Новые открытия о происхождении вселенной – Новые факты в теориях возникновения Вселенной — Мир космоса

Содержание

Новые факты в теориях возникновения Вселенной — Мир космоса

По мере своего развития, человечество выдвигало множество интересных теорий о возникновении Вселенной. Однако именно 2 из них пользуются наибольшей популярностью до наших дней. В первую очередь, это так называемая Теория большого взрыва, которой придерживается большинство ученых. Отличаются теории, в первую очередь, по своей хронологии. Так по одной из них Вселенная возникает в едином моменте творение, в то время как во второй Вселенная, по сути, состоит из множества циклов, которые повторяют друг друга. По сути, по второй теории Вселенная не имеет ни начала, ни конца.

Теория, согласно которой, Вселенная бесконечно перерождается и существует всегда, утратила свою популярность в последнее время, ведь астрономами было установлено, что космос по своей природе расширяется, был совершенно простым и небольшим по размеру еще 14 млрд. лет назад. Иными словами, именно Теория большого взрыва настоящее время является самой научной. Ее пропагандируют в учебниках и телепередачах, именно ее придерживаются современные космологи со всего мира.

По мнению ученых, большой взрыв начался с так называемой космической инфляции. Это явление представляет собой всплеск расщепления, в ходе которого бесконечно малый кусочек пространства и времени раздулся в огромный фрагмент космоса, который до сих пор продолжает свое движение. Однако теория инфляционного поля, по сути, не объясняет всего происходящего в космосе, Кроме этого, оно не повествует о том, что было до так называемого большого взрыва. Несмотря на то, чтобы были составлены множественные инфляционные модели, они все же не позволяют увидеть картину целиком.

Так в поисках объяснений некоторые ученые пришли к выводу, что это был не большой взрыв, а своего рода отскок. Так под действием некоторых, пока еще неизвестных, факторов космическое пространство могло расширяться, но, достигнув определенного предела, вернулось в свою первоначальную форму, сжавшись с неимоверной скоростью. В таком случае могло высвободиться колоссальное количество энергии, которого было бы достаточно для формирования космических явлений. При этом после резкого сжатия расширение материи продолжилось снова.

Сегодня теория отскока является противопоставлением Теории большого взрыва, и ученые дискутируют на тему, какое же явление на самом деле имело место быть. При этом уже в ближайшее время планируется получить явное доказательство одной из теорий, в этом помогут современные телескопы, которые будут введены в эксплуатацию. Как взрыв, так и резкое сжатие должны были оставить следы, которые заключаются в смещение пространственно временных границ в тех или иных областях. Иными словами, если сжатие или взрыв оставили свои визуальные среды, то ученые в скором времени найдут их.

mirkosmosa.ru

новые открытия о космосе, которые способны полностью поменять наше представление о Вселенной

Открытия, которые подтверждают известные космологические модели – как одобрительное похлопывание по спине ученых-теоретиков. Но некоторые сенсации идут полностью в разрез с популярными представлениями об устройстве нашей Вселенной. Такие открытия поражают воображение исследователей, они полны загадочности и приоткрывают для нас необъятные просторы космоса с той стороны, с которой мы их совсем не знаем. Иногда это даже пугает…

Некоторые ученые за все время своих изысканий стали слишком самоуверенными и с трудом воспринимают новости, выходящие за рамки классических постулатов. Однако последние открытия с легкостью демонстрируют человечеству, как мало мы знаем, и как много устаревших теорий о последних рубежах нам еще предстоит пересмотреть и дополнить.

10. Сверхновая звезда, с которой и начала свое существование наша Солнечная система, какой мы ее знаем

Фото: explorist.futurism.com

Каждая космическая катастрофа – это всего лишь зарождение какого-то нового явления. Например, взрыв сверхновой звезды может стать той самой искрой, с которой разгорится пламя жизни в новой планетной системе. Наша Солнечная система – не исключение. Изначально она была простым облаком из обломков, пыли и газов, которые в итоге сгруппировались в бесчисленное множество небесных тел, долгое время паривших в космосе, пока они не объединились, чтобы стать теми самыми 8 планетами Солнечной системы и прочими ее естественными объектами, удерживаемыми на орбите главной звезды за счет гравитационного поля. Однако для запуска этого процесса был необходим катализатор, какой-то толчок.

Сверхновая – идеальный для этого кандидат. В пользу теории об участии в создании Солнечной системы некой сверхновы свидетельствуют образцы изотопов, найденные в очень древних метеоритах, в осадочных породах и в пробах океанической коры. Изотоп железа-60, распадающийся на никель-60, не образуется на Земле, так что его происхождение явно космическое. В исследуемых образцах ученые обнаружили именно «предательский» никель-60, который своим присутствием и выдал тайну зарождения нашего мира. Древние метеориты, вероятно, попали в земную кору во время взрыва сверхновой звезды, которая и запустила определенные процессы, приведшие к формированию нашей планетной системы, какой мы ее знаем сегодня. Согласно этому предположению, именно благодаря периодическим вспышкам сверхнов по всей Вселенной постоянно появляются новые планетные системы – процесс созидания бесконечен....

9. Проксима, вероятно, полностью выжжена и бесплодна

Фото: space.com

На расстоянии всего 4,2 светового года от нас находится красный карлик Проксима Центавра (Proxima Centauri), и это наша ближайшая соседняя звезда. Вокруг этой звезды вращается экзопланета, очень напоминающая нашу Землю – Проксима Центавра b (Proxima b), и находится она в так называемой зоне обитаемости. Это значит, что на этой экзопланете, возможно, есть все условия для зарождения там жизни. Открытие Проксимы Центавра b стало настоящей сенсацией для астрофизиков.

Увы, скорее всего Проксима b была почти полностью выжжена. В марте 2017 года исследователям довелось пронаблюдать за новым феноменом. Всего за 10 секунд красный карлик стал ярче в 1000 раз, что указывает либо на катастрофическую вспышку, либо на какие-то внеземные испытания мощнейшего оружия (уфологии не дремлют). Масса у Проксимы Центавра небольшая, но вспышка была в 10 раз мощнее, чем самые сильные известные нам всплески солнечной активности …

Экзопланете Проксима b теоретически около 4,85 миллиарда лет, так что она, скорее всего, пережила уже бесчисленное множество таких ударов. Если это верно, то атмосфера и вода на этой экзопланете уже давно были уничтожены сильнейшим воздействием звездной радиации. Выходит, что ученым вряд ли удастся обнаружить там признаки жизни, а ведь у них на это были такие большие надежды…

8. Оказывается, звезд-гигантов в мире невероятно много


Фото: npr.org

Вселенная, как оказалось, намного более богата на россыпь звезд-гигантов (в 10 раз массивнее Солнца), чем мы раньше предполагали. Во время изучения туманности Тарантул (Tarantula), находящейся в 180 тысячах световых лет от Земли, астрономы обнаружили в этом многообещающем звездном скоплении на 30% больше сверхмассивных звезд, чем они ожидали.

Вдобавок ученым пришлось пересмотреть свое понимание самого термина звезда-гигант. Ранее было принято считать, что самые крупные звезды имеют массу до 200 солнечных, но теперь этот лимит пришлось поднять до целых 300. Это значит, что наша Вселенная намного более активная, в ней может быть на 70% больше сверхновых звезд, а черные дыры формируются на 180% чаще, чем мы думали. Это звучит угрожающе и невероятно завораживает…

7. Открытие абсолютно нового вида планет

Фото: ucdavis.edu

Астрономы всегда думали, что планеты бывают двух видов: как наша Земля и с кольцами. По крайней мере так мы считали раньше. Но новое открытие пополнило этот ряд третьим видом – синестетическим, или небесным телом, окруженным огромным облаком из испаряющихся частиц породы, которое по форме напоминает гигантский эритроцит.

Эти причудливые монстры появились вследствие катастрофических столкновений двух быстро вращающихся космических объектов, размеры которых сопоставимы с обычной планетой. После удара кинетический момент этих тел не только сохраняется, но и провоцирует объединение их обломков в одно общее скопление расплавившегося дебриса (обломочный материал), не отличающегося ни твердой, ни жидкой поверхностью.

Невероятно, но во Вселенной теоретически существует очень распространенный и совершенно новый для нас вид планетных тел, которые мы раньше никогда не замечали. Вероятно, мы до сих пор пребывали в полном неведении только потому, что цикл жизни этих синестетических планет длится не так долго – до 100 лет, а ведь это ничтожно мало в масштабах бесконечного и безвременного космоса.

6. Звезды могут быть меньше и холоднее, чем их планеты

Фото: Newsweek

Ученые всегда считали, что даже самые крошечные звезды должны быть крупнее гравитационно связанных с ними планет. Однако недавно астрономы обнаружили самую крошечную звезду за всю историю наблюдений – EBLM J0555-57Ab. Находится эта звездочка всего в 600 световых годах от нас, и ее радиус и масса составляют примерно 8% аналогичных показателей нашего Солнца. По сути, EBLM J0555-57Ab настолько мала, что она всего на волосок крупнее Сатурна. Так что обнаруженная звездочка, попади она в нашу Солнечную систему, по размерам оказалась бы скромнее Юпитера, например. Вдобавок EBLM J0555-57Ab холоднее, чем некоторые гигантские газовые экзопланеты. Она буквально едва набрала минимально необходимую звездную массу, достаточную чтобы пережигать водород в гелий, и не стать бесславным коричневым карликом или так называемым субзвездным объектом.

5. Система звезды TRAPPIST-1 слишком стара для зарождения там жизни

Фото: engadget.com

Планетную систему красного карлика TRAPPIST-1 открыли в феврале 2017 года, и тогда она считалась одним из наиболее вероятных мест, где мы могли бы обнаружить внеземную жизнь, процветающую сразу на нескольких потенциально обитаемых планетах. Так ученые предполагали, пока им казалось, что этой системе всего лишь 500 миллионов лет.

Однако когда в список параметров, по которым оценивается возраст планетных систем и звезд, вошли скорость их вращения вокруг центра галактики, металличность состава звезды и характер спектральных линий поглощения, исследователи пришли выводу, что система TRAPPIST-1 – по меньшей мере, почти ровесница нашей Солнечной системы. Более того, она также может быть в 2 раза старше, то есть существовать уже почти 9,8 миллиарда лет.

Выходит, вряд ли там есть жизнь, ведь слишком высока вероятность, что планеты в обитаемой зоне уж давно были выжжены и тем самым стерилизованы мощными звездными вспышками. Новое исследование еще раз продемонстрировало человечеству, насколько уникальная наша планета, и как ценна и редка жизнь особенно во вселенских масштабах.

4. Возможно, темная материя исчезает

Фото: phys.org

Темная материя давно считалась учеными чем-то постоянным и практически вечным, однако, новейшие исследования дают основания полагать, что она на самом деле нечто непостоянное и переменчивое.

Зарегистрированные флуктуации, произошедшие предположительно через 378 тысяч лет после Большого взрыва, противоречат прошлым расчетам скорости расширения Вселенной, предусмотренной общепринятой космологической моделью. Объяснить это можно распадом черной материи, которая существовала еще от начала времен, но с тех пор претерпела некоторые изменения, разлагаясь постепенно на нейтрино или другие гипотетические частицы.

Анализ данных дает основание предполагать, что современная Вселенная обеднела на 5% черной материи, поскольку какая-то ее часть медленно исчезает. Возможно, эти нестабильные составляющие распались еще в первые несколько сотен или тысяч лет существования Вселенной. Впрочем, все может быть иначе, и они до сих пор распадаются, постоянно меняя будущее всего мира.

3. Первая экзолуна?

Фот о: Scientific American

Космическая обсерватория Кеплер (Kepler) помогла нам открыть тысячи экзопланет, но с экзолунами дела долгое время обстояли намного скуднее. Причиной тому, наверное, было то, что этим спутникам удавалось скрываться от мощнейшего телескопа за их далекими от нас экзопланетами. Недавно в твиттере появилась короткая новость о том, что астрономы наконец-то засекли первую луну, находящуюся за пределами Солнечной системы. Кандидатом на наличие естественного спутника стала планета Кеплер-1625 b (Kepler-1625 b), за которой скрывается некий любопытный источник света. Судя по всему, у этой экзопланеты, радиус которой составляет 0,5 радиуса Юпитера, есть свой спутник размером с Нептун. Возможно, нам впервые удалось обнаружить экзолуну, и это может дать большой толчок поиску подходящих для колонизации небесных тел, хотя для подтверждения открытия еще предстоит провести немало исследований, но уже с помощью орбитального телескопа Хаббл (Hubble).

2. Активность темной энергии

Фото: astronomynow.com

Вселенная расширяется быстрее, чем мы думали, и никто не знает, почему. Астрономы уже почти 6 последних лет с помощью данных с орбитального телескопа Хаббл пытаются увеличить точность своих подсчетов. Ранее они пришли к выводу, что Вселенная расширяется со скоростью 73,8 километра в секунду на мегапарсек (1 мегапарсек = 3,3 миллиона световых лет). Выходит, что две галактики, находящиеся друг от друга на расстоянии 3,3 миллиона световых лет, должны лететь в противоположном направлении на скорости 73,8 километра в секунду. Однако новые данные говорят о том, что эта скорость равна 67-69 километрам в секунду на мегапарсек. Разницу между сведениями с Хаббла и с Планка (Planck, другая космическая обсерватория) - почти 9%, и ее практически невозможно списать на простую погрешность, поскольку шанс ошибки в измерениях Хаббла равен всего 1 к 5000.

Согласно новому исследованию темная энергия оказалась намного более сложной для нашего понимания, чем мы полагали ранее. Возможно, она растет, или этот гипотетический вид энергии «общительнее», чем мы считали, и он постоянно взаимодействует с Вселенной по какому-то своему сценарию. А, может, мы обнаружили абсолютно новый вид субатомных частиц, влияющий на происходящее с нашей Вселенной. Так или иначе, ученым, вероятно, предстоит изменить свои представления о законах физики…

1. Большинство похожих на Солнце звезд принадлежит парной системе

Фото: space.com

У многих звезд есть свой персональный компаньон, то есть вторая гравитационно связанная с ними звезда, и наше Солнце – предположительно не исключение. Новое исследование гласит, что чаще всего звезды, похожие на наше светило, зарождаются именно в двойной системе.

Некоторое время астрономы наблюдали за молодыми одиночными звездами и двойными звездами в созвездии Персея (Perseus), находящемся в 600 световых годах от Земли. По их подсчетам практически все звезды в этой системе, похожие на наше Солнце, - участницы двойной системы, расстояние между компонентами которой может достигать примерно 500 астрономических единиц. Для справки, 1 астрономическая единица (AU) равна в точности 149 597 870 700 метрам (среднее расстояние от Земли до Солнца).

Впрочем, партнерство это часто распадается еще на ранних этапах развития двойных звезд – спустя примерно миллион лет, что по вселенским меркам не так уж и много. Таким образом появляются так называемые разделенные двойные системы. Обнаружение давно утраченного компаньона нашего Солнца, возможно, могло бы лучше объяснить ученым нынешнее состояние нашей планетной системы. Вселенная – невообразимо просторное и оттого очень одинокое место, и установленная исследователями модель предполагает, что почти 60% звездных пар уже разделились, но оставшиеся 40% - это тесные двойные системы, в которых происходит обмен массами. Не исключено, что Немезида (Nemesis), предположительная пара нашего Солнца, скрывается где-то среди других звезд в нашей галактике.

bugaga.ru

возникновение Вселенной. Религиозная теория возникновения Вселенной

Величие и многообразие окружающего мира способно поразить любое воображение. Все объекты и предметы, окружающие человека, другие люди, различные виды растений и животных, частицы, которые можно увидеть только с помощью микроскопа, а также непостижимые звездные скопления: все они объединены понятием «Вселенная».

Теории возникновения Вселенной разрабатывались человеком издавна. Несмотря на отсутствие даже начального понятия о религии или науке, в пытливых умах древних людей возникали вопросы о принципах мироустройства и о том, каково положение человека в том пространстве, которое его окружает. Сколько существует теорий возникновения Вселенной сегодня, сложно и сосчитать, некоторые из них изучаются передовыми учеными с мировыми именами, другие – откровенно фантастические.

Космология и ее предмет

Современная космология - наука о структуре и развитии Вселенной - рассматривает вопрос о ее происхождении как одну из интереснейших и до сих пор недостаточно изученных загадок. Природа процессов, способствовавших возникновению звезд, галактик, солнечных систем и планет, их развитие, источник появления Вселенной, а также ее размеры и границы: все это лишь краткий перечень изучаемых современными учеными вопросов.

Поиски ответов на основополагающую загадку об образовании мира привели к тому, что сегодня существуют различные теории возникновения, существования, развития Вселенной. Волнение специалистов, ищущих ответы, строящих и проверяющих гипотезы, оправдано, ведь достоверная теория рождения Вселенной раскроет для всего человечества вероятность существования жизни в других системах и планетах.

Теории возникновения Вселенной имеют характер научных концепций, отдельных гипотез, религиозных учений, философских представлений и мифов. Их все условно разделяют на две основные категории:

  1. Теории, в соответствии с которыми Вселенная создана творцом. Иначе говоря, их суть в том, что процесс создания Вселенной был осознанным и одухотворенным действием, проявлением воли высшего разума.
  2. Теории возникновения Вселенной, построенные на основе научных факторов. Их постулаты категорически отвергают как существование творца, так и возможность осознанного создания мира. Такие гипотезы зачастую основаны на том, что называется принципом заурядности. Они предполагают вероятность наличия жизни не только на нашей планете, но и на других.

Креационизм – теория создания мира Творцом

Как следует из названия, креационизм (творение) – это религиозная теория возникновения Вселенной. Это мировоззрение основано на концепции создания Вселенной, планеты и человека Богом или Творцом.

Идея длительное время являлась доминирующей, вплоть до конца XIX века, когда ускорился процесс накопления знаний в самых разных сферах науки (биология, астрономия, физика), а также широко распространилась эволюционная теория. Креационизм стал своеобразной реакцией христиан, придерживающихся консервативных взглядов на совершающиеся открытия. Доминирующая в то время идея эволюционного развития только усилила противоречия, существующие между религиозной и другими теориями.

Чем отличаются научные и религиозные теории

Главные отличия между теориями различных категорий заключаются прежде всего в терминах, которые используют их приверженцы. Так, в научных гипотезах вместо творца – природа, а взамен сотворения – происхождение. Наряду с этим существуют вопросы, которые сходным образом освещены разными теориями или даже полностью продублированы.

Теории возникновения Вселенной, относящиеся к противоположным категориям, по-разному датируют само ее появление. Например, по данным самой распространенной гипотезы (теории большого взрыва), Вселенная образовалась около 13 млрд лет назад.

В противовес этому, религиозная теория возникновения Вселенной приводит совершенно другие цифры:

  • В соответствии с христианскими источниками, возраст Вселенной, созданной Богом, на момент рождения Иисуса Христа составлял 3483-6984 лет.
  • Индуизм предполагает, что нашему миру ориентировочно 155 трлн лет.

Кант и его космологическая модель

Вплоть до XX века большинство ученых придерживались мнения о бесконечности Вселенной. Этим качеством они характеризовали время и пространство. Кроме того, по их мнению, Вселенная обладала статичностью и однородностью.

Идею о безграничности Вселенной в пространстве выдвинул Исаак Ньютон. Развитием этого предположения занимался Эммануил Кант, который разработал теорию об отсутствии также и временных границ. Продвинувшись дальше, в теоретических предположениях, Кант распространил бесконечность Вселенной на число возможных биологических продуктов. Этот постулат значил, что в условиях древнего и огромного мира без конца и начала может существовать неисчислимое количество возможных вариантов, в результате которых реально появление любого биологического вида.

На основании этой теории о возможном возникновении жизненных форм была позднее разработана теория Дарвина. Наблюдения за звездным небом и результаты расчетов астрономов подтвердили космологическую модель Канта.

Размышления Эйнштейна

В начале XX века Альбертом Эйнштейном была опубликована собственная модель Вселенной. Согласно его теории относительности, во Вселенной одновременно происходят два противоположных процесса: расширение и сжимание. Однако он соглашался с мнением большинства ученых о стационарности Вселенной, поэтому им было введено понятие космической силы отталкивания. Ее воздействие призвано уравновешивать притяжение звезд и прекращать процесс движения всех небесных тел для сохранения статичности Вселенной.

Модель Вселенной - по Эйнштейну - имеет определенный размер, но границы при этом отсутствуют. Такое сочетание осуществимо только при искривлении пространства таким образом, как это происходит в сфере.

Характеристиками пространства такой модели становятся:

  • Трехмерность.
  • Замыкание самого себя.
  • Однородность (отсутствие центра и края), в которой равномерно располагаются галактики.

А. А. Фридман: Вселенная расширяется

Создатель революционной расширяющейся модели Вселенной, А. А. Фридман (СССР) построил свою теорию на основании уравнений, характеризующих общую теорию относительности. Правда, общепринятым мнением в научном мире того времени была статичность нашего мира, поэтому на его работы не было обращено должного внимания.

Через несколько лет астрономом Эдвином Хабблом было сделано открытие, давшее подтверждение идеям Фридмана. Было обнаружено удаление галактик от находящегося рядом Млечного пути. Вместе с тем неопровержимым стал факт сохранения пропорциональности скорости их движения расстоянию между ними и нашей галактикой.

Это открытие объясняет постоянное «разбегание» звезд и галактик по отношению друг к другу, что приводит к выводу о расширении мироздания.

В конечном счете выводы Фридмана были признаны Эйнштейном, впоследствии он упоминал о заслугах советского ученого как основателя гипотезы о расширении Вселенной.

Нельзя сказать, что существуют противоречия между этой теорией и общей теорией относительности, однако при расширении Вселенной должен был быть изначальный импульс, спровоцировавший разбегание звезд. По аналогии со взрывом, идея получила название «Большой взрыв».

Стивен Хокинг и антропический принцип

Результатом расчетов и открытий Стивена Хокинга стала антропоцентричная теория возникновения Вселенной. Ее создатель утверждает, что существование планеты, настолько хорошо подготовленной для жизни человека, не может быть случайным.

Теория возникновения Вселенной Стивена Хокинга предусматривает также постепенное испарение черных дыр, потерю ими энергии и испускание излучения Хокинга.

В результате поиска доказательств были выделены и проверены более 40 характеристик, соблюдение которых необходимо для развития цивилизации. Американским астрофизиком Хью Россом была произведена оценка вероятности подобного ненамеренного совпадения. Результатом оказалась цифра 10-53.

Наша Вселенная включает триллион галактик, по 100 миллиардов звезд в каждой. По произведенным учеными расчетам, общее количество планет должно составлять 1020. Эта цифра на 33 порядка меньше рассчитанной ранее. Следовательно, ни одна из планет во всех галактиках не может сочетать условия, которые подошли бы для самопроизвольного возникновения жизни.

Теория большого взрыва: возникновение Вселенной из ничтожно малой частицы

Ученые, поддерживающие теорию большого взрыва, разделяют гипотезу, в соответствии с которой мироздание является последствием грандиозного взрыва. Главным постулатом теории становится утверждение о том, что до этого события все элементы нынешней Вселенной были заключены в частице, имевшей микроскопические размеры. Находясь внутри нее, элементы характеризовались сингулярным состоянием, при котором такие показатели, как температура, плотность и давление не могут быть измерены. Они бесконечны. На материю и энергию в этом состоянии не воздействуют законы физики.

Причиной взрыва, происшедшего 15 миллиардов лет назад, называют возникшую внутри частицы нестабильность. Разлетевшиеся мельчайшие элементы положили начало тому миру, который мы знаем сегодня.

Вначале Вселенная была туманностью, образованной мельчайшими частицами (мельче атома). Затем, соединяясь, они сформировали атомы, которые послужили основой звездных галактик. Ответ на вопросы о том, что было до взрыва, а также, что стало его причиной, являются важнейшими из задач этой теории возникновения Вселенной.

Таблица схематически изображает этапы формирования мироздания после большого взрыва.

Состояние ВселеннойВременная осьПредполагаемая температура
Расширение (инфляция)От 10-45до10-37 секундБольше 1026К
Появляются кварки и электроны10-6 сБольше 1013 К
Образованы протоны и нейтроны10-5 с1012К
Возникают ядра гелия, дейтерия и литияОт 10-4 с до 3 минОт 1011 до 109 К
Образованы атомы400 тыс. лет4000 К
Газовое облако продолжает расширяться15 млн лет300 К
Зарождаются первые звезды и галактики1 млрд лет20 К
Взрывы звезд провоцируют формирование тяжелых ядер3 млрд лет10 К
Прекращается процесс рождения звезд10-15 млрд лет3 К
Энергия всех звезд истощается1014 лет10-2 К
Черные дыры истощаются и рождаются элементарные частицы1040 лет-20 К
Завершается испарение всех черных дыр10100 летОт 10-60 до 10-40 К

Как следует из приведенных выше данных, Вселенная продолжает расширяться и охлаждаться.

Постоянное увеличение расстояния между галактиками – основной постулат: то, чем отличается теория большого взрыва. Возникновение Вселенной таким способом может быть подтверждено найденными доказательствами. Также существуют и основания для ее опровержения.

Проблематика теории

Учитывая то, что теория большого взрыва не является доказанной на практике, не вызывает удивления то, что существует несколько вопросов, на которые она не в состоянии дать ответ:

  1. Сингулярность. Этим словом обозначено состояние Вселенной, сжатой до одной точки. Проблемой теории большого взрыва становится невозможность описания процессов, происходящих в материи и пространстве в таком состоянии. Общий закон относительности здесь неприменим, поэтому составить математическое описание и уравнения для моделирования нельзя.
    Принципиальная невозможность получения ответа на вопрос об изначальном состоянии Вселенной дискредитирует теорию с самого начала. Ее научно-популярные изложения предпочитают замалчивать или упоминать лишь вскользь эту сложность. Однако для ученых, работающих над тем, чтобы подвести математическую базу под теорию большого взрыва, такое затруднение признано главным препятствием.
  2. Астрономия. В этой сфере теория большого взрыва сталкивается с тем, что не может описать процесс происхождения галактик. Исходя из современных версий теорий, возможно предсказать то, как появляется однородное облако газа. При этом его плотность к нынешнему времени должна составлять около одного атома на кубический метр. Для получения чего-то большего не обойтись без корректировки исходного состояния Вселенной. Недостаток информации и практического опыта в этой сфере становятся серьезными препятствиями на пути дальнейшего моделирования.

Также существует несоответствие в показателях расчетной массы нашей галактики и теми данными, которые получены при изучении скорости ее притяжения к галактике Андромеды. Судя по всему, вес нашей галактики в десять раз больше, чем предполагали ранее.

Космология и квантовая физика

Сегодня нет космологических теорий, которые не опирались бы на квантовую механику. Ведь она занимается описанием поведения атомных и субатомных частиц. Отличие квантовой физики от классической (излагаемой Ньютоном) в том, что вторая наблюдает и описывает материальные объекты, а первая предполагает исключительно математическое описание самого наблюдения и измерения. Для квантовой физики материальные ценности не представляют предмета исследований, здесь сам наблюдатель выступает частью исследуемой ситуации.

Исходя из этих особенностей, квантовая механика испытывает затруднения с описанием Вселенной, ведь наблюдатель – это часть Вселенной. Однако, говоря о возникновении мироздания, невозможно представить посторонних наблюдателей. Попытки разработать модель без участия постороннего наблюдателя были увенчаны квантовой теорией возникновения Вселенной Дж. Уилера.

Ее суть в том, что в каждый момент времени происходит расщепление Вселенной и образование бесконечного количества копий. В итоге каждая из параллельных Вселенных может быть наблюдаема, а наблюдатели могут видеть все квантовые альтернативы. При этом изначальный и новые миры реальны.

Инфляционная модель

Основной задачей, которую призвана решить теория инфляции, становится поиск ответа на вопросы, оставшиеся неосвещенными теорией большого взрыва и теорией расширения. А именно:

  1. По какой причине Вселенная расширяется?
  2. Что представляет собой большой взрыв?

С этой целью инфляционная теория возникновения Вселенной предусматривает экстраполяцию расширения на нулевой момент времени, заключение всей массы Вселенной в одной точке и образование космологической сингулярности, которая часто именуется большим взрывом.

Очевидной становится неактуальность общей теории относительности, которая не может быть применена в этот момент. В результате для разработки более общей теории (или «новой физики») и решения проблемы космологической сингулярности можно применить только теоретические методы, вычисления и выводы.

Новые альтернативные теории

Несмотря на успешность модели космической инфляции, есть ученые, которые выступают против, называя ее несостоятельной. Их основным аргументом становится критика предлагаемых теорией решений. Противники утверждают, что полученные решения оставляют некоторые детали упущенными, иначе говоря, вместо решения проблемы начальных значений, теория лишь искусно их драпирует.

Альтернативой становятся несколько экзотических теорий, идея которых основана на формировании начальных значений до большого взрыва. Новые теории возникновения Вселенной кратко можно описать следующим образом:

  • Теория струн. Ее приверженцы предлагают, кроме привычных четырех измерений пространства и времени, ввести дополнительные измерения. Они могли бы играть роль на ранних этапах Вселенной, а в данный момент находиться в компактифицированном состоянии. Отвечая на вопрос о причине их компактификации, ученые предлагают ответ, гласящий, что свойством суперструн является Т-дуальность. Поэтому струны «наматываются» на дополнительные измерения и их размер ограничивается.
  • Теория бран. Ее также называют М-теорией. В соответствии с ее постулатами, в начале процесса образования Вселенной существует холодное статичное пятимерное пространство-время. Четыре из них (пространственные) имеют ограничения, или стены – три-браны. Наше пространство выступает одной из стен, а вторая является скрытой. Третья три-брана размещена в четырехмерном пространстве, ее ограничивают две граничные браны. Теория рассматривает столкновение третьей браны с нашей и высвобождение большого количества энергии. Именно эти условия становятся благоприятными для появления большого взрыва.
  1. Циклические теории отрицают уникальность большого взрыва, утверждая, что Вселенная переходит из одного состояния в другое. Проблемой подобных теорий становится возрастание энтропии, согласно второму закону термодинамики. Следовательно, длительность предыдущих циклов была меньшей, а температура вещества – существенно выше, чем при большом взрыве. Вероятность этого чрезвычайно мала.

Независимо от того, сколько существует теорий возникновения Вселенной, только две из них выдержали проверку временем и преодолели проблему всевозрастающей энтропии. Они были разработаны учеными Стейнхардтом-Тюроком и Баум-Фрэмптоном.

Эти относительно новые теории возникновения Вселенной выдвинуты в 80-х годах прошлого века. Они имеют немало последователей, которые разрабатывают модели на ее основе, занимаются поиском доказательств достоверности и работают над устранением противоречий.

Теория струн

Одна из наиболее популярных среди теории возникновения Вселенной - теория струн. Прежде чем перейти к описанию ее идеи, необходимо разобраться с понятиями одного из ближайших конкурентов, стандартной модели. Она предполагает, что материю и взаимодействия можно описать как определенный набор частиц, делящихся на несколько групп:

  • Кварки.
  • Лептоны.
  • Бозоны.

Эти частицы являются, по сути, кирпичиками мироздания, так как они настолько малы, что их нельзя разделить на составляющие.

Отличительной чертой теории струн становится утверждение о том, что такие кирпичики являются не частицами, а ультрамикроскопическими струнами, совершающими колебания. При этом, колебаясь на различной частоте, струны становятся аналогами различных частиц, описанных в стандартной модели.

Для понимания теории следует осознать, что струны не являются никакой материей, это энергия. Следовательно, теория струн заключает, что все элементы Вселенной состоят из энергии.

Хорошей аналогией может служить огонь. При взгляде на него создается впечатление его материальности, однако его нельзя осязать.

Космология для школьников

Теории возникновения Вселенной коротко изучают в школах на уроках астрономии. Учащимся описывают основные теории о том, как был образован наш мир, что происходит с ним теперь и как он будет развиваться в дальнейшем.

Целью уроков становится ознакомление детей с природой формирования элементарных частиц, химических элементов и небесных тел. Теории возникновения Вселенной для детей сводят к изложению теории большого взрыва. Преподаватели используют наглядный материал: слайды, таблицы, постеры, иллюстрации. Их основной задачей становится пробуждение у детей интереса к миру, который их окружает.

fb.ru

25 огромных открытий, которые вы не знали о Вселенной

Ребята, мы вкладываем душу в AdMe.ru. Cпасибо за то,
что открываете эту красоту. Спасибо за вдохновение и мурашки.
Присоединяйтесь к нам в Facebook и ВКонтакте

Космос всего лишь в часе езды, если ваша машина способна двигаться вверх.

Сколько нераскрытых тайн и загадок скрывает в себе окружающая нас Вселенная! Ученым еще только предстоит сделать самые великие открытия в истории космоса, но уже сейчас мы можем узнать намного больше, чем наши предшественники.

В этом посте AdMe.ru собрал самые интересные факты о космосе и планетах, которые нас окружают. По сравнению с ними мы — всего лишь звездная пыль.

О Земле

О Вселенной

О Солнце

О Луне

О Марсе

www.adme.ru

Открытие вселенной

 

доктор педагогических наук Е. Левитан

Вселенная, открытая во втором тысячелетии

 

Безвозвратно уходит, погружаясь в Лету, второе тысячелетие новой эры. Оно во многом преобразило цивилизацию нашей планеты и среду обитания людей, распростёршуюся ныне далеко за пределы Земли и околоземного космического пространства. Изменился образ жизни людей, их представления о себе и мирах, которые сейчас принято называть микромир, макромир, мегамир. Каждый из них был заново открыт наукой уходящего тысячелетия.

 

Средневековое фантастическое представление системы мира. (По „Астрономии“ Фламмариона.)

Что же именно, надо полагать, ярче всего запечатлят страницы будущей истории науки о мегамире, то есть о Вселенной? Попробуем выделить „главное“ среди множества сделанных за эту тысячу лет открытий в астрономии, которая теперь включает в себя астрофизику, астрометрию, небесную механику, космогонию, космологию и неразрывно связана с физикой, математикой, химией, биологией, науками о Земле, а также с различными областями техники и, конечно, с космонавтикой.

 

В уходящем тысячелетии были открыты законы физики, имеющие поистине всемирное значение, потому что „работают“ как на Земле, так и в далёком космосе. Они позволили понять (благодаря открытиям Галилея, Ньютона, Максвелла, Планка, Эйнштейна и других великих физиков) многие наблюдаемые во Вселенной явления и процессы.

 

Современные историки астрономии по дошедшим до нас памятникам культуры смогли реконструировать древнейшие периоды становления астрономии, восходящие к её зарождению, осознанию наблюдаемого видимого движения светил на дневном и ночном небе, к первым попыткам выделить созвездия в кажущемся звёздном хаосе.

 

Одно из древних изображений мироздания по представлению Коперника.

С рождением письменности стали появляться обобщающие астрономические произведения — звёздные каталоги, трактаты, многотомные труды великих древних астрономов. История астрономии обрела надёжные источники для анализа того, как развивались науки о Вселенной.

 

Человек, серьёзно заинтересовавшийся историей астрономии, сейчас имеет возможность получить массу сведений о ней, изучая соответствующую специальную и научно-популярную литературу. Перед взором этого любознательного читателя пройдёт бесконечная череда больших и малых астрономических открытий, десятки и сотни имён их авторов. Раскроется смысл грандиозного прогресса астрономии в ХХ веке и особенно во второй его половине.

 

Однако цель данной публикации значительно скромнее, мы ограничимся попыткой взглянуть со стартовой площадки третьего тысячелетия на то, что, если можно так сказать, было самым важным в истории астрономии за последнюю тысячу лет.

 

Николай Коперник

(1473–1543)

На стене небольшого кабинета физики и астрономии в одной из московских школ, где я стараюсь заинтересовать ребят наукой о Вселенной, висят рядом два портрета — Николая Коперника и Юрия Гагарина. И хотя в кабинете есть портреты и других замечательных людей, а также привлекающие внимание карты звёздного неба, уникальные по своей наглядности карты Луны, современное мозаичное изображение Млечного Пути, подвешенная к потолку модель планетной системы, всё же именно „соседство“ Коперника и Гагарина неизменно вызывает особый интерес не только у школьников, но и у взрослых посетителей, нередко заглядывающих в кабинет. Удивление сменяется пониманием и одобрением, когда напоминаешь, что Коперник, по сути дела, открыл (1543 год) шестую планету — нашу Землю (пять других, видимых невооружённым глазом — Меркурий, Венера, Марс, Юпитер, Сатурн, — были известны давно как светила, „блуждающие“ на фоне звёздного неба).

Клавдий Птолемей

(II век н. э.)

А Гагарин — гордость нашей страны и человек, ставший известным всему миру после космического полёта 12 апреля 1961 года, — первый, кто увидел Землю, находясь вне её, со стороны, увидел как небесное тело, как планету во всей красе и был восхищён ею. Конечно, речь идёт о совершенно разных по своей научной значимости событиях и разделённых несколькими веками. Но оба эти открытия символичны, ибо переводят в ранг прописной истины представление о том, что мы — „небожители“, обитающие на одном из множества небесных тел.

 

Теперь это полагается знать даже младшим школьникам. А ведь до середины нынешнего тысячелетия представление о месте Земли во Вселенной было совсем иным.

 

„Математическое научение неба“, изложенное великим древнегреческим астрономом Клавдием Птолемеем (II век н. э.) в его главном труде „Альмагест“, основывалось на идущем от его предшественников утверждении о том, что неподвижная шарообразная Земля находится в центре Вселенной. С помощью различных (порой весьма хитроумных) предположений о характере движения планет вокруг Земли Птолемей доказывал правильность этой геоцентрической системы мира. Сам он считал её лишь математической моделью, позволяющей разобраться в запутанных видимых движениях светил и предвычислять их положение на небе. Система Птолемея почти четырнадцать веков практически неограниченно властвовала в науке.

 

Галилео Галилей

(1564–1642)

Только в XVI веке, то есть уже во второй половине нашего тысячелетия, на смену ей пришла гелиоцентрическая система мира. Её создатель — великий польский астроном Николай Коперник. В ней утверждалось, что не Земля, а Солнце занимает центральное положение во Вселенной, говорилось о „сфере неподвижных звёзд“, о круговых орбитах планет. Здесь впервые и навсегда было определено (а потом и доказано), что Земля — одна из планет Солнечной системы. Это открыло путь ко всё более и более детальному изучению Земли. И, наконец, в ХХ веке — к космическим полётам на Луну, к планетам и их спутникам, астероидам и кометам.

 

Зрительные трубы Галилея: телескоп, с помощью которого люди впервые смогли увидеть кратеры на Луне, фазы Венеры, четыре спутника Юпитера, пятна на Солнце, множество звёзд Млечного Пути.

Освоение Солнечной системы началось уже в первые десятилетия космической эры, отсчёт которой пошёл от 4 октября 1957 года — даты запуска первого искусственного спутника Земли (ИСЗ). Запуск произведён в нашей стране. Можно утверждать: во втором тысячелетии произошло открытие Солнечной системы. Хотя, конечно, и сейчас многое в наших знаниях о ней требует уточнения. Это вопросы и о происхождении Солнечной системы, о природе входящих в неё небесных тел, и о возможности существования хотя бы простейших форм жизни вне Земли. Можно надеяться, что все эти загадки в значительной мере прояснятся уже в XXI веке. Но о том, как устроена Солнечная система, что представляют собой входящие в неё большие и малые небесные тела, каким закономерностям подчинено их движение и насколько устойчива Солнечная система, — уже в основном известно.

 

Астрономию справедливо считают древнейшей, может быть, даже самой первой наукой на Земле. Её зарождение относится к эпохе, отдалённой от нас, возможно, на десятки тысяч лет. В таком временном масштабе уходящее тысячелетие — лишь небольшая часть истории науки о Вселенной. Но зато какая!

 

Джордано Бруно

(1548–1600)

Сейчас, когда один за другим вступают в строй гигантские оптические телескопы, интенсивно развиваются радиоастрономия и рентгеновская астрономия, а космонавтика открыла невиданные ранее возможности для внеатмосферных наблюдений, превративших „оптическую“ астрономию во „всеволновую“, трудно представить, что лишь в начале XVII века люди впервые стали проводить простейшие наблюдения с крошечным телескопом… А до этого все астрономические наблюдения велись только невооружённым глазом. Но как много древние и средневековые астрономы сумели увидеть и понять на звёздном небе, подметить и осмыслить особенности различных небесных явлений! Нас поражает и восхищает то, что сохранилось от громадных культовых сооружений, которые в далёком прошлом использовались ещё и в качестве астрономических обсерваторий. Мы знаем о разнообразных угломерных инструментах, с которыми работали астрономы во многих странах. Коперник всего несколько десятилетий не дожил до того времени, когда появилась возможность увидеть в телескоп кратеры на Луне, фазы Венеры, четыре спутника Юпитера, пятна на Солнце, множество звёзд Млечного Пути…

 

Иоганн Кеплер

(1571–1630)

Всё это пришло, когда итальянский учёный Галилео Галилей построил телескоп, который считается первым. Это дало огромный скачок в росте астрономических знаний.

 

Прошло ещё немалое время и стали блестяще подтверждаться гениальные догадки о природе звёзд, высказанные некоторыми древними мыслителями и более чётко сформулированные Джордано Бруно в XVI веке. В опровержение представлений о „неподвижных“ звёздах, как эдаких „серебряных гвоздиках“, воткнутых в небесный свод (в средневековье так думали о звёздах, хотя задолго до этого некоторые древние мыслители высказывали предположение, что звёзды могут быть раскалёнными светилами), одно за другим стали появляться доказательства тому, что звёзды — это далёкие солнца в беспредельном пространстве. Что именно эти громадные раскалённые светящиеся плазменные (водородно-гелиевые) шары составляют основное „население“ Вселенной. Они входят в состав систем различной сложности — от двойных звёзд и звёздных скоплений до гигантских галактик.

 

Среди мира звёзд, поражающего многообразием, где наряду с „обычными“ есть не совсем и совсем необычные (физические переменные, новые, сверхновые, различные звёзды-карлики, нейтронные), наше Солнце оказалось довольно „заурядной“ звездой. Хотя обнаружить в Галактике другие точно такие звёзды, как Солнце, очень трудно.

 

Исаак Ньютон

(1643–1727)

Солнце не нужно было открывать: естественно, что люди знали его всегда, но знали о нём очень мало. Довольно долго, примерно до XVIII века, его вместе с Луной включали в число семи планет. Даже в середине XIX века высказывались предположения о возможности жизни на Солнце.

 

Ну а с точки зрения нынешних представлений о природе Солнца, его строении, источниках энергии, феноменах циклической солнечной активности и их земных проявлений можно сказать, что Солнце было открыто лишь в конце XIX — первой половине ХХ века. И значение этого открытия невозможно переоценить, так как Солнце — не только центр Солнечной системы, не только источник жизни на Земле, но и своеобразная лаборатория, дающая астрофизикам возможность детально исследовать одну из звёзд, самую близкую к нам.

 

Вильям Гершель

(1738–1822)

Утверждая, что звёзды — это далёкие солнца, Джордано Бруно с присущим ему энтузиазмом и страстью рассуждал и о том, что вокруг других звёзд тоже должны быть планеты. Эта вполне логичная гипотеза получила реальное подтверждение лишь в самом конце ХХ века. Вокруг десятков звёзд сейчас открыты не только протопланетные диски (в них рождаются планеты), но и уже образовавшиеся планеты. Как правило, экзопланеты (те, что вне нашей Солнечной системы) довольно массивны, сравнимы с такими гигантами, как Юпитер, Сатурн, и жизнь на них невозможна. Однако уже есть данные и об открытии внесолнечных планет, по массе близких к планетам земной группы.

 

Модель Галактики

по Гершелю.

Подобные открытия воодушевляют искателей внеземных цивилизаций. Кстати говоря, в последние десятилетия эта проблема приобрела научный статус, хотя ещё сравнительно недавно большинство учёных считали её всего лишь увлекательной научной фантастикой. Абсолютное „молчание“ Вселенной, то есть то, что до сих пор нет бесспорных космических проявлений деятельности гипотетических цивилизаций и посещений ими Земли, конечно же, в известной мере озадачивает энтузиастов поисков внеземной жизни, но не лишает их надежды на успех… И оснований у наших современников для подобного оптимизма, безусловно, во много раз больше, чем у тех, кто в прошлом отстаивал идею множественности обитаемых миров.

Эдвин Хаббл

(1889–1953)

Хотя  бы потому, что принципиальным образом изменилось представление о масштабе и структуре Вселенной, о практически бесконечном числе входящих в неё небесных тел и их систем. Те несколько тысяч звёзд, которые доступны наблюдению невооружённым глазом в идеальных условиях, — ничтожно малая часть светил, входящих в нашу Галактику, содержащую, по разным оценкам, сотни миллиардов или даже триллион звёзд.

 

Современные телескопы открывают перед астрономами удивительный и загадочный мир галактик.

Открытие Галактики — тоже одно из величайших достижений астрономии XVIII-XX веков. В отличие от Земли, которой могут любоваться космонавты во время своих полётов и которую всесторонне исследуют „извне“ специализированные ИСЗ, Галактика недоступна (может быть, лишь пока?) внешнему обзору. Исследования её ведутся только „изнутри“. Этим астрономы успешно занимаются, начиная с английского астронома Вильяма Гершеля и по сей день. Кропотливо подсчитывая число звёзд на многих сотнях отдельных площадок (метод „черпков“) и выявляя обнаруживаемые при этом закономерности, Гершель сумел определить общую форму Галактики (именно он назвал её Млечный Путь), он построил и первую модель Галактики. В конце XVIII — начале ХIХ века этот талантливейший астроном понял, что наш „звёздный остров“ неизмеримо больше Солнечной системы. С этого, а также с изучения мира загадочных „туманностей“ началось открытие крупномасштабной структуры Вселенной.

 

Солнечная система в современном представлении.

В постепенно раскрываемой картине мироздания нашей „планете людей“ отводилось всё более скромное место. Сначала стало ясно, что Земля — не центр Солнечной системы, потом, что сама Солнечная система расположена довольно далеко от центра Галактики, а наша Галактика — одна из множества разнообразных галактик „расширяющейся Вселенной“, в которой понятие „центра“ вообще не имеет смысла.

 

Такой увидели Землю астронавты „Аполлона-17“, расставаясь с Луной. Декабрь 1972 года.

Внегалактической астрономии и релятивистской космологии (теории нестационарной вселенной) в ХХ веке потребовался ничтожно малый в масштабах истории астрономии срок, чтобы создать современную грандиозную картину эволюционирующей Вселенной. Вспомним, что объектами исследования Солнечной системы были Солнце, планеты с их спутниками и разные малые тела Солнечной системы. Объектами звёздной астрономии — звёзды (расстояния до них, их пространственное расположение, движение, природа) и наша Галактика. В последние десятилетия (одновременно со всем этим) усилия астрономов и мощь их новейших инструментов нацелены на исследование мира галактик, включая квазары (космические объекты, удалённые от Солнечной системы на несколько тысяч мегапарсек, а это миллиарды(!) световых лет. Обнаружить квазары удаётся потому, что они излучают в десятки раз больше энергии, чем самые мощные галактики). Изучаются системы галактик — Местная Группа (наша Галактика с её спутниками), Туманность Андромеды и наконец — скопления и сверхскопления галактик. Последние, по-видимому, представляют собой самые крупные фрагменты нашей Вселенной (Метагалактики). Они как бы сосредоточены в узлах объёмных сот (ячеек).

 

Изображение Солнца в рентгеновских лучах, полученное во время внеатмосферных наблюдений.

Наблюдаемое расширение Метагалактики — самый грандиозный из всех известных эволюционных процессов во Вселенной. Открытие этого явления неразрывно связано с именем американского астронома

www.evoluts.ru

Как менялись представления о Вселенной / Newtonew: новости сетевого образования

Как только человек обзавёлся разумом, он стал интересоваться тем, как всё устроено. Почему вода не переливается за край мира? Вращается ли Солнце вокруг Земли? Что находится внутри чёрных дыр?

Сократовское «Я знаю, что ничего не знаю» означает, что мы осознаём количество ещё неизведанного в этом мире. Мы прошли путь от мифов до квантовой физики, однако вопросов до сих пор больше, чем ответов, и они становятся лишь сложнее.

Миф — первый способ, с помощью которого люди объясняли происхождение и устройство всего окружающего и своё собственное существование. Космогонические мифы рассказывают о том, как из хаоса или небытия появился мир. Сотворением вселенной в мифе занимаются божества. В зависимости от конкретной культуры получившаяся космология (представление об устройстве мира) различается. Например, небесная твердь могла казаться крышкой, скорлупой мирового яйца, створкой гигантской раковины или черепом великана.

Как правило, во всех этих историях присутствует разделение первоначального хаоса на небо и землю (верх и низ), создание оси (стержня мироздания), сотворение природных объектов и живых существ. Общие для разных народов базовые понятия называются архетипами.

О ранних стадиях эволюции Вселенной и происхождении химических элементов рассказывает в лекции «Постнауки» физик Александр Иванчик. 

Иллюстрация к скандинавским сказаниям — новый мир, который появится после конца света, Рагнарёка.

Источник: Wikipedia

Мир как тело

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.

Великое древо

Ещё один архетипический сюжет, который часто появляется у разных народов — ось мира, мировая гора или же мировое древо. Например, ясень Иггдрасиль у скандинавов. Изображения дерева, в центре которого находится фигурка человека, встречались также у майя и ацтеков. В индуистских Ведах священное древо называлось Ашваттха, в тюркской мифологии — Байтерек. Мировое древо связывает нижний, средний и верхний миры, его корни находятся в подземных областях, а крона уходит в небеса.

Вышивка с изображением великого ясеня Иггдрасиль.

Источник: Wikipedia

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.

Гравюра конца XIX века, изображающая мировую черепаху.

Источник: Wikipedia

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.

Изображение птолемеевской геоцентрической системы мира.

Источник: Wikipedia

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»

Евангелист Лука держит в руках одиннадцать небесных сфер с ангелами и святыми, а над ним находится Господь со свитком. Евангеларий Оттона III, ок. 1000 года.

Источник: artyx.ru

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.

Гелиоцентрический переворот Коперника

На протяжении долгого времени в европейской астрономии не сдавал позиций геоцентризм. Однако в XVI веке Николай Коперник поместил в центр мира Солнце, вокруг которого вращались планеты, включая Землю, и указал на то, что Земля вращается вокруг своей оси.

Гелиоцентрический проект существовал ещё в античности (см. выше), но большого развития не получил. Заявление Коперника вышло куда более громким. В 1543 году он выпустил книгу «О вращениях небесных сфер». При этом всю Вселенную Коперник сводил до неподвижных звезд вокруг, опираясь на теорию о сферах.

Тем не менее, его система преодолела разрыв между представлениями о «дольнем» и «горнем» мире, сделав Землю одной из планет в пространстве, где нет верха и низа.

Солнечная система по Копернику, как она изображена в его трактате.

Источник: Wikipedia

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.

Схема гео-гелиоцентрической системы Тихо Браге.

Источник: Wikipedia

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.

Карты звёздного неба украшали причудливыми аллегорическими рисунками.

Источник: Wikipedia

Иоганн Кеплер и орбиты небесных тел

Ученик Тихо Браге Иоганн Кеплер, который придерживался коперниканской теории, открыл законы движения небесных тел. Вселенная, согласно его теории — это шар, внутри которого находится Солнечная система. Сформулировав три закона, которые называются теперь «законами Кеплера», он описал движение планет вокруг Солнца по орбитам и заменил круговые орбиты на эллипсы.

Солнечная система.

Источник: Pixabay

Открытия Галилео Галилея

Галилей защищал коперниканство, придерживаясь гелиоцентрической системы мира, а также настаивал на том, что Земля обладает суточным вращением (крутится вокруг своей оси). Это привело его к знаменитым разногласиям с Римской церковью, которая теорию Коперника не поддерживала.

Галилей построил собственный телескоп, обнаружил спутники Юпитера и объяснил свечение Луны отражённым Землёй солнечным светом.

Всё это было свидетельствами, что Земля имеет ту же природу, что и другие небесные тела, которые тоже обладают «лунами» и движутся. Даже Солнце оказалось не идеальным, что опровергало греческие представления о совершенстве горнего мира — на нём Галилей разглядел пятна.

Относительные размеры Солнца и планет.

Источник: Wikipedia

Исаак Ньютон открыл закон всемирного тяготения, разработал единую систему земной и небесной механики и сформулировал законы динамики — эти открытия легли в основу классической физики. Ньютон доказал законы Кеплера с позиции гравитации, заявил, что Вселенная бесконечна и сформулировал свои представления о материи и плотности.

Его работа «Математические начала натуральной философии» 1687 года обобщила результаты исследований предшественников и заложила метод создания модели Вселенной с помощью математического анализа.

Качественным прорывом в представлении человека о мире в ХХ веке стали положения общей теории относительности (ОТО), которые вывел в 1916 году Альберт Эйнштейн. Согласно теории Эйнштейна, пространство не является чем-то неизменным, время имеет начало и конец и может течь по-разному в разных условиях.

ОТО до сих пор наиболее влиятельная теория пространства, времени, движения и гравитации — то есть, всего, что составляет физическую реальность и принципы мира. Теория относительности утверждает, что пространство должно либо расширяться, либо сужаться. Так оказалось, что Вселенная динамична, а не стационарна.

Подробнее об этом — в книге Митио Каку «Космос Эйнштейна: Как открытия Альберта Эйнштейна изменили наши представления о пространстве и времени». 

Американский астроном Эдвин Хаббл доказал, что наша галактика Млечный Путь, в которой находится Солнечная система — лишь одна из сотен миллиардов других галактик Вселенной. Исследуя дальние галактики, он сделал вывод о том, что они разбегаются, удаляясь друг от друга, и предположил, что Вселенная расширяется.

Если исходить из концепции постоянного расширения Вселенной, выходит, когда-то она находилась в сжатом состоянии. Событие, которое обусловило переход от очень плотного состояния материи к расширению, получило название Большого Взрыва.

Космический телескоп «Хаббл» — автоматическая обсерватория на орбите вокруг Земли, названная в честь Эдвина Хаббла.

Источник: Wikipedia

Сегодня мы знаем, что Вселенная расширяется ускоренно: этому способствует давление «тёмной энергии», которая борется с силой тяготения. «Тёмная энергия», природа которой до сих пор не ясна, составляет основную массу Вселенной. Чёрные дыры представляют собой «гравитационные могилы», в которых исчезают вещество и излучение, и в которые, предположительно, превращаются погибшие звёзды.

Возраст Вселенной (время с начала расширения) предположительно оценивают в 13-15 миллиардов лет.

Мы осознали свою неуникальность — ведь вокруг столько звёзд и планет. Поэтому вопрос возникновения жизни на Земле современными учёными рассматривается в контексте того, почему вообще возникла Вселенная, где такое стало возможным.

Галактики, звёзды и вращающиеся вокруг них планеты, да и сами атомы существуют только потому, что толчок тёмной энергии в момент Большого взрыва оказался достаточным, чтобы Вселенная не свернулась снова, и в то же время таким, чтобы пространство не разлеталось слишком сильно. Вероятность такого очень мала, поэтому некоторые современные физики-теоретики предполагают, что существует множество параллельных Вселенных. 

Физики-теоретики верят, что одни вселенные могут иметь 17 измерений, в других могут быть звёзды и планеты, подобные нашим, а некоторые могут состоять всего лишь из аморфного поля.

— Алан Лайтманфизик

Впрочем, опровергнуть это с помощью эксперимента невозможно, поэтому другие учёные полагают, что концепцию Мультивселенной следует считать скорее философской.

Подробнее об этом — в книге Алана Лайтмана «Случайная Вселенная: мир, который мы думали, что понимаем».

Сегодняшние представления о Вселенной во многом связаны с нерешёнными проблемами современной физики. Квантовая механика, построения которой существенно отличаются от того, что говорит классическая механика, физические парадоксы и новые теории уверяют нас, что мир куда многообразнее, чем кажется, а результаты наблюдений во многом зависят от наблюдающего.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl+Enter.

newtonew.com

История развития представлений о Вселенной — Википедия

Эту страницу предлагается объединить со страницами Происхождение вселенной, Космогония.Пояснение причин и обсуждение — на странице Википедия:К объединению/12 мая 2015.
Обсуждение длится не менее недели (подробнее). Не удаляйте шаблон до подведения итога обсуждения.

С ранних времен человек задумывался об устройстве окружающего его мира как единого целого. И в каждой культуре оно понималось и представлялось по-разному. Так, в Вавилоне жизнь на Земле тесно связывали с движением звезд, а в Китае идеи гармонии переносились на всю Вселенную.

Развитие этих представлений в разных частях света шло по-разному. Но если в Старом Свете накопленные знания и представления в целом никуда не исчезли, лишь передаваясь от одной цивилизации к другой, то о Новом Свете такого сказать нельзя. Виной тому — колонизация Америки европейцами, уничтожавшая многие памятники древних культур.

В период Средневековья представление о мире как о едином целом не претерпевает существенных изменений. И тому две причины. Первая — сильное давление ортодоксальных богословов, характерное как для католической Европы, так и для исламского мира. Вторая — наследие прошлого, когда представления о мире строились из неких философских концепций. Необходимо было осознать, что астрономия являлась частью физики.

Первый значительный толчок в сторону современных представлений о Вселенной совершил Коперник. Второй по величине вклад внесли Кепл

ru.wikipedia.org


Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о