Космология как наука о происхождении, становлении и развитии Вселенной. Современные космологичные модели Вселенной.



Космология - наука о закономерностях возникновения и развития Вселенной. Раздел космологии, где изучаются первые этапы развития вселенной, называется «космогония».

Первые проекты возникли в рамках мифологии (возникновение вселенной и ее развитие - результат деятельности богов). В античной Греции модель мира – 1. сфера подмесячная (земная) – неупорядоченность, хаос; 2.-сфера небесная-упорядоченность, вечность, неизменность. Первой космологичной моделью современного типа принято считать созданную Альбертом Эйнштейном в 1916 г. (построена на теории относительности)– стационарная модель.  В конце 20-х гг.- Эдвин Хаббл - галактики расходятся с тем большей скоростью, чем большее расстояние между ними (Вселенная расширяется). «Красное смещение» в спектрах галактик (эффект Доплера). Красное смещение — при удалении от нас какого-либо источника колебаний, воспринимаемая вами частота колебаний уменьшается, а длина волны соответственно увеличивается. При излучении происходит «покраснение», т. е. линии спектра сдвигаются в сторону более длинных красных волн). В связи с феноменом расширения вселенной была выработана концепция "Большого взрыва". Расширение началось с горячего и сжатого (критических) состояния. В процессе расширения универсум охлаждался и образовались структуры. Большинство астрофизиков приняло концепцию большого взрыва после того, как было найдено предсказанное на ее основе холодное излучение.

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. О причинах Большого взрыва выдвинуто несколько гипотез. В соответствии с одной из них, взрыв порождён флуктуацией вакуума. Причина флуктуации — квантовые колебания. В результате флуктуации вакуум вышел из состояния равновесия, что привело к выделению энергии. Другая гипотеза, оперирующая в терминах теории струн, предполагает некое внешнее по отношению к нашей Вселенной событие, например, столкновение бран в многомерном пространстве. Некоторые физики допускают возможность множественности подобных процессов, а значит и множественность вселенных, обладающих разными свойствами. 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 его причин и подробные описания того, как это происходило, пока относятся к разряду гипотез.

Согласно недавним теоретическим представлениям гравитационный коллапс должен завершиться сжатием вещества буквально «в точку» - до состояния бесконечной плотности. Это значит, что Вселенная возобновляет свое расширение не с нуля, а имея геометрически минимальный объем и физически приемлемое, регулярное состояние. Что же ожидает нашу Вселенную в будущем, если она будет неограниченно расширяться? По мере расширения пространства материя, становится все более разреженной, галактики и их скопления все более удаляются друг от друга, а температура фонового излучения приближается к абсолютному нулю. Со временем все звезды завершат свой жизненный цикл и превратятся либо в белых карликов, остывающих до состояния холодных черных карликов, либо в нейтронные звезды или черные дыры. Эра светящегося вещества закончится, и темные массы вещества, элементарные частицы и холодное излучение будут бессмысленно разлетаться в непрерывно разряжающейся пустоте. Впрочем, черные дыры не останутся без работы. Имея достаточно времени, черные дыры поглотят огромное количество вещества вселенной.


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 173; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ