Айлана-чөйрөнүн улуулугу жана көп түрдүүлүгү бардык элестетүүлөрдү таң калтырат. Адамды, башка адамдарды курчап турган бардык объекттер жана объекттер, өсүмдүктөр менен жаныбарлардын ар кандай түрлөрү, микроскоп менен гана көрүүгө боло турган бөлүкчөлөр, ошондой эле түшүнүксүз жылдыз кластерлери: алардын бардыгын "Аалам" түшүнүгү бириктирет.
Ааламдын келип чыгышы жөнүндөгү теориялар адам тарабынан көптөн бери иштелип чыккан. Диндин же илимдин алгачкы түшүнүгү жок болгонуна карабастан, байыркы адамдардын аң-сезиминде дүйнөлүк түзүлүштүн принциптери жана аны курчап турган мейкиндикте адамдын орду жөнүндө суроолор пайда болгон. Бүгүнкү күндө Ааламдын келип чыгышы боюнча канча теория бар экенин санап чыгуу кыйын, алардын айрымдары дүйнөгө белгилүү илимпоздор тарабынан изилденип жатат, башкалары ачык айтканда фантастикалык.
Космология жана анын предмети
Заманбапкосмология - ааламдын түзүлүшү жана өнүгүшү жөнүндөгү илим - анын келип чыгышы жөнүндөгү маселени эң кызыктуу жана дагы эле жетишсиз изилденген сырлардын бири катары карайт. Жылдыздардын, галактикалардын, күн системаларынын жана планеталардын пайда болушуна шарт түзгөн процесстердин табияты, алардын өнүгүшү, Ааламдын пайда болуу булагы, ошондой эле анын өлчөмү жана чек аралары: мунун баары изилденген маселелердин кыскача тизмеси гана. заманбап окумуштуулар тарабынан.
Дүйнөнүн пайда болушу жөнүндөгү фундаменталдуу табышмакка жооп издөө бүгүнкү күндө Ааламдын пайда болушу, бар болушу, өнүгүүсү жөнүндө ар кандай теориялардын пайда болушуна алып келди. Жооп издеп, гипотезаларды куруп жана сынап жаткан адистердин толкундануусу негиздүү, анткени Ааламдын жаралышынын ишенимдүү теориясы бүткүл адамзатка башка системаларда жана планеталарда жашоонун болушу ыктымалдыгын ачып берет.
Ааламдын келип чыгышы жөнүндөгү теориялар илимий түшүнүктөрдүн, жеке гипотезалардын, диний окуулардын, философиялык идеялардын жана мифтердин мүнөзүнө ээ. Алардын баары шарттуу түрдө эки негизги категорияга бөлүнөт:
- Ааламды жаратуучу жараткан теориялар. Башкача айтканда, алардын маңызы Ааламды жаратуу процесси аң-сезимдүү жана рухийлештирилген аракет, жогорку акыл-эстин эркинин көрүнүшү болгон.
- Илимий факторлордун негизинде курулган Ааламдын келип чыгышынын теориялары. Алардын постулаттары жаратуучунун бар экенин да, дүйнөнүн аң-сезимдүү жаралуу мүмкүнчүлүгүн да кескин түрдө четке кагат. Мындай гипотезалар көбүнчө ортолук принциби деп аталган нерсеге негизделет. Мүмкүнчүлүгүн ойлошотбиздин планетада гана эмес, башкаларда да жашоо.
Креационизм - дүйнөнү Жаратуучунун жаратуу теориясы
Аты айтып тургандай, креационизм ааламдын келип чыгышынын диний теориясы. Бул дүйнө тааным Ааламды, планетаны жана адамды Кудай же Жараткан тарабынан жаратуу концепциясына негизделген.
Идея узак убакыт бою, 19-кылымдын аягына чейин, илимдин ар кандай тармактарында (биология, астрономия, физика) билимдерди топтоо процесси ылдамдап, эволюциялык теория кеңири жайылганга чейин үстөмдүк кылган. Креационизм ачылып жаткан ачылыштарга консервативдүү көз караштарды карманган христиандардын реакциясынын бир түрү болуп калды. Ошол кездеги эволюциялык өнүгүүнүн үстөмдүк идеясы диний жана башка теориялардын ортосундагы карама-каршылыктарды күчөткөн.
Илимий жана диний теориялардын ортосунда кандай айырма бар
Ар кандай категориялардын теорияларынын ортосундагы негизги айырмачылыктар биринчи кезекте алардын жактоочулары колдонгон терминдерде жатат. Демек, илимий гипотезаларда жаратуучунун ордуна – табият, жаратуунун ордуна – келип чыгуу. Ушуну менен катар эле ар кандай теориялар тарабынан камтылган же толугу менен кайталанган маселелер бар.
Ааламдын келип чыгышы жөнүндөгү теориялар карама-каршы категорияларга таандык, анын пайда болушунун датасын ар кандай жолдор менен белгилешет. Мисалы, эң кеңири таралган гипотезага (чоң жарылуу теориясы) ылайык, Аалам болжол менен 13 миллиард жыл мурун пайда болгон.
Ал эми ааламдын келип чыгышынын диний теориясы такыр башка сандарды берет:
- Кристиан боюнчабулактарда, Иса Машаяк төрөлгөндө Кудай жараткан ааламдын жашы 3483-6984 жыл болгон.
- Индуизм дүйнөбүздүн жашы болжол менен 155 триллион жыл деп болжолдойт.
Кант жана анын космологиялык модели
20-кылымга чейин илимпоздордун көбү аалам чексиз деген пикирде болушкан. Бул сапат алар убакытты жана мейкиндикти мүнөздөгөн. Мындан тышкары, алардын ою боюнча, Аалам статикалык жана бирдиктүү болгон.
Ааламдын космостогу чексиздиги жөнүндөгү идеяны Исаак Ньютон көтөргөн. Бул божомолду иштеп чыгууну Эммануэль Кант ишке ашырган, ал дагы убакыттын чеги жок деген теорияны иштеп чыккан. Андан ары жылып, теориялык божомолдордо Кант ааламдын чексиздигин мүмкүн болгон биологиялык продуктылардын санына чейин кеңейтти. Бул постулат байыркы жана кең дүйнөнүн шарттарында аягы жана башталышы жок сансыз сансыз варианттар болушу мүмкүн экенин, анын натыйжасында ар кандай биологиялык түрлөрдүн пайда болушу реалдуу экенин билдирген.
Жашоо формаларынын мүмкүн болушунун бул теориясынын негизинде Дарвиндин теориясы кийинчерээк иштелип чыккан. Жылдыздуу асманга байкоолор жана астрономдордун эсептөөлөрүнүн натыйжалары Канттын космологиялык моделин ырастады.
Эйнштейндин ойлору
20-кылымдын башында Альберт Эйнштейн ааламдын өзүнүн моделин жарыялаган. Анын салыштырмалуулук теориясы боюнча Ааламда бир эле учурда эки карама-каршы процесс жүрөт: кеңейүү жана жыйрылуу. Бирок, алАаламдын стационардуулугу жөнүндөгү көпчүлүк окумуштуулардын пикири менен макул болгон, ошондуктан ал космостук түртүүчү күч түшүнүгүн киргизген. Анын таасири Ааламдын статикалык табиятын сактап калуу үчүн жылдыздардын тартылышын тең салмактап, бардык асман телолорунун кыймыл процессин токтотууга багытталган.
Аалам модели - Эйнштейн боюнча - белгилүү бир өлчөмдө бар, бирок эч кандай чек жок. Мындай айкалыштыруу мейкиндик чөйрөдөгүдөй ийри болгондо гана ишке ашат.
Мындай моделдин мейкиндигинин мүнөздөмөлөрү:
- Үч өлчөмдүү.
- Өзү жабылууда.
- Галактикалар бирдей таралган бир тектүүлүк (борбордун жана четинин жоктугу).
А. А. Фридман: Аалам кеңейүүдө
Ааламдын революциялык кеңейүүчү моделин жаратуучу А. А. Фридман (СССР) өзүнүн теориясын жалпы салыштырмалуулук теориясын мүнөздөгөн теңдемелердин негизинде курган. Ырас, ал кездеги илим дүйнөсүндө жалпы кабыл алынган пикир биздин дүйнөнүн статикалык табияты болгондуктан, анын чыгармачылыгына тийиштүү көңүл бурулган эмес.
Бир нече жылдан кийин астроном Эдвин Хаббл Фридмандын идеяларын тастыктаган ачылыш жасаган. Жакын жердеги Саманчынын жолунан галактикаларды алып салуу табылды. Ошол эле учурда алардын кыймылынын ылдамдыгы алар менен биздин галактиканын ортосундагы аралыкка пропорционалдуу экендиги талашсыз болуп калды.
Бул ачылыш жылдыздар менен галактикалардын бири-бирине карата тынымсыз «чегинүүсүн» түшүндүрөт, бул жөнүндө корутундуга алып келет.ааламдын кеңейиши.
Акыры, Фридмандын тыянактары Эйнштейн тарабынан таанылган, кийинчерээк ал советтик окумуштуунун Ааламдын кеңейүү гипотезасынын негиздөөчүсү катары эмгегин айткан.
Бул теория менен жалпы салыштырмалуулук теориясынын ортосунда карама-каршылыктар бар деп айтууга болбойт, бирок Ааламдын кеңейиши менен жылдыздардын чачырашына түрткү болгон алгачкы импульс болушу керек. Жарылууга окшошуп, идея "Чоң жарылуу" деп аталды.
Стивен Хокинг жана антропикалык принцип
Стивен Хокингдин эсептөөлөрүнүн жана ачылыштарынын натыйжасы Ааламдын келип чыгышынын антропоцентрдик теориясы болгон. Анын жаратуучусу адам жашоосуна ушунчалык жакшы даярдалган планетанын болушу кокусунан болушу мүмкүн эмес деп ырастайт.
Стивен Хокингдин ааламдын келип чыгышы жөнүндөгү теориясы ошондой эле кара тешиктердин акырындык менен бууланышын, алардын энергиясын жоготушун жана Хокинг радиациясынын чыгышын карайт.
Далилдерди издөөнүн натыйжасында цивилизациянын өнүгүшү үчүн зарыл болгон 40тан ашык мүнөздөмөлөр аныкталып, текшерилди. Америкалык астрофизик Хью Росс мындай кокустуктун ыктымалдыгын баалаган. Натыйжада 10-53 саны чыкты.
Биздин аалам ар бири 100 миллиард жылдыздан турган триллион галактиканы камтыйт. Окумуштуулардын эсептөөлөрү боюнча, планеталардын жалпы саны 1020 болушу керек. Бул көрсөткүч мурда эсептелгенден 33 баллга аз. Демек, бардык галактикалардагы планеталардын бири да өзүнөн-өзү пайда боло турган шарттарды бириктире албайт.жашоо.
Чоң жарылуу теориясы: Ааламдын болор-болбос бөлүкчөдөн пайда болушу
Чоң жарылуунун теориясын колдогон илимпоздор аалам чоң жарылуунун натыйжасы деген гипотезаны бөлүшүшөт. Теориянын негизги постулаты - бул окуяга чейин учурдагы Ааламдын бардык элементтери микроскопиялык өлчөмдөрү бар бөлүкчөнүн ичинде камтылган деген ырастоо. Анын ичинде элементтер температура, тыгыздык жана басым сыяктуу индикаторлорду өлчөө мүмкүн болбогон сингулярдык абал менен мүнөздөлгөн. Алар чексиз. Бул абалдагы материяга жана энергияга физика мыйзамдары таасир этпейт.
15 миллиард жыл мурун болгон жарылуунун себеби бөлүкчөнүн ичинде пайда болгон туруксуздук деп аталат. Чачырап кеткен кичинекей элементтер бүгүн биз билген дүйнөнүн башталышын белгилешти.
Башында Аалам кичинекей бөлүкчөлөрдөн (атомдон кичине) пайда болгон тумандуулук болгон. Андан кийин, алар бириккенде, жылдыз галактикаларынын негизи катары кызмат кылган атомдорду пайда кылышкан. Жарылууга чейин эмне болгону жана ага эмне себеп болгон деген суроолорго жооп берүү Ааламдын келип чыгышы жөнүндөгү бул теориянын эң маанилүү милдеттери болуп саналат.
Таблицада чоң жарылуудан кийинки ааламдын пайда болуу этаптары схемалык түрдө көрсөтүлгөн.
| Ааламдын абалы | Убакыт тилкеси | Күтүлгөн температура |
| Экспансия (инфляция) | 10-45ден10-37ге чейин секунд | Дагы1026K |
| Кварктар жана электрондор пайда болот | 10-6 c | 10дон ашык13 K |
| Протондор жана нейтрондор пайда болот | 10-5 c | 1012K |
| Гелий, дейтерий жана литий ядролору түзүлөт | 10-4 баштап 3 мүн. | 1011 баштап 109 K |
| Атомдор пайда болгон | 400 миң жыл | 4000 K |
| Газ булуту кеңейүүдө | 15 миллион жыл | 300 K |
| Биринчи жылдыздар жана галактикалар жаралган | 1 миллиард жыл | 20 K |
| Жылдыздардын жарылуусу оор ядролордун пайда болушуна түрткү болот | 3 миллиард жыл | 10 K |
| Жылдыздардын жаралуу процесси токтойт | 10-15 миллиард жыл | 3 K |
| Бардык жылдыздардын энергиясы түгөнүп калды | 1014 жыл | 10-2 K |
| Кара тешиктер түгөнүп, элементардык бөлүкчөлөр жаралууда | 1040 жыл | -20 K |
| Бардык кара тешиктердин бууланышы аяктайт | 10100 жыл | 10-60 баштап 10-40 K |
Жогорудагы маалыматтардан көрүнүп тургандай, Аалам кеңейип, салкындоону улантууда.
Галактикалардын ортосундагы аралыктын тынымсыз өсүшү негизги постулат: чоң жарылуу теориясын эмнеден айырмалап турат. Ааламдын ушундай жол менен пайда болушу табылган далилдер менен тастыкталат. үчүн да негиздер барчетке кагуу.
Теориянын проблемалары
Чоң жарылуу теориясы практикада далилденбегенин эске алсак, ал жооп бере албаган бир нече суроолордун болушу таң калыштуу эмес:
-
Сигулярлык. Бул сөз ааламдын бир чекитке кысылган абалын билдирет. Чоң жарылуу теориясынын көйгөйү - мындай абалда материяда жана мейкиндикте болуп жаткан процесстерди сүрөттөөнүн мүмкүн эместиги. Бул жерде жалпы салыштырмалуулук мыйзамы колдонулбайт, ошондуктан моделдөө үчүн математикалык сыпаттамаларды жана теңдемелерди түзүү мүмкүн эмес.
Ааламдын баштапкы абалы жөнүндөгү суроого жооп алуунун принципиалдуу мүмкүн эместиги теорияны эң башталышы. Анын фантастикалык эмес экспозициялары өтүүдө бул татаалдыкты жалтыратып же жөн гана айтып коюшат. Бирок чоң жарылуу теориясына математикалык негиз түзүүгө аракет кылган илимпоздор үчүн бул кыйынчылык негизги тоскоолдук катары таанылат.
- Астрономия. Бул чөйрөдө чоң жарылуу теориясы галактикалардын пайда болуу процессин сүрөттөп бере албастыгы менен бетме-бет келет. Теориялардын заманбап версияларынын негизинде бир тектүү газ булутунун кантип пайда болоорун алдын ала айтууга болот. Ошол эле учурда, анын тыгыздыгы азыр бир куб метрге бир атомду түзүшү керек. Дагы бир нерсе алуу үчүн, Ааламдын баштапкы абалын тууралоосуз кыла албайт. Бул жаатта маалыматтын жана практикалык тажрыйбанын жетишсиздиги андан ары моделдештирүү үчүн олуттуу тоскоолдук болуп саналат.
Эсептөө жагынан да карама-каршылык барбиздин галактиканын массасы жана анын Андромеда галактикасына тартылуу ылдамдыгын изилдөө аркылуу алынган маалыматтар. Сыягы, галактикабыздын салмагы мурда ойлогондон он эсе көп.
Космология жана кванттык физика
Бүгүнкү күндө кванттык механикага негизделбеген космологиялык теориялар жок. Анткени, ал атомдук жана субатомдук бөлүкчөлөрдүн жүрүм-турумун сүрөттөө менен алектенет. Кванттык физика менен классикалык физиканын (Ньютон тарабынан түшүндүрүлгөн) айырмасы, экинчиси материалдык объектилерди байкап, сүрөттөйт, ал эми биринчиси байкоонун жана өлчөөнүн өзүнө гана математикалык мүнөздөмө берет. Кванттык физика үчүн материалдык баалуулуктар изилдөөнүн предмети эмес, бул жерде байкоочунун өзү изилденип жаткан кырдаалдын бир бөлүгү болуп саналат.
Ушул өзгөчөлүктөргө таянып, кванттык механика Ааламды сүрөттөөдө кыйынчылыктарга дуушар болот, анткени байкоочу Ааламдын бир бөлүгү. Бирок, ааламдын пайда болушу жөнүндө сөз кылып жатып, сырттан келгендерди элестетүү мүмкүн эмес. Сырттан байкоочунун катышуусуз моделди иштеп чыгуу аракеттери Ааламдын келип чыгышынын кванттык теориясына Дж. Уилердин таажысы болгон.
Анын маңызы – убакыттын ар бир көз ирмеминде Ааламдын бөлүнүшү жана чексиз сандагы копиялардын пайда болушу. Натыйжада, параллелдүү Ааламдардын ар бири байкоого болот, ал эми байкоочулар бардык кванттык альтернативаларды көрө алышат. Ошол эле учурда оригиналдуу жана жаңы дүйнөлөр реалдуу.
Инфляция үлгүсү
Инфляция теориясынын чечүүгө багытталган негизги милдети болуп калуудачоң жарылуу теориясы жана кеңейүү теориясы тарабынан изилденбеген суроолорго жооп издөө. Тактап айтканда:
- Аалам эмне үчүн кеңейүүдө?
- Чоң жарылуу деген эмне?
Ушул максатта Ааламдын келип чыгышынын инфляциялык теориясы убакыттын нөл чекитине чейин кеңейүүнү экстраполяциялоону, Ааламдын бардык массасынын бир чекитте бүтүшүн жана космологиялык түзүлүштүн пайда болушун карайт. сингулярлык, ал көбүнчө чоң жарылуу деп аталат.
Учурда колдонууга мүмкүн болбогон жалпы салыштырмалуулук теориясынын тиешеси жок экени анык. Натыйжада, жалпы теорияны (же «жаңы физиканы») иштеп чыгуу жана космологиялык өзгөчөлүк маселесин чечүү үчүн теориялык методдорду, эсептөөлөрдү жана дедукцияларды гана колдонууга болот.
Жаңы альтернативдүү теориялар
Космостук инфляция моделинин ийгилигине карабастан, ага каршы чыккан илимпоздор бар. Алардын негизги аргументи – теория тарабынан сунушталган чечимдерди сындоо. Оппоненттердин ырасташынча, натыйжада чечимдер кээ бир деталдарды жетишсиз калтырат, башкача айтканда, теория баштапкы баалуулуктар маселесин чечүүнүн ордуна, аларды чебердик менен жабдырат.
Альтернатива – бул бир нече экзотикалык теориялар, алардын идеясы чоң жарылууга чейинки баштапкы баалуулуктарды түзүүгө негизделген. Ааламдын келип чыгышынын жаңы теорияларын кыскача төмөнкүчө сүрөттөөгө болот:
- Сап теориясы. Анын жактоочулары мейкиндик менен убакыттын кадимки төрт өлчөмүнөн тышкары, кошумча өлчөмдөрдү киргизүүнү сунушташат. Алар роль ойной алышатАаламдын алгачкы этаптары, жана учурда тыгыздашкан абалда. Окумуштуулар алардын тыгыздалышынын себеби жөнүндөгү суроого жооп берип, суперсаптардын касиети Т-дуализм деп жооп беришет. Демек, саптар кошумча өлчөмдөрдө "тарылган" жана алардын өлчөмү чектелген.
- Бран теориясы. Ал ошондой эле М-теориясы деп аталат. Анын постулаттарына ылайык, Ааламдын пайда болушунун башталышында муздак статикалык беш өлчөмдүү мейкиндик-убакыт бар. Алардын төртөө (мейкиндик) чектөөлөр, же дубалдары бар - үч-branes. Биздин мейкиндик дубалдардын бири, экинчиси катылган. Үчүнчү үч бурчтуу төрт өлчөмдүү мейкиндикте жайгашкан, ал эки чек ара менен чектелген. Теория үчүнчү брендин биздики менен кагылышып, чоң көлөмдөгү энергияны бөлүп чыгарышын карайт. Дал ушул шарттар чоң жарылуунун пайда болушу үчүн ыңгайлуу болуп калат.
Циклдик теориялар аалам бир абалдан экинчи абалга өтөт дешип, чоң жарылуунун өзгөчөлүгүн жокко чыгарышат. Мындай теориялардын көйгөйү - термодинамиканын экинчи мыйзамы боюнча энтропиянын көбөйүшү. Демек, мурунку циклдердин узактыгы кыскараак болуп, заттын температурасы чоң жарылуу учурундагыдан бир топ жогору болгон. Мунун ыктымалдыгы өтө төмөн
Ааламдын келип чыгышы жөнүндө канча теориялар болсо да, алардын экөө гана убакыттын сыноосунан өтүп, тынымсыз өсүп жаткан энтропия көйгөйүн жеңе алышкан. Аларды окумуштуулар Штайнхардт-Турок жана Баум-Фрамптон иштеп чыгышкан.
Ааламдын жаралышы жөнүндөгү бул салыштырмалуу жаңы теориялар өткөн кылымдын 80-жылдарында айтылган. Алардын көптөгөн жолдоочулары бар, алар анын негизинде моделдерди иштеп чыгышат, аныктыгынын далилдерин издешет жана карама-каршылыктарды чечүү үчүн иштешет.
Сап теориясы
Ааламдын келип чыгышы жөнүндөгү теориянын эң популярдууларынын бири сап теориясы. Анын идеясын сүрөттөөгө өтүүдөн мурун, эң жакын атаандаштарынын бири болгон стандарттык моделдин түшүнүктөрүн түшүнүү зарыл. Ал затты жана өз ара аракеттенүүнү бир нече топко бөлүнгөн бөлүкчөлөрдүн белгилүү бир жыйындысы катары сүрөттөөгө болот деп болжолдойт:
- Кварктар.
- Лептондор.
- Бозондор.
Бул бөлүкчөлөр чындыгында ааламдын курулуш материалы болуп саналат, анткени алар өтө кичинекей болгондуктан, аларды компоненттерге бөлүүгө болбойт.
Сап теориясынын айырмалоочу өзгөчөлүгү - мындай кирпичтер бөлүкчөлөр эмес, дирилдеген ультрамикроскопиялык жиптер деген ырастоо. Ошол эле учурда ар кандай жыштыктарда термелүүчү саптар стандарттык моделде сүрөттөлгөн ар кандай бөлүкчөлөрдүн аналогуна айланат.
Теорияны түшүнүү үчүн саптар эч кандай материя эмес, алар энергия экенин түшүнүү керек. Демек, сап теориясы ааламдын бардык элементтери энергиядан турат деген тыянакка келет.
От - жакшы окшоштук. Карап туруп, анын маанилүүлүгүн сезет, бирок ага тийүүгө болбойт.
Мектеп окуучулары үчүн космология
Ааламдын келип чыгышынын теориялары мектептерде астрономия сабактарында кыскача окутулат. Студенттер үчүндүйнөбүз кандайча түзүлгөн, азыр эмне болуп жатат жана келечекте кандай өнүгөт деген негизги теорияларды сүрөттөп бергиле.
Сабактардын максаты балдарды элементардык бөлүкчөлөрдүн, химиялык элементтердин жана асман телолорунун пайда болуу табияты менен тааныштыруу. Балдар үчүн ааламдын келип чыгышы жөнүндөгү теориялар чоң жарылуу теориясынын презентациясына чейин кыскарган. Мугалимдер визуалдык материалдарды колдонушат: слайддар, таблицалар, плакаттар, иллюстрациялар. Алардын негизги милдети – балдардын аларды курчап турган дүйнөгө болгон кызыгуусун ойготуу.
