, если б не расширялось. Больно, потому что всё просто, - на данном уровне. Для понимания того, что все «где» и «куда» определены лишь в пространстве, само же пространство - качество вселенной, а значит, подобные вопросы - просто набор слов, не требуется специальных знаний. И даже общих, кроме знания языка. С другой стороны, обсуждение вопросов космологии без этого исходного понимания иерархии понятий полностью лишено смысла. С этого всё начинается. До хоть какой-то физики дело доходит не сразу...

...Но будем считать, что дошло. Почему расширяется пространство — вопрос уже правильный, и ответ на него очень сложен. Если же его недопустимо упростить, то — потому что пространство, время и материя (частицы) связаны через Пси-функцию. Или волновую функцию, описывающую вероятностное распределение точек, где регистрация частицы возможна. Чем выше энергия, тем короче волна, но во взаимодействиях энергия рассеивается, — длина волны растёт, — ergo, со временем плотность материи падает. А поскольку масса сохраняется, пространство должно становиться больше… Это понадобится потом: и сохранение массы, и волновая функция.


Сначала же, снова о понятиях. Ибо вселенная как-то одновременно — в одних и тех же учебниках — и бесконечна, и ограничена объёмом с радиусом 13.8 миллиардов световых лет, содержащим конечное количество галактик. Причём, расширяется она в обоих случаях. И возникает второй правильный вопрос, откуда берётся «бесконечность», если увидеть её невозможно.

Ответ лежит в области астрофизики. В видимой области вселенной — метагалактике — средняя плотность галактик на кубический мегапарсек меняется лишь со временем, — по мере удаления от наблюдателя, а значит и в прошлое. И, таким образом, оснований полагать, что при наблюдении из некой иной — даже бесконечно удалённой — точки галактик будет видно меньше, — нет. Пространство же само по себе, вдруг «оборваться» не может. Но, главное, видимая картина — метагалактика — в не бесконечной вселенной была бы невозможна. Ограниченность подразумевает наличие центра масс, а значит, вместо расширения наблюдалось бы сжатие, — гравитационный коллапс материи к этому центру. Только в бесконечном и равномерно заполненном веществом пространстве силы притяжения взаимоуничтожаются.


...То есть, расширяться может только бесконечность. А значит вселенная была бесконечной всегда. Включая и момент Большого Взрыва. Вселенная, но не метагалактика. Наблюдаемая область расширяется со скоростью света (причём, к расширению пространства этот эффект не имеет отношения), и в момент t=0 будет иметь нулевой объём, что, вроде бы, означает достижение веществом бесконечной плотности.

И вот здесь — момент чрезвычайно тонкий. Правильный вопрос не возникает сам по себе. Ибо, почему бы не быть бесконечной плотности, если уж пространству позволено быть бесконечным да ещё и растягиваться? Правильный вопрос возникнет только при некоторой подготовке. Если вернуться на несколько абзацев назад — к волновой функции, а значит и квантовой механике. Одной из исходных посылок которой является принцип неопределённости.

Чем точнее мы знаем координату частицы, тем менее точно известен её импульс. И дальше та же школьная математика, что и в случае с размером метагалактики. В момент «ноль» координата всех частиц известна абсолютно точно, а значит, неопределённость массы — бесконечна. Ну, бесконечна и… Вот. Метагалактика, — наблюдаемая часть вселенной — сжимающаяся при обратном ходе времени в точку, имеет, именно, конечную массу. А это значит, что… В геометрическую точку метагалактику сжать нельзя. Только в физическую. Дальше некого рубежа дело, просто, не пойдёт.

...И это приводит к интересному выводу. Метагалактика никогда не имела нулевой объём, а значит, некоторое время не расширялась. Этот период называется планковской эпохой, длившейся от 0 до 10^-43 секунд. Масса видимой части вселенной в этот момент составляла 10^19 ГэВ (меньше, чем сейчас, но это связано с не синхронностью расширения видимой области и пространства), плотность 10^94 тонн на кубический метр, температуру 10^32 К. Радиус же метагалактики составлял 10^-35 сантиметра и на протяжении планковской эпохи не рос.

Второй штрих, которым квантовая механика дополняет картину Большого Взрыва, заключается в том, что все — кроме радиуса — вышеперечисленные величины умозрительны. В силу принципа неопределённости с уменьшением объёма растёт масса присутствующих в нём виртуальных частиц. Виртуальных. Реальных в планковскую эпоху ещё не было. По сути, данный отрезок времени и является моментом Большого Взрыва, после которого вещество вышло из конфигурационного пространства в реальное.

...Вопрос, откуда масса взялась, кстати, тоже неправомерен. Масса была всегда — все 13.8 миллиардов лет, сколько есть само время. Хотя и в первый момент — виртуальная масса. Но это — отдельный, трудный для восприятия вопрос, попытка приведения которого в более доступную форму требует отдельной публикации.Источник: "Цитадель адеквата"