Современные космологические модели вселенной

Статьи » Концепции современного естествознания » Современные космологические модели вселенной

Классическая космология исходила из утверждений абсолютности и бесконечности пространства и времени, а также неизменности и вечности Вселенной.

Вопрос об эволюции Вселенной в целом не ставился – теория стационарного состояния Вселенной.

В 19 веке классические космологические представления столкнулись с 2-мя парадоксами, связанными с постулатом о бесконечности Вселенной.

1. Гравитационный парадокс. Если Вселенная бесконечна, то и силы тяготения между телами должны быть бесконечны, что должно привести к коллапсу, т.е. Вселенная не могла бы существовать вечно

2. Фотометрический парадокс. Если Вселенная бесконечна, то в ней должно существовать бесконечное число небесных тел, а значит, светимость неба тоже должна быть бесконечной, однако этого не происходит.

Эти парадоксы – следствия неправомерного распространения законов классической физики на всю Вселенную, поэтому требовалось не уточнение классической физики, а создание новой теории тяготения. Ей стала общая теория относительности Эйнштейна, которая положена в основу современной (релятивистской) космологии, которая пришла на смену классической.

Первую космологическую модель, основанную на новой (релятивистской) теории тяготения в 1619 году предложил сам Эйнштейн – релятивистская стационарная теория. Он отказался от постулатов классической космологии об абсолютности и бесконечности пространства и времени, но сохранил принцип стационарности, неизменности Вселенной во времени и ее конечности в пространстве. Свойства Вселенной, по его мнению, зависят от распределения гравитационных масс. Вселенная безгранична, но конечна в замкнутом пространстве. Время существования Вселенной – бесконечно, т.е. не имеет ни начала, ни конца.

Первым от постулата о стационарности Вселенной отказался А. Фридман.

В 1922 году, решая уравнения общей теории относительности, он получил неожиданный результат: Вселенная не стационарна и обладает переменным во времени радиусом кривизны пространства. Он предположил, что мировое пространство аналогично поверхности сферы, радиус которой растет со временем. Вселенная должна эволюционировать, т.е. непрерывно изменятся со временем. Расстояния между галактиками не могут оставаться постоянными. Вследствие наличия силы тяготения они должны либо удаляться, либо сближаться.

Вывод Фридмана означал, что Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. Вывод Фридмана о стационарности Вселенной получил подтверждение. В 1925 году американский астроном Хаббл при исследовании спектров далеких галактик обнаружил, что чем больше расстояние до галактики, тем больше величина красного смещения, следовательно, скорости отдаления галактики от нас.

Итак, галактики разбегаются во все стороны от нас, причем скорость разбегания прямо пропорциональна расстоянию, но это на значит, что мы находимся в центре Вселенной. Таким образом, Хаббл своими наблюдениями далеких галактик доказал, что Вселенная расширяется, и в космологии утвердилась модель расширяющейся Вселенной. Расширение Вселенной началось с ее возникновения.


Прочие статьи:

Элементарные частицы
Элементарные частицы (в буквальном значении этого термина) – это первичные неделимые частицы, из которых по предположению состоит вся материя. В современной науке этот термин означает частицы, входящие в состав атома. В конце 19-го нач ...

Общая характеристика, систематика и происхождение голосеменных растений
Голосеменные – древняя группа, берущая свое начало с верхнего девона и органично связанная о группой Праголосеменных растений. Расцвет голосеменных приходится на мезозойскую эру, когда господствовали теплолюбивые виды. К концу мезозоя про ...

Взаимодействие эндокринной и нервной системы
Гипофиз может получать сигналы, оповещающие о том, что происходит в теле, но он не имеет прямой связи с внешней средой. Между тем, для того, чтобы факторы внешней среды постоянно не нарушали жизнедеятельность организма, должно осуществятс ...

Разделы