На 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
Мало 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
