1 вселенная

Наука и религия возможно найдут общий язык

В статье представлено описание современной теории происхождения Вселенной в теоретической физике с логическим анализом, и обзор взглядов на ту же природу вещей в авраамических религиях.

В начале было слово или космологическая сингулярность?

Что было ДО Большого взрыва в физике?

Современная наука, а точнее — теоретическая физика и разделы ее космологии, объясняют происхождение Вселенной теорией Большого взрыва, перед которым все сущее пребывало в состоянии космологической сингулярности — состояния энергии, плотность и температура которой стремится к бесконечности, а размерность — к нулю. При этом, само пространство-время имело бесконечную кривизну, то есть сводилось к точке — по сути, не было ни пространства, ни времени, ни самой материи.

В самый первый момент времени (описываемый даже не секундами, а миллиардными долями первой секунды существования мира) началось образование элементарных частиц из энергии — кварков, нейтрино, антинейтрино, и одновременно с этим — расширение пространства и времени. Пребывая в состоянии энергии — плазмы, с течением долей первой секунды температура Вселенной понижалась (если так можно назвать уменьшение температуры с бесконечности до миллиардов градусов), кварки объединялись в более сложные частицы, образовывая фотоны (частица света), электроны, протоны, нейтроны.

Начался синтез дейтерия (изотоп водорода), гелия, лития.

Все последующие химические вещества, вся таблица Менделеева, образовывались в ходе нуклеосинтеза (ядерных реакций) из водорода и его изотопов. Именно этим объясняется преобладание самого водорода в массе Вселенной (свыше 80 %). С дальнейшим расширением Вселенной, и образованием звезд, планет и газовых облаков науке более-менее всё ясно. Вопрос остается в мгновении ДО большого взрыва. Что было тогда, и почему все началось?

Сам Стивен Хокинг, автор доказательства происхождения Вселенной из сингулярности, писал об этом:

Результаты наших наблюдений подтверждают предположение о том, что Вселенная возникла в определённый момент времени. Однако сам момент начала творения, сингулярность, не подчиняется ни одному из известных законов физики.

Иными словами, никакие наши знания о том, что было в момент Большого взрыва, не могут дать нам ответ о том, что происходило до него.

Но наверняка ответ уже есть в других областях знаний?

Есть ли ответ в математике?

Теория относительности Эйнштейна, пролившая свет на суть пространства и времени, сформулировала представление о единой природе пространства и времени, — континууме, геометрическим артефактом которого является гравитация.

Пространство-время Минковского

Простыми словами, мир в котором мы живем, не описывается бесконечными координатными осями ширины (x), высоты (y) и длины (z) (Евклидовым пространством), в котором независимо протекает время (t), а представляет собой единое искривленное пространство-время, которое можно смоделировать так называемым пространством Минковского.

Время в этой модели — такая же равноправная координата, как и длина, и ширина, которую условно можно вывести из c — скорости света в вакууме, и получить значение 1 сек = 299 792 458 м.

Единственное НО — время описывается мниморазмерной осью — как те самые мнимые единицы, которые мы получали в школе путем извлечения квадратных корней из отрицательных чисел). Но мнимый — не значит не существующий. В конце концов, мы не видим время как длину или ширину, но ощущаем его течение. Также мнимые числа используются в математике, информатике, самой физике — квантовой механике, электротехнике, и т.д. Именно применение комплексных чисел (из мнимых и действительных) позволяет приравнивать время к координатам пространства в координатах Минковского.

За счет этого уравнения объясняется невозможность превышения скорости света, что хорошо подтверждается релятивистскими эффектами: при приближении к скорости света, любой движущийся объект испытывает следующее влияние геометрии пространства Минковского — течение времени в нем замедляется, стремясь к нулю (Лоренцево замедление времени), его длина уменьшается (Лоренцево сокращение длин), а масса стремится к бесконечности (релятивистское увеличение масс).

Иными словами, реальный объект (например, звездолет), достигший скорости света, будет бесконечно мал, бесконечно тяжел, и время в нем остановится. Для стороннего наблюдателя он просто «провалится» из пространства Вселенной.

Куда? И причем тут начало Вселенной?

Эти эффекты и следствия из них хорошо предсказаны теми же уравнениями Лоренца.

В них при превышении скорости объекта величины c течение времени, масса, и длина становятся квадратными корнями из отрицательных значений, то есть мнимыми числами, не существующими в действительной природе. Тот же Лоренц (а до него Пуанкаре), вывел занятную фишку из уравнений Максвелла, примененную Эйнштейном к пространству Минковского, также именуемую преобразованиями Лоренца.

Одним из следствий такого преобразования, является поворот осей координат пространства Минковского:

Если посмотреть на релятивистские преобразования Лоренца с осью времени в виде мниморазмерной пространственной оси (x0 = Oct), при v > c ict’ становится действительным числом (пространственно-подобной величиной), а xv -мнимым числом (временно-подобной величиной), то есть можно говорить о том, что время и пространство меняются местами.

Углубившись в чисто теоретическую математику, и превышая скорость света, мы попадаем в мир, где пространство уподобляется времени, а время — пространству.

Такое правило также будет справедливо и для других параметров — массы, длины: Объект с бесконечной массой и нулевой размерностью совершит поворот пространства и времени.

Где же он окажется? В мире, где невозможно совершить путешествие в пространстве (находясь в одной комнате, придется находиться в ней всегда, сколько не топай ногами), но при этом будет доступно перемещение во времени и различных вариантах событий — так, там можно придти в ту же комнату на момент 1980 или 2030 года, а кроме того — в альтернативные варианты ее возможных событий.

«Мнимое» пространственно-подобное время в фильме «Интерстеллар»

Мы видели художественную интерпретацию этого мира в фильме «Интерстеллар», где герой провалился в сингулярность, и оказался в таком мире.

Стоп! Сингулярность?

Где то мы это уже слышали? Конечно, в начале Вселенной была сингулярность! Именно сингулярность, объект с бесконечной массой и нулевым размером был в начале, с него и начался Большой взрыв.

Так у нас появляется теория, откуда же произошла Вселенная — из «мнимого» мира, который мы описали выше, где время подобно пространству, а пространство — подобно времени.

Мы уже описали, что в «мнимом» мире находятся все варианты событий. Ведь по сути, это теор-математический мир, в котором пребывает все гипотетическое. То есть, получается, возможно что Вселенная появилась буквально из гипотетической вероятности своего появления.

Как же это произошло? Обратным поворотом координат Минковского. Анализ уравнений Лоренца, дает достаточно простой ответ — некий гипотетический (буквально!) объект в «мнимом», временноподобном пространстве, имея там нулевую массу и бесконечную размерность — (а проще говоря, пустота), «проваливается» через себя же в реальность, и становится в реальной действительности сгустком энергии с бесконечной массой и нулевым размером — сингулярностью, из которой и происходит Большой взрыв.

И это в полном согласовании с современными научными теориями!

Но что то же было толчком, и причиной этого преобразования.

Тогда зачем Вселенная появилась?

Вот здесь и сделаем небольшую паузу, и обратимся к Библии.

В начале было слово, и слово было у Бога, и слово было Бог

Ин. 1:1

Но на самом деле, Евангелие от Иоанна писалось на греческом:

» Ἐν ἀρχῇ ἦν ὁ λόγος, καὶ ὁ λόγος ἦν πρὸς τὸν θεόν, καὶ θεὸς ἦν ὁ λόγος «

λόγος (логос) — слово. Но именно «логос» в греческом означает и «смысл», и «намерение», и «разум», и «причина».

Смотрим еще, самое начало Библии — книга Бытие 1:1.

Вначале сотворил Бог небо и землю. Земля же была безвидна и пуста, и тьма над бездною; и Дух Божий носился над водою. И сказал Бог: да будет свет. И стал свет. И увидел Бог свет, что он хорош; и отделил Бог свет от тьмы. И назвал Бог свет днем, а тьму ночью. И был вечер, и было утро: день один. Бог создает мир

В последующие дни Бог сотворил твердь посреди воды, чтобы она отделяла воду от воды, и назвал ее небом. А потом — из воды вышла суша, и Он назвал ее землей. Стоп, опять? А разве не их он сотворил в первый день? Или там речь шла о других вещах?

Уж не имеется ли ввиду два пространства — «мнимое» и «действительное» под словами Небо и Земля? «Земля была безвидна и пуста, и тьма над бездною, и Дух (мысль) Божий носился над водою. Что за вода?

Как мы знаем из науки, первичным веществом во Вселенной был водород с его изотопами. А слова водород «מימן» и вода «מים» в иврите аналогичны, тем более что использование греческого языке в синодальных переводах библии уже привело нас к путаннице со словом «логос». Не говоря уж о том, что газ водород едва ли был известен древним богословам. Но само его наименование «порождающий воду» аналогично практически во всех языках мира.

Похоже, что в XV веке до н.э. люди, писавшие Бытие, недурно разбирались в вопросах космологии, к которым человечество приходит только в XX — XXI веках!

Но что же все-таки это значит?

Итак, глубокий анализ Библейского сотворения Вселенной не противоречит науке буквально ни в чем. Но есть ли там ответы на те вопросы, на которые наука пока не способна ответить?

Почему Вселенная из гипотетического объекта стала реальным? Кто или что ее сподвигло на поворот координат Минковского, и как? И почему тогда это не происходит регулярно, все гипотетическое не становится реальным постоянно?

Возвращаемся к науке. Допустим, Вселенная и правда возникла из своей гипотетической возможности возникнуть лишь потому, что в этом был смысл. Какой же? Пройдя миллиарды лет развития, Вселенная со своими законами природы допустила эксклюзивный случай убывания энтропии (хаоса) — самоупорядочивания системы углеродных молекул в водной среде на планете Земля, в ходе эволюции которого возникла разумная жизнь.

Есть мнение, что эволюция и возникновение жизни противоречит второму началу термодинамики «энтропия может только возрастать». Но это требование распространяется лишь на замкнутые, изолированные системы, коей не является ни Земля, ни вода на ней. То есть нарушения законов природы в возникновении жизни не было. Но был смысл?

Антропный принцип физической космологии гласит:

Мы видим Вселенную такой, потому что только в такой Вселенной мог возникнуть наблюдатель, человек Этот принцип был предложен для объяснения с научной точки зрения, почему в наблюдаемой Вселенной имеет место ряд нетривиальных соотношений между фундаментальными физическими параметрами, необходимых для существования разумной жизни.

Кроме того, АПУ (Антропный принцип участия) Уилера означает, что Вселенные без разумного наблюдателя не обретают статус реальности. Причина этого в том, что только наблюдатель в состоянии осуществить редукцию квантового состояния, переводящую ансамбль возможных состояний в одно, реальное.

Разумная жизнь создала Вселенную для разумной жизни — для себя

Вот здесь мы и подходим к самой главной гипотезе науки:

Вселенная появилась из гипотетической вероятности для того, чтобы создать разумную жизнь человека, который бы и перевел ее в реальное состояние своим разумным наблюдением.

Неужели физика допускает, что абстрактный разумный человек… и есть Бог-создатель? Теория «мнимого» пространственно-подобного измерения времени допускает создание любого объекта «авансом» в будущем с тем, чтобы он потом прошел этап своего создания в реальности прошлого — время относительно.

И смысл ее создания своей мыслью был в том, чтобы появиться в ней самому ради того чтобы снова создать ее своей мыслью?

Теоретически это не исключено, и есть теории, при помощи которых эта гипотеза может быть доказана со временем!

А как считаете Вы?

«Некоторое время назад я обнаружила, что у женщин появилась какая-то неестественность, но никак не могла понять, откуда она берется.
Прежде всего, женское начало, то единство, о котором мы говорим, было полностью искалечено, потому что внутренние женские чувства были полностью подавлены.
Они были изолированы и мы не могли проникнуть в их суть, идентифицировать их.
По сути, мы их не проживали.
Женщины были похожи на одноногих бегунов, пытающихся бежать марафон.
Вот почему в жизни преобладало столько мужских качеств.
Первое, что всегда удивляло меня в женщинах, это потребность в одобрении окружающих.
Эта потребность ведет к тому, что мы получаем энергию извне, и когда эта энергия нас наполняет, вырабатывается еще больше избыточной энергии.
Вот почему мужское начало истощается, а женское начало наоборот обладает более чем достаточной энергией.
Всё это благодаря любви, вниманию, одобрению извне.
Если бы женщина находилась в единстве с мужским началом, подтверждение его любви к ней уже было бы очевидным, не зависимо от их связи или общения.
Это не зависело бы от того, уделяет он ей внимание или нет, потому что всё его внимание принадлежало бы ей.
Они бы находились в едином поле и были бы связаны друг с другом.
Но, когда эта связь разорвана, внешнее и внутреннее пространство не взаимодействуют.
Люди не живут вместе и внешние связи тоже не работают.
Единство это неустойчивое состояние, в котором мы можем прибывать.
Это связано с тем, что жизнь все равно будет вовлекать вас в какую либо деятельность, таким образом, чтобы вас разделить.
Полярные источники энергии не достаточны, но они, по крайней мере, устойчивы некоторое время, т.к. дольше истощаются.
Состояние единства же очень неустойчиво.
Отчасти, это происходит от того, что женщина действует в одиночку, т.е. в пол силы, пытается функционировать во внешнем пространстве и очень мало получает изнутри.
Органы чувств — кожа и внутренние органы
Внешнее пространство имеет 7 больших секций, и мы обладаем семью чувствами, хотя обычно говорят только о 5.
Наши чувства, это во-первых, обоняние, восприятие того, что мы не чувствуем, вот почему мы уделяем такое большое внимание запахам.
Следующее, первое из двух неизвестных чувств, это восприятие кожей, когда никто её не касается.

  • Это мурашки или дрожь по телу в подтверждение чего-то,
  • это волосы дыбом,
  • зуд в голове или по всему телу,
  • когда Вы находитесь в присутствии чего то, что Вам не нравится.

Всё это — ответ кожи на что-либо при отсутствии прямого касания её. Это шестое чувство.
Седьмое чувство — это реакция органов, например,

  • чувство как сжимается желудок,
  • перехватывает дыхание,
  • или бурлит в желудке, когда Вы находитесь там, где Вы не должны быть,
  • также сердечная боль и учащенное сердцебиение,
  • все это реакция наших внутренних органов на внешние обстоятельства.

Это и есть седьмое чувство.

Женщина должна отдавать!

Каждому из 7 «внешних» чувств соответствуют 96 «внутренних», и когда женщина теряет связь между 96*7 чувствами, ей трудно жить.
Это попытка жить по-мужски в женском обличье.

В классе мы обсуждали, почему одобрение извне важно для женщины, и почему она истощает мужчин.
Во-первых, женщина знает, что она должна находиться в поиске чего-то нового и заключать это нечто в себе.
Предназначение женщины постепенно расширять границы и преобразовывать непознаваемое в неизведанное.
Мужчина же преобразовывает неизведанное в известное.
Когда женщина вовлекает жизнь внутрь себя, она затягивает мужскую энергию, как водоворот.
Если она только это и делает, она истощает мужчину.
Женщина должна отдавать!
Отдача должна быть целенаправленной, и соответствовать тому, что было взято, иначе женщина будет истощать окружающих, питаясь их энергией.

Наполнение изнутри ведет к мгновенной материализации

Что же должна отдавать женщина, чем наполнять жизнь, чтобы не накапливалось долгов и чтобы выбить её из этой удобной позиции, когда он только дает, а она только получает?
Она должна преобразовывать непознаваемое в неизведанное, а неизведанное в опыт.
Это колоссальный источник энергии, практически сразу ведущий к материализации.
Мы открыли тот факт, что когда женщина открывается для своего внутреннего мира, она становится тем, чем всегда должна была быть — воплощением тайны, человеком приоткрывающим тайну.
Сама того не понимая, она излагает тайну, просто проживая её, а понимание уже приходит через мужчину.
Когда женщина наполнена изнутри, жизнь становится бесконечным приключением, и ей не приходится сидеть и ждать, когда же мужчина наполнит её.
Тем более что, если её ожидания не оправдываются, она превращается в жертву.
Мы так же выяснили и еще кое-что, но давайте сначала поговорим о том, как исправлять первое.
Женщина должна прекратить посвящать всю свою жизнь и все свое время внешности, по которой её судят последнее время.
Сегодня, вступая в связь с женщиной, мужчина не рассматривает её как храм тайны, как храм неизведанного, все стало поверхностным.
Вместо этого женщину оценивают по тому, как она выглядит, как она себя ведет, какой опыт она может дать, судят о ней только внешне.
Почему произошло так, что женщину стали судить так поверхностно? —
Потому что она начала жить поверхностно! Она перестала жить по-настоящему!

Женщина постигает тайну!


Когда же пробуждаются эти возможности, жизнь начинается, и женщина следует за тайной.
Никогда женщина не должна была быть частью религии, каких либо учений, установления норм или правил.
Женщина постигает тайну!»

Вы какая женщина в этой жизни?

Поэтому дальше вы развиваете свою мысль в зависимости от того, где вы сейчас.
Для кого-то эта информация сложнее, для кого-то — все яснее, а кто-то уже живет в постижении тайны!
По-моему — это действительно потрясающее приключение — идти путем саморазвития, насыщать себя внутренними преобразованиями и дарить миру инновации своего творчества.
В продолжение темы внешнего вида, я хочу сказать, что это важно, как вы выглядите, но это лишь 2-5%, кем мы можем быть и проявляться в росте и саморазвитии.
Пусть совершенствования и познания себя через внешний вид — тоже путь поиска себя.
Если сделать его целенаправленным.

  • Тренировки,
  • жизнь в здоровом образе жизни,
  • любовь быть красиво одетой,
  • экстравагантной,
  • яркой и самой потрясающей — это неимоверная работа над собой.

Это — мой путь.

Я хочу быть в тренде и в бренде!
Уметь быть тайной с духовным аспектом, непрочитанной книгой, которую хочется познавать, раскрывать и завоевать.
Быть женщиной, которая за счет своей женской силы помогает мужчине вырасти в его лучших качествах и настраивает его на подвиги и достижения.
Таким мне видится путь нашей женской половины.
До встречи в новом потоке совершенствования.

Вселенная — это необъятные просторы, в которых находиться черная материя, триллионы галактик и звездных скоплений. У нее нет границ ни в пространстве, ни во времени.

Огромные космические просторы таят в себе много тайн, для разгадки которых важно определить принципы эволюции и строение Вселенной.

С чего началось мироздание?

Сегодня трудно в это поверить, но огромное космическое пространство 14 млрд лет было всего лишь точкой. Небольшой шар состоял из плотного и горячего протовещества. В один момент, эта «точка” взорвалась и мельчайшие элементы разлетелись. Эта гипотеза происхождения Вселенной называется Теорией Большого Взрыва. Это наиболее логичное предположение, из-за чего является основным.

Все частицы, которые были образованы в результате взрыва, удалились от эпицентра происшедшего и со временем начали взаимодействовать между собой. С рассеянной материи сформировались сгустки, которые впоследствии преобразовались в звезды. Под воздействием центробежных и гравитационных сил были образованы галактики.

Процесс расширения Вселенной и формирование новых «уплотнений” происходит ежесекундно. Именно поэтому, ученым трудно указать границы мироздания.

Эволюция

Полагаясь на достоверность Теории Большого взрыва, ученые предполагают, что эволюция Вселенной происходила в такой последовательности:

Эпоха сингулярности

Это наиболее ранний период развития мироздания. Небольшая точка, которая состоит из протонов и нейтронов, «взрывается”. Время такого «Бума” составляет всего 0,0001 секунды. После этого, стартовал процесс синтезирования частиц, за счет чего образуется водород и гелий. Из-за высочайшей температуры в миллиарды градусов, этот процесс происходит быстро, что приводит к расширению космического пространства.

Эпоха инфляции

В этот период, просторы Вселенной заполнила энергия одинаково высокой плотности, невероятно высокой температуры и давления. Это приводит к быстрому расширению и постепенному охлаждению. Эпоха знаменательна столкновением и разрушением частиц и античастиц. Это приводит к превосходству материи над антиматерией.

Эпоха охлаждения

Уменьшение плотности и температуры на космических просторах стало причиной минимизации энергии в каждой частице. Эти процессы происходили до того момента, как все элементарные частицы преобразовались в современные формы. В этот период, плотная материя была равномерно распространена по просторам космоса.

Иерархическая эпоха

На протяжении нескольких миллиардов лет, наиболее плотные участки начали соединяться между собой, образуя газовые облака, звезды и галактики. В нашей Вселенной начали образовываться структурные формирования, которые мы можем наблюдать сейчас.

Основные элементы строения

Крупномасштабная структура Вселенной поможет определить состав и строение мироздания. В огромных вселенских просторах можно увидеть волокна и пустоты, которые образуют сверхскопления, галактики и звезды. Начальный этап структурирования мироздания начинается с образования водородного газа. Под воздействием гравитационных сил, он преобразовывается в плотные, тяжелые сгустки. Их масса в тысячи раз превышает массу любой из галактик. В тех участках, где было наибольшее скопление водородного газа сформировались мегагалактики. На участках с меньшим количеством газа образовались меньшие звездные дома, наподобие нашего Млечного пути.

Протогалактики, которые вращались слишком быстро, со временем преобразовались в спиральные звездные дома. А на тех участках, где наблюдалось медленное вращение, происходило сжатие водородного газа и сформировались неправильные, эллиптические галактики.

В этот же период, звездные дома образовывали сверхскопления, края которых соприкасались. В каждом из таких формирований находились звезды, туманности, космическая пыль. Но основным объектом является черная материя.

«Звездные дома”: классификация и особенности

Точная информация о видах и границах галактик стала известна после проведенных исследований Эдвином Хабллом. Астрофизик предложил следующую классификацию:

  1. Спиральные. Это наиболее распространенные «звездные дома”. Они представлены в виде своеобразных спиралей, которые собраны вокруг ядра либо исходят от галактической «перемычки”. Наш Млечный путь относится к этому виду. Еще одним популярным представителем спиральных галактик является наша «соседка” — Андромеда. Она стремительно мчится по направлению к нам, из-за чего оба звездных дома могут столкнуться.
  2. Эллиптические. Они обладают нестандартной формой. На вселенских просторах их много, но они не выразительны из-за отсутствия космической пыли и звездного газа. В «эллипсах” находятся исключительно звездные скопления.
  3. Неправильные. Объекты, которые относятся к этому типу, не имеют четких границ и определенной формы. В их составе находятся облака газа и космическая пыль. Такие «звездные дома” могут поглощаться более крупными объектами.

Созвездия

Получив нужные сведения, вы сможете видеть в ночном полотне не просто случайные звезды, а реальных персонажей, за которыми стоят истории, мифы и легенды. Впустите в свою жизнь созвездия, с легкостью находите их в безграничном пространстве и без проблем ориентируйтесь в родной галактике.

Зимнего неба

Весеннего неба

Летнего неба

Осеннего неба

Так что же такое Вселенная?

Некоторые даже не понимают, насколько сложным и масштабным выглядит вопрос: «Что такое Вселенная?». Можно потратить десятилетия на исследования и рассекретить лишь верхушку айсберга. Возможно, мы говорим не просто об огромном мире, но бесконечном. Поэтому нужно быть энтузиастом своего дела, чтобы погрузиться во все эти загадки, на расшифровку которых может уйти вся жизнь.

Что же такое Вселенная? Если емко, то это сумма всего существующего. Это все время, пространство, материя и энергия, образовавшиеся и расширяющиеся вот уже 13.8 миллиардов лет. Никто не может точно сказать, насколько обширны просторы нашего мира и пока нет точных предсказаний финала. Но исследования выдвигают множество теорий и пазл за пазлом собирают картинку.

Определение Вселенной

Само слово «Вселенная» происходит от латинского «universum». Впервые его использовал Цицерон, а уже после него оно стало общепринятым у римских авторов. Понятие обозначало мир и космос. На тот момент люди в этих словах видели Землю, все известные живые существа, Луну, Солнце, планеты (Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн) и звезды.

Геоцентрическая концепция Вселенной Птолемея, созданная Бартоломеу Велью

Иногда вместо «Вселенная» используют «космос», которое с греческого переводится как «мир». Кроме того, среди терминов фигурировали «природа» и «все». В современном понятии вмешают все, что существует во Вселенной – наша система, Млечный Путь и прочие структуры. Также сюда входят все виды энергии, пространство-время и физические законы.

Иерархическое формирование галактик во Вселенной

Астрофизик Ольга Сильченко о свойствах темной материи, веществе в ранней Вселенной и реликтовом фоне:

Материя и антиматерия во Вселенной

изик Валерий Рубаков о ранней Вселенной, стабильности вещества и барионном заряде:

Происхождение Вселенной

Как появился космос и все, что мы знаем? Вселенная берет свое начало 13.8 лет назад с Большого Взрыва. Это не единственное предположение (теория колеблющейся Вселенной или устойчивого состояния), но только ему удается объяснить появление всей материи, физических законов и прочих формирований. Теория также способна рассказать, почему происходит расширение, что такое реликтовое излучение и прочие известные явления.

Теория Большого Взрыва: сингулярность – стартовая точка, с последующим расширением

Ученые начали рассматривать Вселенную с настоящего момента и постепенно возвращались к стартовой точке. Отсюда выплыло предположение, что все началось с бесконечной плотности и исчисляемого времени, запустивших процесс расширения. После первого этапа температурные показатели упали, что помогло сформироваться субатомным частицам, а после них – простые атомы. Позже гигантские облака этих формирований соединились с гравитационными силами, порождая звезды и галактики.

Официальный возраст Вселенной – 13.8 миллиардов лет. Проводя тесты с ускорителями частиц, теоретическими принципами, а также исследуя небесные объекты, ученым удалось воссоздать этапы событий, чтобы вернуть нас с современности в мгновение начала всего.

Но наиболее отдаленный период Вселенной (от 1043 до 1011 секунд) все еще вызывает споры. Стоит учитывать, что современные физические законы к тому времени еще не применимы, поэтому никто не может понять, как повела себя Вселенная. Но все же есть сторонники некоторых теорий, которые помогли выделить главные временные промежутки вселенской эволюции: сингулярность, инфляция и охлаждение.

Графическое представление сингулярности Вселенной

Сингулярность (эпоха Планка) – самый ранний период Вселенной. На этом этапе материя была собрана в одной точке бесконечной плоскости, где царствовали экстремальные температурные режимы. В физическом плане доминирует исключительно сила гравитации.

Это время длилось от 0 до 1043 секунд. Свое второе название эпоха получила в честь Планка, потому что лишь эта обсерватория способна проникнуть в такой промежуток. Вселенная была лишенной устойчивости, потому что вещество было не просто невероятно накаленным, но и сверхплотным. По мере расширения и снижения накаленности, возникли физические законы. С 1043 до 1036 секунды запустился температурный переход.

Начали выделяться фундаментальные силы, отвечающие за вселенские механизмы. Первой была гравитация, затем электромагнетизм и первая ядерная сила. С 1032 и до сегодня длится инфляция. Моделирование демонстрирует, что Вселенная была наполнена однородной энергией с высокой плотностью. Расширение заставило ее терять температуру.

Это началось с 1037 секунд, когда выделение сил привело к экспоненциальному росту. В этот промежуток стартует барионегез – гипотетическое событие, характеризующееся настолько высокими температурными показателями, что случайные движения частиц осуществлялись на релятивистских скоростях. При столкновениях они создавались и уничтожались. Полагают, что именно из-за этого материя преобладает над антиматерией.

Когда инфляция подошла к концу, пространство представляло собою кварк-глюонную плазменную структуру и прочие элементарные частички. С остыванием материя сливалась и формировала новые структуры. Период охлаждения наступил с уменьшением температуры и плотности. В этом процессе элементарные частички и фундаментальные силы приобрели современный вид.

Есть мнение, что через 1011 секунд энергия стремительно снизилась. Еще спустя 106 секунд кварки и глюоны объединились в барионы, что привело к их переизбытку. Температура больше не достигала необходимой отметки, поэтому у протонов-антипротонов исчезла возможность формировать новые пары. Произошла массовая аннигиляция, оставившая лишь 1010 изначального их количества. То же самое случилось и для электронов и протонов спустя секунду.

Оставшиеся протоны, электроны и нейтроны оставались статичными, поэтому вселенская плотность обеспечивалась только фотонами и нейтрино. Прошло еще несколько минут, и начался нуклеосинтез.

Температура остановилась на отметке в миллиард кельвинов, а плотность уменьшилась. Поэтому протоны и нейтроны начали сливаться, формируя изотоп водорода (дейтерий) и атомы гелия. Но большая часть протонов все же оставалась «одиночной».

Проходит 379000 лет и электроны, объединенные с ядрами водорода, создали атомы, а отделенное излучение продолжило расширяться. Сейчас мы знаем его как реликтовое (древнейший вселенский свет). По мере расширения, его плотность и энергия терялись. Современная температура – 2.7260 ± 0,0013 К (-270,424 °C) и плотность энергии 0,25 эВ/см3. Вы можете посмотреть в любую сторону и повсюду натолкнетесь на остатки этого излучения.

Вселенная до горячей стадии

Физик Валерий Рубаков о реликтовом излучении, зарождении неоднородностей и гравитационных волнах:

Эволюция Вселенной

Как происходил процесс развития и эволюции Вселенной? В течение следующих миллиардов лет гравитация заставила более плотные области притягиваться. В этом процессе формировались газовые облака, звезды, галактические структуры и прочие небесные объекты. Этот период именуют Структурной Эпохой, так как именно в этот временной отрезок зарождалась современная Вселенная. Видимое вещество распределялось на различные формирования (звезды в галактики, а те в скопления и сверхскопления).

Ранняя Вселенная

Физик Валерий Рубаков о расширении Вселенной, Большом взрыве и инфляционной модели:

Инфляционная стадия ранней Вселенной

Физик Алексей Старобинский о самой ранней стадии развития Вселенной, пространстве де Ситтера и метрике пространства-времени:

Если говорить о деталях процесса, то они зависят количества и разновидности материи. Можно выделить 4 типа темной: холодная, теплая, горячая и барионная. Из них стандартной считается Лямбда-CDM (холодная темная материя). В ней частички перемещаются со скоростью, уступающей скорости света.

Она составляет 23% вселенской материи, а барионная достигает лишь 4.6%. Лямбда дает отсылку к космологической константе, созданной Альбертом Эйнштейном. Она доказывала, что равновесие массы-энергии остается в статике.

Этапы эволюции Вселенной. Нажмите на изображение, чтобы его увеличить

Также связана с темной энергией, послужившей причиной ускорения Вселенной и оставляющей ее структуру однородной. Темную энергию нельзя увидеть напрямую, но ее наличие доказывают многочисленные теории. Считается, что 73% пространства насыщено ею.

Гравитация преобладала над всеми процессами еще на ранних этапах, когда барионное вещество располагалось ближе. Но темная энергия росла и стала доминирующей силой. Это привело к ускорению всех процессов и старту Эпохи Ускорения.

Считают, что это время началось 5 миллиардов лет назад. Этот период описывает в своих уравнениях Эйнштейн, хотя все же настоящая природа темной материи еще не раскрыта. Кроме того, все еще не придумали схем, способных объяснить, что произошло во Вселенной до 1015 секунд после возникновения всего.

Однако ученые не теряют надежды и экспериментируют с Большим адронным коллайдером, пытаясь воссоздать необходимые условия для Большого Взрыва. Прорыв в этой области поможет понять, как гравитация взаимодействует со слабой и сильной ядерными силами, а также электромагнетизмом.

Структура Вселенной

Хотя старейший свет достигает 13.8 миллиардов световых лет (реликтовое излучение) это не реальные размеры Вселенной. Не будем забывать, что вот уже миллиарды лет пространство расширяется со скоростью выше скорости света. Именно из-за этого нам не удается увидеть край (если он есть).

Полагают, что Вселенная простирается на 91 миллиардов лет (29 миллиардов парсек) в диаметре. А это значит, что в любую сторону от нашей системы нам доступно 46 миллиардов световых лет наблюдения. Однако, мы все еще не знаем истинного размера космического пространства, так что есть вариант, что Вселенная не имеет границы.

Диаграмма Вселенной Лямбда-CBR (от Большого Взрыва к нашей эре).

Вещество распределяется в соотношении со структурами. Если брать галактические пределы, то мы видим планеты, звезды и туманности, чередующиеся с пустыми участками. Даже если увеличивать картинку, то сама суть остается той же. Галактики отделены газовыми и пылевыми участками. На высшем уровне мы видим сверхскопления, формирующиеся в нити, разделенные гигантскими космическими пустотами.

Пространство-время способно существовать в одной из трех конфигураций: положительно-изогнутая, отрицательно-изогнутая и плоская. Подобные виды основываются на 4 измерениях (координаты x, y, z и время) и зависят от космического расширения (повлияет бесконечность или конечность пространства).

Положительно-изогнутая представляет собою четырехмерную сферу. У нее есть конец, но не виден резкий край. Отрицательно-изогнутую еще называют открытой, потому что напоминает седло, у которого нет границ. Нижний рисунок демонстрирует возможные варианты форм Вселенной.

Возможные формы наблюдаемой Вселенной.

В первом случае, расширение Вселенной должно было остановиться из-за огромного количества энергии. Во втором ее слишком мало, чтобы остановить его. А в последнем – критическое число энергии заставило бы расширение остановиться, но через бесконечное время.

Аккреция

Астрофизик Сергей Попов о сверхмассивных черных дырах, образовании планет и аккреции вещества в ранней Вселенной:

Измерение расстояний до небесных тел

Астроном Владимир Сурдин о цефеидах, вспышках сверхновых звезд и скорости расширения Вселенной:

Что ждет Вселенную?

Если мы знаем о наличии стартовой точки, то нас должен волновать и финиш. Что же нас ждет? Вечное расширение? Или же возвращение в компактный первородный шарик? Как умрет Вселенная? Эти вопросы возродились, когда велись дискуссии об истинной модели Вселенной. В 1990-х годах научное сообщество определилось с Большим Взрывом, создав два возможных варианта конца.

Познакомьтесь с Большим Сжатием. Вселенная продолжит разрастаться до максимального объема, а затем запустит процесс саморазрушения. Это возможно, если массовая плотность превышает критическую. Если же это значение такое же или ниже, тогда в игру вступает Большое Замораживание. Пространство также продолжит расширяться, пока звезды не смогут поддерживать процесс формирования (израсходуется весь газ). Все уже существующие звезды сгорели бы и трансформировались в белых карликов, а нейтронные – в черные дыры.

Возможные варианты конца Вселенной

Конечно, черные дыры стали бы притягиваться, порождая настоящих гигантских монстров. Средняя температура пространства достигла бы абсолютного нуля, и черные дыры испарились. Энтропия вырастет до такой степени, что запустит сценарий тепловой смерти, когда уже просто невозможно извлечь никакой организованной формы энергии.

Есть также теория фантомных энергий. Она полагает, что галактические скопления, планеты, звезды, ядра и даже материя разорвутся из-за расширения. Такой исход называют Большим разрывом.

История изучения Вселенной

Если говорить в общем, то природу вещей изучают еще с начала времен. Наиболее ранние известия о Вселенной представлены в мифах и передавались устно. По большей части все начинается с момента творения, за которое ответственен Бог или боги.

Астрономия появилась в Древнем Вавилоне. Созвездия и календари фигурируют у них еще 2000 лет до н.э. Более того, им даже удалось создать предсказания на последующую тысячу лет. Греческие и индийские ученые подходили к вопросам Вселенной с философской стороны, сосредотачиваясь не на божественном вмешательстве, а на причине и следствии. Можно вспомнить Фалеса и Анаксимандра, утверждавших, что все появилось из первозданной материи.

Эмпедокл (5-й век до н.э.) стал первым в западном мире, кто предположил, что Вселенная представлена землей, воздухом, водой и огнем. Эта система стала очень популярной среди философов, так как сильно походила на китайскую: металл, дерево, вода, огонь и земля.

Ранняя атомная теория утверждала, что разные материалы состоят из атомов различной формы

Только с Демокритом приходит теория о неразделимых частицах (атомов), из которых и состоит пространство. Ее продолжил философ из Индии по имени Канада, считавший, что свет и тепло являются одним веществом, просто представленным в разных формах. Буддийский философ Дигнана еще более продвинулся, заявив, что вся материя – энергия.

Идея о конечности времени вошла в христианство, иудаизм и ислам. Они верили, что у Вселенной есть начало и конец. Космология продолжала развиваться, и греки выдвигают геоцентрическую модель, которая гласит, что в центре всего стоит Земля, вокруг которой вращаются небесные тела. Детальнее всего это описано в «Альмагесте» Птолемеем. Это станет каноном и продлится до Средневековья.

Сравнение геоцентрической и гелиоцентрической моделей Вселенной

Еще до периода научной революции (16-18 века) появлялись ученые, считавшие, что в основе всего должна стоять гелиоцентрическая модель, где в центре нашей системы расположено Солнце. Среди них фигурируют Аристарх Самосский (310-230 гг. до н.э.) и Селевк (190-150 гг. до н.э.).

Хотя в индийские, персидские и арабские философы развивали идеи Птолемея, находились и революционеры. Например, Ас-Сиджизи или Ариабхата. В 16-м веке появляется Николай Коперник. Его заслуга в том, что он выдвинул концепцию гелиоцентрической модели и обосновал доказательства ее верности. Они основывались на 7 принципах:

  • Небесные тела не совершают вращение вокруг одной точки.
  • Луна вращается вокруг Земли, а все сферы совершают оборот вокруг Солнца, расположенного возле вселенского центра.
  • Дистанция Земля-Солнце – это лишь незначительная часть расстояния от Солнца к другим звездам, поэтому мы не видим параллакс.
  • Звезды пребывают в неподвижном состоянии – кажущееся движение вызвано земным осевым вращением.
  • Земля двигается по орбитальному пути, поэтому кажется, что Солнце мигрирует.
  • У Земли наблюдается больше одного движения.
  • Орбитальный земной проход создает впечатление, что другие планеты движутся в обратном направлении.

Титульный лист «Диалога» (1632)

Более расширенная версия его идей появилась в 1532 году, когда дописал «О вращении небесных сфер». В рукописи фигурировали те же аргументы, но уже подкрепленные научными доводами и примерами. Но автор переживал, что его начнут преследовать со стороны церкви и работа увидела свет лишь в 1542 году после его смерти.

За его идеи взялись ученые 16-17-х веков. Особой заслуги достоин Галилео Галилей. При помощи своего нового изобретение (телескоп) он впервые взглянул на Луну, Солнце и Юпитер, которые не вписывались в геоцентрическую модель, зато соответствовали гелиоцентрической.

В начале 17-го века его записи опубликовали. Интересными были наблюдения кратерной поверхности Луны, а также детализация крупнейших спутников Юпитера и выявление солнечных пятен. Не обошел он стороною и Млечный Путь, который до этого считался туманностью. Галилей увидел, что перед ним множество плотно расположенных звезд.

В 1632 году он выступил за гелиоцентрическую модель в трактате «Диалог о двух системах мира». Его аргументы разбили верования Птолемея и Аристотеля. Дальнейшему укреплению способствовала теория Иоганна Кеплера об эллиптических орбитах планет. Дальше появляется Исаак Ньютон, создавший теорию всемирного тяготения. В трактате 1687 года он описал три закона движения:

  • При наблюдении в инерциальной системе, объект пребывает в покое или двигается с постоянной скоростью, пока на него не повлияет внешняя сила.
  • Векторная сумма внешних сил (F) равняется массе (m) объекта, умноженной на вектор ускорения (a): F = ma.
  • Когда первое тело прикладывает силу ко второму, то второе одновременно прикладывает силу, равную по величине и противоположную по направлению к первому.

Демонстрация дистанции между планетами в Солнечной системе

Все вместе эти принципы описывали связь между объектом, воздействующими силами и движением. Это стало основой для классической механики. С их помощью Ньютон определил массы планет, выравнивание Земли на полюсах и выпуклость на экваторе, а также то, что сила тяжести между Солнцем и Луной создает приливы на Земле.

Следующий прорыв произошел в 1755 году. Иммануил Кант выдвигает идею, что Млечный Путь – огромная звездная коллекция, скрепленная общей гравитацией. Звезды вращаются, формируя сплющенный диск, а Солнечная система расположена внутри него.

В 1785 году Уильям Гершель хотел вычислить форму галактики, но он не догадался, что большая ее часть скрыта за пылью и газом. Пришлось ждать 20-го века и появления Эйнштейна с его Специальной и Общей теориями относительности. Началось с того, что он просто хотел решить законы ньютоновской механики законами электромагнетизма. В 1905 году появилась Специальная теория относительности.

Она утверждала, что скорость света одинакова для всех инерциальных систем координат. Но это вступало в противоречие с предыдущим мнением (свет, проходящий сквозь движущуюся среду, будет следовать вдоль среды, то есть, скорость света равняется сумме скорости прохода сквозь среду и скорость самой среды).

Получается, что эта теория сделала так, что среда вообще оказалась лишней. В 1907-1911х гг. Эйнштейн думал, как применить теорию к гравитационным полям. В итоге, он создал Общую теорию относительности (время относится к наблюдателю и зависит от его расположения в гравитационном поле).

Здесь же появляется принцип эквивалентности – гравитационная масса равняется инерционной массе. Он также предсказал замедление гравитационного времени, существование черных дыр и расширение Вселенной.

В 1915 году появляется радиус Шварцшильда – точка, в которой масса сферы будет так сильно сжата, что скорость ухода с поверхности приравнивается к скорости света (является результатом решения уравнение поля Эйнштейна). В 1931 году Субраманьян Чандрасекар использовал наработки Эйнштейна, чтобы понять, что если масса не вращающегося тела вырожденного электрона выше определенной отметки, то оно само рухнет.

В 1929 году Эдвин Хаббл подтвердил, что Вселенная расширяется. Для этого он замерил красное смещение, в котором галактики отходили от Млечного Пути. Кроме того, сумел продемонстрировать, что чем дальше галактика, тем быстрее скорость отдаления.

В 1931 году Жорж Леметр независимо подтвердил расширение и предположил, что Вселенная началась с маленького объекта (зарождение теории Большого Взрыва). То есть, в определенный момент вся масса была сконцентрирована в одной крошечной точке. Эта идея вызвала бурные споры в 1920-1930-х годах, так как все еще были сторонники статичной Вселенной.

Но споры разрешились в 1965 году, когда обнаружили реликтовое излучение. В это же время появляется предположение, что темная материя является недостающей массой Вселенной. Расширили понимание Вселенной наработки Стивена Хокинга и остальных физиков, подтвердивших вариант Большого Взрыва.

В 1990-х годах все силы тратились на попытку разобраться в темной энергии. Ее появление помогло объяснить, почему пространство продолжает ускоряться. Естественно, эпоха новых телескопов позволила впервые заглянуть в глубины космоса, а значит и в прошлое (определение возраста и плотности материи).

Хаббл Deep Field

Результаты 2016 года показывают, что скорость расширения Вселенной выше, чем полагали ранее, а значит, и постоянная Хаббла увеличилась на 5-9%. Появление телескопа нового поколения Джеймс Уэбб позволит совершить дальнейшие прорывы в изучении Вселенной.

Кажется, что человечество серьезно продвинулось в исследовании мира. Но проблема в том, что мы лишь приоткрыли дверь и с удивлением смотрим на все эти чудеса, многим из которых все еще нет объяснения. Поэтому нас ожидает еще множество открытий и сюрпризов.

Космический рентгеновский фон

Астрофизик Михаил Ревнивцев о поиске источников фона, сверхмассивных черных дырах и рентгеновских обсерваториях:

Поиск первичных гравитационных волн

Физик Алексей Старобинский о перспективах открытия гравитационных волн, инфляционной теории ранней Вселенной и скалярных возмущениях:

Вопросы про Вселенную

  • Интересные факты о Вселенной
  • Все ли во Вселенной расширяется?
  • Как быстро расширяется Вселенная?
  • Каким будет конец для Вселенной?
  • Конец всего
  • Расширяющая Вселенная: Хаббл или Леметр?
  • Самая большая звезда во Вселенной
  • Сколько атомов во Вселенной?
  • Что собою представляет расширение Вселенной?
  • Что такое геоцентрическая модель Вселенной?
  • Большое замерзание
  • Большое сжатие
  • Какая форма у Вселенной?
  • Лучшая карта Вселенной
  • Насколько велика Вселенная?
  • Насколько стара Вселенная?
  • Никакого Большого разрыва
  • Сколько звезд во Вселенной?
  • Структура Вселенной
  • Судьба Вселенной
  • Центр Вселенной
  • Вимп
  • Есть ли у Вселенной конец?
  • Закон Хаббла
  • Квинтэссенция
  • Параллельная Вселенная
  • Темная материя
  • Теория колеблющейся Вселенной
  • Что такое теория мультивселенной?
  • Энтропия

Общее вопросы про космос

  • Насколько высоко космос?
  • Космология
  • Как холодно в космосе?
  • Первое космическое животное
  • Почему космос черный?
  • Почему нельзя запускать мусор в космос?
  • Сколько спутников в космосе?
  • Что такое абсолютный космос?
  • Что такое космос?
  • Что такое межзвездное пространство?
  • Что такое реликтовое излучение?

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *