Вселенная-3
РОЖДЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ
В соответствии с данными космологии, Вселенная возникла в результате взрывного процесса, получившего название Большой Взрыв, произошедшего около 14 млрд лет назад.
Теория Большого Взрыва хорошо согласуется с наблюдаемыми фактами ( например, расширением Вселенной и преобладанием водорода) и позволила сделать верные предсказания, в частности, о существовании и параметрах реликтового излучения.
В момент Большого Взрыва Вселенная занимала микроскопические, квантовые размеры.
В соответствии с инфляционной моделью, в начальной стадии своей эволюции Вселенная пережила период ускоренного расширения ( инфляции).
Предполагается, что в этот момент Вселенная была "пустой и холодной" (существовало только высокоэнергетическое скалярное поле), а затем заполнилась горячим веществом, продолжавшим расширяться.
Переход энергии в массу не противоречит физическим законам, например, рождение пары частица-античастица из вакуума можно наблюдать и сейчас в некоторых научных экспериментах.
О причинах Большого Взрыва выдвинуто несколько гипотез.
В соответствии с одной из них, взрыв порождён флуктуации вакуума.
Причина флуктуации - квантовые колебания, которые испытывает любой объект на квантовом уровне ; вероятность крупной флуктуации низка, но отлична от нуля.
В результате флуктуации вакуум вышел из состояния равновесия ( туннельный эффект) и перешёл в новое состояние с меньшим энергетическим уровнем ( что привело к выделению энергии).
Другая гипотеза, оперирующая в терминах теории струн, предполагает некое внешнее по отношению к нашей Вселенной событие, например, столкновение в многомерном пространстве.
Некоторые физики допускают возможность множественности подобных процессов, а значит и множественность Вселенных, обладающих разными свойствами.
Тот факт. что наша вселенная приспособлена для образования жизни может объясняться случайностью - в "менее приспособленных" Вселенных просто некому это анализировать ( Антропный принцип).
Ряд учёных выдвинули концепцию "кипящей Мультивселенной" в которой непрерывно рождаются новые Вселенные и у этого процесса нет начала и конца.
Необходимо отметить, что сам факт Большого Взрыва с высокой долей вероятности можно считать доказанным, но объяснения того, как это происходило, пока относятся к разряду гипотез.
ЭВОЛЯЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ
Расширение и остывание Вселенной в первое мгновения существования нашего мира привело к следующему фазовому переходу - образование физических сил и элементарных частиц в их современной форме.
Доминирующие гипотезы сводятся к тому, что первые 300-400 тыс.лет Вселенная была заполнена только ионизированным водородом и гелием.
По мере расширения и остывания Вселенной они перешли в стабильное нейтральное состояние, образовав обычный газ.
Предположительно через 500 млн лет зажглись первые звёзды, а сгустки вещества, образовавшиеся на ранних стадиях благодаря квантовым флуктуациям, превратились в галактики.
В результате термоядерных реакций в звёздах были синтезированы более тяжёлые элементы (вплоть до углерода).
Во время взрывов сверхновых звёзд образовались ещё более тяжёлые элементы. В молодых галактиках процесс образования и гибели звёзд шёл очень бурно.
Чем массивнее звезда, тем быстрее она гибнет и рассеивает большую часть своего вещества в пространстве, обогащая его разнообразными химическими элементами...
После взрывов вещество сгущалось снова, в результате чего зажигались звёзды следующих поколений, вокруг которых образовывались планетные системы.
Поэтическая фраза "мы состоим их пепла давно угасших звёзд" полностью соответствует действительности...
ОБРАЗОВАНИЕ ПЛАНЕТНЫХ СИСТЕМ
Образование звёзд и планетных систем изучает наука космология. Под действием гравитации в газопылевых облаках формируются сгущения с образованием вращающихся газопылевых дисков.
Основная масса вещества концентрируется в центре диска, где растёт температура, в результате чего начинается термоядерная реакция и вспыхивает звезда ( рождения звезд в газопылевых облаках наблюдались в телескоп).
В остальных частях диска образуются планеты.
Как показывают исследования последних лет, планетные системы вокруг звёзд весьма распространены ( во всяком случае в нашей Галактике).
В Галактике имеется несколько сотен миллиардов звёзд и, по-видимому, не меньшее количество планет.
Солнечная система образовалась около 5 млрд лет назад. Мы находимся на периферийной части нашей Галактики (хотя и достаточно далеко от её края ).
УСТРОЙСТВО ВСЕЛЕННОЙ
Одно из важнейших свойств Вселенной - она расширяется, причём ускоренно. Чем дальше расположен объект от нашей Галактики, тем быстрее он от нас удаляется ( но это не означает, что мы находимся в центре мира : то же самое справедливо для любой точки пространства).
Видимое вещество во Вселенной структурировано в звёздные скопления - галактики. Галактики образуют группы, которые в свою очередь входят в сверхскопления галактик.
Сверхскопления сосредоточены в основном внутри плоских слоёв, между которыми находится пространство, практически свободное от галактик.
Таким образом, в очень больших масштабах Вселенная имеет ячеистую структуру. напоминавшую "ноздревую" структуру хлеба. Однако на ещё больших расстояниях ( свыше 1 млрд световых лет ) вещество во Вселенной распределено однородно.
Помимо видимого вещества во вселенной присутствует тёмная материя, проявляющаяся через гравитационное воздействие.
Тёмная материя, как и обычное вещество, также сосредоточена в галактиках. природа тёмной материи пока неизвестна.
Кроме того, имеется гипотетическая тёмная энергия, которая является причиной ускорения Вселенной.
По одной из гипотез в момент Большого Взрыва вся тёмная энергия была "спрессована" в маленьком объёме, что и послужило причиной взрыва ( в соответствии с другими гипотезами, тёмная энергия может проявляться лишь на больших расстояниях).
Согласно расчётам, свыше 70 % массы во Вселенной приходится на тёмную энергию ( если перевести энергию в массу по формуле Эйнштейна), свыше 20 % - на тёмную материю и лишь около 5 % - на обычное вещество.
ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ
( ДАННЫЕ ИЗ ВИКИПЕДИИ )
Свидетельство о публикации №209120200165