Гіпотези про утворення Всесвіту
Ви напевно задавалися питанням, як утворився Всесвіт і чи буде вона існувати вічно. Ця проблема хвилювала людство завжди, але до сих пір абсолютно точної відповіді на неї не знає ніхто. Існує тільки кілька гіпотез, моделей, кожна з яких має своїх прихильників і супротивників.
У 1915 р А. Ейнштейн створив загальну теорію відносності, що описує властивості простору і часу поблизу тіл, що беруть участь в гравітаційній взаємодії. Застосувавши її до опису Всесвіту, він виявив, що рівняння теорії відносності не мають рішення, якщо прийняти, що Всесвіт стаціонарне, тобто незмінна в часі і просторі. Відповідно, був зроблений висновок про те, що Всесвіт з плином часу може як розширюватися, так і стискатися.
Російський математик і геофізик А. А. Фрідман (1888-1925) в 1922 р підтвердив припущення Ейнштейна. Він показав, що середня щільність Всесвіту змінюється з плином часу. Це означає, що будь-яка досить велика частина Всесвіту, рівномірно заповнена матерією, не може перебувати в стані рівноваги: вона повинна або стискуватися, або розширюватися.
Уявіть собі, що ви стоїте на пероні, а повз вас на великій швидкості проноситься поїзд з включеним звуковим сигналом. Коли поїзд наближається до вас, частота звуку підвищується, він стає вище, а варто лише локомотиву проскочити повз вас, тон звуку знижується. Вперше цей ефект був описаний австрійським фізиком і астрономом К. Доплер (1803-1853) в 1842 і названий його ім’ям. На ефекті Доплера заснована дія міліцейського радара: чим швидше до радару наближається автомобіль, тим швидше зменшується довжина хвилі відбитого від нього радіовипромінювання, що посилається приладом.
Виявилося, що ефект Доплера поширюється не тільки на звукові і радіохвилі, але й на більш короткохвильове світлове випромінювання. Якщо джерело світла, наприклад жовтого, рухається на вас зі швидкістю, порівнянної зі швидкістю світла, частота коливань збільшується, довжина хвилі зменшується і зміщується в більш короткохвильову фіолетову область спектра. Якщо ж джерело світла віддаляється, спостерігається зворотне, довгохвильове, так зване “червоне зміщення”.
У 1917 році американський астроном В.-м. Слайфер (1875-1969) виявив червоний зсув спектральних ліній в спектрах далеких галактик. Відповідно до ефекту Доплера це означає, що зірки віддаляються від Землі.
Відкриття Слайфера було підтверджено в 1929 р американським астрономом Е.-П. Хабблом (1889-1953), який за допомогою телескопа з дзеркалом діаметром 2,5 м досліджував цефеїди – пульсуючі зірки-надгіганти – в галактиці Туманність Андромеди. Хаббл пояснив червоне зміщення “розбіганням” галактик. Він встановив, що швидкість, з якою кожна галактика віддаляється від нас, прямо пропорційна відстані до неї. Значить, чим далі від нас галактика, тим більше швидкість її віддалення від нас. Швидкості розбігання галактик дуже великі, вони становлять сотні, тисячі, десятки тисяч кілометрів на секунду. Відомі галактики, що віддаляються від нас зі швидкістю, що дорівнює 0,46 швидкості світла (швидкість світла у вакуумі 3 – 108 м / с), деякі зоряні системи мають швидкість, яка дорівнює 0,85 швидкості світла.
Таким чином, з наведених міркувань випливає, що Всесвіт розширюється. Виникає питання: в чому причина розширення Всесвіту? Вчені прийшли до висновку, що причиною був стався давним-давно вибух і все галактики розліталися від центру цього вибуху. Він аналогічний розриву снаряда, при якому осколки розлітаються в різні боки. Розглянутий варіант розширення Всесвіту і одну з гіпотез її освіти назвали теорією Великого вибуху.
За допомогою закону Хаббла можна оцінити і вік Всесвіту, який, по теорії Великого вибуху, дорівнює приблизно 13,7 ± 0,13 мільярди років.
Що чекає Всесвіт надалі? Згідно з уявленнями про Великий вибух слід, що Всесвіт у результаті розширення охолоджується. В даний час її середня температура становить всього 2,7 К. При подальшому розширенні вона поступово охолоне і згасне.
Теорія Великого вибуху – не єдина гіпотеза утворення Всесвіту. Згідно з однією з альтернативних теорій, званої “нескінченно пульсуючого Всесвіту”, світ ніколи не виникало і ніколи не зникне, він володіє періодичністю. Всесвіт то розширюється, то стискується – пульсує. Відповідно до даної теорією з плином часу завдяки наявності гравітації розширення Всесвіту має сповільнитися, відбудеться зупинка, потім вона почне знову скорочуватися до тих пір, поки все речовина не стиснеться і не відбудеться новий вибух.
(1 votes, average: 5.00 out of 5)