ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ Дата возникновения Вселенной Ø Ø

ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ

Дата возникновения Вселенной… Ø Ø Ø Вселенная – это весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Существует несколько научных и религиозных систем датировок: Согласно библейским источникам, период времени от сотворения мира Богом до Рождества Христова насчитывал от 3483 до 6984 лет. Теория Большого взрыва, широко распространённая в современной физике, оценивает появление Вселенной около 15 млрд лет назад. В индуизме время жизни мироздания до возврата в «непроявленное» состояние равно 100 годам Брахмы. Каждый год Брахмы состоит из 360 суток; сутки состоят из равных дня и ночи; день длится одну калпу, которой соответствует 4, 32 млрд человеческих лет. Итого, время жизни мироздания — около 311 трлн лет.

Основные теории происхождения Вселенной: 1. Космологическая модель Канта 2. Модель расширяющейся вселенной 3. Большой взрыв

Космологическая модель Канта Вплоть до начала ХХ века, когда возникла теория относительности Альберта Эйнштейна, в научном мире общепринятой была теория бесконечной в пространстве и во времени, однородной и статичной вселенной. Философ Иммануил Кант (1724 1804) развил идею о безграничности космоса. Он объяснял все процессы в космическом пространстве законами механики.

Постулаты классической космологии Пространство и время Вселенной абсолютны, не зависят от материальных объектов и процессов. Пространство и время метрически бесконечны, однородны и изотропны. Вселенная стационарна, не изменяется во времени. Изменяются конкретные космические системы, но не мир в целом.

Парадоксы классической космологии Гравитационный – если Вселенная бесконечна, и в ней существует бесконечное количество небесных тел, то сила тяготения будет бесконечно большая, и Вселенная должна сколлапсировать, а не существовать вечно. Фотометрический (“парадокс тёмного ночного неба”» - в модели кантовской Вселенной сумма яркостей звёзд должна создавать бесконечную яркость, а ведь небо то тёмное!

Модель «стационарной» Вселенной Эйнштейна 1. 2. В 1916 году А. Эйнштейн создает общую теорию относительности (ОТО) В 1917 году модель стационарной вселенной В основе этой модели лежат два предположения: свойства Вселенной одинаковы во всех ее точках (однородность) и направлениях (изотропность) наилучшим известным описанием гравитационного поля являются уравнения Эйнштейна. Из этого следует так называемая кривизна пространства и связь кривизны с плотностью массы (энергии)

Модель «стационарной» Вселенной Эйнштейна стационарна (неизменна) мировое пространство – четырехмерная сфера Вселенная безгранична, но конечна (как в пространстве, так и во времени)

Модель расширяющейся вселенной Модель Эйнштейна носит стационарный характер, т. к. метрика пространства рассматривается независимо от времени. Время существования Вселенной бесконечно, т. е. не имеет ни начала, ни конца, а пространство безгранично, но конечно. В 1915 и 1916 годах Эйнштейн опубликовал уравнения Общей теории относительности. На основании решения этих уравнений для замкнутой вселенной, советский математик и геофизик Фридман А. А. (1888 1925) в 1922 году установил, что она не является статичной, а расширяется. В 1927 году к такому же выводу пришёл бельгийский астроном Жорж Леметр.

Модель расширяющейся Вселенной 1. 2. «нестационарная» Вселенная Фридмана (1922 г. ) расширение пространства Две разновидности модели расширяющейся Вселенной: них кривизна пространства времени отрицательна или в пределе равна нулю; все расстояния со временем неограниченно возрастают кривизна положительна, пространство конечно, и в этом случае расширение со временем заменяется сжатием

Важным пунктом данной модели является ее нестационарность. Это определяется двумя постулатами теории относительности: Принципом относительности, гласящим, что во всех инерциальных системах все законы сохраняются не зависимо от того, с какими скоростями, равномерно и прямолинейно движутся эти системы друг относительно друга. Экспериментально поддержанным постоянством скорости света.

Исследования А. Фридмана Модели Фридмана, как их называют, дают основные предпосылки нашего представления о Вселенной: с течением времени Вселенная должна эволюционировать. Была предсказана необходимость существования в прошлом «сингулярного состояния» – вещества огромной плотности, а значит, и необходимость какой то причины побудившей сверхплотное вещество начать расширятся.

Разъясняя характер эволюции Вселенной, расширяющейся начиная с сингулярного состояния, Фридман особо выделял два случая: Радиус кривизны Вселенной с течением времени постоянно возрастает, начиная с нулевого значения. Радиус кривизны изменяется периодически: Вселенная сжимается в точку, затем снова расширяет свой радиус, далее опять, уменьшая свой радиус кривизны , обращается в точку.

Промежуточный вывод: Из принятия теории относительности вытекало в качестве следствия, что искривленное пространство не может быть стационарным: оно должно или расширяться, или сжиматься. На этот вывод не было обращено внимания вплоть до открытия американским астрономом Эдвином Хабблом в 1929 году так называемого «красного смещения» .

«Красное смещение» открыто американским астрономом Эдвином Хабблом в 1929 году

Красное смещение — это понижение частот электромагнит ного излучения: в видимой части спектра линии смещаются к его красному концу. При излучении происходит «покраснение» , т. е. линии спектра сдвигаются в сторону более длинных красных волн. Красное смещение оказалось пропорционально расстоянию до источника, что и подтверждало гипотезу об удалении их, т. е. о расширении Метагалактики — видимой части Вселенной. Красное смещение надежно подтверждает теоретический вывод о нестационарности области нашей Вселенной с линейными разме рами порядка нескольких миллиардов парсек на протяжении по мень шей мере нескольких миллиардов лет.

Большой взрыв. Начальное состояние Вселенной: бесконечная плотность массы, бесконечная кривизна пространства и взрывное, замедляющееся со временем расширение при высокой температуре, при которой могла существовать только смесь элементарных частиц. Горячесть начального состояния подтверждена открытием в 1965 году реликтового излучения фотонов и нейтрино, образовавшихся на ранней стадии расширения Вселенной.

Джордж Леметр был первым, кто выдвинул концепцию «Большого взрыва» из так называемого «первобытного атома» и последующего превращения его осколков в звезды и галактики. Согласно данной теории, 13, 73 миллиардов лет назад вселенная возникла из "ничего", точнее, из очень малого невидимого объёма, намного меньшего, чем точка, которую мы ставим в конце предложения: "из невидимого возникло видимое". Теория предсказывает, что современную вселенную должно пронизывать это уже сильно ослабевшее излучение с температурой всего около 5 градусов выше абсолютного нуля. Это теоретически предсказал ученик Фридмана русский учёный Гамов Г. А. (1904 1968) ещё в 1946 1948 годах в рамках модели "горячей вселенной", а в 1965 году случайно обнаружили английские инженеры Пензиас А. и Вильвон Р. Только затем американцами был сконструирован прибор необходимой точности и измерено указанное излучение но только на длине радиоволн.

Вселенная конечна. После вывода учёных о сверхъестественной причине возникновения Вселенной и предположение о наличии создателя, было выдвинуто несколько иных, отличных от теории БВ, космогонических моделей, основными из множества которых являются: • "Вселенная стационарного состояния" Томаса Голда и Фреда Хойла (по мере разбегания галактик, пустоты между ними заполняются новой материей, возникающей из ничего); • "Модель пульсирующей вселенной" (космос расширяется, затем сжимается, опять раширяется и так до бесконечности), которую активно популяризировал астроном Карл Саган; • "Теория Мультивселенной" (имеется множество вселенных); • "Квантовые модели вселенной", в частности, Эдварда Трайона (наша вселенная является только частью другой материнской вселенной, состоящей из квантового вакуума, бесконечной в пространстве и вечной); • "Плазменная вселенная" Ганса Альвена.

Новые гипотезы происхождения Вселенной. Группа ученых астрономов Кэмбриджа и американского Института аэрокосмических исследований выдвинула новую версию происхождения Вселенной. Суть их разработок сводится к тому, что собственно «большому взрыву» предшествовал «большой всплеск» , который был результатом активности Вселенной, невидимой для нас, но существовавшей параллельно с нашей. До «большого взрыва» Вселенная состояла из двух плоскостей, которые «работали» в четырех измерениях. Одна из этих плоскостей являлась нашей Вселенной, а другая – «скрытой» Вселенной. Активность каждой из них оказывала влияние на соседнюю, что в результате привело к трансформации пространственно временных потоков, что и стало причиной «большого взрыва» . Испанские и американские астрофизики заявили: "Наша Вселенная, в которой мы живем, содержит бесконечное количество других Вселенных наподобие нашей, называемых 0 зонами, с которыми мы когда нибудь сможем установить контакт".

Новейшие подтверждения основной теории. Теория развития Вселенной после Большого Взрыва получила подтверждение после двух новых отчетов астрофизиков из Австралии и США. Мэтью Коллесс, – ученый из Обсерватории в Австралийском Национальном Университете (ANU). В результате были получены два замера Метагалактики – сегодняшней наблюдаемой части Вселенной и замеры Вселенной, полученные при обработке материалов двух экспериментов, опирающихся на анализ акустических колебаний от далеких объектов, которые показывают картину Вселенной через 300000 лет после БВ. В течение прошлых четырех лет Австралийская команда сделала огромное количество снимков 170000 галактик во Вселенной, используя Англо австралийский Телескоп в Coonabarabran, который является самым большим оптическим телескопом в Австралии. Дальнейший анализ позволит оценить скорость роста Вселенной и предсказать последствия будущего расширения или сжатия.