Презентация на тему «строение и эволюция вселенной»

Алан-э-Дейл       05.11.2022 г.

Введение

Что такое Вселенная, Земля, Луна, Солнце, звезды? Где начало и где конец Вселенной, как долго она существует, из чего состоит и где границы ее познания? Изучение Вселенной, даже только той ее части, которую мы знаем, — непростая задача. Чтобы получить информацию, имеющуюся в распоряжении современных ученых, потребовался труд многих поколений.

Проблема происхождения Вселенной занимала людей еще до появления современной науки. Интерес основан на желании найти первопричину всего сущего. В Библии, например, указана даже точная дата создания мира — 5 тысяч лет до нашей эры. Историческим обоснованием этой даты может быть то, что она примерно соответствует последнему ледниковому периоду — 10 тысячам лет до нашей эры. В V веке нашей эры автор «Христианской науки» блаженный Августин указывал, что до появления Вселенной понятие времени бессмысленно, что удивительным образом совпадает с представлениями современной науки. Августин писал, что Бог создал и вселенную, и время, поэтому до рождения вселенной не было времени.      Почему же тогда Вселенная возникла в определенный момент времени? Древние греки: Платон, Аристотель считали, что мир неизменен и существует вечно, но лишь иногда в нем происходят катастрофы, отбрасывающие человечество назад. 

Введение

Никто в семнадцатых,
восемнадцатых, девятнадцатых или ранних двадцатых
столетиях, не считал, что Вселенная могла
развиваться со временем. Ньютон и Эйнштейн
оба пропустили шанс предсказания, что
Вселенная могла бы или сокращаться, или
расширяться. Нельзя действительно ставить
это против Ньютона из-за того, что он жил
двести пятьдесят лет перед открытием
расширения Вселенной. Но Эйнштейн должен
был знать это лучше. Когда он сформулировал
теорию относительности, чтобы проверить
теорию Ньютона с его собственной специальной
теорией относительности, он добавил так
называемую «космическую константу».
Она представляла собой отталкивающий
гравитационный эффект, который мог бы
балансировать эффект притяжения материала
во Вселенной. Таким образом, было возможно
иметь статическую модель Вселенной.

Эйнштейн позже сказал: «Космическая
константа была величайшей ошибкой моей
жизни». Это произошло после наблюдений
отдаленных галактик Эдвином Хабблом
в 1920 году и показало, что они перемещаются
далеко от нас, со скоростями, которые
были приблизительно пропорциональными
их расстоянию от нас. Другими словами,
Вселенная не статическая, как прежде
было принято думать: она расширяется.
Расстояние между галактиками возрастает
со временем.

Покатай меня, большая черепаха!

Мифологема плавающей в безбрежном океане мировой черепахи, на спине которой покоится Земля, встречается у народов Древней Индии и Древнего Китая, в преданиях коренного населения Северной Америки. В разных вариантах мифа о гигантских «поддерживающих животных» упоминаются слон, змея и кит.

Космологические представления греков

Греческие философы заложили астрономические представления, которыми мы пользуемся и сегодня. Разные философы их школы имели свою точку зрения на модель мироздания. В большинстве своём они придерживались геоцентрической системы мира.

Геоцентризм — это убеждение, что неподвижная Земля находится в центре мироздания, а Солнце, Луна и звёзды вращаются вокруг неё.

Масштабную энциклопедию астрономических и математических знаний создал Птолемей. Описанная им геоцентрическая система мира была наиболее общепризнанной до коперниканского переворота в эпоху Возрождения. Аристотель также считал, что Земля неподвижна, указывая, что небесные тела прикреплены к твёрдым «небесным сферам».

Некоторые представители пифагорейской школы полагали, что и, Солнце, и Луна и планеты вращаются вокруг Центрального Огня, Гестии. Такую модель называют пироцентрической.

Аристарх Самосский предложил гелиоцентрическую систему мира, согласно которой Солнце — центральное небесное тело, а также предположил, что Земля меньше Солнца. Однако идея о том, что центр космоса — Земля, была популярна ещё долго.

Средневековая астрономия

В своих представлениях мыслители европейского средневековья опирались на работы античных философов, принимали системы Птолемея и Аристотеля. Главной концепцией мира оставался геоцентризм, средневековыми философами дополнялось и расширялось представление о небесных сферах. При этом античная мудрость дополнялась христианскими воззрениями.

На представления о мире основное влияние оказывала Церковь, а источниками знаний были монастыри.

Мир на средневековых изображениях — это мир глазами Бога. Все существующие вещи имеют глубокий духовный смысл. Большое развитие получает учение Платона о вещах и идеях, согласно которому все явления и объекты земного мира — это частные проявления божественных идей из горнего мира.

Для европейской средневековой миниатюры и скульптуры не важны пропорции и перспектива — важны символы и значения. Здесь могут одновременно происходить события из прошлого и будущего, а христианская символика пронизывает всё вокруг.

Подробнее об этом: Умберто Эко, «Искусство и красота в средневековой эстетике»

Теории Ренессанса

На протяжении сотен лет средневековая живопись оставалась плоской. И вдруг за очень краткий период Ренессанса стала объёмной. Это тесно связано с мировоззренческим подходом: мир стали изображать так, как он видится человеку, появилось учение о перспективе. Методы наблюдения за природой развивались и создавали всё более полную картину мира.

Структура Вселенной

Вселенная необъятна, ее размеры невообразимы, но научный подход предполагает, что любое сложное понятие можно разложить «по полочкам» — структурировать, выделить более простые и понятные составные части. Так какая структура у Вселенной, какое ее строение? Примите за аналогию ваш почтовый адрес: вы пишите страну, затем область, населенный пункт, улицу, номер дома и, наконец, номер квартиры. Заметьте, самым крупным понятием в адресе является название страны. Так произошло, потому что следующим, более крупным, обобщающим понятием является название нашей планеты. Но в рамках почтового адреса указывать планету не имеет смысла, потому что и так понятно, что все люди живут на Земле.

А теперь попробуем узнать «адрес» Земли во Вселенной, но пойдем поступательно от меньшего в большему.

Планетарная система

Земля находится в Солнечной системе. В центре системы расположена звезда Солнце, а все прочие космические объекты системы под действием гравитации вращаются вокруг нее. Это обусловлено тем, что масса звезды составляет 99,866% от массы всей системы. Под прочими космическими объектами подразумеваются планеты со спутниками, карликовые планеты и малые тела навроде астероидов.

Галактика

Галактика — это связанная гравитацией система из звезд с их планетарными системами, межзвездного газа и пыли. Все объекты в галактике движутся вокруг общего центра масс. А Солнечная система входит в состав галактики Млечный Путь. По типу (и форме) наша галактика — спиральная с перемычкой, поэтому выделяются так называемые галактические рукава. В Млечном Пути таких рукавов пять (в порядке удаленности от ядра галактики): Лебедя, Центавра, Стрельца, Ориона и Персея. Солнечная система — в рукаве Ориона.

Скопление галактик

Системы галактик, как можно предположить из предыдущих понятий, тоже связаны гравитацией. Увеличиваются массы и расстояния, но принцип сохраняется. Три крупные галактики (наш Млечный путь, а также Андромеда и Треугольник) и несколько десятков соседних карликовых галактик составляют Местную группу галактик. В поперечнике Местная группа имеет около 1 мегапарсека, а ее центр масс — на границе галактик Млечный Путь и Андромеда.

Сверхскопление галактик

Если сгруппировать скопления галактик, то получатся сверхскопления галактик! Сверхскопления включают в себя множество скоплений и межзвездное пространство между ними. Например, Сверхскопление Девы имеет размер около 200 миллионов световых лет и включает в себя порядка 100 групп и скоплений. Оно известно и под другим названием: как Местное сверхскопление галактик, потому что именно в него входит Местная группа галактик, а, значит, в конечном итоге и Земля. Сверхскопление Девы притягивается к Великому Аттрактору, который выступает в роли гравитационного центра и обладает массой в десятки тысяч Млечных Путей. То и другое является частью Ланиакеи, еще большего сверхскопления. Если продолжить укрупнение, то Ланиакея — часть комплекса сверхскоплений Рыб-Кита.

Галактическая нить

Галактическая нить — самое крупное структурное понятие во Вселенной. Другие названия: филамент («нить» в переводе с английского) или комплекс сверхскоплений. Также нить может называться стеной, если одна из ее полуосей в продольном сечении существенно превышает другую. Пустоты между галактическими нитями называются войдами, т.е. именно что пустотами, которые, как предполагается, заполнены темной материей. Определены и найдены следующие галактические нити: Нить Волосы Вероники, Нить Персея-Пегаса, Нить Большой Медведицы, Нить Рыси-Большой Медведицы, Великая стена CfA2 (Великая Северная Стена), Стена Скульптора (Великая Южная Стена), Великая стена Слоуна, Великая стена Геркулес-Северная Корона, Стена Журавль, Стена Печь. Общее количество открытых галактических нитей укладывается всего-навсего в полтора десятка, но можно ожидать скорые новые открытия. А какая же из них — «родная» нам? Нить Персея-Пегаса! Она образуется из двух сверхскоплений галактик: нашего сверхскопления Рыб-Кита и соседнего Персея-Рыб.

В итоге, «космический адрес» нашей планеты во Вселенной такой: Галактическая Нить Персея-Пегаса, комплекс сверхскоплений Рыб-Кита, Ланиакея, сверхскопление Девы, Местная группа галактик, галактика Млечный Путь, рукав Ориона, Солнечная система, планета Земля. До востребования!

Космическая мораль и нравственность, что это?

Не стоит думать, что нормы морали и нравственности в общем космическом пространстве как-то отличаются от привычных правил земных жителей. Ведь все создано Им, а значит и основные нормы поведения – общие для всех.

  • Всегда помнить о том, что отношение окружающих к тебе – есть отражение твоего отношения к миру;
  • Любое дело должно быть сделано так, чтобы им можно было гордиться, а не стыдиться;
  • Начиная новое дело, помнить, что оно может быть последним в жизни, а значит делать его идеально;
  • Прислушиваться к мнению других, но всегда знать, что последнее слово за тобой;
  • Жить так, чтобы не было стыдно перед собой и не мешать жить другим.

Теоретические модели

Среди теоретических моделей, описывающих развитие Вселенной, наибольшее распространение получили следующие:

  1. Модель расширения Фридмана — описывает расширение Вселенной на основе уравнений из теории относительности Эйнштейна. Параллельно с Фридманом в 1920-е годы разработкой похожих вопросов занимались ученые Леметр, Робертсон и Уокер, поэтому в название этой модели часто выносят 4 фамилии (Метрика Фридмана — Леметра — Робертсона — Уокера). Вселенная в данном случае описывается как однородное и изотропное трехмерное образование.
  2. Модель горячей Вселенной — основана на теории Большого взрыва. Описывает химический состав Метагалактики и его эволюцию. Отвечает на вопросы, как образовались химические элементы и почему они распространены именно таким образом.
  3. Инфляционная модель — объясняет процесс расширения Вселенной на ранних этапах ее развития. Впервые сформулирована американским физиком Аланом Гутом, дополнена советскими учеными Алексеем Старобинским и Андреем Линде. Согласно данной теории на начальной стадии Вселенная расширялась ускоренными темпами. Этим объясняется однородность распространения вещества в Метагалактике и одинаковость ее физических свойств.
  4. Иерархическая теория — описывает появление и эволюцию крупномасштабных структур. С точки зрения данной концепции в начале галактики являются небольшими по размеру, а затем постепенно сливаются, образуя скопления и сверхскопления.

Все описанные модели относятся к нестационарным, то есть предполагают динамичное развитие Вселенной.

Тайны сингулярности

Сингулярность мало кто может объяснить человеческим языком.

Также известная как планковская эпоха (или планковская эра) принимается за самый ранний из известных периодов эволюции Вселенной. В это время вся материя содержалась в единственной точке бесконечной плотности и температуры. Во время этого периода, как считают ученые, квантовые эффекты гравитационного взаимодействия доминировали над физическим, и ни одна из физических сил не была равна по силе гравитации.

Планковская эра предположительно длилась от 0 до 10-43 секунды и названа она так потому, что измерить ее продолжительность можно только планковским временем. Ввиду экстремальных температур и бесконечной плотности материи состояние Вселенной в этот период времени было крайне нестабильным. После этого произошли периоды расширения и охлаждения, которые привели к возникновению фундаментальных сил физики.

Приблизительно в период с 10-43 до 10-36 секунды во Вселенной происходил процесс столкновения состояний переходных температур. Считается, что именно в этот момент фундаментальные силы, которые управляют нынешней Вселенной, начали отделяться друг от друга. Первым шагом этого отделения явилось появление гравитационных сил, сильных и слабых ядерных взаимодействий и электромагнетизма.

В период примерно с 10-36 до 10-32 секунды после Большого взрыва температура Вселенной стала достаточно низкой (1028 К), что привело к разделению электромагнитных сил (сильное взаимодействие) и слабого ядерного взаимодействия (слабого взаимодействия).

Строение, основные этапы эволюции

Если вернуться к модели Большого Взрыва, выступающей продуктом физической космологии, то эволюция происходила в несколько этапов:

  1. Планковская эпоха — самый ранний период, основными характеристиками которого считаются исключительно малые размеры пространства, стремящиеся к бесконечности плотность и температура, преобладание гравитации над физическими взаимодействиями.
  2. Эпоха Великого объединения — период отделения гравитации от остальных взаимодействий, возникновение частиц и античастиц, начало их взаимодействия.
  3. Эпоха космической инфляции — быстрое экспоненциальное расширение, скорость которого в несколько раз превысила скорость света.
  4. Электрослабая эпоха — преимущество частиц над античастицами, возможность описать состояние пространства законами физики высоких энергий.
  5. Первичный нуклеосинтез — снижение температуры, преобразование ядер атомов химических элементов.
  6. Первичная рекомбинация — превращение плазмы в прозрачный нейтральный газ.
  7. Темные века — остывание материи, отсутствие света, преимущество водорода и гелия.

Постепенно в нейтральном газе начали формироваться газовые туманности, а затем галактики и звезды. Этот процесс назвали реионизацией.

Современное состояние космического пространства, его строение и структуру ученые представляют так:

Имеется ли что-то за пределами Вселенной и как оно может выглядеть, астрономы пока не знают. Но зато им удалось определить примерный возраст Вселенной.

Доказательства, что Вселенная имеет возраст

Первым доказательством стали результаты изучения особенностей излучения белых карликов.

Более старые белые карлики светятся слабо. Более молодые — значительно ярче. Сравнив между собой показатели обеих категорий, ученым удалось выяснить примерный возраст старейших: 12,7 млрд лет.

Второе доказательство — совокупность данных о расширении пространства. Ее составляют:

  • сведения об изменении расстояния между космическими объектами;
  • показатели динамики яркости звезд;
  • состав межпланетного пространства.

Собрав эти данные воедино, ученые получили цифру в 13,8 млрд лет.

Мир как тело

Это может быть интересно


Астрономию пообещали вернуть в школьную программу

Древний человек познавал мир с помощью своего тела, измерял расстояния шагами и локтями, много работал руками. Это нашло отражение в олицетворении природы (гром — результат ударов божьего молота, ветер — божество дует). Мир тоже ассоциировался с большим телом.

Например, в скандинавской мифологии мир был создан из тела великана Имира, глаза которого стали водоёмами, а волосы — лесами. В индуистской мифологии эту функцию взял на себя Пуруша, в китайской — Паньгу. Во всех случаях устройство видимого мира связывается с телом антропоморфного существа, великого предка или божества, приносящего себя в жертву, чтобы мир появился. Сам человек при этом — микрокосм, вселенная в миниатюре.

Эра дегенерации

Следом идет эра дегенерации (вырождения), которая начнется примерно через 1 квинтиллион лет после Большого Взрыва и продлится до 1 дуодециллиона после него. В этой период во Вселенной будут доминировать все видимые сегодня остатки звезд. На самом деле на космических просторах полно тусклых источников света: белые карлики, коричневые карлики и нейтронные звезды. Эти звезды гораздо холоднее и излучают меньше света. Таким образом, в эпоху дегенерации Вселенная будет лишена света в видимом спектре.

Тусклые остатки когда-то ярких звезд будут преобладать во Вселенной в эру дегенерации

В течение этой эры маленькие коричневые карлики будут удерживать большую часть доступного водорода, а черные дыры будут расти, расти и расти, питаясь остатками звезд. Когда водорода вокруг будет не достаточно, Вселенная со временем станет тусклее и холоднее. Затем протоны, существовавшие с самого начала Вселенной, начнут погибать, растворяя материю. В результате во Вселенной в основном останутся субатомные частицы, излучение Хокинга и черные дыры.

После первой секунды

Плотность частиц значительно снижается, и, как следствие, частота взаимодействий с нейтрино снижается, а термодинамическое равновесие последней с другими становится невозможным. По причинам, выходящим из данного факта, нейтринное реликтовое излучение так и не было обнаружено.

Позитроны и электроны перестают постоянно образовываться. Вселенная становится полностью электрически нейтральной.

Спустя сто секунд после Взрыва начинают появляться первые химические элементы с легкими ядрами (водород, литий, гелий, дейтерий) благодаря слиянию нейтронов и протонов. Лишние частицы распадаются. Так проходит первичный нуклеосинтез.

300 000 лет спустя

Температура падает до 10 000 К. Размеры Вселенной превышают отметку в десятки миллионов световых лет в диаметре. У ядер появляются электронные оболочки, благодаря чему возникают первые легкие атомы, подобные гелию и водороду. Примерно в это же время начинает свою историю такое явление, как реликтовое излучение. Пространство наконец-то стало видимым, не прозрачным, как это было вначале. Гравитация начинает стягивать материю. Все это и многое другое способствует появлению первых звезд, а затем и галактик.

Что дальше?

Будущее Вселенной

Есть несколько основных сценариев, по которым будет происходить дальнейшая эволюция Вселенной. Естественно, процесс расширения будет происходить и дальше, поэтому если он будет достаточно равномерен, то энергия рано или поздно будет исчерпана, что, согласно предсказаниям ученых, приведет к тепловой смерти.

Другой вариант – Большой Разрыв, то есть распад всего, что уже было создано в результате Большого Взрыва. Это произойдет при ускорении расширения Вселенной. Также есть сценарий, предполагающий так называемое Большое Сжатие, которое произойдет, если расширение замедлится, а затем и вовсе сойдет на нет.

Как именно все произойдет, не знает никто. Есть лишь некоторые догадки, гипотезы и теории, а известным остается только одно: время определенно покажет, как дальше будет развиваться наша Вселенная.

Сверхскопления Галактик[]

Основная Статья: Сверхскопления Галактик

Сверхскопления Галактик — многочисленные группы галактик и скоплений галактик в составе крупномасштабной структуры Вселенной. Сверхскопления имеюют огромные размеры — иногда достигают до сотен миллионов лет в поперечнике. Сверхскопления настолько большие, что не являются гравитационно-связанными, и поэтому принимают участие в расширении Хаббла. В пределах 1 млрд. световых лет находится около 100 сверхскоплений.

Сверхскопление Девы — размером в 110 млн. свет лет, содержит Местную группу галактик, включая и галактику Млечный Путь. В сверхскопление также входит Скопление Девы — ближайшее к Местной группе скопление галактик.

Сверхскопление Гидры

Сверхскопление Центавры

Сверхскопление Гидры-Центавра — размером 150, расстояние — 150-200, состоит из двух частей: Сверхскопления Гидры и Сверхскопления Центавра.
Сверхскопление Рыб-Персея(раст 222, размер 100) — сверхскопление занимает область на небе размером в 15 градусов и содержит более тысячи галактик.
Сверхскопление Павлина-Индейца(Раст 235, размер 100). Сверхскопление имеет относительно низкую плотность галактик и не содержит богатые скопления галактик.
Сверхскопление Волос Вероники(раст 290, размер 100) — Сверхскопление содержит более трёх тысяч галактик и формирует значительную часть структуры Гомункулуса, который, в свою очередь, является центром Великой Стены.
Сверхскопление Феникса (раст 372, размер 150)
Сверхскопление Геркулеса(раст 413, размер 100) SCI 160
Сверхскопление Льва(раст 440, размер 150) SCI 93
Сверхскопление Змееносца z=8500-9000 км/с центр 59*85
Сверхскопление Шепли(раст 654, размер 200) — Второе обнаруженное сверхсколпение после Сверхскопления Девы.
Сверхскопление Скульптора(раст 668, размер 100) — Сверхскопление формирует часть Стены Скульптора.
Сверхскопление Рыб-Кита(раст 813, размер 350)
Сверхскопление Волопаса(раст 826, размер 150)
Сверхсколпение Часов(раст 905, размер 550) — Это сверхскопление также называют сверхскопление Часов-сетки.
Сверхскопление Северной Короны(раст 970, размер 250)
Сверхскопление Голубя
Сверхскопление Водолея
Сверхскопление Водолея В
Сверхскопление Водолея-Козерога
Сверхскопление Водолея-Кита
Сверхскопление Волопаса А
Сверхскопление Резец SCI 59
Сверхскопление Дракона
Сверхскопление Дракона-Большой Медведицы
Сверхскопление Печь-Эридан
Сверхскопление Журавля
Сверхскопление Льва А
Сверхскопление Льва-Секстанта
Сверхскопление Микроскопа
Сверхскопления Пегаса-Рыб
Сверхскопления Рыб
Сверхскопление Рыб-Овна
Сверхскопление Большой Медведицы
Сверхскопление Девы-Волос Вероники
Сверхскопление Рыси z=1.27 включает два скопления: RXJ 0849.9+4452(z=1.26) и RXJ 0848.6+4453(z=1.27). На момент открытия это сверхскопления стало самым далёким известным сверхсколпением.
SCL @ 1338+27 (z=1.1), размер 228. Возможно, это неоткрытая ещё галактическая нить.
SCL @ 1604+43 (z=0,91) в 2000 году было самым больших сверхскоплением, найденном в далёком космосе. Сверхскопление состоит из двух известных скоплений, и одного — недавно открытого. Известными скоплениями являются CI 1604+4304(z=0,897) и CI 1604+4321(z=0,924), которые имееют по 21 и 42 галактики.
SCL @ 0018+16(z=0,54) Это сверхскопление находится около радиогалактики 54W084С(z=0,544) и состоит из трёх скоплений: CL 0016+16 (z=0,5455), RX J0018.3+1618 (z=0,5506) и RX J0018.8+1602
MS 0302+17 (z=0,42 Размер = 20) Сверхскопление имеет три скопления: восточное скопление CL 0303+1706, южное скопление MS 0302+1659 и северное скопление MS 0302+1717.
SPT-CL_J0546-5345 (z=1,07) Наиболее массивное сверхскопление из когда-либо обнаруженных во вселенной. Растояние 7 млрд световых лет от Млечного Пути. имеет массу около 10^15 солнечных масс.
Сверхскопление Тенебрае — 2400 млн лет с начала бытья — исчезла связь с этим скоплением. Неизвестно, что там произошло, но все сигналы, идущие отуда, разом смолкли.
Сверхскопление Тимор — 2700 млн лет с начала — в этом далёком скоплении появились Иные — никто не знает, появились ли они на планетах, или же прибыли из далёкого космоса. В течении 15 млн лет они вели войны в этом скоплении, уничтожая все расы, что попадались им на пути. Лишь Astrum Primum могли за ними спокойно наблюдать и исследовать.
Сверхскопление Фергус
Сверхскопление Нивал
Сверхскопление Кронциркуль
Сверхскопление Мешок
Сверхскопление Первая Мышца
Сверхскопление Вторая Мышца
Сверхскопление Третья Мышца
Сверхскопление Четвёртая Мышца

3.1. Адронная эра.

При
очень высоких температурах и плотности в самом начале существования Вселенной
материя состояла из элементарных частиц. Вещество на самом раннем этапе
состояло, прежде всего, из адронов, и поэтому ранняя эра эволюции Вселенной
называется адронной, несмотря на то, что в то время существовали и лептоны.

Через
миллионную долю секунды с момента рождения Вселенной, температура T упала на 10
биллионов Кельвинов(1013K). Средняя кинетическая энергия частиц kT и фотонов hν составляла около
миллиарда эв (103 Мэв), что соответствует энергии покоя барионов. В
первую миллионную долю секунды эволюции Вселенной происходила материализация
всех барионов неограниченно, так же, как и аннигиляция. Но по прошествии этого
времени материализация барионов прекратилась, так как при температуре ниже 1013K
фотоны не обладали уже достаточной энергией для ее осуществления. Процесс
аннигиляции барионов и антибарионов продолжался до тех пор, пока давление
излучения не отделило вещество от антивещества. Нестабильные гипероны (самые
тяжелые из барионов) в процессе самопроизвольного распада превратились в самые
легкие из барионов (протоны и нейтроны). Так во Вселенной исчезла самая большая
группа барионов — гипероны. Нейтроны могли дальше распадаться в протоны,
которые далее не распадались, иначе бы нарушился закон сохранения барионного
заряда. Распад гиперонов происходил на этапе с 10-6 до 10-4
секунды.

К
моменту, когда возраст Вселенной достиг одной десятитысячной секунды (10-4с.),
температура ее понизилась до 1012K, а энергия частиц и фотонов
представляла лишь 100 Мэв. Ее не хватало уже для возникновения самых легких
адронов — пионов. Пионы, существовавшие ранее, распадались, а новые не могли
возникнуть. Это означает, что к тому моменту, когда возраст Вселенной достиг 10-4
с., в ней исчезли все мезоны. На этом и кончается адронная эра, потому что
пионы являются не только самыми легкими мезонами, но и легчайшими адронами.
Никогда после этого сильное взаимодействие (ядерная сила) не проявлялась во
Вселенной в такой мере, как в адронную эру, длившуюся всего лишь одну десятитысячную
долю секунды.

4.1. Теория «Большого взрыва».

«Большой взрыв» продолжался сравнительно недолго, всего лишь одну тридцатитысячную нынешнего возраста Вселенной. Несмотря на краткость срока, это всё же была самая славная эра Вселенной. Никогда после этого эволюция Вселенной не была столь стремительна, как в самом её начале, во время «Большого взрыва». Все события во Вселенной в тот период касались свободных элементарных частиц, их превращений, рождения, распада, аннигиляции. Не следует забывать, что в столь короткое время (всего лишь несколько секунд) из богатого разнообразия видов элементарных частиц исчезли почти все: одни путем аннигиляции (превращение в гамма-фотоны), иные путем распада на самые легкие барионы (протоны) и на самые легкие заряженные лептоны (электроны).

В момент, который был назван «Большим взрывом», плотность Вселенной была равна 1000 000 г/м3, а температура равнялась 1032 степени градусов К. Этот момент был назван точкой сингулярности, то есть была точка, было начало, возникла масса, абсолютное пространство и все законы, которым сейчас подчиняется Вселенная.

Если исходить из фактов, то теория «Большого взрыва» кажется очень убедительной, но так как мы до сих пор не знаем, что же было до него, это напускает немного тумана на эту проблему. Но все-таки наука продвинулась гораздо дальше, чем это было раньше и как любая революционная теория, теория «Большого взрыва» дает хороший толчок развитию научной мысли.

Будущее Вселенной

Наше мироздание началось с маленькой точки. Быстрое развитие и расширение границ привело к образованию необъятных космических просторов. Но, будет ли остановлено расширение? Возможен ли обратный вариант развития, то есть сжатия в ту же исходную плотную точку?

Модели будущего Вселенной

В 1990-х годах, специалисты пришли к выводу, что реальны два варианта будущего Вселенной.

“Сжатие” космических просторов возможно! При достижении максимальных размеров, она может разрушиться. Плотность черной материи может достичь критических показателей, из-за чего будет сжиматься.

Также, существует предположение, что причиной разрушения мироздания могут стать черные дыры. Все звездные скопления могут прекратить передачу энергии и преобразоваться в черные дыры. Если температура космического пространства приблизиться к нулю, возможно их испарение. В результате чего, все разрушиться и наступит логичный конец.

Гео-гелиоцентрическая система

У Коперника появилось множество оппонентов. Датский астроном Тихо Браге, не соглашаясь поместить Солнце в центр Вселенной, предложил гео-гелиоцентрическую систему мира (впервые она была описана ещё Гераклидом Понтийским).

Концепция предполагала, что в центре мира находится неподвижная Земля, вокруг которой обращаются Солнце, Луна и звёзды. При этом планеты вращаются вокруг Земли, образуя «Земную систему». Суточное вращение Земли Тихо Браге также отрицал.

Научная революция Просвещения

Географические открытия, морские путешествия, развитие механики и оптики сделали картину мира более сложной и полной. С XVII века началась «телескопическая эпоха»: человеку стало доступно наблюдение за небесными телами на новом уровне и открылся путь к более глубокому изучению космоса. С философской точки зрения мир мыслился как объективно познаваемый и механистичный.

Звездная эра

Мы с вами живем в звездную эпоху – в это время большая часть материи, существующей во Вселенной, принимает форму звезд и галактик. Первые звезды во Вселенной – недавно мы рассказывали вам о ее обнаружении – были огромными и закончили свою жизнь в виде вспышек сверхновых, что привело к образованию множества других, более мелких звезд. Движимые силой гравитации, они сближались друг с другом образовывая галактики.

У звезд и галактик, как и у нас с вами, свой срок жизни

Одна из аксиом звездной эры состоит в том, что чем больше звезда, тем быстрее она сжигает свою энергию, а затем умирает, как правило, всего за пару миллионов лет. Более мелкие звезды, потребляющие энергию медленнее, дольше остаются активными. Ученые предсказывают, что наша галактика Млечный Путь, например, столкнется и объединится с соседней галактикой Андромеды примерно через 4 миллиарда лет, чтобы сформировать новую. Кстати, наша Солнечная система может пережить это слияние, но возможно, Солнце погибнет гораздо раньше.

Эра вырождения.

Большая часть объектов вселенной к этому времени по окончанию звездной эволюции превратится в вырожденные объекты: белые и коричневые карлики, нейтронные звезды.

Вселенная станет темной и холодной с температурой в долю градуса выше абсолютного нуля. Галактики будут постепенно менять свою структуру из за меняющихся случайно орбит тухнущих звезд, потерявших свои планеты, которые как и звезды отправятся в свободное межгалактическое пространство.

Небольшое количество массивных звезд, не способных покинуть галактику, будут поглощаться центральными галактическими черными дырами. Иногда, во время столкновения коричневых карликов с образованием красного карлика, на небе будет вспыхивать свет. Но в целом во всей галактике света будет меньше, чем сейчас излучает одно только Солнце.

Помимо этого, раз в триллион лет галактику будет потрясать взрыв сверхновой, происходящий при столкновении двух белых карликов. Полученное от взрыва ядро может зажечь внутри термоядерную реакцию в зависимости от оставшейся массы. Но в галактике за счет гравитационного излучения энергия звездами будет теряться.

Темное вещество, содержащееся в Гало галактики будет поглощено белыми карликами и аннигилировано и это будет в данный момент времени основной источник энергии в галактике. Дальнейшее – это действие черных дыр, втягивающих и поглощающих сперва звезды в масштабах галактики, а затем и в масштабах скоплений. И закончится эра распадом протонов, время жизни которых 10 37 лет.

Как и в случае с Большим взрывом, как выглядят «черные дыры» мы не знаем. Да и знать не можем – ведь черные дыры не выпускают даже свет, соответственно видеть их… мы не можем в принципе!

Как выглядит общая модель правления и развития Мироздания?

На вершине всего происходящего стоит Высший разум, он же Творец всего сущего. От Него к каждой отдельной планете тянутся нити управления, по которым (как по проводам) информация скапливается, аккумулируется в центральной точке правления. Вселенная, как и любой механизм, может давать сбои. В отдельных узлах и точках галактик происходят остановки и поломки. Задача Творца заключается в том, чтобы своевременно их устранять либо чинить. Переход на более высокую ступень развития Вселенной не происходит, пока есть отстающие планеты.

То есть Творец будет пытаться исправить ситуацию в точках пространства, тормозящих общее развитие. Но если ситуация слишком запущена и обитатели планеты не хотят идти по пути развития, такой объект космоса просто уничтожается. Ее разрушение компенсируется созданием новой, соседней системой.

Люди и другие разумные существа являются своеобразными винтиками в общем механизме Мироздания. Жизнь дается как испытательный срок перед переходом на более высокий уровень бытия. Поэтому время, которое дается для земной жизни необходимо провести с максимальной пользой. В соответствии с едиными законами Вселенной.

Заключение

Вселенная развивается, турбулентные процессы происходили в прошлом, происходят сейчас и будут происходить в будущем. Мир становится все сложнее, сложнее, появляются новые теории. И наука не стоит на месте, появляются новые взгляды, гипотезы, учения, поскольку «природа не раскрывает свои секреты раз и навсегда» (Л. А. Сенека).  

Если нашей Вселенной грозит смерть, то, возможно, в будущем появится возможность улететь в другую Вселенную. Из общей теории относительности следует возможность существования пространственно-временных туннелей и перехода в другие Вселенные. 

Мы знаем структуру Вселенной в огромном объеме пространства, свету на пересечение которого требуются миллиарды лет. Но пытливая мысль человека стремится проникнуть дальше. Что находится за пределами наблюдаемой области мира? Бесконечна ли Вселенная по объему? И его расширение — почему оно началось и будет ли оно всегда продолжаться в будущем? Каково происхождение «скрытой» массы? И, наконец, как во Вселенной возникла разумная жизнь? Существует ли он где-нибудь еще, кроме нашей планеты? На эти вопросы пока нет однозначных и полных ответов. Вселенная неисчерпаема. Жажда знаний также неутомима, заставляя людей задавать все новые и новые вопросы о мире и настойчиво искать на них ответы.          

Гость форума
От: admin

Эта тема закрыта для публикации ответов.