Человечество на протяжении многих веков смотрело в ночное небо и задумывалось, откуда же взялся этот сияющий звёздный мир, и что будет с ним дальше? Как отмечал немецкий философ Иммануил Кант, две вещи поражают в этом мире: звёздное небо над головой и внутренний моральный закон внутри нас. Ему принадлежит гипотеза о происхождении Солнечной системы, а также предположение о существовании огромных звёздных островов, которые он назвал галактиками.
Тем не менее на протяжении трёх столетий после возникновения классической механики и работ Ньютона в области астрономии имелись весьма поверхностные представления о крупномасштабной структуре нашего мира. Даже в начале ХХ века многие были убеждены в том, что гигантская звёздная система нашей Галактики является уникальной и единственной в своём роде. Лишь в 1928 году, когда двухметровое зеркало американского телескопа разложила на звёзды ближайшую к нам «соседку», Туманность Андромеды, которая оказалась галактикой в полтора раза превышающей нашу, наступила новая эра.
Между тем мало кто сомневался, что вся наша Вселенная с её миллиардами галактик находится в статическом состоянии. Развитие науки ХХ века позволило рассматривать звёзды, как огромные плазменные шары, в недрах которых протекают термоядерные реакции. Как оказалось, звёзды не вечны, была понята их эволюция, заканчивающаяся разными финальными состояниями этого процесса от белых карликов и нейтронных звёзд до чёрных дыр. Выяснилось, что абсолютно все атомы в нашей Вселенной синтезированы исключительно звёздами, причём тяжелые элементы, находящиеся в периодической системе за железом, такие как платина, золото и другие, возникают во взрывных процессах, называемых вспышками Сверхновых массивных звёзд, гораздо больших нашего Солнца. Идеи однородной, изотропной, бесконечной и существующей вечно Вселенной, стали вступать в противоречие с наблюдательной астрономией, приводя к парадоксам.
Одним из них является фотометрический парадокс, или, как его ещё называют, парадокс Ольберса. Вдали от Млечного Пути ночное небо выглядит поразительно тёмным. Но, если Вселенная бесконечна, соответствует евклидовой геометрии (кривизна пространства равна нулю) и существует вечно при достаточно равномерном распределении звёзд, то из любой точки пространства за бесконечное время должен прийти свет от далеких звёзд и заставить сиять небеса.
Другой парадокс связан с наличием радиоактивного вещества. Если Вселенная существует вечно, то всё радиоактивное вещество давно бы распалось. Между тем общеизвестно, что это не так, и данный факт свидетельствует о вполне определённом времени существования нашей Вселенной.
Первоначально Альберт Эйнштейн находился в плену представлений о стационарности Вселенной. Фотометрический парадокс он разрешил предположив, что пространство Вселенной замкнуто, т.е. обладает положительный кривизной, а, следовательно, имеет ограниченное количество звёзд. Вселенная, по его предположению, должна оказаться замкнутой трёхмерной сферой с определённым радиусом. В сферическом мире Эйнштейна насчитывалось бы 1 000 млрд галактик, а кругосветное путешествие светового луча продолжалось бы 70 млрд лет. Легендарный физик построил статическую модель путём введения в неё сил гравитации, особой геометрии пространства с положительной кривизной, а также сил отталкивания. Эта модель позволила соотнести полученные результаты с данными наблюдательной астрономии. Радиус Вселенной оказался равным 10 в 28 степени см, а плотность составила 10 в минус 29 степени г/см в третьей степени.
Модель стационарной Вселенной не предполагала эволюционного развития, более того, она была крайне неустойчивой, на что и обратил внимание Александр Александрович Фридман. Интересно, что Эйнштейн признал работу Фридмана только после его соответствующих разъяснений. Эдвин Хаббл в 1929 году установил факт расширения пространства. А это означает, что когда-то вещество было сжато до немыслимо малых масштабов. Таким образом, была доказана глобальная эволюция Вселенной. Однако до триумфа этих представлений было ещё далеко.
Самое убедительное доказательство взрывного начала всего сущего было получено в 1965 году радиоастрономами Арно Пензиасом и Робертом Вильсоном в результате ряда измерений радиотелескопом радиошума, оставшегося от фазы горячей Вселенной на раннем этапе её развития. С этого времени идея взрывного начала, получившая название теории Большого взрыва, брала неизменно верх над всеми другими представлениями.
Тем не менее и она не была лишена недостатков, поскольку постулировала сингулярность, бесконечную плотность материи в начальный момент расширения и бесконечную температуру. И что очень важно, теория Большого взрыва не отвечала на вопрос, почему наше пространство трёхмерное. Наука не может работать с такими эмпирическими показателями, поэтому в конце ХХ века она была дополнена концепцией раздувающейся Вселенной, но для этого необходимо было обратиться к физике элементарных частиц, и в частности, к теории Великого Объединения, описывающей единообразно гравитационные, слабые и сильные виды ядерных взаимодействий, а также электромагнитизм.
Платформа Дзен по определённым причинам меняет алгоритмы показов. Если вы уверены, что подписаны на канал рекомендуется проверить это в связи с возможной автоматической отпиской.
Также материалы по теме «Космос и Мультивселенная»:
