Теорії виникнення Всесвіту. Скільки існує теорій виникнення Всесвіту? Теорія Великого вибуху: виникнення Всесвіту. Релігійна теорія виникнення Всесвіту. Великий вибух і походження Всесвіту. Загадки Всесвіту: що було у Всесвіті

Велич і розмаїття навколишнього світу здатне вразити будь-яку уяву. Всі об'єкти і предмети, що оточують людину, інші люди, різні види рослин і тварин, частинки, які можна побачити тільки за допомогою мікроскопа, а також незбагненні зоряні скупчення: всі вони об'єднані поняттям «Всесвіт».

Теорії виникнення Всесвіту розроблялися людиною здавна. Незважаючи на відсутність навіть початкового поняття про релігію або науці, в допитливих умах древніх людей виникали питання про принципи світоустрою і про те, який стан людини в тому просторі, яке його оточує. Скільки існує теорій виникнення Всесвіту сьогодні, складно і порахувати, деякі з них вивчаються передовими вченими зі світовими іменами, інші - відверто фантастичні.

Космологія і її предмет

Сучасна космологія - наука про структуру і розвитку Всесвіту - розглядає питання про її походження як одну з найцікавіших і досі недостатньо вивчених загадок. Природа процесів, що сприяли виникненню зірок, галактик, сонячних систем і планет, їх розвиток, джерело появи Всесвіту, а також її розміри та межі: все це лише короткий перелік досліджуваних сучасними вченими питань.

Пошуки відповідей на основну загадку про освіту світу привели до того, що сьогодні існують різні теоріївиникнення, існування, розвитку Всесвіту. Хвилювання фахівців, які шукають відповіді, які будують і перевіряючих гіпотези, виправдано, адже достовірна теорія народження Всесвіту розкриє для всього людства ймовірність існування життя в інших системах і планетах.

Теорії виникнення Всесвіту мають характер наукових концепцій, окремих гіпотез, релігійних навчань, філософських уявлень і міфів. Їх все умовно поділяють на дві основні категорії:

1. Теорії, відповідно до яких Всесвіт створений творцем. Інакше кажучи, їх суть в тому, що процес створення Всесвіту був усвідомленим і натхненним дією, проявом волі вищого розуму.
2. Теорії виникнення Всесвіту, побудовані на основі наукових чинників. Їх постулати категорично відкидають як існування творця, так і можливість усвідомленого створення світу. Такі гіпотези часто засновані на тому, що називається принципом пересічності. Вони припускають ймовірність наявності життя не тільки на нашій планеті, але і на інших.

Креаціонізм - теорія створення світу Творцем

Як випливає з назви, креаціонізм (творіння) - це релігійна теорія виникнення Всесвіту. Це світогляд засноване на концепції створення Всесвіту, планети і людини Богом або Творцем.

Ідея тривалий час була домінуючою, аж до кінця XIX століття, коли прискорився процес накопичення знань в самих різних сферах науки (біологія, астрономія, фізика), а також широко поширилася еволюційна теорія. Креаціонізм став своєрідною реакцією християн, які дотримуються консервативних поглядів на що відбуваються відкриття. Домінуюча в той час ідея еволюційного розвитку тільки посилила протиріччя, що існують між релігійної та іншими теоріями.

Чим відрізняються наукові та релігійні теорії

Головні відмінності між теоріями різних категорій полягають перш за все в термінах, які використовують їх прихильники. Так, в наукових гіпотезах замість творця - природа, а натомість створення - походження. Поряд з цим існують питання, які подібним чином висвітлені різними теоріями або навіть повністю продубльовані.

Теорії виникнення Всесвіту, що відносяться до протилежних категорій, по-різному датують саме її появу. Наприклад, за даними найпоширенішою гіпотези (теорії великого вибуху), Всесвіт утворився близько 13 млрд років тому.

На противагу цьому, релігійна теорія виникнення Всесвіту приводить зовсім інші цифри:

• У відповідності з християнськими джерелами, вік Всесвіту, створеної Богом, на момент народження Ісуса Христа становив 3483-6984 років.
• Індуїзм передбачає, що нашому світу орієнтовно 155 трлн років.

Кант і його космологічна модель

Аж до XX століття більшість вчених дотримувалися думки про нескінченність Всесвіту. Цим якістю вони характеризували час і простір. Крім того, на їхню думку, Всесвіт володіла статичністю і однорідністю.

Ідею про безмежність Всесвіту в просторі висунув Ісаак Ньютон. Розвитком цього припущення займався який розробив теорію про відсутність також і часових меж. Просунувшись далі, в теоретичних припущеннях, Кант поширив нескінченність Всесвіту на число можливих біологічних продуктів. Цей постулат значив, що в умовах стародавнього і величезного світу без кінця і початку може існувати незліченна кількість можливих варіантів, в результаті яких реально поява будь-якого біологічного виду.

В результаті пошуку доказів були виділені і перевірені понад 40 характеристик, дотримання яких необхідно для розвитку цивілізації. Американським астрофізиком Х'ю Россом була проведена оцінка ймовірності подібного ненавмисного збіги. Результатом виявилася цифра 10 -53.

Наш Всесвіт включає трильйон галактик, по 100 мільярдів зірок в кожній. За виробленим вченими розрахунками, загальна кількість планет повинно становити 10 20. Ця цифра на 33 порядки менше розрахованої раніше. Отже, жодна з планет у всіх галактиках не може поєднувати умови, які підійшли б для мимовільного виникнення життя.

Теорія великого вибуху: виникнення Всесвіту з мізерно малою частки

Вчені, які підтримують теорію великого вибуху, поділяють гіпотезу, відповідно до якої Всесвіт є наслідком грандіозного вибуху. Головним постулатом теорії стає твердження про те, що до цієї події все елементи нинішньої Всесвіту були укладені в частці, що мала мікроскопічні розміри. Перебуваючи всередині неї, елементи характеризувалися сингулярним станом, при якому такі показники, як температура, щільність і тиск не можуть бути виміряні. Вони нескінченні. На матерію і енергію в цьому стані не впливають закони фізики.

Причиною вибуху, що стався 15 мільярдів років тому, називають виникла всередині частинки нестабільність. Розлетілися дрібні елементи поклали початок того світу, який ми знаємо сьогодні.

Спочатку Всесвіт був туманністю, утвореної дрібними частками (дрібніше атома). Потім, з'єднуючись, вони сформували атоми, які послужили основою зіркових галактик. Відповідь на питання про те, що було до вибуху, а також, що стало його причиною, є найважливішими із завдань цієї теорії виникнення Всесвіту.

Таблиця схематично зображує етапи формування світобудови після великого вибуху.

стан Всесвіту	тимчасова вісь	передбачувана температура
Розширення (інфляція)	Від 10 -45 до 10 -37 секунд	Понад 10 26 К
З'являються кварки і електрони	10 -6 с	Понад 10 13 До
Утворені протони і нейтрони	10 -5 з	10 12 До
Виникають ядра гелію, дейтерію і літію	Від 10 -4 с до 3 хв	Від 10 11 до 10 9 До
утворені атоми	400 тис. Років	4000 К
Газова хмара продовжує розширюватися	15 млн років	300 К
Зароджуються перші зірки і галактики	1 млрд років	20 До
Вибухи зірок провокують формування важких ядер	3 млрд років	10 До
Припиняється процес народження зірок	10-15 млрд років	3 До
Енергія всіх зірок виснажується	10 14 років	10 -2 До
Чорні діри виснажуються і народжуються елементарні частинки	10 40 років	-20 До
Завершується випаровування всіх чорних дір	10 100 років	Від 10 -60 до 10 -40 К

Як випливає з наведених вище даних, Всесвіт продовжує розширюватися і охолоджуватися.

Постійне збільшення відстані між галактиками - основний постулат: те, чим відрізняється теорія великого вибуху. Виникнення Всесвіту таким способом може бути підтверджено знайденими доказами. Також існують і підстави для її спростування.

проблематика теорії

З огляду на те, що теорія великого вибуху не є доведеною на практиці, не викликає подиву те, що існує кілька питань, на які вона не в змозі дати відповідь:

1. Сингулярність. Цим словом позначено стан Всесвіту, стислій до однієї точки. Проблемою теорії великого вибуху стає неможливість опису процесів, що відбуваються в матерію і простір в такому стані. Загальний закон відносності тут непридатний, тому скласти математичний опис і рівняння для моделювання можна.
   Принципова неможливість отримання відповіді на питання про первинному стані Всесвіту дискредитує теорію з самого початку. Її науково-популярні викладу воліють замовчувати або згадувати лише побіжно цю складність. Однак для вчених, що працюють над тим, щоб підвести математичну базу під теорію великого вибуху, таке складне становище визнано головною перешкодою.
2. Астрономія. У цій сфері теорія великого вибуху стикається з тим, що не може описати процес походження галактик. Виходячи із сучасних версій теорій, можливо передбачити те, як з'являється однорідне хмара газу. При цьому його щільність до нинішнього часу повинна складати близько одного атома на кубічний метр. Для отримання чогось більшого не обійтися без коригування вихідного стану Всесвіту. Недолік інформації і практичного досвіду в цій сфері стають серйозними перешкодами на шляху подальшого моделювання.

Також існує невідповідність у показниках розрахункової маси нашої галактики і тими даними, які отримані при вивченні швидкості її тяжіння до Судячи з усього, вага нашої галактики в десять разів більше, ніж припускали раніше.

Космологія і квантова фізика

Сьогодні немає космологічних теорій, які не ґрунтувалися б на квантову механіку. Адже вона займається описом поведінки атомних і субатомних частинок. відмінність квантової фізикивід класичної (викладається Ньютоном) в тому, що друга спостерігає і описує матеріальні об'єкти, а перша передбачає виключно математичний опис самого спостереження і вимірювання. Для квантової фізики матеріальні цінності не представляють предмета досліджень, тут сам спостерігач являє собою частину досліджуваної ситуації.

Виходячи з цих особливостей, квантова механіка відчуває труднощі з описом Всесвіту, адже спостерігач - це частина Всесвіту. Однак, говорячи про виникнення всесвіту, неможливо уявити сторонніх спостерігачів. Спроби розробити модель без участі стороннього спостерігача були увінчані квантової теорії виникнення Всесвіту Дж. Уїлера.

Її суть в тому, що в кожен момент часу відбувається розщеплення Всесвіту і утворення нескінченної кількості копій. У підсумку кожна з паралельних всесвітівможе бути наблюдаема, а спостерігачі можуть бачити всі квантові альтернативи. При цьому початковий і нові світи реальні.

інфляційна модель

Основним завданням, яке покликана вирішити теорія інфляції, стає пошук відповіді на питання, що залишилися неосвітленим теорією великого вибуху і теорією розширення. А саме:

1. З якої причини Всесвіт розширюється?
2. Що являє собою великий вибух?

З цією метою інфляційна теорія виникнення Всесвіту передбачає екстраполяцію розширення на нульовий момент часу, висновок всієї маси Всесвіту в одній точці і освіту космологічної сингулярності, яка часто іменується великим вибухом.

Очевидною стає неактуальність загальної теорії відносності, яка не може бути застосована в цей момент. В результаті для розробки більш загальної теорії (або «нової фізики») і вирішення проблеми космологічної сингулярності можна застосувати тільки теоретичні методи, обчислення та висновки.

Нові альтернативні теорії

Незважаючи на успішність моделі космічної інфляції, є вчені, які виступають проти, називаючи її неспроможною. Їх основним аргументом стає критика пропонованих теорією рішень. Противники стверджують, що отримані рішення залишають деякі деталі втраченими, інакше кажучи, замість вирішення проблеми початкових значень, теорія лише майстерно їх драпірує.

Альтернативою стають кілька екзотичних теорій, ідея яких заснована на формуванні початкових значень до великого вибуху. Нові теорії виникнення Всесвіту коротко можна описати таким чином:

• Теорія струн. Її прихильники пропонують, крім звичних чотирьох вимірів простору і часу, ввести додаткові виміри. Вони могли б грати роль на ранніх етапах Всесвіту, а в даний момент знаходитися в компактифицированном стані. Відповідаючи на питання про причини їх компактификации, вчені пропонують відповідь, який говорить, що властивістю суперструн є Т-дуальність. Тому струни «намотуються» на додаткові виміри і їх розмір обмежується.
• Теорія бран. Її також називають М-теорією. Відповідно до її постулатами, на початку процесу утворення Всесвіту існує холодна статичне пятімерном простір-час. Чотири з них (просторові) мають обмеження, або стіни - три-Брани. Наш простір виступає однією зі стін, а друга є прихованою. Третя три-брану розміщена в чотиривимірному просторі, її обмежують дві граничні Брани. Теорія розглядає зіткнення третьої Брани з нашої і вивільнення великої кількості енергії. Саме ці умови стають сприятливими для появи великого вибуху.

1. Циклічні теорії заперечують унікальність великого вибуху, стверджуючи, що Всесвіт переходить з одного стану в інший. Проблемою подібних теорій стає зростання ентропії, згідно з другим законом термодинаміки. Отже, тривалість попередніх циклів була меншою, а температура речовини - істотно вище, ніж при великому вибуху. Така ймовірність надзвичайно мала.

Незалежно від того, скільки існує теорій виникнення Всесвіту, тільки дві з них витримали перевірку часом і подолали проблему всезростаючої ентропії. Вони були розроблені вченими Стейнхардт-тюрків і Баум-Фремптоном.

Ці відносно нові теорії виникнення Всесвіту висунуті в 80-х роках минулого століття. Вони мають чимало послідовників, які розробляють моделі на її основі, займаються пошуком доказів достовірності та працюють над усуненням суперечностей.

Теорія струн

Одна з найбільш популярних серед теорії виникнення Всесвіту - теорія струн. Перш ніж перейти до опису її ідеї, необхідно розібратися з поняттями одного з найближчих конкурентів, Вона передбачає, що матерію і взаємодії можна описати як певний набір часток, які діляться на кілька груп:

• Кварки.
• Лептони.
• Бозони.

Ці частинки є, по суті, цеглинками світобудови, так як вони настільки малі, що їх не можна розділити на складові.

Відмінною рисою теорії струн стає твердження про те, що такі цеглинки не є частинками, а ультрамікроскопічних струнами, що здійснюють коливання. При цьому, вагаючись на різній частоті, струни стають аналогами різних частинок, описаних в стандартній моделі.

Для розуміння теорії слід усвідомити, що струни не є ніякої матерією, це енергія. Отже, робить висновок, що всі елементи Всесвіту складаються з енергії.

Доброю аналогією може служити вогонь. При погляді на нього створюється враження його матеріальності, однак його не можна сприймати.

Космологія для школярів

Теорії виникнення Всесвіту коротко вивчають в школах на уроках астрономії. Учням описують основні теорії про те, як був утворений наш світ, що відбувається з ним тепер і як він буде розвиватися надалі.

Метою уроків стає ознайомлення дітей з природою формування елементарних частинок, хімічних елементів і небесних тіл. Теорії виникнення Всесвіту для дітей зводять до викладу теорії великого вибуху. Викладачі використовують наочний матеріал: слайди, таблиці, постери, ілюстрації. Їх основним завданням стає пробудження у дітей інтересу до світу, який їх оточує.

Павло 12.03.2017 16:44
Сталість констант за мільярди років дає дає підставу стверджувати - всесвіт нескінченна в просторі і часі. Маси часток електрона і протона не випадкові, вони дивно точно узгоджуються з величиною швидкості світла і енергією вакууму. Затвердження про розширення тільки на основі ефекту Доплера не може бути безперечним. Розширенню Всесвіту "наочно" суперечить відносна стабільність розмірів хоча б сонячної системи, Розмірів Землі. На Землі немає геологічних даних, що підтверджують значні інші розміри Землі і більш стислій розмір сонячної системи. Фантазери бачать далекі горизонти, а що у них прямо під носом.нет. Велике потрясіння - крах теорії БВ не за горами. "А корлоь-то голий!"

Павло 11.03.2017 20:46
Олександру Козлову. Ви абсолютно праві. Робити такі масштабні висновки, грунтуючись тільки на ефекті Доплера, не беручи до уваги інші кричущі протипоказання - просто дитяче легковажність. Білопільський і Цвикки об'снялі почервоніння спектрів від віддалених об'єктів ефектом старіння фотонов.Так зване прискорення розбігання галактик пов'язане з масою вибухають зірок і може бути віднесено до гравітаційного червоного зсуву. Більш докладно протиріччя БВ розглянуті в книзі: "Великий вибух: казка чи реальність", автори: Шпаков П. Д., Дегтярьов Г. М., Цвєтков О. В., є в бібліотеках. Так як всі константи пов'язані з енергією простору (вакууму), то при розширенні простору спостерігався б дрейф констант і розмірів космічних об'єктів, в т. Ч., Розмірів Землі. Легковажність "підривників" просто потішає. Американський астрофізик, дама, на жаль, забув її ім'я, привела свої доводи про неможливість Б. В, - по її розрахунками ймовірність такого події дорівнює 10 в мінус 500 ступеня.

Павло 11.03.2017 11:03
Великий вибух (БВ) - велике заблужденіе.Опровергается БВ елементарно: за 2 млрд. Років світові константи не змінилися, це підтверджується аналізом ізотопів природного ядерного реактора в районі Окло (Габон). При розширенні простору повинна була зміниться швидкість світла, так як вона безпосередньо пов'язана з енергією вакууму. Всякий хвильової процес в природі характеризується властивостями середовища, в якій він поширюється, але теоретики СБ не знаючи нічого про фізичні властивості простору і про природу швидкості світла розчулено брешуть про БВ. Фізичні властивості простору наочно проявляють себе в величинах фізичних полів, в величинах всіх констант, які утворюють логічно узгоджену систему. Народження матерії з енергії вакууму відбувається в сильних гравітаційних полях В Інтернеті є стаття "Джерела народження матерії у Всесвіті", про джерела космічних променів сказано там же в статті "Про фізичні явища, що породжують надлишок позитронів в просторі".

Олександр Козлов 21.12.2016 21:22
Астрономічні спостереження ще потрібно вміти правильно тлумачити, а не намагатися підлаштовувати і підганяти, як це роблять нинішні і робили в минулому, прихильники "Великого вибуху". До того ж, питання, які розглядають матерію, всесвіт, простір і час, відносяться, скоріше, до філософії, а не до астрофізиці. А філософія дає однозначну відповідь-всесвіт вічна в часі і в просторі, вона існувала завжди і ніякої "Великий вибух" не міг дати початок того, що існує вічно і нескінченно. Відповідно, і якщо всесвіт вічна в часі і нескінченна в просторі, то і розширяться їй просто, нікуди. Будучи незнайомими з матеріалістичної філософією, фізики і астрофізики і придумую "чорні діри", "темну енергію", "Гравітація", "викривлене простір", що б хоч якось і чимось прикрити своє повне нерозуміння світоустрою.
Реальних доказів, що підтверджують теорію "Великого вибуху" немає і не може бути в силу всього вищесказаного.

25.07.2016 02:35
+

20.05.2016 12:40
"І сказав Бог: так буде світло. І стало світло ..." Сьогодні ми знаємо, що світло - це одночасно і електромагнітне випромінювання, і енергія. Тобто, сама основа творчого акту - створення енергії. Хоча по теорії перші частки стали з'являтися ще до самого світла, цікаво, що в період часу від 10 ^ -32 секунд після народження Всесвіт була практично заполонена фотонами. Сталося це через те, що симетрія між кількостями звичайної матерії і антиматерії була порушена на користь першої, і в підсумку при контакті звичайних частинок з анти-частинками вони аннигилировали і утворювали ті самі фотони, частинки світла. Тобто, у Всесвіті творилося саме справжнє світлове шоу.

01.03.2016 21:20
Логічно завершена космологічна концепція. Для того, щоб уявити беспредельноепространство спочатку елементно: 1. різновид (однорідно) завершеним -досить постулювати присутність в ньому двох елементів з ПРОСТО і СКЛАДНО
/ Замкнуто системно проявляються сутностями 2.разнородно завершеним - досить постулювати присутність в ньому ще одного
елемента - Всевишнього і Всемогутнього Бога - з незамкнутого системно проявляється
сутністю.
Неважко припустити, що вже при мінімально можливому развёртиваніінематеріального компонента суті Бога - Духа Божого - за рівень
початкового нисходяще спрямованого постійного розгортання від матеріального
компонента суті Бога, відбувається згортання ПРОСТО і СКЛАДНО /т.е.
відбувається їх розпад через блокування исхождения восходяще направлено
постійно розгортається нематеріальних компонентів їх сутностей /, як
максимально можливо різнорідної до Божої сутності мінімально можливо чисельно
елементної однорідності (1H), і Бог на основі матеріальних компонентів від 1H развёртиваетмінімально можливо різнорідну до Його сутності максимально можливо чисельно
елементну однорідність (2H). Процес згортання 2H почнеться в відомий Богу момент часу почалася з моменту завершення її розгортання. згортанням
Духа Божого до рівня початкового розгортання знову розгортається 1H - потенціал Бога дляздійснення перетворень 1Hв 2H і 2H в 1H безмежний!

Гусейн Гурбанов, Баку, Азербайджан 01.03.2016 21:18
Неможливо маскувати безглузді домисли "осамопроісхожденіі Всесвіту" навіть прийнявши за їх основу абсурдну
"Сінгулярностную" міну з термічним годинниковим механізмом.

Гусейн Гурбанов, Баку, Азербайджан 01.03.2016 21:17

Гусейн Гурбанов, Баку, Азербайджан 01.03.2016 21:17
Logically completecosmological concept. / Due to lack of knowledge of the English language was not
able to correct the translation Implemented by Google / Inorder to present the unlimited space originally: 1.homogeneous - enough to postulate the presence in it of two elements with Simple
and Complex / closed systematically / 2.heterogeneous - enough to postulate the
presence in it of one more element - the Most High and Almighty God - with
open systematically.Itis easy to assume that even at the lowest possible deployment of the intangible
component of the essence of God - the Spirit of God - for the level of the
original downwardly directed the permanent deployment of the material component
of the essence of God, there is a curtailment of Simple and Complex /i.e .. It
is their decay due to blocking of origin upwardly directed constantly deploy
intangible components of the entity / as much as possible heterogeneous to
God "s essence minimum possible number of cell uniformity (1H), and God on the
basis of the material components of the 1H deploys the minimum possible
heterogeneous to its essence as possible numerically elemental homogeneity
(2H). Coagulation process will begin in 2H known God start time since the completion
of its deployment. curtailment of the Spirit of God to the level of initial
deployment again unfolds 1H - God potential for transformation 1H into 2H and 1H into 2H limitless!

Теорія Великого Вибуху завжди була цікавою і загадковою темою для розмов вчених усього світу. ТБВ в основному була спробою, розпочатої астрономами, щоб пояснити, як наш Всесвіт з'явилася на світло.

Так що ж насправді означає слово Всесвіт?

Отже, спробуємо описати Теорію Великого вибуху простою мовою.

Всесвіт включає в себе все, що ми називаємо матерією. До її «складу» можна віднести сонце, місяць, зірки, галактики, атоми, молекули.

В результаті досліджень вчені з'ясували, що у Всесвіті близько 100 мільярдів галактик. Але що дивно, Всесвіт складається лише на 10% з матерії і на 90% з темного простору.

«Темне простір відноситься до маси, що не випускає і не поглинає електромагнітні випромінювання»

Отже, як з'явилася всесвіт і існує по сьогоднішній день?

Згідно Теорії Великого Вибуху, все це почалося близько 14 мільярдів років тому. Всесвіт існував у вигляді невеликого матеріального об'єкта діаметром кілька міліметрів, що складається з дуже маленьких частинок (як атом). Науковою мовою такий стан називається космологічна сингулярність. Вона мала дуже високу температуру і була дуже щільною - мала нескінченну масу, і, що з цього випливає - нескінченну силу гравітації.

Вчені стверджують, що цей об'єкт був таким гарячим, що в певний момент часу він вибухнув, створивши простір для створення Всесвіту, а інші вважають, що був не "вибух", а відбулося «розширення» від крихітного розміру до розміру Всесвіту, де ми живемо сьогодні. Причому розширення до розмірів Сонячної системи сталося з неймовірною швидкістю - порівнянної зі швидкістю світла (300 000 м / с). Стверджують, що це розширення відбувається і зараз. Спробуємо знайти доказ цьому.

Зірки були народжені через кілька сотень мільйонів років після Великого Вибуху. Найдрібніші частинки, утворені в результаті вибуху під впливом сил гравітації стали стискатися, скручуватися, утворюючи різні речовини, Галактики і зірки. Гігантська колекція зірок, газу і пилу становить на сьогоднішній день будь-яку галактику. Саме тому існують мільярди галактик у Всесвіті.

За Теорії Великого Вибуху в центрі кожної галактики знаходиться величезна чорна діра. До речі,

Наша земля знаходиться в галактиці під назвою Чумацький Шлях і просування інших галактик від нашого Чумацького шляху на значній швидкості доводить, що розширення триває. Крім цього розширення всесвіту в результаті Великого Вибуху пояснюється дією вибухової хвилі. Щогодини Всесвіт збільшується на мільярд миль у всіх напрямках.

У 1963 році два американських вчених Арно Пензіас і Роберт Вілсон виявили, що мікрохвильові випромінювання падають на землю з космосу. Ці випромінювання також підтверджують теорію великого вибуху. Припустимо, випромінювання приходить з кінцевою швидкістю з космосу до Землі. Насправді його джерело був активним далеко в минулому. Наприклад, було виявлено, що реліктове випромінювання було випромінюючи 13,7 мільярдів років тому. Таким чином, вивчаючи докладні Фізичні властивостівипромінювання, ми можемо дізнатися про умови у Всесвіті в дуже ранні часи, так як випромінювання, яке ми бачимо сьогодні, насправді пройшло величезне відстань і його джерело, можливо, вже й не існує.

А тепер найцікавіше. На думку вчених, рано чи пізно розширення всесвіту під впливом вибухової хвилі закінчиться. У цей момент вся Всесвіт зазнає стан якоїсь рівноваги. Але справа в тому, що сила тяжіння чорних дірок, які перебувають в центрах галактик не припинить свою дію. Тобто чорні діри будуть зі зростаючою силою затягувати в себе навколишні частки. За рахунок цього всесвіт почне стискатися назад, поки рано чи пізно не перетвориться в невеликий об'єкт з критичною масою і силою гравітації (все як в самому початку). Ці два параметри також будуть продовжувати рости, що безсумнівно приведе до нового великого вибуху .. Вчені не заперечують також той факт, що весь всесвіт складається з великого числа таких об'єктів, що стискуються і розширюються безмежно багато. Скільки разів таке може тривати - загадка для всіх.

Ось так, в двох словах, коротко, ми з вами спробували описати Теорію великого вибуху простими словами. Сподіваюся, стаття Вам сподобалася, пишіть свої питання і поправки в коментарі. Ну і наостанок, відео «Теорія великого вибуху простими словами».

Теорія Великого вибуху стала майже такою ж загальноприйнятою космологічної моделлю, як і Земля обертається навколо Сонця. Відповідно до теорії, близько 14 млрд років тому спонтанні коливання в абсолютній порожнечі привели до появи Всесвіту. Щось, порівнянне за розміром з субатомной часткою, розширилося до неймовірних розмірів за частки секунди. Але в цій теорії існує багато проблем, над якими б'ються фізики, висуваючи все нові і нові гіпотези.

Що не так з теорією Великого вибуху

З теорії випливає,що всі планети і зірки утворилися з пилу, размётанной по космосу в результаті вибуху. Але що передувало йому, неясно: тут наша математична модель простору-часу перестає працювати. Всесвіт виник з початкового сингулярного стану, до якого не застосувати сучасну фізику. Теорія також не розглядає причини виникнення сингулярності або матерії та енергії для її виникнення. Вважається, що відповідь на питання про існування і походження початкової сингулярності дасть теорія квантової гравітації.

Більшість космологічних моделей передбачають,що повна Всесвіт має розмір набагато більший, ніж спостерігається частина - сферична область з діаметром приблизно 90 млрд світлових років. Ми бачимо тільки ту частину Всесвіту, світло від якої встиг досягти Землі за 13,8 млрд років. Але телескопи стають все краще, ми виявляємо все більш далекі об'єкти, і поки немає підстав вважати, що цей процес зупиниться.

З моменту Великого вибуху Всесвіт розширюється з прискоренням.Складна загадка сучасної фізики - питання про те, що викликає прискорення. Згідно робочої гіпотези, у Всесвіті міститься невидима складова, яка називається «темною енергією». Теорія Великого вибуху не пояснює, чи буде Всесвіт розширюватися безкінечно, і якщо так, то до чого це призведе - до її зникнення або чогось ще.

Хоча ньютоновскую механіку потіснила релятивістська фізика,її не можна назвати помилковою. Проте сприйняття світу і моделі для опису Всесвіту повністю змінилися. Теорія Великого вибуху передбачила ряд речей, які не були відомі до того. Таким чином, якщо на її місце прийде інша теорія, то вона повинна бути схожою і розширити розуміння світу.

Ми зупинимося на найцікавіших теоріях, що описують альтернативні моделі Великого вибуху.

Всесвіт як міраж чорної діри

Всесвіт виник завдяки колапсу зірки в чотиривимірний Всесвіту, вважають вчені з Інституту теоретичної фізики «Периметр». Результати їх дослідження опублікував журнал Scientific American. Ніайеш Афшорді, Роберт Манн і Рази Пурхасан кажуть, що наша тривимірна Всесвіт стала подобою «голографічного міражу» при схлопуванні чотиривимірний зірки. На відміну від теорії Великого вибуху, згідно з якою Всесвіт виник з надзвичайно гарячого і щільного простору-часу, де не застосовуються стандартні закони фізики, нова гіпотеза про чотиривимірний всесвіту пояснює як причини зародження, так і її стрімкого розширення

Згідно зі сценарієм, сформульованому Афшорді і його колегами, наша тривимірна Всесвіт - це своєрідна мембрана, яка пливе крізь ще більш об'ємну всесвіт, яка існує вже чотирьох вимірах. Якби в цьому чотиривимірному космосі існували свої чотиривимірні зірки, вони б теж вибухали, як і тривимірні в нашому Всесвіті. Внутрішній шар ставав би чорною дірою, А зовнішній викидався б в простір.

У нашому Всесвіті чорні діри оточені сферою, званої горизонтом подій. І якщо в тривимірному просторі ця межа двомірна (Як мембрана), То в чотиривимірний всесвіту горизонт подій буде обмежений сферою, яка існує в трьох вимірах. Комп'ютерне моделювання колапсу чотиривимірний зірки показало, що її тривимірний горизонт подій буде поступово розширюватися. Саме це ми і спостерігаємо, називаючи зростання 3D-мембрани розширенням Всесвіту, вважають астрофізики.

Велика заморозка

Альтернативою Великому вибуху може бути Велика заморозка. Команда фізиків з Мельбурнського університету на чолі з Джеймсом Кватчем представила модель народження Всесвіту, яка більше нагадує поступовий процес заморозки аморфної енергії, ніж її виплеск і розширення в трьох напрямках простору.

Безформна енергія, на думку вчених, як і вода охолола до кристалізації, створивши звичні три просторових і один часовий вимір.

Теорія Великий заморозки ставить під сумнів прийняте в даний час твердження Альберта Ейнштейна про безперервність і плавності простору і часу. Не виключено, що простір має складові частини - неподільні стандартні блоки на зразок крихітних атомів або пікселів в комп'ютерній графіці. Ці блоки настільки малі, що їх неможливо спостерігати, проте, слідуючи новій теорії, можна виявити дефекти, які повинні заломлювати потоки інших частинок. Вчені вирахували такі ефекти за допомогою математичного апарату, а тепер спробують виявити їх експериментально.

Всесвіт без початку і кінця

Ахмед Фараго Алі з Університету Бенха в Єгипті і Саур Дас з Університету Летбридж в Канаді запропонували нове рішення проблему сингулярності, відмовившись від Великого вибуху. Вони привнесли в рівняння Фрідмана, що описує розширення Всесвіту і Великий вибух, ідеї відомого фізика Девіда Бома. «Дивно, що невеликі поправки потенційно можуть вирішити так багато питань», - каже Дас.

Отримана модель об'єднала в собі загальну теорію відносності і квантову теорію. Вона не тільки заперечує сингулярність, що передувала Великому вибуху, але і не допускає того, що Всесвіт з часом стиснеться назад в первісний стан. Згідно з отриманими даними, Всесвіт має кінцевий розмір і нескінченне час життя. У фізичному вираженні модель описує Всесвіт, наповнену гіпотетичної квантової рідиною, яка складається з Гравітон - частинок, що забезпечують гравітаційна взаємодія.

Вчені також стверджують, що їх висновки співвідносяться з останніми результатами вимірювання щільності Всесвіту.

Нескінченна хаотична інфляція

Термін «інфляція» позначає стрімке розширення Всесвіту, яке відбувалося по експоненті в перші миті після Великого вибуху. Сама по собі теорія інфляції не спростовує теорію Великого вибуху, а лише по-іншому інтерпретує її. Ця теорія вирішує кілька фундаментальних проблем фізики.

Згідно інфляційної моделі, незабаром після зародження Всесвіт дуже короткий час розширювалася по експоненті: її розмір багаторазово подвоювався. Вчені вважають, що за 10 в -36 ступеня секунд Всесвіт збільшилася в розмірах як мінімум в 10 в 30-50 ступеня раз, а можливо, і більше. В кінці інфляційної фази Всесвіт заповнилася сверхгорячей плазмою з вільних кварків, глюонів, лептонів і високоенергетичних квантів.

концепція має на увазі, Що в світі існує безліч ізольованих один від одного всесвітівз різним пристроєм

Фізики прийшли до висновку, що логіка інфляційної моделі не суперечить ідеї постійного множинного народження нових всесвітів. Квантові флуктуації - такі ж, як ті, через які з'явився наш світ - можуть виникати в будь-якій кількості, якщо для цього є відповідні умови. Цілком можливо, що наше світобудову вийшло з флуктуаційної зони, яка склалася в світі-попереднику. Можна також припустити, що коли-небудь і де-небудь в нашому Всесвіті утворюється флуктуація, яка «видме» юну всесвіт зовсім іншого роду. За такої моделі дочірні всесвіти можуть відбруньковуватися безперервно. При цьому зовсім не обов'язково, що в нових світах встановлюються одні й ті ж фізичні закони. Концепція має на увазі, що в світі існує безліч ізольованих один від одного всесвітів з різними пристроєм.

циклічна теорія

Пол Стейнхардт, один з фізиків, котрі заклали підвалини інфляційної космології, вирішив розвинути цю теорію і далі. Вчений, який очолює Центр теоретичної фізики в Прінстоні, спільно з Нейлом Тьюроком з Інституту теоретичної фізики «Периметр» виклав альтернативну теорію в книзі Endless Universe: Beyond the Big Bang ( «Нескінченна Всесвіт: За гранню Великого вибуху»).Їх модель заснована на узагальненні теорії квантових суперструн, відомої як М-теорія. Відповідно до неї, фізичний світ має 11 вимірювань - десять просторових і один часовий. У ньому «плавають» простору менших розмірностей, так звані Брани (Скорочення від «мембрани»).Наш Всесвіт - просто одна з таких бран.

Модель Стейнхардт і Тьюрока стверджує, що Великий вибух стався в результаті зіткнення нашої Брани з іншого браной - невідомої нам всесвіту. За цим сценарієм зіткнення відбуваються нескінченно. Відповідно до гіпотези Стейнхардт і Тьюрока, поруч з нашою браной «плаває» ще одна тривимірна брану, відокремлена крихітним відстанню. Вона також розширюється, ущільнюється і порожніє, але через трильйон років Брани почнуть зближуватися і врешті-решт зіткнуться. При цьому виділиться величезна кількість енергії, частинок і випромінювання. Цей катаклізм запустить черговий цикл розширення і охолодження Всесвіту. З моделі Стейнхардт і Тьюрока слід, що ці цикли були і в минулому і обов'язково повторяться в майбутньому. З чого ці цикли почалися, теорія замовчує.

Всесвіт
як комп'ютер

Ще одна гіпотеза про будову всесвіту говорить, що весь наш світ - це не більше ніж матриця або комп'ютерна програма. Ідею про те, що Всесвіт являє собою цифровий комп'ютер, вперше висунув німецький інженер і піонер комп'ютеробудування Конрад Цузе в книзі Calculating Space ( «Обчислювальний простір»).Серед тих, хто також розглядав Всесвіт як гігантський комп'ютер, значаться фізики Стівен Вольфрам і Герард "т Хоофт.

Теоретики цифровий фізики припускають, що Всесвіт - по суті інформація, і, отже, вона обчислюваності. З цих припущень слід, що Всесвіт можна розглядати як результат роботи комп'ютерної програмиабо цифрового обчислювального пристрою. Цей комп'ютер може бути, наприклад, гігантським клітинним автоматом або універсальної машиною Тьюринга.

непрямим доказом віртуальної природи Всесвітуназивають принцип невизначеності в квантовій механіці

Відповідно до теорії, будь-який предмет і подія фізичного світу відбувається з постановки питань і реєстрації відповідей «так» чи «ні». Тобто за всім, що нас оточує, ховається якийсь код, аналогічний бінарним кодом комп'ютерної програми. А ми - свого роду інтерфейс, за допомогою якого з'являється доступ до даних «вселенського інтернету». Непрямим доказом віртуальної природи Всесвіту називають принцип невизначеності в квантовій механіці: частинки матерії можуть існувати в нестійкою формі, а «закріплюються» в конкретному стані тільки при спостереженні за ними.

Послідовник цифровий фізики Джон Арчибальд Вілер писав: «Не було б нерозумним уявити, що інформація знаходиться в ядрі фізики так само, як в ядрі комп'ютера. Все з біта. Іншими словами, все, що існує - кожна частка, кожне силове поле, навіть сам просторово-часовий континуум - отримує свою функцію, свій сенс і, в кінцевому рахунку, саме своє існування ».

Великий вибух відноситься до розряду теорій, які намагаються в повному обсязі простежити історію народження Всесвіту, визначити початкові, поточні і кінцеві процеси в її житті.

Чи було щось до того, як з'явився Всесвіт? Цей наріжний, практично метафізичне питання задається вченими і по сьогоднішній день. Виникнення і еволюція всесвіту завжди були і залишаються предметом палких суперечок, неймовірних гіпотез і взаємовиключних теорій. Основними версіями походження всього, що нас оточує, з церковної трактуванні передбачалося божественне втручання, а науковий світ підтримував гіпотезу Арістотеля про статичності світобудови. Останньою моделі дотримувався Ньютон, який захищав безмежність і сталість Всесвіту, і Кант, який розвинув цю теорію в своїх працях. У 1929 році американський астроном і космолог Едвін Хаббл кардинально змінив погляди вчених на світ.

Він не тільки виявив наявність численних галактик, але і розширення Всесвіту - безперервне изотропное збільшення розмірів космічного простору, що почалося в мить Великого вибуху.

Кому ми зобов'язані відкриттям Великого вибуху?

Роботи Альберта Ейнштейна над теорією відносності і його гравітаційні рівняння дозволили де Сіттер створити космологічних моделяхВсесвіту. Подальші дослідження були прив'язані до цієї моделі. У 1923 р Вейль припустив, що поміщене в космічному просторіречовина має розширюватися. Величезне значення в розробці цієї теорії має робота видатного математика і фізика А. А. Фрідмана. Ще в 1922 році він допустив розширення Всесвіту і зробив обґрунтовані висновки про те, що початок всієї матерії знаходилося в одній безмежно щільною точці, а розвиток всьому дав Великий вибух. У 1929 р Хаббл опублікував свої статті, що пояснюють підпорядкування променевої швидкості віддалі, згодом ця робота стала називатися «законом Хаббла».

Г. А. Гамов, спираючись на теорію Фрідмана про Великий вибух, розробив ідею про високу температуру вихідної речовини. Також він припустив наявність космічного випромінювання, що не зниклого з розширенням і охолодженням світу. Вчений виконав попередні розрахунки можливої ​​температури залишкового випромінювання. Передбачуване їм значення знаходилося в діапазоні 1-10 К. До 1950 р Гамов зробив більш точні підрахунки і оголосив результат в 3 К. У 1964 радіоастрономи з Америки, займаючись удосконаленням антени, шляхом виключення всіх можливих сигналів, визначили параметри космічного випромінювання. Його температура виявилася рівною 3 К. Ці відомості стали найважливішим підтвердженням роботи Гамова і існування реліктового випромінювання. Наступні виміри космічного фону, проведені в відкритому космосі, Остаточно довели вірність розрахунків вченого. Ознайомитися з картою реліктового випромінювання можна по.

Сучасні уявлення про теорію Великого вибуху: як це сталося?

Однією з моделей, комплексно що пояснюють появу і процеси розвитку відомому нам Всесвіті, стала теорія Великого вибуху. Згідно широко прийнятої сьогодні версії, спочатку була присутня космологічна сингулярність - стан, що володіє нескінченною щільністю і температурою. Фізиками було розроблено теоретичне обґрунтування народження Всесвіту з точки, що мала надзвичайну ступінь щільності і температури. Після виникнення Великого вибуху простір і матерія Космосу почали безперервний процес розширення і стабільного охолодження. Згідно з останніми дослідженнями початок світобудови було покладено не менше 13,7 млрд. Років тому.

Відправні періоди у формуванні Всесвіту

Перший момент, відтворення якого допускається фізичними теоріями, - це Планковська епоха, формування якої стало можливим через 10-43 секунд після Великого вибуху. Температура матерії доходила до 10 * 32 К, а її щільність дорівнювала 10 * 93 г / см3. У цей період гравітація здобула самостійність, відокремившись від основоположних взаємодій. Безперервне розширення і зниження температури викликали фазовий перехід елементарних частинок.

Наступний період, який характеризується показовим розширенням Всесвіту, настав ще через 10-35 секунд. Його назвали «Космічної інфляцією». Сталося стрибкоподібне розширення, у багато разів перевищує звичайне. Цей період дав відповідь на питання, чому температура в різних точках Всесвіту однакова? Після Великого вибуху речовина не відразу розлетілося по Всесвіту, ще 10-35 секунд воно було досить компактним і в ньому встановилося теплове рівновагу, не порушене при інфляційному розширенні. Період дав базовий матеріал - кварк-глюонну плазму, що використовувалася для формування протонів і нейтронів. Цей процес здійснився після подальшого зменшення температури, він іменується «баріогенезис». Зародження матерії супроводжувалося одночасним виникненням антиматерії. Два антагоністичних речовини аннигилировали, стаючи випромінюванням, але кількість звичайних частинок превалювало, що і дозволило виникнути Всесвіту.

Черговий фазовий перехід, який стався після спадання температури, привів до виникнення відомих нам елементарних частинок. Що прийшла слідом за цим епоха «нуклеосинтеза» ознаменувалася об'єднанням протонів в легені ізотопи. Перші освічені ядра мали короткий термін існування, вони розпадалися при неминучих зіткненнях з іншими частками. більш стійкі елементивиникли вже після трьох хвилин, що минули після створення світу.

Наступною знаменною віхою стало домінування гравітації над іншими наявними силами. Через 380 тис. Років з часу Великого вибуху з'явився атом водню. Збільшення впливу гравітації послужило закінченням початкового періодуформування Всесвіту і дало старт процесу виникнення перших зоряних систем.

Навіть через майже 14 млрд. Років в космосі все ще збереглося реліктове випромінювання. Його існування в комплексі з червоним зміщенням наводиться як аргумент на підтвердження спроможності теорії Великого вибуху.

космологічна сингулярність

Якщо, використовуючи загальну теорію відносності і факт безперервного розширення Всесвіту, повернуться до початку часу, то розміри світобудови дорівнюватимуть нулю. Початковий момент або наука не може досить точно описати, використовуючи фізичні знання. Застосовувані рівняння, не підходять для такої малої об'єкта. Необхідний симбіоз, здатний з'єднати квантову механіку і загальну теорію відносності, але він, на жаль, поки що не створено.

Еволюція Всесвіту: що її чекає в майбутньому?

Вчені розглядають два можливі варіанти розвитку подій: розширення Всесвіту ніколи не закінчиться, або ж вона досягне критичної точки і почнеться зворотний процес - стиснення. Цей основоположний вибір залежить від величини середньої щільності речовини, що знаходиться в її складі. Якщо обчислене значення менше критичного, прогноз сприятливий, якщо більше, то світ повернеться до сингулярного стану. Вчені в даний час не знають точної величини описуваного параметра, тому питання про майбутнє Всесвіту завис в повітрі.

Ставлення релігії до теорії Великого вибуху

Основні віросповідання людства: католицизм, православ'я, мусульманство, по-своєму підтримують цю модель створення світу. Ліберальні представники цих релігійних конфесій погоджуються з теорією виникнення світобудови в результаті якогось незрозумілого втручання, що визначається як Великий вибух.

Знайоме всьому світу ім'я теорії - «Великий вибух» - було мимоволі подаровано противником версії про розширення Всесвіту Хойлом. Він вважав таку ідею «абсолютно незадовільною». Після публікації його тематичної лекцій цікавий термін тут же підхопила громадськість.

Причини, що викликали Великий вибух, достовірно невідомі. За однією з численних версій, що належить А. Ю. Глушко, стислий в точку вихідна речовина було чорної гіпер-дірою, а причиною вибуху став контакт двох таких об'єктів, що складаються з частинок і античастинок. При анігіляції матерія частково вціліла і дала початок нашому Всесвіту.

Інженери Пензиас і Вілсон, що відкрили реліктове випромінювання Всесвіту, отримали Нобелівські преміїпо фізиці.

Показники температури реліктового випромінювання спочатку було дуже високим. Через кілька мільйонів років цей параметр виявився в межах, що забезпечують зародження життя. Але до цього періоду встигло сформуватися лише невелика кількість планет.

Астрономічні спостереження і дослідження допомагають знайти відповіді на найважливіші для людства питання: «Як все з'явилося, і що чекає нас у майбутньому?». Попри те, що не всі проблеми вирішені, і першопричина появи Всесвіту немає строгого і стрункого роз'яснення, теорія Великого вибуху знайшла достатню кількість підтверджень, що роблять її основною і прийнятною моделлю виникнення світобудови.