Космологія: еволюція і походження Всесвіту

Космологи вивчають найрізноманітніші і найскладніші поняття. Від теорії струн до темної енергії і темної матерії. І навіть гіпотези про те, що ми насправді живемо в Мультивселеній. Або, якщо бути точніше, в одному з всесвітів, з яких він складається. На відміну від інших розділів астрономії, в космології об'єктом дослідження є не якась конкретна частина Всесвіту. І не зірки або галактики. Сам Всесвіт вивчається цією наукою як єдине ціле.

Вчені, які присвятили все своє життя космології, постійно стикаються зі всілякими серйозними питаннями. Яке майбутнє чекає на наш Всесвіт? Що було до Великого вибуху? Яка форма Всесвіту? Роздуми на ці теми можуть запросто викликати невеликі завихрення в mozgu.邏

Історія космології

Наше розуміння Всесвіту з плином часу сильно змінювалося. На зорі розвитку астрономії люди вірили, що Земля є центром усього космосу. І саме навколо неї обертаються всі планети і зірки. Тільки на початку XVI століття Микола Коперник припустив, що це зовсім не так. Він першим зрозумів, що Земля та інші планети Сонячної системи насправді обертаються навколо Сонця. Це викликало глибокі зміни в нашому уявленні про те, що таке космос.

У 17 столітті Ісаак Ньютон розрахував, як взаємодіють гравітаційні сили. А на зорі 20 століття ми зробили ще один крок вперед. Великий Альберт Ейнштейн запропонував об'єднати простір і час. Сьогодні ми називаємо це спільною теорією відносності.

На початку минулого століття вчені часто задавалися питанням, чи є Чумацький Шлях усього Всесвіту? Чи це лише його мала частина?

Едвін Хаббл першим розрахував відстань до галактики Андромеда. Таким чином він визначив, що вона знаходиться за межами Чумацького Шляху.

Отже, раптом з'ясувалося, що наша Галактика є лише крихітною краплею в гігантському океані Всесвіту. Використовуючи загальну теорію відносності, Едвін Хаббл зміг виміряти відстані і до інших галактик. Вчений з подивом дізнався, що майже всі вони віддаляються від нас. Після цього відкриття стало ясно, що Всесвіт не статичний. І вона постійно розширюється.

Запитання і відповіді

Космологія, незважаючи на всю свою складність, вже змогла знайти відповіді на деякі глобальні відповіді. Так, вони, напевно, не настільки вичерпні, як хотілося б. Однак краще щось, ніж нічого.

Одне з найбільш поширених з подібних питань звучить так: де стався Великий вибух? І на нього, напевно, дано найскладнішу відповідь. Він такий: Великий вибух стався не в якійсь певній точці Всесвіту. Він стався відразу і скрізь. Тому що, врешті-решт, саме в цей момент з'явилися простір і час. У Всесвіті немає місця, на яке ми могли б вказати і сказати «тут стався Великий вибух!».

Але якщо всі галактики віддаляються від нас, виникає питання - чи не означає це, що ми знаходимося в центрі Всесвіту? Відповідь на нього досить проста. Якби ми опинилися в якійсь іншій галактиці, то побачили б той же ефект. У певному розумінні це схоже на уявлення Всесвіту у вигляді гігантської повітряної кулі. Якщо ви позначите декілька точок, і почнете його надувати, всі точки будуть рівномірно віддалятися від інших. Хоча жодна з них і не знаходиться в умовному центрі поверхні кулі.

Найбільші питання космології

Але, можливо, два найголовніших питання космології стосуються віку Всесвіту та його майбутнього. Космічна обсерваторія Планк допомогла вченим встановити, що вік Всесвіту - приблизно 13,8 мільярда років. З похибкою плюс-мінус 100 мільйонів років. Планк допоміг виконати подібні розрахунки після спостереження за невеликими перепадами температур у фоновому випромінюванні.

Але яке майбутнє нашого Всесвіту? Чи настане коли-небудь кінець її існуванню? Вчені вважають, що це залежить від різних факторів. Наприклад, від загальної щільності речовини в космосі.

І астрономи розрахували значення цієї «критичної щільності».

З'ясувалося, що якщо щільність Всесвіту насправді вище цього критичного рівня, розширення Всесвіту сповільниться. І, зрештою, воно звернеться назад, і Всесвіт зійдеться. Щоб потім знову вибухнути. Однак, якщо все йде навпаки, і щільність нижче критичної, Всесвіт буде продовжувати розширюватися нескінченно. І, в підсумку, переживе так звану «теплову смерть».

На даний момент це найбільш популярна гіпотеза.