✅Сучасні уявлення про походження Всесвіту

Космологія та об’єкти її вивчення

Поняття “Всесвіт” не має чіткого визначення. У різні історичні періоди у різних народів існували різні синоніми цього слова:

  • «Космос»;
  • «Світ»;
  • “Небесна сфера” та ін.

Коли говорять про процеси в глибинах Всесвіту, часто використовують термін «макрокосм», протилежністю якого є «мікрокосмос».

На складному шляху пізнання космологія часто перетинається з філософією і навіть теологією. Наука про будову Всесвіту намагається:

  • Пояснити, коли і як народилася Всесвіт.
  • Розгадати таємницю походження матерії.
  • Зрозуміти місце Землі і людства в космосі.

У сучасній космології є дві основні проблеми. По-перше, об’єкт вивчення – Всесвіт – унікальний, що унеможливлює використання статистичних схем і методів.

Коротше кажучи, ми нічого не знаємо про існування інших всесвітів, їх властивості та пристрої, тому ми не можемо їх порівнювати. По-друге, тривалість астрономічних процесів не дозволяє проводити прямі спостереження.

Космологія постулює, що властивості і будова Всесвіту однакові для всіх спостерігачів, за винятком рідкісних космічних явищ. Це означає, що матерія рівномірно розподілена по Всесвіту і має однакові властивості у всіх напрямках. Звідси випливає, що фізичні закони, що діють в одній частині Всесвіту, можуть бути застосовані до всієї Метагалактики.

Теоретична космологія розробляє нові моделі, які згодом підтверджуються або спростовуються спостереженнями. наприклад, підтверджена теорія виникнення Всесвіту в результаті вибуху.

Теорія “Великого вибуху”

Після десятиліть гарячих дебатів фізики і астрономи зійшлися на думці, що Всесвіт виник в результаті вибуху колосальної потужності. Він не тільки породив всю матерію у Всесвіті, але і визначив фізичні закони, за якими існує відоме нам простір.

Відповідно до цієї теорії “Великого вибуху”, вся матерія колись незбагненним чином була зібрана в маленькій точці з нескінченною температурою і щільністю (в стані сингулярності). 13,8 мільярда років тому точка вибухнула, утворивши галактики, зірки та інші астрономічні тіла у Всесвіті. Причини вибуху невідомі.

Вченим доводиться вирішувати багато питань про природу сингулярності і її походження. Повної фізичної теорії сингулярності не існує. При цьому існують і інші теорії походження Всесвіту, але прихильників у них набагато менше.

Термін “Великий вибух” увійшов в ужиток в кінці 1940-х років завдяки британському астроному Хойлу. Сьогодні ця модель повністю розроблена – фізики можуть впевнено описувати процеси, що відбувалися за секунди відразу після вибуху.

Основним підтвердженням теорії Великого Вибуху є існування космічного мікрохвильового фонового випромінювання. Він був відкритий в 1965 році. Це явище з’явилося в результаті рекомбінації атомів водню.

Реліктове випромінювання можна назвати ключовим джерелом інформації про будову Всесвіту мільярди років тому. Воно заповнює простір ізотропно і рівномірно. На користь об’єктивності цієї моделі є той факт, що Всесвіт розширюється.

Є неточності в Теорії “великого вибуху”. Якщо все почалося з маленької точки зору, то було нерівномірний розподіл матерії. Також ця модель не може пояснити, куди поділася антиматерія, кількість якої в «момент творіння» не повинно було перейти в звичайну баріонну матерію.

Однак кількість античастинок у Всесвіті зараз невелика. Основною вадою даної теорії є її нездатність пояснити феномен великого вибуху, який просто сприймається як даність. При цьому невідомо, як виглядав Всесвіт до сингулярності.

Теорія Великого вибуху відкрила точну модель еволюції Всесвіту. І сьогодні ми прекрасно знаємо, які процеси відбуваються у Всесвіті. Єдиним винятком є перший рівень творіння, який завжди викликає дискусію і суперечки. Щоб прийти до спільної думки, недостатньо теоретичної роботи, потрібно отримати результати досліджень і результати експериментів.

Сучасні погляди на походження Всесвіту

ХХ століття було століттям справжніх проривів в астрономії і космології. На початку століття Ейнштейн представив світові свою теорію відносності, яка справді зробила революцію в наших уявленнях про Всесвіт і дала нам новий погляд на властивості Всесвіту.

Едвін Хаббл в 1929 році виявив важливу деталь – Всесвіт розширюється. У 1931 році Жорж Леметр представив ідею створення Всесвіту з дуже маленької точки. По суті, це було початком Теорії великого вибуху. У 1965 р був відкритий космічний мікрохвильовий фон, який підтвердив цю гіпотезу.

У 1957 р на орбіту був виведений перший штучний супутник, після чого стартувала космічна ера. Відтепер астрономи можуть не тільки спостерігати за різними небесними тілами в телескопи, але і вивчати їх поблизу за допомогою міжпланетних станцій і спускаються зондів.

Стаціонарна модель Всесвіту існує вже багато років. Деякі вчені, наприклад, Стівен Хокінг, думали, що вона утворилася в результаті квантових флуктуацій у вакуумі. Лі Смолін припустив, що наш Всесвіт, як і інші всесвіти, утворилася в чорних дірках.

Також існує теорія про циклічність Всесвіту, згідно з якою виникнення сингулярності є ні що інше, як її перехід з одного стану в інший. Такий підхід є наслідком другого початку термодинаміки.

1990-ті роки можна охрестити “періодом темної матерії”. Це відкриття пояснило прискорення розширення Всесвіту. У цей час були введені в дію нові телескопи, що дозволяють розширити межі відомого Всесвіту. У 2016 році були виявлені гравітаційні хвилі, які, ймовірно, поклали початок новій області астрономії.

Таким чином, за останні кілька століть ми значно розширили межі наших знань про Всесвіт.

Посилання на основну публікацію