Evrenin adı neydi? Büyük Patlama ve Evrenin Kökeni
Evren nedir? Kapasiteli ise, o zaman var olan her şeyin ümmeti. Bunların hepsi, son 13,8 milyar yılda oluşmuş ve genişleyen zaman, uzay, madde ve enerjidir. Hiç kimse dünyamızın genişliğinin ne kadar geniş olduğunu kesin olarak söyleyemez ve henüz kesin bir tahmin yok.
Evrenin Tanımı
"Evren" kelimesinin kendisi Latince " evrensel". İlk olarak Cicero tarafından kullanılmış ve ondan sonra Romalı yazarlar arasında genel kabul görmüştür. Kavram dünya ve uzay anlamına geliyordu. O zamanlar bu sözlerle insanlar Dünya'yı, bilinen tüm canlıları, Ay'ı, Güneş'i, gezegenleri (Merkür, Venüs, Mars, Jüpiter ve Satürn) ve yıldızları gördüler.
Bazen "Evren" yerine " Uzay Yunancadan “barış” olarak çevrilen ”. Ayrıca terimler arasında “doğa” ve “her şey” ortaya çıktı.
AT modern konsept Evrende var olan her şeyi içerir - sistemimiz, Samanyolu ve diğer yapılar. Ayrıca her tür enerji, uzay-zaman ve fiziksel yasaları içerir.
İnsan bilincinden çıkmayan ana sorulardan biri her zaman olmuştur ve şu sorudur: evren nasıl var oldu?". Tabii ki, bu sorunun kesin bir cevabı yok ve yakın gelecekte alınması pek mümkün değil, ancak bilim bu yönde çalışıyor ve Evrenimizin kökenine dair belirli bir teorik model oluşturuyor.
Evrenin kökeni teorileri
Yaratılışçılık: Tanrı her şeyi yarattı
Evrenin kökeni hakkındaki tüm teoriler arasında bu ilk ortaya çıktı. Belki de her zaman alakalı olacak çok iyi ve kullanışlı bir versiyon. Bu arada, birçok fizikçi, bilim ve dinin çoğu zaman zıt kavramlar olarak sunulmasına rağmen, Tanrı'ya inanıyordu.
Örneğin, Albert Einstein konuştu:
"Her ciddi doğa bilimci bir şekilde dindar bir insan olmalıdır. Aksi takdirde, gözlemlediği inanılmaz derecede ince bağımlılıkların kendisi tarafından icat edilmediğini hayal edemez.
Big bang teorisi (sıcak evren modeli)
Belki de evrenimizin kökeninin en yaygın ve en bilinen modeli. Soruyu cevaplar - nasıl oluştular? kimyasal elementler ve yaygınlıklarının neden şimdi gözlendiği gibi olduğu.
Bu teoriye göre, yaklaşık 14 milyar yıl önce uzay ve zaman yoktu ve evrenin tüm kütlesi inanılmaz yoğunluğa sahip küçücük bir noktada toplanmıştı - tekillikte. Bir zamanlar, içinde ortaya çıkan heterojenlik nedeniyle, Büyük Patlama denilen şey meydana geldi. Ve o zamandan beri, evren sürekli olarak genişlemekte ve soğumaktadır.
Big bang teorisi
Big Bang'den sonraki ilk 10-43 saniye kuantum kaosu aşaması. Evrenin doğası, varoluşun bu aşamasında, bildiğimiz fizik çerçevesinde tanımlanamaz. Sürekli bir tek uzay-zamanın kuantaya parçalanması var.
10.000 yıl sonra, maddenin enerjisi yavaş yavaş radyasyonun enerjisini aşar ve ayrılmaları gerçekleşir. Madde radyasyona hakim olmaya başlar, kalıntı arka plan.
Big Bang Teorisi, kozmolojik kırmızıya kayma ve SPK'nın keşfinden sonra daha sağlam bir temele oturdu. Bu iki olgu, teorinin doğruluğu lehindeki en güçlü argümanlardır.
Ayrıca, maddenin radyasyonla ayrılması, maddenin dağılımındaki ilk homojensizlikleri önemli ölçüde arttırdı ve bunun sonucunda oluşmaya başladılar. galaksiler ve süper galaksiler. Evrenin yasaları, bugün onları gözlemlediğimiz forma geldi.
Genişleyen Evren Modeli
Artık kesin olarak biliniyor ki Galaksiler ve diğer uzay nesneleri birbirinden uzaklaşıyor, bu da Evrenin genişlediği anlamına geliyor..
Genişleyen Evren modeli, genişleme gerçeğini açıklar. Genel durumda, Evrenin ne zaman ve neden genişlemeye başladığı dikkate alınmaz. Çoğu model, genel görelilik teorisine ve onun yerçekiminin doğasına ilişkin geometrik görüşüne dayanır.
kırmızıya kayma- bu, kaynakların (galaksiler, kuasarlar) birbirinden uzaklığı ile açıklanan, uzak kaynaklar için gözlemlenen radyasyon frekanslarındaki azalmadır. Bu gerçek evrenin genişlediğini gösterir.
SPK radyasyonu- büyük bir patlamanın yankıları gibi. Önceden Evren, yavaş yavaş soğuyan sıcak bir plazmaydı. O uzak zamanlardan beri, arka plan kozmik radyasyonu oluşturan sözde dolaşan fotonlar Evrende kaldı. Daha önce, daha fazla yüksek sıcaklıklar Evren, bu radyasyon çok daha güçlüydü. Şimdi spektrumu kesinlikle radyasyon spektrumuna karşılık geliyor sağlam vücut sadece 2,7 Kelvin'lik bir sıcaklıkla.
Büyük ölçekli yapıların evrim teorisi
Kozmik fondaki verilerin gösterdiği gibi, radyasyonun maddeden ayrıldığı anda Evren neredeyse homojendi, maddenin dalgalanmaları son derece küçüktü ve bu önemli bir problem.
İkinci sorun, gökada üstkümelerinin hücresel yapısı ve aynı zamanda daha küçük kümelerin küresel yapısıdır. Evrenin büyük ölçekli yapısının kökenini açıklamaya çalışan herhangi bir teori, bu iki sorunu mutlaka çözmelidir.
Büyük ölçekli bir yapının oluşumunun modern teorisinin yanı sıra bireysel galaksilerin adı " hiyerarşik teori».
Sonuç olarak, ilk başta galaksiler küçüktü (yaklaşık Macellan bulutları a), ancak zamanla birleşerek daha büyük galaksiler oluştururlar.
AT son zamanlar teorinin geçerliliği sorgulanır.
sicim teorisi
Bu hipotez, bir dereceye kadar, Büyük Patlama'yı, uzaydaki unsurların ortaya çıkışının ilk anı olarak reddeder.
Sicim teorisine göre, Evren her zaman vardı. Hipotez, kuarklara, bozonlara ve leptonlara bölünmüş belirli bir parçacık kümesinin bulunduğu maddenin etkileşimini ve yapısını tanımlar. konuşmak sade dil, bu elementler evrenin temelidir, çünkü boyutları o kadar küçüktür ki, diğer bileşenlere bölünmek imkansız hale gelmiştir.
Evrenin nasıl oluştuğuna dair teorinin ayırt edici bir özelliği, sürekli titreşen ultramikroskopik sicimler olan yukarıda bahsedilen parçacıklar hakkındaki ifadedir. Bireysel olarak, kozmosun tüm fiziksel unsurlarını birlikte yaratan enerji oldukları için maddi bir formları yoktur.
Bu duruma bir örnek ateştir: ona bakıldığında madde gibi görünür, ancak soyuttur.
Kaotik enflasyon teorisi - Andrey Linde'nin teorisi
Bu teoriye göre, var skaler alan, hacmi boyunca homojen değildir. Yani, evrenin farklı bölgelerinde, skaler alan farklı anlam. Daha sonra alanın zayıf olduğu alanlarda hiçbir şey olmazken, alanı güçlü olan alanlar enerjisinden dolayı genişlemeye (şişme) başlar ve böylece yeni evrenler oluşur.
Böyle bir senaryo ima eder birçok dünyanın varlığı eşzamanlı olmayan bir şekilde ortaya çıkan ve kendi setleri olan temel parçacıklar ve dolayısıyla doğa yasaları.
Lee Smolin'in teorisi
Bu teori iyi bilinir ve Big Bang'in Evrenin varlığının başlangıcı olmadığını, sadece iki durumu arasında bir faz geçişi olduğunu öne sürer. Büyük Patlama'dan önce Evren, doğada bir kara deliğin tekilliğine yakın, kozmolojik bir tekillik biçiminde var olduğundan, Smolin şunu öne sürüyor: Evren bir kara delikten ortaya çıkmış olabilir.
Evrenin Evrimi
Evrenin gelişim ve evrim süreci nasıl gerçekleşti? Sonraki milyar yıl boyunca, yerçekimi daha yoğun bölgelerin birbirini çekmesine neden oldu. Bu süreçte gaz bulutları, yıldızlar, galaktik yapılar ve diğer gök cisimleri oluştu.
Bu dönem denir Yapısal Yaş, çünkü bu zaman diliminde modern Evren doğdu. Görünür madde çeşitli oluşumlara (yıldızlar galaksilere ve bunlar kümelere ve üstkümelere) dağıtıldı.
Evrenden önce ne oldu
Bugünden 13,7 milyar yıl önce, tüm evrenin tekil olduğu bir zamanı hayal etmek zor. Göre büyük patlama teorisi, Evrenin ve uzaydaki tüm maddenin nereden geldiğini açıklama rolü için ana yarışmacılardan biri - her şey atom altı parçacıktan daha küçük bir noktaya sıkıştırıldı. Ancak yine de kabul edilebilirse şunu göz önünde bulundurun: Büyük Patlama olmadan önce ne oldu?
Modern kozmolojinin bu sorusu, MS dördüncü yüzyıla kadar geri gider. 1600 yıl önce ilahiyatçı Aziz Augustine ve ayrıca en iyi fizikçilerden biri içinde 20. yüzyıl Albert Einstein Evrenin yaratılmasından önce doğayı anlamaya çalıştı. Şu sonuca vardılar basitçe "öncesi" yoktu.
Şu anda çeşitli teoriler ileri sürülmektedir.
Çoklu Evren Teorisi
Ya Evrenimiz başka, daha eski bir Evrenin soyundan geliyorsa? Bazı astrofizikçiler, büyük patlamadan arta kalan kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun bu hikayeye ışık tutacağına inanıyor.
Bu teoriye göre, varlığının ilk anlarında evren son derece hızlı bir şekilde genişlemeye başladı. Teori ayrıca kalıntı radyasyonun dalgalanmalarının sıcaklığını ve yoğunluğunu da açıklar ve bu dalgalanmaların aynı olması gerektiğini önerir.
Ancak, ortaya çıktığı gibi, hayır. Son Araştırma evrenin aslında tek taraflı olduğunu ve bazı bölgelerde diğerlerinden daha fazla dalgalanma olduğunu açıkça ortaya koydu. Bazı kozmologlar, bu gözlemin, evrenimizin bir "ana" (!)
Kaotik şişirme teorisinde bu fikir ivme kazanır: şişirici baloncukların sonsuz ilerlemesi, çok sayıda evrene yol açar ve bunların her biri evrende daha da fazla şişirici balona yol açar. büyük sayı çoklu evren.
Beyaz ve kara delikler teorisi
Ancak tekilliğin oluşumunu açıklamaya çalışan modeller vardır. büyük patlamadan önce. hakkında düşünüyorsan Kara delikler Peki ya dev çöp kutuları, ilk daralma için başlıca adaylardır, bu nedenle genişleyen evrenimiz çok iyi olabilir. beyaz delik- bir kara deliğin çıkışı ve evrenimizdeki her kara delik ayrı bir evren içerebilir.
büyük atlayış
Diğer bilim adamları, tekilliğin oluşumunun "adlı bir döngüye dayandığına inanıyorlar. büyük atlayış Genişleyen evrenin sonunda kendi içine çöktüğü, başka bir tekilliğe yol açtığı, bu da yine başka bir büyük patlamaya yol açtığı.
Bu süreç sonsuz olacak ve tüm tekillikler ve tüm çöküşler, Evrenin varoluşunun başka bir aşamasına geçişten başka bir şeyi temsil etmeyecektir.
döngüsel evren teorisi
Bakacağımız son açıklama, sicim teorisi tarafından üretilen döngüsel bir evren fikrini kullanır. Her trilyon yılda bir, boyutlarımızın ötesinde uzanan iki zar veya zar çarpıştığında yeni madde ve enerji akışlarının ortaya çıktığını öne sürüyor.
Big Bang'den önce ne oldu? Soru açık kalıyor. Belki hiçbir şey. Belki farklı bir evren, ya da bizimkinin farklı bir versiyonu. Belki de her biri fiziksel gerçekliğin doğasını belirleyen kendi yasaları ve sabitleri olan bir Evrenler okyanusu.
Evrenin Doğuşu ve Evriminin Modern Modellerinin Sorunları
Evrenle ilgili birçok teori, son zamanlarda hem teorik hem de daha da önemlisi doğada gözlemsel sorunlarla karşı karşıya kaldı:
- Evrenin şekli hakkında soru kozmolojide önemli bir açık sorudur. Matematiksel olarak konuşursak, Evrenin üç boyutlu bir uzamsal kesitini, yani Evrenin uzamsal yönünü en iyi temsil eden bir figürü bulma sorunuyla karşı karşıyayız.
- Bilinmeyen evrenin küresel olarak uzaysal olarak düz olup olmadığı yani, yasaların geçerli olup olmadığı Öklid geometrisi en büyük ölçekte.
- Evrenin olup olmadığı da bilinmiyor. tek başına bağlı veya çoklu bağlantılı. Standart genişleme modeline göre, evrenin uzaysal sınırları yoktur, ancak uzaysal olarak sonlu olabilir.
- öneriler var Evren başlangıçta dönerek doğdu. Klasik köken kavramı, Big Bang'in izotropisi, yani enerjinin her yöne eşit dağılımı fikridir. Bununla birlikte, Evrenin ilk dönme momentinin varlığına dair rakip bir hipotez ortaya çıktı ve bir miktar onay aldı.
Evren etrafımızdaki tüm dünyadır. Bunlar diğer gezegenler ve yıldızlar, Dünya gezegenimiz, bitkileri ve hayvanları, siz ve ben - tüm bunlar, Dünya'nın dışındakiler de dahil olmak üzere Evren - dış uzay, gezegenler, yıldızlar. Bu, varlığının en çeşitli biçimlerini alan, sonu ve sınırı olmayan bir maddedir.
Evren var olan her şeydir. En küçük toz parçacıklarından ve atomlardan devasa madde birikimlerine kadar yıldız dünyaları ve yıldız sistemleri. Evren veya kozmos, dev yıldız kümelerinden oluşur.
Bütün bunlar nereden geldi?
En popüler olanı büyük patlama teorisi olan birkaç teori vardır.
70 yıl önce Amerikalı astronom Edwin Hubble, galaksilerin renk tayfının kırmızı kısmında yer aldığını keşfetti. Bu, "Doppler etkisi"ne göre birbirlerinden uzaklaştıkları anlamına geliyordu. Ayrıca, daha uzak gökadalardan gelen ışık, yakın gökadalardan gelen ışıktan "daha kırmızıdır", bu da uzak gökadaların daha düşük hızlarına işaret ediyor. Büyük madde kütlelerinin genişlemesinin resmi, çarpıcı bir şekilde bir patlama resmine benziyordu. Sonra Big Bang teorisi önerildi.
Hesaplamalara göre, bu yaklaşık 13,7 milyar yıl önce oldu. Patlama sırasında, Evren 10-33 santimetre büyüklüğünde bir "nokta" idi. Mevcut Evrenin uzunluğu astronomlar tarafından 156 milyar ışıkyılı olarak tahmin edilmektedir (karşılaştırma için: bir “nokta” bir protondan çok daha küçüktür - bir hidrojen atomunun çekirdeği, protonun kendisi Ay'dan kaç kat daha küçüktür ).
"Noktadaki" madde aşırı derecede sıcaktı, bu da patlama sırasında çok fazla ışık kuantasının ortaya çıktığı anlamına geliyor. Tabii ki, zamanla her şey soğur ve kuantum, ortaya çıkan uzaya dağılır, ancak Büyük Patlama'nın yankıları bugüne kadar hayatta kalmalıydı.
Patlama gerçeğinin ilk teyidi, 1964'te Amerikalı radyo astronomları R. Wilson ve A. Penzias'ın bir kalıntı keşfettiği zaman geldi. Elektromanyetik radyasyon yaklaşık 3° Kelvin (-270° C) sıcaklığa sahiptir. Bilim adamları için beklenmedik olan bu keşif, Big Bang lehine kabul edildi.
Böylece, yavaş yavaş her yöne genişleyen atom altı parçacıkların süper sıcak bulutundan, atomlar, maddeler, gezegenler, yıldızlar, galaksiler yavaş yavaş oluşmaya başladı ve sonunda yaşam ortaya çıktı. Evren hala genişliyor ve bunun ne kadar süreceği bilinmiyor. Belki bir gün sınırına ulaşır.
Big Bang teorisi, kozmolojinin karşı karşıya olduğu birçok soruyu yanıtlamayı mümkün kıldı, ancak ne yazık ki ya da neyse ki, aynı zamanda bir dizi yeni soruyu da gündeme getirdi. Özellikle: Big Bang'den önce ne oldu? Evrenin 1032 derece K'nin üzerinde düşünülemez bir sıcaklığa ısınmaya başlamasına ne sebep oldu? Evren neden şaşırtıcı derecede homojenken, herhangi bir patlamada madde farklı yönlere son derece eşitsiz bir şekilde dağılıyor?
Ancak asıl gizem elbette “olgu”dur. Nereden geldiği, nasıl oluştuğu bilinmiyor. Popüler bilim yayınlarında, "fenomen" konusu genellikle tamamen atlanır ve özel bilimsel yayınlar kabul edilemez bir şey olarak yazıyorlar bilimsel nokta görüş. Cambridge Üniversitesi'nde profesör olan dünyaca ünlü bir bilim adamı olan Stephen Hawking ve Cape Town Üniversitesi'nde matematik profesörü olan J. F. R. Ellis, “Uzay-Zaman Yapısının Uzun Ölçeği” adlı kitaplarında doğrudan şunu söylüyorlar: “Sonuçlar Evrenin sonlu sayıda yıl önce ortaya çıktığı fikrini destekledik. Ancak evrenin Büyük Patlama sonucunda ortaya çıktığı teorisinin - sözde "olgu" - bilinen fizik yasalarının ötesindedir.
Aynı zamanda, “olgu” sorununun çok daha büyük bir sorunun yalnızca bir parçası olduğu, Evrenin ilk durumunun kaynağı sorunu olduğu da dikkate alınmalıdır. Başka bir deyişle: Evren başlangıçta bir noktaya sıkıştırılmışsa, onu bu duruma ne getirdi?
Bazı bilim adamları "fenomen" sorununu aşmak için başka hipotezler öne sürüyorlar. Bunlardan biri de “atımlı Evren” teorisidir. Ona göre Evren sonsuz tekrar tekrar ya bir noktaya kadar küçülür ya da bazı sınırlara kadar genişler. Böyle bir evrenin ne başı ne de sonu vardır, sadece genişleme-daralma döngüleri vardır. Aynı zamanda, hipotezin yazarları, Evrenin her zaman var olduğunu iddia ederek, “dünyanın başlangıcı” sorusunu görünüşte ortadan kaldırıyor.
Ancak gerçek şu ki, hiç kimse nabız mekanizması hakkında tatmin edici bir açıklama yapmadı. Neden oluyor? nedenleri nelerdir? Nobel ödüllü, fizikçi Steven Weinberg "İlk Üç Dakika" adlı kitabında, Evrendeki sonraki her titreşimde, foton sayısının nükleon sayısına oranının kaçınılmaz olarak artması gerektiğini ve bunun da yeni titreşimlerin yok olmasına yol açtığını belirtir. Weinberg, bu nedenle, Evrenin titreşim döngülerinin sayısının sonlu olduğu sonucuna varıyor, bu da onların bir noktada durmaları gerektiği anlamına geliyor. Sonuç olarak, "nabız atan Evrenin" bir sonu vardır ve bu nedenle bir başlangıcı vardır.
Evrenin kökenine ilişkin başka bir teori, tüm galaksileri kendilerinden “tüküren” “beyaz delikler” veya kuasarlar teorisidir.
"Uzay-zaman tünelleri" veya "uzay kanalları" teorisi de merak uyandırıyor. Onların fikri ilk olarak 1962'de Amerikalı teorik fizikçi John Wheeler tarafından, araştırmacının uzay-dışı, olağanüstü hızlı galaksiler arası seyahat olasılığını formüle ettiği Geometrodynamics kitabında ifade edildi. "Uzay kanalları" kavramının bazı versiyonları, onları diğer evrenlere ve boyutlara olduğu kadar geçmişe ve geleceğe seyahat etmek için kullanma olasılığını göz önünde bulundurur.
Stanford fizikçisi Andrei Linde, Big Bang teorisinin cevaplayamayacağı sorular soruyor. Bazıları 2007 Stanford Mezunları dergisi makalesinde dile getirildi: “Tam olarak Ne Patladı? Neden bu belirli anda ve aynı anda her yerde patladı? Big Bang'den önce ne vardı?
Linde'nin bakış açısından, Big Bang tek bir olay değil, düzensiz ve dağınık bir enflasyondu. Kaotik enflasyon teorisini 1980'lerde geliştirdi: Yeterli potansiyel enerji verildiğinde, Büyük Patlama benzeri genişlemeler uzayın herhangi bir yerinde olabilir.
Linde, “Tüm evrenin bir anda yaratıldığını varsaydık” diyor. - Ama aslında değil".
1990'lardaki SPK araştırması, değişen yoğunluklar göstererek, kaotik enflasyon teorisini destekleyen bazı kanıtlar sağladı.
Linde, çok geniş bir perspektiften bakıldığında kozmosun bilimin oluşturduğu çerçeveye uymadığına inanıyor: her şeyin mümkün olduğu yerde” diyor Linde. - Paralel çizgiler çok fazla kesişebilir. uzak mesafe. Fizik yasaları değişebilir... Sadece ne zaman olacağını göremeyiz. Kocaman bir topun içindeki karıncalar gibiyiz.”
Evrenin kökeni hakkında diğer teoriler:
Ekpirotik teori
Bu teorinin taraftarları, zaman zaman bir "kız kardeş" ile çarpışan bizimkine paralel bir evren olduğuna inanırlar. Çarpışmanın enerjisi, daha sonra gazlı bulutsular, galaksiler, yıldızlar ve diğer kozmik cisimleri oluşturan parçacıkların ortaya çıkması sonucunda uzayda büyük bozulmalara yol açar.
Çarpışmadan sonra evrenler dağılır, ama ne kadar uzağa dağılırlarsa, birbirlerini o kadar güçlü çekmeye başlarlar (ve neden olmasın?). Yavaş yavaş, tekrar yaklaşmaya başlarlar ve o zamana kadar her iki Evrende de yıldız ve başka nesneler yoktur, her şey Termodinamiğin İkinci Yasasına göre eşit olarak dağıtılır.
Evrenler tekrar çarpışır ve yine çarpışmanın enerjisi parçacıklara yol açar ve bu böyle devam eder, bu sonsuz bir döngüdür.
beyaz delikler
Hepimiz kara deliklerin varlığını duyduk. Genel olarak, şu anda varlıkları ancak yerçekimi alanlarının bozulmasından / ışığın sapmasından tahmin edilebilir. Ancak bilim adamları zaten beyaz deliklerin varlığından bahsediyorlar. Sonuçta, madde bir kara delik tarafından emiliyorsa, bir yere fırlatılması gerekir, değil mi?
Ve teoride, maddenin emilmekten ziyade yayıldığı noktalar vardır. Şimdiye kadar tespit edilmediler, ancak bu teorinin yandaşları yakın gelecekte bir beyaz deliğin keşfi için umut bırakmıyorlar.
Genel olarak konuşursak, beyaz deliklerin varlığı, eğer gerçekten keşfedilirlerse, aynı anda birkaç temel fizik yasasını ihlal eder. Ve eğer gerçekten bir beyaz delik keşfedilirse, o zaman mevcut bilimin temelinin çok kapsamlı bir şekilde (bu arada, onuncu kez) yamalanması gerekecektir.
Evren bir kara deliğin yaratılmasıdır
Çok ilginç bir teori, kara deliklerin maddeyi yoktan var etmesi, aslında yağmurdan sonra mantarlardan bile daha hızlı görünen yeni evrenler yaratır. Bir kara delik tarafından emilen her parçacık, muazzam bir enerjiye sahip parçacık patladıktan sonra yeni bir evrenin başlangıcı olabilir. Bu bir Büyük Patlama olacak ve bu tür birçok patlama var.
Oluşturulan her Evren, sırayla, yeni kara delikler ve bunlar - yeni Evrenler üretir. Genel olarak, baş dönüyor, tüm bu sonsuz kasırgayı hayal etmek çok zor.
Dünyaların kuantum teorisi
Bu teori bilimkurgu yazarları tarafından eserlerinde sıklıkla kullanılır. Özü, varyasyonların sürekli dallanmasındadır. Örneğin, şimdi mağazaya gidip gitmemeye veya TV'yi açmaya siz karar veriyorsunuz. Birinde mağazaya gidiyorsunuz, diğerinde televizyonu açıyorsunuz. Zaten birbirinden çok az farklı olan iki Evrenimiz var, ancak ne kadar uzak olursa, farklılıklar o kadar güçlü olur.
Ve genel olarak - varyasyonlar, farklı yönlerde hareket eden atomların davranışı vb. dahil olmak üzere birçok faktöre bağlı olarak "dallanır". Sonuç olarak, her an milyarlarca milyarlarca yeni değişmezlik ortaya çıkıyor ve birbirlerinden ne kadar uzaklarsa, bu Evrenler o kadar farklı oluyor.
Figüratif olarak, bu, her bir kanadı sonsuz olarak bölünen ve sonraki parçaların her biri tekrar bölünen bir yelpaze olarak hayal edilebilir ve bu böyle devam eder ...
Yıldızlı gökyüzü uzun zamandır insan hayal gücünü heyecanlandırdı. Uzak atalarımız, başlarının üzerinde ne tür garip parıldayan noktaların asılı olduğunu anlamaya çalıştı. Kaç tanesi, nereden geldiler, dünyevi olayları etkiliyorlar mı? Antik çağlardan beri insan, içinde yaşadığı Evrenin nasıl çalıştığını anlamaya çalışmıştır.
Eski insanların Evreni nasıl hayal ettikleri hakkında, bugün sadece bize gelen peri masallarından ve efsanelerden öğrenebiliriz. Evren biliminin ortaya çıkması ve güçlendirilmesi, özelliklerini ve gelişim aşamalarını - kozmolojiyi incelemek yüzyıllar ve bin yıl aldı. Bu disiplinin temel taşları astronomi, matematik ve fiziktir.
Bugün Evrenin yapısını çok daha iyi anlıyoruz, ancak kazanılan her bilgi sadece yeni sorulara yol açıyor. Çarpıştırıcıdaki atomik parçacıkların incelenmesi, yaşamın gözlemlenmesi vahşi doğa, gezegenler arası bir sondanın bir asteroit üzerine inişi, bu nesneler onun bir parçası olduğu için Evrenin çalışması olarak da adlandırılabilir. İnsan aynı zamanda güzel yıldız Evrenimizin bir parçasıdır. Güneş sistemini veya uzak galaksileri inceleyerek kendimiz hakkında daha çok şey öğreniriz.
Kozmoloji ve çalışmasının nesneleri
Evren kavramının kendisi astronomide net bir tanıma sahip değildir. Farklı tarihsel dönemlerde ve farklı halklar arasında "kozmos", "dünya", "evren", "evren" veya "gök küresi" gibi bir dizi eş anlamlısı vardı. Çoğu zaman, Evrenin derinliklerinde meydana gelen süreçlerden bahsederken, zıttı atomlar ve temel parçacıklar dünyasının "mikro kozmosu" olan "makrokozmos" terimi kullanılır.
Zor bilgi yolunda, kozmoloji genellikle felsefe ve hatta teoloji ile kesişir ve bunda şaşırtıcı bir şey yoktur. Evrenin yapı bilimi, evrenin ne zaman ve nasıl ortaya çıktığını açıklamaya, maddenin kökeninin gizemini çözmeye, Dünya'nın ve insanlığın uzayın sonsuzluğundaki yerini anlamaya çalışıyor.
Modern kozmolojinin iki büyük sorunu vardır. İlk olarak, çalışmasının nesnesi - Evren - benzersizdir, bu da uygulanmasını imkansız hale getirir. istatistiksel şemalar ve yöntemler. Kısacası, diğer Evrenlerin varlığını, özelliklerini, yapısını bilmiyoruz, bu yüzden karşılaştıramayız. İkincisi, astronomik süreçlerin süresi doğrudan gözlem yapmayı mümkün kılmaz.
Kozmoloji, nadir kozmik fenomenler dışında, Evrenin özelliklerinin ve yapısının herhangi bir gözlemci için aynı olduğu varsayımından yola çıkar. Bu, evrendeki maddenin homojen olarak dağıldığı ve her yöne aynı özelliklere sahip olduğu anlamına gelir. Bundan, Evrenin bir bölümünde işleyen fiziksel yasaların tüm Metagalaksi için tahmin edilebileceği sonucu çıkar.
Teorik kozmoloji, daha sonra gözlemlerle doğrulanan veya reddedilen yeni modeller geliştirir. Örneğin, bir patlama sonucunda Evrenin kökeni teorisi kanıtlandı.
Yaş, boyut ve kompozisyon
Evrenin ölçeği şaşırtıcı: yirmi ya da otuz yıl önce hayal edebileceğimizden çok daha büyük. Bilim adamları şimdiden yaklaşık beş yüz milyar galaksi keşfettiler ve sayı sürekli artıyor. Her biri kendi ekseni etrafında dönerek, evrenin genişlemesi nedeniyle diğerlerinden büyük bir hızla uzaklaşmaktadır.
Quasar 3C 345, bizden beş milyar ışıkyılı uzaklıkta bulunan Evrendeki en parlak nesnelerden biridir. İnsan aklı bu mesafeleri hayal bile edemez. Işık hızında seyahat eden bir uzay gemisinin Samanyolu'muzun çevresinde dönmesi için bin yıl gerekir. Andromeda galaksisine ulaşması 2,5 bin yılını alacaktı. Ve en yakın komşudur.
Evrenin büyüklüğünden bahsetmişken, Metagalaksi olarak da adlandırılan görünür kısmını kastediyoruz. Ne kadar çok gözlem alırsak, evrenin sınırları o kadar uzağa itilir. Üstelik bu, küresel şeklini kanıtlayan her yöne aynı anda gerçekleşir.
Dünyamız yaklaşık 13,8 milyar yıl önce, yıldızları, gezegenleri, galaksileri ve diğer nesneleri doğuran bir olay olan Big Bang'in bir sonucu olarak ortaya çıktı. Bu rakam evrenin gerçek yaşıdır.
Işık hızına dayanarak, boyutunun da 13,8 milyar ışıkyılı olduğu varsayılabilir. Ancak aslında daha büyüktürler çünkü doğum anından beri Evren sürekli genişlemektedir. Bir kısmı, Evrendeki önemli sayıda nesnenin sonsuza kadar görünmez kalacağı için süper ışık hızında hareket ediyor. Bu sınıra Hubble küresi veya ufku denir.
Metagalaksinin çapı 93 milyar ışık yılıdır. ötesini bilmiyoruz bilinen evren. Belki de bugün astronomik gözlemler için erişilemeyen daha uzak nesneler vardır. Bilim adamlarının önemli bir kısmı evrenin sonsuzluğuna inanmaktadır.
Evrenin yaşı, kullanılarak defalarca test edilmiştir. çeşitli teknikler ve bilimsel araçlar. Son kez Planck uzay teleskobu tarafından onaylandı. Mevcut veriler, Evrenin genişlemesinin modern modelleriyle tamamen tutarlıdır.
Evren neyden yapılmıştır? Hidrojen evrendeki en yaygın elementtir (%75), onu helyum (%23) takip eder, geri kalan elementler toplam madde miktarının sadece %2'sini oluşturur. Ortalama yoğunluk 10-29 g/cm3 olup, bunun önemli bir kısmı sözde karanlık enerji ve maddeye düşer. Uğursuz isimler aşağılıklarından bahsetmiyor, sadece karanlık madde, sıradanların aksine elektromanyetik radyasyonla etkileşime girmiyor. Buna göre, onu gözlemleyemez ve sonuçlarımızı yalnızca dolaylı gerekçelerle çıkaramayız.
Yukarıdaki yoğunluğa göre evrenin kütlesi yaklaşık olarak 6*1051 kg'dır. Bu rakamın karanlık kütleyi içermediği anlaşılmalıdır.
Evrenin yapısı: atomlardan galaktik kümelere
Uzay sadece yıldızların, gezegenlerin ve galaksilerin eşit olarak dağıldığı devasa bir boşluk değildir. Evrenin yapısı oldukça karmaşıktır ve nesnelerin ölçeğine göre sınıflandırabileceğimiz birkaç organizasyon düzeyine sahiptir:
- Evrendeki astronomik cisimler genellikle sistemler halinde gruplandırılır. Yıldızlar genellikle çiftler oluşturur veya düzinelerce hatta yüzlerce yıldız içeren kümelerin parçasıdır. Bu bakımdan Güneşimiz oldukça atipiktir, çünkü bir "çifti" yoktur;
- Galaksiler, organizasyonun bir sonraki seviyesidir. Spiral, eliptik, merceksi, düzensiz olabilirler. Bilim adamları, galaksilerin neden var olduğunu henüz tam olarak anlamış değiller. farklı şekil. Bu seviyede, kara delikler, karanlık madde, yıldızlararası gaz, ikili yıldızlar gibi evrenin harikalarını keşfederiz. Yıldızlara ek olarak toz, gaz ve elektromanyetik radyasyon içerirler. Bilinen evrende birkaç yüz milyar galaksi keşfedildi. Sık sık birbirlerine girerler. Bir araba kazası gibi değil: yıldızlar sadece karışır ve yörüngelerini değiştirir. Bu tür süreçler milyonlarca yıl sürer ve yeni yıldız kümelerinin oluşumuna yol açar;
- Yerel Grup'u birkaç gökada oluşturur. Samanyolu'na ek olarak, bizimki, Üçgen Bulutsusu, Andromeda Bulutsusu ve 31 tane daha sistemi içerir. Galaksi kümeleri, kütleçekim kuvveti ve başka bir faktör tarafından bir arada tutulan evrendeki bilinen en büyük kararlı yapılardır. Bilim adamları, yerçekiminin tek başına bu nesnelerin dengesini korumak için açıkça yeterli olmadığını hesapladılar. bilimsel gerekçe bu fenomen henüz mevcut değil;
- Evrenin yapısının bir sonraki seviyesi, her biri düzinelerce hatta yüzlerce galaksi ve küme içeren galaksilerin üstkümeleridir. Ancak artık yerçekimi onları tutmaz, bu yüzden genişleyen evreni takip ederler;
- Evrenin son organizasyonu, duvarları galaksilerin üst kümelerini oluşturan hücreler veya kabarcıklardır. Aralarında boşluk denilen boş alanlar vardır. Evrenin bu yapıları yaklaşık 100 Mpc'lik ölçeklere sahiptir. Bu katmanda, Evrenin genişleme süreçleri en belirgindir ve kalıntı radyasyon da onunla ilişkilidir - Büyük Patlama'nın bir yankısı.
evren nasıl oluştu
Evren nasıl var oldu? Bu andan önce ne oldu? Bugün bildiğimiz o sonsuz uzay nasıl oldu? Bir kaza mıydı yoksa doğal bir süreç mi?
Onlarca yıl süren tartışma ve hararetli tartışmalardan sonra, fizikçiler ve astronomlar, evrenin bir patlama sonucu oluştuğu konusunda neredeyse bir fikir birliğine vardılar. muazzam güç. O sadece evrendeki tüm maddeleri meydana getirmekle kalmadı, aynı zamanda bildiğimiz kozmosun var olduğu fiziksel yasaları da belirledi. Buna Big Bang teorisi denir.
Bu hipoteze göre, bir zamanlar tüm madde, sonsuz sıcaklık ve yoğunluğa sahip küçük bir noktada anlaşılmaz bir şekilde toplanmıştı. Tekillik denir. 13,8 milyar yıl önce, nokta patladı, yıldızlar, galaksiler, kümeleri ve Evrenin diğer astronomik cisimlerini oluşturdu.
Bunun neden ve nasıl olduğu belli değil. Bilim adamları, tekilliğin doğası ve kökeni ile ilgili birçok soruyu parantez içine almak zorundadır: tam bir fiziksel teori evrenin tarihinde bu aşama henüz mevcut değil. Evrenin kökeniyle ilgili başka teoriler olduğu da belirtilmelidir, ancak bunların çok daha az taraftarı vardır.
"Big Bang" terimi, İngiliz astronom Hoyle'un çalışmalarının yayınlanmasından sonra 40'lı yılların sonlarında kullanılmaya başlandı. Bugün, bu model tamamen geliştirildi - fizikçiler, bu olaydan bir saniye sonra gerçekleşen süreçleri güvenle tanımlayabilirler. Bu teorinin, Evrenin tam yaşının belirlenmesini ve evriminin ana aşamalarını tanımlamayı mümkün kıldığı da eklenebilir.
Big Bang teorisinin ana kanıtı, kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun varlığıdır. 1965 yılında açılmıştır. Bu fenomen, hidrojen atomlarının rekombinasyonunun bir sonucu olarak ortaya çıktı. Kalıntı radyasyon, Evrenin milyarlarca yıl önce nasıl düzenlendiği hakkında ana bilgi kaynağı olarak adlandırılabilir. İzotropiktir ve dış boşluğu eşit olarak doldurur.
Bu modelin nesnelliği lehine bir başka argüman, Evrenin genişlemesi gerçeğidir. Nitekim, bilim adamları bu süreci geçmişe uyarlayarak benzer bir kavrama ulaştılar.
Big Bang teorisinde var ve Zayıf noktalar. Eğer evren küçük bir noktadan bir anda oluşmuş olsaydı, bizim gözlemlemediğimiz, homojen olmayan bir madde dağılımının olması gerekirdi. Ayrıca, bu model, “yaratılış anında” miktarının sıradan baryonik maddeden daha düşük olmaması gereken antimaddenin nereye gittiğini açıklayamaz. Ancak artık evrendeki karşıt parçacıkların sayısı ihmal edilebilir düzeydedir. Ancak bu teorinin en önemli dezavantajı, Big Bang fenomenini açıklayamamasıdır, basitçe bir oldubitti olarak algılanır. Tekillikten önce evrenin nasıl göründüğünü bilmiyoruz.
Evrenin kökeni ve daha ileri evrimi hakkında başka hipotezler de var. Durağan bir evren modeli uzun yıllardır popüler olmuştur. Bazı bilim adamları, kuantum dalgalanmalarının bir sonucu olarak, bir boşluktan ortaya çıktığı görüşündeydi. Aralarında ünlü Stephen Hawking de vardı. Lee Smolin, diğer evrenler gibi bizimkinin de kara deliklerin içinde oluştuğu teorisini ortaya koydu.
İyileştirmek için girişimlerde bulunuldu mevcut teori Büyük patlama. Örneğin, Evrenin döngüselliği hakkında bir hipotez vardır, buna göre bir tekillikten doğum, bir durumdan diğerine geçişinden başka bir şey değildir. Doğru, bu yaklaşım termodinamiğin ikinci yasasıyla çelişiyor.
Evrenin evrimi veya Büyük Patlama'dan sonra olanlar
Big Bang teorisi, bilim adamlarının Evrenin evriminin doğru bir modelini oluşturmalarına izin verdi. Ve bugün genç Evrende hangi süreçlerin meydana geldiğini oldukça iyi biliyoruz. Bunun tek istisnası, hala şiddetli tartışma ve ihtilaf konusu olan yaratılışın çok erken aşamasıdır. Tabii ki, böyle bir sonuca ulaşmak için bir teorik temel yeterli değildi, evrenin keşfi ve hızlandırıcılar üzerinde binlerce deney yapılması yıllar aldı.
Bugün bilim, Big Bang'den sonra aşağıdaki aşamaları tanımlar:
- Bildiğimiz en erken döneme Planck dönemi denir, 0 ila 10-43 saniye arasında bir segment kaplar. Bu zamanda, evrenin tüm maddesi ve enerjisi bir noktada toplandı ve dört ana etkileşim birdi;
- Büyük Birleşme dönemi (10-43 ila 10-36 saniye arası). Kuarkların ortaya çıkışı ve ana etkileşim türlerinin ayrılması ile karakterize edilir. Bu dönemin ana olayı, yerçekimi kuvvetinin serbest bırakılmasıdır. Bu çağda, evrenin yasaları şekillenmeye başladı. Bugün fırsatımız var Detaylı Açıklama bu çağın fiziksel süreçleri;
- Yaratılışın üçüncü aşamasına Enflasyon Çağı denir (10-36'dan 10-32'ye). Bu zamanda, Evrenin hızlı hareketi, ışık hızını önemli ölçüde aşan bir hızda başladı. Mevcut görünen evrenden daha büyük hale gelir. Soğutma başlar. Bu dönemde evrenin temel güçleri nihayet ayrılır;
- 10−32 ila 10−12 saniye arasındaki sürede, Higgs bozon tipi "egzotik" parçacıklar ortaya çıkar, boşluk kuark-gluon plazması ile doldurulur. 10−12 ila 10−6 saniye arasındaki aralığa kuarkların çağı denir, 10−6 ila 1 saniye - hadronlar, Büyük Patlama'dan 1 saniye sonra leptonlar çağı başlar;
- Nükleosentez aşaması. Olayların başlamasından yaklaşık üçüncü dakikaya kadar sürdü. Bu dönemde evrendeki parçacıklardan helyum, döteryum ve hidrojen atomları ortaya çıkar. Soğutma devam eder, uzay fotonlar için şeffaf hale gelir;
- Big Bang'den üç dakika sonra, Birincil Rekombinasyon dönemi başlar. Bu dönemde, gökbilimcilerin hala üzerinde çalıştığı kalıntı radyasyon ortaya çıktı;
- 380 bin - 550 milyon yıllık döneme Karanlık Çağlar denir. Şu anda evren hidrojen, helyum, çeşitli tipler radyasyon. Evrende ışık kaynakları yoktu;
- Yaratılıştan 550 milyon yıl sonra yıldızlar, galaksiler ve evrenin diğer harikaları ortaya çıkıyor. İlk yıldızlar patlayarak maddeyi gezegen sistemlerini oluşturmak üzere serbest bırakır. Bu döneme Yeniden İyonlaşma Çağı denir;
- 800 milyon yaşında, evrende gezegenleri olan ilk yıldız sistemleri oluşmaya başlar. Madde Çağı geliyor. Bu dönemde ana gezegenimiz de oluşur.
Kozmolojinin ilgi süresinin, yaratılıştan itibaren 0,01 saniyeden günümüze kadar olduğuna inanılmaktadır. Bu zaman diliminde, yıldızların, galaksilerin, Güneş Sistemi. Kozmologlar için, rekombinasyon dönemi, bilinen Evren çalışmasının devam ettiği, kozmik mikrodalga arka plan radyasyonunun ortaya çıktığı özellikle önemli bir dönem olarak kabul edilir.
Kozmoloji tarihi: eski dönem
İnsan, çok eski zamanlardan beri etrafındaki dünyanın yapısı hakkında düşünüyor. Evrenin yapısı ve yasaları hakkındaki en eski fikirler peri masallarında ve efsanelerde bulunabilir. farklı insanlar Barış.
Düzenli astronomik gözlemlerin ilk olarak Mezopotamya'da yapıldığına inanılmaktadır. Bu topraklarda art arda birkaç gelişmiş medeniyet yaşadı: Sümerler, Asurlar, Persler. Antik kentlerin bulunduğu bölgede bulunan çok sayıda çivi yazılı tabletten Evreni nasıl hayal ettiklerini öğrenebiliriz. Gök cisimlerinin hareketiyle ilgili ilk kayıtlar MÖ 6. binyıla kadar uzanmaktadır.
Astronomik fenomenlerden Sümerler en çok döngülerle - mevsimlerin değişimi ve ayın evreleriyle - ilgileniyorlardı. Evcil hayvanların gelecekteki hasadı ve sağlığı onlara ve dolayısıyla insan nüfusunun hayatta kalmasına bağlıydı. Bundan, gök cisimlerinin Dünya'da meydana gelen süreçler üzerindeki etkisi hakkında bir sonuç çıkarıldı. Bu nedenle, Evreni inceleyerek geleceğinizi tahmin edebilirsiniz - astroloji böyle doğdu.
Sümerler Güneş'in yüksekliğini belirlemek için bir kutup icat ettiler, bir güneş ve ay takvimi oluşturdular, ana takımyıldızları tanımladılar ve bazı gök mekaniği yasalarını keşfettiler.
Dini uygulamalarda uzay nesnelerinin hareketine çok dikkat edildi. Antik Mısır. Nil Vadisi sakinleri, Güneş'in Dünya'nın etrafında döndüğü yer merkezli bir evren modelini kullandılar. Astronomik bilgiler içeren birçok eski Mısır metni elimize ulaşmıştır.
Gökyüzü bilimi, günümüzde önemli boyutlara ulaşmıştır. Antik Çin. Burada MÖ III binyılda. e. mahkeme astronomu görevi ortaya çıktı ve MÖ XII. Yüzyılda. e. ilk gözlemevleri açıldı. Biz esas olarak güneş tutulmaları, kuyruklu yıldız geçişleri, meteor yağmurları ve antik çağların diğer ilginç kozmik olaylarını, yüzyıllarca titizlikle saklanan Çin yıllıklarından ve kroniklerinden biliyoruz.
Astronomi, Helenler arasında büyük saygı görüyordu. Bu konuyu, her biri kural olarak kendi Evren sistemine sahip olan çok sayıda felsefi okulda incelediler. Yunanlılar, Dünya'nın küresel şeklini ve gezegenin kendi ekseni etrafında dönmesini öneren ilk kişilerdi. Gökbilimci Hipparchus, apoje ve yerberi, yörünge eksantrikliği kavramlarını tanıttı, Güneş ve Ay'ın hareketinin modellerini geliştirdi ve gezegenlerin dönme periyotlarını hesapladı. Astronominin gelişimine büyük katkı, güneş sisteminin jeosentrik modelinin yaratıcısı olarak adlandırılabilecek Ptolemy tarafından yapıldı.
Evren yasalarının incelenmesinde büyük zirveler Maya uygarlığına ulaştı. Bu, arkeolojik kazıların sonuçlarıyla doğrulanmaktadır. Rahipler tahmin edebildi güneş tutulmaları, mükemmel bir takvim oluşturdular, sayısız gözlemevi kurdular. Maya gökbilimcileri yakındaki gezegenleri gözlemlediler ve yörünge dönemlerini doğru bir şekilde belirleyebildiler.
Orta Çağ ve Modern Zamanlar
Roma İmparatorluğu'nun çöküşü ve Hıristiyanlığın yayılmasından sonra Avrupa, Karanlık çağlar- astronomi de dahil olmak üzere doğa bilimlerinin gelişimi pratikte durdu. Avrupalılar, İncil metinlerinden Evrenin yapısı ve yasaları hakkında bilgi aldılar, birkaç gökbilimci Batlamyus'un jeosantrik sistemine sıkı sıkıya bağlı kaldı ve astroloji benzeri görülmemiş bir popülerlik kazandı. Bilim adamları tarafından evrenin gerçek çalışması ancak Rönesans'ta başladı.
15. yüzyılın sonunda Cusa'lı Kardinal Nicholas, evrenin evrenselliği ve evrenin derinliklerinin sonsuzluğu hakkında cesur bir fikir ortaya attı. zaten XVI yüzyıl Ptolemy'nin görüşlerinin yanlış olduğu ve yeni bir paradigma benimsenmeden ortaya çıktı. Daha fazla gelişme bilim düşünülemez. Güneş sisteminin güneş merkezli bir modelini öneren Polonyalı matematikçi ve astronom Nicolaus Copernicus, eski modeli kırmaya karar verdi.
Modern bir bakış açısından, konsepti kusurluydu. Kopernik'te gezegenlerin hareketi, bağlı oldukları gök kürelerinin dönmesiyle sağlanıyordu. Yörüngelerin kendileri dairesel bir şekle sahipti ve dünyanın sınırında sabit yıldızlara sahip bir küre vardı. Ancak Polonyalı bilim adamı, Güneş'i sistemin merkezine yerleştirerek kuşkusuz gerçek bir devrim yaptı. Astronomi tarihi iki büyük bölüme ayrılabilir: antik dönem ve Kopernik'ten günümüze evrenin incelenmesi.
1608'de İtalyan bilim adamı Galileo, gözlemsel astronominin gelişimine büyük bir ivme kazandıran dünyanın ilk teleskopunu icat etti. Artık bilim adamları evrenin derinliklerini düşünebilirler. Samanyolu'nun milyarlarca yıldızdan oluştuğu, Güneş'in lekeleri olduğu, Ay'ın dağları olduğu ve uyduların Jüpiter'in etrafında döndüğü ortaya çıktı. Teleskobun gelişi, evrenin harikalarının optik gözlemlerinde gerçek bir patlamaya neden oldu.
16. yüzyılın ortalarında, Danimarkalı bilim adamı Tycho Brahe, düzenli astronomik gözlemlere başlayan ilk kişi oldu. Kuyruklu yıldızların kozmik kökenini kanıtladı, böylece Kopernik'in göksel küreler hakkındaki fikrini çürüttü. 17. yüzyılın başında Johannes Kepler, ünlü yasalarını formüle ederek gezegensel hareketin gizemlerini çözdü. Aynı zamanda Andromeda ve Orion bulutsuları, Satürn'ün halkaları keşfedildi ve ay yüzeyinin ilk haritası derlendi.
1687'de Isaac Newton yasayı formüle etti. Yerçekimi evrenin tüm bileşenlerinin etkileşimini açıklamak. görmeme izin verdi gizli anlam Aslında ampirik olarak türetilen Kepler yasaları. Newton tarafından keşfedilen ilkeler, bilim adamlarının Evrenin uzayına yeni bir bakış atmalarına izin verdi.
18. yüzyıl, astronominin hızlı bir şekilde geliştiği ve bilinen evrenin sınırlarını büyük ölçüde genişlettiği bir dönemdi. 1785'te Kant, Samanyolu'nun yerçekimi tarafından bir araya getirilen devasa bir yıldız topluluğu olduğu parlak fikrini ortaya attı.
Şu anda, "Evrenin haritasında" yeni gök cisimleri ortaya çıktı, teleskoplar geliştirildi.
1785'te İngiliz astronom Herschel, elektromanyetizma yasalarına ve Newton mekaniğine dayanarak, evrenin bir modelini oluşturmaya ve şeklini belirlemeye çalıştı. Ancak başarısız oldu.
19. yüzyılda, bilim adamlarının aletleri daha kesin hale geldi ve fotoğraf astronomisi ortaya çıktı. Yüzyılın ortasında ortaya çıkan spektral analiz, gözlemsel astronomide gerçek bir devrime yol açtı - şimdi araştırma konusu oldu. kimyasal bileşim nesneler. Asteroit kuşağı keşfedildi, ışığın hızı ölçüldü.
Atılım dönemi veya modern zamanlar
Yirminci yüzyıl, astronomi ve kozmolojide gerçek atılımların çağıydı. Yüzyılın başında Einstein, evren hakkındaki fikirlerimizde gerçek bir devrim yaratan ve evrenin özelliklerine yeni bir bakış atmamızı sağlayan görelilik teorisini dünyaya açıkladı. 1929'da Edwin Hubble, evrenimizin genişlediğini keşfetti. 1931'de Georges Lemaitre, oluşumu fikrini küçücük bir noktadan ortaya koydu. Aslında bu, Big Bang teorisinin başlangıcıydı. 1965 yılında, bu hipotezi doğrulayan kalıntı radyasyonu keşfedildi.
1957 yılında ilk yapay uydu ve sonra uzay çağı başladı. Şimdi gökbilimciler sadece gözlemleyemezdi gök cisimleri teleskoplarla değil, aynı zamanda gezegenler arası istasyonlar ve alçalan sondaların yardımıyla onları yakından keşfetmek için. Ay yüzeyine bile inmeyi başardık.
1990'lar “karanlık madde dönemi” olarak adlandırılabilir. Onun keşfi, evrenin genişlemesinin hızlanmasını açıkladı. Şu anda, bilinen evrenin sınırlarını zorlamamıza izin veren yeni teleskoplar devreye alındı.
2016 yılında, astronominin yeni bir dalına öncülük etmesi muhtemel olan yerçekimi dalgaları keşfedildi.
Geçtiğimiz yüzyıllarda, evren hakkındaki bilgimizin sınırlarını büyük ölçüde genişlettik. Ancak gerçekte, insanlar sadece kapıyı açtılar ve devasa ve harika Dünya, sırlarla dolu ve inanılmaz harikalar.
Herhangi bir sorunuz varsa - bunları makalenin altındaki yorumlarda bırakın. Biz veya ziyaretçilerimiz onlara cevap vermekten mutluluk duyacağız.
Bugünden 13,7 milyar yıl önce, tüm evrenin tekil olduğu bir zamanı hayal etmek zor. Big Bang teorisine göre, Evrenin ve uzaydaki tüm maddelerin nereden geldiğini açıklama rolünün ana yarışmacılarından biri - her şey bir atom altı parçacıktan daha küçük bir noktaya sıkıştırıldı. Ama yine de kabul edilebilirse, şunu bir düşünün: Büyük Patlama olmadan önce ne oldu?
Modern kozmolojinin bu sorusu, MS dördüncü yüzyıla kadar geri gider. 1600 yıl önce ilahiyatçı Augustine the Blessed, evren yaratılmadan önce Tanrı'nın doğasını anlamaya çalıştı. Ve ne bulduğunu biliyor musun? Zaman, Tanrı'nın yaratılışının bir parçasıydı ve basitçe "öncesi" yoktu.
20. yüzyılın en iyi fizikçilerinden biri olan Albert Einstein, görelilik teorisini geliştirirken hemen hemen aynı sonuçlara vardı. Kütlenin zaman üzerindeki etkisine dikkat etmek yeterlidir. Gezegenin dev kütlesi, zamanı çarpıtarak, yüzeydeki bir insan için yörüngedeki bir astronottan daha yavaş akmasına neden olur. Fark, açık olamayacak kadar küçüktür, ama aslında, büyük bir taşın yanında duran bir kişi, bir tarlada duran birinden daha yavaş yaşlanır. Ama bir saniye gençleşmek için bir milyar yıl gerekir. Büyük patlamadan önceki tekillik, evrenin tüm kütlesine sahipti ve bu aslında zamanı durma noktasına getirdi.
Einstein'ın görelilik kuramına göre zaman, tam da tekilliğin genişlemeye başladığı ve sıkıştırılmış sonsuzluğun ötesine geçtiği anda doğdu. Einstein'ın ölümünden on yıllar sonra, gelişme kuantum fiziği ve bir dizi yeni teori, Big Bang'den önce evrenin doğası hakkındaki tartışmayı yeniledi. Bakalım.
Branes, döngüler ve diğer fikirler
“Ve Tanrı tükürdü, gitti ve kapıyı çarptı,
Biz onun arkasındaydık - ve başka kapı yok.
A. Nepomniachtchi
Ya Evrenimiz başka, daha eski bir Evrenin soyundan geliyorsa? Bazı astrofizikçiler, büyük patlamadan arta kalan bir SPK'nın, kozmik mikrodalga arka planının bu hikayeye ışık tutacağına inanıyor.
Gökbilimciler SPK'yı ilk kez 1965'te kaydettiler ve bu, büyük patlama teorisinde belirli sorunlara yol açtı - bilim adamlarını kısaca (1981'e kadar) şaşırtan ve enflasyon teorisini çıkartan problemler. Bu teoriye göre evren, varlığının ilk anlarında son derece hızlı bir şekilde genişlemeye başlamıştır. Teori ayrıca kalıntı radyasyonun dalgalanmalarının sıcaklığını ve yoğunluğunu da açıklar ve bu dalgalanmaların aynı olması gerektiğini önerir.
Ancak, ortaya çıktığı gibi, hayır. Son araştırmalar, evrenin aslında tek taraflı olduğunu ve bazı alanlarda diğerlerinden daha fazla dalgalanma olduğunu açıkça ortaya koydu. Bazı kozmologlar, bu gözlemin, evrenimizin bir "ana" (!)
Kaotik şişirme teorisinde bu fikir ivme kazanır: şişirici baloncukların sonsuz ilerlemesi çok sayıda evren yaratır ve bunların her biri çok sayıda Çoklu Evrende daha da fazla şişirici baloncuk yaratır.
Ancak büyük patlamadan önce tekilliğin oluşumunu açıklamaya çalışan modeller var. Kara delikleri dev çöp kutuları olarak düşünürseniz, ilk daralma için başlıca adaylardır, bu nedenle genişleyen evrenimiz pekala bir beyaz delik olabilir - bir kara deliğin çıkışı olabilir ve evrenimizdeki her kara delik kendi içinde ayrı bir evren içerebilir. .
Diğer bilim adamları, bir tekilliğin oluşumunun "büyük patlama" adı verilen bir döngüye dayandığına inanırlar, bunun sonucunda genişleyen evren sonunda kendi içine çöker ve başka bir tekillik yaratır, bu da yine başka bir büyük patlama yaratır. Bu süreç sonsuz olacak ve tüm tekillikler ve tüm çöküşler, Evrenin varoluşunun başka bir aşamasına geçişten başka bir şeyi temsil etmeyecektir.
Bakacağımız son açıklama, sicim teorisi tarafından üretilen döngüsel bir evren fikrini kullanır. Her trilyon yılda bir, boyutlarımızın ötesinde uzanan iki zar veya zar çarpıştığında yeni madde ve enerji akışlarının ortaya çıktığını öne sürüyor.
Big Bang'den önce ne oldu? Soru açık kalıyor. Belki hiçbir şey. Belki farklı bir evren, ya da bizimkinin farklı bir versiyonu. Belki de her biri fiziksel gerçekliğin doğasını belirleyen kendi yasaları ve sabitleri olan bir Evrenler okyanusu.
Bilim dünyasında, Evren'in Büyük Patlama sonucunda ortaya çıktığı genel olarak kabul edilmektedir. Bu teori, enerji ve maddenin (her şeyin temeli) daha önce tekillik halinde olduğu gerçeğine dayanmaktadır. Buna karşılık, sıcaklık, yoğunluk ve basıncın sonsuzluğu ile karakterize edilir. Tekillik durumunun kendisi bilinen tüm modern dünya fizik yasaları. Bilim adamları, Evrenin, bilinmeyen nedenlerle, uzak geçmişte kararsız bir duruma gelen ve patlayan mikroskobik bir parçacıktan doğduğuna inanıyor.
"Big Bang" terimi, bilim adamı F. Hoyle'un çalışmalarının popüler bilim yayınlarında yayınlanmasından sonra 1949'dan beri kullanılmaya başlandı. Bugün, “dinamik evrimleşen model” teorisi o kadar iyi geliştirildi ki, fizikçiler, her şeyin temelini oluşturan mikroskobik bir parçacığın patlamasından 10 saniye sonra Evrende meydana gelen süreçleri tanımlayabilirler.
Teorinin birkaç kanıtı var. Ana olanlardan biri, tüm Evrene nüfuz eden kalıntı radyasyondur. Modern bilim adamlarına göre, mikroskobik parçacıkların etkileşimi nedeniyle ancak Büyük Patlama'nın bir sonucu olarak ortaya çıkmış olabilirdi. Evrenin yanan bir uzay gibi göründüğü ve yıldızların, gezegenlerin ve galaksinin kendisinin olmadığı zamanları öğrenmeyi mümkün kılan kalıntı radyasyondur. Big Bang'den var olan her şeyin doğuşunun ikinci kanıtı, radyasyon frekansında bir azalmadan oluşan kozmolojik kırmızıya kaymadır. Bu, yıldızların, galaksilerin Samanyoluözelde ve genel olarak birbirinden. Yani, Evrenin daha önce genişlediğini ve şimdiye kadar bunu yapmaya devam ettiğini gösterir.
Evrenin Kısa Tarihi
- 10 -45 - 10 -37 saniye- enflasyonist genişleme
- 10 -6 saniye- kuarkların ve elektronların ortaya çıkışı
- 10 -5 saniye- proton ve nötronların oluşumu
- 10 -4 sn - 3 dk- döteryum, helyum ve lityum çekirdeklerinin ortaya çıkışı
- 400 bin yıl- atomların oluşumu
- 15 milyon yıl- gaz bulutunun sürekli genişlemesi
- 1 milyar yıl- ilk yıldızların ve galaksilerin doğuşu
- 10-15 milyar yıl- gezegenlerin ortaya çıkışı ve akıllı yaşam
- 10 14 milyar yıl- yıldızların doğum sürecinin sona ermesi
- 10 37 milyar yıl- tüm yıldızların enerjisinin tükenmesi
- 10 40 milyar yıl- kara deliklerin buharlaşması ve temel parçacıkların doğuşu
- 10 100 milyar yıl- tüm kara deliklerin buharlaşmasının tamamlanması
Big Bang teorisi bilimde gerçek bir atılım haline geldi. Bilim adamlarının evrenin doğuşuyla ilgili birçok soruyu cevaplamasına izin verdi. Ama aynı zamanda, bu teori yeni gizemlere yol açtı. Bunların başında Big Bang'in kendisinin nedeni gelir. Cevabı olmayan ikinci soru modern bilim Uzay ve zaman nasıl oluştu? Bazı araştırmacılara göre madde, enerji ile birlikte doğdular. Yani Büyük Patlama'nın sonuçlarıdır. Ama sonra zaman ve uzayın bir tür başlangıcı olması gerektiği ortaya çıktı. Yani, sürekli olarak var olan ve göstergelerine bağlı olmayan belirli bir varlık, Evren'e yol açan mikroskobik bir parçacıkta kararsızlık süreçlerini başlatabilir.
Nasıl daha fazla araştırma Bu yönde yürütülürse, astrofizikçiler için daha fazla soru ortaya çıkar. Bunların cevapları gelecekte insanlığı beklemektedir.