Строение Вселенной: небесная структура

строение ВселеннойНа дворе XXI век и человечество знает о Вселенной гораздо больше, чем, например, двести, пятьсот или тысячу лет тому назад. Но изучение Вселенной является классической иллюстрацией основного принципа науки – чем больше ответов получаешь, тем больше вопросов возникает. Люди прошлых эпох обладали ограниченными знаниями о мире, однако эти знания их по большей части устраивали, их картина мироздания была чёткой и понятной. Сегодня же, чем дальше, в прямом и переносном смысле, человечество проникает во Вселенную, тем больше гипотез и теорий вынуждено создавать.

Из чего состоит Вселенная

Если описывать структуру Вселенной, как она представляется учёным сейчас, вкратце и просто, то получится следующая иерархическая лестница. Существуют планеты, которые «привязаны» к той или иной звезде, то есть находятся в зоне её гравитационного воздействия. Так, Земля и ещё несколько планет с их спутниками находятся в зоне гравитационного воздействия звезды под названием Солнце, движутся по собственным орбитам вокруг нё и тем самым образуют Солнечную систему. Подобные звёздные системы, находящиеся рядом в огромном количестве, образуют галактику – сложную систему со своим центром. Кстати, относительно центра галактик нет пока единого мнения, что они собой представляют – выдвигается предположение, что в центре галактик находятся чёрные дыры.

Галактики, в свою очередь, составляют своего рода цепочки, создающего некое подобие сетки. Ячейки этой сетки созданы из цепочек галактик и центральных «пустот», которые либо совсем лишены галактик, либо имеют очень малое их число. Основную часть Вселенной занимает вакуум, что, впрочем, не означает абсолютной пустоты этого пространства: в вакууме также присутствуют отдельные атомы, наличествуют фотоны (реликтовое излучение), а также происходит появление частиц и античастиц в результате квантовых явлений. Видимой части Вселенной, то есть той её части, которая доступна изучению человечества, присущи однородность и постоянство в том смысле, что в этой части действуют, как принято считать, одни и те же закономерности. Обстоит ли ситуация также в других частях Вселенной, определить невозможно.

Без парадоксов никуда

строение ВселеннойМало того, что весьма вероятно действие в недоступных нам частях Вселенной совсем других закономерностей и принципов, так ещё и в видимой части Вселенной предостаточно парадоксов. Например, два из них. Первый - это так называемый фотометрический парадокс, или парадокс Ольберса. Парадокс этот был сформулирован в первой половине XIX века немецким астрономом Генрихом Ольберсом и поначалу звучал как вопрос, почему, при наличии во Вселенной огромного числа ярких звёзд небо не является равномерно ярким. Однако впоследствии парадокс Ольберса был дополнен с точки зрения термодинамики: если Вселенная существует бесконечно долго, почему она до сих пор находится в термодинамическом неравновесном состоянии?

Второй парадокс относится к гравитации и так и называется гравитационным. Суть его в том, что согласно классической механике Ньютона и её пониманию гравитации, бесконечная Вселенная с конечной плотностью массы должен давать бесконечную силу притяжения. Бесконечно возрастающее тяготение должно привести к бесконечным ускорениям и бесконечным скоростям космических тел. Отсюда, скорость тел должна расти с увеличением расстояния между телами, чего не происходит. Решение этих парадоксов было предложено лишь в XX веке, с появлением теории Большого взрыва, согласно которой Вселенная нестабильна, постоянно расширяется, имеет собственные границы и в определённый момент начнёт сжиматься вплоть до исчезновения в бесконечно малой точке.

Теории: научные и не очень

Сама Вселенная и изучение отдельных аспектов её возникновения, существования и развития породили большое количество самых разнообразных теорий и гипотез, часть из которых является научными по своему характеру, а часть таковыми не признаются. Вот некоторые примеры теорий, затрагивающих Вселенную:

  • статическая вселенная Эйнштейна: дело в том, что первоначально Альберт Эйнштейн был сторонником концепции статической Вселенной, то есть существующей стабильно, не расширяющейся. Собственно, по отношению к ней он и создавал свою теорию относительности. Поэтому, когда в двадцатые годы советский учёный Александр Фридман приложил уравнения теории относительности к концепции расширяющейся Вселенной, Эйнштейн сначала назвал эту идею глупостью. Однако затем, после получения дополнительных разъяснений, Эйнштейн признал правоту Фридмана и то, что концепция расширяющейся Вселенной более обоснована;
  • экпиротическая теория: согласно ей, выбросы энергии во Вселенной и образования в ней материи вызвано периодическими столкновениями с параллельной Вселенной;
  • теория белых дыр; основанное в основном на чистой логике предположение, что, если существуют так называемые чёрные дыры, которые поглощают всё с помощью своего сверхсильного гравитационного притяжения, то должны быть и белые дыры, то есть такие области времени и пространства, которые излучают всё, что было поглощено чёрными дырами.

Александр Бабицкий


 
Самое обсуждаемое
Всем или почти всем из нас хочется знать, что же будет там, за гранью, ждёт ли там ещё какая-то,
Почти всегда, когда говорят о цунами, подразумевают морские (чаще всего - океанские) цунами,
Слово полтергейст пришло к нам из немецкого языка, в переводе оно означает «шумный дух». Случаи