Вселенная
Космология – область науки, изучающая природу, историю, развитие и судьбу Вселенной. Ученые, основываясь на предположениях, не противоречащих наблюдениям за Вселенной, создают модели и теории, стремящиеся описать Вселенную в целом, включая ее истоки и будущее. Каждая модель функционирует до тех пор, пока не обнаружится противоречие. После этого модель необходимо либо изменить, либо отбросить.
Теория Большого взрыва:
Большой взрыв – зарождение Вселенной
Космологи обычно предполагают, что за исключением небольших отклонений, Вселенная предстает в одинаковом виде для всех наблюдателей (а физические законы едины), независимо от их местоположения или направления наблюдения.
Это непроверенное предположение получило название космологического принципа. Одним из следствий космологического принципа является отсутствие у Вселенной границ, поскольку наблюдатель, находящийся у края, будет видеть иное, нежели наблюдатель в центре.
Таким образом, пространство должно быть либо бесконечным и равномерно заполненным материей, либо геометрия пространства должна быть такой, чтобы все наблюдатели ощущали себя в центре. Астрономы также считают, что за исключением небольших нерегулярностей, возможно только одно движение – равномерное расширение или сжатие Вселенной.
Поскольку Вселенная, судя по всему, расширяется, логично, что в прошлом она была меньше. Это основополагающий принцип эволюционных теорий Вселенной. Отследив движение галактик во времени назад, можно найти момент, когда они были очень близко друг к другу.
Наблюдения за скоростью расширения показывают, что это произошло примерно 13-14 миллиардов лет назад. Таким образом, формируется картина развивающейся Вселенной, возникшей в результате "взрыва" - Большого взрыва. Некоторые модели предполагают, что расширение Вселенной продолжится вечно. Другие же предсказывают остановку, с последующим сжатием до малого объема.
Однако данные, полученные в конце 1990-х годов о скорости уменьшения яркости далеких сверхновых, убедительно свидетельствуют об ускорении расширения. Это может означать, что Вселенная будет расширяться вечно. В настоящее время астрономы работают над объяснением этого ускорения.
На текущий момент наиболее вероятным объяснением считается идея темной энергии, которая может обеспечивать силу отталкивания, противодействующую (и, в больших масштабах, подавляющую) взаимное гравитационное притяжение Вселенной.
Стационарное состояние
В 1950-х и 1960-х годах существовала альтернативная модель, получившая название теории стационарного состояния. Главным постулатом стационарного состояния был совершенный космологический принцип, применимый как к времени, так и к пространству.
Теория стационарного состояния утверждала, что Вселенная всегда должна сохранять одинаковые крупномасштабные свойства; она не может эволюционировать, а должна оставаться однородной. Поскольку Вселенная, как считается, расширяется, что ведет к разрежению материи с течением времени, стационарное состояние подразумевает создание новой материи для поддержания постоянной плотности.
В теории стационарного состояния галактики формируются, живут и исчезают, а новые появляются, занимая их место, со скоростью, поддерживающей среднюю плотность материи неизменной.
Когда астрономы наблюдают объект на большом расстоянии, они видят его таким, каким он был в прошлом, так как свету требуется время для преодоления расстояния. Галактика, видимая с расстояния в миллиард световых лет, предстает такой, какой она была миллиард лет назад.
Действительно, далекие галактики отличаются от близких. Они кажутся расположенными плотнее, чем близкие, что противоречит предположениям стационарного состояния, но согласуется с идеей о более высокой плотности Вселенной в прошлом. Кроме того, было обнаружено слабое свечение, равномерно исходящее со всех сторон. Расчеты показывают, что это может быть реликтовое излучение, оставшееся после Большого взрыва.
Определение расстояния до звёзд
Планеты других звёзд и экзопланеты
Существует ли жизнь в другом месте вселенной?
Происхождение и будущее Солнечной системы
Что ещё посмотреть: