double arrow

Космологическая проблема. Современных людей, как и их далеких предков, интересуют проблемы космологии


Современных людей, как и их далеких предков, интересуют проблемы космологии. Весьма актуальными по-прежнему остаются вопросы о конечности или бесконечности Вселенной, о ее геометрии. Возникают и новые вопросы, например, в чем причина разбегания галактик и т.д. Все эти вопросы связаны с общим, с вопросом эволюции Вселенной.

Если скорость "разлета" галактик увеличивается на 0,75 км/сек на каждый миллион парсек (так считают астрофизики в настоящее время), то экстраполяция к прошлому приводит к тому взгляду, что примерно 12 млрд. лет тому назад вся Вселенная была сосредоточена в очень маленькой области. Многие ученые полагают, что в то время Вселенная была представлена одной материальной "каплей", плотность которой составляла около 1014-1015 г/см, то есть такая же, как у атомного ядра. А еще раньше, когда возраст Вселенной исчислялся долями секунды, ее плотность была значительно выше ядерной. Иначе говоря, Вселенная представляла тогда одну гигантскую "каплю" ядерной или даже сверхядерной плотности. По каким-то причинам эта "капля" пришла в неустойчивое состояние и взорвалась. Следствием этого взрыва и является "разлет" галактик.

Возникает вопрос: не означает ли это (предположив, что изложенная выше гипотеза справедлива), что около 12 млрд. лет назад было "начало света"? Отсюда один шаг до утверждения, что 12 млрд. лет назад был сотворен мир. Правда, христианские богословы сотворение Богом мира так далеко назад не относят. Архиепископ XVII в. Дж.Ашер на основе изучения Библии вычислил момент творения мира – воскресенье 23 октября 2004 года до н.э. от рождества Христова. Современные последователи Ашера умножают это число примерно на 1 млн. и приходят к почти таким же данным, как и наука.

Следует отметить, что наука отметает гипотезы о творении мира. Вообще само понятие "время" при тех плотностях, которые были в "капле" теряет свой наглядный смысл. Но тогда бессмысленно говорить и о начале времени. В этой сверхплотной капле никакая жизнь была невозможна.

В настоящее время космология располагает некоторыми аргументами, что Вселенная не расширялась от точки с постоянной скоростью, а как бы пульсировала. Это означает, что в прошлом скорость разлета галактик была меньшей, чем сейчас, а еще раньше система галактик, может быть даже сжималась, то есть галактики приближались друг к другу с тем большей скоростью, чем большее расстояние их разделяло. В будущем наблюдаемое сейчас "красное смещение", может быть, сменится эпохой "фиолетового смещения".

Аргументы в пользу "пульсации" Вселенной носят в настоящее время абстрактный, математический характер. Главным является необходимость учета реально существующей неоднородности Вселенной. Как наглядно, наблюдаемо проверить эту гипотезу? В принципе это можно сделать. Если экстраполировать наблюдаемую сейчас картину расширения галактик "назад", то окажется, что 12 млрд. лет назад при необычных тогда условиях, звезды образоваться не могли. Отсюда следует, что во Вселенной не должно быть ни одной звезды, возраст которой превышал бы 12 млрд. лет. Если же имеются звезды старше, то гипотеза пульсирующей Вселенной получила бы серьезное подтверждение.

Сейчас появился ряд исследований, согласно которым возраст некоторых карликовых звезд составляет свыше 20 млрд. лет. Но о торжестве гипотезы "пульсации" говорить еще рано, т.к. в самих оценках возраста звезд возможны ошибки. К тому же и оценка возраста Вселенной в 12 млрд. лет еще недостаточно надежна.

Во всей Вселенной идет необратимый процесс превращения водорода в гелий при термоядерных реакциях в недрах звезд. В наблюдаемой части Вселенной уже несколько десятков процентов атомов водорода превратились в атомы гелия. На этот процесс могло уйти несколько десятков миллиардов лет. Если бы Вселенная в том, например, виде, в каком мы ее наблюдаем сейчас, существовала свыше сотни миллиардов лет, она была бы "почти гелиевая". Водород уже почти весь "выгорел" бы. Светимость звезд была бы слабой. Но этого нет. Следовательно, наблюдаемая нами Вселенная термодинамически достаточно молода.

Заключение. Изложенная нами картина мира является и весьма неполной, и весьма упрощенной. Однако, она, думается, позволяет уяснить, что Вселенная – это сложное физическое образование, эволюционирующее от "капли" миллиарды лет. Нельзя говорить о начале "творения мира" из ничего. Это понятно было римскому поэту и философу Лукрецию, писавшему, что "из ничего не творится ничто по божественной воле" [61. с. 15]. Если даже наша Вселенная развивалась из галактической "капли", то эта "капля" не была ничем, но материальным образованием с очень большой плотностью. Графически становление Вселенной можно представить в виде циклоиды в координатах X и Y. "Взрыв" не мог произойти в нулевой отметке, иначе наша Вселенная развивалась бы из ничего.

Как уже отмечалось, наша Вселенная молода. Ей всего-то около 12 млрд. лет. Предполагается, что расширение Вселенной, разбегание галактик будет продолжаться до 45 млрд. лет. Затем начнется ее сжатие, которое будет продолжаться еще 45 млрд. лет. Следовательно, полный период ее жизни составит примерно 90 млрд. лет. Вселенная в научной картине мира представляется флуктуирующей. Это означает, что она не стационарна, не замкнута. Разбегание галактик не вечно. Достигнув определенного предела, галактики начнут "сбегаться", "сжиматься". Вполне возможно, что затем начнется новая эволюция совершенно новой Вселенной. Научным аргументом этой гипотезы является общая теория относительности Эйнштейна, опираясь на которую А.А.Фридман сделал вывод о разбегающейся и сжимающейся Вселенной.


Сейчас читают про: