Как образовалась Вселенная

Попытки человека ответить на вопросы, связанные с образованием Вселенной всегда сталкивались с уже открытыми законами физики, многие из которых просто опровергались смелыми догадками. Если галактика имеет начальную точку своего бытия, значит, одновременно с ней возникли пространство и время, которые принято считать бесконечными. Пока даже квантовая физика не может объяснить, каким образом в одной из микроскопических частиц неживой материи появляется состояние нестабильности, разрастающееся до Большого взрыва, порождающего новый мир.

Определение Вселенной

Пока точно неизвестны причины возникновения, истинные размеры и движущие механизмы космического пространства, частью которого является Земля, точного и неизменного определения Вселенной не может быть. Поэтому объяснения глобального масштаба на эту тему рождаются не только в пределах астрономической науки, но также в философии и математике. Над загадками галактики бьются представители точных и абстрактных наук. Одни вносят в определение Вселенной видимое космическое пространство с солнцами, планетами, газами и туманностями. Другие считают космос живым организмом, состоящим из энергии, времени и материи. Современный уровень астрономических знаний позволяет ученым сойтись на мнении о возрасте галактики Млечный Путь, который оценивается в 13 800 000 000 лет.

Теории происхождения Вселенной

Долгое время астрономы считали, что Вселенная представляет собой огромное стационарное пространство, которое не имеет ни начала, ни конца. Однако открытие реликтового излучения, которое является остаточной радиацией от предполагаемого Большого взрыва, кардинально изменило данное мнение. Сейчас уже очевидно, что галактика постоянно расширяется, а звезды в ней живут в течение разного времени, становясь белыми карликами или красными гигантами. Однако единого мнения о самом процессе возникновения Вселенной пока не существует, а в астрономии имеется несколько альтернативных гипотез по этому поводу.

Креационизм

Сторонники данной теории отдают первенство в создании всего сущего некоему высшему акту творения. Отвергая первооснову материальных законов физики, представители разных направлений креационизма настаивают на волевом импульсе, положившем начало жизни Вселенной. Одни из них основывают свои убеждения на изучении Ветхого Завета и других религиозных источников. Другие признают существование неведомого разумного начала, которому подчиняются все движущие силы в космическом пространстве. Некоторые верят в некую загадочную цивилизацию, наделенную высшей способностью управлять вселенскими законами.

Создатель
Наличие Создателя

Теория Большого взрыва

Общепринятым представлением о возникновении галактики в астрономии является теория Большого взрыва. Ее объясняют возникновением начальной сингулярности космической материи, с ее последующим резким расширением. Сам термин ввел в астрономию ученый Фред Хойл, выступая с лекцией в 1949 году. Однако он не являлся приверженцем теории одного главного взрыва, давшего жизнь Вселенной. По его мнению, единственный мощный начальный толчок к рождению галактики опровергает ее бесконечность.

теория большого взрыва
Модель Большого взрыва

Модель расширяющейся Вселенной

Результатом великих открытий А. Эйнштейна стало изменение фундаментальных представлений об устройстве галактики. В основу модели нестационарной и постоянно расширяющейся горячей Вселенной легла теория относительности. Основываясь на ней, советский физик М. Фридман сделал вывод о том, что изотропная и одновременно однородная космическая субстанция является одинаковой во всей своей протяженности. Уравнение Эйнштейна о состоянии гравитационного поля указывает на зависимость плотности галактической массы от кривизны пространства. Данные предположения определяют раздел космогонической теории, названный релятивистским.

вселенная фридмана
Вселенная Фридмана 3 и 4

Теория эволюции крупномасштабных структур

Только к началу 20-го века астрономам стало известно о скоплении звезд в определенные группы небесных тел, множество которых образует более крупные галактические объединения. Но столь крупные образования не являются пределом в космическом масштабе. Дальнейшее изучение Вселенной привело к обнаружению скоплений из галактик, а также супер скоплений. Сверхскопление представляет собой самый объемный вид, из всех известных объединений разных галактик, в одну цепочку или стену. Из наиболее крупных формирований такого рода известны стены Слоуна и Геркулеса, а также великая цепочка, открытая Маркаряном.

Крупномасштабная структура Вселенной
Крупномасштабная структура Вселенной

Теория струн

Струнное направление в теории возникновения Вселенной основывается на существовании своеобразных энергетических нитей. Они обладают способностью сжатия, растяжения и постоянной вибрации. В этом мире крошечных частиц перестают действовать законы физики, так как он существует на субатомном уровне. В таком состоянии пространство наполнено хаотичной и неровной тканью, характеризуемой искривлением времени. Все переплетается между собой и обычные понятия перестают работать, из-за эффекта размазанности частиц по великому количестве областей времени-пространства. Субатомные частицы периодически теряют свой статус, принимая волновую природу, названную принципом механического дуализма квантовой физики.

Струны
Струны

Хаотичная теория инфляции – теория Андрея Линде

Астрофизик из Университета в Стэнфорде, по имени Андрей Линде, изложил свои сомнения в одноразовом взрыве, приведшем к возникновению огромного космического образования. Его теория сводится к тому, что под Большим взрывом, скорее всего, следует понимать беспорядочную инфляцию, происходившую на протяжении достаточно длительного времени. Толчок к процессу внезапного расширения галактики может дать скопление достаточного количества потенциальной энергии в одной точке Космоса. Хаотическая теория возникновения Вселенных была разработана в 80-е годы 20-го века, когда изучение реликтового излучения показало включения разной интенсивности.

Инфляционная теория
Инфляционная теория

Теория Ли Смолина

Ученый не опровергает факт существования Большого взрыва, но оставляет ему место промежуточного события в рождении Вселенной. По его мнению, момент наибольшего расширения появляется не в начале, а на этапе перехода с одной фазы состояния космического объекта на другую. Ли Смолин считает, что сначала материя галактики существовала на уровне сингулярности, аналогичной черной дыре, из которой она впоследствии и возникла.

Эволюция Вселенной

Основываясь на основных принципах теории Большого взрыва, можно прийти к выводу о прямой зависимости эволюционного процесса Вселенной от изменения плотности вещества. Она может расширяться неограниченное количество времени, если плотность материи не превышает критических показателей. В случае превышения критического числа, теоретически начинается обратный процесс сжатия космической материи. Его конечной стадией становится возвращение к исходному состоянию сингулярности, близкому к плотности черных дыр.

формирование вселенной
Космическая шкала времени

Что было до Вселенной?

После принятия официальной наукой Большого взрыва за точку рождения галактики, закономерно появился вопрос о том, что было до него. Пока однозначного ответа у ученых нет, потому что их имеется большое количество. Знаменитый английский теоретик физики и астрономии Стивен Хокинг поддержал предположение о происхождении Вселенной из неопределенного Ничего. Подобно еще целому ряду математиков, он пришел к такому выводу, опираясь на точные безошибочные расчеты. Вопрос остается только в том, что представляет собой это великое Ничто, порождающее галактики.

Эволюция Вселенной
Эволюция Вселенной

Ученые пытаются объяснить, чем заменяются привычные людям формы существования материи, элементарных частиц, если из них со временем могут возникать маленькие или великие взрывы. Возможно, что в этом первичном состоянии отсутствуют не только молекулы и атомы, но даже пространство и время. Для получения искусственного Ничто проводятся опыты в специальной камере, из которой удалено малейшее присутствие каких-либо веществ, а температура понижена до показателей открытого космоса. Результат подтвердил математические расчеты, так как изменения, происходящие в камере, можно было наблюдать и изучать.

Теория мультивселенной

В современной космогонической теории принято считать, что Вселенных в космическом пространстве существует бессчетное множество. Они беспорядочно, по мнению людей, возникают и прекращают свой путь. Многочисленные Большие взрывы постоянно происходят где-то за пределами нашей галактики Млечный Путь. Сначала космическая субстанция раскаляется до температур непостижимой величины, когда даже атомы веществ не могут сформироваться. В этом состоянии нейтроны и протоны двигаются с бешеными скоростями, не успевая создавать атомные ядра. Такой накал продолжается в течение нескольких долей секунды, после чего пространство переходит в стадию экспоненциального расширения. В процессе остывания пролетающие электроны сталкиваются с протонами и создают ядра атомов, а затем из них получаются звезды. В недрах первых звездных образований происходит ядерная реакция. В результате, из пылающего горнила рождается все новое количество атомов, дающих основу всем видам материи.

мультивселенные
Множество мультивселенных

Теория белых и черных дыр

Реально существующие в Космосе черные дыры поглощают материю, как бы принимая отслужившие элементы солнц и планет в своеобразную переработку. Они затягивают в себя все, что больше не может сопротивляться их притяжению, включая даже звездный свет. После открытия черных дыр, часть ученых в теории предположила, что должны существовать также их антиподы – белые дыры, которые ничего не принимают в себя. Учение о противоположностях черных дыр существует пока только в математических расчетах, но в астрономии часто происходили реальные открытия, подтверждающие предварительные гипотезы.

В теории относительности ее основатель А. Эйнштейн приводит уравнения, которые являются серьезным аргументом в пользу присутствия «кротовых нор» или туннелей во временном пространстве. Известный астрофизик Шварцшильд, фамилия которого переводится как «червоточина», приводит пример расчетов о связи двух Вселенных через белую и черную дыры. Другие физики предполагают, что черные дыры существуют для поглощения, а белые – для вылета космической энергии с противоположной стороны.

Черные и белые дыры
Черные и белые дыры

Большой скачок

Гипотеза, заменяющая Большой взрыв отскоком вполне допускается квантовой физикой, хотя и вступает в противоречия с главными положениями теории относительности. Явления, характерные для космических масштабов, где взаимодействуют огромные величины масс и энергий, вполне подходят под описания Эйнштейна. Однако на атомном и элементарном уровнях гравитация предельно мала, что дает простор теории квантовой механики. В таком русле исследования можно предположить, что при недостаточном количестве энергии у частиц, они не могут преодолеть барьер сингулярности без скачка чтобы перейти к этапу создания нового мира.

Большой скачок
Большой скачок

Теория циклической Вселенной

Модель циклического рождения галактики не опровергает положение о Большом взрыве, но вносит в него свои коррективы. Теоретически утверждается, то таких взрывов было несколько, и они находились в определенной последовательности. Предположительно, после резкого расширения Вселенной она приходила в состояние сильного сжатия, чтобы снова произвести хлопок. Между двумя этими состояниями могло возникать состояние Большого отскока. Ученые также полагают, что в конце своего существования галактика может прийти к замороженному состоянию или «тепловой смерти».

Цикличные Вселенные
Цикличные Вселенные

Проблемы современных моделей и теорий

Все астрономические доводы в пользу происхождения Вселенной от состояния сингулярности до Большого взрыва не складывается в логически замкнутый круг. Наука заходит в тупик, когда надо объяснить, что было до рождения галактики в физическом понимании. Пока исследователям реально доступен только отрезок существования Вселенной, а откуда она берется и куда исчезает, пока остается открытым вопросом, окруженным множеством гипотез.

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Комментарии : 1
  1. Сергей Бороздин

    Решение проблемы согласования библии и науки — статья на Самиздат и Дзен «Мой шестоднев. Зарождение вселенной Иисус»

Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!:

Вставить формулу как
Блок
Строка
Дополнительные настройки
Цвет формулы
Цвет текста
#333333
Используйте LaTeX для набора формулы
Предпросмотр
\({}\)
Формула не набрана
Вставить
Adblock
detector