Спустя 100000 лет после Большого взрыва в любой точке космоса температура была выше, чем на поверхности Солнца. Когда же температура опустилась ниже 4000 градусов, стремительно движущиеся электроны были пойманы атомными ядрами. Так образовались первые атомы. В то же время Вселенная стала прозрачной, и свет смог свободно распространяться. Раньше он постоянно рассеивался, поглощался и переизлучался материей, как это происходит и сейчас внутри звезд, где фотонам требуется более 100000 лет, чтобы добраться из центра до поверхности.

Этот самый первый свет и сегодня заполняет космос в виде фонового космического излучения: в настоящее время в каждом кубическом сантиметре содержится около 440 фотонов (частиц света). Они были выпущены примерно через 380 000 лет после Большого взрыва. В настоящее время они располагают только энергией микроволн, т. е. коротковолнового радиоизлучения. Но разогреть суп на нем не получится, потому что это излучение имеет температуру минус 270 градусов по Цельсию. Так вот какова температура космоса! (Вряд ли может быть намного холоднее, поскольку температура останавливается на отметке минус 273 градуса – на абсолютном нуле – Nullpunkt, ist Schluss.) Die Hintergrundstrahlung tragt ubrigens zu dem charakteristischen Rauschen der Fernsehbildschirme bei – oder tat es jedenfalls, als es noch Antennenempfang und einen Sendeschluss gab.

Реликтовое излучение наряду с доказательствами расширения пространства и открытиями физики элементарных частиц является важнейшим доказательством Большого взрыва. На самом деле ученые, поддерживавшие теорию Большого взрыва, предсказали существование реликтового излучения еще до того, как оно было впервые измерено в 1964 году. Само небо может рассказать, как оно возникло.

И что еще лучше: в этом отголоске Большого взрыва содержатся скрытые послания. Реликтовое излучение не совсем однородно, а содержит незначительные колебания температуры, составляющие всего несколько сотых и даже тысячных градуса. Они образуют на первый взгляд скучный узор из точек, который, однако, завораживает исследователей, потому что эти пятна отражают неровности первичной материи. Там, где реликтовое излучение холоднее (!), там когда-то было немного больше горячей плазмы. За прошедшие миллиарды лет эти уплотнения привели к образованию крупных структур в космосе. Реликтовое излучение представляет собой своего рода детскую фотографию молодой Вселенной, а разница температур отображает зародышевые клетки более поздних галактик и скоплений галактик.

Характер распределения температурных колебаний напоминает космический отпечаток пальца. А космологи – детективы, которые могут использовать эту информацию для создания профиля нашей Вселенной. Эту модель можно использовать для расчета фундаментальных характеристик Вселенной: ее возраста, плотности, состава, скорости расширения и т. д.

Эта информация чрезвычайно важна для формулировки и проверки космологических гипотез. Хокинг и его коллеги также активно участвовали в этом соревновании между конкурирующими моделями мира. Пока еще не все детали реликтового излучения стали известны. Поэтому исследователи пытаются вывести из своих идей прогнозы, которые можно будет проверить с помощью будущих измерений. Это чрезвычайно сложный вопрос, ведь некоторые модели уже были опровергнуты. С другой стороны, новая модель инстантона Хокинга все еще находится в стадии разработки.