Teorie původu vesmíru. Kolik teorií o původu vesmíru existuje? Teorie velkého třesku: původ vesmíru. Religivní teorie původu vesmíru

Velkolepost a rozmanitost okolního světa může ohromit představivost. Všechny objekty a objekty, které obklopují člověka, ostatní, celou řadu rostlinných a živočišných druhů, částice, které lze vidět pouze pod mikroskopem, stejně jako hvězdokupy nesrozumitelná: všichni jsou sjednoceni pod pojmem „vesmíru“.

Teorie původu vesmíru byly člověkem již dávno vyvinuty. Přes nedostatek dokonce základních pojmů náboženstvím a vědou, zvídavé mysli dávných lidí mělo na otázky týkající se zásad světového řádu a o tom, co postavení osoby v prostoru, který ji obklopuje. Kolik teorií původu vesmíru dnes existuje, je obtížné počítat, některé jsou studovány předními vědci se světovými jmény, jiní jsou upřímně fantastický.

Kosmologie a její předmět

Moderní kosmologie - věda o struktuře a vývoji vesmíru - považuje otázku svého původu za jeden z nejzajímavějších a stále nedostatečně studovaných hádanek. Povaha procesů, které přispěly ke vzniku hvězd, galaxií, solárních systémů a planet, jejich vývoj, zdroj vesmíru, stejně jako jeho velikost a hranicemi: to vše je jen krátký seznam otázek studován moderními učenci.

Hledání odpovědí na základní hádanku o formování světa vedlo k tomu, že dnes existují různé teorie o původu, existenci, vývoji vesmíru. Vzrušení specialistů, kteří hledají odpovědi, konstruování a testování hypotéz, je oprávněné, protože spolehlivá teorie o narození vesmíru odhalí celému člověku pravděpodobnost existence života v jiných systémech a planetách.

Teorie původu vesmíru mají charakter vědeckých konceptů, individuálních hypotéz, náboženských učení, filozofických myšlenek a mýtů. Všechny jsou konvenčně rozděleny do dvou hlavních kategorií:

1. Teorie, podle kterých je vesmír vytvořen tvůrcem. Jinými slovy, jejich podstatou spočívá ve skutečnosti, že proces vytváření vesmíru byl vědomým a duchovním aktem, projevem vůle vyšší mysli.
2. Teorie původu vesmíru, postavené na základě vědeckých faktorů. Jejich postuláty kategoricky odmítají existenci tvora a možnost vědomého stvoření světa. Takové hypotézy jsou často založeny na tom, co se nazývá princip průměrnosti. Předpokládají pravděpodobnost, že budou mít život nejen na naší planetě, ale i na jiných.

Kreacionismus je teorie stvoření světa Stvořitelem

Jak naznačuje název, kreacionismus je náboženská teorie původu vesmíru. Tento pohled na svět je založen na konceptu vytvoření vesmíru, planety a člověka od Boha nebo Stvořitele.

Myšlenka na dlouhou dobu dominoval až do konce XIX století, kdy zrychlení procesu akumulace vědomostí v různých oblastech vědy (biologie, astronomie, fyzika), jakož i rozšířené teorie evoluce. Kreacionismus se stal jakousi reakcí křesťanů, kteří se drží konzervativních názorů na probíhající objevy. Dominantní myšlenka evolučního vývoje v té době pouze posílila rozpory existující mezi náboženskými a jinými teoriemi.

Rozdíl mezi vědeckými a náboženskými teoriemi

Hlavní rozdíly mezi teoriemi různých kategorií jsou primárně v pojmech, které používají jejich stoupenci. Takže ve vědeckých hypotézách namísto tvůrce - přírody a místo stvoření - původ. Spolu s tím existují otázky, které jsou podobně osvětlovány různými teoriemi nebo dokonce zcela duplikovány.

Teorie původu vesmíru, které odkazují na opačné kategorie, se datují velmi odlišně. Například podle nejběžnějších hypotéz (teorie velkého třesku) vznikl vesmír asi před 13 miliardami let.

Naproti tomu náboženská teorie původu vesmíru dává zcela odlišné postavy:

• Podle křesťanských pramenů věk vesmíru, který Bůh vytvořil v době narození Ježíše Krista, byl 3483-6984 let.
• Hinduismus naznačuje, že náš svět je přibližně 155 bilionů let starý.

Kant a jeho kosmologický model

Až do dvacátého století většina vědců měla názor na nekonečnost vesmíru. S touto kvalitou charakterizovali čas a prostor. Navíc podle jejich názoru byl vesmír statický a homogenní.

Myšlenka nekonečnosti vesmíru ve vesmíru byla předložena Isaacem Newtonem. Vývoj tohoto předpokladu byl Emmanuel Kant, Rozvinul teorii o absenci časových hranic. Kant, v teoretických předpokladech, rozšířil nekonečnost vesmíru o počet možných biologických produktů. Tento postulát znamenal, že ve starověkém a obrovském světě bez konce a začátku by mohlo existovat nesčetné množství možných variant, v důsledku čehož je výskyt jakéhokoli biologického druhu skutečný.

Na základě této teorie možný vznik životních forem byl později vyvinut Darwinovou teorií. Pozorování hvězdné oblohy a výsledky výpočtů astronomů potvrdily kosmologický model Kant.

Úvahy Einsteina

Na začátku 20. století vydal Albert Einstein svůj vlastní model vesmíru. Podle jeho teorie relativity se ve vesmíru objevují současně dva protichůdné procesy: expanze a kontrakce. Souhlasil však s názorem většiny vědců o stacionárnosti vesmíru, a tak představil pojem kosmické odpudivé síly. Jeho dopad má za cíl vyrovnat přitažlivost hvězd a zastavit proces pohybu všech nebeských těles, aby se zachovala statická povaha vesmíru.

Model vesmíru - podle Einsteina - má určitou velikost, ale na tom nejsou žádné hranice. Taková kombinace je možná pouze v případě, že je prostor zakřiven stejným způsobem jako ve sféře.

Charakteristiky prostoru takového modelu jsou:

• Trojrozměrnost.
• Zavřete sebe.
• Homogenita (absence středu a hrany), ve které jsou galaxie rovnoměrně umístěny.

A. A. Fridman: Vesmír se rozšiřuje

Stvořitel revolučního rozšiřujícího se modelu vesmíru AA Fridman (SSSR) postavil svou teorii na základě rovnic, které charakterizují obecnou teorii relativity. Je pravda, že všeobecně uznávaný názor ve vědeckém světě byl statickou povahou našeho světa, takže jeho práci nebyla věnována náležitá pozornost.

O několik let později objevil astronom Edwin Hubble objev, který potvrdil Friedmanovy myšlenky. Bylo objeveno odstranění galaxií z nedaleké Mléčné dráhy. Současně je skutečnost, že rychlost jejich pohybu je úměrná vzdálenosti mezi nimi a naší galaxií, a stala se nevyvratitelnou.

Tento objev vysvětluje konstantní "rozběh" hvězd a galaxií vůči sobě navzájem, což vede k závěru o expanzi vesmíru.

Nakonec Friedmanovo poznání bylo rozpoznáno Einsteinem, později se zmínil o zásluhách sovětského vědce jako o zakladateli hypotézy rozšíření vesmíru.

Nemůže být řečeno, že mezi touto teorií a všeobecnou teorií relativity existují rozpory, ale s expanzí vesmíru musel být počáteční impuls, který vyprovokoval hvězdy. Analogicky s výbuchem se myšlenka nazývala "Velkým třeskem".

Stephen Hawking a antropický princip

Výsledek výpočtů a objevů Stephena Hawkinga byl antropocentrickou teorií původu vesmíru. Její tvůrce tvrdí, že existence tak dobře připravené planety pro lidský život nemůže být náhodná.

Teorie původu vesmíru Stephena Hawkinga také předpokládá postupné odpařování černých děr, jejich ztrátu energie a emise Hawkingové záření.

V důsledku hledání důkazů bylo vyhlášeno více než 40 charakteristik a ověřeno, jejichž dodržování je nezbytné pro rozvoj civilizace. Americký astrofyzik Hugh Ross posoudil pravděpodobnost takové neúmyslné shody. Výsledkem bylo číslo 10^-53.

Náš vesmír obsahuje miliardy galaxií, z nichž každý je 100 miliard. Podle výpočtů vědců by celkový počet planet měl být 10²⁰. Tento údaj je o 33 řádů nižší, než bylo dříve vypočteno. V důsledku toho žádná planeta ve všech galaxií nemůže kombinovat podmínky, které by byly vhodné pro spontánní vznik života.

Teorie velkého třesku: vznik vesmíru z nekonečně malých částic

Vědci, kteří podporují teorii velkého třesku, sdílejí hypotézu, že vesmír je důsledkem velkého výbuchu. Hlavním postulátem teorie je tvrzení, že před touto událostí byly všechny prvky současného vesmíru uzavřeny v částice, která měla mikroskopické rozměry. Když jsme uvnitř, elementy byly charakterizovány singulárním stavem, ve kterém nelze měřit ukazatele, jako je teplota, hustota a tlak. Jsou nekonečné. Zákony fyziky neovlivňují hmotu a energii v tomto stavu.

Příčina výbuchu, k němuž došlo před 15 miliardami let, se nazývá nestabilita uvnitř částice. Rozptýlené momentové prvky položily základy pro svět, který dnes známe.

Nejprve vesmír byla mlhovina tvořená miniaturními částicemi (menšími než atomy). Poté se spojili a vytvořili atomy, které sloužily jako základ hvězdných galaxií. Odpověď na otázky o tom, co se stalo před výbuchem, a také co se stalo jeho příčinou, jsou nejdůležitější úkoly této teorie původu vesmíru.

Tabulka schematicky znázorňuje etapy ve vytváření vesmíru po velkém třesku.

Jak vyplývá z výše uvedených údajů, vesmír se stále rozšiřuje a ochladí.

Neustálé zvyšování vzdálenosti mezi galaxiemi je základním postulátem: co odlišuje teorii velkého třesku. Vzhled vesmíru tímto způsobem lze potvrdit nalezenými důkazy. Existují také důvody k vyvrácení.

Problém teorie

Vzhledem k tomu, že teorie velkého třesku není v praxi prokázána, není divu, že existuje několik otázek, které nemůže odpovědět:

1. Singularita. Toto slovo označuje stav vesmíru, stlačený na jeden bod. Problémem teorie velkého výbuchu je nemožnost popsat procesy probíhající v hmotě a prostoru v takovém stavu. Obecný zákon relativity se zde nepoužije, takže není možné sestavit matematický popis a rovnice pro modelování.
   Základní nemožnost získat odpověď na otázku počátečního stavu vesmíru diskredituje teorii od samého počátku. Její oblíbený vědecký účet dává přednost tomu, aby mlčel nebo zmínil tuto obtíž jen náhodně. Pro vědce, kteří pracují na tom, aby se matematický základ dostal do teorie velkého třesku, je taková obtíž považována za hlavní překážku.
2. Astronomie. V této oblasti je teorie velkého třesku konfrontována s tím, že nemůže popisovat proces vzniku galaxií. Na základě aktuálních verzí teorií lze předpovědět, jak se objevuje homogenní mračno plynu. Současně by měla být jeho hustota asi jeden atom na metr krychlový. Chcete-li získat něco víc, nemůžete to udělat bez úpravy počátečního stavu vesmíru. Nedostatek informací a praktických zkušeností v této oblasti jsou vážnými překážkami pro další modelování.

Existuje také nesrovnalost mezi exponenty vypočtené hmotnosti naší galaxie a hodnotami získanými ze studie míry její přitažlivosti galaxii Andromedy. Zdá se, že hmotnost naší galaxie je desetkrát větší než se dříve myslelo.

Kosmologie a kvantová fyzika

Dnes nejsou kosmologické teorie, které se spoléhají na kvantovou mechaniku. Koneckonců se věnuje popisu chování atomových a subatomických částic. Rozdíl mezi kvantovou fyzikou a klasickou (popsanou Newtonem) je, že druhý pozoruje a popisuje hmotné objekty a první předpokládá výlučně matematický popis pozorování a měření samotného. Pro kvantovou fyziku nejsou materiální hodnoty předmětem výzkumu, tudíž samotný pozorovatel je součástí zkoumané situace.

Na základě těchto vlastností kvantová mechanika zažívá potíže s popisem vesmíru, protože pozorovatel je součástí vesmíru. Nicméně, když mluvíme o původu vesmíru, není možné si představit cizí pozorovatele. Pokusy vyvinout model bez účasti externího pozorovatele byly korunovány kvantovou teorií původu vesmíru J. Wheelerem.

Jeho podstatou je, že v každém okamžiku dochází k rozštěpení Vesmíru a vzniku nekonečného počtu kopií. V důsledku toho lze pozorovat každý z paralelních vesmírů a pozorovatelé mohou vidět všechny kvantové alternativy. Současně jsou původní i nové světy skutečné.

Inflační model

Hlavním úkolem, který je třeba řešit teorií inflace, je hledat odpovědi na otázky, které zanechala nevýrazná teorie velkého třesku a teorie rozšíření. Konkrétně:

1. Proč se vesmír rozšiřuje?
2. Co je to velká exploze?

Za tímto účelem, inflační teorie původu vesmíru zahrnuje rozšíření extrapolace na nulu čas, uzavření celé hmotě vesmíru na jednom místě a tvorbou kosmologické singularity, který je často označován jako velký třesk.

Zjevná je irelevantnost obecné teorie relativity, kterou nelze v tuto chvíli uplatnit. Jako výsledek lze použít pouze teoretické metody, výpočty a závěry k vývoji obecnější teorie (nebo "nové fyziky") a vyřešit problém kosmologické singularity.

Nové alternativní teorie

Navzdory úspěchu modelu kosmické inflace existují vědci, kteří se oponují, a nazývají to neudržitelnou. Jejich hlavním argumentem je kritika navrhovaných řešení teorie. Oponenti tvrdí, že získaná řešení zanechají některé chybějící detaily, jinými slovy, místo toho, aby se vyřešil problém počátečních hodnot, teorie je jen obratně zakrývá.

Alternativou je několik exotických teorií, jejichž myšlenka je založena na tvorbě počátečních hodnot před velkým třeskem. Nové teorie o původu vesmíru lze stručně popsat takto:

• Teorie řetězce. Jeho přívrženci navrhují, kromě obvyklých čtyř rozměrů prostoru a času, zavedení dodatečných rozměrů. Mohly by hrát roli v počátečních fázích vesmíru a v tuto chvíli budou v kompaktním stavu. Při zodpovězení otázky o příčině jejich kompaktifikace navrhují vědci odpověď, v níž se uvádí, že vlastnost superstringů je T-dualita. Proto jsou řetězce "zabaleny" do dalších rozměrů a jejich velikost je omezená.
• Teorie trnů. To je také nazýváno M-teorie. V souladu se svými postuláty, na začátku formace vesmíru je studená statika pět-dimenzionální prostor-čas. Čtyři z nich (prostorové) mají omezení, nebo stěny - tři brany. Náš prostor je jedním ze stěn a druhý je skrytý. Třetí branka se nachází ve čtyřrozměrném prostoru, je ohraničena dvěma hraničními branami. Teorie považuje srážku třetí brány za naši a uvolnění velkého množství energie. Právě tyto podmínky jsou příznivé pro vzhled velkého třesku.

1. Cyklické teorie popírají jedinečnost velkého třesku a tvrdí, že vesmír prochází z jednoho státu do druhého. Problémem těchto teorií je nárůst entropie, podle druhého zákona termodynamiky. Délka předchozích cyklů byla tedy menší a teplota látky byla podstatně vyšší než v případě velkého výbuchu. Pravděpodobnost je velmi malá.

Bez ohledu na to, kolik teorií existuje o původu vesmíru, jen dva z nich odolávali zkoušce času a překonali problém stále rostoucí entropie. Vyvinuli je vědci Steinhardt-Tyurok a Baum-Frampton.

Tyto relativně nové teorie původu vesmíru byly předloženy v 80. letech. Mají mnoho následovníků, kteří vyvíjejí modely založené na tom, hledají důkazy spolehlivosti a pracují na odstraňování protikladů.

Teorie řetězce

Jednou z nejoblíbenějších teorií původu vesmíru je teorie strun. Předtím, než přistoupíme k popisu jejích myšlenek, je třeba pochopit koncepce jednoho z nejbližších konkurentů - standardního modelu. Předpokládá, že záležitost a interakce mohou být popsány jako specifická sada částic, která jsou rozdělena do několika skupin:

• Quarks.
• Leptony.
• Bosons.

Tyto částice jsou ve skutečnosti cihly vesmíru, protože jsou tak malé, že nemohou být rozděleny do složek.

Charakteristickým rysem teorie strun je tvrzení, že takové cihly nejsou částice, ale ultramikroskopické řetězce, které oscilují. Současně, měnící se na různých frekvencích, se řetězce stávají analogy různých částic popsaných ve standardním modelu.

Abychom porozuměli teorii, je třeba si uvědomit, že řetězce nejsou záležitostí, je to energie. Proto, teorie strun že všechny prvky vesmíru se skládají z energie.

Dobrou analogií je oheň. Když se na něj podíváte, máte dojem jeho materiality, ale nemůžete se ho dotýkat.

Kosmologie pro školní děti

Teorie původu vesmíru jsou krátce studovány ve školách na hodinách astronomie. Studenti popisují hlavní teorie o tom, jak byl náš svět vytvořen, co se s ním děje a jak se bude v budoucnu vyvíjet. Cílem výuky je seznámit děti s povahou tvorby elementárních částic, chemických prvků a nebeských těles. Teorie původu vesmíru pro děti redukují na prezentaci teorie velkého třesku. Učitelé používají vizuální materiál: diapozitivy, stoly, plakáty, ilustrace. Jejich hlavním úkolem je probuzení zájmu dětí o svět, který je obklopuje.