Современная модель эволюции Вселенной

История окружающего нас мира, история Вселенной - это вопрос, который волновал человечество, начиная с самых ранних ступеВнней познания. Мифы и религиозные учения предполагают свои тАЬкосмологические систеВнмытАЭ, свои теории эволюции Вселенной.

Эволюция Вселенной, начиная с Большого взрыва, рассматривается как совместное развитие микро- и макВнроявлений, включающее процессы дифференциации и усложнеВнния в микро - и макроветвях эволюции.

Наша Вселенная участвует в закономерном эволюционном процессе.

Но было бы ошибкой процесс эволюции Вселенной, равно, как и всякой другой материальной системы, отождествлять лишь с одной прогрессивной ветвью развития. Развитие всегда состоит из двух ветвей или этапов - прогрессивного и регрессивного, которые объединяются одной общей характеристикой: неВнобратимостью происходящих в них изменений.

Состояние вещества и ход физических проВнцессов, сами понятия о времени и пространстВнве в тАЬраннийтАЭ период эволюции Вселенной, когда плотность была грандиозна, еще недоВнстаточно ясны и, вероятно, существенно отлиВнчаются от понятий физики сегодняшнего дня.

Но качественные изменения во Вселенной происходили не только в далеком прошлом. Имеются теоретические предположения, что при определенных условиях эволюция звезд приводит к образованию так называемых тАЬчерВнных дыртАЭ. Поле тяжести у поверхности этих дыр так велико, что силы гравитации тАЬсковыВнваюттАЭ в этой части пространства все виды луВнчистой энергии, в том числе и свет. Поэтому эти массивные звезды становятся невидимыВнми, если только на них не падает вещество извне. Выяснение того, как при этом все же обнаружить тАЬчерные дырытАЭ, является одной из интереснейших задач современной астроВнфизики.

Вселенная тАУ это материальный мир, рассматриваемый со стороны его астрономических аспектов. Существуют разные модели Вселенной: тАЬВселенная ЭйнштейнатАЭ, тАЬВселенная ФридманатАЭ, тАЬВселенная ЛеметратАЭ, тАЬВселенВнная НаанатАЭ, тАЬВселенная ЗельмановатАЭ, соответствующие разным представлениям о ней как в целом.

Современная картина эволюционирующей Вселенной тАУ не только расширяющейся, но и буквально тАЬвзрывающейсятАЭ, - пожалуй, так же мало похожа на картину статичной Вселенной, которую рисовала астрономия начала XX в., как современные представления о взаимопревращаемости атомов и элементарных частиц на неделимые атомы классической физики.

Научная постановка вопроса об истории Вселенной-одно из важнейших завоеваний современной науки. Астрономия использует наблюдения с помощью телескопов, исследует спектры далеких небесных тел, изучает раВндиоволны, приходящие из самых отдаленных областей. Выводы из этих наблюдений делаВнются с учетом законов природы, изученных в земных лабораториях. Мы используем данные о спектрах атомов, о законах излучения и распространения радиоволн. Мы применяем к Вселенной и к огромным скоплениям звезд теорию всемирного тяготения, проверенную в земных условиях и в Солнечной системе, в частности по движению созданных человеком космических аппаратов.

Большим достижением нашего века являВнется установление факта эволюции, изменяеВнмой Вселенной. Звезды расходуют свой запас горючего - водорода. Горение здесь заключаВнется в превращении водорода в гелий путем ядерных реакций. Удаляются друг от друга огромные скопления звезд. Частью такого скопления является и наша Галактика с ее 100 тыс. млн. звезд. Нужно только помВннить, что ни сама Земля, ни Солнечная сиВнстема, ни Галактика не расширяются.

Новое, открытое в 1965 г. излучение объВнясняется тем, что много миллиардов лет наВнзад вся Вселенная была совершенно не похоВнжа на современную. Все пространство было заполнено тем, что физики называют плазВнмой,- горячим газом, состоящим из электроВннов, ядер водорода и гелия и излучением. Частицы изВнлучения при этом даже преобладали. ВсеВнленная расширялась, и в ходе этого расширеВнния происходило постепенное изменение, осВнтывание плазмы. Радиоволны, наблюдаемые в настоящее время, - это потомки горячего излучения в прошлом. Такой вывод подтвержВндается и спектром радиоволн - теория поВнзволяет правильно предсказывать потоки волн в разных диапазонах.

С охлаждением связано и выделение отВндельных небесных тел. Всем известно, что при охлаждении теплого воздуха возникает туман: водяные пары, содержавшиеся в возВндухе, превращаются в капельки воды. Нечто похожее происходит при охлаждении и с плазмой: электроны и ядра объединяются в атомы, атомы объединяются в облака газа, далее эти облака распадаются на отдельные звезды. Часть вещества и сейчас остается в форме газа.

Подробное теоретическое исследование проВнцесса образования Галактик и звезд является одной из центральных задач астрофизики.

Познание Вселенной человеком

Первоначально небеса изображались весьма похожими на земной мир.

Повседневные наблюдения говорили также, что земля неподвижна и, кроме земного мира, не может быть ничего сущего.

Изо дня в день, из года в год человек убеждался на опыте, что Солнце, Луна, планеты и звезды движутся по небу, восходят на востоке и заходят на западе.

Историки древнего мира говорят, что уровень, достигнутый древней астрономией, был очень высок. Это верно. Но нельзя забывать, что астрономия была в ту пору чисто описательной наукой, бессильной что-либо противопоставить религиозным предВнставлениям об устройстве мира. От нее была совершенно скрыта действительная приВнрода изучаемых ею явлений.

Поэтому размышления древних о природе небес строились главным образом на домыслах, обрастали фантастическими, часто религиозными образами.

Древнегреческий математик Пифагор (VI в. до н. э.), много путешествовавший, первым высказал мысль о шарообразности Земли. Философ Аристотель (IV в. до н. э.) доказывал, что Земля - шар, ибо в южных странах на небе появляются новые созВнвездия, невидимые в северных, а чем дальше мы двигаемся к северу, тем все больше появляется на небосводе незаходящих звезд.

Постепенно идея о том, что Земля - шар, висящий в пространстве и ни на что не опирающийся, все шире распространялась среди античных мыслителей.

Так шаг за шагом двигались люди к разгадке тайны мироздания. Однако на этом пути у них были два серьезных препятствия. Во-первых, люди не имели необВнходимых для наблюдения небесных тел приборов. Во-вторых, успехи античной науки были на много столетий приостановлены утверждением христианства.

Еще в древнегреческой философии возникло течение, резко противопоставлявВншее небесное и земное. В то время как великий материалист древности Демокрит (V - IV в. до н. э.) развенчивал веру в богов и отрицал божественность небесных светил, Платон (V - IV в. до н. э.) философ-идеалист, говорил, что астрономия изучает на небе идеальный мир, соответствующий достоинствам обитающих там боВнгов. Все небесное, по учению Платона, вечно и неизменно. Это представление поддерживал и ученик Платона Аристотель. Он счиВнтал, что земной мир состоит из четырех элементов - огня, воздуха, воды и земли.

Представления Платона и Аристотеля оказали сильное влияние на картину мира, созданную греческим астрономом Птолемеем во II веке до нашей эры. Птолемей пытался объяснить видимые движения по небосводу планет Солнечной системы -Венеры, Марса, Юпитера, Сатурна. Птолемей же считал, что Земля находится в центре мира и не может двигаться. ПоэВнтому он придумал сложную схему, согласно которой Солнце оказывается на третьем месте от Земли, а все планеты движутся не только вокруг Земли, но еще и по дополВннительным орбитам, объясняющим видимые пути планет на земном небе.

Система Птолемея легла в основу христианской космологии. По учению христианской церкви, человек - царь природы. Ради него созданы Земля и Солнце, небеса и преисподняя.

Так выглядели небеса на протяжении многих лет господства христианской веры.

Рассмотренные этапы человеческих представлений о Земле и Вселенной являлись, таким образом, смесью наблюдений и домыслов. Небесный мир строился поэтому или по прямой аналогии с земным или в прямом противопоставлении ему.

Но наука не может опираться только на здравый смысл, ограничивающийся рамВнками каждодневной обыденности. Она утверждает, что мир бесконечен в своих масВнштабах и свойствах и то, что оказывается, бесспорно правильным в окружающем человека земном мире, неприменимо в мире мельчайших частиц материи - молекул и атомов или в мире бесконечно больших космических тел - звезд и галактик. НаВнблюдение и опыт, научные эксперименты, в конечном счете общественная и произВнводственная практика - вот единственно верные средства отличить истину от заВнблуждения, говорят ученые. Только эти средства могут подтвердить или опровергВннуть смелые предположения человеческого разума.

Система Птолемея была поставлена под сомнение польским математиком и астВнрономом Николаем Коперником (1473-1543). Выдающийся мыслитель, Николай Коперник в течение более чем 30 лет разраВнбатывал идею гелиоцентрической картины мира (от греческого тАЬгелиостАЭ - солнце), в соответствии с которой Земля оказывается рядовой планетой, в числе прочих обВнращающейся вокруг центрального светила - Солнца. Коперник решительно отбросил былые предрассудки о том, что Земля является центром мира и центром тяжести, вокруг которого якобы должны двигаться все небесные тела.

Коперник доказывал, что не Вселенная движется вокруг неподвижной Земли, а, наоборот, Земля перемещается в космическом пространстВнве.

Но идеи Коперника были поначалу только гипотезой, не доказанной фактами. Ведь в XVI веке астрономия не обладала приборами, способными помочь человеку постичь природу небесных тел. Все известные тогда астрономические инструменты имели значение для наблюдательной астрономии, помогали изучать видимые движеВнния и положение звезд и планет на небосклоне. Эти наблюдения, в конце концов, тоже сыграли свою роль в создании подлинной картины мира, но они не могли рассказать людям об устройстве, размерах небесных тел и масштабах Вселенной.

Гипотеза Коперника противоречила христианскому учению о месте человека в мире. Она подрывала ту древнюю картину Вселенной, которая была закреплена в тАЬсвященном писаниитАЭ (Библии).

Прежде всего, оказалось, что небеса состоят из таких же материальных объектов, как и Земля: на Луне обнаружились горы, тАЬморятАЭ и долины; на Солнце - пятна; Млечный Путь распался на бесчисВнленное множество отдельных звезд и т. д.

Оказалось также, что неверна и теория о тяготении всех небесных тел к центру мира - Земле. Уже при первых наблюдениях Галилей (1564-1642) обнаружил, что вокруг планеВнты Юпитер движутся четыре спутника и что, следовательно, во Вселенной помимо Земли могут быть другие центры притяжения.

Наблюдения Венеры обнаружили, что она проходит, подобно Луне, смену видиВнмых фаз, приобретая вид то узкого серпика, то полного диска. Это было прямым доказательством ее обращения вокруг Солнца.

Так за несколько месяцев рухнула под ударами новых фактов вся средневекоВнвая картина мира. Недаром Галилея, совершившего этот научный подвиг современВнники прозвали Колумбом Вселенной.

Вплоть до начала нынешнего столетия в науке госВнподствовала возникшая в Новое время ньютоновско-картезианская парадигма - система мышления, основанная на идеях И. Ньютона и Р. Декарта.

Учения Декарта и Ньютона отбросили один очень важный момент - фигуру Бога. Рационально-мехаВннистический образ мира, сформировавшийся в трудах поВнследователей, демонстрирует нам мир как единый и единстВнвенный: мир твердой материи, подчиненный жестким закоВннам. Сам по себе он лишен духа, свободы, благодати, он безмолвен и слеп. Понятая действительВнность - гигантские космические просторы, в которых двиВнжутся по четким траекториям массы материи - не несет в себе никакой необходимости появления человека и сознаВнния. Человек в этом мире - ошибка, описка, курьезный слуВнчай.Он - побочный продукт звездной эволюВнции. Лишенная Бога и сознания Вселенная, не живет, а суВнществует без смысла и цели, более того, всякий смысл для нее - ненужная роскошь, разрушающаяся под влиянием закона энтропии.

Механистическая Вселенная Ньютона состоит из атомов - маленьких неделимых частиц, обладающих постоянВнной формой и массой и связанных таинственным законом тяготения. Она организована в трехмерное пространство классической эвклидовой геометрии. Это пространство абВнсолютно, постоянно и всегда находится в покое. Оно предВнставляет собой большое вместилище тел, само по себе ниВнсколько от них не завися, и лишь предоставляя им возможВнность перемещения под воздействием силы притяжения. Точно так же время являет собой чистую длительность, оно абсолютно, автономно и независимо от материального мира. Однородным и неизменным потоком течет оно из прошлого через настоящее в будущее. В целом Вселенная предстает как огромный, полностью детерминированный часовой мехаВннизм, в котором действует непрерывная цепь взаимосвязанВнных причин и следствий. Если бы можно было получить точную информацию о каждом звене этой цепи, то стало бы вполне возможным совершенно точно реконструировать люВнбую ситуацию прошлого и предсказывать события будущего без всяких погрешностей.

Вселенная, представленная виде комплекса механичеВнских систем, развивается без участия какого бы то ни было сознания и разума. Вся ее история, начиная от тАЬбольшого взрыватАЩтАЩ до сегодняшнего дня - результат слепого и стихийВнного движения материальных масс. Жизнь зарождается в первозданном океане случайно,как результат беспорядочных химических реакций, и пойди процесс чуть по-другому, соВнзнание никогда не проявилось бы в бытие. С физикалистской точки зрения появление жизни и сознания - не только загадВнка, но и явление достаточно странное, абсурдное, так как оно противоречит второму началу термодинамики, утверждающеВнму, что всякая сложная система неуклонно стремится стать простой, но не наоборот.

Полагая человека случайностью, механистическая наука не интересуется его судьбой, его целями и ценностями, коВнторые выглядят смешными нелепостями, мгновенной вспышкой сознания в грандиозной машине бессмысленной Вселенной. Субъективное перемалывается жерновами объективного. Мир выглядит как нечеловекоразмерный, бесстрастно уничтожающий все человеческое, да и просто не замечающий его.

В начале XX в. был сделан целый ряд открытий, в корне изменивших видение мира современным естествознанием. Теория относительности А. Эйнштейна, опыты Резерфорда с альфа-частицами, работы Нильса Бора, исследования в химии, биологии, психологии и других науках показали. что мир гораздо разнообразнее, сложнее, чем это представВнлялось механистической науке, и что сознание человека изВнначально включено в само наше восприятие действительноВнсти.

Согласно теории относительности пространство не трехмерно, а время не линейно. И то, и другое не являются отдельными самостоятельными сущностями. Они тесно пеВнреплетены и образуют пространственно-временной континуВнум. Поток времени не является равномерным и однородВнным, он зависит от позиции наблюдателя и его скорости отВнносительно наблюдаемого события. Кроме того, в общей теории относительности речь идет о том, что пространство и время находятся в тесной связи с массой тел: возле гигантВнских космических тел пространство способно искривляться, а время - замедляться.

Нобелевский лауреат Илья Пригожин положил начало новому принципу осВнмысления действительности. В свете этого принципа, признающего за Вселенной первичВнную динамическую неопределенность, оказалось возможВнным выработать новое понимание эволюции. Второй закон термодинамики не всесилен, ибо все существующие системы имеют прирожденную способность мутировать в направлеВннии большей сложности. Одна и та же энергия, одни и те же принципы обеспечивают эволюцию на всех уровнях: от физико-химических процессов до человеческого сознания и социокультурной информации. Вселенная оказывается едиВнной во всех своих пластах, живой, развивающейся, восхоВндящей на новые ступени бытия.

На базе подходов, отбросивших старые представления, возникают радикалистские взгляды. Вселенная - это бесконечная сеть взаимоВнсвязанных событий. Они как зеркала, отражающиеся друг в друге, как живой клубок, где одно непрерывно перетекает в другое. Все теории естествознания - лишь создания челоВнвеческого разума, только версии бытия.

Современные естествоиспытатели все более обращаются к опыту индуизма, буддизма, даосизма, к оккультным учениям, усматривающим в основе мироздания творческое сознание. Человек, таким образом, перестает быть обмолвкой природы, а становится законным проявлением внутренних потенций действительности. Одна из его главных задач - познание собВнственного места в бытии и понимание того, что вся Вселенная пронизана токами разума, наполнена смыслом.

Как раскрывают тайны Вселенной

Научное исследование природы человеком никак не могло ограничиться простым созерцанием окружающего мира и отвлеченными логическими рассуждениями о его возможном устройстве. Чтобы открыть закономерности тех или иных явлений, изучить строение природных объектов, людям необходимы были, прежде всего, наблюдения и опыты.

Первый, начальный этап любого исследования - наблюдение, второй, наиболее действенный способ - эксперимент.

Неудивительно поэтому, что познание человеком окружающего мира началось с изучения тех объектов и явлений, которые он мог непосредственно наблюдать, осязать, с которыми он сталкивался в своей повседневной жизни, в производственВнной практике.

Что же касается внутренней сущности явлений, глубоких закономерностей, лежащих в их основе, то люди задумывались об этом еще в глубокой древности, но в те времена они могли высказывать на этот счет в большинстве случаев лишь чисто умозрительные догадки. И лишь на определенном этапе своего развития наука получила возможность изучать не только то, что лежит на поверхности, но и то, что скрыто от непосредственного наблюдения.

Важнейшим поворотным этапом в развитии науки, с которого, по существу, началось научное исследование природы, явилось, как уже было сказано, учение польВнского астронома Николая Коперника.

Заслуга Коперника состояла не только в том, что он создал гелиоцентрическое учение о строении мира, но и в том, что вместо принципа тАЬМир таков, каким мы его наблюдаемтАЭ он утвердил в естествознании иное положение: тАЬМир не таков, каким он нам кажетсятАЭ. И задача естествознания в том и состоит, чтобы вскрывать эту внутреннюю природу явлений.

Когда наука проникла в мир атома, в мир микропроцессов, она столкнулась с целым рядом тАЬстранныхтАЭ, тАЬдиковинныхтАЭ явлений, но так и должно быть.

И нет ничего поразительного в том, что поиск этих закономерностей идет не тольВнко в земных физических лабораториях, но и в лаборатории космоса. Ведь, в конечном счете, любой космический объект, какими бы гигантскими масштабами он ни обладал, состоит из элементарных частиц. Поэтому физика и астрономия тесно связаны между собой. Но если в физике основным средством познания является эксперимент, то астрономия - наблюдательная наука, что неизбежно затрудняет изучение космичеВнских процессов и объектов.

Все сведения о космических объектах приносят на Землю различные излучения -электромагнитные волны и потоки корпускул - частиц вещества. Свойства таких излучений зависят от характера физических процессов, которые их породили. ИсслеВндуя эти свойства, астроном может многое узнать о природе явлений, которые происВнходят в глубинах Вселенной.

Первым вестником далеких миров был световой луч. Да и по сей день наибольВншее количество сведений о космических процессах приносит свет. Поэтому основа основ астрономии, ее неизменный фундамент - изучение космических световых лучей..

Космос, галактики, звезды

В ясную погоду можно насчитать на небосводе до трех тысяч звезд. Но это лишь очень небольшая часть тех звезд и других космических объектов, которые существуют в нашей области мира..

В безлунные ночи хорошо виден Млечный Путь, протянувшийся от одной стороВнны горизонта до другой. Он кажется скоплением светящихся туманных масс. Но стоВнит направить на Млечный Путь телескоп, и мы сразу обнаружим, что он состоит из множества звезд. Эта звездная система, к которой принадлежит и наше Солнце, поВнлучила название Галактики

Изучать нашу Галактику необычайно сложно. Это одна из труднейших задач науки. Ведь мы находимся внутри этой Галактики и не можем ни вылететь за ее пределы, ни побывать в различных ее точках. Тем не менее, наука преодолевает эти трудности.

И сегодня мы уже достаточно уверенно можем говорить о том, как же выглядит наш звездный остров. В центре его находится ядро, окруженное множеством звезд. От него отходит несколько могучих спиральных ветвей..

Наша Галактика столь веВнлика, что ее размеры нелегко себе представить: от одного ее края до другого светоВнвой луч путешествует около 100 тысяч земных лет.

Большая часть звезд нашей Галактики сосредоточена в гигантском тАЬдискетАЭ толщиной около 1500 световых лет. На расстоянии около 30 тысяч световых лет от центра Галактики расположено наше Солнце.

Основное тАЬнаселениетАЭ Галактики - звезды. Мир этих небесных тел необыкновенВнно разнообразен. И хотя все звезды - раскаленные шары, подобные Солнцу, их физиВнческие характеристики различаются весьма существенно. Есть, например, звезды гиганты и сверхгиганты. По своей величине они значительно превосходят Солнце.

Еще большей плотностью обладают так называемые нейтронные звезды. Нейтронная звезда - это громадное атомное ядро. Существование нейтронных звёзд было теоретически предсказано еще в 30-х годах. Однако обнаружить их удалось только в 1967 году по необычному импульсВнному радиоизлучению.

Звезды обладают различными поверхностными температурами - от нескольВнких тысяч до десятков тысяч градусов. Различен и цвет звезд. СравВннительно тАЬхолодныетАЭ звезды - с температурой около 3-4 тыс. градусов - красноВнватого цвета. Наше Солнце, поверхность которого тАЬнагретатАЭ до 6 тысяч градусов, обладает желто-зеленым цветом. Самые горячие звезды - с температурой, превосходяВнщей 10 - 12 тысяч градусов, - белые и голубоватые.

Температура поверхности Солнца составляет около 6000 C⁰.

Звезды обычно кажутся нам неподвижными. Но это лишь видимость. Так, нам кажется, что Солнце движется по небу относительно неподвижной Земли, а на самом деле наша планета вращается вокруг дневного светила. Нам кажется, что Солнце и Луна имеют примерно одинаковые размеры, а в действительности Солнце во много раз больше естественного спутника Земли, но расположено гораздо дальше Луны..

Движутся и звезды. Но для того чтобы заметить их перемещение, надо сравнивать положение звезд на небе через достаточно длительные промежутки времени, например через десятки лет.

Один из самых грандиозных физических процессов во Вселенной - вспышки так называемых новых и сверхновых звезд. В дейВнствительности звезда существует и до вспышки. Но в какой-то момент под действием бурных физических процессов такая звезда неожиданно увеличивается в объеме, тАЬраздуваетсятАЭ, сбрасывает свою газовую оболочку и в течение нескольких суток выделяет чудовищную энергию, светя, как миллиарды солнц. Затем, исчерпав свои ресурсы, эта звезда постепенно тускнеет, а на месте вспышки остается газовая туВнманность.

Наше Солнце тАУ тАЬодинокаятАЭ звезда. Она лишена подобных себе горячих спутниВнков. Но во Вселенной есть двойные, тройные и более сложные звездные системы, члены которых связаны друг с другом силами взаимного притяжения и обращаются вокруг общего центра масс. Некоторые скопления содержат десятки, сотни и тысячи звезд. А число звезд в больших шаровых скоплениях достигает даже сотен тысяч.

Межзвездное пространство тоже не пусто. Оно заполнено газовыми и пылевыми частицами, которые в некоторых местах образуют гигантские облака - туманности, светлые и темные.

Звезды, составляющие Галактику, движутся вокруг ее центра по очень сложным орбитам. С огромной скоростью - около 250 км/сек. несется в миВнровом пространстве и наше Солнце, увлекая за собой свои планеты. Солнечная систеВнма совершает один полный оборот вокруг галактического центра за 180 млн. лет.

Ближайшие к нашей Галактике звездные системы удалены от нас на расстояние около 150 тыс. световых лет. Они видны на небе Южного полушария как маленьВнкие туманные пятнышки.

Наша Галактика и другие соседние звездВнные системы образуют Местную систему галактик. В ее состав входит 16 галактик, а поперечник ее равен 2 млн. световых лет. Исследования показывают, что звездные острова, галактики - типичные объекты Вселенной. АстроВнномам теперь известно великое множество галактик во всех участках небесной сферы.

Галактики имеют разнообразную форму и строение. Есть галактики шаровые и эллиптические, галактики в форме диска, спиралевидные, подобно нашей, наконец, галактики неправильной формы. В области, доступной современным средствам астрономических исследований, насчитываются миллиарды галактик. Их совокупность ученые назвали Метагалактикой.

ВселенВнная - это вовсе не простая совокупность небесных тел, в ней постоянно происходят чрезвычайно сложные и многообразные физические процессы.

И именно с этой точки зрения изучение Вселенной представляет наибольший интерес для современного естествознания. Космос - бесконечно разнообразная лаВнборатория, где можно изучать такие состояния материи, такие физические условия и процессы, которые недостижимы у нас на Земле.

Стремительный прогресс науки и техники в период научно - технической революВнции, современниками которой мы являемся, ведет ко все новым и новым открытиВням, все более глубокому проникновению в самые сокровенные тайны природы, к дальнейшему познанию фундаментальных законов мироздания. И Вселенная в наше время становится все более важным источником уникальной информации о явлениях природы.

Галактики разбегаются от нас во всех направлениях и, чем дальше находится та или иная галактика, тем с большей скоростью она движется. Происходит общее расширениеМетагалактики, которое совершается таким образом, что скорость взаимного удаления двух звездных систем тем выше, чем больше расстояние между ними.

Картину взаимного разбегания галактик можно мысленно повернуть вспять, и тогда мы придем к выводу, что в отдаленном прошлом, около 15-20 миллиардов лет назад, материя находилась в ином состоянии, нежели в нашу эпоху. Тогда не было еще ни звезд, ни планет, ни туманностей, ни галактик. Вся материя была сосредоточеВнна в очень плотном компактном сгустке горячей плазмы - смеси элементарных частиц вещества и излучения. Затем произошел взрыв этого сгустка и началось его расширение, в процессе которого образовались сначала атомы, а затем звезды, галакВнтики и все другие космические объекты.

Так возникла теория расширяющейся Вселенной - одна из наиболее впечатляюВнщих научных теорий XX столетия. Представления о неизменной, стационарной ВсеВнленной уступили место новым представлениям о Вселенной, меняющейся с течением времени. Это был новый, чрезвычайно важный шаг в познании свойств окружающего нас мира. Дальнейшие исследования показали, что различные нестационарные явлеВнния вообще играют важную роль в современной Вселенной.

Теория предсказывала, что, когда в процессе расширения температура среды упадет до нескольких тысяч градусов, она станет прозрачной для электромагнитных волн. Тогда электромагнитное излучение как бы тАЬоторветсятАЭ от вещества и постеВнпенно заполнит все пространство Вселенной. И действительно, в середине 60-х годов реликтовое излучение удалось зарегистрировать.

Исследование его физических свойств показало, что первоначальное вещество действительно обладало чрезвычайно высокой температурой. Тем самым было полуВнчено наблюдательное подтверждение справедливости теории горячей расширяющейВнся Вселенной. Существование реликтового излучения - очень важное, решающее подтверждение того фундаментального факта, что мы, в самом деле, живем в расширяющейся Метагалактике.

Следовательно, Вселенная не всегда была такой, как в современную эпоху. Она изменяется с течением времени; ее прошлое не тождественно настоящему, а настояВнщее - будущему. Таким образом, когда-то нашей Вселенной вообще не существоваВнло, хотя и тогда была материя, из которой она впоследствии образовалась. МатериальВнный мир вечен, а Вселенная - его часть, выделенная человеком. В процессе своей поВнзнавательной и практической деятельности человек выделяет, вычленяет из бескоВннечно разнообразного материального мира определенные объекты, явления, связи, взаимодействия. Это как бы конечный тАЬсрезтАЭ бесконечно разнообразного мира - наша Вселенная, или, как ее иногда называют Вселенная естествоиспытателя.

Если в первой половине XX столетия астрофизики интересовались главным обВнразом изучением тех свойств космических объектов, которые характеризуют их современное состояние, то в последние десятилетия астрофизика превратилась в эвоВнлюционную науку, в центре внимания которой находятся закономерности происхожВндения и развития космических объектов.

Если мы будем знать закономерности эволюционных процессов, то сможем прогнозировать развитие космических явлений и будущие состояния космических объектов, исходя из их современных состояний. А это задача, имеющая не только чисто теоретическое, но и огромное практическое значение: ведь в физическом отношеВннии мы сами являемся частью Вселенной и наше существование тесно связано с тАЬкосмической обстановкойтАЭ.

В современВнной астрофизике существуют две основные концепции по возникновению и развитию космических объектов. Одна из них, наиболее распространенная, - ее часто называют тАЬклассическойтАЭ - исходит из того, что космические объекты образуются в результате сгущения конденсации рассеянного диффузного вещества - газа и пыли. Согласно другой концепции, развиВнваемой известным советским ученым академиком В. А. Амбарцумяном, космичесВнкие объекты возникают в результате распада на части, фрагментации плотных или сверхплотных тАЬпрототелтАЭ, сгустков тАЬдозвездноготАЭ вещества. Какая из этих гипотез более справедлива - покажут будущие исследования.

В 1963 году на очень больших расстояниях от нашей Галактики, на границах наблюдаемой ВсеВнленной, были обнаружены удивительные объекты, получившие впоследствии назваВнние квазаров. При сравнительно небольших размерах, квазары выделяют колоссальную энергию, примерно в 100 раз превосходящую энергию излучения самых гигантских галактик, состоящих из десятков и сотен миллиардов звезд.

Оказывается, чем дальше от нас находится тот или иной космический объект, тем в более отдаленном прошлом мы его наблюдаем. Это связано с конечной скоростью распространения света. Хотя она и составляет 300 тысяч км/сек. даже при такой огромной скорости для преодолеВнния космических расстояний необходимы долгие годы, десятки, сотни, миллионы и миллиарды лет. Поэтому, глядя на небо, мы видим космические объекты - Солнце, планеты, звезды, галактики в прошлом. Причем различные объекты - в разном прошлом. Например, Полярную звезду - такой, какой она была около шести веков назад.

Все это говорит о том, что излучение квазаров и активность ядер галактик связаВнны со сходными физическими процессами. Однако вопрос о природе этих процессов все еще остается открытым.

Еще один очень интересный вопрос, связанный с изучением Вселенной, - геометрические свойства пространства, его конечность или бесконечность. Эту пробВнлему пытались решить еще великие философы древности.

В прошлом понятие Вселенной отождествлялось с понятием материального мира. И когда речь шла о конечности или бесконечности Вселенной, то фактически рассматривался вопрос о конечности или бесконечности материальною мира.

На протяжении истории науки представления о геометрических свойствах проВнстранства менялись не раз. Аристотель и Птолемей ограничивали мир тАЬсферой неподВнвижных звездтАЭ, классическая физика Ньютона, наоборот, приходила к выводу о бесВнконечности мирового пространства. И лишь с возникновением теории относительВнности А. Эйнштейна появилась возможность более глубоко разобраться в существе этой проблемы. Если физика Ньютона рассматривала пространство как простое вмеВнстилище небесных тел, то А. Эйнштейну удалось вскрыть тесную связь между геоВнметрией пространства и материей.

Таким образом, пространство, в котором мы живем, искривлено. А в искривВнленном мире тАЬнеограниченностьтАЭ и тАЬбесконечностьтАЭ - не одно и то же. Оказывается, неограниченное пространство, то есть пространство, не имеющее тАЬкраятАЭ, граВнницы, в то же время может быть конечным, как бы замкнутым в себе.

Что касается мирового пространства, то его неограниченность не вызывает сомВннения. Мир - это материя, а материя не может иметь границ в том смысле, что за материальным миром может располагаться нечто нематериальное. И это, разумеется, принципиальный философский вопрос - вопрос о материальном единстве мира.

Что же касается его конечности или бесконечности, то этот вопрос могут решить только конкретные науки - астрономия и физика.

Современные средства астрономических наблюдений - мощные телескопы и радиотелескопы - охватывают огромную область пространства радиусом около 12 миллиардов световых лет.

Развитие астрономии в XX веке выявило тесную взаимосвязь и взаимозависимость между существованием жизни на Земле и свойствами Вселенной. В физическом отношении человечество является частью Вселенной и подчиняется действующим в ней физическим и другим закономерностям. В частности, само возникновение жизни на Земле обусловлено всем ходом эволюции материи во Вселенной, эволюции, на определенном этапе которой сложились условия, сделавшие возможным образоваВнние живых структур.

Таким образом, в широком смысле слова Вселенная является средой нашего обитания. Поэтому немаловажное значение для практической деятельности челоВнвечества имеет то обстоятельство, что во Вселенной господствуют необратимые фиВнзические процессы, что она изменяется с течением времени. Человек приступил к осВнвоению космоса, наши свершения приобретают все больший размах, глобальные и даже космические масштабы. И для того, чтобы учесть их близкие и отдаленные последствия, те изменения, которые они могут внести в состояние среды нашего обитания, в том числе и космической, мы должны принимать во внимание не тольВнко земные процессы, но и закономерности космического масштаба.

Семья Солнца

Солнечная система - это, прежде всего звезда Солнце и девять планет, обращаюВнщихся вокруг него. В порядке расстояний от светила, они располагаются следующим образом: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон. Три последние планеты с Земли можно наблюдать только в телескопы. Остальные видны как более или менее яркие кружки и известны людям со времен глубокой древности.

Солнце служит центром притяжения не только для девяти больших планет, но и для десятков (а возможно, и сотен) тысяч различных космических тел: планетных спутников, астероидов, комет, а также метеоритов, частиц газопылевой материи, рассеянных атомов различных химических элементов, потоков атомных частиц и т. д.

Солнечная система, таким образом, весьма сложное образование, ряд закономерВнностей которого стал доступен для изучения лишь в последние десятилетия. Огромную роль в их исследовании приобретает сейчас космонавтика - наиболее мощное и перспективное средство познания Вселенной.

Один из центральных вопросов, связанных с изучением нашей планетной систеВнмы, - проблема ее происхождения. Как возникла семья небесных тел, обращающихВнся вокруг Солнца? Ответ на этот вопрос имеет не только важное естественнонаучное, но и мировоззренческое, философское значение. На протяжении веков ученые пытаВнлись выяснить прошлое, настоящее и будущее Вселенной. Нередко их представления были в той или иной степени связаны с господствовавшими религиозными воззренияВнми. Но еще в глубокой древности зародилась мысль, что мир не был создан никем из богов. Он всегда существовал и будет существовать. Одни ми

Вместе с этим смотрят:

Астрология-этап развития астрономии

Бесконечные воды вселенной

Биографии астрономов

Биографии астрономов_2

Затменно-переменные звёзды и возможности их наблюдений любителями астрономии