загрузка...
 
4.3 Сучасна система світу
Повернутись до змісту

4.3 Сучасна система світу

Сучасна наука розглядає Мегасвіт, або космос, як взаємодіючу систему всіх небесних тіл, що розвивається. Мегасвіт має системну організацію у формі зірок, планет і планетних систем, що виникають навколо, і зоряних систем - галактик.

Усі існуючі галактики входять до системи найвищого порядку – Метагалактики. Розміри Метагалактики дуже великі: радіус космологічного горизонту становить 15-20 млрд світлових років.

У ньютонівській космології виникали два парадокси, пов'язані з постулатом нескінченності Всесвіту.

Перший парадокс отримав назву гравітаційного. Суть його полягає в тому, що якщо Всесвіт нескінченний та в ньому існує нескінченна кількість небесних тіл, то сила тяжіння буде нескінченно велика, і Всесвіт повинен сколапсувати, а не існувати вічно.

Другий парадокс називається фотометричним: якщо існує нескінченна кількість небесних тіл, то повинна бути нескінченна світимість неба, що не спостерігається.

Сучасні космологічні моделі Всесвіту ґрунтуються на загальній теорії відносності А. Ейнштейна, згідно з якою метрика простору і часу визначається розподілом гравітаційних мас у Всесвіті. Її властивості як цілого обумовлені середньою густиною матерії та іншими фізичними чинниками.

У 1922 р. російський математик і геофізик А.А.Фрідман відкинув постулат класичної космології про стаціонарність Всесвіту й отримав розв’язок рівнянь Ейнштейна, який описує Всесвіт з простором, що “розширюється”.

У 1929 р. американський астроном Е.П.Хаббл виявив існування дивної залежності між відстанню і швидкістю галактик: всі галактики рухаються від нас, причому зі швидкістю, яка зростає пропорційно відстані, - система галактик розширюється.

4.3.1 Народження та розвиток

У другій половині ХХ сторіччя виникла наука, яка вивчає процеси самоорганізації в складних відкритих нерівноважних системах ? синергетика. Виникнення порядку з хаосу згідно з синергетичними уявленнями ? це процес самоорганізації матерії на основі випадкового пошуку. І в цьому полягає сутність еволюції Всесвіту.

У 1927 р. бельгійський абат і вчений  Ж. Леметр пов'язав “розширення” простору з даними астрономічних спостережень. Леметр ввів поняття початку Всесвіту як сингулярності (тобто надщільного стану) і народження Всесвіту як Великого Вибуху.

Коротка історія розвитку Всесвіту

Час

Температура

Стан Всесвіту

10-45 - 10-37 с

Більше 1026 K

Інфляційне розширення

10-6 с

Більше 1013 K

Поява кварків і електронів

10-5 c

1012 K

Утворення протонів і нейтронів

10-4 с - 3 хв.

1011 - 109 K

Виникнення ядер дейтерію, гелію і літію

400 тис. років

4000 К

Утворення атомів

15 млн років

300 K

Продовження розширення газової хмари

1 млрд років

20 K

Зародження перших зірок і галактик

3 млрд років

10 K

Утворення важких ядер під час вибухів зірок

10-15 млрд років

3 K

Поява планет і розумного життя

1014 років

10-2 K

Припинення процесу народження зірок

1037 років

10-18 K

Виснаження енергії усіх зірок

1040 років

10-20 K

Випаровування чорних дір і народження елементарних частинок

10100 років

10-60 - 10-40 K

Завершення випаровування усіх чорних дір

Учень А.А.Фрідмана Г.А.Гамов розробив модель, розглядаючи ядерні реакції, що проходила на самому початку розширення Всесвіту, і назвав її “космологією Великого Вибуху”.

Сьогодні вважається загальноприйнятим, що період, який отримав назву «інфляція», передував Великому Вибуху.

Розміри Всесвіту астрономи оцінюють як 1026 м, у той час як почався інфляційний процес із флуктуації розміром 10-35 м. Величина протона, тобто атомного ядра атома водню, ? 10-15 м. Таким чином, виходить, що Всесвіт спочатку був у стільки ж разів менше протона, у скільки протон менше Місяця. До речі, Місяць по відношенню до сучасної Всесвіту має приблизно той же розмір, що і початкова флуктуація в порівнянні з ядром атома водню.



загрузка...