Teorii despre originea universului. Câte teorii există despre originea universului? Teoria Big Bang: originea universului. Teoria religioasă a originii universului

Mărirea și diversitatea lumii din jur pot uimi imaginația. Toate obiectele și obiectele care înconjoară omul, altele, o varietate de specii de plante și animale, particulele care pot fi văzute doar cu un microscop, precum și roiuri de neînțeles: ele sunt toate unite prin conceptul de „Univers“.

Teoriile despre originea universului au fost dezvoltate de om cu mult timp în urmă. În ciuda lipsei chiar a conceptului inițial de religie sau știință, mințile curioase ale oamenilor din vechime au ridicat întrebări despre principiile ordinii mondiale și despre poziția omului în spațiul care îl înconjoară. Câte teorii despre originea universului există astăzi, este greu de numărat, unele dintre ele sunt studiate de oameni de știință cu nume de lider, altele sunt sincer fantastice.

Cosmologie și obiectul său

Cosmologia modernă - știința structurii și dezvoltării universului - consideră că problema originii sale este una dintre cele mai interesante și încă insuficient studiate. Natura proceselor care au contribuit la apariția stelelor, a galaxiilor, a sistemelor solare și a planetelor, dezvoltarea lor, izvorul apariției universului, precum și dimensiunile și limitele sale: toate acestea reprezintă doar o scurtă listă a problemelor studiate de oamenii de știință moderni.

Căutarea de răspunsuri la enigma fundamentală a educației din lume a condus la faptul că în prezent există diferite teorii ale existenței, ale universului. profesioniști care caută răspunsuri Satisfactie care construiesc și ipoteze de testare, justificate, pentru că teoria fiabilă a nașterii universului va revela întreaga omenire probabilitatea existenței vieții în alte sisteme și planete.

Teoriile despre originea universului au caracterul conceptelor științifice, ipotezelor individuale, învățăturilor religioase, ideilor filosofice și miturilor. Toate acestea sunt împărțite convențional în două categorii principale:

1. Teorii, conform cărora universul este creat de creator. Cu alte cuvinte, esența lor constă în faptul că procesul de creare a universului a fost o acțiune conștientă și spiritualizată, o manifestare a voinței minții superioare.
2. Teorii despre originea universului, construite pe baza factorilor științifici. Postulările lor resping categoric atât respingerea existenței creatorului, cât și posibilitatea creării conștiente a lumii. Astfel de ipoteze se bazează adesea pe ceea ce se numește principiul mediocrității. Ei își asumă probabilitatea de a avea o viață nu numai pe planeta noastră, ci și pe alții.

Creationismul este teoria creării lumii de către Creator

După cum sugerează și numele, creaționismul este teoria religioasă a originii universului. Această viziune asupra lumii se bazează pe conceptul de a crea universul, planeta și omul de Dumnezeu sau de Creator.

Ideea unei lungi perioade de timp, a fost dominant până la sfârșitul secolului al XIX-lea, atunci când accelerarea procesului de acumulare de cunoștințe în diferite domenii ale științei (biologie, astronomie, fizica), precum și teoria pe scară largă a evoluției. Creationismul a devenit un fel de reacție a creștinilor, care aderă la părerile conservatoare privind descoperirile în desfășurare. Ideea dominantă a dezvoltării evolutive la vremea respectivă a întărit doar contradicțiile existente între teorii religioase și alte teorii.

Diferența dintre teoriile științifice și religioase

Principalele diferențe dintre teoriile diferitelor categorii sunt în primul rând în termenii pe care le folosesc adepții lor. Deci, în ipoteze științifice, în loc de creator - natura, și în loc de creație - originea. Odată cu aceasta, există întrebări care sunt luminate în mod similar de teorii diferite sau chiar complet duplicate.

Teoriile despre originea universului, referindu-se la categoriile opuse, datează chiar în mod diferit. De exemplu, conform celei mai comune ipoteze (teoria Big Bang), universul a fost format cu aproximativ 13 miliarde de ani în urmă.

În schimb, teoria religioasă a originii universului oferă cifre complet diferite:

• Conform surselor creștine, epoca universului creată de Dumnezeu în momentul nașterii lui Isus Hristos a fost de 3483-6984 de ani.
• Hinduismul sugerează că lumea noastră este de aproximativ 155 trilioane de ani.

Kant și modelul său cosmologic

Până în secolul al XX-lea, majoritatea oamenilor de știință au avut o părere despre infinitatea universului. Cu această calitate au caracterizat timpul și spațiul. În plus, în opinia lor, universul a fost static și omogen.

Ideea infinității universului în spațiu a fost prezentată de Isaac Newton. Dezvoltarea acestei ipoteze a fost Emmanuel Kant, El a dezvoltat o teorie despre absența limitelor de timp, de asemenea. Continuând, în ipotezele teoretice, Kant a extins infinitatea universului la numărul de produse biologice posibile. Acest postulat înseamnă că, în condițiile lumii antice și marea fără început sau sfârșit poate fi un număr infinit de opțiuni, ceea ce a dus la apariția efectivă a oricărei specii.

Bazat pe din această teorie posibila apariție a formelor de viață a fost dezvoltată mai târziu de teoria lui Darwin. Observațiile cerului înstelat și rezultatele calculelor astronomilor au confirmat modelul cosmologic al lui Kant.

Reflecțiile lui Einstein

La începutul secolului XX, Albert Einstein și-a publicat propriul model al universului. Conform teoriei relativității, două procese opuse apar simultan în univers: expansiune și contracție. Cu toate acestea, el a fost de acord cu opinia majorității oamenilor de știință despre stationaritatea universului, așa că a introdus conceptul de forță cosmică respingătoare. Impactul său are rolul de a echilibra atracția stelelor și de a opri procesul de mișcare a tuturor corpurilor celeste pentru a păstra natura statică a universului.

Modelul universului - conform lui Einstein - are o anumită dimensiune, dar nu există granițe la asta. O astfel de combinație este fezabilă numai dacă spațiul este curbat în același mod ca și în sferă.

Caracteristicile spațiului unui astfel de model sunt:

• Tridimensionalitatea.
• Închidere.
• Homogenitatea (absența centrului și a muchiei), în care galaxiile sunt amplasate uniform.

A. A. Fridman: Universul se extinde

Creatorul modelului revoluționar al universului în expansiune, AA Friedman (URSS) a construit teoria pe baza ecuațiilor care descriu teoria generală a relativității. Cu toate acestea, înțelepciunea convențională în lumea științifică din acea vreme a fost natura statică a lumii noastre, astfel încât activitatea sa nu a fost plătită atenția cuvenită.

Câțiva ani mai târziu, astronomul Edwin Hubble a făcut o descoperire care a confirmat ideile lui Friedman. Sa descoperit îndepărtarea galaxiilor din Calea Lactee din apropiere. În același timp, faptul că viteza mișcării lor este proporțională cu distanța dintre ele și galaxia noastră a devenit incontestabilă.

Această descoperire explică "continuarea" constantă a stelelor și a galaxiilor în relație una cu cealaltă, ceea ce duce la concluzia despre expansiunea universului.

În cele din urmă, descoperirile lui Friedman au fost recunoscute de Einstein, el a menționat mai târziu meritele omului de știință sovietic ca fondator al ipotezei de extindere a universului.

Nu putem spune că există contradicții între această teorie și teoria generală a relativității, cu toate acestea, expansiunea universului trebuia să fie impulsul inițial, stele recesiune provocat. Prin analogie cu explozia, ideea a fost numită "Big Bang".

Stephen Hawking și principiul antropic

Rezultatul calculelor și descoperirilor lui Stephen Hawking a fost teoria antropocentrică a originii universului. Creatorul său susține că existența unei planetă atât de bine pregătită pentru viața umană nu poate fi accidentală.

Teoria originii universului lui Stephen Hawking prevede, de asemenea, evaporarea treptată a găurilor negre, pierderea de energie și emisia lor Hawking radiații.

Ca urmare a căutării dovezilor, au fost identificate și verificate peste 40 de caracteristici, respectarea cărora este necesară pentru dezvoltarea civilizației. Astrofizicianul american Hugh Ross a evaluat probabilitatea unei astfel de coincidențe neintenționate. Rezultatul a fost cifra 10^-53.

Universul nostru cuprinde trei miliarde de galaxii, câte 100 de miliarde de stele fiecare. Conform calculelor făcute de oamenii de știință, numărul total de planete ar trebui să fie de 10²⁰. Această cifră este de 33 de ordine de mărime mai mică decât cea calculată anterior. În consecință, niciuna dintre planetele din toate galaxiile nu poate combina condițiile care ar fi potrivite pentru apariția spontană a vieții.

Teoria Big Bang: apariția universului dintr-o particulă infinitezimală

Oamenii de știință care susțin teoria Big Bang-ului, împărtășesc ipoteza conform căreia universul este o consecință a unei explozii Grand. Principalul postulat al teoriei este afirmația că înainte de acest eveniment toate elementele Universului prezent au fost închise într-o particulă care avea dimensiuni microscopice. Fiind în interiorul său, elementele au fost caracterizate printr-o stare singulară în care indicatori precum temperatura, densitatea și presiunea nu pot fi măsurați. Sunt fără sfârșit. Legile fizicii nu influențează materia și energia în această stare.

Cauza exploziei, care a avut loc acum 15 miliarde de ani, se numește instabilitate în interiorul particulei. Elementele minute împrăștiate au pus bazele lumii pe care o cunoaștem astăzi.

La început, universul era o nebulă formată din particule minuscule (mai mici decât un atom). Apoi, conectându-se, au format atomi, care au servit ca bază a galaxiilor stelare. Răspunsul la întrebările despre ceea ce sa întâmplat înainte de explozie și, de asemenea, ceea ce a devenit cauza ei, este cea mai importantă dintre sarcinile acestei teorii a originii universului.

Tabelul prezintă schematic etapele de formare a universului după Big Bang.

După cum reiese din datele de mai sus, universul continuă să se extindă și să se răcească.

Creșterea constantă a distanței dintre galaxii este postulatul de bază: ceea ce distinge teoria bangului mare. Apariția universului în acest fel poate fi confirmată de dovezile găsite. Există, de asemenea, motive pentru respingerea acesteia.

Problema teoriei

Având în vedere că teoria Big Bang-ului nu este dovedită în practică, nu este surprinzător faptul că există mai multe probleme pe care nu le poate răspunde:

1. Singularity. Acest cuvânt indică starea universului, comprimată la un punct. Problema teoriei unei mari explozii este imposibilitatea de a descrie procesele care au loc în materie și spațiu într-o astfel de stare. Legea generală a relativității nu este aplicabilă aici, deci este imposibil să se compună o descriere matematică și ecuații pentru modelare.
   Imposibilitatea fundamentală de a obține un răspuns la întrebarea starii inițiale a universului discreditează teoria încă de la început. Conturile sale științifice populare preferă să tacă sau să menționeze această dificultate doar ocazional. Cu toate acestea, pentru oamenii de știință care lucrează la aducerea bazei matematice la teoria unui bang mare, o astfel de dificultate este recunoscută drept principalul obstacol.
2. Astronomie. În această sferă, teoria Big Bang-ului se confruntă cu faptul că nu poate descrie procesul de origine al galaxiilor. Pe baza versiunilor actuale ale teoriilor, este posibil să se prevadă modul în care apare un nor omogen de gaze. În același timp, densitatea sa până acum ar trebui să fie de aproximativ un atom pe metru cub. Pentru a obține ceva mai mult, nu puteți face fără a ajusta starea inițială a universului. Lipsa de informații și experiența practică în acest domeniu reprezintă obstacole serioase în calea modelării ulterioare.

Există, de asemenea, o discrepanță în exponanții masei calculate a galaxiei noastre și a celor obținute din studiul ratei atracției sale galaxia Andromeda. Aparent, greutatea galaxiei noastre este de zece ori mai mare decât se credea anterior.

Cosmologie și fizica cuantică

Astăzi nu există teorii cosmologice care să nu se bazeze pe mecanica cuantică. La urma urmei, este implicată în descrierea comportamentului particulelor atomice și subatomice. Diferența dintre fizica cuantică și cea clasică (descrisă de Newton) constă în aceea că al doilea observă și descrie obiectele materiale, iar primul presupune o descriere exclusiv matematică a observării și măsurării în sine. Pentru fizica cuantică, valorile materialelor nu reprezintă obiectul cercetării, aici observatorul însuși face parte din situația investigată.

Pe baza acestor caracteristici, mecanica cuantică întâmpină dificultăți în descrierea universului, deoarece observatorul face parte din univers. Cu toate acestea, atunci când vorbim despre originea universului, este imposibil să ne imaginăm observatori străini. Încercările de a dezvolta un model fără participarea unui observator extern au fost încorporate cu teoria cuantică a originii Universului J. Wheeler.

Esența sa este că în fiecare moment al timpului există o divizare a Universului și formarea unui număr infinit de copii. Ca rezultat, fiecare Univers paralel poate fi observat, iar observatorii pot vedea toate alternativele cuantice. În același timp, lumile originale și noi sunt reale.

Modelul inflaționist

Principala sarcină pe care teoria inflației este chemată să o rezolve este de a căuta răspunsuri la întrebările lăsate de teoria neînlăturată a teoriei expansionismului și a bangului mare. Și anume:

1. Din ce motiv se extinde universul?
2. Ce este o explozie mare?

În acest scop, teoria inflaționistă a originii universului implică extensia extrapolarea la momentul zero, încheierea întregii mase a universului la un moment dat și formarea de singularitate cosmologice, care este adesea menționată ca Big Bang-ului.

Evident este irelevanța teoriei generale a relativității, care nu poate fi aplicată în acest moment. În consecință, pot fi folosite doar metode teoretice, calcule și concluzii pentru a dezvolta o teorie mai generală (sau o "nouă fizică") și a rezolva problema singularității cosmologice.

Noi teorii alternative

În ciuda succesului modelului de inflație spațială, există oameni de știință care se opun, numindu-l imposibil. Principalul lor argument este critica soluțiilor propuse de teorie. Oponenții susțin că soluțiile obținute lasă unele detalii lipsite, cu alte cuvinte, în loc de a rezolva problema valorilor inițiale, teoria nu le depășește cu îndemânare.

O alternativă sunt mai multe teorii exotice, ideea căreia se bazează pe formarea valorilor inițiale înainte de Big Bang. Noile teorii ale originii universului pot fi descrise pe scurt după cum urmează:

• String theory. aderenții săi sugerează, în afară de cele patru dimensiuni ale spațiului și timpului, introduceți dimensiunile suplimentare. Acestea ar putea juca un rol în stadiile incipiente ale universului, și este în prezent în stare compactified. Răspunzând la o întrebare despre motivul lor de scădere, oamenii de știință propun un răspuns care să ateste că proprietatea este superstringurilor T-dualitate. Prin urmare, corzile sunt "înfășurate" în dimensiuni suplimentare, iar dimensiunea lor este limitată.
• Teoria fructelor. Se mai numeste si teoria M. În conformitate cu postulatele sale, la începutul formării universului există o statică rece spațiu-timp cinci-dimensional. Patru dintre ele (spațială) au restricții, sau pereți - trei-brane. Spațiul nostru este unul dintre pereți, iar al doilea este ascuns. Cea de-a treia brană este localizată în spațiul patru-dimensional, fiind limitată de două porțiuni de graniță. Teoria consideră coliziunea celei de-a treia branele cu a noastră și eliberarea unei cantități mari de energie. Aceste condiții sunt favorabile pentru apariția unui bang mare.

1. Teoriile ciclice neagă unicitatea Big Bang-ului, argumentând că universul trece de la un stat la altul. Problema acestor teorii este creșterea entropiei, în conformitate cu a doua lege a termodinamicii. În consecință, durata ciclurilor anterioare a fost mai mică și temperatura substanței a fost substanțial mai mare decât în ​​cazul unei explozii mari. Probabilitatea acestui lucru este extrem de mică.

Indiferent de câte teorii există despre originea universului, doar două dintre ele au rezistat testului timpului și au depășit problema entropiei tot mai mari. Acestea au fost dezvoltate de oamenii de știință Steinhardt-Tyurok și Baum-Frampton.

Aceste teorii relativ noi despre originea universului au fost prezentate în anii `80. Ei au mulți adepți care dezvoltă modele bazate pe el, caută dovezi de fiabilitate și lucrează la eliminarea contradicțiilor.

String theory

Una dintre cele mai populare dintre teoria originii universului este teoria corzilor. Înainte de a trece la o descriere a ideii ei, este necesar să înțelegem conceptele unuia dintre cei mai apropiați concurenți, modelul standard. Se presupune că materia și interacțiunile pot fi descrise ca un set specific de particule care sunt împărțite în mai multe grupuri:

• Cuarci.
• Leptoni.
• Bosoni.

Aceste particule sunt, de fapt, caramizile universului, deoarece sunt atât de mici, încât nu pot fi împărțite în componente.

O trăsătură distinctivă a teoriei corzilor este afirmația că astfel de cărămizi nu sunt particule, ci niște șiruri ultramicroscopice care oscilează. În același timp, variind la diferite frecvențe, șirurile devin analogi cu particule diferite descrise în modelul standard.

Pentru a înțelege teoria, trebuie să ne dăm seama că șirurile nu sunt o chestiune, ci o energie. Prin urmare, string teoria concluzionează că toate elementele universului constau în energie.

O analogie bună este focul. Când te uiți la el, ai impresia de materialitatea lui, dar nu-l poți atinge.

Cosmologie pentru copiii școlari

Teoriile despre originea universului sunt studiate pe scurt în școli la lecțiile de astronomie. Elevii descriu principalele teorii despre modul în care sa format lumea noastră, ce se întâmplă acum și cum se va dezvolta în viitor. Scopul lecțiilor este de a familiariza copiii cu natura formării particulelor elementare, a elementelor chimice și a corpurilor celeste. Teoriile despre originea universului pentru copii se reduc la prezentarea teoriei Big Bang-ului. Profesorii folosesc materiale vizuale: diapozitive, tabele, postere, ilustrații. Sarcina lor principală este trezirea interesului copiilor în lumea care le înconjoară.