В результате чего возникла вселенная. Краткая история представления о вселенной

Основные теории возникновения Вселенной
В.К. Зарипов

Космологическая модель Канта

Вплоть до начала ХХ века, когда возникла теория относительности Альберта Эйнштейна, в научном мире общепринятой была теория бесконечной в пространстве и во времени, однородной и статичной Вселенной. О безграничности Вселенной сделал предположение Исаак Ньютон (1642-1726), а философ Эммануил Кант (1724-1804) развил эту идею, допустив, что вселенная не имеет начала и во времени. Он объяснял все процессы во Вселенной законами механики, незадолго до его рождения описанными Исааком Ньютоном.
Кант распространил свои умозаключения и на область биологии, утверждая что бесконечно древняя, бесконечно большая Вселенная представляет возможность для возникновения бесконечного числа случайностей, в результате которых возможно возникновение любого биологического продукта. Эта философия, которой нельзя отказать в логике выводов (но не постулатов) явилась питательной почвой для возникновения дарвинизма, о котором речь пойдёт в статье II.
Наблюдения астрономов 18-19 веков за движением планет подтвердили космологическую модель Вселенной Канта, и она из гипотезы превратилась в теорию, а к концу 19 века считалась непререкаемым авторитетом. Этот авторитет не мог поколебать даже так называемый "парадокс тёмного ночного неба". Почему парадокс? потому что в модели кантовской Вселенной сумма яркостей звёзд должна создавать бесконечную яркость, а ведь небо-то тёмное! Нельзя считать удовлетворительным объяснение поглощения части звёздного света облаками пыли, находящимися между звёздами, так как согласно законам термодинамики любое космическое тело со временем начинает отдавать столько энергии, сколько получает (однако, это стало известно только в 1960 году).

Процесс Большого Взрыва в цифрах

Согласно этой теории, после Большого Взрыва, пространство, время, энергия и материя были созданы в соответствии с этим процессом. Из-за его очень высокой плотности материал, существующий в первые моменты Вселенной, быстро расширялся. Возникают элементарные частицы: кварки, лептоны, мезоны и адроны. Водород и гелий были бы первичными продуктами Большого Взрыва.

Большой взрыв: выдающиеся вопросы

Возраст радиации: в течение первой тысячи лет. Он характеризуется излучением гамма-лучей, образующихся при разложении дейтерия или тяжелого водорода. Критическая скорость - это скорость, с которой Вселенная расширяется до бесконечности. Если бы скорость была несколько ниже, вселенная рухнула бы до достижения ее текущего размера.

Модель расширяющейся Вселенной

В 1915 и 1916 годах Эйнштейн опубликовал уравнения общей теории относительности (следует заметить, что к настоящему времени это наиболее полно и тщательно проверенная и подтверждённая теория). Согласно этих уравнений Вселенная не является статичной, а расширяется с одновременным торможением. Единственное физическое явление, которое ведёт себя подобным образом это взрыв, которому учёные дали название "Большой взрыв" или "горячий Большой взрыв".
Но если видимая Вселенная является следствием Большого взрыва, то у этого взрыва было начало, была Первопричина, был Конструктор. Вначале Эйнштейн отвергал такой вывод и в 1917 г. выдвинул гипотезу о существовании некой "силы отталкивания", прекращающей движение и сохраняющей Вселенную в статическом состоянии бесконечное время.
Однако американский астроном Эдвин Хаббл (1889-1953) в 1929 году доказал, что звёзды и звёздные скопления (галактики) удаляются друг от друга. Это, так называемое, "разбегание галактик" предсказано изначальной формулировкой общей теории относительности.
Перед лицом таких доказательств Эйнштейн отказался от гипотетической силы отталкивания и признал необходимость начала и присутствия Высшей первопричины возникновения Вселенной, которая, по его словам, обладает разумом и творческой силой, но не является личностью. Я не буду оспаривать последние слова Эйнштейна, с которыми христиане не согласятся, а поясню, почему он и многие другие выдающиеся современные учёные пришли к такому выводу.

Экспериментальные доказательства большого взрыва

Тот факт, что звезды уходят от нас на гигантских скоростях, неоднократно подтверждался. Это то, что эксперты называют эффектом Допплера и смещением спектра света, который мы получаем от Вселенной, до красного. Эстро означает вселенную в расширении, а не в сжатии. Согласно красному смещению, древность Вселенной оценивается в 13, 7 млрд. Лет, согласно самым последним оценкам.

Слабые точки теории большого взрыва

То есть упомянутое фоновое излучение должно быть однородным и не зависящим от ориентации. «Большой взрыв» - одна из самых абстрактных концепций, которую трудно понять. Что было до космического взрыва? Философы древности считали, что ничто не может возникнуть из ничего. Но согласно законам и уравнениям физики, вы можете создать материю из ничего. Вся наша вселенная, все, что мы видим и касаемся, может быть сформировано из ничего: ничто не породило всего. Правда в том, что никто этого не понимает. Из ничего переходим в состояние почти бесконечной плотности и бесконечной температуры.

Вселенная конечна

В модели расширяющейся Вселенной учёные рассчитали количество времени, прошедшее с того момента, когда Вселенная начала существовать. Это время оказалось порядка нескольких миллиардов лет, (разные учёные приводят различные значения, но не более 22 млрд. лет). Это время существования Вселенной получило название "времени Хаббла".
Так вот, астрономы, астрофизики, биологи считают, что в отличие от прежней модели бес конечной Вселенной в новой модели конечной Вселенной миллиарды лет это чрезвычайно малый период времени , чтобы атомы могли случайно преобразоваться в живую материю. Необходимо вмешательство Конструктора: можно Его назвать Космическим Разумом, Абсолютным Началом, Богом, от этого суть утверждения не меняется - для возникновения Вселенной, в том числе и разумной жизни, необходима внешняя творческая сила.
Такой вывод оказался столь неожиданным, что не все учёные с готовностью приняли его. Сразу было выдвинуто несколько иных, отличных от теории Большого взрыва, моделей Вселенной, основными из которых являются: Вселенная стационарного состояния Томаса Голда и Фреда Хойла, модель плазменной Вселенной Ганса Альвена и модель пульсирующей Вселенной. Не вдаваясь в подробности этих моделей, скажу что со временем была доказана их полная несостоятельность, особенно после того, как в 90-х годах были получены результаты исследования

Кажется невозможным объяснить словами, что произошло непосредственно до и после Большого Взрыва. Как объяснить, что из ниоткуда что-то пришло; это Святой Грааль Вселенной, великая тайна. Одной из великих нерешенных научных проблем в модели расширяющейся Вселенной является то, является ли Вселенная открытой или закрытой; то есть будет ли он расширяться на неопределенный срок или сокращаться снова, как это предсказывает теория Большого взрыва. Фридман установил критическое значение плотности, ниже которого гравитация меньше, чем экспансивный импульс, и Вселенная будет расширяться без ограничений; и выше, гравитация в конечном итоге сдерживает расширение и сокращает его, пока он не рухнет на себя.

О результатах этих чрезвычайно важных исследований я скажу чуть позднее, а сейчас дам некоторые пояснения сущности теории Большого взрыва.
Согласно этой теории, нынешней материи и энергии предшествовало состояние бесконечных или близких к бесконечным значениям плотности, давления и температуры. Иными словами, Вселенная возникла из очень малого объёма, намного меньшего, чем точка, которую мы ставим в конце предложения.
Физики так глубоко разработали теорию Большого взрыва, что к настоящему времени могут объяснить процессы, происходившие во Вселенной с момента, когда ей было 10 в минус 43 степени секунды.
Так теория предсказывает, что современную Вселенную должно пронизывать так называемое "реликтовое" излучение с температурой всего около 5 градусов выше абсолютного нуля, т.е. 5 град. Кельвина или минус 268 град Цельсия. Это предсказал наш учёный Гамов и его сотрудники в 1948 году. Только к 1964 году американцами был сконструирован прибор необходимой точности и измерено указанное излучение, но только на длине радиоволн из-за атмосферных помех.

Масса галактики можно измерить, наблюдая движение ее звезд. Умножение этой массы на число кластеров галактик дает значение плотности, намного большее, чем критическое значение, что, по-видимому, указывает на то, что Вселенная закрыта. Другими словами, в конце времени он рухнет и начнется снова. То есть, было бы бесконечное количество Большого Взрыва, который породил бы бесконечное количество вселенных.

Проблема в том, что, как бы то ни было, этот вопрос вселенной невидим, это так называемая темная материя внутри каждого кластера, но вне галактик видна. Пока феномен оккультной материи не будет понят, этот метод определения судьбы Вселенной является неубедительным.

Исследования Космоса

В результате исследований космоса с помощью упомянутого выше спутника СОВЕ в 1990 г. на разных длинах волн была измерена температура фонового излучения в условиях открытого космоса, она оказалась равной 2,735 гр. К и постоянной во всех направлениях, что подтвердило выводы Гамова.
В 1992 году с помощью этого же спутника были обнаружены флуктуации (отклонения) в фоновом излучении, предсказанные теорией Большого взрыва, без которых не смогли бы возникнуть галактики и их скопления. Наконец, в 1994 г., с повышением точности измерений с 1 % до 0,3 %, была уточнена температура фонового излучения космоса (2,726 градуса К), а, главное, результаты измерений во всём диапазоне длин волн совпали со спектром идеального излучателя.
Спутник COBE позволил измерить температуру фонового излучения так называемого "ближнего" космоса. Но в сентябре 1994 г. вступил в строй самый большой оптический телескоп в мире "Кек" на Гавайях, с помощью которого удалось измерить температуру настолько удалённых космических газовых скоплений, что их излучение даёт информацию о Вселенной, которая была в 4 раза моложе, чем сейчас.
Согласно модели горячего Большого взрыва температура фонового излучения Вселенной на той ранней стадии развития должна быть 7,58 гр. К, а наблюдения показали 7,4 плюс-минус 0,8 гр. К, что поразительно точно соответствует предсказанным.

Современные теории, связанные с Большим взрывом

Большинство космологов посвящено обнаружению темной материи. Ханнес Альфвен, Нобелевская премия по физике, придерживается идеи, что не только гравитация, но и явления плазмы имеют ключ к пониманию структуры и эволюции Вселенной. Они приняли вселенную в экспансии, но отрицали, что она произошла в первый и большой взрыв.

Они утверждали, что по мере отделения галактик новые галактики формируются из материала, созданного из ничего. В результате вселенная оставалась по существу одинаковой на протяжении всей вечности, без начала и конца. В космологических теориях гипотеза о Большом Взрыве - это тот, который имеет большую поддержку между учеными. Подумайте, что Вселенная начала около 700 миллионов лет назад с колоссального взрыва, в котором были созданы пространство, время, энергия и материя. Однако гравитация может быть достаточно сильной, в зависимости от количества материи во Вселенной, чтобы замедлить экспансивный процесс.

Подтверждение теории Большого взрыва

К настоящему времени сделано уже 8 крупных открытий, подтверждающих теорию Большого взрыва как начала возникновения Вселенной. Более того, британские астрофизики Хокинг, Эллис и Пенроуз расширили уравнения общей теории относительности Эйнштейна, включив в них пространство и время. Решение этих уравнений показывает, что пространство и время должны были возникнуть в том же Большом взрыве, который дал начало существованию энергии и материи. Иными словами, само время должно иметь начало, но тогда причиной возникновения Вселенной должна быть какая-то Сущность, совершенно не зависящая отвремени и пространства и существовавшая до их возникновения.
Примечание.
Этот вывод имеет огромное значение для понимания того, Кто есть Бог. Бог трансцендентен: Он вне измерений Вселенной и не является самой Вселенной (согласно монизму), а также, что Он не обитает во Вселенной (согласно пантеизму). Бог есть Творец, ибо дал Вселенной существование, сотворил её, она следствие Его действий. Но обо всех вышеуказанных выводах науки ещё более 3 тысяч лет назад говорила Библия.

Момент, из которого было бы наложено сокращение, которое приведет к Вселенной к гравитационному коллапсу или Большому Хрусту, исчезающему в ничто. Для чего предположительно произойдет другая экспансивная фаза и так неопределенно бесконечная серия колебаний.

Формирование Теории Большого Взрыва. Он считал, что, поскольку вселенная расширяется, в прошлом, должно быть, был момент, когда он, должно быть, был очень мал и был настолько плотным, насколько это возможно, что он назвал Космическим Яйцем. Расширение также имело бы место, учитывая его огромную плотность и внимательность к уравнениям относительности с применением сверхразрушающего насилия. Работы Лемаотра первоначально остались незамеченными, известными благодаря работе английского астронома Артура Стэнли Эддингтона.

Физические константы Вселенной

Теоретический вывод п.1.6 подтверждается научными наблюдениями за Вселенной, как будто специально созданной для жизни. Уже открыто 26 параметров (характеристик) Вселенной, которые должны принимать строго определённые значения, чтобы могла существовать Вселенная и жизнь в ней. В числе этих характеристик много физконстант: постоянная сильного ядерного взаимодействия, постоянная слабого ядерного взаимодействия, постоянная гравитационного взаимодействия, постоянная электромагнитного взаимодействия и т.д.
Рассмотрим, например, сильное ядерное взаимодействие (речь идёт о силе, определяющей степень притяжения протонов и нейтронов в ядре атома). Если бы это взаимодействие было всего на 2 % слабее существующего, то протоны и нейтроны не смогли бы удержаться вместе и во Вселенной существовал бы только один элемент - водород (ядро атома водорода состоит из одного протона, а нейтрона не имеет).
С другой стороны, если бы сильное ядерное взаимодействие было всего на 0,3% сильнее существующего, то протоны и нейтроны притягивались бы друг к другу с такой силой, что во Вселенной не было бы водорода, а только тяжёлые элементы. Но с точки зрения химии жизнь без водорода невозможна (впрочем, невозможна она в том случае, когда единственным элементом является водород).
Среди 26 упомянутых характеристик много строго определённых соотношений, например, отношение массы нейтрона к массе протона, протона к массе электрона, отношение количества протонов к количеству электронов и т.д.
Например, масса нейтрона на 0,138 % больше, чем масса протона. Учёные рассчитали, что для существования современной Вселенной масса нейтрона не должна отклоняться от нормы больше, чем на 0,1 %. Ещё более точным должно быть соотношение между количеством протонов и электронов. Галактики, звёзды и планеты никогда бы не образовались, если бы количество протонов не равнялось количеству электронов с точностью до 10 в минус 35 степени процентов (35 нулей после запятой!). Еще более точным должно быть соотношение электромагнитной и гравитационной постоянных - не менее 10 в минус 40 степени, а в момент Большого взрыва это соотношение должно было соблюдаться ещё на 20 порядков точнее, т.е. не менее 10 в минус 60 степени (невероятная точность!).

Они считали, что по мере разделения галактик между ними образуются новые галактики, причем материя, которая была создана из ничего в пропорции, слишком медленной, чтобы быть обнаруженной технологией момента. В течение следующего десятилетия обсуждались две теории, как «Большой взрыв», так и гипотеза о стационарной Вселенной, без каких-либо удовлетворительных доказательств того, что она склонялась в пользу того или другого. То есть, поскольку фоновое излучение является однородным и независимо от ориентации, принятой приемником сигнала, который использовался.

Точность конструирования Вселенной

Среди 26 характеристик есть ряд параметров Вселенной, которые должны принимать строго определённые значения. Это такие параметры как: скорость расширения Вселенной, её плотность, расстояния между звёздами в галактиках и между галактиками, уровень энтропии и т.д.
Остановлюсь только на одном параметре - скорости расширения Вселенной. Она не может отличаться от существующей более, чем на 10 в минус 55 степени по всем направлениям. Если бы Вселенная расширялась быстрее, материя рассеивалась бы слишком интенсивно для того, чтобы образовались галактики, а без галактик не было бы звёзд и планет. Если бы Вселенная расширялась медленнее, то она сжалась бы в один сверхплотный сгусток прежде, чем смогли бы образоваться звёзды солнечного типа.
Этот и многие другие перечисленные факты приводят нас к очень важному выводу: для того, чтобы существовала Вселенная и жизнь в ней её физические характеристики должны быть чрезвычайно, поразительно точны . Вселенная должна быть сконструирована в высшей степени точно, чтобы возникли протоны, нейтроны и электроны (со строго определёнными характеристиками), которые соединились бы определённым образом, чтобы появились атомы требуемого ассортимента и в необходимых количествах, без чего невозможно существование жизни. Если бы Вселенная не была безукоризненно смоделирована атомы не смогли бы соединиться в сложные молекулы.
Таким образом, слепой случай, цепь случайных совпадений, как причина возникновения и существования наблюдаемой нами Вселенной и жизни в ней исключается совершенно.

Согласно измерению красного смещения звезд и галактик, наиболее удаленных от нашей системы по спектру света, древность Вселенной оценивается в 13, 7 млрд. Считается также, что Вселенная начиналась как очень слабый газ, который сжимался под действием гравитационного коллапса в Космическом Яйце, мгновенно следя за взрывом, который мы понимаем как Большой взрыв.

Исходя из этого экспансивного рассмотрения Вселенной, в понимании теории Бинг-Банга существуют две возможности. Следуя теории Большого Взрыва, в рождении космоса и, вместе с ним, времени, энергии и материи, мы можем выделить следующие этапы развития. Они преуспеют в эпоху радиации, характеризующейся излучением гамма-лучей, образующихся при разложении тяжелых дейтерий или водорода, и Эпоха развязки между веществом и излучением.

Образование Галактик

Вы можете возразить: кто там сконструировал Вселенную мы не видели и не знаем. Для нас это что-то очень далёкое и абстрактное. Нам гораздо ближе наша планета Земля и наше солнце. Как нас учили в школе и в институте, они возникли из пылегазового протооблака путём сгущения массы и в конструкторе не нуждаются.
Друзья, сейчас появляется всё больше фактов, опровергающих такое мнение. При переходе от Вселенной, как большой системы, к малым системам, таким как наша галактика, солнечная система, наша Земля количество доказательств сотворения только возрастает.
Например, только 5 % всех наблюдаемых галактик имеют спиральную форму, такую как наша галактика "Млечный путь", остальные 95 % имеют эллиптическую или неправильную форму и в них жизнь возникнуть не может.
В этой спиральной галактике солнечная система должна находиться в нужном месте спирального рукава и на определённом расстоянии от центра галактики, в противном случае либо эта система не получит достаточного количества тяжёлых химических элементов (их поставляют так называемые сверхновые звёзды после своего взрыва), а также фтора (его поставляют белые карликовые звёзды) либо жизнь будет уничтожена мощными излучениями радиации и выбросами материальных частиц.

Фотоны излучения, которые легко перемещались между протонным супом и оставленными электронами, не распространяются так легко, как сейчас, когда возникают электрически нейтральные атомы. Материя и радиация сами были развязаны. Водород составлял три четверти массы Вселенной, а остальное было главным образом гелием. Затем началось образование галактик.

Каждый год мы находим больше экспериментальных доказательств того, что большой взрыв произошел около четырнадцати миллиардов лет назад. 01: Джордж Гамов, создатель Теории Большого Взрыва. Самая известная теория происхождения Вселенной сосредоточена на космическом катаклизме без равных в истории: большой взрыв. Эта теория возникла из-за наблюдения высокоскоростного расстояния других галактик от наших во всех направлениях, как если бы они были отражены старой взрывной силой.

Образование солнечной системы

Ещё больше ограничений налагается на звезду и планету в солнечной системе, в которой может возникнуть жизнь. Так эта звезда должна быть одиночной (только 25 % звёзд в нашей галактике одиночные), эта звезда должна иметь определённую массу и сформироваться в строго определённый момент развития галактики.
Планета, например наша Земля, должна находиться на оптимальном расстоянии от звезды-солнца, изменение которого всего на 2 % сделает жизнь на ней невозможной. Также всего на несколько процентов может изменяться период вращения Земли вокруг своей оси без ущерба для жизни на планете. Орбита Земли почти круговая, что важно для сохранения постоянства климата, в отличие от всех остальных планет, которые имеют эллиптические орбиты. Размеры и масса Земли оптимальны, но если бы они были меньше, Земля потеряла бы свою атмосферу, как, например, Луна, а если - больше, тогда в атмосфере сохранились бы ядовитые газы, такие как метан, аммиак, водород.
Об удивительной атмосфере Земли, сбалансированности её состава и процессов, протекающих в ней, можно прочесть отдельную обширную лекцию. Скажу только, что без такой уникальной атмосферы не было бы и жизни на Земле . То же самое можно сказать о морской и пресной воде, о таких жизненно необходимых элементах как углерод, кислород, фосфор и о многом другом.
Более того, если бы все многочисленные условия, небольшую часть которых я перечислил, были строго соблюдены, но в солнечной системе отсутствовала бы такая "мелочь" как планета Юпитер необходимой массы и именно с такой орбитой вращения, то Земля подвергалась бы бомбардировкам астероидов и комет в 1000 раз чаще, чем в реальности. То есть такая катастрофа, которая стёрла с лица Земли динозавров, была бы обычным явлением, что привело бы к постоянному уничтожению жизни на Земле. Климат Земли так же был бы непригоден для жизни, если бы планеты нашей солнечной системы не имели теперешних постоянных орбит.

До большого взрыва, по мнению ученых, необъятность наблюдаемой вселенной, включая все ее вещество и излучение, была сжата в плотную горячую массу всего в нескольких миллиметрах от нее. Это почти непонятное состояние предполагает, что была только часть первой секунды времени.

Теория утверждает, что через мгновение после Большого взрыва Вселенная расширилась с непостижимой скоростью от своего происхождения в гальке до астрономического диапазона. Ученые не могут точно знать, как эволюция Вселенной произошла после Большого Взрыва. Многие считают, что с течением времени и материей охладились новые типы атомов, и они в конечном итоге сгустились в звезды и галактики нашей нынешней вселенной.

Антропический принцип Хокинга

Итак, мы видим, что Земля подготовлена к жизни множеством взаимосвязанных характеристик нашей галактики, звезды-солнца, планет. Это научное открытие называется антропическим принципом Хокинга. Современные учёные насчитывают на сегодняшний день свыше 40 характеристик (по Вселенной их было 26), без строго соблюдения которых жизнь на Земле была бы невозможной (в 1966 году было всего 2 такие характеристики, к концу 60-х годов уже 8, к концу 70-х - 23, к концу 80-х - 30, сейчас - более 40).
Американский астрофизик Хью Росс произвёл оценку вероятности случайного совпадения 41 такой характеристики и получил величину равную 10 в минус 53 степени (вероятность события, меньшую чем 10 в минус 40 степени учёные считают практически невозможной ).
Действительно, учитывая что наблюдаемая Вселенная содержит менее 1 триллиона галактик, в каждой из которых имеется около 100 миллиардов звёзд, а на 1000 звёзд приходится по одной планете получим количество планет во Вселенной 10 в 20 степени (на 33 порядка меньше требуемого), т.е. ни на одной планете нет всех условий возникновения жизни, которые возникли бы самопроизвольно, исключительно за счёт природных процессов.

Бельгийский священник по имени Джордж Лемайтр впервые предложил теорию Большого взрыва в 1920-х годах, когда он предложил, чтобы вселенная началась с одного первобытного атома. Эта идея набрала силу благодаря наблюдениям Эдвина Хаббла о галактиках, удаленных от нас с большой скоростью во всех направлениях, и от открытия космического микроволнового излучения Арно Пензиаса и Роберта Уилсона.

Яркость космического микроволнового фонового излучения, которая может быть найдена во вселенной, считается ощутимым остатком светлых остатков Большого Взрыва. Излучение аналогично тому, которое используется для передачи телевизионных сигналов через антенны. Но это самое древнее излучение известно и может хранить много секретов о ранних моментах Вселенной.

Биологический эксперимент

Вывод о невозможности самопроизвольного возникновения и существования жизни подтверждается данными, полученными в ходе эксперимента на сооружении "Биосфера-2" в штате Аризона.
Это сооружение представляло собой замкнутую натурную модель "Биосферы-1", т.е. биосферы Земли. Сооружение, площадью 1,3 га, создавалось 5 лет и стоило около 200 млн. долларов США. Несмотря на сверхсовременное технологическое обеспечение Биосфера-2 оказалась неспособной обеспечить восьмерых человек необходимым количеством еды, воды и воздуха даже на 2 года.
Уже через 15 месяцев, после закрытия в 1991 году наружной изолирующей оболочки, уровень кислорода упал до критического уровня и его экстренно пришлось нагнетать извне. Вымерло 18 из 25 помещённых под купол видов позвоночных животных, а также большинство насекомых. Возникли серьёзные проблемы с контролем температуры, с загрязнением воды и воздуха.
Устроителям этого грандиозного эксперимента пришлось признать, что мы не имеем малейшего представления каким же образом естественные экологические системы способны обеспечивать всё необходимое для существования человека.
Но если человечество не только не в состоянии воссоздать биосферу, но даже не имеет полной теории её существования, тогда она не могла возникнуть самопроизвольно, случайно. Следовательно не только Вселенная, как было показано ранее, но и наша солнечная система и планета Земля с её идеальными условиями для возникновения жизни созданы Творцом, а не слепым случаем .

Теория большого взрыва оставляет много важных вопросов без ответа. Одна из них - первопричина одного и того же Большого Взрыва. Было предложено много ответов для решения этого фундаментального вопроса, но ни один из них не был доказан, и адекватное доказательство их было бы серьезной проблемой.

Одна из текущих целей исследования заключается в том, чтобы знать, будет ли вселенная продолжать расти или когда-нибудь остановится и рухнет, что называется Большим хрустом. Если бы мы посмотрели на вселенную секунду после этого, мы увидели бы море нейтронов, протонов, электронов, позитронов, фотонов и нейтрино при высокой температуре. Со временем Вселенная остывает до образования нейтральных атомов. Вселенная перешла от непрозрачного к прозрачному из-за действия фотонов.

литература

Хью Росс. Творец и космос.- Санкт-Петербург, 1997.- 256 с.
Хью Росс. Астрономические доказательства существования библейского Бога. Колорадо, США, 1993.- 56 с.
Филип Стотт. Жизненно важные вопросы.- Санкт-Петербург, "Библия для всех", 1966.- 176 с.
Глен Маклин, Роджер Окленд, Ларри Маклин. Очевидность сотворения мира. Происхождение планеты Земля.- Москва, 1993.-160 с.
Дэвид Роузвер. Наука о сотворении мира, доказывающая правоту Библии.- Симферополь, 1995.- 157 с.
Генри Моррис. Библейские основания современной науки.- Санкт-Петербург, 1995.- 478 с.

Величие и многообразие окружающего мира способно поразить любое воображение. Все объекты и предметы, окружающие человека, другие люди, различные виды растений и животных, частицы, которые можно увидеть только с помощью микроскопа, а также непостижимые звездные скопления: все они объединены понятием «Вселенная».

Кроме того, Вселенная очень однородна по отношению к температуре. Это может быть связано с тем, что в то время, когда сразу же после этого вселенная испытала инфляцию, произошел взрыв расширения, в котором было много нестабильной энергии, которая бы распределялась неравномерно в космосе. Другой любопытный факт заключается в том, что в последнее время наблюдалось, что не только не замедляет рост Вселенной, но и ускоряет его.

Является ли Большой взрыв единственной теорией?

Теория Большого Взрыва - не единственная теория происхождения Вселенной, а наиболее популярная теория. Одним из наиболее известных является тот, который создал физик Роберт Джентри, в котором он объясняет свою модель, основанную на недостатках теории Большого взрыва.

Теории возникновения Вселенной разрабатывались человеком издавна. Несмотря на отсутствие даже начального понятия о религии или науке, в пытливых умах древних людей возникали вопросы о принципах мироустройства и о том, каково положение человека в том пространстве, которое его окружает. Сколько существует теорий возникновения Вселенной сегодня, сложно и сосчитать, некоторые из них изучаются передовыми учеными с мировыми именами, другие - откровенно фантастические.

Космология и ее предмет

Современная космология - наука о структуре и развитии Вселенной - рассматривает вопрос о ее происхождении как одну из интереснейших и до сих пор недостаточно изученных загадок. Природа процессов, способствовавших возникновению звезд, галактик, солнечных систем и планет, их развитие, источник появления Вселенной, а также ее размеры и границы: все это лишь краткий перечень изучаемых современными учеными вопросов.

Поиски ответов на основополагающую загадку об образовании мира привели к тому, что сегодня существуют различные теории возникновения, существования, развития Вселенной. Волнение специалистов, ищущих ответы, строящих и проверяющих гипотезы, оправдано, ведь достоверная теория рождения Вселенной раскроет для всего человечества вероятность существования жизни в других системах и планетах.

Теории возникновения Вселенной имеют характер научных концепций, отдельных гипотез, религиозных учений, философских представлений и мифов. Их все условно разделяют на две основные категории:

Теории, в соответствии с которыми Вселенная создана творцом. Иначе говоря, их суть в том, что процесс создания Вселенной был осознанным и одухотворенным действием, проявлением воли высшего разума.
Теории возникновения Вселенной, построенные на основе научных факторов. Их постулаты категорически отвергают как существование творца, так и возможность осознанного создания мира. Такие гипотезы зачастую основаны на том, что называется принципом заурядности. Они предполагают вероятность наличия жизни не только на нашей планете, но и на других.

Креационизм - теория создания мира Творцом

Как следует из названия, креационизм (творение) - это религиозная теория возникновения Вселенной. Это мировоззрение основано на концепции создания Вселенной, планеты и человека Богом или Творцом.

Идея длительное время являлась доминирующей, вплоть до конца XIX века, когда ускорился процесс накопления знаний в самых разных сферах науки (биология, астрономия, физика), а также широко распространилась эволюционная теория. Креационизм стал своеобразной реакцией христиан, придерживающихся консервативных взглядов на совершающиеся открытия. Доминирующая в то время идея эволюционного развития только усилила противоречия, существующие между религиозной и другими теориями.

Чем отличаются научные и религиозные теории

Главные отличия между теориями различных категорий заключаются прежде всего в терминах, которые используют их приверженцы. Так, в научных гипотезах вместо творца - природа, а взамен сотворения - происхождение. Наряду с этим существуют вопросы, которые сходным образом освещены разными теориями или даже полностью продублированы.

Теории возникновения Вселенной, относящиеся к противоположным категориям, по-разному датируют само ее появление. Например, по данным самой распространенной гипотезы (теории большого взрыва), Вселенная образовалась около 13 млрд лет назад.

В противовес этому, религиозная теория возникновения Вселенной приводит совершенно другие цифры:

В соответствии с христианскими источниками, возраст Вселенной, созданной Богом, на момент рождения Иисуса Христа составлял 3483-6984 лет.
Индуизм предполагает, что нашему миру ориентировочно 155 трлн лет.

Кант и его космологическая модель

Вплоть до XX века большинство ученых придерживались мнения о бесконечности Вселенной. Этим качеством они характеризовали время и пространство. Кроме того, по их мнению, Вселенная обладала статичностью и однородностью.

Идею о безграничности Вселенной в пространстве выдвинул Исаак Ньютон. Развитием этого предположения занимался который разработал теорию об отсутствии также и временных границ. Продвинувшись дальше, в теоретических предположениях, Кант распространил бесконечность Вселенной на число возможных биологических продуктов. Этот постулат значил, что в условиях древнего и огромного мира без конца и начала может существовать неисчислимое количество возможных вариантов, в результате которых реально появление любого биологического вида.

В результате поиска доказательств были выделены и проверены более 40 характеристик, соблюдение которых необходимо для развития цивилизации. Американским астрофизиком Хью Россом была произведена оценка вероятности подобного ненамеренного совпадения. Результатом оказалась цифра 10 -53 .

Наша Вселенная включает триллион галактик, по 100 миллиардов звезд в каждой. По произведенным учеными расчетам, общее количество планет должно составлять 10 20 . Эта цифра на 33 порядка меньше рассчитанной ранее. Следовательно, ни одна из планет во всех галактиках не может сочетать условия, которые подошли бы для самопроизвольного возникновения жизни.

Теория большого взрыва: возникновение Вселенной из ничтожно малой частицы

Ученые, поддерживающие теорию большого взрыва, разделяют гипотезу, в соответствии с которой мироздание является последствием грандиозного взрыва. Главным постулатом теории становится утверждение о том, что до этого события все элементы нынешней Вселенной были заключены в частице, имевшей микроскопические размеры. Находясь внутри нее, элементы характеризовались сингулярным состоянием, при котором такие показатели, как температура, плотность и давление не могут быть измерены. Они бесконечны. На материю и энергию в этом состоянии не воздействуют законы физики.

Причиной взрыва, происшедшего 15 миллиардов лет назад, называют возникшую внутри частицы нестабильность. Разлетевшиеся мельчайшие элементы положили начало тому миру, который мы знаем сегодня.

Вначале Вселенная была туманностью, образованной мельчайшими частицами (мельче атома). Затем, соединяясь, они сформировали атомы, которые послужили основой звездных галактик. Ответ на вопросы о том, что было до взрыва, а также, что стало его причиной, являются важнейшими из задач этой теории возникновения Вселенной.

Таблица схематически изображает этапы формирования мироздания после большого взрыва.

Состояние Вселенной	Временная ось	Предполагаемая температура
Расширение (инфляция)	От 10 -45 до10 -37 секунд	Больше 10 26 К
Появляются кварки и электроны	10 -6 с	Больше 10 13 К
Образованы протоны и нейтроны	10 -5 с	10 12 К
Возникают ядра гелия, дейтерия и лития	От 10 -4 с до 3 мин	От 10 11 до 10 9 К
Образованы атомы	400 тыс. лет	4000 К
Газовое облако продолжает расширяться	15 млн лет	300 К
Зарождаются первые звезды и галактики	1 млрд лет	20 К
Взрывы звезд провоцируют формирование тяжелых ядер	3 млрд лет	10 К
Прекращается процесс рождения звезд	10-15 млрд лет	3 К
Энергия всех звезд истощается	10 14 лет	10 -2 К
Черные дыры истощаются и рождаются элементарные частицы	10 40 лет	-20 К
Завершается испарение всех черных дыр	10 100 лет	От 10 -60 до 10 -40 К

Как следует из приведенных выше данных, Вселенная продолжает расширяться и охлаждаться.

Постоянное увеличение расстояния между галактиками - основной постулат: то, чем отличается теория большого взрыва. Возникновение Вселенной таким способом может быть подтверждено найденными доказательствами. Также существуют и основания для ее опровержения.

Проблематика теории

Учитывая то, что теория большого взрыва не является доказанной на практике, не вызывает удивления то, что существует несколько вопросов, на которые она не в состоянии дать ответ:

Сингулярность. Этим словом обозначено состояние Вселенной, сжатой до одной точки. Проблемой теории большого взрыва становится невозможность описания процессов, происходящих в материи и пространстве в таком состоянии. Общий закон относительности здесь неприменим, поэтому составить математическое описание и уравнения для моделирования нельзя.
Принципиальная невозможность получения ответа на вопрос об изначальном состоянии Вселенной дискредитирует теорию с самого начала. Ее научно-популярные изложения предпочитают замалчивать или упоминать лишь вскользь эту сложность. Однако для ученых, работающих над тем, чтобы подвести математическую базу под теорию большого взрыва, такое затруднение признано главным препятствием.
Астрономия. В этой сфере теория большого взрыва сталкивается с тем, что не может описать процесс происхождения галактик. Исходя из современных версий теорий, возможно предсказать то, как появляется однородное облако газа. При этом его плотность к нынешнему времени должна составлять около одного атома на кубический метр. Для получения чего-то большего не обойтись без корректировки исходного состояния Вселенной. Недостаток информации и практического опыта в этой сфере становятся серьезными препятствиями на пути дальнейшего моделирования.

Также существует несоответствие в показателях расчетной массы нашей галактики и теми данными, которые получены при изучении скорости ее притяжения к Судя по всему, вес нашей галактики в десять раз больше, чем предполагали ранее.

Космология и квантовая физика

Сегодня нет космологических теорий, которые не опирались бы на квантовую механику. Ведь она занимается описанием поведения атомных и субатомных частиц. Отличие квантовой физики от классической (излагаемой Ньютоном) в том, что вторая наблюдает и описывает материальные объекты, а первая предполагает исключительно математическое описание самого наблюдения и измерения. Для квантовой физики материальные ценности не представляют предмета исследований, здесь сам наблюдатель выступает частью исследуемой ситуации.

Исходя из этих особенностей, квантовая механика испытывает затруднения с описанием Вселенной, ведь наблюдатель - это часть Вселенной. Однако, говоря о возникновении мироздания, невозможно представить посторонних наблюдателей. Попытки разработать модель без участия постороннего наблюдателя были увенчаны квантовой теорией возникновения Вселенной Дж. Уилера.

Ее суть в том, что в каждый момент времени происходит расщепление Вселенной и образование бесконечного количества копий. В итоге каждая из параллельных Вселенных может быть наблюдаема, а наблюдатели могут видеть все квантовые альтернативы. При этом изначальный и новые миры реальны.

Инфляционная модель

Основной задачей, которую призвана решить теория инфляции, становится поиск ответа на вопросы, оставшиеся неосвещенными теорией большого взрыва и теорией расширения. А именно:

По какой причине Вселенная расширяется?
Что представляет собой большой взрыв?

С этой целью инфляционная теория возникновения Вселенной предусматривает экстраполяцию расширения на нулевой момент времени, заключение всей массы Вселенной в одной точке и образование космологической сингулярности, которая часто именуется большим взрывом.

Очевидной становится неактуальность общей теории относительности, которая не может быть применена в этот момент. В результате для разработки более общей теории (или «новой физики») и решения проблемы космологической сингулярности можно применить только теоретические методы, вычисления и выводы.

Новые альтернативные теории

Несмотря на успешность модели космической инфляции, есть ученые, которые выступают против, называя ее несостоятельной. Их основным аргументом становится критика предлагаемых теорией решений. Противники утверждают, что полученные решения оставляют некоторые детали упущенными, иначе говоря, вместо решения проблемы начальных значений, теория лишь искусно их драпирует.

Альтернативой становятся несколько экзотических теорий, идея которых основана на формировании начальных значений до большого взрыва. Новые теории возникновения Вселенной кратко можно описать следующим образом:

Теория струн. Ее приверженцы предлагают, кроме привычных четырех измерений пространства и времени, ввести дополнительные измерения. Они могли бы играть роль на ранних этапах Вселенной, а в данный момент находиться в компактифицированном состоянии. Отвечая на вопрос о причине их компактификации, ученые предлагают ответ, гласящий, что свойством суперструн является Т-дуальность. Поэтому струны «наматываются» на дополнительные измерения и их размер ограничивается.
Теория бран. Ее также называют М-теорией. В соответствии с ее постулатами, в начале процесса образования Вселенной существует холодное статичное пятимерное пространство-время. Четыре из них (пространственные) имеют ограничения, или стены - три-браны. Наше пространство выступает одной из стен, а вторая является скрытой. Третья три-брана размещена в четырехмерном пространстве, ее ограничивают две граничные браны. Теория рассматривает столкновение третьей браны с нашей и высвобождение большого количества энергии. Именно эти условия становятся благоприятными для появления большого взрыва.

Циклические теории отрицают уникальность большого взрыва, утверждая, что Вселенная переходит из одного состояния в другое. Проблемой подобных теорий становится возрастание энтропии, согласно второму закону термодинамики. Следовательно, длительность предыдущих циклов была меньшей, а температура вещества - существенно выше, чем при большом взрыве. Вероятность этого чрезвычайно мала.

Независимо от того, сколько существует теорий возникновения Вселенной, только две из них выдержали проверку временем и преодолели проблему всевозрастающей энтропии. Они были разработаны учеными Стейнхардтом-Тюроком и Баум-Фрэмптоном.

Эти относительно новые теории возникновения Вселенной выдвинуты в 80-х годах прошлого века. Они имеют немало последователей, которые разрабатывают модели на ее основе, занимаются поиском доказательств достоверности и работают над устранением противоречий.

Теория струн

Одна из наиболее популярных среди теории возникновения Вселенной - теория струн. Прежде чем перейти к описанию ее идеи, необходимо разобраться с понятиями одного из ближайших конкурентов, Она предполагает, что материю и взаимодействия можно описать как определенный набор частиц, делящихся на несколько групп:

Кварки.
Лептоны.
Бозоны.

Эти частицы являются, по сути, кирпичиками мироздания, так как они настолько малы, что их нельзя разделить на составляющие.

Отличительной чертой теории струн становится утверждение о том, что такие кирпичики являются не частицами, а ультрамикроскопическими струнами, совершающими колебания. При этом, колебаясь на различной частоте, струны становятся аналогами различных частиц, описанных в стандартной модели.

Для понимания теории следует осознать, что струны не являются никакой материей, это энергия. Следовательно, заключает, что все элементы Вселенной состоят из энергии.

Хорошей аналогией может служить огонь. При взгляде на него создается впечатление его материальности, однако его нельзя осязать.

Космология для школьников

Теории возникновения Вселенной коротко изучают в школах на уроках астрономии. Учащимся описывают основные теории о том, как был образован наш мир, что происходит с ним теперь и как он будет развиваться в дальнейшем.

Целью уроков становится ознакомление детей с природой формирования элементарных частиц, химических элементов и небесных тел. Теории возникновения Вселенной для детей сводят к изложению теории большого взрыва. Преподаватели используют наглядный материал: слайды, таблицы, постеры, иллюстрации. Их основной задачей становится пробуждение у детей интереса к миру, который их окружает.