Ертөнц хэзээ, хэрхэн үүссэн бол, энэ асуулт байгалийн шинжлэх ухаан тэр тусмаа физикийн салбарын судлаж хариултыг нь хайж буй үндсэн асуулт юм.

Тэгвэл дээрх асуултад хариулахын тулд физикийн онол болон ажиглалтууддаа тулгуурлан эрдэмтэд дараах ойлголт тодорхойлолтуудыг дэвшүүлсэн. Үүнд, ертөнц нь чиглэл бүрд буюу хаа ч нэгэн төрөл бөгөөд физикийн хууль нь цаг хугацаа орон зай үл хамааран ижил үйлчилнэ. Мөн хүмүүс нь орчлон ертөнцийг дуртай газраасаа бус зөвхөн дэлхийгээс судалж байгаа гэдгийг тооцох ёстой гэжээ. Эдгээр тодорхойлолтуудад тулгуурлан онол, ажиглалт болон туршилтын үр дүнгүүддээ тулгуурлаад ертөнцийн төлвүүдийн талаар дараах дүгнэлтүүдийг тодорхойлон гаргаж болно.

Ертөнц зогсолтгүй тэлж байгаа бөгөөд тодорхой хугацааны өмнө маш хатуу нягт халуун нэг цэгээс үүссэн. Цаг хугацааны эхэн үед устөрөгч, гелийн атомууд буюу хөнгөн цөмүүд үүссэн бөгөөд яваандаа эдгээр хөнгөн цөмүүд нь хүнд цөмүүд болон орчлон ертөнцийн бүх биетийг бүтээжээ. Мөн сансрын бичил долгионы дэвсгэр цацраг ертөнц даяар тархсан байгааг олж мэдсэн. Эдгээр ажиглалт, туршилт мэдлэгийн ачаар их тэсрэлт болсныг манай ертөнц их тэсрэлтийн ачаар 13,77 тэрбум жилийн өмнө үүссэнийг баталж өгдөг. Гэхдээ их тэсрэлтээс өөрөөр ертөнц үүссэн байх боломжтой болов уу?

Өөр ямар онолууд байдаг талаар та бүхэнд цухас дурдах нь зүй. Ингэснээр та бүхэн их тэсрэлтийн онол нь яагаад ертөнц үүссэн гэж үздэг ерөнхий онол болохыг ойлгоно.

Тогтвортой төлвийн онол

20-р зуунд их тэсрэлтийн онолтой хамгийн эн тэнцүү дөхөж очсон онол бол тогтвортой төлвийн онол байв. Энэ онол нь ертөнц хэдийгээр тэлж байгаа ч гэсэн үргэлж өөрийн үндсэн төлөв байдлаа хадгалж өөрчлөгддөггүй, эхлэл болон төгсгөлгүй мөнхөд оршдог гэсэн санааг дэвшүүлж байжээ. Гэвч туршилт болон ажиглалтын маш олон баримт нотолгоогоор энэ онол нь няцаагдсан. Сансрын бичил долгионы дэвсгэр цацрагийг олж нээснээр уг онолын хамгийн том няцаалт болжээ. Их тэсрэлтийн онолын хувьд дэвсгэр цацраг байх ёстой гэж таамаглаж байсан бөгөөд тогтвортой төлвийн онолын хувьд энэ дэвсгэр цацрагийг тайлбарлах утгагүй бөгөөд боломжгүй.

Мөнхийн инфляцын онол

Сүүлд гаргасан тооцооллоор бидэнд үзэгдэх ертөнцийн хэмжээ нь дэлхийгээс 45,6 тэрбум гэрлийн жилийн радиустай буюу ойролцоогоор 92 тэрбум гэрлийн жилийн диаметртэй. Гэтэл ертөнц 13,8 тэрбум жилийн өмнө үүссэн гэж үзвэл асуудалтай болоод байна. Яагаад гэхээр бидний мэдэх ертөнцийн хуулиар хамгийн хурдан зүйл бол гэрэл.

Тийм атал гэрэл өөрөө ертөнц үүссэнээс хойш 13,8 тэрбум жил буюу 13,8 тэрбум гэрлийн жилийн радиус зайтай байх ёстой атал яагаад 45,6 тэрбум гэрлийн жилийн радиустай ертөнц үүсчхэв. Энэ бүхнийг инфляцын онолоор тайлбарладаг. Дөнгөж их тэсрэлт болсны дараагаар ертөнц маш хурдацтайгаар тодорхой хугацаанд тал бүр тэлсэн бөгөөд үүнийг нь инфляц гэж нэрлэсэн.

Харин зарим эрдэмтэд инфляц нь хэзээ ч зогсоогүй гэсэн таамаг дэвшүүлсэн. Энэ онолын дагуу ертөнц нь хязгааргүй уудам бөгөөд ертөнцийн хаа нэгтээ инфляц явагдаж шинэ ертөнц үүсгэж байдаг гэсэн санааг агуулдаг. Мөн тэдгээр үүсэж байгаа ертөнцүүд нь өөр физикийн хуультай байх боломжтой буюу олон ертөнц байх боломжтой гэж үздэг.

Цикл загвар буюу давтагддаг ертөнцийн онол

Цикл загвар нь их тэсрэлтийн онол болон их эвдрэлийн/хумигдалтын онол(big crunch theory) хоёрын нийлбэр юм. Их хумигдалтын онол нь ертөнцийн төгсгөлийг таамагладаг бөгөөд манай ертөнц нь хэзээ нэгэн цагт тэлэхээ зогсож улмаар тэлэлт нь эсрэгээрээ хумигдсаар байгаад нэгэн цэгт очих тухай таамаг.

Харин цикл загвар буюу давтагддаг ертөнцийн онол нь ертөнцүүд нь хязгааргүй тэсэрч мөн буцаж хумигдаж байдаг гэж таамагладаг. Бидний энэ ертөнц нь хэд дэх ертөнц гэдгийг мэдэх боломжгүй бөгөөд бүх зүйл цоо шинээр эхэлдэг гэж үздэг. Мөн энэ онол нь хөгжсөөр сүүлийн үед бран онол(brane theory)-той хамтатгаж үздэг болсон. Бран онолд ертөнцийг 3 хэмжээстээс гадна ахиад нэг хэмжээст байгаа гэж үздэг бөгөөд энэ хэмжээстээр манай ертөнц хэсэн тэнүүчилдэг ба тухайн оронг том зай(bulk) гэж нэрлэдэг. Харин шинэ цикл онолоор ертөнцүүд энэ зайд хэсүүчилж байхдаа мөргөлдөж шинэ ертөнц үүсгэдэг гэсэн таамаг дэвшүүлсэн.

Бусад таамгууд

Энэ таамаг нь ертөнц хэрхэн үүссэн талаар тайлбарладаггүй ч, төсөөлөхөд ч аймшигтай төгсгөлийг тааварладаг. Ертөнц тэлж байдаг талаар дурдсан билээ. Тэгвэл ертөнцийн тэлэх хурд нь тогтмол биш бөгөөд үргэлж нэмэгдэж байдаг гэсэн судалгаа байдаг. Үүнээс нь үүдээд ертөнц тэлэх хурд нэмэгдсээр байгаад гэрлээс хурдан тэлдэг болбол бид гэрэл харж чадахгүй, түнэр хүйтэн харанхуйд оршино гэсэн таамаг бий.

Мөн 4 хэмжээст ертөнцийн талаар дурдсан бол эсрэгээрээ бидний ертөнц нь 2 хэмжээст бөгөөд 3 хэмжээст дүрсэд тусгагдсан байдаг буюу холограм шиг гэсэн таамаг ч байдаг байна. Зарим хүмүүс бидний ертөнцийг Матрикс кинонд гардаг шиг компьютер симмуляц байх боломжтой гэж үзэх нь ч бий. Баталж эсвэл няцааж чадах хүртэл энэ таамаг бидний ярих дуртай сэдэв хэвээр үлдэх биз.

Бидний суурь ойлголт, онолыг хөдөлгөж чадахаар ажиглалт, туршилт хийгдэх хүртэл бид итгэлтэйгээр ертөнцийг их тэсрэлтээс үүссэн гэдэгтэй санал нийлэхээс аргагүй билээ.