1) kogu maailm kui kõigi asjade (reaalselt eksisteerivate objektide) tervik, ajas ja ruumis lõpmatu ning eksisteerimisvormide poolest lõpmatult mitmekesine; 2) maailma asustatud osa; 3) astronoomiliseks vaatluseks ligipääsetav kosmoloogiaobjekt.

Suurepärane määratlus

Mittetäielik määratlus ↓

UNIVERSUM

kreeka keelest "oikumene" - asustatud, asustatud maa) - "kõik olemasolev", "üldine maailmatervik", "kõigi asjade kogum"; nende mõistete tähendus on mitmetähenduslik ja selle määrab kontseptuaalne kontekst. Me võime eristada vähemalt kolme kontseptsiooni “Universum” taset.

1. Universumil kui filosoofilisel ideel on mõistele “universum” ehk “maailm” lähedane tähendus: “materiaalne maailm”, “loodud olend” jne. See mängib Euroopa filosoofias olulist rolli. Universumi kujundid filosoofilistes ontoloogiates sisaldusid Universumi teadusliku uurimise filosoofilistes alustes.

2. Universum füüsikalises kosmoloogias ehk Universum tervikuna on kosmoloogilise ekstrapolatsiooni objekt. Traditsioonilises mõttes on tegemist tervikliku, piiramatu ja põhimõtteliselt ainulaadse füüsilise süsteemiga (“Universum avaldatakse ühes eksemplaris” – A. Poincaré); materiaalne maailm füüsilisest ja astronoomilisest vaatepunktist (A. L. Zelmanov). Universumi erinevaid teooriaid ja mudeleid peetakse sellest vaatenurgast sama originaali üksteisega samaväärseteks. Sellist arusaama universumist kui tervikust põhjendati mitmel viisil: 1) viidates "ekstrapoleeritavuse eeldusele": kosmoloogia väidab, et ta esindab kõikehõlmavat maailma tervikut teadmiste süsteemis selle kontseptuaalsete vahenditega ja kuni vastupidist pole tõestatud. , tuleb need nõuded täielikult aktsepteerida; 2) loogiliselt defineeritakse Universumit kui kõikehõlmavat globaalset tervikut ja teisi Universumeid ei saa definitsiooni järgi eksisteerida jne. Klassikaline, Newtoni kosmoloogia lõi universumi kujutluse, mis on ruumis ja ajas lõpmatu ning lõpmatust peeti universumi atributiivseks omaduseks. Universum. On üldtunnustatud, et Newtoni lõpmatu homogeenne universum "hävitas" iidse kosmose. Universumi teaduslikud ja filosoofilised kujundid eksisteerivad aga kultuuris jätkuvalt koos, üksteist vastastikku rikastades. Newtoni universum hävitas iidse kosmose kuvandi ainult selles mõttes, et see eraldas inimese universumist ja isegi vastandas neid.

Mitteklassikalises, relativistlikus kosmoloogias konstrueeriti esmakordselt Universumi teooria. Selle omadused osutusid täiesti erinevaks Newtoni omadest. Friedmani välja töötatud paisuva Universumi teooria kohaselt võib Universum tervikuna olla ruumis nii lõplik kui ka lõpmatu ning ajaliselt on ta igal juhul lõplik, st tal oli algus. A. A. Friedman uskus, et maailm ehk universum kui kosmoloogia objekt on "lõpmatult kitsam ja väiksem kui filosoofi maailmauniversum". Vastupidi, valdav enamus kosmolooge identifitseeris ühtluse printsiibile lähtudes paisuva universumi mudelid meie metagalaktikaga. Metagalaktika laienemise algushetke peeti kreatsionistlikust vaatenurgast absoluutseks "kõige alguseks" - "maailma loomiseks". Mõned relativistlikud kosmoloogid, pidades ühtsuse printsiipi ebapiisavalt põhjendatud lihtsustuseks, pidasid Universumit terviklikuks füüsiliseks süsteemiks metagalaktikast suuremas mastaabis ja metagalaktikat vaid piiratud osaks universumist.

Relativistlik kosmoloogia muutis radikaalselt universumi kuvandit teaduslikus maailmapildis. Ideoloogilises mõttes naasis see iidse kosmose kujundi juurde selles mõttes, et ühendas taas inimese ja (areneva) Universumi. Järgmine samm selles suunas oli kosmoloogia antroopiline põhimõte. Kaasaegne lähenemine universumi kui terviku tõlgendamisele põhineb esiteks maailma filosoofilise idee ja universumi kui kosmoloogia objekti eristamisel; teiseks on see mõiste relativiseeritud, st selle ulatus on korrelatsioonis teatud teadmiste tasemega, kosmoloogilise teooria või mudeliga - puhtlingvistilises (olenemata nende objektiivsest staatusest) või objektiivses mõttes. Universumit tõlgendati näiteks kui “suurimat sündmuste kogumit, millele meie ühel või teisel viisil ekstrapoleeritud füüsikaseadusi saab rakendada” või “võib pidada meiega füüsiliselt seotuks” (G. Bondi).

Selle lähenemisviisi väljatöötamine oli kontseptsioon, mille kohaselt on universum kosmoloogias "kõik, mis eksisteerib". mõnel mitte absoluutses mõttes, kuid ainult antud kosmoloogilise teooria vaatevinklist, see tähendab suurima ulatusega ja järjestusega füüsikalist süsteemi, mille olemasolu tuleneb teatud füüsikaliste teadmiste süsteemist. See on teadaoleva megamaailma suhteline ja ajutine piir, mille määravad füüsikaliste teadmiste süsteemi ekstrapoleerimise võimalused. Universum kui tervik ei tähenda kõigil juhtudel sama "originaali". Vastupidi, erinevate teooriate objektid võivad olla erinevad originaalid, st erineva järgu ja struktuurilise hierarhia skaala füüsilised süsteemid. Kuid kõik väited esindada kõikehõlmavat maailma tervikut absoluutses tähenduses jäävad põhjendamata. Universumi tõlgendamisel kosmoloogias tuleb teha vahet potentsiaalselt olemasoleval ja tegelikult eksisteerival. See, mida täna peetakse olematuks, võib homme sfääri siseneda teaduslikud uuringud, osutub eksisteerivaks (füüsika seisukohalt) ja kaasatakse meie arusaama universumist.

Seega, kui paisuva universumi teooria kirjeldas sisuliselt meie metagalaktikat, siis inflatsioonilise (“puhuva”) universumi teooria, mis on kaasaegses kosmoloogias populaarseim, tutvustab paljude “teiste universumite” (või empiirilises keeles) mõistet. , metagalaktilised objektid), millel on kvalitatiivselt erinevad omadused. Inflatsiooniteooria tunnistab seega Universumi ühtsuse põhimõtte megaskoopilist rikkumist ja tutvustab selle tähenduses universumi lõpmatu mitmekesisuse põhimõtet. I. S. Shklovsky tegi ettepaneku nimetada nende universumite tervik "Metaversumiks". Inflatsiooniline kosmoloogia konkreetsel kujul taaselustab, st idee universumi (metaverse) lõpmatusest kui selle lõpmatust mitmekesisusest. Selliseid objekte nagu metagalaktika nimetatakse inflatsioonikosmoloogias sageli "miniuniversumiteks". Miniversumid tekivad füüsilise vaakumi spontaansete kõikumiste kaudu. Sellest vaatenurgast järeldub, et meie universumi paisumise alghetke, metagalaktikat ei tohiks tingimata pidada kõige absoluutseks alguseks. See on alles ühe kosmilise süsteemi evolutsiooni ja iseorganiseerumise algushetk. Mõnes kvantkosmoloogia versioonis on universumi mõiste tihedalt seotud vaatleja olemasoluga (“osalemise põhimõte”). “Sünnitades vaatlejaid ja osalejaid mingis piiratud eksistentsi etapis, kas see omakorda ei omanda. Universum nende tähelepanekute kaudu, et käegakatsutavus, mida me nimetame reaalsuseks? Kas see pole mitte eksisteerimise mehhanism?" (A. J. Wheeler). Universumi mõiste tähenduse määrab antud juhul teooria, mis põhineb Universumi kui terviku potentsiaalse ja tegeliku olemasolu eristamisel kvantprintsiibi valguses.

3. Universum astronoomias (jälgitav ehk astronoomiline universum) on vaatlustega ja nüüd osaliselt kosmoseeksperimentidega kaetud maailma piirkond, see tähendab vaatlusvahendite seisukohalt "kõik olemasolev". ja astronoomias kättesaadavad uurimismeetodid.

Astronoomiline universum on järjestikku teaduse poolt avastatud ja uuritud kosmiliste süsteemide hierarhia, mille ulatus ja keerukus on järjest suurem. See on päikesesüsteem, meie tähesüsteem. Galaktika (mille olemasolu tõestas W. Herschel 18. sajandil). E. Hubble'i poolt 1920. aastatel avastatud metagalaktika. Praegu on Universumi objektid, mis asuvad meist kaugemal ca. 9-12 miljardit valgusaastat.

Läbi astronoomia ajaloo kuni 2. pooleni. 20. sajandil Astronoomilises universumis tunti sama tüüpi taevakehi: planeete, tähti, gaasi ja tolmu ainet. Kaasaegne astronoomia on avastanud põhimõtteliselt uusi, seni tundmatuid taevakehade tüüpe, sealhulgas ülitihedaid objekte galaktikate tuumades (mis kujutavad endast tõenäoliselt musti auke). Paljud taevakehade olekud astronoomilises universumis osutusid järsult mittestatsionaarseteks, ebastabiilseteks, see tähendab, et asuvad bifurkatsioonipunktides. Eeldatakse, et valdav enamus (kuni 90-95%) astronoomilise universumi ainest on koondunud nähtamatutesse, seni jälgimatutesse vormidesse (“varjatud mass”).

Lit.: Fridman A. A. Izbr. töötab. M., 1965; Lõpmatus ja universum. M., 1970; Universum, astronoomia, filosoofia. M., 1988; Astronoomia ja kaasaegne maailmapilt. M., 1996; Bondy H. Kosmoloogia. Cambr., 1952; Munit!. M. Ruum, aeg ja looming. N.Y. 1965.

Suurepärane määratlus

Mittetäielik määratlus ↓

Kaasaegne kosmoloogia on astrofüüsikaline teooria metagalaktika muutuste struktuurist ja dünaamikast, mis hõlmab teatud arusaamist kogu Universumi omadustest. Kosmoloogia põhineb Galaktika ja teiste tähesüsteemide astronoomilistel vaatlustel, üldrelatiivsusteoorial, mikroprotsesside ja suure energiatiheduse füüsikal, relativistlikul termodünaamikal ja paljudel muudel uutel füüsikateooriatel.

Kosmoloogia on saanud alguse iidsete ideedest, eriti Vana-Kreeka mütoloogiast, mis räägib üksikasjalikult ja üsna süstemaatiliselt maailma loomisest ja selle ülesehitusest. Antiikkosmoloogia üldtunnustatud tulemus oli Ptolemaiose geotsentriline kontseptsioon, mis eksisteeris kogu keskajal.

Uusaja tulekuga andis filosoofia teed oma ülimuslikkusele teaduse kosmoloogiliste mudelite loomisel, mis saavutas eriti suurt edu 20. sajandil, liikudes erinevatelt oletustelt selles vallas üsnagi põhjendatud faktide, hüpoteeside ja teooriateni. Vastates loogilisele küsimusele, kuidas me saame teada, mis Universumi mastaabis toimub, lähtusid nad väga populaarsest metodoloogilisest käsitlusest, mis eeldab, et samad seadused ja materiaalsete süsteemide struktuur korduvad erinevatel tasanditel. loodus. Erinevused võivad olla ainult mastaabis. Nicolaus Copernicust peetakse teadusliku kosmoloogia rajajaks, kes asetas Päikese universumi keskmesse ja viis Maa Päikesesüsteemi tavalise planeedi positsioonile. Õigest arusaamisest maailma ülesehitusest oli ta muidugi väga kaugel. Seega asus tema arvates tollal tuntud viie planeedi orbiitide taga kinnistähtede sfäär. Sellel sfääril olevaid tähti peeti Päikesest võrdsel kaugusel asuvateks ja nende olemus oli ebaselge. Koperniku järgi on universum maailm kestas. Sellest mudelist on lihtne leida palju keskaegse maailmapildi jäänuseid. Kuid möödus vaid paar aastakümmet ja Giordano Bruno murdis fikseeritud tähtede Koperniku kesta.

D. Bruno pidas tähti kaugeteks päikesteks, mis soojendasid lugematul hulgal teiste planeedisüsteemide planeete. Ta uskus, et universum on lõpmatu, et Maa maailmaga sarnaseid maailmu on lugematu arv. Ta uskus, et Maa on valgusti ning Kuu ja teised valgustid on sellega sarnased, nende arv on lõpmatu ja et kõik need taevakehad moodustavad lõpmatuse maailmu. Ta kujutas ette lõpmatut universumit, mis sisaldab lõpmatult palju maailmu.

Bruno ideed olid oma ajast palju ees. Kuid ta ei suutnud tsiteerida ühtki fakti, mis kinnitaks tema kosmoloogiat – lõpmatu, igavese ja asustatud universumi kosmoloogiat.

Möödus vaid kümmekond aastat ja Galileo Galilei nägi läbi enda leiutatud teleskoobi taevas seda, mis seni oli palja silmaga varjatud. Kuu mäed tõestasid selgelt, et Kuu on tõepoolest Maaga sarnane maailm. Suurima planeedi ümber tiirlevad Jupiteri kuud meenutasid päikesesüsteemi visuaalset kujutist. Veenuse muutuvad faasid ei jätnud kahtlustki, et see päikesevalgusega planeet tegelikult selle ümber tiirles.

Galilei kaasaegne ja sõber Johannes Kepler tegi selgeks planeetide liikumise seadused ning suur Isaac Newton tõestas, et kõik universumi kehad, olenemata suurusest, keemilisest koostisest, struktuurist ja muudest omadustest, graviteerivad vastastikku üksteise poole. Newtoni kosmoloogia koos astronoomia edusammudega 18. ja 19. sajandil määras maailmapildi, mida mõnikord nimetatakse klassikaliseks. See oli teadusliku kosmoloogia arengu algfaasi tulemus.

See klassikaline mudel on üsna lihtne ja arusaadav. Universumit peetakse ruumis ja ajas lõpmatuks ehk teisisõnu igaveseks. Taevakehade liikumist ja arengut reguleeriv põhiseadus on universaalse gravitatsiooni seadus. Ruum ei ole kuidagi seotud selles paiknevate kehadega ja mängib passiivset rolli nende kehade konteinerina. Kui kõik need kehad äkki kaoksid, jääksid ruum ja aeg muutumatuks. Tähtede, planeetide ja tähesüsteemide arv universumis on lõpmatult suur. Iga taevakeha läbib pika elutee. Ja surnud või õigemini kustunud tähtede asendamiseks süttivad uued, noored valgustid. Kuigi taevakehade päritolu ja surma üksikasjad jäid ebaselgeks, tundus see mudel põhimõtteliselt harmooniline ja loogiliselt järjekindel. Sellisel kujul domineeris see klassikaline mudel teaduses kuni 20. sajandi alguseni.

Kosmoloogias enim aktsepteeritud mudel on Albert Einsteini 1916. aastal loodud homogeense isotroopse mittestatsionaarse kuumpaisuva universumi mudel, mis on ehitatud üldise relatiivsusteooria ja relativistliku gravitatsiooniteooria alusel. See mudel põhineb kahel eeldusel:

1) Universumi omadused on kõikides punktides (homogeensus) ja suundades (isotroopia) ühesugused;

2) gravitatsioonivälja tuntuim kirjeldus on Einsteini võrrandid. Sellest tuleneb nn ruumi kõverus ning seos kõveruse ja massitiheduse vahel.

Nendel postulaatidel põhinevat kosmoloogiat nimetatakse relativistlikuks. Selle mudeli oluline punkt on selle mittestatsionaarsus, mis tähendab, et Universum ei saa olla konstantses olekus.

Relativistliku kosmoloogia arengu uus etapp oli seotud vene teadlase A.A. Friedman (1888-1925), kes tõestas matemaatiliselt iseareneva universumi ideed. A.A Friedmani töö muutis radikaalselt senise teadusliku maailmapildi aluseid. Tema sõnul olid Universumi tekke kosmoloogilised algtingimused ainsused. Universumi evolutsiooni olemust selgitades, alates ainsusest paisumisest, rõhutas Friedman eriti kahte sätet: a) Universumi kõverusraadius suureneb aja jooksul pidevalt, alustades nullist; b) kõverusraadius muutub perioodiliselt: universum tõmbub kokku punktiks (millekski, ainsusesse olekusse), siis jälle punktist, viib oma raadiuse teatud väärtuseni, siis jälle, vähendades oma kõverusraadiust, muutub punkt jne.

Laieneva universumi mudeli lahutamatu osa on Suure Paugu idee, mis leidis aset kuskil 12–18 miljardit aastat tagasi. George Lemaire oli esimene, kes esitas nn ürgaatomist lähtuva "Suure Paugu" kontseptsiooni ja selle fragmentide seejärel tähtedeks ja galaktikateks muutmise. Muidugi pakub see kontseptsioon kaasaegsete astrofüüsikaliste teadmiste vaatenurgast ainult ajaloolist huvi, kuid juba idee kosmilise aine esialgsest plahvatuslikust liikumisest ja selle järgnevast evolutsioonilisest arengust on muutunud kaasaegse teadusliku pildi lahutamatuks osaks. maailmas.

Põhimõtteliselt uus etapp kaasaegse evolutsioonilise kosmoloogia arengus on seotud Ameerika füüsiku G.A. Gamow (1904-1968), tänu kellele jõudis teadusesse "kuuma universumi" kontseptsioon. Tema pakutud areneva universumi "alguse" mudeli järgi koosnes Lemaitre'i "esmane aatom" tugevalt kokkusurutud neutronitest, mille tihedus saavutas koletu väärtuse - üks kuupsentimeetrit primaarset ainet kaalus miljard tonni. Selle "esimese aatomi" plahvatuse tagajärjel, vastavalt G.A. Gamow, omamoodi kosmoloogiline katel, mille temperatuur oli umbes kolm miljardit kraadi, kus toimus looduslik süntees keemilised elemendid. "Esmase muna" fragmendid - üksikud neutronid - lagunesid seejärel elektronideks ja prootoniteks, mis omakorda koos lagunemata neutronitega moodustasid tulevaste aatomite tuumad. Kõik see juhtus esimese 30 minuti jooksul pärast Suurt Pauku.

Gamow ja tema kaastöötajad ei suutnud aga anda rahuldavat seletust raskete keemiliste elementide loomulikule tekkele ja levikule Universumis, mis oli spetsialistide skeptilise suhtumise põhjuseks tema teooriasse. Nagu selgus, ei suutnud pakutud tuumasünteesi mehhanism pakkuda nende elementide praegu täheldatud koguseid.

Kvantteooria kohaselt pole see, mis jääb pärast aineosakeste eemaldamist (näiteks suletud anumast vaakumpumba abil), sõna otseses mõttes tühi, nagu arvas klassikaline füüsika. Kuigi vaakum ei sisalda tavalisi osakesi, on see küllastunud “poolelusate”, nn virtuaalkehadega. Nende reaalseteks aineosakesteks muutmiseks piisab vaakumi ergutamisest, näiteks mõjutades seda elektromagnetväljaga, mille tekitavad sinna sisestatud laetud osakesed.

Praegu puudub universumi laiaulatusliku struktuuri tekkepõhjuse kohta veel kõikehõlmavalt testitud ja üldtunnustatud teooria, kuigi teadlased on teinud märkimisväärseid edusamme selle loomulike moodustumise ja evolutsiooni viiside mõistmisel.

Peaaegu kõik vaatlusandmed näitavad meie universumi jätkuvat paisumist. Kosmose laienedes muutub aine üha harvemaks, galaktikad ja nende parved kaugenevad üksteisest ning taustkiirguse temperatuur läheneb absoluutsele nullile. Aja jooksul lõpetavad kõik tähed oma elutsükli ja muutuvad kas valgeteks kääbusteks, mis jahtuvad jahedate mustade kääbuste olekusse, või neutrontähtedeks või mustadeks aukudeks. Helendava aine ajastu saab läbi ning tumedad ainemassid, elementaarosakesed ja külm kiirgus hajuvad mõttetult laiali pidevalt tühjenevasse tühjusse.

Selline hetk saabub siis, kui Universumi vanus muutub täna arvatust umbes kümme miljonit korda suuremaks. Kulub umbes 10 66 aastat, enne kui päikesemassiga mustad augud hakkavad plahvatama, paiskades välja osakeste ja kiirguse voogusid.

Kui Universumi energiavarustus on Burrowi ja Tipleri järgi piisav vaid selle piiramatu paisumise tagamiseks, siis elektron-positroni paarides kaalub elektrilise külgetõmbe mõju üles nii gravitatsioonilise külgetõmbe kui ka Universumi kui terviku üldise paisumise. Teatud piiratud aja jooksul annihileeruvad kõik elektronid koos kõigi positronitega. Lõppkokkuvõttes pole olemasoleva aine viimaseks etapiks külmade tumedate kehade ja mustade aukude hajutamine, vaid piiritu haruldase kiirguse meri, mis jahtub lõpptemperatuurini, mis on kõikjal ühesugune. Ebakindlas kauges tulevikus võib möödunud tähtede aktiivsuse ajastu osutuda kõige lühemaks hetkeks universumi lõputus elus.

Sissejuhatus

Maailm meie ümber on suur ja mitmekesine. Kõik, mis meid ümbritseb, olgu need siis teised inimesed, loomad, taimed, väikseimad vaid mikroskoobi all nähtavad osakesed ja hiiglaslikud tähtede parved, mikroskoopilised aatomid ja tohutud udukogud, moodustavad universumi, mida tavaliselt nimetatakse.

Universum on astronoomias ja filosoofias rangelt määratlemata mõiste. See jaguneb kaheks põhimõtteliselt erinevaks üksuseks: spekulatiivne (filosoofiline) ja materiaalne, mis on vaatlemiseks ligipääsetav praegusel ajal või lähitulevikus. Kui autor neid entiteete eristab, siis traditsiooni järgides nimetatakse esimest universumiks ja teist astronoomiliseks universumiks ehk metagalaktikaks (hiljuti on see mõiste kasutusest praktiliselt välja langenud). Universum on kosmoloogia uurimisobjekt.

Universumi päritolu – igasugune algsete tekkeprotsesside kirjeldus või selgitus olemasolev universum, sealhulgas astronoomiliste objektide teke (kosmogoonia), elu, planeet Maa ja inimkonna tekkimine. Universumi päritolu küsimuses on palju seisukohti, alustades sellest teaduslik teooria, palju üksikuid hüpoteese ja lõpetades filosoofiliste mõtisklustega, usuliste tõekspidamistega ja folkloori elementidega.

Universumi päritolu kohta on palju kontseptsioone.

Näiteks:

· Kanti kosmoloogiline mudel

· Paisuva universumi mudel (Friedmanni universum, mittestatsionaarne universum)

· Suure Paugu teooria

· Suur tagasilöök

· Stringiteooria ja M-teooria

· Kreatsionism

Selle essee eesmärk on käsitleda mõistet "universum" ja uurida päritolu põhimõisteid (teooriaid).

Referaadi peamised eesmärgid:

1) Mõelge "universumi" põhimõistetele ja määratlustele.

2) Vaatleme objektide teket Universumis.

3) Uurige Universumi tekke põhimõisteid.

"Universumi" areng

Universum on kogu meid ümbritsev materiaalne maailm, sealhulgas see, mis asub väljaspool Maad – avakosmos, planeedid, tähed. See on lõpu ja servata mateeria, mis võtab oma olemasolu kõige erinevamad vormid. Universumi osa, mida astronoomilised vaatlused hõlmavad, nimetatakse metagalaktikaks ehk meie universumiks. Metagalaktika mõõtmed on väga suured: kosmoloogilise horisondi raadius on 15-20 miljardit valgusaastat.

Universum on suurim materiaalne süsteem, st. ainest koosnev objektide süsteem. Mõnikord identifitseeritakse mõiste "aine" mõistega "aine". Selline tuvastamine võib viia ekslike järeldusteni. Mateeria on kõige üldisem mõiste, samas kui substants on vaid üks selle olemasolu vorme. Tänapäevases arusaamas eristatakse kolme omavahel seotud ainevormi: aine, väli ja füüsiline vaakum. Aine koosneb diskreetsetest osakestest, millel on lainelised omadused. Mikroosakesi iseloomustab kaheosakeste laineline olemus. Füüsikaline vaakum ja selle omadused on seni teada palju halvemini kui paljud materjalisüsteemid ja struktuurid. Autor kaasaegne määratlus, füüsiline vaakum on null kõikuvad väljad, millega virtuaalsed osakesed on seotud. Füüsiline vaakum avastatakse ainega suhtlemisel selle sügavatel tasanditel. Eeldatakse, et vaakum ja aine on lahutamatud ning selle olemasolust ja mõjust ei saa eraldada ühtki aineosakest. Iseorganiseerumise kontseptsiooni kohaselt toimib füüsiline vaakum universumi väliskeskkonnana.

Universumi ehitust ja evolutsiooni uurib kosmoloogia. Kosmoloogia on üks neist loodusteaduste harudest, mis oma olemuselt on alati teaduste ristumiskohas. Kosmoloogias kasutatakse füüsika, matemaatika ja filosoofia saavutusi ja meetodeid. Kosmoloogia teemaks on kogu meid ümbritsev megamaailm, kogu “suur universum” ja ülesandeks on kirjeldada kõige rohkem üldised omadused, Universumi struktuur ja areng. On selge, et kosmoloogia järeldustel on suur ideoloogiline tähendus.

Kaasaegne astronoomia pole mitte ainult avastanud galaktikate suurejoonelist maailma, vaid ka avastanud ainulaadsed nähtused: metagalaktika laienemine, keemiliste elementide kosmiline rohkus, kosmiline mikrolaine taustkiirgus, mis näitab, et universum areneb pidevalt.

Universumi ehituse evolutsioon on seotud galaktikate parvede tekkega, tähtede ja galaktikate eraldumise ja tekkega ning planeetide ja nende satelliitide tekkega. Universum ise tekkis umbes 20 miljardit aastat tagasi mõnest tihedast ja kuumast algainest. Tänapäeval võime vaid oletada, milline oli see Universumi esivanemate aine, kuidas see tekkis, millistele seadustele allus ja millised protsessid viisid paisumiseni. On seisukoht, et algusest peale hakkas protomaterjal hiiglasliku kiirusega paisuma. Algstaadiumis hajus see tihe aine laiali, hajus igas suunas ja oli ebastabiilsete osakeste homogeenne keev segu, mis kokkupõrgete käigus pidevalt lagunes. Miljonite aastate jooksul jahtudes ja vastastikku toimides koondus kogu see kosmoses hajutatud ainemass suurteks ja väikesteks gaasimoodustised, mis sadade miljonite aastate jooksul lähenedes ja ühinedes muutusid tohututeks kompleksideks. Neis tekkisid omakorda tihedamad alad - seal tekkisid hiljem tähed ja isegi terved galaktikad.

Gravitatsioonilise ebastabiilsuse tagajärjel võivad moodustunud galaktikate erinevatesse tsoonidesse tekkida tihedad “protostellaarmoodustised”, mille massid on Päikese massile lähedased. Alanud kokkusurumisprotsess kiireneb enda gravitatsioonivälja mõjul. See protsess kaasneb vabalangemine pilve osakesed selle keskmesse – tekib gravitatsiooniline kokkusurumine. Pilve keskele moodustub tihendus, mis koosneb molekulaarsest vesinikust ja heeliumist. Tiheduse ja temperatuuri tõus tsentris toob kaasa molekulide lagunemise aatomiteks, aatomite ioniseerumise ja tiheda prototähe tuuma moodustumise.

On olemas hüpotees Universumi tsüklilise oleku kohta. Kunagi ülitihedast ainekammlast tekkinud universum võis juba esimeses tsüklis enda sees sünnitada miljardeid tähesüsteeme ja planeete. Kuid siis hakkab universum paratamatult püüdlema oleku poole, millest tsükli ajalugu alguse sai, punanihe annab teed violetsele, universumi raadius väheneb järk-järgult ja lõpuks naaseb universumi mateeria oma olekusse. algne ülitihe olek, hävitades halastamatult kogu elu. Ja see kordub iga kord, igas tsüklis igavikuks!

1930. aastate alguseks usuti, et Universumi põhikomponendid on galaktikad, millest igaüks koosnes keskmiselt 100 miljardist tähest. Päike koos planeedisüsteemiga on osa meie galaktikast, mille tähti me vaatleme Linnutee kujul. Lisaks tähtedele ja planeetidele sisaldab Galaktika märkimisväärsel hulgal haruldasi gaase ja kosmilist tolmu.

Kas Universum on lõplik või lõpmatu, milline on selle geomeetria – need ja paljud teised küsimused on seotud Universumi arenguga, eelkõige vaadeldud paisumisega. Kui, nagu praegu arvatakse, suureneb galaktikate "paisumise" kiirus iga miljoni parseki kohta 75 km/s, siis minevikku ekstrapoleerimine annab hämmastava tulemuse: ligikaudu 10-20 miljardit aastat tagasi oli kogu universum koondunud. väga väikesel alal. Paljud teadlased usuvad, et tol ajal oli Universumi tihedus sama kui universumi tihedus aatomituum. Lihtsamalt öeldes oli universum siis üks hiiglaslik "tuumalaik". Mingil põhjusel muutus see "tilk" ebastabiilseks ja plahvatas. Seda protsessi nimetatakse suureks pauguks.

Selle universumi tekkeaja hinnanguga eeldati, et pilt galaktikate paisumisest, mida me praegu jälgime, toimus sama kiirusega ja suvaliselt kauges minevikus. Ja just sellel eeldusel põhineb primaarse universumi hüpotees - ebastabiilsesse seisundisse jõudnud hiiglaslik "tuumatilk".

Praegu väidavad kosmoloogid, et universum ei laienenud "punktist punkti", vaid näis pulseerivat tiheduse lõplike piiride vahel. See tähendab, et varem oli galaktikate paisumiskiirus väiksem kui praegu ja veel varem oli galaktikate süsteem kokku surutud, s.t. Galaktikad lähenesid üksteisele suurema kiirusega, mida suurem vahemaa neid eraldab. Kaasaegses kosmoloogias on mitmeid argumente “pulseeriva universumi” pildi kasuks. Sellised argumendid on aga puhtalt matemaatilised; kõige olulisem neist on vajadus arvestada Universumi tegelikult eksisteeriva heterogeensusega.

Me ei saa nüüd lõplikult otsustada, kumb kahest hüpoteesist - "tuumatilk" või "pulseeriv universum" - on õige. Selle kosmoloogia ühe kõige olulisema probleemi lahendamiseks on vaja palju rohkem tööd.

Idee universumi arengust tundub tänapäeval üsna loomulik. See ei olnud alati nii. Nagu iga suur teadusidee, on see oma arengus, võitluses ja kujunemises kaugele jõudnud. Mõelgem, milliseid etappe on universumit käsitleva teaduse areng meie sajandil läbinud.

Kaasaegne kosmoloogia tekkis 20. sajandi alguses. pärast relativistliku gravitatsiooniteooria loomist. Esimene relativistlik mudel, mis põhineb uus teooria gravitatsiooni ja väites, et kirjeldab kogu Universumit, ehitas A. Einstein aastal 1917. See kirjeldas aga staatilist Universumit ja nagu astrofüüsikalised vaatlused näitasid, osutus see valeks.

Aastatel 1922-1924. Nõukogude matemaatik A.A. Friedman soovitas üldvõrrandid kirjeldada kogu universumit ajas muutumas. Tähesüsteemid ei saa asuda üksteisest keskmiselt konstantsel kaugusel. Nad peavad kas eemalduma või lähenema. See tulemus on kosmilisel skaalal domineerivate gravitatsioonijõudude olemasolu vältimatu tagajärg. Friedmani järeldus tähendas, et universum peab kas paisuma või kokku tõmbuma. Sellest ka revisjon üldised ideed Universumi kohta. 1929. aastal avastas Ameerika astronoom E. Hubble (1889-1953) astrofüüsikalisi vaatlusi kasutades Universumi paisumise, mis kinnitas Friedmani järelduste õigsust.

Alates meie sajandi 40ndate lõpust on kosmoloogilise paisumise erinevatel etappidel toimuvate protsesside füüsika pälvinud kosmoloogias üha enam tähelepanu. Praegu esitatud G.A. Gamowi kuuma universumi teooria käsitles tuumareaktsioone, mis toimusid Universumi paisumise alguses väga tihedas aines. Eeldati, et aine temperatuur oli kõrge ja langes koos universumi paisumisega. Teooria ennustas, et materjal, millest tekkisid esimesed tähed ja galaktikad, peaks koosnema peamiselt vesinikust (75%) ja heeliumist (25%) ning teiste keemiliste elementide ebaolulisel segul. Teine teooria järeldus on, et tänapäeva universumis peaks aine suure tiheduse ja kõrge temperatuuri ajastust järele jääma nõrk elektromagnetkiirgus. Sellist kiirgust Universumi paisumise ajal nimetati kosmiliseks mikrolaine taustkiirguseks.

Samal ajal ilmnesid kosmoloogias põhimõtteliselt uued vaatlusvõimalused: tekkis raadioastronoomia ja laienesid optilise astronoomia võimalused. 1965. aastal vaadeldi eksperimentaalselt kosmilist mikrolaine taustkiirgust. See avastus kinnitas kuuma universumi teooria paikapidavust.

Kosmoloogia arengu praegust etappi iseloomustab intensiivne kosmoloogilise paisumise alguse probleemi uurimine, mil aine ja osakeste energia tihedus oli tohutu. Juhtideed on uued avastused interaktsioonifüüsikas elementaarosakesed väga kõrgel energial. Sel juhul peetakse silmas Universumi globaalset arengut. Tänapäeval on Universumi arengut igakülgselt põhjendatud arvukate astrofüüsikaliste vaatlustega, millel on kogu füüsika jaoks kindel teoreetiline alus.

Universumi süsteemimudel.
Küsimus – kas Universum on süsteem – on oma olemuselt kindlasti retooriline. Samal ajal on endiselt arutelu teemaks süsteemsuse tüüp, mida Universum võiks lähendada. Esituse aluseks (vaikimisi palliatiivina) on süsteemi kõige “hambutum” määratlus, kui süsteem tähendab objektide kogumit, mis on suhetes ja seostes. See ülimalt demokraatlik lähenemine (selle näilise ulatuse poolest) on aga oma heuristilise laengu ammu ammendanud. Tõepoolest, pole selge, kuidas "subsumeerida objekte", mille süsteemikomponendid on kindlas ja jäigas interaktsioonis ning Spiritosfääri objektide "vabades" suhetes sama loid süsteemimääratluse alla. Seda probleemi lahendatakse spetsiifilisel viisil eriteaduste tasandil, millest igaüks, püüdes ühel või teisel viisil kirjeldada Universumi teatud aspekti, esindab seda ühel või teisel kujul süsteemina, mis on sellele teadusele omane. Nii et näiteks bioloogilised süsteemid ei saa kirjeldada füüsika keeles ja vastupidi. Tõsi, erinevalt füüsikutest ei pretendeeri bioloogid kirjeldada Universumit tervikuna.
Mis puutub füüsikasse, siis siin on minu vaatenurgast kindlasti korduvalt korratud masohhismiakt, mis väljendub katsetes kirjeldada materiaalset Universumit kui tervikut füüsika keeles. Olen sellel teemal rohkem kui korra sõna võtnud, sealhulgas SciTecLibrary foorumi filosoofilises osas, millest toon mitu, veidi parandatud lühitsitaati.
"Kogu kahekümnes sajand oli füüsika märkimisväärse surve all. seda perioodi iseloomustasid tõeväited tohutul hulgal teemadel ja suundadel kaasaegne teadus. Asja tegi aga keeruliseks asjaolu, et see teadus ületas sageli talle ette nähtud üldsõnalisuse piiri ja sattus väljaütlemisel pehmelt öeldes naiivsuse sihtmärgi keskmesse. Tundes end vabana, kasutas ta makro- ja mikromaailma struktuuri vabu – mitte filosoofiliselt toetatud – mudeleid. Tuntuimad absurdsused on plankeon ja Freedmoni tsivilisatsioon. Einsteinil ja Friedmanil on eriline koht. Need suured teoreetikud olid vaatamata oma ideede filosoofilisele arengu puudumisele filosoofidest ees, andes tugeva tõuke Universumi sündi ja arengut puudutavate ideede arengule. “Üldiselt iseloomustaksin seda füüsika ilmingute aspekti (teadusele ja filosoofiale avaldatava mõju seisukohalt) kui kasulikku amatöörluslummust. Aga see pole asja mõte.
On ebatõenäoline, et ükski tõsine teadlane vaidleks vastu väitele, et maailm on SÜSTEEM. Sellest ideest lähtudes peavad Maailmal tervikuna olema omadused, mis ei ole taandatavad selle moodustavate objektide omaduste summale. Terviklikkuse omadus võib avalduda olemasolus. Meie jaoks – vaadeldava süsteemi elementide – teispoolsuses. Sellest positsioonist järeldub, et meie Universumit esindav Süsteem peab olema AVATUD. FZIKA saab definitsiooni järgi töötada ainult suletud – konservatiivsete süsteemidega. Olukord ei muutu, kui füüsiliselt avatud süsteem paigutatud teatud füüsikaliste parameetritega väljamõeldud füüsilisse keskkonda. Tingimuslik väliskeskkond jääb antud juhul siiski suletud keskkonnaks, mida piiravad etteantud parameetrid. Ükskõik, kuidas te seda väliskest ka ei nimetaks – olgu see siis vaakum või eeter –, on see kindlasti varustatud täpselt määratletud füüsikaliste parameetritega, mis on teoreetiku jaoks mugavad. See on teaduse profaneerimine. Sedalaadi naljad on viljatud ja nüüd isegi kahjulikud – need on eksitavad. 21. sajandil peaks olema juba sündsusetu kasutada ära eelmise sajandi alguse produktiivseid vigu.
Mida teha, kuidas saada järjekindel vaade Universumist kui süsteemist ilma selle terviklikkust riivamata? Kõik on väga lihtne - peaksite järgima pikka ja tuntud teed, mille on seadnud näiteks Akhlibininsky [A. V. Aseev, I. M. Shorokhov. Determinismi põhimõte süsteemiuuringutes. Leningrad, 1984.lk 52]. Tuleks valida üks põhivastuolu, pidades seda süsteemi moodustavaks, siis selle lahendamise käigus tekib algtingimustele vastav objekti fundamentaalne diagramm. Saadud süsteemi luustikku tuleb veel täiendada abstraktsiooni tegelikkusele lähendava “lihaga”, mille järel on juba võimalik hinnata väljatöötatud mudeli teatud usaldusväärsust. See on üldine lähenemine reaalsete objektide mudelite väljatöötamisele, mida võib pidada süsteemiks. Füüsikat ja infoteooriat tuleks kasutada “lihana”, reaalsuse kujutamise vormidena, mis alandavad mudeli abstraktsioonitaset – lähendades selle tavateadvuse tasemele. Selle lähenemisviisi tulemuseks on teooria konstrueerimine, mida saab kontrollida ja isegi ontologiseerida.
Esitatud lähenemisviisi põhjal ehitati universumi süsteemmudel, mis on kõige täielikumalt esitatud äsja ilmunud raamatus [Nikitenko L.K. Universumi süsteemimudeli põhialused. M. 2011; 250 s. 2 joonis].
Universumi süsteemimudel (SVM) on uus kaudne teooria, mis kirjeldab universumit kui süsteemset tervikut, mis on välja kasvanud ühe - ainsa - moodustunud antinoomia resolutsioonist: "Maailm on süsteem (selles mõttes). see määratlus), milles on objektide – mittesüsteemide – olemasolu kategooriline keeld ja mis sellegipoolest koosneb lõpuks just objektidest – mittesüsteemidest. Vastuolu lahendamine toob kaasa kahetasandilise dünaamilise süsteemi diagrammi. Esimene on latentne (oluline) tase, millel kõik interaktsioonid toimuvad. Teine on maailma manifesteerimine (potentsiaalne), visualiseeriv ja potentsiaalselt objektiveerimine läbi individuaalsete interaktsioonide integreerimise meile tuttavatesse vormidesse. Pan-süsteemi üldises kontekstis käsitletakse Vaimu, Hinge ja Ühiskonda. Vaimu ja mateeria lahutamatu ühtsus on loodud. Näidatud on ühe ülimuslikkuse puudumine teise suhtes. Teooria hõlmab kõiki Universumi põhiaspekte, positsioneerides end teooriana, mis väidab end olevat ontologiseeritud. Raamatu lõpus on teooria kokkuvõte. Lisaks avaldati kokkuvõte Internetis ja postitati aadressile: .
P.S. Pean märkima, et selles lühikeses artiklis tõstatatud probleemi ei saa käsitleda ja adekvaatselt lahendada artikli formaadis – vaja on laiemat vormi. Seetõttu olen oma esimeses kõnes foorumis sunnitud viitama raamatule ja refereerima. Märgin ka, et selle töö tulemuste põhjal on avaldatud mitmeid artikleid, mis on kättesaadavad ka Internetis. Kui soovite nendega tutvuda, annan lingi. LKN

Ümbritseva maailma suursugusus ja mitmekesisus võivad hämmastada iga kujutlusvõimet. Kõik esemed ja esemed, mis ümbritsevad inimest, teisi inimesi, erinevat tüüpi taimed ja loomad, osakesed, mida saab näha ainult mikroskoobiga, kui ka arusaamatu täheparved: neid kõiki ühendab mõiste “universum”.

Universumi tekketeooriaid on inimene välja töötanud pikka aega. Hoolimata isegi religiooni või teaduse põhikontseptsiooni puudumisest tekkis muistsete inimeste uudishimulikes peades küsimusi maailmakorra põhimõtete ja inimese positsiooni kohta teda ümbritsevas ruumis. Raske on kokku lugeda, kui palju teooriaid Universumi tekke kohta tänapäeval eksisteerib, mõnda neist uurivad juhtivad maailmakuulsad teadlased, teised on lausa fantastilised.

Kosmoloogia ja selle aine

Kaasaegne kosmoloogia - Universumi ehituse ja arengu teadus - peab selle päritolu küsimust üheks kõige huvitavamaks ja siiani ebapiisavalt uuritud saladuseks. Tähtede, galaktikate tekkele kaasa aidanud protsesside olemus, päikesesüsteemid ja planeedid, nende areng, Universumi tekkimise allikas, aga ka selle mõõtmed ja piirid: see kõik on vaid lühike loetelu probleemidest, mida tänapäeva teadlased on uurinud.

Vastuste otsimine põhimõistusele maailma kujunemise kohta on viinud selleni, et tänapäeval on selliseid erinevaid teooriaid Universumi päritolu, olemasolu, areng. Vastuseid otsivate, hüpoteese ehitavate ja testivate spetsialistide põnevus on õigustatud, sest usaldusväärne Universumi sünniteooria paljastab kogu inimkonnale elu olemasolu tõenäosuse teistes süsteemides ja planeetidel.

Universumi tekketeooriatel on teaduslike kontseptsioonide, individuaalsete hüpoteeside, religioossete õpetuste, filosoofiliste ideede ja müütide olemus. Kõik need on tinglikult jagatud kahte põhikategooriasse:

1. Teooriad, mille kohaselt universumi lõi looja. Teisisõnu, nende olemus seisneb selles, et universumi loomise protsess oli teadlik ja vaimne tegevus, tahte ilming.
2. Universumi tekketeooriad, mis on üles ehitatud teaduslike tegurite põhjal. Nende postulaadid lükkavad kategooriliselt tagasi nii looja olemasolu kui ka maailma teadliku loomise võimaluse. Sellised hüpoteesid põhinevad sageli nn keskpärasuse printsiibil. Need viitavad elu võimalikkusele mitte ainult meie planeedil, vaid ka teistel.

Kreatsionism – maailma loomise teooria Looja poolt

Nagu nimigi ütleb, on kreatsionism (loomine) religioosne teooria universumi tekke kohta. See maailmavaade põhineb kontseptsioonil universumi, planeedi ja inimese loomisest Jumala või Looja poolt.

Idee oli domineeriv pikka aega, kuni XIX lõpus sajandil, mil teadmiste kogumise protsess erinevates teadusvaldkondades (bioloogia, astronoomia, füüsika) kiirenes ja ka laialt levinud. evolutsiooniteooria. Kreatsionismist on saanud kristlaste omapärane reaktsioon, kes suhtuvad tehtavate avastuste suhtes konservatiivselt. Sel ajal domineeriv idee ainult tugevdas vastuolusid, mis eksisteerisid religioossete ja muude teooriate vahel.

Mis vahe on teaduslikul ja religioossel teoorial?

Peamised erinevused erinevate kategooriate teooriate vahel seisnevad eelkõige nende pooldajate kasutatavates terminites. Seega on teaduslikes hüpoteesides looja asemel loodus ja loomise asemel päritolu. Lisaks sellele on probleeme, mida erinevad teooriad on sarnasel viisil käsitlenud või isegi täielikult dubleeritud.

Universumi tekketeooriad, mis kuuluvad vastandlikesse kategooriatesse, dateerivad selle välimust erinevalt. Näiteks kõige tavalisema hüpoteesi (teooria suur pauk), Universum tekkis umbes 13 miljardit aastat tagasi.

Seevastu universumi päritolu religioosne teooria annab täiesti erinevad arvud:

• Kristlike allikate järgi oli Jumala loodud Universumi vanus Jeesuse Kristuse sünni ajal 3483-6984 aastat.
• Hinduism viitab sellele, et meie maailm on umbes 155 triljonit aastat vana.

Kant ja tema kosmoloogiline mudel

Kuni 20. sajandini oli enamik teadlasi arvamusel, et Universum on lõpmatu. Selle omadusega iseloomustasid nad aega ja ruumi. Lisaks oli Universum nende arvates staatiline ja homogeenne.

Idee universumi piiritusest kosmoses esitas Isaac Newton. Selle oletuse töötas välja keegi, kes töötas välja teooria ajaliste piiride puudumise kohta. Võttes oma teoreetilisi eeldusi edasi, laiendas Kant Universumi lõpmatust võimalike bioloogiliste produktide arvuni. See postulaat tähendas, et iidse ja tohutu lõpu ja alguseta maailma tingimustes oli lugematu hulk võimalikud variandid, mille tulemusena on iga bioloogilise liigi tekkimine realistlik.

Eluvormide võimalikust tekkest lähtuvalt töötati hiljem välja Darwini teooria. Tähelepanekud peal tähistaevas ja astronoomide arvutuste tulemused kinnitasid Kanti kosmoloogilist mudelit.

Einsteini peegeldused

20. sajandi alguses avaldas Albert Einstein oma Universumi mudeli. Tema relatiivsusteooria järgi toimub Universumis korraga kaks vastandlikku protsessi: paisumine ja kokkutõmbumine. Siiski nõustus ta enamiku teadlaste arvamusega universumi statsionaarsuse kohta, mistõttu ta võttis selle kontseptsiooni kasutusele kosmiline jõud tõrjumine. Selle mõju eesmärk on tasakaalustada tähtede külgetõmbejõudu ja peatada kõigi taevakehade liikumisprotsess, et säilitada Universumi staatilisus.

Universumi mudelil - Einsteini järgi - on teatud suurus, kuid piire pole. See kombinatsioon on teostatav ainult siis, kui ruum on kõverdatud samamoodi nagu see toimub sfääris.

Sellise mudeli ruumi omadused on järgmised:

• Kolmemõõtmelisus.
• Enda sulgemine.
• Homogeensus (keskme ja serva puudumine), milles galaktikad on ühtlaselt jaotunud.

A. A. Friedman: Universum paisub

Universumi revolutsiooniliselt laieneva mudeli looja A. A. Friedman (NSVL) ehitas oma teooria üles üldist relatiivsusteooriat iseloomustavate võrrandite alusel. Tõsi, üldtunnustatud arvamus sisse teadusmaailm Sel ajal oli meie maailm staatiline, nii et tema tööle ei pööratud piisavalt tähelepanu.

Mõni aasta hiljem tegi astronoom Edwin Hubble avastuse, mis kinnitas Friedmani ideid. Avastati galaktikate kaugus lähedalasuvast Linnuteest. Samal ajal on ümberlükkamatuks muutunud tõsiasi, et nende liikumise kiirus jääb võrdeliseks nende ja meie galaktika vahelise kaugusega.

See avastus selgitab tähtede ja galaktikate pidevat "hajutamist" üksteise suhtes, mis viib järelduseni universumi paisumise kohta.

Lõppkokkuvõttes tunnustas Friedmani järeldusi Einstein, kes hiljem mainis Nõukogude teadlase teeneid universumi paisumise hüpoteesi rajajana.

Ei saa öelda, et selle teooria ja üldise relatiivsusteooria vahel oleks vastuolusid, kuid Universumi paisumise käigus pidi olema mingi algimpulss, mis kutsus esile tähtede taandumise. Analoogselt plahvatusega nimetati seda ideed "Suureks Pauguks".

Stephen Hawking ja antroopiline põhimõte

Stephen Hawkingi arvutuste ja avastuste tulemuseks oli antropotsentriline teooria universumi tekke kohta. Selle looja väidab, et inimeluks nii hästi ette valmistatud planeedi olemasolu ei saa olla juhuslik.

Stephen Hawkingi teooria universumi tekke kohta näeb ette ka mustade aukude järkjärgulist aurustumist, nende energiakadu ja Hawkingi kiirguse emissiooni.

Tõendite otsimise tulemusena tuvastati ja testiti üle 40 tunnuse, mille järgimine on vajalik tsivilisatsiooni arenguks. Ameerika astrofüüsik Hugh Ross hindas sellise tahtmatu kokkulangemise tõenäosust. Tulemuseks oli number 10 -53.

Meie universum sisaldab triljonit galaktikat, millest igaühes on 100 miljardit tähte. Teadlaste arvutuste kohaselt peaks planeetide koguarv olema 10 20. See arv on 33 suurusjärku väiksem kui varem arvutatud. Järelikult ei suuda ükski planeet kõigis galaktikates ühendada tingimusi, mis oleksid sobivad elu spontaanseks tekkeks.

Suure Paugu teooria: Universumi päritolu pisikesest osakesest

Suure paugu teooriat toetavad teadlased jagavad hüpoteesi, et universum on suure plahvatuse tagajärg. Teooria põhipostulaadiks on väide, et enne seda sündmust sisaldusid kõik praeguse Universumi elemendid osakeses, millel olid mikroskoopilised mõõtmed. Selle sees olles iseloomustas elemente ainulaadne olek, milles ei olnud võimalik mõõta selliseid näitajaid nagu temperatuur, tihedus ja rõhk. Neid on lõputult. Selles olekus ainet ja energiat füüsikaseadused ei mõjuta.

Seda, mis juhtus 15 miljardit aastat tagasi, nimetatakse ebastabiilsuseks, mis tekkis osakese sees. Laiali hajutatud pisikesed elemendid panid aluse tänasele maailmale.

Alguses oli universum moodustunud udukogu pisikesed osakesed(väiksem kui aatom). Seejärel moodustasid nad kombineerides aatomeid, mis olid tähegalaktikate aluseks. Selle universumi tekketeooria kõige olulisemad ülesanded on vastata küsimustele, mis juhtus enne plahvatust ja mis selle põhjustas.

Tabelis on skemaatiliselt kujutatud universumi tekkefaasid pärast suurt pauku.

Nagu ülaltoodud andmetest järeldub, jätkab Universum paisumist ja jahtumist.

Galaktikatevahelise kauguse pidev suurenemine on peamine postulaat: mis muudab suure paugu teooria erinevaks. Universumi tekkimist sel viisil saab kinnitada leitud tõenditega. Selle ümberlükkamiseks on ka põhjuseid.

Teooriaprobleemid

Arvestades, et suure paugu teooriat pole praktikas tõestatud, pole üllatav, et on mitmeid küsimusi, millele see vastata ei saa:

1. Singulaarsus. See sõna tähistab Universumi olekut, mis on kokkusurutud ühte punkti. Suure paugu teooria probleem seisneb selles, et sellises olekus aines ja ruumis toimuvaid protsesse ei ole võimalik kirjeldada. Üldrelatiivsusteooria seadus siin ei kehti, mistõttu on võimatu luua matemaatilist kirjeldust ja võrrandeid modelleerimiseks.
   Põhimõtteline võimatus saada vastust küsimusele universumi algseisundi kohta diskrediteerib teooriat algusest peale. Selle populaarteaduslikud ekspositsioonid eelistavad seda keerukust vaikida või ainult möödaminnes mainida. Teadlaste jaoks, kes töötavad selle nimel, et luua Suure Paugu teooriale matemaatiline alus, peetakse seda raskust aga peamiseks takistuseks.
2. Astronoomia. Selles valdkonnas seisab suure paugu teooria silmitsi tõsiasjaga, et see ei suuda kirjeldada galaktikate tekkeprotsessi. Teooriate praeguste versioonide põhjal on võimalik ennustada, kuidas tekib homogeenne gaasipilv. Pealegi peaks selle tihedus praeguseks olema umbes üks aatom kuupmeetri kohta. Et midagi enamat saada, ei saa te ilma Universumi algseisundit kohandamata. Teabe ja praktiliste kogemuste puudumine selles valdkonnas on tõsiseks takistuseks edasisel modelleerimisel.

Samuti on lahknevus meie galaktika arvutusliku massi ja selle külgetõmbekiiruse uurimisel saadud andmete vahel. Ilmselt on meie galaktika kaal seni arvatust kümme korda suurem.

Kosmoloogia ja kvantfüüsika

Tänapäeval pole kosmoloogilisi teooriaid, mis ei põhine kvantmehaanial. Lõppude lõpuks tegeleb ta aatomi ja erinevuse käitumise kirjeldamisega kvantfüüsika klassikalisest (selgitanud Newton), et teine ​​vaatleb ja kirjeldab materiaalseid objekte ning esimene eeldab vaatluse ja mõõtmise enda eranditult matemaatilist kirjeldust. Kvantfüüsika jaoks ei ole materiaalsed väärtused uurimise objektiks, siin on vaatleja ise osa uuritavast olukorrast.

Nendele tunnustele tuginedes on kvantmehaanikul raskusi Universumi kirjeldamisega, kuna vaatleja on osa universumist. Rääkides aga universumi tekkimisest, on väliseid vaatlejaid võimatu ette kujutada. Mudeli väljatöötamise katseid ilma välisvaatleja osaluseta kroonis J. Wheeler Universumi tekke kvantteooriaga.

Selle olemus seisneb selles, et igal ajahetkel universum lõheneb ja sellest moodustub lõpmatu arv koopiaid. Selle tulemusel saab vaadelda iga paralleeluniversumit ja vaatlejad näevad kõiki kvantalternatiive. Pealegi on algne ja uus maailm päris.

Inflatsioonimudel

Peamine ülesanne, mille lahendamiseks inflatsiooniteooria on loodud, on vastuste otsimine küsimustele, mis on jäänud vastuseta Suure Paugu teooriast ja paisumise teooriast. Nimelt:

1. Mis põhjusel universum paisub?
2. Mis on suur pauk?

Selleks hõlmab Universumi tekke inflatsiooniteooria paisumise ekstrapoleerimist nullaega, kogu Universumi massi piiramist ühte punkti ja kosmoloogilise singulaarsuse moodustamist, mida sageli nimetatakse suureks pauguks.

Selgeks saab üldise relatiivsusteooria ebaolulisus, mida praegu ei saa rakendada. Selle tulemusena saab üldisema teooria (või "uue füüsika") väljatöötamiseks ja kosmoloogilise singulaarsuse probleemi lahendamiseks rakendada ainult teoreetilisi meetodeid, arvutusi ja järeldusi.

Uued alternatiivsed teooriad

Vaatamata kosmilise inflatsiooni mudeli edule on teadlasi, kes on sellele vastu, nimetades seda vastuvõetamatuks. Nende peamine argument on kriitika teooria pakutud lahenduste suhtes. Oponendid väidavad, et saadud lahendused jätavad mõned detailid puudu, st algväärtuste probleemi lahendamise asemel laostab teooria need vaid oskuslikult.

Alternatiiviks on mitmed eksootilised teooriad, mille idee põhineb algväärtuste kujunemisel enne suurt pauku. Universumi tekke uusi teooriaid saab lühidalt kirjeldada järgmiselt:

• Stringiteooria. Selle järgijad teevad lisaks tavapärasele neljale ruumi- ja ajamõõtmele ettepaneku võtta kasutusele täiendavad mõõtmed. Nad võivad mängida rolli Universumi varases staadiumis ja olla praegu tihendatud olekus. Vastates küsimusele nende tihendamise põhjuse kohta, pakuvad teadlased vastuse, mis ütleb, et superstringide omadus on T-duaalsus. Seetõttu on nöörid “keeratud” lisamõõtmetesse ja nende suurus on piiratud.
• Brane teooria. Seda nimetatakse ka M-teooriaks. Selle postulaatide kohaselt eksisteerib Universumi tekke alguses külm, staatiline viiemõõtmeline aegruum. Neist neljal (ruumilisel) on piirangud või seinad - kolm-braan. Meie ruum toimib ühe seinana ja teine ​​on peidetud. Kolmas kolmikbraan asub neljamõõtmelises ruumis ja on piiratud kahe piirbraaniga. Teooria käsitleb kolmanda braani kokkupõrget meie omaga ja vabanemist suur kogus energiat. Just need tingimused muutuvad suure paugu ilmumiseks soodsaks.

1. Tsüklilised teooriad eitavad Suure Paugu ainulaadsust, väites, et universum liigub ühest olekust teise. Selliste teooriate probleem on termodünaamika teise seaduse kohaselt entroopia suurenemine. Sellest tulenevalt oli eelmiste tsüklite kestus lühem ja aine temperatuur oluliselt kõrgem kui suure plahvatuse ajal. Selle juhtumise tõenäosus on äärmiselt väike.

Ükskõik kui palju teooriaid universumi tekke kohta ka poleks, on ainult kaks neist ajaproovile vastu pidanud ja järjest suureneva entroopia probleemist üle saanud. Need töötasid välja teadlased Steinhardt-Turok ja Baum-Frampton.

Need suhteliselt uued teooriad universumi tekke kohta esitati eelmise sajandi 80ndatel. Neil on palju järgijaid, kes arendavad selle põhjal mudeleid, otsivad tõendeid usaldusväärsuse kohta ja töötavad vastuolude kõrvaldamise nimel.

Stringiteooria

Üks populaarsemaid Universumi päritolu teooriate seas - Enne selle idee kirjelduse juurde asumist on vaja mõista ühe lähima konkurendi, standardmudeli, kontseptsioone. See eeldab, et ainet ja koostoimeid saab kirjeldada kui teatud osakeste kogumit, mis on jagatud mitmeks rühmaks:

• Kvargid.
• Leptonid.
• Bosonid.

Need osakesed on tegelikult universumi ehituskivid, kuna need on nii väikesed, et neid ei saa komponentideks jagada.

Stringiteooria eripäraks on väide, et sellised tellised ei ole osakesed, vaid ultramikroskoopilised stringid, mis vibreerivad. Samal ajal muutuvad stringid erinevatel sagedustel võnkudes erinevate standardmudelis kirjeldatud osakeste analoogideks.

Teooria mõistmiseks peaksite mõistma, et stringid ei ole mateeria, vaid energia. Seetõttu järeldab stringiteooria, et kõik universumi elemendid on valmistatud energiast.

Hea analoogia oleks tulekahju. Vaadates jääb mulje selle materiaalsusest, aga käega katsuda ei saa.

Kosmoloogia koolilastele

Universumi tekketeooriaid uuritakse põgusalt koolides astronoomiatundides. Õpilastele kirjeldatakse põhiteooriaid selle kohta, kuidas meie maailm kujunes, mis sellega praegu toimub ja kuidas see tulevikus areneb.

Tundide eesmärk on tutvustada lastele elementaarosakeste, keemiliste elementide ja taevakehade tekke olemust. Lastele mõeldud Universumi tekketeooriad taandatakse Suure Paugu teooria esitluseks. Õpetajad kasutavad visuaalset materjali: slaidid, tabelid, plakatid, illustratsioonid. Nende peamine ülesanne on äratada lastes huvi neid ümbritseva maailma vastu.