Орчин үеийн сансар судлал. Орчин үеийн сансар судлалын онцлог

Космологи бол үндсэн асуултуудыг тавьдаг шинжлэх ухаан юм. Орчлон ертөнц гэж юу вэ? Тэр хэдэн настай вэ? Хэрхэн үүссэн бэ? Ирээдүйд түүнд юу тохиолдох вэ? Таван зуун жилийн өмнө ч сансар огторгуйн төв нь Дэлхий гэж ерөнхийд нь хүлээн зөвшөөрсөн. Дэлхий бол Их тэсрэлтийн үр дүнд үүссэн асар том орчлон ертөнцийн нэг хэсэг гэдэг нь одоо тодорхой болсон. Гэвч Дэлхий бол олон амьд биетүүд хувьсан өөрчлөгдөж ирсэн гариг бөгөөд энэ баримтыг тайлбарлах нь сансар огторгуйн аливаа загварт маш чухал юм.

Сансар судлал нь эрт дээр үеэс дэлхий даяар сонирхолтой байсан. Тэр өдрүүдэд тэд одод, нар, гаригууд хэрхэн хөдөлж байгааг ойлгохыг хичээсэн. Судалгаанд логик сэтгэлгээ, уламжлалт үзэл санаа, шашин шүтлэгийг хольсон. 400 гаруй жилийн өмнө Николаус Коперникийн ертөнцийн гелиоцентрик загвар өргөн тархсан (үүнийг хожим Иоганнес Кеплер, Исаак Ньютон нар боловсронгуй болгосон). 17-р зууны эхээр Галилео Галилей анхны оптик дуран ашиглан олон од, гаригийг нээсэн. Дурангийн хэмжээ ихсэх тусам ажиглалтын чанар сайжирч, 19-р зууны дундуур спектроскопи нь оддын тэнгэрийг судлахад хувьсгал хийсэн.
Спектроскопи нь одон орон судлаачдад од хоорондын орон зай дахь одод, гаригууд, хий, тоосны үүлсийн найрлагад дүн шинжилгээ хийх боломжийг олгосон. Ажиглалтын үр дүн нь шинэ физик онол болж хувирав. 20-р зууны эхээр Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онолын ачаар шинжлэх ухаан маш том үсрэлт хийсэн. Тэрээр орчлон ертөнц ерөнхийдөө хэрхэн ажилладаг талаар тайлбарлаж, үүнтэй зэрэгцэн янз бүрийн загваруудын бие даасан нарийн ширийн зүйлийг тодорхойлоход онолыг ашиглах боломжтой болгосон. Зөв загварыг сонгохын тулд олон ажиглалт хийх хэрэгтэй. 20-р зууны туршид ажиглалтын хүрээ нь үзэгдэх гэрлээс радио долгион, хэт улаан туяа, хэт ягаан туяа, рентген туяа, гамма туяа, тэр ч байтугай нейтрино хүртэл өргөжсөн. 1970 он гэхэд Big Bang-ийн онол дээр үндэслэсэн Беленнаягийн загвар нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн. Ацтекийн хуанлийн чулуу, 3.6 м диаметртэй, Ацтекүүдийн хуанли, сансар судлалын санааг дүрсэлсэн байдаг. Төв хэсэг нь одоогийн эрин үе юм. Эргэн тойронд нь өмнөх дөрвөн эрин үеийг, ирмэг дээр нь Ацтек сарын 20 хоногийг дүрсэлсэн байна.
Египетийн сансар судлал. Гиза дахь Хеопс пирамидын коридорууд нь тэнгэрийн зарим од руу чиглэсэн байдаг гэж үздэг. Өөр нэг таамаглал: Гиза дахь гурван том пирамидын байршил нь Орион одны "бүс" -ийн гурван одтой тохирч байна.
Энэхүү загвар нь орчлон ертөнцийн тэлэлт, сансрын арын цацрагийн оршин тогтнох, гэрлийн элементүүдийн харьцангуй элбэг байдал гэсэн гурван үндсэн шинжлэх ухааны баримт дээр суурилдаг. Саяхан эрдэмтэд шинэ мэдрэгч бүхий том телескопуудыг ашиглан орчлон ертөнц дэх галактикуудын тархалтыг тодорхойлж, алс холын дэлбэрч буй оддыг илрүүлжээ. Энэ нь Их тэсрэлтийн дараа орчлон ертөнцийн тэлэлт хурдасч байгааг харуулж байна. Бүх ажиглалтын үр дүн Орчлон ертөнцийн санал болгож буй загваруудын "хамгийн үндэслэлтэй" нь энгийн материйг үл үзэгдэх "хар бодис" ба нууцлаг "хар энерги" давамгайлдаг болохыг баталж байна. Гэхдээ үүнийг нарийвчлан батлахын тулд шинэ онол, илүү нарийвчилсан ажиглалт хэрэгтэй.

Тэнгэрийн ажиглалт. Орчлон ертөнц үүсэх үед болсон Их тэсрэлтийн үр дүнд реликт цацраг үүссэн. Тусгай сансрын хөлөг үүнийг судалж, сансрын дэвсгэр цацрагийн жигд гэрэлтэлтийг алдагдуулдаг бичил хэлбэлзлийн зураглалыг бүрдүүлдэг. Өнгө нь галактикийн бөөгнөрөл үүсэхэд хүргэсэн эртний орчлон ертөнц дэх температур, нягтын өөрчлөлтийг тусгадаг.
Сансрын дуран. Хаббл сансрын дуран нь дэлхийн агаар мандлын гадна байрладаг - энэ байршил нь дэлхийн агаар мандлыг гажуудуулахгүйгээр Орчлон ертөнцийг нарийвчлан судлах боломжийг олгодог. Үүний зарчим нь янз бүрийн төрлийн төхөөрөмжийг ашиглах явдал юм. IR оптик болон оптик материалыг үйлдвэрлэх нь ижил техникийг ашиглан хийгддэг. Зөвхөн физик, химийн чиглэлээр мэргэшсэн мэргэжилтнүүд л өндөр чанартай ажил хийж чадна. Тэдний үйлдвэрлэсэн материалыг хуурай газар болон сансар огторгуйд ихэвчлэн ашигладаг. Хаббл телескопыг сансрын хөлгөөр ирж буй сансрын нисэгчид хариуцдаг. Радио телескопууд. Дэлхийн хамгийн том радио телескопын цогцолбор нь АНУ-ын Нью Мексико мужид байрладаг бөгөөд 27 антенаас бүрддэг. Тэд 36 км хөндлөн огтлолтой нэг том радио дурантай тэнцэх нарийвчлалтай зураг гаргах чадвартай.

Орчлон ертөнц бүхэлдээ одон орон судлалын тусгай шинжлэх ухаан - эртний түүхтэй сансар судлалын сэдэв юм. Түүний гарал үүсэл нь эртний үеэс эхэлдэг. Космологи нь шашны ертөнцийг үзэх үзэлд ихээхэн нөлөөлсөн бөгөөд мэдлэгийн сэдэв биш харин итгэлийн асуудал байв. Сансар судлалын сэдвийг шашны тайлбарт ноцтой цоорхой хийсэн И.Кант ч гэсэн ер бусын хүчин зүйлийн үйл ажиллагаа болох материйг бүтээгч гэсэн бодлоос бүрэн ангижирсангүй. 20-р зуунд нөхцөл байдал эрс өөрчлөгдсөн: Орчлон ертөнцийн мөн чанар, хувьслын талаархи шинжлэх ухааны ойлголтод мэдэгдэхүйц ахиц дэвшил гарсан.

Өнөө үед сансар судлалын асуудал нь итгэл үнэмшлийн асуудал биш, харин шинжлэх ухааны мэдлэгийн сэдэв болж байна. Тэдгээрийг шинжлэх ухааны үзэл баримтлал, санаа, онол, түүнчлэн Орчлон ертөнцийн бүтэц гэж юу болох, хэрхэн үүссэнийг ойлгох боломжийг олгодог багаж хэрэгсэл, хэрэгслийн тусламжтайгаар шийддэг. Мэдээжийн хэрэг, эдгээр асуудлын талаархи ойлголт нь бүрэн гүйцэд болоогүй байгаа бөгөөд ирээдүй нь орчлон ертөнцийн дүр төрхийн талаархи одоогийн хүлээн зөвшөөрөгдсөн үзэл бодлыг шинэ агуу хувьсгалд хүргэх нь дамжиггүй. Гэсэн хэдий ч энд бид итгэл үнэмшил, шашны итгэл үнэмшлийн талаар биш харин шинжлэх ухаан, оновчтой мэдлэгийг тусгайлан авч үзэж байгааг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Орчин үеийн сансар судлал нь ажиглалтын өгөгдөл, одон орны ажиглалтад хамрагдсан хэсэгтэй холбоотой онолын дүгнэлтэд үндэслэсэн байгалийн шинжлэх ухаан (одон орон, физик, хими гэх мэт) болон бүхэлдээ орчлон ертөнцийн тухай философийн мэдлэгийн цогц, цогц бөгөөд хурдацтай хөгжиж буй систем юм. Орчлон ертөнц.Сансар судлалын онол, арга зүйн үндэс нь орчин үеийн физикийн онолууд, түүнчлэн философийн зарчим, үзэл санаанаас бүрддэг. Сансар судлал ба физикийн хоорондох гүн гүнзгий холбоо нь орчин үеийн ертөнцийн сансар судлаачид Орчлон ертөнц үүсэх үед болсон үйл явцын "ул мөрийг" хайж байгаа явдал дээр суурилдаг. Ийм "ул мөр" нь юуны түрүүнд физик ертөнцийн үндсэн шинж чанарууд юм - орон зайн гурван хэмжээс ба нэг удаа; дөрвөн үндсэн харилцан үйлчлэл; бөөмсийн эсрэг бөөмсийг давамгайлах гэх мэт. Галактикаас гадуурх одон орон судлалаар голчлон танилцуулсан эмпирик өгөгдөл нь бид хувьсан өөрчлөгдөж, өргөжиж, хөдөлгөөнгүй орчлон ертөнцөд амьдарч байгааг харуулж байна.

Орчлон ертөнцийг бүхэлд нь нэг салшгүй динамик объект гэж үзэх нь утга учиртай юу? Орчин үеийн сансар судлал нь энэ асуултад эерэг хариулт өгөх ёстой гэж үздэг. Өөрөөр хэлбэл, Орчлон ертөнц бүхэлдээ түүний бие даасан бүрэлдэхүүн хэсгүүдийн зан үйлийг зохицуулдаг ижил байгалийн хуулиудад захирагддаг гэж үздэг. Энэ тохиолдолд таталцал нь сансар судлалын үйл явцад шийдвэрлэх үүрэг гүйцэтгэдэг.

Харьцангуй сансар судлалын тухай ойлголт. Холын зайн дахь массын харилцан үйлчлэл, улмаар сансар огторгуйн материйн динамикийг орчлон ертөнцийн масштабаар тодорхойлдог нь таталцлын хүч учраас сансар судлалын онолын цөм нь таталцлын онол, орчин үеийн сансар судлал нь таталцлын харьцангуй онол юм. Тиймээс орчин үеийн сансар судлалыг релятивист гэж нэрлэдэг.

Ньютоны физик нь орон зай, цаг хугацааг физик үйл явц өрнөдөг "арена" гэж үздэг; энэ нь орон зай, цаг хугацааг хооронд нь холбодоггүй. Харьцангуйн ерөнхий онолын дагуу (9.2-ыг үзнэ үү) материйн тархалт, хөдөлгөөн нь орон зай-цаг хугацааны геометрийн шинж чанарыг өөрчилдөг бөгөөд үүнтэй зэрэгцэн өөрсдөө тэдгээрээс хамаардаг; таталцлын талбар нь орон зай-цаг хугацааны муруйлт хэлбэрээр илэрдэг (орон зай-цаг хугацааны муруйлт их байх тусам таталцлын орон улам хүчтэй болно).

А.Эйнштейн анх харьцангуй сансар судлалын загвар бүтээхийг оролдсон. Орчлон ертөнцийн хөдөлгөөнгүй байдлын талаархи сонгодог одон орон судлалын арга зүйн зарчмуудын дагуу тэрээр бүхэл бүтэн ертөнцийн шинж чанарууд цаг хугацааны хувьд өөрчлөгддөггүй гэсэн таамаглалаас үндэслэсэн (тэр орон зайн муруйлтын радиусыг тогтмол гэж үзсэн). Эйнштейн энэ шаардлагыг хангахын тулд харьцангуйн ерөнхий онолыг хүртэл өөрчилж, оддын харилцан таталцлыг тэнцвэржүүлэх нэмэлт сансрын түлхэлтийн хүчийг нэвтрүүлсэн.

Эйнштейний ертөнц орон зайн хувьд хязгаарлагдмал; Энэ нь хязгаарлагдмал хэмжээстэй, гэхдээ хил хязгааргүй! Энэ загварт жигд тархсан галактик бүхий орчлон ертөнцийн орон зайн хэмжээ хязгаарлагдмал; гэхдээ энэ орон зайд хил хязгаар байхгүй. Энэ нь бүх чиглэлд эцэс төгсгөлгүй сунадаггүй, харин өөрөө хаагддаг. Бөмбөрцгийн гадаргуу дээрх шиг түүгээр дэлхийг тойрон аялах боломжтой: ийм орчлон ертөнцийн оршин суугч ямар ч чиглэлд (гэрэл эсвэл радио) дохио илгээж, цаг хугацаа өнгөрөхөд энэ дохио өөрт нь буцаж ирснийг олж мэдэх боломжтой. эсрэг тал нь Орчлон ертөнцийг бүхэлд нь тойрон эргэлддэг.

Орчин үеийн физик, одон орон судлалын бусад хийсвэр ойлголтуудын нэгэн адил хаалттай, хязгаарлагдмал, гэхдээ хязгааргүй ертөнцийн санааг харааны дүрсээр төсөөлөхөд хэцүү байдаг. Тиймээс хязгаарлагдмал орчлон ертөнцийн "гадаа" юу вэ гэж байнга асуудаг. Гол нь энэ асуулт нь гурван хэмжээст амьтдын хувьд утгагүй юм, i.e. манай ертөнцийн орон зай-цаг хугацааны хэмжүүрт. Бөмбөрцгийн гадаргуугийн "гадна" нь юу вэ гэсэн ижил төстэй асуулт нь бөмбөрцөг гадаргуу дээр байнга амьдрахаас өөр аргагүй болсон хавтгай амьтдын хувьд ямар ч утгагүй юм. Ийм орчлонд "гадна" гэсэн ойлголт байдаггүй. Эцсийн эцэст, "гадна" ба "дотор" гэсэн ялгаа нь тодорхой хил хязгаарыг шаарддаг бөгөөд энэ нь үнэндээ байхгүй бөгөөд түүний цэг бүр нь бусадтай тэнцүү байдаг - энд ямар ч ирмэг эсвэл төв байхгүй.

Стационар бус харьцангуй сансар судлал.Манай Оросын нэрт математикч, онолын физикч А.А.Фридман Эйнштейний санал болгосон сансар судлалын загварыг шүүмжилсэн. Энэ нь А.А. 1922 онд бүтээлээ хэвлүүлсэн Фридман харьцангуйн ерөнхий онолоос жинхэнэ хувьсгалт шинжтэй сансар судлалын дүгнэлтийг анх гаргажээ: тэрээр стационар бус харьцангуй сансар судлалын үндэс суурийг тавьсан.

Фридман Эйнштейний онолын загвар нь нэгэн төрлийн ба изотроп загваруудын таталцлын тэгшитгэлийн зөвхөн хэсэгчилсэн шийдэл бөгөөд ерөнхий тохиолдолд шийдлүүд нь цаг хугацаанаас хамаардаг болохыг харуулсан. Нэмж дурдахад тэд хоёрдмол утгагүй байж чадахгүй бөгөөд Орчлон ертөнцийн хэлбэр, түүний төгсгөл эсвэл хязгааргүй байдлын талаархи асуултанд хариулж чадахгүй. Эсрэг постулат дээр үндэслэн (дэлхийн орон зайн муруйлтын радиусын цаг хугацааны өөрчлөлтийн тухай) Фридман Эйнштейний "дэлхийн тэгшитгэл"-ийн суурин бус шийдлүүдийг олсон.

Фрийдманы шийдвэрийг маш их итгэлгүй хүлээж авсан Эйнштейн дараа нь түүний зөв гэдэгт итгэж, залуу физикчийн шүүмжлэлийг хүлээн зөвшөөрөв. Нэг төрлийн ба изотропийн постулатууд дээр үндэслэсэн Эйнштейний тэгшитгэлийн стационар бус шийдлүүдийг Фридманы сансар судлалын загвар гэж нэрлэдэг.

А.А.Фридман Ертөнцийн харьцангуйн ерөнхий тэгшитгэлийн шийдлүүд нь Орчлон ертөнцийн гурван боломжит загварыг бүтээх боломжтой болохыг харуулсан. Тэдгээрийн хоёрт нь орон зайн муруйлтын радиус нь монотоноор нэмэгдэж, Орчлон ертөнц хязгааргүй тэлдэг (нэг загварт, нэг цэгээс, нөгөө загварт, тодорхой хязгаарлагдмал эзэлхүүнээс эхлэн). Гурав дахь загвар нь үе үе өөрчлөгддөг муруйлтын радиус бүхий лугшилттай орчлон ертөнцийн зургийг зурсан. Загварын сонголт нь орчлон ертөнц дэх материйн дундаж нягтралаас хамаарна.

Фридманы орчлон ертөнцийн загварууд удалгүй алс холын галактикуудын хөдөлгөөнийг шууд ажиглахад гайхалтай үнэн зөв баталгааг хүлээн авав - "улаан шилжилт" эффект нь бие биенээсээ хангалттай хол байгаа бүх галактикуудыг харилцан зайлуулж байгааг харуулж байна. Ийнхүү орчлон ертөнцийн тэлэлт одоогоор ажиглагдаж байна. Түүний цаашдын хувьслын мөн чанар нь орчлон ертөнц дэх материйн дундаж нягтрал ба түүний чухал нягттай харьцах харьцаанаас хамаарна. ρ = ZH 2 /8πG.Хэрэв дундаж нягт нь эгзэгтэй хэмжээнээс их байвал орчлон ертөнцийн тэлэлт хэсэг хугацааны дараа зогсч, шахалтаар солигдоно. Хэрэв дундаж нягт нь эгзэгтэй хэмжээнээс бага байвал тэлэлт нь тодорхойгүй хугацаагаар үргэлжилнэ.

Одоогийн байдлаар эгзэгтэй нягтыг 10 -29 г/см 3 гэсэн утгаар тодорхойлно. Орчлон ертөнц дэх бодисын дундаж нягтыг орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу 3 10 -31 г / см 3 гэж тооцдог. Өөрөөр хэлбэл, орчлон ертөнц хязгааргүй тэлэх болно. Гэвч орчлон ертөнц дэх бодисын дундаж нягтыг тодорхойлох нь найдваргүй хэвээр байна. Орчлон ертөнцөд хараахан нээгдээгүй, дундаж нягтралд нөлөөлдөг материйн төрлүүд байж болно. Дараа нь бид ирээдүйд тэлэлт нь шахалтаар солигдоно гэж үзэж байгаа Орчлон ертөнцийн "хаалттай" загварыг хэрэгжүүлэх шаардлагатай болно.

Сансар судлалын постулат. Орчин үеийн сансар судлалд Орчлон ертөнцийн тогтворгүй байдлын тухай санаа нь Орчлон ертөнцийн нэгэн төрлийн тухай санаатай гайхалтай хослуулсан байдаг. Санамсаргүй байдлаар Орчлон ертөнц янз бүрийн байдлаар нэгэн төрлийн болж хувирав.

Нэгдүгээрт, алс холын одод, галактикуудын бүтцийн элементүүд, тэдгээрийн дагаж мөрддөг физик хууль, физик тогтмолууд нь өндөр нарийвчлалтайгаар хаа сайгүй ижил байдаг тул орчлон ертөнц нэгэн төрлийн юм. Манай орчлон ертөнц, түүний дотор Дэлхийтэй адил. Хэдэн зуун сая гэрлийн жилийн зайд орших ердийн галактик нь үндсэндээ манайхтай адилхан харагддаг. Атомын спектрүүд, тиймээс тэнд байгаа хими, атомын физикийн хуулиуд нь дэлхий дээр мэддэгтэй ижил байдаг. Энэ нөхцөл байдал нь дэлхийн лабораторид нээсэн физикийн хуулиудыг орчлон ертөнцийн өргөн хүрээг хамарч найдвартай өргөжүүлэх боломжийг олгодог.

Хоёрдугаарт, сансар огторгуйн нэгэн төрлийн байдлын тухай ярихдаа бид материйн тархалтын нэгэн төрлийн байдлыг хэлдэг. Орчлон ертөнцийн бодис бөөгнөрөл хэлбэрээр "тарагдсан" - оддыг цуглуулж, тэдгээр нь эргээд бөөгнөрөл, галактик, галактикуудын бөөгнөрөл болгон нэгтгэгддэг. Ийм нэгдэл нь галактикийн бөөгнөрөл дээр зогсдог бөгөөд материйн илүү том тархалт нь орчлон ертөнц даяар ижил байдаг гэж одоо олон нийт үзэж, ажиглалтаар баталж байна. Энэ тархалт нь нэгэн төрлийн (бүх хэсэгт ижил) ба изотроп (бүх чиглэлд ижил). Орчлон ертөнц том хэмжээний хувьд нэгэн төрлийн байдаг гэсэн таамаглалыг ихэнх (бүгд биш ч) сансар судлаачид хуваалцдаг; гэж нэрлэдэг сансар судлалын постулат.

Орчлон ертөнцийн нэгэн төрлийн тухай санаа нь Дэлхий ертөнц дээр ямар ч давуу байр суурь эзэлдэггүй гэдгийг дахин нотолж байна. Коперникийн дараа ч гэсэн одон орон судлаачид үе үе Дэлхий, Нар, манай Галактиктай ямар нэгэн онцгой зүйл холбоотой байж магадгүй гэж таамаглаж байсан. Харин одоо бидэнд хамгийн ойр орчлон ертөнцийн бүс нутгийн физик нөхцөл онцгой гэж тооцогддоггүй; тэдгээр нь орчлон ертөнцийн аль ч бүс нутгийн онцлог шинж чанартай болох нь батлагдсан. Мэдээжийн хэрэг, Дэлхий, Нар, Галакси нь хүмүүсийн хувьд чухал бөгөөд онцгой мэт санагддаг, гэхдээ бүхэл бүтэн ертөнцийн хувьд тэдгээр нь тийм биш юм.

Орчлон ертөнцийн эрин үе. Сансар судлалын постулатыг илүү өргөн хүрээнд тайлбарлаж болно: зөвхөн манай Орчлон ертөнцийн бүс нутаг бүхэлдээ онцлог шинж чанартай төдийгүй бидний орчин үеийн эрин үе нь бүх цаг үед ердийн зүйл юм. Өөрөөр хэлбэл, Орчлон ертөнцийг харах бүртээ бидний одоогийн харж байгаа байдлаараа их бага хэмжээгээр харагдах ёстой. 19-р зууны одон орон судлаачдын дунд түгээмэл байсан Орчлон ертөнцийн тухай энэхүү санаа 20-р зуунд ихээхэн өөрчлөгдсөн. Фридманы сансар судлалын загваруудын хамгийн чухал үр дагаврын нэг бол орчлон ертөнцийн цаг хугацааны хязгаарлагдмал хувьсал, орчлон ертөнцийн радиус тэг болж, материйн нягтрал хязгааргүй болох онцгой, ганц бие төлөв байдлын тухай санаа юм. (Ийм төлөв байдлын онолын загваруудыг доороос үзнэ үү.) Хувьслын цаг хугацааны хязгаарлалт нь Орчлон ертөнцийн эрин үеийн тухай ойлголтод хүргэдэг.

1929 онд Э.Хаббл алс холын галактикууд биднээс холдож байгааг харуулсан; галактик хэдий чинээ холдох тусам хурдан холдоно. Энэ нь хоёрдмол утгагүй дүгнэлтэд хүргэсэн - Орчлон ертөнц тэлэх төлөвт байна. Энэхүү нээлт нь Фридманы санааг баталж, сансар судлалын бүх санааг эрс өөрчилсөн юм. Тэлж буй орчлон бол өөрчлөгдөж буй ертөнц юм. Энэ нь өөрийн гэсэн түүхтэй, үүссэн, үхсэн цагтай гэсэн үг юм; Төрсөн, нас барсан он сар өдөртэй өөрийн намтар гэж хэлж болно.

Хабблын хууль нь орчлон ертөнцийн насыг тодорхойлох боломжийг олгодог. Хаббл тогтмолыг орчин үеийн тооцоолсноор 50-100 км/(с Mpc) байна. Харилцан t= 1/NЭнэ нь цаг хугацааны хэмжигдэхүүнтэй бөгөөд 10-20 тэрбум жилтэй тэнцүү бөгөөд энэ нь манай Орчлон ертөнцийн насыг тодорхойлдог. Хамгийн түгээмэл үзэл бодлын дагуу Орчлон ертөнцийн нас 15 тэрбум жил.

Сансар судлалын тэнгэрийн хаяа. Онцгой байдлын мөчөөс хойш өнгөрсөн цаг хугацааны хязгаарлагдмал байдал нь сансар огторгуйн давхрагын оршин тогтноход хүргэдэг - ажиглагч одоогоор түүний хувьд үндсэндээ ажиглагдахгүй хэвээр байгаа бүс нутгаас харж чадах сансрын бүсийг тусгаарлах хил хязгаар юм.

Сансар судлалын тэнгэрийн хаяа оршин тогтнох нь орчлон ертөнцийн тэлэлттэй холбоотой юм. Орчлон ертөнцийн онцгой байдлын мөчөөс хойш т≈ 15-20 тэрбум жил. Энэ хугацаанд гэрэл тэлж буй орчлонд хязгаарлагдмал зайг туулж чаддаг л ≈ ct, өөрөөр хэлбэл ойролцоогоор 15-20 тэрбум гэрлийн жил. Тиймээс, одоогийн байдлаар ажиглагч бүр т"тэлэлт эхэлсний дараа зөвхөн тухайн агшинд радиустай бөмбөрцөгөөр хязгаарлагдсан талбайг харж болно r = ct".Ажиглалтын давхрага болох энэхүү хил хязгаараас цааш объектууд одоогоор үндсэндээ ажиглагдахгүй байна. т": Орчлон ертөнц тэлэх мөчид гарч ирсэн ч тэднээс гарч буй гэрэл ажиглагчид хүрч амжаагүй байна. Тэнгэрийн хаяанд ойрхон бид алс холын өнгөрсөн үеийн бодисыг хардаг бөгөөд түүний нягтрал өнөөгийнхөөс хамаагүй их байсан.

Цаг хугацаа өнгөрөхөд ертөнцийн илүү алслагдсан бүс нутгуудын гэрэл ажиглагчид хүрэх тусам тэнгэрийн хаяа тэлэх болно. Одоогийн байдлаар сансар огторгуйн давхрага нь: ct ≈ c/H ≈ 6000 Mpc (д Х= 50 км/(с Mpc). Тиймээс энэ нь байгаа зүйлийн талаас илүү хувийг хамардаг зарчимОрчлон ертөнцийн орон зайн хэмжээг ажиглахад зориулагдсан. Өдөр бүр дэлхийн дурангаар нэвтрэх боломжтой ертөнцийн талбай 10 18 шоо гэрлийн жилээр нэмэгддэг.

Сансар огторгуйн давхрагын тухай санаа нь ямар ч үед хязгаарлагдмал тооны галактик, одтой Орчлон ертөнцийн эзлэхүүний тодорхой хязгаарлагдмал хэсэг нь ажиглагчдад боломжтой гэдгийг ойлгох боломжийг бидэнд олгодог. Түүгээр ч барахгүй, цаг хугацааны өгөгдсөн мөч бүрт Орчлон ертөнцийн аль ч газарт байрлах ажиглагч бүр өөрийн гэсэн хязгаарлагдмал ертөнцтэй байдаг нь тодорхой юм. Энэ нь дэлхийн бөмбөрцөг дээр ажиглагч бүр өөрийн гэсэн алсын хараатай байдагтай адил юм.

Хатуухан хэлэхэд сансар огторгуйн давхрага нь цахилгаан соронзон орны шинж чанартай холбоотой өөр хүчин зүйлээр хязгаарлагддаг. Орчлон ертөнцийн хөгжлийн эхний үе шатанд материйн өндөр нягтралтай фотонууд шингээлт, тархалтын улмаас чөлөөтэй тархаж чаддаггүй байв. Зөвхөн орчлон ертөнц цацрагт тунгалаг болсон эрин үед үүссэн цацраг нь урьд өмнө биш харин гажиггүй хэлбэрээр дэлхийд хүрч байв. Энэ эрин үе нь орчлон ертөнц тэлэлт эхэлснээс хойш 1 сая жилийн дараа үүссэн устөрөгчийн дахин нэгдэх үйл явцтай холбоотой бөгөөд бодисын нягтрал ρ = 10 -20 г/см 3-тай тохирч байв. Харин 1 сая жил бол 15-20 тэрбум жилтэй харьцуулахад маш бага хугацаа юм. Тиймээс орчлон ертөнц дэх үзэгдэх орчин нь түүний тэлэлтийн эхэн үеэс тодорхойлогддог.

Орчлон ертөнцийн хувьсал

Гурав дахь загварыг мөн дурьдсан. Шюанье宣夜 - Гэсэн хэдий ч түүний үед түүний талаар ямар ч мэдээлэл хадгалагдаагүй байв.

Европын эртний үе

Эртний Грекийн ихэнх эрдэмтэд дэлхийн геоцентрик системийг дэмжиж байсан бөгөөд үүний дагуу Орчлон ертөнцийн төвд хөдөлгөөнгүй бөмбөрцөг дэлхий байдаг бөгөөд түүний эргэн тойронд Нар, Сар таван гариг эргэдэг. Самосын Аристархын санал болгосон гелиоцентрик ертөнцийн систем нь эртний Грекийн одон орон судлаачдын дийлэнх дэмжлэгийг аваагүй бололтой.

Дэлхий ертөнцийг тогтсон оддын хүрээгээр хязгаарласан гэж үздэг. Заримдаа өөр бөмбөрцөг нэмж, прецессийг хариуцдаг байв. Хэлэлцүүлгийн сэдэв нь дэлхийн гадна юу вэ гэсэн асуулт байв: Аристотелийг дагаж мөрдөж байсан перипатетичид ертөнцөөс гадуур юу ч байхгүй (матери ч, орон зай ч биш), стоикууд хязгааргүй хоосон орон зай байдаг гэж үздэг, атомчид (Левкипп, Демокрит, Метродор, Эпикур, Лукреций) манай ертөнцөөс гадна өөр ертөнц байдаг гэж үздэг. Понтусын Гераклидын үзэл бодол нь тусдаа зогсож байгаа бөгөөд одод нь дэлхий, агаар зэрэг алс холын ертөнц юм; тэр атомистуудын нэгэн адил орчлон ертөнцийг хязгааргүй гэдэгт итгэдэг байв. Эртний төгсгөлд герметизмын шашин-ид шидийн сургаал гарч ирсэн бөгөөд үүний дагуу ертөнцөөс гадуур материаллаг бус амьтдын бүс нутаг - сүнснүүд байж болно.

Сэргэн мандалт

Уг зохиолд дурдсан Николасын Кузагийн сансар судлал нь шинэлэг юм Сурсан мунхагийн тухай. Тэрээр Орчлон ертөнцийн материаллаг нэгдмэл байдлыг хүлээн зөвшөөрч, Дэлхийг хөдөлгөөнт гаригуудын нэг гэж үзсэн; селестиел биетүүд нь манай Дэлхий шиг оршин суудаг бөгөөд Орчлон ертөнцийн ажиглагч бүр ижил шалтгаанаар өөрийгөө хөдөлгөөнгүй гэж үзэж болно. Түүний бодлоор орчлон ертөнц хязгааргүй, гэхдээ хязгаарлагдмал, учир нь хязгааргүй байдал нь зөвхөн Бурханы шинж чанартай байж болно. Үүний зэрэгцээ Кузан нь дундад зууны үеийн сансар судлалын олон элементүүдийг хадгалсаар ирсэн бөгөөд үүнд селестиел бөмбөрцөг, түүний дотор гаднах нь тогтмол оддын бөмбөрцөг байдаг гэсэн итгэл үнэмшил байдаг. Гэсэн хэдий ч эдгээр "бөмбөрцөг" нь туйлын дугуй биш, эргэлт нь жигд биш, эргэлтийн тэнхлэгүүд нь орон зайд тогтмол байр суурь эзэлдэггүй. Үүний үр дүнд дэлхий нь туйлын төв, тодорхой хил хязгааргүй (Магадгүй энэ утгаараа Кузанцын орчлон ертөнцийн хязгааргүй байдлын тухай диссертацийг ойлгох ёстой).

16-р зууны эхний хагас нь Николаус Коперникийн ертөнцийн шинэ, гелиоцентрик систем бий болсноор тэмдэглэгдсэн байв. Коперник Нарыг дэлхийн төвд байрлуулсан бөгөөд гаригууд эргэн тойрон эргэдэг (Дэлхий ч мөн адил тэнхлэгээ тойрон эргэдэг). Коперник орчлон ертөнцийг тогтсон оддын бөмбөрцөгөөр хязгаарлагдмал гэж үзсэн хэвээр байна; Тэрээр мөн селестиел бөмбөрцөг байдаг гэсэн итгэлээ хадгалсан бололтой.

Коперникийн системийн өөрчлөлт нь одод нэг бөмбөрцөг дээр биш, харин дэлхийгээс хязгааргүй хүртэл өөр өөр зайд байрладаг Томас Диггесийн систем байв. Зарим философичид (Франческо Патрици, Ян Эссенский) Коперникийн сургаалын зөвхөн нэг элементийг зээлж авсан - Дэлхий тэнхлэгээ тойрон эргэдэг, мөн орчлон ертөнцөд тархсан оддыг хязгааргүй гэж үздэг. Эдгээр сэтгэгчдийн үзэл бодолд герметизмын нөлөөллийн ул мөр байдаг, учир нь тэд нарны аймгийн гаднах орчлон ертөнцийг материаллаг бус ертөнц, Бурхан ба тэнгэр элч нарын амьдрах орчин гэж үздэг байв.

Гелиоцентризмээс оддоор жигд дүүрсэн хязгааргүй ертөнц рүү шилжих шийдэмгий алхамыг Италийн гүн ухаантан Жордано Бруно хийсэн. Бруногийн хэлснээр бүх цэгээс ажиглахад орчлон ертөнц ойролцоогоор ижил харагдах ёстой. Шинэ эриний бүх сэтгэгчдийн дотроос тэрээр одод бол алс холын нар бөгөөд физикийн хууль нь хязгааргүй, хязгааргүй орон зайд ижил байдаг гэж анх санаачилсан хүн юм. 16-р зууны төгсгөлд орчлон ертөнцийн хязгааргүй байдлыг Уильям Гилберт мөн хамгаалсан. 17-р зууны дунд үеэс хоёрдугаар хагаст эдгээр үзэл бодлыг Рене Декарт, Отто фон Герике, Кристиан Гюйгенс нар дэмжиж байв.

Орчин үеийн сансар судлалын үүсэл

Орчин үеийн сансар судлал үүссэн нь 20-р зуунд Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онол (GR) болон бөөмийн физикийн хөгжилтэй холбоотой юм. Эйнштейн 1917 онд харьцангуйн ерөнхий онолд үндэслэсэн энэ сэдвээр анхны судалгаагаа "Харьцангуйн ерөнхий онолын сансар судлалын бодол" нэрээр нийтлүүлсэн. Үүнд тэрээр 3 таамаглал дэвшүүлсэн: Орчлон ертөнц нэгэн төрлийн, изотроп, хөдөлгөөнгүй. Сүүлийн шаардлагыг хангахын тулд Эйнштейн таталцлын талбайн тэгшитгэлд нэмэлт "сансар судлалын нэр томъёо" оруулсан. Түүний олж авсан шийдэл нь Орчлон ертөнц хязгаарлагдмал эзэлхүүнтэй (хаалттай), эерэг муруйлттай гэсэн үг юм.

Орчлон ертөнцийн эрин үе

Орчлон ертөнцийн нас бол Их тэсрэлтээс хойш өнгөрсөн цаг үе юм. Орчин үеийн шинжлэх ухааны мэдээллээр (WMAP 9 үр дүн) энэ нь 13.830 ± 0.075 Ga байна. Европын сансрын агентлагийн хүчирхэг Планк хиймэл дагуулаас авсан шинэ мэдээлэл нь орчлон ертөнцийн насыг 13.798 ± 0.037 тэрбум жил (68% итгэлийн интервал) болохыг харуулж байна.

Орчлон ертөнцийн насыг орчин үеийн тооцоолол нь орчлон ертөнцийн нийтлэг загваруудын нэг болох стандарт сансар судлалын ΛCDM загварт суурилдаг.

Орчлон ертөнцийн хөгжлийн үндсэн үе шатууд

Орчлон ертөнцийн насыг тодорхойлоход чухал ач холбогдолтой зүйл бол Орчлон ертөнцөд болж буй гол үйл явцын үечлэл юм. Дараахь үечлэлийг одоогоор хүлээн зөвшөөрч байна.

Онолын таамаглал байдаг хамгийн эртний үе бол Планкийн цаг юм ( 10 −43 Их тэсрэлтийн дараа). Энэ үед таталцлын харилцан үйлчлэл нь бусад үндсэн харилцан үйлчлэлээс тусгаарлагдсан. Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу квант сансар судлалын энэ эрин үе нь 2000 он хүртэл үргэлжилсэн 10 −11 секИх тэсрэлтийн дараа.
Дараагийн эрин нь анхны кварк бөөмс үүсэх, харилцан үйлчлэлийн төрлүүдийг салгах замаар тодорхойлогддог. Энэ эрин үе нь Захиргааны цаг хүртэл үргэлжилсэн 10 −2 секундИх тэсрэлтийн дараа. Одоогийн байдлаар энэ үеийн үйл явцыг нэлээд нарийвчилсан физик дүрслэх боломжууд аль хэдийн бий болсон.
Стандарт сансар судлалын орчин үеийн эрин үе нь Их тэсрэлтийн дараа 0.01 секундын дараа эхэлсэн бөгөөд өнөөг хүртэл үргэлжилж байна. Энэ хугацаанд анхдагч элементүүдийн цөмүүд үүсч, од, галактик, нарны аймаг үүссэн.

Энэ эрин үеийн орчлон ертөнцийн хөгжлийн түүхэн дэх чухал үе бол тэлж буй орчлон ертөнцийн бодис цацраг туяанд ил тод болсон рекомбинацын эрин үе гэж тооцогддог. Орчин үеийн үзэл баримтлалын дагуу энэ нь Их тэсрэлтийн дараа 380 мянган жилийн дараа болсон. Одоогоор бид энэхүү цацрагийг сансрын богино долгионы дэвсгэр хэлбэрээр ажиглаж байгаа нь Орчлон ертөнцийн одоо байгаа загваруудын хамгийн чухал туршилтын баталгаа юм.

WMAP

WMAP-ийн цуглуулсан мэдээлэл нь эрдэмтэд селестиел бөмбөрцөг дээрх богино долгионы цацрагийн тархалтын температурын хэлбэлзлийн хамгийн нарийвчилсан зургийг гаргах боломжийг олгосон. Өмнө нь НАСА-гийн COBE аппаратын өгөгдлийг ашиглан ижил төстэй газрын зургийг бүтээх боломжтой байсан ч түүний нарийвчлал нь WMAP-ээс олж авсан мэдээллээс 35 дахин доогуур байв.

WMAP өгөгдөл нь селестиел бөмбөрцөг дэх CMB-ийн температурын тархалт нь хэвийн тархалттай бүрэн санамсаргүй хэлбэлзлийг дагаж байгааг харуулсан. Хэмжсэн тархалтыг тодорхойлсон функцийн параметрүүд нь Орчлон ертөнцийн загвартай нийцэж байгаа бөгөөд дараахь зүйлсээс бүрдэнэ.

4% нь энгийн бодисоос,
23% нь харанхуй бодис гэж нэрлэгддэг бодисоос (боломжтой хүнд хэт тэгш хэмтэй хэсгүүдээс) ба
73% нь бүр илүү нууцлаг харанхуй энергиээс гарч, орчлон ертөнцийг хурдасгахад хүргэдэг.

WMAP-ийн өгөгдөл нь харанхуй бодисыг хүйтэн гэж үздэг (өөрөөр хэлбэл энэ нь нейтрино эсвэл бусад гэрлийн хэсгүүд биш харин хүнд хэсгүүдээс бүрддэг). Эс бөгөөс харьцангуй хурдтай хөдөлж буй гэрлийн бөөмсүүд орчлон ертөнцийн эхэн үеийн нягтын жижиг хэлбэлзлийг бүдгэрүүлэх болно.

Бусад параметрүүдийн дотроос WMAP өгөгдлөөр тодорхойлогддог ( ΛCDM-загвар, өөрөөр хэлбэл англи хэл дээрх Λ нэр томъёо, хүйтэн харанхуй бодис бүхий Фридманы сансар судлалын загвар. Хүйтэн харанхуй бодис:

Орчлон ертөнцийн нас: (13.73 ± 0.12)⋅10 9 жил;
Хаббл тогтмол: 71 ± 4 км/с/Мп;
одоогийн барионы нягт: (2.5 ± 0.1)⋅10 −7 см −3 ;
Орчлон ертөнцийн тэгш байдлын параметр (нийт нягтын эгзэгтэй харьцаа): 1.02 ± 0.02;
Бүх гурван төрлийн нейтриногийн нийт масс:<0,7 эВ.

Planck TT, TE, EE+lensing+BAO+JLA+H0 тойм дээр үндэслэсэн

100θMC= 1.04077 ± 0.00032
Ω b h 2 = 0.02225 ± 0.00016
Ω c h 2 = 0.1198 ± 0.0015
τ=0.079 ± 0.017
ln(10 10 As)=3,094 ± 0,034
ns = 0.9645 ± 0.0049
H0 = 67.27 ± 0.66
Ω м =0.3089 ± 0.0062
Ω Λ = 0.6911 ± 0.0062
Σm v< 0.17
Ω k =0.0008 −0.0039 +0.0040
w=−1.019 −0.08 +0.075

Тэмдэглэл

, х. 103.
Брэдвардинд герметик уран зохиолын нөлөөллийн талаар уг бүтээлийг үзнэ үү.
, Хамт. 2-17 ба ялангуяа х. 14.
, х. 105-106.
, Хамт. 31-45.
WMAP сансар судлалын параметрүүд(Англи хэл). НАСА. Goddard сансрын нислэгийн төв. 2013 оны 3-р сарын 22-нд авсан. 2013 оны 3-р сарын 22-ны өдөр архивлагдсан.
№ 7-2013: ПЛАНК БАРАГ ТӨГС ОРЧНХОН ОРЧНГИЙГ ИЛЧЛэв(Англи хэл).
Планкийн хамтын ажиллагаа.Планк 2013 оны үр дүн. XVI. Космологийн параметрүүд (Англи хэл) // ArXiv/astro-ph. - 2013. - Бибкод: 2013arXiv1303.5076P. - arXiv: 1303.5076.
P.A.R.Ade гэх мэт. (Планкийн хамтын ажиллагаа) (2013 оны 3-р сарын 22). “Планк 2013 оны үр дүн. I. Бүтээгдэхүүн, шинжлэх ухааны үр дүнгийн тойм.” Одон орон ба астрофизик. 1303 : 5062. arXiv : 1303.5062 .
Баркер П.Коперник, бөмбөрцөг ба тэнцүү. - Синтез. - 1990. - T. 83, дугаар. 2. - P. 317-323.
C. Bonneau, S. Brunier. Une sonde defie l'espace et le temps. Science & Vie, № 1072, 2007 оны 1-р сар. 43
Фурли, Дэвид Ж.Хязгааргүй ертөнцийн Грекийн онол // Үзэл санааны түүхийн сэтгүүл. - 1981. - T. 42, No4 (10-р сар - 12-р сар). - P. 571–585..
Гатти Х.Жордано Бруно ба Сэргэн мандалтын үеийн шинжлэх ухаан. - Корнеллийн их сургуулийн хэвлэл, 1999..
Гомбрих, R. F. "Эртний Энэтхэгийн сансар судлал". "Эртний сансар судлал" ном, Кармен Блэкэр, Майкл Лёв нарын найруулсан, 110-142. Лондон: Аллен ба Унвин, 1975 он.
Гранада, Мигель А.Кеплер, Бруно нар орчлон ертөнц ба нарны системийн хязгааргүй байдлын тухай // Одон орон судлалын түүхийн сэтгүүл. - 2008. - T. 39, No 4. - P. 469-495.
Грант Э.Дундад зууны болон XVII зууны Сансар огторгуйн гаднах хязгааргүй хоосон орон зайн тухай ойлголтууд // Исис. - 1969. - T. 60, No 201. - P. 39-60..
Грант Э.Гараг, одод, бөмбөрцөг: Дундад зууны үеийн сансар огторгуй, 1200-1687. - Кембриж, 1994..
Хендерсон, Жон Б. Хятадын сансар судлалын хөгжил ба уналт. Нео-Күнз судлалын цуврал. Нью Йорк: Колумбийн их сургуулийн хэвлэл, 1984.-->
Макколли Г. XVII зууны олон ертөнцийн тухай сургаал // Шинжлэх ухааны тэмдэглэл. - 1936. - No 1. - С. 385–430..
Сиркар Д.С. Энэтхэгийн эртний уран зохиол дахь сансар судлал ба сансар судлал. Калькутта, 1976 (1 хэвлэл: Калькутта, 1967)

Бакина В.И.Эфесийн Гераклитийн сансар судлалын сургаал // Москвагийн их сургуулийн мэдээллийн товхимол. Сер.7. Философи.. 1998. No 4. Х.42-55.
Бакина В.И.Эртний Грекийн философичдын сансар судлалын сургаал: Сурах бичиг. тэтгэмж. М., Москвагийн хэвлэлийн газар. үгүй. 1999. −104 х.
Вайнберг С.Эхний гурван минут: Орчлон ертөнцийн үүслийн талаарх орчин үеийн үзэл бодол. - Ижевск: "Тогтмол ба эмх замбараагүй динамик" судалгааны төв, 2000, 272 х. ISBN 5-93972-013-7
Гаврюшин Н.К. 11-р зууны Византийн сансар судлал // Түүх ба одон орон судлалын судалгаа. - М.: “Шинжлэх ухаан”, 1983. XVI дугаар. P.325-338.

Эртний Оросын номын уран зохиол дахь сансар судлалын бүтээлүүд. II хэсэг: Онгоц шумуул ба сансар судлалын бусад уламжлалуудын бичвэрүүд" // "Хуучин Оросын сэтгэлгээний дурсгалууд" цуврал. Дугаар IV (2) / Хариуцсан редактор: В.В. Милков, С.М. Полянский. Санкт-Петербург: Хэвлэлийн газар. "Мир" байшин ", 2008 (640 х. (50В7 аль.).
Лебедев А.В. Фалес ба Ксенофан (Талесын сансар судлалын хамгийн эртний баримт бичиг) // Хөрөнгөтний философичдын тайлбар дахь эртний философи. М., 1981.
Лупандин I.V. Аристотелийн сансар судлал ба Томас Аквинас // Байгалийн шинжлэх ухаан, технологийн түүхийн асуултууд. 1989. No 2. Х.64-73.
Макеев В.А. Дорно дахины орнуудын орчин үеийн соёл дахь эртний гүн ухааны космографи. -М.: РУДН их сургууль, 1993 он
Мочалова I. N. Эртний академийн сансар судлалын хоёр уламжлалын тухай // А.С. Пушкиний нэрэмжит Ленинградын Улсын Их Сургуулийн мэдээллийн товхимол (философийн цуврал). 2007.- No3 (6).- Х.26-34.
Нагирнер Д.И. Сансар судлалын элементүүд. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербург улсын их сургуулийн хэвлэлийн газар, 2001 он.
Павленко A. N. Орчин үеийн сансар судлал: үндэслэлийн асуудал // Одон орон ба дэлхийн шинжлэх ухааны дүр зураг. М.ИФРАН, 1996;
Павленко A. N. Европын сансар судлал: эпистемологийн эргэлтийн үндэс, М. - INTRADA, 1997;
Сажин М.В. Алдартай танилцуулгад орчин үеийн сансар судлал. URSS. 2002. 240 с
Семушкин А.В. Эртний Грекийн гүн ухаан дахь сансар огторгуйн шүтлэг. // Өөрчлөгдөж буй ертөнц дэх шашин. - М .: Хэвлэлийн газар RUDN, 1994. - P.27-39.
Турсунов А. Философи ба орчин үеийн сансар судлал. М., 1977.
M. L. Filchenkov, S. V. Kopylov, V. S. Evdokimov Ерөнхий физикийн курс: нэмэлт бүлгүүд.
Фролов Б. Архаик сансар судлал дахь тоо // Эртний нийгэмлэгүүдийн одон орон судлал. М., 2002.P.61-68.
Чернин А.Д. Од ба физик. 2-р хэвлэл. URSS. 2004. 176 х.
Лоуренс Краусс.Бид яагаад оршин тогтнож байна. Хэлсэн хамгийн агуу түүх = Краусс. Хэлсэн хамгийн агуу түүх - Одоог хүртэл: Бид яагаад энд байгаа юм бэ? - М.: Альпина Уран зохиолын бус, 2018. -

Орчин үеийн сансар судлал нь физик, математикийн өгөгдөл, мөн бүх нийтийн гүн ухааны зарчмуудыг нэгтгэсэн одон орон судлалын салбар тул шинжлэх ухаан, гүн ухааны мэдлэгийн нийлэгжилтийг илэрхийлдэг. Орчлон ертөнцийн гарал үүсэл, бүтцийн талаархи бодлыг турших нь эмпирик байдлаар хэцүү бөгөөд ихэнхдээ онолын таамаглал эсвэл математик загвар хэлбэрээр байдаг тул сансар судлалын ийм синтез зайлшгүй шаардлагатай байдаг. Сансар судлалын судалгаа нь ихэвчлэн онолоос практикт, загвараас туршилт хүртэл хөгждөг бөгөөд энд философийн болон ерөнхий шинжлэх ухааны анхны зарчмууд ихээхэн ач холбогдолтой болдог. Ийм учраас сансар судлалын загварууд нь бие биенээсээ эрс ялгаатай байдаг - тэдгээр нь ихэвчлэн философийн анхны зарчмуудыг эсэргүүцдэг. Хариуд нь аливаа сансар судлалын дүгнэлт нь орчлон ертөнцийн бүтцийн талаархи ерөнхий философийн санаануудад нөлөөлдөг. хүний ертөнц болон өөрийнхөө талаарх үндсэн санааг өөрчлөх.

Орчин үеийн сансар судлалын хамгийн чухал постулат бол орчлон ертөнцийн маш хязгаарлагдмал хэсгийг судалснаар тогтсон байгалийн хуулиудыг илүү өргөн хүрээг хамарч, эцэст нь бүхэл бүтэн орчлонд экстраполяци хийх боломжтой юм. Сансар судлалын онолууд нь физикийн ямар зарчим, хуулиудад тулгуурлаж байгаагаас хамаарч өөр өөр байдаг. Тэдгээрийн үндсэн дээр бүтээгдсэн загварууд нь Орчлон ертөнцийн ажиглагдах боломжтой бүс нутгийг турших боломжийг олгох ёстой бөгөөд онолын дүгнэлтийг ажиглалтаар баталгаажуулах эсвэл ямар ч тохиолдолд тэдгээртэй зөрчилдөх ёсгүй.

Эртний мэргэд орчлон ертөнцийн үүсэл, бүтцийн талаар аль хэдийн гайхаж байсан. Тэдний үзэл бодол, санаа нь эртний үеийн философийн тогтолцооны салшгүй бүрэлдэхүүн хэсэг байв. Өнөөдрийг хүртэл домог хэлбэрээр хадгалагдан үлдсэн эдгээр анхны сансар судлалын санаанууд нь одон орны ажиглалт дээр үндэслэсэн байв. Вавилон, Египет, Энэтхэг, Хятадын тахилч нар жилийн урт, нар, сар хиртэлтийн давтамжийг нарийн тооцоолж чадсан. Огторгуйн биетүүдийг ажигласнаар тэд хөдөлж буй болон хөдөлгөөнгүй гэсэн хоёр бүлэг селестиел биетүүдийг тодорхойлж чадсан. Олон оддыг тогтмол биет гэж үздэг. Хөдөлгөөнт биетүүдэд Сар, Нар, тэр үед мэдэгдэж байсан таван гаригийг бурхдын нэрээр нэрлэсэн (энэ нь анх Вавилонд хийгдсэн, өнөөдөр бид Ромын бурхдын нэрийг гаригуудын нэр болгон ашигладаг) - Буд, Сугар, Ангараг, Бархасбадь, Санчир гариг. Тэдний хүндэтгэлд долоо хоногийг долоон өдөрт хуваасан бөгөөд энэ өдөр бүр нь одоо байгаа зурхайн уламжлал ёсоор хөдөлж буй биетэй холбоотой байдаг. Тэнгэрийн бөмбөрцөг даяар нарны илт хөдөлгөөнийг ажигласнаар 12 ордны ордыг олж илрүүлжээ.

Шинжлэх ухаантай хамт домог зүйг орлох гүн ухаан гарч ирсний дараа "мөнхийн" асуултын хариултыг голчлон философийн үзэл баримтлалын хүрээнд хайж эхэлсэн. Эрт дээр үед Пифагор, Демокрит, Платон нарт хамаарах орчлон ертөнцийн хэд хэдэн сонирхолтой сансар судлалын загварууд гарч ирэв. Үүний зэрэгцээ орчлон ертөнцийн анхны гелиоцентрик загварууд гарч ирэв. Тиймээс Понтусын Гераклид дэлхийн өдөр тутмын эргэлт, нарны эргэн тойрон дахь хөдөлгөөнийг хүлээн зөвшөөрсөн. Самосын Аристарх дэлхий тойрог хэлбэрээр эргэлддэг бөгөөд түүний төв нь нар байдаг гэсэн санааг дэвшүүлэв. Гэвч гелиоцентрик үзэл санааг эртний ихэнх сэтгэгчид үгүйсгэж, Аристотель боловсруулсан, Птолемей сайжруулсан геоцентрик үзэл баримтлал нь эртний сансар судлалын нийтээр хүлээн зөвшөөрөгдсөн үр дүн болжээ. Энэ загвар нь Дундад зууны турш үргэлжилсэн. Энэ нь маш нарийн төвөгтэй байсан, учир нь гогцоо хэлбэртэй хөдөлгөөн хийж буй гаригуудын илэрхий хөдөлгөөнийг нөхөхийн тулд деферент ба эпициклийн системийг нэвтрүүлэх шаардлагатай байв.

Орчин үеийн цаг үе гарч ирснээр философи нь 20-р зуунд маш их амжилтанд хүрсэн шинжлэх ухаанд сансар судлалын загварыг бий болгоход тэргүүлэх байр сууриа тавьж, янз бүрийн таамаглалаас нэлээд үндэслэлтэй баримт, таамаглал, онол руу шилжсэн. Эхний үр дүн нь 16-р зууны үеийн дүр төрх юм. Николаус Коперникийн бичсэн орчлон ертөнцийн гелиоцентрик загвар. Энэ загварт орчлон ертөнц хаалттай бөмбөрцөг хэвээр байсан бөгөөд нар төвд байрладаг ба гаригууд, тэр дундаа Дэлхий түүнийг тойрон эргэдэг.

18-19-р зууны сансар судлал ба космогонизмын дэвшил. бүтээлээр өндөрлөв дэлхийн сонгодог полицентрик зураг,Энэ нь шинжлэх ухааны сансар судлалын хөгжлийн эхний үе шат болсон. Энэ загвар нь маш энгийн бөгөөд ойлгомжтой юм. Орчлон ертөнцийг орон зай, цаг хугацааны хувьд хязгааргүй, өөрөөр хэлбэл мөнх гэж үздэг. Тэнгэрийн биетүүдийн хөдөлгөөн, хөгжлийг зохицуулах үндсэн хууль нь дэлхийн таталцлын хууль юм. Сансар огторгуй нь түүний дотор байрлах биетэй ямар ч холбоогүй бөгөөд эдгээр биетүүдэд зориулсан савны идэвхгүй үүрэг гүйцэтгэдэг. Цаг хугацаа нь материас хамаардаггүй бөгөөд байгалийн бүх үзэгдэл, биетүүдийн бүх нийтийн үргэлжлэх хугацаа юм. Хэрэв бүх бие гэнэт алга болсон бол орон зай, цаг хугацаа өөрчлөгдөхгүй хэвээр байх болно. Орчлон ертөнц дэх од, гариг, оддын системийн тоо хязгааргүй их. Тэнгэрийн бие бүр урт удаан амьдралын замыг туулдаг. Үхсэн, эс тэгвээс унтарсан оддыг шинэ, залуу гэрэлтнүүдээр сольж байна. Хэдийгээр селестиел биетүүдийн үүсэл, үхлийн талаархи нарийн ширийн зүйл тодорхойгүй хэвээр байсан ч үндсэндээ энэ загвар нь эв нэгдэлтэй, логикийн хувьд нийцтэй мэт санагдаж байв. Энэ хэлбэрээр сонгодог полицентрик загвар нь 20-р зууны эхэн үе хүртэл шинжлэх ухаанд оршин байсан.

Гэсэн хэдий ч энэ ертөнцийн загвар нь хэд хэдэн дутагдалтай байсан. Бүх нийтийн таталцлын хууль нь гарагуудын төв рүү чиглэсэн хурдатгалыг тайлбарласан боловч гаригууд, түүнчлэн аливаа материаллаг биетүүд жигд, шулуунаар хөдлөх хүсэл хаанаас ирснийг хэлээгүй. Инерцийн хөдөлгөөнийг тайлбарлахын тулд бүх материаллаг биетүүдийг хөдөлгөөнд оруулдаг бурханлаг "анхны түлхэлт" байдаг гэж үзэх шаардлагатай байв. Нэмж дурдахад, сансрын биетүүдийн тойрог замыг засахын тулд Бурханы оролцоог бас зөвшөөрсөн. Тиймээс Орчлон ертөнцийн сонгодог полицентрик загвар нь зөвхөн хэсэгчлэн шинжлэх ухааны шинж чанартай байсан бөгөөд энэ нь Орчлон ертөнцийн гарал үүслийн талаархи шинжлэх ухааны тайлбарыг өгч чадахгүй байсан тул ийм байсан.

Орчлон ертөнцийн шинэ загварыг 1917 онд А.Эйнштейн бүтээжээ. Энэ нь таталцлын харьцангуй онол буюу харьцангуйн ерөнхий онол дээр үндэслэсэн байв. Эйнштейн орон зай, цаг хугацааны туйлын болон хязгааргүй байдлын постулатуудыг орхисон боловч хөдөлгөөнгүй байх зарчмыг, цаг хугацааны хувьд орчлон ертөнцийн хувиршгүй байдал, орон зай дахь төгсгөлийн зарчмыг хадгалсан. Орчлон ертөнцийн шинж чанарууд нь Эйнштейний хэлснээр таталцлын массын тархалтаар тодорхойлогддог Орчлон ертөнц хязгааргүй боловч нэгэн зэрэг сансарт хаалттай байдаг. Энэ загварын дагуу орон зай нь нэгэн төрлийн, изотроп, i.e. бүх чиглэлд ижил шинж чанартай, бодис нь түүнд жигд тархсан, цаг хугацаа хязгааргүй, урсгал нь Орчлон ертөнцийн шинж чанарт нөлөөлдөггүй. Эйнштейн өөрийн тооцоонд үндэслэн дэлхийн орон зай бол дөрвөн хэмжээст бөмбөрцөг гэсэн дүгнэлтэд хүрсэн.

Үүний зэрэгцээ Орчлон ертөнцийн энэ загварыг ердийн бөмбөрцөг хэлбэрээр төсөөлж болохгүй. Бөмбөрцөг орон зай нь бөмбөрцөг боловч нүдээр дүрслэх боломжгүй дөрвөн хэмжээст бөмбөрцөг юм. Үүнтэй адилтгаж үзвэл аливаа бөмбөгний гадаргуу нь хязгаарлагдмал тооны квадрат см-ээр илэрхийлэгдэж болохын адил ийм орон зайны эзэлхүүн хязгаарлагдмал гэж дүгнэж болно. Аливаа дөрвөн хэмжээст бөмбөрцгийн гадаргууг мөн хязгаарлагдмал тооны куб метрээр илэрхийлдэг. Ийм бөмбөрцөг орон зай нь хил хязгааргүй бөгөөд энэ утгаараа энэ нь хязгааргүй юм. Ийм орон зайд нэг чиглэлд нисч, бид эцэст нь эхлэх цэг рүү буцах болно. Гэхдээ үүнтэй зэрэгцэн бөмбөгний гадаргуу дээгүүр мөлхөж буй ялаа түүнийг сонгосон чиглэлд шилжихийг хориглох хил хязгаар, саадыг хаанаас ч олохгүй. Энэ утгаараа аливаа бөмбөгний гадаргуу нь хязгааргүй боловч хязгаарлагдмал, i.e. хязгааргүй байдал, хязгааргүй байдал хоёр өөр ойлголт юм.

Тиймээс Эйнштейний тооцооллоос харахад манай ертөнц дөрвөн хэмжээст бөмбөрцөг юм. Ийм ертөнцийн эзэлхүүнийг маш том боловч хязгаарлагдмал тооны шоо метрээр илэрхийлж болно. Зарчмын хувьд та хаалттай ертөнцийг бүхэлд нь тойрон нисч, бүх цагийг нэг чиглэлд хөдөлгөж чадна. Ийм төсөөллийн аялал нь дэлхий даяар хийсэн аялалтай төстэй юм. Гэвч ямар ч бөмбөрцгийн гадаргууд хил хязгаар байдаггүйтэй адил эзэлхүүнээрээ хязгаарлагдмал орчлон ертөнц нэгэн зэрэг хязгааргүй юм. Эйнштейний орчлон ертөнц хэдийгээр асар их боловч хязгаарлагдмал тооны од, оддын системийг агуулдаг тул фотометрийн болон таталцлын парадоксууд түүнд хамаарахгүй. Үүний зэрэгцээ, Эйнштейний орчлон дээр халуун үхлийн хий үзэгдэл бий. Сансар огторгуйд хязгаарлагдмал ийм орчлон цаг хугацааны хувьд зайлшгүй төгсгөл болдог. Үүрд мөнх нь угаасаа байдаггүй.

Ийнхүү үзэл санаа нь шинэлэг, тэр ч байтугай хувьсгалт шинж чанартай байсан ч Эйнштейн сансар судлалын онолдоо ертөнцийн статик мөн чанарын ердийн сонгодог ертөнцийг үзэх үзлийг удирдан чиглүүлдэг байв. Тэрээр зөрчилтэй, тогтворгүй ертөнцөөс илүү эв найртай, тогтвортой ертөнцөд татагдаж байв.

Эйнштейний Орчлон ертөнцийн загвар нь харьцангуйн ерөнхий онолын дүгнэлтэд үндэслэсэн анхны сансар судлалын загвар болжээ. Энэ нь таталцал нь их зайд массын харилцан үйлчлэлийг тодорхойлдогтой холбоотой юм. Тиймээс орчин үеийн сансар судлалын онолын цөм нь таталцлын онол - харьцангуйн ерөнхий онол юм. Эйнштейн сансар огторгуйн загвартаа орчлон ертөнцийн тогтворгүй байдал, хувиршгүй байдлыг хангах ёстой байсан тодорхой таамаглалын түлхэлтийн хүч байхыг зөвшөөрсөн. Гэсэн хэдий ч байгалийн шинжлэх ухааны дараагийн хөгжил нь энэ санааг ихээхэн засварлав.

Таван жилийн дараа буюу 1922 онд Зөвлөлтийн физикч, математикч А.Фридман нарийн тооцоололд үндэслэн Эйнштейний орчлон ертөнц хөдөлгөөнгүй, өөрчлөгддөггүй гэдгийг харуулсан. Үүний зэрэгцээ Фридман өөрийн боловсруулсан сансар судлалын зарчимд тулгуурласан бөгөөд энэ нь орчлон ертөнцийн изотроп ба нэгэн төрлийн байдал гэсэн хоёр таамаглал дээр суурилдаг. Орчлон ертөнцийн изотропи гэдэг нь тодорхой чиглэл байхгүй, бүх чиглэлд орчлон ертөнцийн ижил төстэй байдал гэж ойлгогддог. Орчлон ертөнцийн нэгэн төрлийн байдлыг Орчлон ертөнцийн бүх цэгүүдийн ижил төстэй байдал гэж ойлгодог: бид тэдгээрийн аль нэгэнд нь ажиглалт хийх боломжтой бөгөөд бид изотроп ертөнцийг хаа сайгүй харах болно.

Фридман сансар судлалын зарчимд үндэслэн Эйнштейний тэгшитгэлүүд нь орчлон ертөнц тэлэх эсвэл хумих боломжтой өөр, суурин бус шийдлүүдтэй болохыг нотолсон. Үүний зэрэгцээ бид орон зайг өргөжүүлэх тухай ярьж байсан, өөрөөр хэлбэл. дэлхийн бүх зайн өсөлтийн тухай. Фрийдманы орчлон ертөнц нь савангийн хөөстэй төстэй бөгөөд түүний радиус болон гадаргуугийн хэмжээ тасралтгүй нэмэгдэж байв.

Эхэндээ өргөжиж буй ертөнцийн загвар нь таамаглал байсан бөгөөд эмпирик баталгаагүй байв. Гэсэн хэдий ч 1929 онд Америкийн одон орон судлаач Э.Хаббл спектрийн шугамын "улаан шилжилт"-ийн нөлөөг (шугамуудын спектрийн улаан төгсгөл рүү шилжих) нээсэн. Үүнийг Доплер эффектийн үр дагавар гэж тайлбарлав - долгионы эх үүсвэр ба ажиглагчийн бие биентэйгээ харьцуулахад хөдөлгөөний улмаас хэлбэлзлийн давтамж эсвэл долгионы уртын өөрчлөлт. "Улаан шилжилт"-ийг галактикууд бие биенээсээ холдох тусам хурдацтай холддогтой холбоотой гэж тайлбарласан. Хаббл 1929 онд алс холын галактикуудын хурд нь тэдгээрт хүрэх зайнаас хамаарах график дээр шулуун шугам зурж, томьёолжээ. Хабблын хууль: үүний дагуу галактикуудын ухрах v хурд нь тэдгээрт хүрэх зайтай пропорциональ хэмжээгээр нэмэгддэг: v= H r, H нь Хаббл тогтмол. Одоо H = 75 км/(с Mpc) гэж үздэг. Сүүлийн үеийн хэмжилтээс харахад тэлэлтийн хурд нь сая парсек тутамд ойролцоогоор 55 км/сек-ээр нэмэгддэг.

Хаббл өөрийн ажиглалтын үр дүнд Орчлон бол галактикуудын ертөнц, манай Галактик түүн дотор цорын ганц биш, бие биенээсээ асар хол зайд тусгаарлагдсан олон галактик байдаг гэсэн санааг нотолсон. Үүний зэрэгцээ Хаббл галактик хоорондын зай тогтмол биш, харин нэмэгддэг гэсэн дүгнэлтэд хүрчээ. Тиймээс байгалийн шинжлэх ухаанд гарч ирэв тэлэх орчлон ертөнцийн тухай ойлголт.

Манай орчлон ертөнцийг ямар ирээдүй хүлээж байна вэ? Фридман санал болгов Орчлон ертөнцийн хөгжлийн гурван загвар.

IN анхны загварОрчлон ертөнц аажмаар тэлж байгаа тул янз бүрийн галактикуудын таталцлын улмаас орчлон ертөнцийн тэлэлт удааширч, эцэст нь зогсдог. Үүний дараа орчлон ертөнц хумигдаж эхлэв. Энэ загварт орон зай нугалж, өөрөө хаагдаж, бөмбөрцөг үүсгэдэг.

онд хоёр дахь загварОрчлон ертөнц эцэс төгсгөлгүй тэлж, орон зай нь эмээлийн гадаргуу шиг муруй бөгөөд нэгэн зэрэг хязгааргүй юм.

IN гурав дахь загварФридманы орон зай хавтгай, бас хязгааргүй.

Эдгээр гурван хувилбарын аль нь орчлон ертөнцийн хувьслыг дагаж мөрдөх нь таталцлын энерги болон нисдэг бодисын кинетик энергийн харьцаанаас хамаарна.

Хэрэв материйн тэлэлтийн кинетик энерги нь тэлэхээс сэргийлж буй таталцлын энергийг давамгайлж байвал таталцлын хүч галактикуудын тэлэлтийг зогсоохгүй бөгөөд Орчлон ертөнцийн тэлэлт эргэлт буцалтгүй болно. Орчлон ертөнцийн динамик загварын энэ хувилбарыг нэрлэдэг нээлттэй ертөнц.

Хэрэв таталцлын харилцан үйлчлэл давамгайлж байвал тэлэлтийн хурд нь бүрэн зогсох хүртэл удааширч, дараа нь орчлон ертөнц анхны өвөрмөц байдалдаа (хязгааргүй өндөр нягтралтай цэгийн эзэлхүүн) буцаж ирэх хүртэл материйн шахалт эхэлнэ. Загварын энэ хувилбарыг нэрлэдэг хэлбэлзэх,эсвэл хаалттай, орчлон ертөнц.

Хязгаарлагдмал тохиолдолд таталцлын хүч нь материйн тэлэлтийн энергитэй яг тэнцүү байх үед тэлэлт зогсохгүй, харин хурд нь цаг хугацааны явцад тэг болох хандлагатай байдаг. Орчлон ертөнц тэлж эхэлснээс хойш хэдэн арван тэрбум жилийн дараа гэж нэрлэж болох төлөв бий болно. хагас суурин.Онолын хувьд Орчлон ертөнцийн лугшилт бас боломжтой.

Бидний ажиглаж буй галактикуудын уналт нь хаалттай хязгаарлагдмал ертөнц дэх орон зайн тэлэлтийн үр дагавар юм. Сансар огторгуй ингэж тэлэхийн хэрээр хийлдэг савангийн хөөсний гадаргуу дээрх тоосны ширхэг хоорондын зай ихсэхтэй адил ертөнцийн бүх зай нэмэгддэг. Эдгээр тоосны ширхэг бүрийг галактик бүрийн нэгэн адил тэлэлтийн төв гэж үзэх нь зөв юм. Э.Хаббл алс холын галактикууд бие биенээсээ улам бүр өсөн нэмэгдэж буй хурдтайгаар холдож байгааг харуулах үед манай Орчлон ертөнц тэлж байна гэсэн хоёрдмол утгагүй дүгнэлт хийсэн. Гэвч тэлж буй орчлон бол өөрчлөгдөж буй орчлон, бүх түүхтэй, эхлэл төгсгөлтэй ертөнц юм. Хаббл тогтмол нь орчлон ертөнцийн тэлэлтийн үйл явц үргэлжлэх хугацааг тооцоолох боломжийг бидэнд олгодог. Энэ нь 10 тэрбумаас багагүй, 19 тэрбум жилээс илүүгүй байна. Тэлж буй орчлон ертөнцийн насжилтын хамгийн магадлалтай хугацааг 15 тэрбум жил гэж үздэг. Энэ бол манай Орчлон ертөнцийн ойролцоо нас юм.

Одоогийн байдлаар орчлон ертөнцөд материйн үүсэх тодорхой талуудыг тайлбарласан хэд хэдэн сансар судлалын загварууд байдаг боловч тэдгээр нь Орчлон ертөнц өөрөө үүссэн шалтгаан, үйл явцыг тайлбарладаггүй. Орчин үеийн сансар судлалын бүх онолуудаас зөвхөн Г.Гамовын Их тэсрэлтийн онол л өнөөг хүртэл энэ асуудалтай холбоотой бараг бүх баримтыг хангалттай тайлбарлаж чадсан. Их тэсрэлтийн загварын үндсэн шинж чанарууд нь хожим инфляцийн онол буюу хөөрөгдөж буй ертөнцийн онолоор нэмэгдэн, Америкийн эрдэмтэд А.Гут, П.Стейнхардт нарын боловсруулж, Зөвлөлтийн физикч А.Д. Линда.

1948 онд Оросын гарал үүсэлтэй Америкийн нэрт физикч Г.Гамов 15 тэрбум жилийн өмнө болсон асар том дэлбэрэлтийн үр дүнд биет ертөнц үүссэн гэж санал болгосон. Дараа нь орчлон ертөнцийн бүх бодис, бүх энерги нэг жижигхэн хэт нягт бөөгнөрөлд төвлөрчээ. Хэрэв та математикийн тооцоололд итгэдэг бол тэлэлтийн эхэн үед орчлон ертөнцийн радиус нь тэгтэй тэнцүү, нягтрал нь хязгааргүйтэй тэнцүү байв. Энэ анхны төлөв гэж нэрлэгддэг өвөрмөц байдал -хязгааргүй нягттай цэгийн эзэлхүүн. Физикийн мэдэгдэж буй хуулиуд нь нэгдмэл байдлаар үйлчилдэггүй. Ийм байдалд орон зай, цаг хугацаа гэсэн ойлголтууд утгаа алддаг тул энэ цэг хаана байсныг асуух нь утгагүй юм. Түүнчлэн орчин үеийн шинжлэх ухаан энэ нөхцөл байдлын шалтгааны талаар юу ч хэлж чадахгүй.

Гэсэн хэдий ч Гейзенбергийн тодорхойгүй байдлын зарчмын дагуу матери нэг цэгт шахагдах боломжгүй тул Орчлон ертөнц анхны төлөвтөө тодорхой нягт, хэмжээтэй байсан гэж үздэг. Зарим тооцооллоор, ойролцоогоор 10 61 г гэж тооцогддог ажиглагдаж буй ертөнцийн бүх бодисыг 10 94 г / см 3 нягттай болтол нь шахвал 10 -33 см 3 орчим эзэлхүүнтэй байх болно. Үүнийг ямар ч электрон микроскопоор харах боломжгүй юм. Их тэсрэлтийн шалтгаан болон орчлон ертөнц тэлэх шилжилтийн талаар удаан хугацааны туршид юу ч хэлж чадахгүй байв. Гэвч өнөөдөр эдгээр үйл явцыг тайлбарлахыг оролдсон зарим таамаглал гарч ирэв. Эдгээр нь Орчлон ертөнцийн хөгжлийн инфляцийн загварын үндэс суурь болдог.

Их тэсрэлтийн үзэл баримтлалын гол санаа нь орчлон ертөнц үүсэн бий болох эхний үе шатанд эрчим хүчний өндөр нягтралтай тогтворгүй вакуум хэлбэртэй байсан явдал юм. Энэ энерги нь квант цацрагаас үүссэн, i.e. хаанаас ч юм шиг. Үнэн хэрэгтээ физик вакуумд тогтсон тоосонцор, талбар, долгион байдаггүй, гэхдээ энэ нь амьгүй хоосон орон зай биш юм. Вакуум орчинд төрж, түр зуурын оршин тогтнож, тэр даруй алга болдог виртуал бөөмс байдаг. Тиймээс вакуум нь виртуал тоосонцортой "буцалж", тэдгээрийн хоорондын нарийн төвөгтэй харилцан үйлчлэлээр ханасан байдаг. Түүгээр ч барахгүй вакуумд агуулагдах энерги нь түүний янз бүрийн давхарт байрладаг, жишээлбэл. вакуум энергийн түвшний ялгаатай үзэгдэл байдаг.

Вакуум тэнцвэрт байдалд байх үед түүний дотор зөвхөн виртуал (сүнс) хэсгүүд байдаг бөгөөд тэдгээр нь төрөхийн тулд богино хугацаанд вакуумаас эрчим хүч зээлж, алга болохын тулд зээлсэн энергийг хурдан буцааж өгдөг. Ямар нэг шалтгааны улмаас вакуум нь ямар нэгэн анхны цэг (ганц байдал) хөдөлж, тэнцвэрийн төлөвөөс гарах үед виртуал бөөмсүүд буцахгүйгээр энергийг барьж, жинхэнэ бөөмс болж хувирдаг. Эцэст нь сансар огторгуйн тодорхой цэгт асар олон тооны бодит бөөмс, тэдгээртэй холбоотой энергийн хамт үүссэн. Өдөөгдсөн вакуум нурах үед асар их цацрагийн энерги ялгарч, хэт хүч бөөмсийг хэт нягт бодис болгон шахав. Орон зай цаг хүртэл гажигтай байсан "эхлэл"-ийн эрс тэс нөхцөл нь вакуум нь мөн "хуурамч" вакуум гэж нэрлэгддэг онцгой төлөвт байсныг харуулж байна. Энэ нь маш өндөр нягтралтай эрчим хүчээр тодорхойлогддог бөгөөд энэ нь бодисын маш өндөр нягтралтай тохирдог. Материйн энэ төлөвт хүчтэй стресс, сөрөг даралт үүсч болох бөгөөд энэ нь таталцлын түлхэлттэй тэнцэхүйц том тэсрэлт болох Орчлон ертөнцийн хяналтгүй, хурдацтай тэлэлтэд хүргэсэн юм. Энэ бол бидний ертөнцийн анхны түлхэц, "эхлэл" байсан юм.

Энэ мөчөөс эхлэн Орчлон ертөнцийн хурдацтай тэлэлт эхэлж, цаг хугацаа, орон зай бий болно. Энэ үед нэг буюу хэд хэдэн орчлон ертөнцийн үр хөврөл болох "сансрын бөмбөлгүүдийн" хяналтгүй инфляци үүсч, тэдгээр нь үндсэн тогтмол хэмжигдэхүүн, хуулиудаа бие биенээсээ ялгаатай байж болно. Тэдний нэг нь манай Метагалактикийн үр хөврөл болсон.

Төрөл бүрийн тооцоогоор "инфляци"-ын үе нь экспоненциалаар үргэлжилдэг бөгөөд энэ нь "эхлэл"-ээс хойш 10-33 секундын дараа төсөөлшгүй богино хугацаа шаарддаг. гэж нэрлэдэг инфляцийн үе.Энэ хугацаанд орчлон ертөнцийн хэмжээ 1050 дахин нэмэгдэж, протоны тэрбумын хэмжээнээс шүдэнзний хайрцагны хэмжээтэй болтлоо өссөн байна.

Инфляцийн үе дуусах дөхөхөд Орчлон хоосон, хүйтэн байсан ч инфляци хатах үед Орчлон ертөнц гэнэт "халуун" болсон. Сансар огторгуйг гэрэлтүүлсэн энэхүү дулааны тэсрэлт нь "хуурамч" вакуум дахь энергийн асар их нөөцтэй холбоотой юм. Энэ вакуум төлөв нь маш тогтворгүй бөгөөд ялзрах хандлагатай байдаг. Ялзрал дуусахад түлхэлт арилж, инфляци дуусна. Мөн олон тооны бодит бөөмс хэлбэрээр холбогдсон энерги нь цацраг хэлбэрээр ялгарч, орчлон ертөнцийг тэр даруй 10 27 К хүртэл халаав. Тэр мөчөөс эхлэн орчлон ертөнц "халуун" Big Bang-ийн стандарт онолын дагуу хөгжсөн. .

Адроны эрин үе 10-7 секунд үргэлжилсэн. Энэ үе шатанд температур 10 13 К хүртэл буурдаг. Үүний зэрэгцээ бүх дөрвөн үндсэн харилцан үйлчлэл гарч, кваркуудын чөлөөт оршин тогтнох нь зогсоход тэд адрон болон нийлдэг бөгөөд тэдгээрийн хамгийн чухал нь протон ба нейтрон юм. Хамгийн чухал үйл явдал бол манай Орчлон ертөнцийн оршин тогтнох эхний мөчүүдэд тохиолдсон дэлхийн тэгш хэмийн эвдрэл байв. Бөөмүүдийн тоо нь эсрэг бөөмсийн тооноос арай илүү байсан. Энэ тэгш бус байдлын шалтгаан одоогоор тодорхойгүй байна. Цусны сийвэнтэй төстэй бөөмд нэг тэрбум хос бөөмс болон эсрэг бөөмс бүрт устгахад хангалттай хос байхгүй байв. Энэ нь галактикууд, одод, гаригууд болон тэдгээрийн заримд нь оюун ухаант оршнолууд бүхий материаллаг орчлон ертөнцийн цаашдын үүсэхийг тодорхойлсон.

Лептон эрин үеэхэлснээс хойш 1 секунд хүртэл үргэлжилсэн. Орчлон ертөнцийн температур 10 10 К хүртэл буурсан. Түүний гол элементүүд нь протон ба нейтроны харилцан хувиралд оролцдог лептонууд байв. Энэ эриний төгсгөлд матери нейтриногийн хувьд ил тод болж, тэд бодистой харьцахаа больж, өнөөг хүртэл амьд үлджээ.

Цацрагийн эрин (Фотоны эрин) 1 сая жил үргэлжилсэн. Энэ хугацаанд Орчлон ертөнцийн температур 10 тэрбум К-ээс 3000 К хүртэл буурчээ. Энэ үе шатанд орчлон ертөнцийн цаашдын хувьслын анхдагч нуклеосинтезийн хамгийн чухал процессууд болох протон ба нейтронуудын нэгдэл (8 орчим байсан) явагдсан. протоноос хэд дахин бага) атомын цөмд ордог. Энэ үйл явцын төгсгөлд Орчлон ертөнцийн матери нь 75% протон (устөрөгчийн цөм), 25 орчим хувь нь гелий цөм, зууны нэг хувь нь дейтерий, литий болон бусад гэрлийн элементүүдээс бүрдсэн бөгөөд үүний дараа Орчлон ертөнц фотонуудад тунгалаг болсон. , цацраг нь бодисоос салж, бидний эрин үед реликт цацраг гэж нэрлэгддэг зүйлийг бий болгосон.

Дараа нь бараг 500 мянган жилийн турш чанарын өөрчлөлт гарсангүй - орчлон ертөнц удаан хөргөж, тэлэх болов. Орчлон ертөнц нэгэн төрлийн хэвээр байгаа ч улам бүр ховордсон. 3000 К хүртэл хөргөхөд устөрөгч ба гелийн атомын цөмүүд аль хэдийн чөлөөт электронуудыг барьж, төвийг сахисан устөрөгч, гелийн атом болгон хувиргаж чадсан. Үүний үр дүнд нэг төрлийн орчлон ертөнц үүссэн бөгөөд энэ нь бараг харилцан үйлчилдэггүй гурван бодисын холимог байсан: барионы бодис (устөрөгч, гелий ба тэдгээрийн изотопууд), лептонууд (нейтринос ба антинейтрино) ба цацраг (фотон). Энэ үед өндөр температур, өндөр даралт байхаа больсон. Ирээдүйд орчлон ертөнц улам тэлж, хөргөж, дулааны үхэл гэх мэт "лептон цөл" үүсэх бололтой. Гэхдээ ийм зүйл болоогүй; эсрэгээр орчин үеийн бүтцийн орчлон ертөнцийг бий болгосон үсрэлт байсан бөгөөд энэ нь орчин үеийн тооцоогоор 1-3 тэрбум жил үргэлжилсэн.

Их тэсрэлтийн дараа үүссэн бодис болон цахилгаан соронзон орон нь тархсан бөгөөд хийн тоосны үүл, цахилгаан соронзон дэвсгэрийг төлөөлсөн. Орчлон ертөнц үүсч эхэлснээс хойш 1 тэрбум жилийн дараа галактик, одод гарч эхэлсэн. Энэ үед бодис аль хэдийн хөргөж, түүний дотор нягтын тогтвортой хэлбэлзэл үүсч, орон зайг жигд дүүргэж эхлэв. Үүссэн материаллаг орчинд материйн санамсаргүй нягтаршил үүсч, хөгжиж байв. Ийм нягтрал доторх таталцлын хүч нь тэдний хил хязгаараас гадна илүү мэдэгдэхүйц илэрдэг. Тиймээс Орчлон ертөнц ерөнхий тэлэлттэй байсан ч нягт дахь бодис удааширч, нягтрал нь аажмаар нэмэгдэж эхэлдэг. Цацрагийн нөлөөгөөр эрчим хүчээ алдаж, шахаж, нягтаршсан бодис нь хувьслын үр дүнд орчин үеийн галактик болж хувирав. Ийм нягтаршил үүссэн нь том хэмжээний сансрын байгууламжууд үүсэх эхлэл байв. галактикууд, дараа нь хувь хүн одод

Тэгэхээр, эхний нөхцөлгадаад төрх галактикуудОрчлон ертөнцөд нэгэн төрлийн орчлонд материйн санамсаргүй хуримтлал ба конденсаци гарч ирэв. Ийм санааг анх удаа И.Ньютон илэрхийлж, хэрэв матери хязгааргүй орон зайд жигд тархсан бол хэзээ ч нэг массад цугларахгүй байх байсан. Энэ нь хязгааргүй орон зайд өөр өөр газар хэсэг хэсгээрээ цугларах болно. Ньютоны энэхүү санаа нь орчин үеийн космогонизмын тулгын чулуунуудын нэг болсон юм.

Хоёр дахь нөхцөлгалактикийн харагдах байдал - орон зайн нэгэн төрлийн байдал, изотропи байдлаас хазайхад хүргэдэг жижиг эвдрэл, бодисын хэлбэлзэл. Чухамхүү хэлбэлзэл нь "үр" болсон нь материйн илүү том нягтрал үүсэхэд хүргэсэн. Эдгээр үйл явцыг дэлхийн агаар мандалд үүл үүсэх үйл явцтай зүйрлэж болно. Усны уур нь жижиг хэсгүүд - конденсацийн цөмүүд дээр өтгөрдөг гэдгийг мэддэг.

20-р зууны дунд үед. Ийм конденсацийн зан төлөвийг тодорхойлохын тулд тооцооллыг хийсэн. Ялангуяа тэлж буй орчлон ертөнцөд өндөр нягтралтай орчны хэсгүүд бүхэлдээ орчлон ертөнцөөс илүү удаан тэлдэг нь батлагдсан. Эдгээр бүсүүд тэлэлтийн хувьд орчлон ертөнцийн бусад бүс нутгуудаас аажмаар хоцорч, зарим үед бүхэлдээ тэлэхээ больдог. Бодисын тусгаарлагдсан хэсгүүд нь дүрмээр бол маш том масстай байдаг: энэ нь дунджаар 10 15 -10 16 нарны масстай байдаг. Эдгээр масс нь таталцлын нөлөөн дор шахагдаж эхэлдэг бөгөөд энэ нь маш өвөрмөц байдлаар тохиолддог - анизотроп байдлаар. Эхэндээ анхны объектууд нь шоо хэлбэртэй байдаг бөгөөд дараа нь тэдгээрийг таваг болгон шахдаг - "хуушуур". Эхлээд бие биенээсээ тусгаарлагдсан хавтгай "хуушуур" тун удахгүй өтгөн давхарга болж ургадаг. Эдгээр давхаргууд хоорондоо огтлолцож, харилцан үйлчлэлийн явцад эсийн торон бүтэц үүсч, "хуушуур" нь асар том хоосон зайн хана болж үйлчилдэг. Тусдаа "хуушуур" нь галактикуудын супер бөөгнөрөл бөгөөд хавтгай хэлбэртэй байдаг. Эдгээр анхдагч бөөгнөрөл нь үргэлжлүүлэн шахаж, бөмбөрцөг хэлбэртэй тэгш хэмтэй болдог. Нэмж дурдахад тэд өөрсдөө нэгэн зэрэг одод хуваагддаг.

Яагаад спираль галактикууд бусад төрлийн галактикуудаас (зууван ба жигд бус) илүү түгээмэл байдаг (ойролцоогоор 80%) гэсэн саналууд байдаг. Спираль галактикууд бөөгнөрөл дэх протогалактикуудыг нэгтгэсний үр дүнд үүссэн байж магадгүй юм. Эхлээд жигд бус хэлбэртэй биет үүсч, дараа нь хэдэн зуун сая жилийн дараа (сансар огторгуйн стандартаар тийм ч их биш), тэгш бус байдал жигдэрч, асар том эллипс галактик үүсдэг. Аажмаар ийм галактикийн эргэлтийн үр дүнд диск хэлбэртэй бүтэц үүсч, цаг хугацааны явцад спираль галактикийн дүр төрхийг олж авах болно. Энэ үзэл бодол нь спираль болон эллипс галактикуудын хооронд завсрын байрлалыг эзэлдэг шилжилтийн төрлийн галактикууд байгаагаар нотлогддог.

Галактикийн бөөгнөрөлд яагаад нэг аварга галактик байдаг, бусад нь жижиг байдаг гэсэн таамаг бас байдаг. Эхэндээ аварга галактик нь хөрш зэргэлдээх галактикуудаас арай том хэмжээтэй байсан гэж үздэг. Гэвч галактик бөөгнөрөлийн төв рүү эргэлдэж байхдаа жижиг системийг залгисан.

Галактикуудын эргэлтийг тайлбарлах таамаглал дэвшүүлсэн. Өнөөдөр хувьслын эхний үе шатанд протогалактикууд одоогийнхоос хамаагүй том байсан гэж үздэг. Нэмж дурдахад сансар огторгуйн тэлэлт нь тэднийг бие биенээсээ хол зайд тарааж амжаагүй тул тэдгээрийн хооронд ихээхэн хэмжээний таталцлын хүч үүсчээ. Эдгээр хүч нь түрлэгийн харилцан үйлчлэлийн хэлбэрийг авсан бөгөөд энэ нь галактикуудын эргэлтийг үүсгэсэн.

Галактикууд бүлэг (хэд хэдэн галактик), бөөгнөрөл (хэдэн зуун галактик), бөөгнөрөлтэй үүл (мянган галактик) хэлбэрээр байдаг. Ганц галактикууд орчлон ертөнцөд маш ховор байдаг. Бүлэг, бөөгнөрөл дэх галактикуудын хоорондох дундаж зай нь хамгийн том галактикуудын хэмжээнээс 10-20 дахин их байдаг. Аварга том галактикуудын хэмжээ 18 сая гэрлийн жил хүртэл байдаг. Одоогоор ажиглагдаж байгаа хамгийн алс холын галактикууд 10 тэрбум гэрлийн жилийн зайд байрладаг. Эдгээр оддын гэрэл бидэнд хүрэхийн тулд олон сая жил шаардагдах тул бид тэдгээрийг олон гэрлийн жилийн өмнөх шиг хардаг. Галактикуудын хоорондох зай нь хий, тоос, янз бүрийн цацраг туяагаар дүүрдэг. Од хоорондын хийг бүрдүүлдэг гол бодис бол устөрөгч, дараа нь гелий юм. Устөрөгч ба гели нь зөвхөн од хоорондын орон зайд төдийгүй ерөнхийдөө Орчлон ертөнцөд хамгийн түгээмэл бодис гэдгийг тэмдэглэх нь зүйтэй.

Манай Галактик буюу Сүүн зам нь голд нь товойсон диск хэлбэртэй байдаг бөгөөд үүнээс спираль гарууд гарч ирдэг. Түүний зузаан нь 1.5 мянган гэрлийн жил, диаметр нь 100 мянган гэрлийн жил юм. Манай Галактикийн нас ойролцоогоор 15 тэрбум жил байна. Энэ нь нэлээд төвөгтэй байдлаар эргэлддэг: түүний галактикийн материйн нэлээд хэсэг нь гаригууд нарны эргэн тойронд эргэлддэг шиг ялгаатай байдлаар эргэлдэж, бусад нэлээд алслагдсан сансрын биетүүд хөдөлж буй тойрог замд анхаарал хандуулалгүй, эдгээр биетүүдийн эргэлтийн хурд буурдаг. төвөөс зайгаа нэмэгдүүлснээр. Манай Галактикийн дискний өөр нэг хэсэг нь пянз тоглуулагч дээр эргэлддэг хөгжмийн диск шиг хатуу эргэлддэг. Галактикийн дискний энэ хэсэгт эргэлтийн өнцгийн хурд нь аль ч цэгийн хувьд ижил байна. Манай нар галактикийн хатуу биет болон дифференциал эргэлтийн хурд тэнцүү байдаг бүсэд оршдог. Энэ газрыг нэрлэдэг corotation тойрог.Энэ нь од үүсэх үйл явцын онцгой, тайван, хөдөлгөөнгүй нөхцлийг бүрдүүлдэг.

Ододтаталцал, соронзон болон бусад хүчний нөлөөн дор конденсацын үр дүнд сансрын материас үүсдэг. Бүх нийтийн таталцлын хүчний нөлөөн дор хийн үүлнээс өтгөн бөмбөлөг үүсдэг - эх од нь хувьсал нь гурван үе шаттайгаар дамждаг.

Хувьслын эхний үе шатсансрын бодисыг салгах, нягтруулахтай холбоотой. Хоёрдугаартэх одны хурдан шахалтыг илэрхийлдэг. Хэзээ нэгэн цагт эх одны доторх хийн даралт нэмэгдэж, энэ нь түүний шахалтын процессыг удаашруулдаг боловч дотоод бүс дэх температур нь термоядролын урвал эхлэхэд хангалтгүй хэвээр байна. Асаалттай гурав дахь шатэх од нь агшиж, температур нь нэмэгдэж, термоядролын урвал эхлэхэд хүргэдэг. Одноос гарч буй хийн даралтыг таталцлын хүчээр тэнцвэржүүлж, хийн бөмбөг шахагдахаа болино. Тэнцвэрийн объект үүссэн - од. Ийм од нь өөрөө өөрийгөө зохицуулах систем юм. Хэрэв доторх температур нэмэгдэхгүй бол од хөөрдөг. Хариуд нь одны хөргөлт нь түүний дараагийн шахалт, халаалтад хүргэдэг бөгөөд түүний доторх цөмийн урвалууд хурдасдаг. Тиймээс температурын тэнцвэр сэргээгддэг. Анхны одыг од болгон хувиргах үйл явц нь олон сая жил үргэлжилдэг бөгөөд энэ нь сансар огторгуйн хэмжээнд харьцангуй богино хугацаа юм.

Галактик дахь оддын төрөлт тасралтгүй явагддаг. Энэ үйл явц нь оддын тасралтгүй үхлийг нөхдөг. Тиймээс галактикууд нь хөгшин ба залуу одноос бүрддэг. Хамгийн эртний одод бөмбөрцөг бөөгнөрөлд төвлөрч, насыг нь галактикийн настай харьцуулж болно. Прото-галактикийн үүл жижиг, жижиг бөөгнөрөл болж хуваагдах үед эдгээр одод үүссэн. Залуу одод (ойролцоогоор 100 мянган жилийн настай) таталцлын шахалтын энергийн улмаас оршин байдаг бөгөөд энэ нь одны төв хэсгийг 10-15 сая К хэм хүртэл халааж, устөрөгчийг гели болгон хувиргах термоядролын урвалыг "өдөрүүлдэг". Энэ бол оддын гэрлийн эх үүсвэр болох термоядролын урвал юм.

Оддын шинж чанарын хувьд маш чухал юм Герцспрунг-Рассел диаграм, энэ нь одны үнэмлэхүй хэмжээ, гэрэлтэлт, спектрийн анги, гадаргуугийн температурын хоорондын хамаарлыг харуулдаг. Үүний дагуу диаграммыг оддыг ангилж, оддын хувьслын талаархи санааг харуулахад ашиглаж болно.

Диаграм нь үнэмлэхүй утгыг спектрийн төрлөөр олох боломжийг олгодог (ялангуяа O-F спектрийн төрлүүдийн хувьд). Дараагийн ангиудын хувьд энэ нь аварга ба одой хоёрын аль нэгийг сонгох хэрэгцээ шаардлагаас болж төвөгтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч зарим шугамын эрчмийн тодорхой ялгаа нь бидэнд энэ сонголтыг итгэлтэйгээр хийх боломжийг олгодог. Оддын 90 орчим хувь нь үндсэн дараалалд байдаг. Тэдний гэрэлтэх чадвар нь устөрөгчийг гели болгон хувиргах цөмийн урвалаас үүдэлтэй юм. Мөн гелий болон хүнд элементүүд шатдаг хувьсан аврага оддын хэд хэдэн салбар байдаг. Диаграммын зүүн доод талд бүрэн хөгжсөн цагаан одойнууд байна.

Устөрөгчийг гели болгон хувиргах термоядролын урвал эхэлснээс хойш манай нар шиг од гэгдэх хэсэгт ордог. үндсэн дараалалдиаграммууд , Үүний дагуу одны шинж чанар нь цаг хугацааны явцад өөрчлөгдөх болно: түүний гэрэлтэлт, температур, радиус, химийн найрлага, масс. Устөрөгч шатсаны дараа одны төв хэсэгт гелийн цөм үүсдэг. Устөрөгчийн термоядролын урвалууд үргэлжилсээр байгаа боловч зөвхөн энэ цөмийн гадаргуугийн ойролцоо нимгэн давхаргад байдаг. Цөмийн урвалууд одны зах руу шилждэг. Шатсан цөм нь багасч, гаднах бүрхүүл нь өргөжиж эхэлдэг. Бүрхүүл нь асар том хэмжээтэй болж, гаднах температур буурч, од руу ордог. улаан аварга тайз.Энэ мөчөөс эхлэн од амьдралынхаа эцсийн шатанд орж байна. Манай нар үүнийг 8 тэрбум жилийн дараа хүлээж байна. Үүний зэрэгцээ түүний хэмжээ нь Буд гаригийн тойрог замд, магадгүй дэлхийн тойрог зам хүртэл нэмэгдэх бөгөөд ингэснээр хуурай газрын гаригуудаас юу ч үлдэхгүй (эсвэл хайлсан чулуулаг хэвээр үлдэх болно).

Улаан аварга нь гадаад бага боловч маш өндөр дотоод температураар тодорхойлогддог. Үүний зэрэгцээ улам бүр хүнд цөмүүд нь термоядролын процесст ордог бөгөөд энэ нь химийн элементүүдийн нийлэгжилтэд хүргэдэг бөгөөд улаан аварга биет нь материйн тасралтгүй алдагдалд хүргэдэг бөгөөд энэ нь од хоорондын орон зайд хаягддаг. Ийнхүү ганцхан жилийн дотор нар улаан аварга шатанд орсноор жингийнхээ саяны нэгийг хасч чадна. Араваас зуун мянган жилийн дотор улаан аварга биетээс зөвхөн төв гелийн цөм л үлдэж, од болно. цагаан одой.Ийнхүү цагаан одой улаан аварга дотор боловсорч, дараа нь бүрхүүлийн үлдэгдэл, гадаргын давхаргыг асгаж, одыг тойрсон гаригийн мананцар үүсгэдэг.

Цагаан одойнууд нь жижиг хэмжээтэй байдаг - тэдний диаметр нь дэлхийн диаметрээс ч бага боловч тэдний масс нь нартай харьцуулж болно. Ийм одны нягт нь усны нягтаас хэдэн тэрбум дахин их байдаг. Түүний бодисын нэг шоо см нь нэг тонноос илүү жинтэй байдаг. Гэсэн хэдий ч энэ бодис нь аймшигтай нягтралтай ч хий юм. Цагаан одойг бүрдүүлдэг бодис нь атомын цөм болон бие даасан электронуудаас бүрдэх маш нягт ионжсон хий юм.

Цагаан одойнуудад термоядролын урвалууд нь зөвхөн эдгээр оддын агаар мандалд тохиолддог бөгөөд тэдгээр нь од хоорондын орчноос устөрөгч ордог. Үндсэндээ эдгээр одод дулааны энергийн асар их нөөцөөс болж гэрэлтдэг. Тэдний хөргөх хугацаа хэдэн зуун сая жил байдаг. Аажмаар цагаан одой хөргөж, өнгө нь цагаанаас шар, дараа нь улаан болж өөрчлөгддөг. Эцэст нь тэр болж хувирдаг хар одой- дэлхийн бөмбөрцгийн хэмжээтэй, өөр гаригийн системээс харагдахгүй үхсэн, хүйтэн, жижиг од.

Илүү их хэмжээний одод арай өөрөөр хөгждөг. Тэд хэдхэн арван сая жил амьдардаг. Тэдгээрийн доторх устөрөгч маш хурдан шатаж, тэдгээр нь болж хувирдаг улаан аваргуудердөө 2.5 сая жилийн дотор. Үүний зэрэгцээ тэдний гелий цөм дэх температур хэдэн зуун сая градус хүртэл нэмэгддэг. Энэ температур нь нүүрстөрөгчийн эргэлтийн урвалыг (гелийн бөөмийг нэгтгэж, нүүрстөрөгч үүсэхэд хүргэдэг) боломжтой болгодог. Нүүрстөрөгчийн цөм нь эргээд өөр гелийн цөмийг холбож, хүчилтөрөгч, неон гэх мэт цөмийг үүсгэж чаддаг. цахиур хүртэл. Одны шатаж буй цөм агшиж, доторх температур 3-10 тэрбум градус хүртэл нэмэгддэг. Ийм нөхцөлд хосолсон урвалууд нь бүхэл дарааллын хамгийн тогтвортой химийн элемент болох төмрийн цөм үүсэх хүртэл үргэлжилнэ. Төмөрөөс висмут хүртэл илүү хүнд химийн элементүүд нь нейтроныг удаан барих явцад улаан аварга биетүүдийн гүнд үүсдэг. Энэ тохиолдолд термоядролын урвалын нэгэн адил энерги ялгардаггүй, харин эсрэгээр нь шингэдэг. Үүний үр дүнд одны шахалт хурдасч байна.

Тогтмол хүснэгтийг хаадаг хамгийн хүнд цөмүүд үүсэх нь дэлбэрч буй оддын бүрхүүлд, зарим улаан аварга биетүүд болох шинэ эсвэл хэт шинэ болон хувирах явцад тохиолддог. Шаардсан одны тэнцвэрт байдал алдагдаж, электрон хий нь цөмийн хийн даралтыг тэсвэрлэх чадваргүй болсон. Ирж байна уналт- одны гамшигт шахалт нь "дотогшоо дэлбэрдэг". Гэвч хэрэв бөөмсийн түлхэлт эсвэл бусад шалтгаанаар энэ уналтыг зогсоосон хэвээр байвал хүчтэй дэлбэрэлт болно - гялалзах. супернова.Үүний зэрэгцээ одны бүрхүүл төдийгүй түүний массын 90 хүртэлх хувийг хүрээлэн буй орон зайд хаядаг бөгөөд энэ нь хийн мананцар үүсэхэд хүргэдэг. Үүний зэрэгцээ одны гэрэлтэх чадвар хэдэн тэрбум дахин нэмэгддэг. Ийнхүү 1054 онд суперновагийн дэлбэрэлт бүртгэгдсэн байна.Хятадын шастируудад Сугар гариг шиг өдрийн цагаар 23 хоног харагдахуйц байсан гэж тэмдэглэсэн байдаг. Өнөө үед одон орон судлаачид энэхүү супернова нь радио цацрагийн хүчирхэг эх үүсвэр болох Хавчны мананцарыг үлдээсэн болохыг тогтоожээ.

Хэт шинэ одны дэлбэрэлт нь асар их хэмжээний энерги ялгардаг. Энэ тохиолдолд сансрын цацрагууд үүсдэг бөгөөд энэ нь байгалийн цацраг туяа, сансрын цацрагийн хэвийн тунг ихээхэн нэмэгдүүлдэг. Ийнхүү одон орон физикчид ойролцоогоор 10 сая жилд нэг удаа нартай ойрхон хэт шинэ од дэлбэрч, байгалийн дэвсгэрийг 7 мянга дахин нэмэгдүүлдгийг тооцоолжээ. Суперновагийн дэлбэрэлтийн үеэр одны гаднах бүрхүүл бүхэлдээ түүнд хуримтлагдсан "шаар" - химийн элементүүд, нуклеосинтезийн үр дүн зэрэг асгардаг. Тиймээс од хоорондын орчин нь гелиээс илүү хүнд одоо мэдэгдэж байгаа бүх химийн элементүүдийг харьцангуй хурдан олж авдаг. Дараагийн үеийн одод, тэр дундаа Нар нь анхнаасаа найрлагадаа хүнд элементүүдийн хольц, тэдгээрийг тойрсон хий, тоосны үүлний найрлагад агуулагддаг.

Орчлон ертөнцөд том хэмжээний бүтэц бий болсон нь олон төрлийн галактик, оддыг бий болгоход хүргэсэн бөгөөд тэдгээрийн дунд бүрэн өвөрмөц объектууд байдаг боловч улаан аварга оддын дүр төрх нь цаашдын хувьслын үүднээс онцгой ач холбогдолтой байв. орчлон ертөнцийн. Эдгээр оддод үелэх системийн ихэнх элементүүд оддын нуклеосинтезийн үйл явцын үеэр гарч ирсэн. Энэ нь бодисын шинэ хүндрэл үүсэх боломжийг нээж өгсөн. Юуны өмнө гаригууд үүсэх, амьдрал үүсэх, магадгүй тэдний заримд нь оюун ухаан бий болох боломж гарч ирэв. Тиймээс гаригууд үүсэх нь Орчлон ертөнцийн хувьслын дараагийн үе шат болсон юм.

Сансар судлалын түүх

Сансар судлалын анхны хэлбэрүүд нь одоо байгаа ертөнцийг бүтээх (космогони) ба устгах (эсхатологи) тухай шашны домог байсан.

Хятад

Сэргэн мандалт

Орчин үеийн сансар судлалын үүсэл

Орчин үеийн сансар судлал үүссэн нь 20-р зуунд Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онол (GR) болон бөөмийн физикийн хөгжилтэй холбоотой юм. Эйнштейн 1917 онд харьцангуйн ерөнхий онолд үндэслэсэн энэ сэдвээр анхны судалгаагаа "Харьцангуйн ерөнхий онолын сансар судлалын бодол" нэрээр нийтлүүлсэн. Үүнд тэрээр 3 таамаглал дэвшүүлсэн: Орчлон ертөнц нэгэн төрлийн, изотроп, хөдөлгөөнгүй. Энэхүү сүүлчийн шаардлагыг хангахын тулд Эйнштейн таталцлын талбайн тэгшитгэлд нэмэлт "сансар судлалын нэр томъёо" оруулсан. Түүний олж авсан шийдэл нь Орчлон ертөнц хязгаарлагдмал эзэлхүүнтэй (хаалттай), эерэг муруйлттай гэсэн үг юм.

Мөн үзнэ үү

Тэмдэглэл

Уран зохиол

Бакина V.I. Эфесийн Гераклитийн сансар судлалын сургаал // Москвагийн их сургуулийн мэдээллийн товхимол. Сер.7. Философи.. 1998. No 4. Х.42-55.
Бакина V.I. Эртний Грекийн философичдын сансар судлалын сургаал: Сурах бичиг. тэтгэмж. М., Москвагийн хэвлэлийн газар. үгүй. 1999. −104 х.
Weinberg S. Эхний гурван минут: Орчлон ертөнцийн үүслийн талаарх орчин үеийн үзэл бодол. - Ижевск: "Тогтмол ба эмх замбараагүй динамик" судалгааны төв, 2000, 272 х. ISBN 5-93972-013-7
Гаврюшин Н.К. 11-р зуунд Византийн сансар судлал // Түүх ба одон орон судлал. - М.: “Шинжлэх ухаан”, 1983. XVI дугаар. P.325-338.
Гаврюшин Н.К. 15-р зууны сансар судлалын түүх нь Оросын эртний байгалийн шинжлэх ухааны дурсгал болгон // Шинжлэх ухаан, технологийн дурсгалууд. 1981. М.: Наука, 1981, 183-197 тал.
Лорен ГрэмЗХУ-ын байгалийн түүх, философи, хүний зан үйлийн шинжлэх ухаан номын XII бүлэг Сансар судлал ба космогонизм
Житомирский С.В. Самосын Аристархын гелиоцентрик таамаглал ба эртний сансар судлал. // Түүх, одон орон судлалын судалгаа. М., 1986. Дугаар. 18. хуудас 151-160.
Idlis G. M. Одон орон, физик, сансар судлал дахь хувьсгалууд. М., 1985.-232 х.
Koyre A. Хаалттай ертөнцөөс хязгааргүй ертөнц рүү: Транс. англи хэлнээс Цуврал: Sigma. 2001 он.
Эртний Оросын номын уран зохиол дахь сансар судлалын бүтээлүүд. II хэсэг: Онгоц шумуул ба сансар судлалын бусад уламжлалуудын бичвэрүүд" // "Хуучин Оросын сэтгэлгээний дурсгалууд" цуврал. Дугаар IV (2) / Хариуцсан редактор: В.В. Милков, С.М. Полянский. Санкт-Петербург: Хэвлэлийн газар. "Мир" байшин ", 2008 (640 х. (50В7 аль.).
Лебедев А.В. Фалес ба Ксенофан (Талесын сансар судлалын хамгийн эртний баримт бичиг) // Хөрөнгөтний философичдын тайлбар дахь эртний философи. М., 1981.
Лупандин I.V. Аристотелийн сансар судлал ба Томас Аквинас // Байгалийн шинжлэх ухаан, технологийн түүхийн асуултууд. 1989. No 2. Х.64-73.
Макеев В.А. Дорно дахины орнуудын орчин үеийн соёл дахь эртний гүн ухааны космографи. -М.: РУДН их сургууль, 1993 он
Мочалова I. N. Эртний академийн сансар судлалын хоёр уламжлалын тухай // А.С. Пушкиний нэрэмжит Ленинградын Улсын Их Сургуулийн мэдээллийн товхимол (философийн цуврал). 2007.- No3 (6).- Х.26-34.
Нагирнер Д.И. Сансар судлалын элементүүд. - Санкт-Петербург: Санкт-Петербург улсын их сургуулийн хэвлэлийн газар, 2001 он.
Павленко A. N. Орчин үеийн сансар судлал: үндэслэлийн асуудал // Одон орон ба дэлхийн шинжлэх ухааны дүр зураг. М.ИФРАН, 1996;
Павленко A. N. Европын сансар судлал: эпистемологийн эргэлтийн үндэс, М. - INTRADA, 1997;
Сажин М.В. Алдартай танилцуулгад орчин үеийн сансар судлал. URSS. 2002. 240 с
Семушкин А.В. Эртний Грекийн гүн ухаан дахь сансар огторгуйн шүтлэг. // Өөрчлөгдөж буй ертөнц дэх шашин. - М .: Хэвлэлийн газар RUDN, 1994. - P.27-39.
Турсунов А. Философи ба орчин үеийн сансар судлал. М., 1977.
M. L. Filchenkov, S. V. Kopylov, V. S. Evdokimov Ерөнхий физикийн курс: нэмэлт бүлгүүд.
Фролов Б. Архаик сансар судлал дахь тоо // Эртний нийгэмлэгүүдийн одон орон судлал. М., 2002.P.61-68.
Чернин А.Д. Од ба физик. 2-р хэвлэл. URSS. 2004. 176 х.
P. Barker, Copernicus, the orbs, and equant, Pierre Duhem: түүхч, шинжлэх ухааны философич I, Synthese 83 (2) (1990), 317-323. 01А40.
C. Bonneau, S. Brunier. Une sonde defie l'espace et le temps. Science & Vie, № 1072, 2007 оны 1-р сар. 43
Дэвид Ж.Фүрли, Хязгааргүй ертөнцийн Грекийн онол, Санааны түүхийн сэтгүүл, боть. 42, Үгүй. 4 (1981 оны 10-р сар - 12-р сар), х. 571–585.
Гатти Х.Жордано Бруно ба Сэргэн мандалтын үеийн шинжлэх ухаан, Корнеллийн их сургуулийн хэвлэл, 1999.
Гомбрих, R. F. "Эртний Энэтхэгийн сансар судлал". "Эртний сансар судлал" ном, Кармен Блэкэр, Майкл Лёв нарын найруулсан, 110-142. Лондон: Аллен ба Унвин, 1975 он.
Гранада, Мигель А. Кеплер, Бруно нар орчлон ертөнц ба нарны системийн хязгааргүй байдлын тухай, Одон орон судлалын түүхийн сэтгүүл, боть. 39, Үгүй. 4, х. 469-495
Грант Э., "Сансар огторгуйн гаднах хязгааргүй хоосон орон зайн тухай Дундад зууны болон XVII зууны үзэл баримтлал." Исис, боть. 60, 1-р хэсэг, дугаар. 201 (1969), 39-60.
Грант Э., Гариг, одод ба бөмбөрцөг: Дундад зууны сансар огторгуй, 1200-1687, Кембриж: Кембрижийн их сургууль. Пр., 1994.
Хендерсон, Жон Б. Хятадын сансар судлалын хөгжил ба уналт. Нео-Күнз судлалын цуврал. Нью Йорк: Колумбийн их сургуулийн хэвлэл, 1984.-->
МакКолли Г., Олон ертөнцийн тухай XVII зууны сургаал, Шинжлэх ухааны тэмдэглэл 1, 1936, х. 385–430.
Сиркар Д.С. Энэтхэгийн эртний уран зохиол дахь сансар судлал ба сансар судлал. Калькутта, 1976 (1 хэвлэл: Калькутта, 1967)
Сансар судлалын он цагийн хэлхээс: http://en.wikipedia.org/wiki/Timeline_of_cosmology

Холбоосууд

Орчин үеийн сансар судлалын талаархи вэбсайт. 2011 оны 8-р сарын 22-нд эх сурвалжаас архивлагдсан.
Сансар судлал. Архивлагдсан
Нед Райтийн сансар судлалын заавар 2011 оны 8-р сарын 25-нд эх хувилбараас архивлагдсан.

Үндсэн хэсгүүд

Ерөнхий (физик) акустик Геометрийн акустик Психоакустик Биоакустик Цахилгаан акустик Гидроакустик Хэт авианы акустик Квант акустик (акустоэлектроник) Акустик фонетик (Ярианы акустик)
Хэрэглээний акустик	Архитектурын акустик (Барилгын акустик) Аэроакустик Хөгжмийн акустик Тээврийн акустик Эмнэлгийн акустик Дижитал акустик
Холбогдох чиглэлүүд	Акусто-оптик

Хэрэглээний физик

Плазмын физик Агаар мандлын физик Лазерын физик Хурдасгуурын физик

Холбогдох шинжлэх ухаан