A grandeza e diversidade do mundo que nos rodeia é capaz depara impressionar qualquer imaginação. Todos os objetos e objetos que cercam uma pessoa, outras pessoas, diferentes tipos de plantas e animais, partículas que podem ser vistas apenas com a ajuda de um microscópio, bem como aglomerados estelares incompreensíveis: todos eles são unidos pelo conceito de "Universo".
Teorias da origem do universo foram desenvolvidashomem por muito tempo. Apesar da ausência até mesmo do conceito inicial de religião ou ciência, as mentes inquisitivas dos povos antigos levantaram questões sobre os princípios da ordem mundial e sobre a posição do homem no espaço que o rodeia. Quantas teorias da origem do universo existem hoje, é difícil contar, algumas delas são estudadas por cientistas de renome mundial, outras são francamente fantásticas.
A cosmologia moderna é a ciência da estrutura edesenvolvimento do universo - considera a questão de sua origem como um dos enigmas mais interessantes e ainda pouco estudados. A natureza dos processos que contribuíram para o surgimento de estrelas, galáxias, sistemas solares e planetas, seu desenvolvimento, a fonte da aparência do universo, bem como seu tamanho e limites: tudo isso é apenas uma breve lista de questões estudadas pelos cientistas modernos.
A busca de respostas para o enigma fundamental daeducação para a paz levou ao fato de que hoje há várias teorias da existência, do universo. profissionais de excitação que procuram respostas que construir e testar hipóteses, justificado, porque a teoria confiável do nascimento do universo irá revelar a toda a humanidade a probabilidade da existência de vida em outros sistemas e planetas.
Teorias da origem do universo têm o caráter de conceitos científicos, hipóteses individuais, ensinamentos religiosos, idéias filosóficas e mitos. Eles são todos convencionalmente divididos em duas categorias principais:
Como o nome sugere, o criacionismo é a teoria religiosa da origem do universo. Esta cosmovisão é baseada no conceito de criar o universo, o planeta e o homem por Deus ou o Criador.
A ideia por um longo tempo foi dominante,até o final do século XIX, quando o processo de acumulação de conhecimento nos mais diversos campos da ciência se acelerou (biologia, astronomia, física) e a teoria evolucionista foi amplamente difundida. O criacionismo tornou-se uma espécie de reação dos cristãos, que aderem a pontos de vista conservadores sobre as descobertas em curso. A ideia dominante do desenvolvimento evolucionista naquele momento apenas fortaleceu as contradições existentes entre as teorias religiosas e outras.
As principais diferenças entre as teorias de diferentesas categorias são principalmente em termos que seus adeptos usam. Assim, em hipóteses científicas, em vez do criador - natureza e, em vez de criação - a origem. Junto com isso, há questões que são similarmente iluminadas por diferentes teorias ou até mesmo completamente duplicadas.
Teorias da origem do universo, relativas acategorias opostas, datam sua aparência de maneiras diferentes. Por exemplo, de acordo com a hipótese mais comum (a teoria do big bang), o universo foi formado há 13 bilhões de anos.
Em contraste, a teoria religiosa da origem do universo fornece figuras bastante diferentes:
Até o século 20, a maioria dos cientistasaderiu à visão da infinitude do universo. Com essa qualidade, eles caracterizaram o tempo e o espaço. Além disso, na opinião deles, o universo era estático e homogêneo.
A ideia do infinito do universo no espaçoapresentou Isaac Newton. O desenvolvimento dessa suposição foi tratado por Emmanuel Kant, que também desenvolveu uma teoria sobre a ausência de limites de tempo. Indo adiante, em suposições teóricas, Kant estendeu a infinidade do universo ao número de produtos biológicos possíveis. Este postulado significava que em um mundo antigo e vasto, sem fim e começo, poderia haver um número incontável de variantes possíveis, como resultado do qual a aparência de qualquer espécie biológica é real.
Baseado nesta teoria do possívelo surgimento de formas de vida foi posteriormente desenvolvido pela teoria de Darwin. Observações do céu estrelado e os resultados de cálculos de astrônomos confirmaram o modelo cosmológico de Kant.
No início do século 20, Albert Einstein foipublicou seu próprio modelo do universo. Segundo sua teoria da relatividade, dois processos opostos ocorrem simultaneamente no universo: expansão e contração. No entanto, ele concordou com a opinião da maioria dos cientistas sobre a estacionariedade do universo, então ele introduziu o conceito de força repulsiva cósmica. Seu impacto é projetado para equilibrar a atração de estrelas e parar o processo de movimento de todos os corpos celestes para preservar a natureza estática do universo.
O modelo do universo - de acordo com Einstein - tem um certo tamanho, mas não há fronteiras para isso. Tal combinação é viável somente se o espaço for curvo da mesma maneira que na esfera.
As características do espaço de tal modelo são:
Criador do revolucionário modelo em expansãoUniverso, A. A. Friedman (URSS) construiu sua teoria com base em equações que caracterizam a teoria geral da relatividade. É verdade que a opinião geralmente aceita no mundo científico da época era a natureza estática do nosso mundo, então seu trabalho não recebeu a devida atenção.
Alguns anos depois, o astrônomo Edwin Hubblefoi feita uma descoberta que confirmou as idéias de Friedman. A remoção de galáxias da Via Láctea próxima foi descoberta. Ao mesmo tempo, o fato de que sua velocidade de movimento é proporcional à distância entre eles e nossa galáxia tornou-se irrefutável.
Esta descoberta explica a constante "dispersão" de estrelas e galáxias em relação umas às outras, o que leva à conclusão de que o universo está se expandindo.
Em última análise, as descobertas de Friedman foram reconhecidas por Einstein, ele mais tarde se referiu aos méritos do cientista soviético como o fundador da hipótese da expansão do Universo.
Não se pode dizer que existem contradições entreEssa teoria e a teoria geral da relatividade, no entanto, com a expansão do universo, tinha que haver um impulso inicial que provocasse a dispersão de estrelas. Por analogia com a explosão, a ideia foi chamada de Big Bang.
O resultado dos cálculos e descobertas de Stephen Hawkingtornou-se a teoria antropocêntrica da origem do universo. Seu criador alega que a existência de um planeta tão bem preparado para a vida humana não pode ser acidental.
A teoria do surgimento do universo de Stephen Hawking inclui também a evaporação gradual dos buracos negros, a perda de energia e a emissão da radiação de Hawking.
Como resultado, uma busca por evidências foi destacada eMais de 40 características foram testadas, sendo a observância necessária para o desenvolvimento da civilização. O astrofísico americano Hugh Ross estimou a probabilidade de tal coincidência não intencional. O resultado foi o número 10-53.
Nosso universo inclui um trilhão de galáxias, 100 bilhões de estrelas cada. Segundo cálculos feitos por cientistas, o número total de planetas deveria ser 1020. Este valor é de 33 ordens de magnitude menor do que o calculado anteriormente. Consequentemente, nenhum dos planetas em todas as galáxias pode combinar condições que seriam adequadas para a origem espontânea da vida.
Cientistas apoiando a teoria do big bangcompartilhe a hipótese, segundo a qual o universo é uma conseqüência de uma grande explosão. O principal postulado da teoria é a afirmação de que, antes desse evento, todos os elementos do Universo atual estavam encerrados em uma partícula que tinha dimensões microscópicas. Estando dentro dela, os elementos foram caracterizados por um estado singular em que indicadores como temperatura, densidade e pressão não podem ser medidos. Eles são infinitos. As leis da física não afetam matéria e energia nesse estado.
A causa da explosão que ocorreu 15 bilhões de anos atrás é a instabilidade que surgiu dentro da partícula. Os minúsculos elementos dispersos lançaram as bases para o mundo que conhecemos hoje.
No início, o universo era uma nebulosa formada poras menores partículas (menor átomo). Então, combinando, eles formaram os átomos que formaram a base das galáxias estelares. A resposta a perguntas sobre o que aconteceu antes da explosão, bem como o que a causou, são as tarefas mais importantes dessa teoria da origem do Universo.
A tabela descreve esquematicamente os estágios da formação do universo após o big bang.
| Estado do Universo | Eixo do tempo | Temperatura estimada |
| Expansão (inflação) | A partir de 10-45até 10-37 segundos | Mais de 1026Para |
| Quarks e elétrons aparecem | 10-6 com o | Mais de 1013 Para |
| Prótons e nêutrons são formados | 10-5 com o | 1012Para |
| Surgem núcleos de hélio, deutério e lítio. | A partir de 10-4 de até 3 min | A partir de 1011 até 109 Para |
| Átomos são formados | 400 mil anos | 4000 K |
| Nuvem de gás continua a se expandir | 15 milhões de anos | 300 K |
| As primeiras estrelas e galáxias nascem. | 1 bilhão de anos | 20 K |
| Explosões de estrelas provocam a formação de núcleos pesados | 3 bilhões de anos | 10 K |
| O processo do nascimento das estrelas pára. | 10-15 bilhões de anos | 3 K |
| A energia de todas as estrelas está esgotada | 1014 anos de idade | 10-2 Para |
| Os buracos negros são esgotados e nascem partículas elementares | 1040 anos de idade | -20 K |
| Todas as extremidades de evaporação do buraco negro | 10100 anos de idade | A partir de 10-60 até 10-40 Para |
Como segue a partir dos dados acima, o Universo continua a expandir e esfriar.
Aumento constante na distância entregalaxias - o principal postulado: o que distingue a teoria do big bang. O surgimento do universo dessa maneira pode ser confirmado pelas evidências encontradas. Há também motivos para a sua negação.
Dado que a teoria do big bang não é comprovada na prática, não é de surpreender que existam várias questões que ela não é capaz de responder:
Há também uma discrepância no desempenho.a massa calculada da nossa galáxia e os dados obtidos no estudo da taxa de sua atração para a galáxia de Andrômeda. Aparentemente, o peso da nossa galáxia é dez vezes maior do que se pensava anteriormente.
Hoje não existem teorias cosmológicas que não sãoseria baseado em mecânica quântica. Afinal, ela está empenhada em descrever o comportamento de partículas atômicas e subatômicas. A diferença entre física quântica e clássica (como afirma Newton) é que a segunda observa e descreve objetos materiais, e a primeira assume apenas uma descrição matemática da observação e da própria medição. Para a física quântica, os valores materiais não representam o objeto de pesquisa, aqui o próprio observador é uma parte da situação estudada.
Com base nesses recursos, a mecânica quânticatem dificuldade com a descrição do universo, porque o observador é uma parte do universo. No entanto, falando do surgimento do universo, é impossível imaginar observadores externos. As tentativas de desenvolver um modelo sem a participação de um observador externo foram coroadas com a teoria quântica da origem do universo de J. Wheeler.
Sua essência é que a cada momento no tempohá uma divisão do universo e a formação de um número infinito de cópias. Como resultado, cada um dos universos paralelos pode ser observável, e os observadores podem ver todas as alternativas quânticas. Ao mesmo tempo, os mundos original e novo são reais.
A principal tarefa que a teoria da inflação pretende resolver é a busca por uma resposta a questões que permanecem apagadas pela teoria do big bang e pela teoria da expansão. A saber:
Para tanto, a teoria inflacionária da ocorrênciaO universo prevê a extrapolação da expansão no tempo zero, a conclusão de toda a massa do universo em um ponto e a formação de uma singularidade cosmológica, que é muitas vezes referida como um big bang.
A irrelevância da teoria geral torna-se óbvia.relatividade, que não pode ser aplicada neste momento. Como resultado, somente métodos teóricos, cálculos e conclusões podem ser aplicados para desenvolver uma teoria mais geral (ou "nova física") e resolver o problema de uma singularidade cosmológica.
Apesar do sucesso do modelo espacialinflação, há cientistas que se opõem, chamando-o de insolvente. Seu principal argumento é a crítica da teoria proposta de soluções. Os opositores argumentam que as soluções obtidas deixam alguns detalhes perdidos, em outras palavras, em vez de resolver o problema dos valores iniciais, a teoria somente os drapeja habilmente.
A alternativa está se tornando um tanto exótica.teorias, cuja ideia é baseada na formação de valores iniciais antes do big bang. Novas teorias sobre a origem do universo podem ser descritas resumidamente da seguinte forma:
Não importa quantas teorias existamo surgimento do universo, apenas dois deles resistiram ao teste do tempo e superaram o problema de aumentar a entropia. Eles foram desenvolvidos pelos cientistas Steinhardt-Turok e Baum-Frampton.
Estas teorias relativamente novas de ocorrênciaUniverso nomeado nos anos 80 do século passado. Eles têm alguns seguidores que desenvolvem modelos baseados nele, buscam evidências de autenticidade e trabalham para eliminar as contradições.
Um dos mais populares entre a teoriaa origem do universo - teoria das cordas. Antes de proceder à descrição de suas ideias, é necessário entender os conceitos de um dos concorrentes mais próximos, o modelo padrão. Assume que a matéria e as interações podem ser descritas como um conjunto específico de partículas, dividindo-se em vários grupos:
Essas partículas são, de fato, os blocos de construção do universo, já que são tão pequenas que não podem ser divididas em componentes.
Uma característica distintiva da teoria das cordas está se tornandoa afirmação de que tais tijolos não são partículas, mas cordas ultramicroscópicas que oscilam. Ao mesmo tempo, variando em freqüências diferentes, as seqüências tornam-se análogos de várias partículas descritas no modelo padrão.
Para entender a teoria, deve-se perceber que as cordas não são matéria, é energia. Consequentemente, a teoria das cordas conclui que todos os elementos do universo são feitos de energia.
Uma boa analogia é o fogo. Ao olhar para ela, obtém-se a impressão de sua materialidade, mas ela não pode ser tocada.
Teorias da origem do universo são brevemente estudadas emescolas em aulas de astronomia. Os alunos descrevem as principais teorias sobre como nosso mundo foi formado, o que está acontecendo agora e como ele se desenvolverá no futuro.
