Teorije o izvoru vesolja. Koliko teorij obstaja o izvoru vesolja? Teorija Big Bang: izvor vesolja. Religijska teorija o izvoru vesolja

Velikost in raznolikost okoliškega sveta lahko presenetita vsako domišljijo. Vsi objekti in objekti, ki obkrožajo človeka, drugi, različnih rastlinskih in živalskih vrst, delci, ki jih lahko vidimo le z mikroskopom, kot tudi zvezdne kopice nerazumljive: vsi so združeni s pojmom "vesolja".

Težave o izvoru vesolja so že dolgo razvile človeka. Kljub odsotnosti celo prvotnega koncepta religije ali znanosti so raziskovalni um starih ljudi postavili vprašanja o načelih svetovnega reda in o položaju človeka v prostoru, ki ga obkroža. Koliko teorij o izvoru vesolja danes obstaja, je težko šteti, nekateri od njih so preučevali vodilni znanstveniki s svetovnimi imeni, drugi pa so odkrito fantastični.

Kozmologija in njena vsebina

Sodobna kozmologija - znanost o strukturi in razvoju vesolja - obravnava vprašanje svojega izvora kot eno izmed najbolj zanimivih in še vedno nezadostno preučenih ugankov. Narava procesov, ki so prispevali k nastanku zvezd, galaksij, solarne sisteme in planetov, njihov razvoj, izvor vesolja, kot tudi njegovo velikost in meje: vse to je le kratek seznam vprašanj, ki je študiral sodobni znanstveniki.

Iskanje odgovorov na temeljno zasnovo tvorbe sveta je privedlo do dejstva, da danes obstajajo različne teorije o izvoru, obstoju, razvoju vesolja. Navdušenje strokovnjaki iščejo odgovore, ki gradijo in test hipotez, upravičeno, saj bo zanesljivo teorija rojstvu vesolja kažejo, da vse človeštvo verjetnost obstoja življenja v drugih sistemih in planetov.

Teorije o izvoru vesolja imajo značaj znanstvenih konceptov, posameznih hipotez, verskih učenj, filozofskih zamisli in mitov. Vsi so konvencionalno razdeljeni v dve glavni kategoriji:

1. Teorije, v skladu s katerimi vesolje ustvarja ustvarjalec. Z drugimi besedami, njihovo bistvo leži v dejstvu, da je bil proces ustvarjanja vesolja zavestno in spiritualizirano dejanje, manifestacija volje višjega uma.
2. Teorije o izvoru vesolja, zgrajene na podlagi znanstvenih dejavnikov. Njihovi postulati kategorično zavračajo obstoj ustvarjalca in možnost zavestnega ustvarjanja sveta. Takšne hipoteze pogosto temeljijo na tem, kar se imenuje načelo povprečnosti. Prevzemajo verjetnost, da bi imeli življenje ne samo na našem planetu, ampak tudi na drugih.

Creationizem je teorija ustvarjanja sveta s strani Stvarnika

Kot že ime pove, je kreacijizem religiozna teorija izvora vesolja. Ta pogled na svet temelji na konceptu ustvarjanja vesolja, planeta in človeka po Bogu ali Stvarniku.

Ideja o daljšem časovnem obdobju je bila dominantna do konca XIX stoletja, ko je pospešitev procesa akumulacije znanja na različnih področjih znanosti (biologije, astronomije, fizike), kot tudi razširjena teorija evolucije. Creationizem je postal nekakšen odziv kristjanov, ki se držijo konzervativnih pogledov na tekoča odkritja. Prevladujoča ideja evolucijskega razvoja v tistem času je le okrepila protislovja med verskimi in drugimi teorijami.

Razlika med znanstvenimi in verskimi teorijami

Glavne razlike med teorijami različnih kategorij so predvsem v smislu, ki jih uporabljajo njihovi pripadniki. Torej, v znanstvenih hipotezah, namesto ustvarjalca - narave in namesto ustvarjanja - izvor. Poleg tega obstajajo vprašanja, ki so podobno osvetljena z različnimi teorijami ali celo popolnoma podvojena.

Teorije o izvoru vesolja, ki se nanašajo na nasprotne kategorije, se pojavljajo drugače. Na primer, glede na najpogostejše hipoteze (teorija velikega bangovega), je bilo vesolje oblikovano pred približno 13 milijard leti.

Nasprotno pa religiozna teorija o izvoru vesolja daje popolnoma drugačne figure:

• Po krščanskih virih je bila starost vesolja, ki jo je ustvaril Bog v času rojstva Jezusa Kristusa, 3483-6984 let.
• Hinduizem kaže, da je naš svet star približno 155 trilijonov let.

Kant in njegov kozmološki model

Do dvajsetega stoletja je večina znanstvenikov podala mnenje o neskončnosti vesolja. S to kvaliteto so zaznamovali čas in prostor. Poleg tega je bilo po njihovem mnenju vesolje statično in homogeno.

Idejo o neskončnosti vesolja v vesolju je predlagal Isaac Newton. Razvoj te predpostavke je bil Emmanuel Kant, Razvil je teorijo o odsotnosti časovnih meja. V teoretičnih predpostavkah je Kant razširil neskončnost vesolja na število možnih bioloških proizvodov. Ta postulat je pomenil, da bi v starodavnem in prostranem svetu brez konca in začetka lahko obstajalo nešteto možnih variant, zaradi česar je videz katere koli biološke vrste resničen.

Na podlagi te teorije Darwinova teorija je kasneje razvila možni pojav življenjskih oblik. Opazovanja zvezdnega neba in rezultati izračunov astronomov so potrdili kozmološki model Kanta.

Razmišljanja Einsteina

V začetku 20. stoletja je Albert Einstein objavil svoj model vesolja. Po svoji teoriji relativnosti se v vesolju istočasno pojavita dva nasprotna procesa: širitev in krčenje. Vendar se je strinjal z mnenjem večine znanstvenikov o stacionarnosti vesolja, zato je uvedel koncept kozmične odbojne sile. Njegov učinek je zasnovan tako, da uravnava privlačnost zvezd in ustavi proces gibanja vseh nebesnih teles, da bi ohranil statično naravo vesolja.

Model vesolja - po Einsteinu - ima določeno velikost, vendar na tem ni nobenih meja. Takšna kombinacija je izvedljiva le, če je prostor ukrivljen na enak način kot v sferi.

Značilnosti prostora takšnega modela so:

• Tridimenzionalnost.
• Zapri si.
• Homogenost (odsotnost središča in roba), v katerem so galaksije enakomerno locirane.

A. A. Fridman: Vesolje se razširi

Ustvarjalec revolucionarnega razširjenega modela vesolja, AA Fridman (SSSR) je svojo teorijo zgradil na podlagi enačb, ki so značilne za splošno teorijo relativnosti. Res je, da je splošno sprejeto mnenje v znanstvenem svetu tistega časa statična narava našega sveta, zato njegovemu delu ni bila namenjena ustrezna pozornost.

Nekaj ​​let pozneje je odkril astronom Edwin Hubble, ki je potrdil Friedmanove zamisli. Ugotovljeno je bilo odstranjevanje galaksij z bližnje Mlečne ceste. Hkrati je dejstvo, da je hitrost njihovega gibanja sorazmerna z razdaljo med njimi in našo galaksijo, postala neizprosna.

To odkritje pojasnjuje konstantno "pretakanje" zvezd in galaksij v povezavi med seboj, kar vodi do sklepa o širjenju vesolja.

Na koncu so Friedmanove ugotovitve priznali Einstein, pozneje pa je omenil zasluge sovjetskega znanstvenika kot ustanovitelja hipoteze o širitvi vesolja.

Ne moremo reči, da obstajajo protislovja med to teorijo in splošno teorijo relativnosti, toda s širitvijo vesolja je moral biti začetni impulz, ki je izzval let zvezde. Po analogiji z eksplozijo je bila ideja imenovana "Big Bang".

Stephen Hawking in antropično načelo

Rezultat izračunov in odkritij Stephena Hawkingja je bila antropocentrična teorija izvora vesolja. Njegov ustvarjalec trdi, da obstoj planeta, ki je tako dobro pripravljen za človeško življenje, ne more biti slučajen.

Teorija o izvoru vesolja Stephena Hawkinga predvideva tudi postopno izhlapevanje črnih lukenj, izgubo energije in emisije Hokingsko sevanje.

Kot rezultat iskanja dokazov je bilo izločenih in preverjenih več kot 40 značilnosti, katerih upoštevanje je nujno za razvoj civilizacije. Ameriški astrofizik Hugh Ross je ocenil verjetnost takšne nenamerne naključje. Rezultat je bila številka 10^-53.

Naše vesolje vključuje trilijon galaksij, vsakih 100 milijard zvezdic. Po izračunih znanstvenikov bi moralo biti skupno število planetov 10²⁰. Ta številka je 33 redov manj kot prej izračunana. Zato nobeden od planetov v vseh galaksijah ne more združiti pogojev, ki bi bili primerni za spontano nastanek življenja.

Teorija Big Bang: nastanek vesolja iz neskončno majhnih delcev

Znanstveniki, ki podpirajo teorijo velikega udarca, delijo hipotezo, da je vesolje posledica velike eksplozije. Glavni postulat teorije je trditev, da so bili pred tem dogodkom vsi elementi sedanjega vesolja zaprti v delcih, ki so imele mikroskopske dimenzije. V notranjosti je za elemente značilno edinstveno stanje, v katerem indikatorjev, kot so temperatura, gostota in tlak, ni mogoče meriti. So neskončne. Zakoni fizike ne vplivajo na materijo in energijo v tem stanju.

Vzrok eksplozije, ki se je zgodil pred 15 milijardami let, se imenuje nestabilnost znotraj delca. Raztreseni minutni elementi so postavili temelje za svet, ki ga poznamo danes.

Sprva je bilo vesolje meglica, ki je nastala z minutnimi delci (manjša od atoma). Potem, ko so povezali, so oblikovali atome, ki so služili kot osnova zvezdnih galaksij. Odgovor na vprašanja o tem, kaj se je zgodilo pred eksplozijo, in tudi tisto, kar je postalo njen vzrok, so najpomembnejša naloga te teorije o izvoru vesolja.

Tabela shematično prikazuje faze oblikovanja vesolja po velikem udarcu.

Kot je razvidno iz zgornjih podatkov, se vesolje še naprej širi in ohladi.

Stalno povečanje razdalje med galaksijami je osnovni postulat: kaj razlikuje veliko teorijo bangov. Videz vesolja na ta način lahko potrdijo ugotovljeni dokazi. Obstajajo tudi razlogi za zavrnitev.

Problem teorije

Glede na to, da teorija velikega udarca v praksi ni dokazana, ni presenetljivo, da obstaja nekaj vprašanj, na katera ne more odgovoriti:

1. Singularnost. Ta beseda označuje stanje vesolja, stisnjenega na eno točko. Problem teorije velike eksplozije je nemogoče opisati procese, ki se odvijajo v snovi in ​​vesolju v takem stanju. Splošni zakon relativnosti tukaj ni uporaben, zato ni mogoče sestaviti matematičnega opisa in enačb za modeliranje.
   Temeljna nemogoča pridobitev odgovora na vprašanje začetnega stanja vesolja diskreditira teorijo od samega začetka. Njeni priljubljeni znanstveni računi raje molijo ali tiho omenjajo samo priložnostno. Vendar pa je za znanstvenike, ki delajo matematično bazo na teorijo velikega poka, takšna težava je prepoznana kot glavna ovira.
2. Astronomija. V tej sferi se teorija velikega udarca sooča z dejstvom, da ne more opisati procesa izvora galaksij. Na podlagi trenutnih različic teorij je mogoče predvideti, kako se pojavi homogeni oblak plina. Hkrati bi morala biti njegova gostota do zdaj približno en atom na kubični meter. Da bi dobili nekaj več, ne morete storiti brez prilagajanja začetnega stanja vesolja. Pomanjkanje informacij in praktičnih izkušenj na tem področju so resne ovire za nadaljnje modeliranje.

V eksponenci izračunane mase naše galaksije je tudi razkorak in tisti, pridobljeni s preučevanjem stopnje privlačnosti za galaksija Andromeda. Očitno je težina naše galaksije desetkrat večja od prej omenjene.

Kozmologija in kvantna fizika

Danes ni nobenih kozmoloških teorij, ki se ne zanašajo na kvantno mehaniko. Navsezadnje se ukvarja z opisovanjem vedenja atomskih in subatomskih delcev. Razlika med kvantno fiziko in klasično (ki jo opisuje Newton) je, da drugi opazujejo in opisujejo materialne predmete, prvi pa predpostavlja izključno matematični opis samega opazovanja in merjenja. Za kvantno fiziko materialne vrednote niso predmet raziskovanja, tukaj je sam opazovalec del preiskovane situacije.

Na podlagi teh značilnosti kvantna mehanika doživlja težave z opisom vesolja, ker je opazovalec del vesolja. Vendar, ko govorimo o izvoru vesolja, je nemogoče predstavljati tujih opazovalcev. Poskusi razviti model brez sodelovanja zunanjega opazovalca so bili kronani s kvantno teorijo izvora vesolja J. Wheelerja.

Njegova bistvo je, da v vsakem trenutku časa delimo vesolje in tvorimo neskončno število izvodov. Posledično lahko opazimo vsako vzporedno vesolje, opazovalci pa si lahko ogledajo vse kvantne alternative. Hkrati so originalni in novi sveti resnični.

Inflacijski model

Glavna naloga, ki jo zahteva reševanje teorije inflacije, je iskanje odgovorov na vprašanja, ki jih je pustila neizprosna teorija velikega praga in teorije širjenja. Namreč:

1. Zaradi katerega se vesolje razširi?
2. Kaj je velika eksplozija?

V ta namen je inflacijski teorija o nastanku vesolja vključuje razširitev ekstrapolacije nič časa, sklenitvi celotne mase vesolja na eni točki in oblikovanje kozmoloških singularnosti, ki se pogosto omenja kot velikega poka.

Očitna je nepravilnost splošne teorije relativnosti, ki je v tem trenutku ni mogoče uporabiti. Zato se lahko le teoretične metode, izračuni in zaključki uporabijo za razvoj bolj splošne teorije (ali "nove fizike") in rešujejo problem kozmološke singularnosti.

Nove alternativne teorije

Kljub uspehu modela prostorske inflacije obstajajo znanstveniki, ki nasprotujejo temu, da jih je mogoče nevzdržno. Njihov glavni argument je kritika predlaganih rešitev teorije. Nasprotniki trdijo, da dobljene rešitve pustijo nekatere podrobnosti manjkajoče, z drugimi besedami, namesto da bi rešili problem prvotnih vrednosti, teorija jih le spretno skriva.

Alternativa je več eksotičnih teorij, katerih zamisel temelji na oblikovanju začetnih vrednosti pred velikim udarcem. Nove teorije o izvoru vesolja lahko na kratko opišemo takole:

• Teorija strun. Njeni adherenti poleg običajnih štirih dimenzij prostora in časa predlagajo tudi dodatne dimenzije. Lahko bi imeli vlogo v zgodnjih fazah vesolja in trenutno so v preobremenjenem stanju. Na vprašanje o vzroku njihove kompaktacije znanstveniki predlagajo odgovor, ki pravi, da je lastnost superstrings T-dvojnost. Zato so strune "zavite" v dodatne dimenzije in njihova velikost je omejena.
• Teorija bransa. Imenuje se tudi M-teorija. V skladu s svojimi postulati je na začetku oblikovanja vesolja hladno statično petdimenzionalni prostor-čas. Štiri od njih (prostorsko) imajo omejitve ali stene - tri brane. Naš prostor je eden od sten, drugi pa skrit. Tretja tri brane se nahaja v štiridimenzionalnem prostoru, omejena sta z dvema mejnima robama. Teorija obravnava trčenje tretje žage z našo in sproščanjem velike količine energije. Te razmere so ugodne za pojav velikega praga.

1. Ciklične teorije zanikajo edinstvenost velikega poka, ki trdi, da vesolje prehaja iz ene države v drugo. Problem takšnih teorij je povečanje entropije v skladu z drugim zakonom termodinamike. Zato je bilo trajanje predhodnih ciklov manjše in temperatura snovi je bila bistveno višja kot v primeru velike eksplozije. Verjetnost tega je zelo majhna.

Ne glede na to, koliko teorij obstaja o izvoru vesolja, sta se le dva od njih izognili preizkusu časa in premagali problem vedno večje entropije. Razvili so jih znanstveniki Steinhardt-Tyurok in Baum-Frampton.

Te relativno nove teorije o izvoru vesolja so bile predstavljene v osemdesetih letih prejšnjega stoletja. Imajo veliko privržencev, ki razvijajo modele, ki temeljijo na njej, iščejo dokaze o zanesljivosti in delajo na odpravljanju protislovij.

Teorija strun

Eden od najbolj priljubljenih med teorijo o izvoru vesolja je teorija nizov. Pred nadaljevanjem opisa njene ideje je treba razumeti koncepte enega od najbližjih konkurentov, standardnega modela. Predpostavlja, da je zadevo in interakcije opisana kot poseben niz delcev, ki so razdeljeni v več skupin:

• Quarks.
• Leptoni.
• Bosons.

Ti delci so dejansko opeke vesolja, saj so tako majhni, da jih ni mogoče razdeliti na sestavne dele.

Posebna značilnost teorije nizov je trditev, da takšne opeke niso delci, ampak ultramikroskopske strune, ki nihajo. Istočasno se na različnih frekvencah spreminjajo nize in postanejo analogi različnih delcev, opisanih v standardnem modelu.

Da bi razumeli teorijo, se moramo zavedati, da niza ni nič, to je energija. Zato, teorija strun zaključuje, da so vsi elementi vesolja sestavljeni iz energije.

Dobra analogija je ogenj. Ko ga pogledaš, dobiš vtis o njegovi pomembnosti, vendar se ga ne moreš dotakniti.

Kozmologija za šolarje

Teorije o izvoru vesolja na kratkih razpravah v šolah na lekciji astronomije. Študenti opisujejo glavne teorije o tem, kako je nastal naš svet, kaj se dogaja z njo in kako se bo to zgodilo v prihodnosti. Namen lekcije je seznaniti otroke z naravo nastajanja osnovnih delcev, kemijskih elementov in nebesnih teles. Teorije izvora vesolja za otroke se zmanjšajo na predstavitev teorije velikega poka. Učitelji uporabljajo vizualni material: diapozitive, mize, plakate, ilustracije. Njihova glavna naloga je prebuditi zanimanje otrok v svetu, ki jih obdaja.