✅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.