• Напечатать
• Спросить
• Отправить другу
• Поделиться
  • Facebook
  • Twitter
• Подписаться на новости

Загальна характеристика Всесвіту

Всесвіт є найкрупнішою речовинною системою, тобто системою об'єктів, що складаються з речовини. Іноді поняття "речовину" ототожнюють з поняттям "матерія". Таке ототожнення може привести до помилкових висновків.

Матерія – поняття найзагальніше, тоді як речовина – це лише одна з форм її існування. В сучасному уявленні розрізняють три взаємозв'язані форми матерії:

• речовина,
• поле,
• фізичний вакуум.

Речовина складається з дискретних частинок, що проявляють хвильові властивості. Для мікрочастинок характерна подвійна корпускулярно-хвильова природа. Фізичний вакуум, його властивості поки пізнані набагато гірше за багато речовинних систем і структури. За сучасним визначенням, фізичний вакуум – це нульові флюктуіруючі поля, з якими пов'язані віртуальні частинки. Фізичний вакуум виявляється при взаємодії з речовиною на його глибинних рівнях. Передбачається, що вакуум і речовина нероздільні і жодна речовинна частинка не може бути ізольована від його присутності і впливу. Відповідно до концепції самоорганізації фізичний вакуум виступає в ролі зовнішнього середовища для Всесвіту.

Значення терміну "Всесвіт" вже і придбало специфічно наукове звучання. Всесвіт – місце вселення людини, доступне емпіричному нагляду. Поступове звуження наукового значення терміну "Всесвіт" цілком зрозуміло, оскільки природознавство, на відміну від філософії, має справу тільки з тим, що емпірично перевіряється сучасними науковими методами.

До Всесвіту це методологічне правило залишається непридатним. Наука формулює універсальні закони, а Всесвіт унікальний. Ця суперечність, яка вимагає вважати всі висновки про походження і розвиток Всесвіту не законами, а лише моделями, тобто можливими варіантами пояснення.

Строго кажучи, всі закони і наукові теорії є моделями, оскільки вони можуть бути замінені в процесі розвитку науки іншими концепціями, але моделі Всесвіту як би більшою мірою моделі, ніж багато інших наукових тверджень.

Поняття галактики, метагалактики

Ми знаємо, що наше Сонце дає необхідну для нашого існування енергію. Галактики і Сонце не тільки забезпечують нас енергією. Астрономічні нагляди показують, що з ядер галактик виходить безперервне закінчення водню. Таким чином, ядра галактик є фабриками по виробництву основного будівельного матеріалу Всесвіту – водню

Водень, атом якого складається з одного протона в ядрі і одного електрона на його орбіті, є найпростішою "цеглинкою", з якої в надрах зірок утворюються в процесі атомних реакцій складніші атоми. Причому виявляється, що зірки абсолютно не випадково мають різну величину. Чим більше маса зірки, тим більш складні атоми синтезуються в її надрах.

Наше Сонце як звичайна зірка "проводить" тільки гелій з водню, дуже масивні зірки "проводять" вуглець – головну "цеглинку" живої речовини. Ось для чого потрібні галактики і зірки. А для чого потрібна Земля? Вона проводить всі необхідні речовини для підтримки життя людини. А для чого існує людина? На це питання не може відповісти наука, але вона може примусити нас ще раз задуматися над ним.

Якщо "запалення" зірок комусь потрібне, то може і людина комусь потрібен? Наукові дані допомагають нам сформулювати уявлення про наше призначення, про значення нашого життя. Звертатися при відповіді на ці питання до еволюції Вселеної – це, значить, мислити космічно. Природознавство учить мислити космічно, в той же час, не відриваючись від реальності нашого буття.

Питання про освіту і будову галактик – наступне важливе питання походження Всесвіту. Його вивчає не тільки космологія як наука про Всесвіт – єдиному цілому, але також і космогонія – область науки, в якій вивчається походження і розвиток космічних тіл і їх систем.

Галактика є гігантськими скупченнями зірок і їх систем, що мають свій центр і різну, не тільки сферичну, але часто спіральну, еліптичну, сплюснуту або взагалі неправильну форму. Галактик мільярди і в кожній з них налічуються мільярди зірок.

Наша галактика називається Чумацький Шлях і складається з 150 млрд. зірок.

Найближча до нашої галактики – "туманність Андромеди". Вона названа так тому, що саме в сузір'ї Андромеди в 1917 г. був відкритий перший позагалактичний об'єкт. Його приналежність до іншої галактики була доведена в 1923 р. Е.  Хабблом, шляхом спектрального аналізу в цьому об'єкті зірки, що знайшов. Пізніше були знайдені зірки і в інших туманностях.

А в 1963 р. були відкриті квазари – наймогутніші джерела радіовипромінювання у Всесвіті з світимістю в сотні раз більшої світимості галактик і розмірами в десятки разів меншими їх. Було припущено, що квазари є ядрами нових галактик і, отже, процес утворення галактик продовжується і понині.

Теорії еволюції Всесвіту

Еволюція Всесвіту, починаючи з Великим вибухом, розглядається як сумісний розвиток мікро- і макроявищ, включаючи процеси диференціації і ускладнення в мікро- і макрогілках еволюції.

Наш Всесвіт бере участь в закономірному еволюційному процесі.

Але було б помилкою процес еволюції Вселеної, рівно, як і всякої іншої матеріальної системи, ототожнювати лише з однією прогресивною гілкою розвитку. Розвиток завжди складається з двох гілок або етапів – прогресивного і регресивного, які об'єднуються однією загальною характеристикою: безповоротністю змін, що відбуваються в них.

Стан речовини і хід фізичних процесів, самі поняття про час і простір в "ранній" період еволюції Вселеної, коли густина була грандіозна, ще недостатньо ясні і, ймовірно, істотно відрізняються від понять фізики сьогоднішнього дня.

Але якісні зміни у Всесвіті відбувалися не тільки у далекому минулому. Є теоретичні припущення, що за певних умов еволюція зірок приводить до утворення так званих "чорних дір". Поле тяжкості у поверхні цих дір таке велике, що сили гравітації "сковують" в цій частині простору всі види променистої енергії, у тому числі і світло. Тому ці масивні зірки стають невидимими, якщо тільки на них не падає речовина ззовні. З'ясування того, як при цьому все ж таки знайти "чорні діри", є однією з найцікавіших задач сучасної астрофізики.

Всесвіт – це матеріальний мир, що розглядається з боку його астрономічних аспектів. Існують різні моделі Всесвіту: "всесвіт Ейнштейна", "Вселена Фрідмана", "Вселена Леметра", "Вселена Наана", "Вселена Зельманова", відповідно різним уявленням про неї як в цілому.

Сучасна картина еволюціонуючого Всесвіту – не тільки що розширяється, але і буквально "вибухаючою", – мабуть, так само мало схожа на картину статичного Всесвіту, який малювала астрономія початку XX ст., як сучасні уявлення про взаємоперетворення атомів і елементарних частинок на неподільні атоми класичної фізики.

Наукова постановка питання про історію Вселеної – одне з найважливіших завоювань сучасної науки. Астрономія використовує нагляди за допомогою телескопів, досліджує спектри далеких небесних тіл, вивчає радіохвилі, що приходять з самих найвіддаленіших областей. Висновки з цих наглядів робляться з урахуванням законів природи, вивчених в земних лабораторіях. Ми використовуємо дані про спектри атомів, про закони випромінювання і розповсюдження радіохвиль. Ми застосовуємо до Всесвіту і до величезних скупчень зірок теорію всесвітнього тяжіння, перевірену в земних умовах і в Сонячній системі, зокрема по руху створених людиною космічних апаратів.

Великим досягненням нашого століття є встановлення факту еволюції, змінного Всесвіту. Зірки витрачають свій запас пального – водню. Горіння тут полягає в перетворенні водню в гелій шляхом ядерних реакцій. Віддаляються один від одного величезні скупчення зірок. Частиною такого скупчення є і наша Галактика з її 100 тис. млн. зірок. Потрібно тільки пам'ятати, що ні сама Земля, ні Сонячна система, ні Галактика не розширяються.

14.11.2011