Итак, началом всему было нечто под страшным названием сингулярность. Грубо говоря, это такое состояние Вселенной, сжатой в одну точку, имеющую в свою очередь бесконечную плотность и температуру.
Сам процесс взрыва на данный момент объясняется квантовой теорией гравитации (сейчас наиболее передовой является теория петлевой квантовой гравитации, сформулированная в 2006 году учеными Аштекаром и Павловски). Авторы утверждают, что с помощью своих вычислений могут решить задачу о том, что происходит во вселенной при приближении к сингулярности. Решения полученных ими уравнений показали, что при экстремальном сжатии вселенной пространство рассыпается, квантовая геометрия не позволяет уменьшить его объем до нуля, неизбежно происходит остановка и вновь начинается расширение. Приводить их тут думаю не имеет смысла, так как не силен в подобного рода вычислениях и объяснить их вряд ли смогу. Нас с вами больше интересуют факты, говорящие нам о состоятельности теории. Приведу их кратко.
1. 1926 год, закон Хаббла.
cz=H_0 D - простая формула, описывающая результаты наблюдений, согласно которым видимая Вселенная расширяется и галактики удаляются друг от друга. Нетрудно, следовательно, мысленно «прокрутить пленку назад» и представить, что в исходный момент, около 15 млрд. лет назад, Вселенная пребывала в сверхплотном состоянии. Такая картина динамики в свою очередь подтверждается двумя фактами:
2. Космический микроволновый фон (более известный как реликтовое излучение). В 1964 Пензиас и Уилсон обнаружили, что Вселенная наполнена электромагнитным излучением в микроволновом диапазоне частот. Простая аналогия - представьте, что вы сидите смотрите на угли. Пока огонь горит ярко, угли кажутся желтыми. По мере затухания пламени угли тускнеют до оранжевого цвета, затем до темно-красного. Когда огонь почти затух, угли перестают испускать видимое излучение, однако, поднеся к ним руку, вы почувствуете жар, что означает, что угли продолжают излучать энергию, но уже в инфракрасном диапазоне частот. Чем холоднее объект, тем ниже излучаемые им частоты и больше длина волн (см. Закон Стефана—Больцмана). По сути, Пензиас и Уилсон определили температуру «космических углей» Вселенной после того, как она остывала на протяжении 15 млрд лет: ее фоновое излучение оказалось в диапазоне микроволновых радиочастот.
3. Изобилие легких элементов. Даже если протоны и нейтроны при столкновении объединялись и формировали более тяжелые ядра, время их существования было ничтожным, потому что уже при следующем столкновении с еще одной тяжелой и быстрой частицей ядро снова распадалось на элементарные компоненты. Выходит, что с момента Большого взрыва должно было пройти около трех минут, прежде чем Вселенная остыла настолько, чтобы энергия соударений несколько смягчилась и элементарные частицы начали образовывать устойчивые ядра. В истории ранней Вселенной это ознаменовало открытие окна возможностей для образования ядер легких элементов. Все ядра, образовывавшиеся в первые три минуты, неизбежно распадались; в дальнейшем начали появляться устойчивые ядра. Теория Большого взрыва позволяет определить температуру ранней Вселенной и частоту соударений частиц в ней. Как следствие, мы можем рассчитать соотношение числа различных ядер легких элементов на первичной стадии развития Вселенной. Сравнив эти прогнозы с реально наблюдаемым соотношением легких элементов (с поправкой на их образование в звездах), мы обнаруживаем впечатляющее соответствие между теорией и наблюдениями.
Не так давно, по-моему в 2000 году ,с помощью космического фонового преобразователя изображений (Cosmic Background Imager), был обнаружен космический микроволновый фон радиации, которая путешествовала к Земле почти 14 миллиардов лет. Подобные флуктуации - это первое появление вещества и энергии, которая позже развилась в скопления из сотен галактик.
Это основное, если вкратце.