Svet zrodený z ničoho. Vznik a vývoj vesmíru: Teória veľkého tresku

Otázka vzniku vesmíru so všetkými jeho známymi a doteraz neznámymi vlastnosťami znepokojovala človeka od nepamäti. Ale až v XX storočí, po objave kozmologickej expanzie, sa začala postupne objasňovať otázka vývoja vesmíru. Najnovšie vedecké dôkazy viedli k záveru, že náš vesmír sa zrodil pred 15 miliardami rokov v dôsledku Veľkého tresku. Čo však v tej chvíli presne explodovalo a čo v skutočnosti existovalo pred Veľkým treskom, zostalo stále záhadou. Inflačná teória vzniku nášho sveta, vytvorená na konci 20. storočia, umožnila výrazne pokročiť v riešení týchto otázok a všeobecný obraz o prvých okamihoch vesmíru je už dnes dobre načrtnutý, aj keď v krídlach ešte stále čaká veľa problémov.

Vedecký pohľad na stvorenie sveta

Do začiatku minulého storočia existovali iba dva pohľady na vznik nášho vesmíru. Vedci verili, že je večný a nemenný, a teológovia tvrdili, že svet bol stvorený a bude mať svoj koniec. Dvadsiate storočie, keď zničilo veľa toho, čo sa vytvorilo v predchádzajúcich tisícročiach, dokázalo dať odpovede na väčšinu otázok, ktoré zamestnávali mysle vedcov z minulosti. A možno jedným z najväčších úspechov minulého storočia je objasnenie otázky, ako vznikol vesmír, v ktorom žijeme, a aké hypotézy existujú o jeho budúcnosti.

Jednoduchý astronomický fakt - expanzia nášho vesmíru - viedol k úplnej revízii všetkých kozmogonických konceptov a k vývoju novej fyziky - fyziky vznikajúcich a zanikajúcich svetov. Len pred 70 rokmi Edwin Hubble objavil, že svetlo zo vzdialenejších galaxií je „červenejšie“ ako svetlo z bližších. Okrem toho sa ukázalo, že rýchlosť recesie bola úmerná vzdialenosti od Zeme (Hubblov zákon expanzie). Toto bolo objavené vďaka Dopplerovmu javu (závislosť vlnovej dĺžky svetla od rýchlosti svetelného zdroja). Pretože vzdialenejšie galaxie sa zdajú byť „červenejšie“, predpokladalo sa, že sa vzďaľujú väčšou rýchlosťou. Mimochodom, nerozptyľujú sa to ani hviezdy, ba dokonca ani jednotlivé galaxie, ale zhluky galaxií. Najbližšie hviezdy a galaxie sú navzájom spojené gravitačnými silami a vytvárajú stabilné štruktúry. Okrem toho, kamkoľvek sa pozriete, zhluky galaxií sa rozptyľujú zo Zeme rovnakou rýchlosťou a môže sa zdať, že naša Galaxia je stredom vesmíru, ale nie je to tak. Kdekoľvek je pozorovateľ, všade uvidí rovnaký obraz - všetky galaxie sa od neho rozptýlia.

Ale také rozptýlenie hmoty musí mať začiatok. To znamená, že všetky galaxie sa mali narodiť v jednom bode. Výpočty ukazujú, že sa tak stalo asi pred 15 miliardami rokov. V čase takéhoto výbuchu bola teplota veľmi vysoká a malo sa objaviť veľa svetelných kvant. Samozrejme, časom všetko vychladne a kvantá sa rozptýlia vznikajúcim priestorom, ale ozveny Veľkého tresku mali prežiť dodnes.

Prvé potvrdenie výbuchu prišlo v roku 1964, keď americkí rádioastronómovia R. Wilson a A. Penzias objavili reliktné elektromagnetické žiarenie s teplotou asi 3 ° Kelvina (–270 ° С). Práve tento pre vedcov neočakávaný objav ich presvedčil, že Veľký tresk sa skutočne uskutočnil a že vesmír bol spočiatku veľmi horúci.

Teória veľkého tresku pomohla vysvetliť mnoho problémov, ktorým čelí kozmológia. Ale, bohužiaľ, a možno našťastie, nastolila aj množstvo nových otázok. Najmä: Čo sa stalo pred Veľkým treskom? Prečo má náš priestor nulové zakrivenie a je euklidovská geometria, ktorá sa vyučuje v škole, správna? Ak je teória Veľkého tresku správna, tak prečo je súčasná veľkosť nášho vesmíru oveľa väčšia ako predpokladaný teória o 1 centimetri? Prečo je vesmír prekvapivo homogénny, zatiaľ čo pri akejkoľvek explózii sa hmota rozptýli v rôznych smeroch extrémne nerovnomerne? Čo viedlo k počiatočnému zahriatiu vesmíru na nepredstaviteľnú teplotu vyššiu ako 10 13 K?

To všetko naznačovalo, že teória veľkého tresku bola neúplná. Dlho sa zdalo, že už nie je možné napredovať. Iba pred štvrťstoročím bol vďaka prácam ruských fyzikov E. Glinera a A. Starobinského, ako aj Američana A. Gusa, popísaný nový fenomén - superrýchla inflačná expanzia vesmíru. Popis tohto javu vychádza z dobre preštudovaných častí teoretickej fyziky - Einsteinovej všeobecnej teórie relativity a teórie kvantového poľa. Dnes sa všeobecne uznáva, že práve toto obdobie, nazývané „inflácia“, predchádzalo Veľkému tresku.

Podstata inflácie

Pri pokuse o predstavu o podstate počiatočného obdobia života vesmíru musíme pracovať s tak malými a veľmi veľkými číslami, že ich naša predstavivosť ťažko vníma. Pokúsme sa pomocou istej analógie pochopiť podstatu inflačného procesu.

Predstavte si horský svah pokrytý snehom, v ktorom sú rozptýlené rôzne malé predmety - okruhliaky, konáre a kúsky ľadu. Niekto na vrchole tohto svahu urobil malú snehovú guľu a nechal ju skotúľať sa z hory dole. Pri pohybe nadol sa snehová guľa zväčšuje, pretože sa na ňu lepia nové vrstvy snehu so všetkými inklúziami. A čím väčšia je snehová guľa, tým rýchlejšie bude rásť. Veľmi skoro sa to zmení z malej snehovej gule na obrovskú guľu. Ak svah končí v priepasti, potom do neho vletí s čoraz väčšou rýchlosťou. Po dosiahnutí dna sa hrudka dotkne dna priepasti a jej súčasti sa rozptýlia do všetkých smerov (mimochodom, časť kinetickej energie hrudky pôjde na zahriatie prostredia a rozptyl snehu). Teraz si popíšme hlavné ustanovenia teórie pomocou uvedenej analógie. Najskôr museli fyzici zaviesť hypotetické pole, ktoré sa nazývalo „inflatonické“ (od slova „inflácia“). Toto pole vyplnilo celý priestor (v našom prípade sneh na svahu). Kvôli náhodným výkyvom nadobúdal rôzne hodnoty v ľubovoľných priestorových oblastiach a v rôznych časoch. Nič významné sa nestalo, kým sa náhodou nevytvorila jednotná konfigurácia tohto poľa s veľkosťou viac ako 10 - 33 cm. Pokiaľ ide o Vesmír, ktorý pozorujeme, v prvých okamihoch svojho života mal zjavne veľkosť 10 - 27 cm. Predpokladá sa, že v čase v takom rozsahu sú dnes známe základné fyzikálne zákony, ktoré sú dnes známe, takže je možné predpovedať ďalšie chovanie systému. Ukazuje sa, že bezprostredne po tom sa priestorová plocha, ktorú zaberajú fluktuácie (z latinského fluctuatio - „fluktuácia“, náhodné odchýlky pozorovaných fyzikálnych veličín od ich priemerných hodnôt), začína veľmi rýchlo zväčšovať a pole inflaton má tendenciu zaujímať polohu, v ktorej jeho energia zaujíma minimálne (snehová guľa sa valila). Táto expanzia trvá iba 10 - 35 sekúnd, ale tentoraz stačí na to, aby sa priemer Vesmíru zväčšil najmenej o 10 27-krát a na konci inflačného obdobia získal náš Vesmír veľkosť približne 1 cm. Inflácia končí, keď pole inflatónu dosiahne svoju minimálnu energiu - už niet kam spadnúť. V tomto prípade sa akumulovaná kinetická energia premieňa na energiu rodiacich sa častíc a rozptyľuje sa, inými slovami, Vesmír sa zahrieva. Práve tejto chvíli sa dnes hovorí Veľký tresk.

Hora, ktorá bola spomenutá vyššie, môže mať veľmi zložitý reliéf - niekoľko rôznych minim, údolia dole a všetky druhy kopcov a pahorkov. Snehové gule (budúce vesmíry) sa neustále rodia na vrchole hory kvôli kolísaniu poľa. Každá hrudka sa môže posunúť na ktorékoľvek z minima, čo dá vzniknúť jej vlastnému vesmíru so špecifickými parametrami. Vesmíry sa navyše môžu navzájom výrazne líšiť. Vlastnosti nášho vesmíru sú úžasne prispôsobené tak, aby v ňom vznikol inteligentný život. Ostatné vesmíry mohli mať menšie šťastie.

Ešte raz by som chcel zdôrazniť, že opísaný proces zrodu vesmíru „prakticky z ničoho“ je založený na prísne vedeckých výpočtoch. Každý, kto sa najskôr oboznámi s vyššie opísaným inflačným mechanizmom, má však mnoho otázok.

Ako odpoveď na zložité otázky

Náš dnešný vesmír je tvorený veľkým počtom hviezd, nehovoriac o skrytej hmote. A mohlo by sa zdať, že celková energia a hmotnosť vesmíru je obrovská. A je úplne nepochopiteľné, ako by sa to všetko mohlo zmestiť do pôvodného objemu 10 -99 cm 3. Vo vesmíre však existuje nielen hmota, ale aj gravitačné pole. Je známe, že energia druhého je negatívna a ako sa ukázalo, v našom vesmíre energia gravitácie presne kompenzuje energiu obsiahnutú v časticiach, planétach, hviezdach a iných masívnych objektoch. Zákon o zachovaní energie je teda dokonale splnený a celková energia a hmotnosť nášho vesmíru sa prakticky rovnajú nule. Práve táto okolnosť čiastočne vysvetľuje, prečo sa rodiaci sa vesmír nezmenil na obrovskú čiernu dieru hneď po svojom objavení. Jeho celková hmotnosť bola úplne mikroskopická a spočiatku jednoducho nebolo čo zrútiť. A až v neskorších fázach vývoja sa objavili miestne zrazeniny hmoty, schopné vytvárať blízko seba také gravitačné polia, z ktorých nemôže uniknúť ani svetlo. Podľa toho častice, z ktorých sú hviezdy „vyrobené“, v počiatočnom štádiu vývoja jednoducho neexistovali. Elementárne častice sa začali rodiť počas toho obdobia vývoja vesmíru, keď pole inflaton dosiahlo svoju minimálnu potenciálnu energiu a začal Veľký tresk.

Oblasť zaberaná inflatónovým poľom rástla rýchlosťou oveľa vyššou ako rýchlosť svetla, čo však nijako neodporuje Einsteinovej teórii relativity. Iba hmotné telá sa nemôžu pohybovať rýchlejšie ako svetlo a dovnútra v tomto prípade pohybovala sa imaginárna, nehmotná hranica oblasti, kde sa narodil Vesmír (príkladom superluminálneho pohybu je pohyb svetelnej škvrny po povrchu Mesiaca s rýchlou rotáciou laseru, ktorý ho osvetľuje).

Prostredie navyše vôbec nebránilo rozširovaniu oblasti vesmíru pokrytej čoraz rýchlejšie sa rozvíjajúcim inflatonickým poľom, pretože sa zdalo, že pre rozvíjajúci sa svet neexistuje. Všeobecná relativita hovorí, že fyzický obraz, ktorý pozorovateľ vidí, závisí od toho, kde sa nachádza a ako sa pohybuje. Vyššie popísaný obrázok teda platí pre „pozorovateľa“, ktorý sa nachádza v tejto oblasti. Navyše, tento pozorovateľ nikdy nebude vedieť, čo sa deje mimo oblasti vesmíru, kde sa nachádza. Iný „pozorovateľ“ pozerajúci sa na túto oblasť zvonku vôbec nezistí žiadnu expanziu. V najlepšom prípade uvidí iba malú iskru, ktorá podľa jeho hodiniek zmizne takmer okamžite. Aj tá najsofistikovanejšia predstavivosť odmieta vnímať takýto obraz. A napriek tomu sa zdá byť správna. Aspoň to si myslia moderní vedci, čerpajúci dôveru v už objavené zákony prírody, ktorých správnosť bola opakovane overovaná.

Je potrebné povedať, že toto inflatonové pole naďalej existuje a kolíše aj teraz. Ale iba my, vnútorní pozorovatelia, to nevidíme - koniec koncov, pre nás sa malá oblasť zmenila na kolosálny Vesmír, ktorého hranice nedokáže dosiahnuť ani svetlo.

Hneď po skončení inflácie by teda hypotetický vnútorný pozorovateľ videl Vesmír naplnený energiou vo forme hmotných častíc a fotónov. Ak sa všetka energia, ktorú mohol vnútorný pozorovateľ zmerať, premení na hmotnosť častíc, potom dostaneme asi 10 80 kg. Vzdialenosti medzi časticami sa rýchlo zväčšujú v dôsledku všeobecnej expanzie. Gravitačné sily príťažlivosti medzi časticami znižujú ich rýchlosť, takže rozpínanie vesmíru po skončení inflačného obdobia sa postupne spomaľuje.

Tieto nebezpečné antičastice

Vesmír okamžite po narodení pokračoval v raste a ochladzovaní. Súčasne došlo k ochladeniu okrem iného aj kvôli banálnemu rozširovaniu vesmíru. Elektromagnetické žiarenie sa vyznačuje vlnovou dĺžkou, ktorá môže súvisieť s teplotou - čím dlhšia je priemerná vlnová dĺžka žiarenia, tým nižšia je teplota. Ale ak sa priestor rozšíri, potom sa vzdialenosť medzi dvoma „hrboľmi“ vlny zvýši a v dôsledku toho aj jej dĺžka. To znamená, že v rozširujúcom sa priestore by mala klesať aj teplota žiarenia. Potvrdzuje to extrémne nízka teplota moderného reliktného žiarenia.

Ako sa rozširuje, mení sa aj zloženie hmoty, ktorá napĺňa náš svet. Kvarky sa spájajú do protónov a neutrónov a Vesmír je plný už známych elementárnych častíc - protónov, neutrónov, elektrónov, neutrín a fotónov. Prítomné sú aj antičastice. Vlastnosti častíc a antičastíc sú takmer identické. Zdá sa, že ich počet by mal byť rovnaký ihneď po inflácii. Ale potom by sa všetky častice a antičastice vzájomne zničili a pre galaxie a nás samých by nebol stavebný materiál. A tu sme mali opäť šťastie. Príroda sa postarala o to, aby tu bolo o niečo viac častíc ako antičastíc. Vďaka tomuto malému rozdielu existuje náš svet. A reliktné žiarenie je len dôsledkom zničenia (to znamená vzájomného ničenia) častíc a antičastíc. Samozrejme, v počiatočnom štádiu bola energia žiarenia veľmi vysoká, ale vďaka rozšíreniu priestoru a v dôsledku toho ochladeniu žiarenia sa táto energia rapídne znížila. Teraz je energia relikvického žiarenia asi desaťtisíckrát (10-krát) nižšia ako energia obsiahnutá v masívnych elementárnych časticiach.

Postupne teplota vesmíru klesla na 10 10 K. Do tejto doby bol vek vesmíru približne 1 minúta. Až teraz sa protóny a neutróny dokázali spojiť do jadier deutéria, trícia a hélia. Stalo sa tak kvôli jadrovým reakciám, ktoré si ľudia už dobre naštudovali, výbuchom termonukleárnych bômb a prevádzke jadrových reaktorov na Zemi. Preto môžeme s istotou predpovedať, koľko a akých prvkov sa môže v takom jadrovom kotle vyskytnúť. Ukázalo sa, že v súčasnosti pozorovaný počet ľahkých prvkov je v dobrom súlade s výpočtami. To znamená, že fyzikálne zákony, ktoré poznáme, sú rovnaké v celej pozorovateľnej časti vesmíru a boli tak už v prvých sekundách po objavení sa nášho sveta. Okrem toho asi 98% hélia existujúceho v prírode vzniklo presne v prvých sekundách po Veľkom tresku.

Pôvod galaxií

Vesmír prešiel okamžite po narodení inflačným obdobím vývoja - všetky vzdialenosti sa rýchlo zväčšovali (z pohľadu vnútorného pozorovateľa). Hustota energie v rôznych bodoch vesmíru však nemôže byť úplne rovnaká - vždy existujú určité nehomogenity. Predpokladajme, že v niektorých oblastiach je energia o niečo vyššia ako v susedných. Ale pretože všetky veľkosti rýchlo rastú, mala by sa zväčšiť aj veľkosť tejto oblasti. Po skončení inflačného obdobia bude mať táto rozšírená oblasť o niečo viac častíc ako okolitý priestor a jej teplota bude o niečo vyššia.

Uvedomujúc si nevyhnutnosť vzniku takýchto oblastí sa priaznivci inflačnej teórie obrátili na experimentátorov: „je potrebné zistiť teplotné výkyvy ...“ - konštatovali. A v roku 1992 sa toto želanie splnilo. Takmer súčasne ruský satelit „Relikt-1“ a americký „COBE“ zaznamenali požadované teplotné výkyvy reliktného žiarenia. Ako už bolo spomenuté, moderný vesmír má teplotu 2,7 K a odchýlky teploty od priemeru zisteného vedcami boli približne 0,00003 K. Niet divu, že predtým bolo ťažké tieto odchýlky zistiť. Takto získala inflačná teória ďalšie potvrdenie.

S objavom teplotných výkyvov sa naskytla ďalšia vzrušujúca príležitosť - vysvetliť, ako sa formujú galaxie. Nakoniec, na to, aby gravitačné sily stlačili hmotu, je potrebné počiatočné embryo - oblasť so zvýšenou hustotou. Ak je hmota rovnomerne rozložená vo vesmíre, potom gravitácia, podobne ako Buridanov osol, nevie, ktorým smerom má konať. Ale sú to práve oblasti s prebytočnou energiou, ktoré spôsobujú infláciu. Teraz gravitačné sily vedia, na čo majú pôsobiť, menovite hustejšie oblasti vytvorené počas inflačného obdobia. Pod vplyvom gravitácie sa tieto spočiatku o niečo hustejšie oblasti stiahnu a práve z nich sa v budúcnosti vytvoria hviezdy a galaxie.

Šťastný darček

Súčasný okamih vývoja vesmíru je mimoriadne dobre prispôsobený na život a bude trvať mnoho miliárd rokov. Hviezdy sa zrodia a zomrú, galaxie sa budú otáčať a zrážať sa a zhluky galaxií budú lietať ďalej od seba. Preto má ľudstvo dostatok času na sebazdokonaľovanie. Je pravda, že samotný koncept „teraz“ pre taký obrovský vesmír, ako je ten náš, je zle definovaný. Takže napríklad život pozorovaný astronómami kvazarov vzdialených od Zeme 10 - 14 miliárd svetelných rokov je presne 10 - 14 miliárd rokov od nášho „teraz“.

Dnes sú vedci schopní vysvetliť väčšinu vlastností nášho vesmíru, od okamihu 10 - 42 sekúnd až po súčasnosť a dokonca aj ďalej. Môžu tiež s istotou sledovať vznik galaxií a predpovedať budúcnosť vesmíru. Napriek tomu stále zostáva množstvo „drobných“ nezrozumiteľností. V prvom rade je to podstata skrytej hmoty (temná hmota) a temnej energie. Okrem toho existuje veľa modelov vysvetľujúcich, prečo náš Vesmír obsahuje oveľa viac častíc ako antičastíc, a nakoniec by som sa chcel rozhodnúť výberom jedného správneho modelu.

Ako nás učí história vedy, zvyčajne sú to „drobné nedokonalosti“, ktoré otvárajú ďalšie cesty vývoja, takže budúce generácie vedcov budú mať určite čo robiť. Hlbšie problémy sú už navyše na programe fyzikov a matematikov. Prečo je náš priestor trojrozmerný? Prečo sú všetky konštanty v prírode akoby „upravené“ tak, aby vznikol inteligentný život? A čo je gravitácia? Vedci sa už snažia odpovedať na tieto otázky.

A samozrejme, nechajme priestor prekvapeniam. Nesmieme zabúdať, že také zásadné objavy ako rozpínanie vesmíru, prítomnosť reliktných fotónov a energia vákua sa dali povedať náhodou a vedecká komunita ich neočakávala.

Vákuová energia - pôvod a dôsledky

Čo čaká náš vesmír v budúcnosti? Pred niekoľkými rokmi mali teoretici v tejto súvislosti iba dve možnosti. Ak je hustota energie vo vesmíre nízka, potom sa bude navždy rozširovať a postupne ochladzovať. Ak je hustota energie vyššia ako určitá kritická hodnota, potom bude expanzný stupeň nahradený kompresným stupňom. Vesmír sa zmenší a zahreje. To znamená, že jedným z kľúčových parametrov určujúcich vývoj vesmíru je priemerná hustota energie. Astrofyzikálne pozorovania uskutočnené pred rokom 1998 teda naznačili, že hustota energie je asi 30% kritickej hodnoty. A inflačné modely predpovedali, že hustota energie by sa mala rovnať kritickej. Apológovia inflačnej teórie tým neboli veľmi zmätení. Oprášili svojich oponentov a povedali, že chýbajúcich 70% „sa nejako nájde“. A naozaj sa našli. Toto je veľké víťazstvo pre teóriu inflácie, aj keď sa zistená energia ukázala byť taká zvláštna, že vyvolala viac otázok ako odpovedí.
Vyzerá to tak, že tmavá energia, ktorú hľadáme, je energiou samotného vákua.

V mysliach ľudí, ktorí nie sú spojení s fyzikou, je vákuum „keď nie je nič“ - bez ohľadu na to, či ide o častice alebo polia. To však nie je úplne pravda. Štandardná definícia vákua je stav bez častíc. Pretože energia je obsiahnutá presne v časticiach, tak, ako sa takmer všetci vrátane vedcov domnievali, neexistujú žiadne častice - neexistuje ani energia. To znamená, že energia vákua je nulová. Celý tento blažený obraz sa zrútil v roku 1998, keď astronomické pozorovania ukázali, že recesia galaxií sa mierne odlišovala od Hubblovho zákona. Šok spôsobený týmito pozorovaniami medzi kozmológmi netrval dlho. Veľmi rýchlo sa začali uverejňovať články vysvetľujúce túto skutočnosť. Najjednoduchšou a najprirodzenejšou z nich bola myšlienka existencie pozitívnej vákuovej energie. Veď vákuum nakoniec znamená jednoducho neprítomnosť častíc, ale prečo môžu mať iba častice energiu? Zistená tmavá energia bola distribuovaná vo vesmíre prekvapivo rovnomerne. Takúto homogenitu je ťažké dosiahnuť, pretože ak by táto energia bola obsiahnutá v niektorých neznámych časticiach, gravitačná interakcia by ich prinútila zhromažďovať sa v grandióznych konglomerátoch, ako sú galaxie. Preto energia ukrytá vo vesmírnom vákuu veľmi elegantne vysvetľuje štruktúru nášho sveta.

Možné sú však aj iné, exotickejšie varianty svetového poriadku. Napríklad model kvintesencie, ktorého prvky navrhol sovietsky fyzik A.D. Dolgov v roku 1985 naznačuje, že stále prekrížime samotnú snímku, ktorá bola uvedená na začiatku nášho príbehu. Valíme veľmi dlho a tento proces nemá konca-kraja. Nezvyčajný názov, ktorý si požičal Aristoteles, označuje určitú „novú entitu“, ktorá má vysvetliť, prečo je svet usporiadaný týmto spôsobom a nie inak.

Dnes sa odpoveď na otázku o budúcnosti nášho vesmíru výrazne zvýšila. A v podstate závisia od toho, ktorá teória, ktorá vysvetľuje skrytú energiu, je správna. Predpokladajme, že platí najjednoduchšie vysvetlenie, pri ktorom je vákuová energia pozitívna a časom sa nemení. V tomto prípade sa vesmír nikdy nezmrští a nehrozí nám prehriatie ani veľká bavlna. Ale všetko dobré má svoju cenu. V tomto prípade, ako ukazujú výpočty, sa v budúcnosti nikdy nepodarí dosiahnuť všetky hviezdy. Počet galaxií viditeľných zo Zeme sa navyše zníži a za 10 - 20 miliárd rokov bude ľudstvu k dispozícii iba niekoľko susedných galaxií vrátane našej vlastnej, Mliečnej dráhy a susednej Andromedy. Ľudstvo sa už nebude môcť kvantitatívne zvyšovať a potom bude potrebné zaoberať sa jeho kvalitatívnou zložkou. Ako útechu môžeme povedať, že niekoľko sto miliárd hviezd, ktoré nám budú k dispozícii v takej vzdialenej budúcnosti, je tiež veľa.

Potrebujeme však hviezdy? 20 miliárd rokov je dlhá doba. Skutočne, za pár stoviek miliónov rokov sa život vyvinul z trilobitov na moderných ľudí. Takže naši vzdialení potomkovia sa od nás budú pravdepodobne líšiť vo vzhľade a schopnostiach viac ako my z trilobitov. Čo im podľa predpovedí moderných vedcov sľubuje ešte vzdialenejšiu budúcnosť? Je zrejmé, že hviezdy tak či onak „zomrú“, ale tiež sa vytvoria nové. Tento proces tiež nie je nekonečný - podľa vedcov asi po 10 14 rokoch zostanú vo vesmíre iba slabo svietiace objekty - biele a tmavé trpaslíky, neutrónové hviezdy a čierne diery. Takmer všetci zomrú aj o 10 37 rokov po vyčerpaní všetkých svojich energetických zásob. Dovtedy zostanú iba čierne diery, ktoré absorbujú všetok zvyšok hmoty. Čo môže zničiť čiernu dieru? Všetky naše pokusy o to iba zväčšujú jeho hmotnosť. Ale „nič netrvá večne pod mesiacom.“ Ukazuje sa, že čierne diery pomaly, ale emitujú častice. To znamená, že ich hmotnosť postupne klesá. Všetky čierne diery by tiež mali zmiznúť asi za 10 100 rokov. Potom zostanú iba elementárne častice, vzdialenosť medzi nimi bude oveľa väčšia ako rozmery moderného vesmíru (asi 10 90 krát) - koniec koncov, celý čas sa vesmír rozširuje! A, samozrejme, zostane energia vákua, ktoré bude absolútne dominovať vesmíru.

Mimochodom, vlastnosti takéhoto priestoru študoval prvýkrát W. de Sitter ešte v roku 1922. Naši potomkovia budú musieť buď zmeniť fyzické zákony vesmíru, alebo sa presunúť do iných vesmírov. Teraz sa zdá neuveriteľné, ale chcem veriť v silu ľudstva, bez ohľadu na to, ako to môže, ľudstvo, vyzerať v takej vzdialenej budúcnosti. Pretože má dosť času. Mimochodom, je možné, že aj teraz, bez toho, aby sme to vedeli, vytvárame nové vesmíry. Aby mohol nový vesmír vzniknúť vo veľmi malom regióne, je potrebné zahájiť inflačný proces, ktorý je možný len pri vysokých hustotách energie. Ale experimentátori už dlho vytvárajú také oblasti zrážaním častíc v urýchľovačoch ... A hoci sú tieto energie stále veľmi vzdialené od inflácie, pravdepodobnosť vytvorenia vesmíru na urýchľovači už nie je nulová. Bohužiaľ sme veľmi vzdialeným pozorovateľom, ktorého životnosť tohto „človekom vytvoreného“ vesmíru je príliš krátka a nemôžeme do neho preniknúť a vidieť, čo sa tam deje ...

Možné scenáre vývoja nášho sveta
1. Pulzujúci model vesmíru, v ktorom sa po období expanzie nastaví kompresná doba a všetko končí Big Bangom
2. Vesmír s presne namontovanou priemernou hustotou presne rovnou kritickej. V tomto prípade je náš svet euklidovský a jeho expanzia sa neustále spomaľuje
3. Vesmír sa rovnomerne rozširuje zotrvačnosťou. Je za taký otvorený model sveta, ktorý až donedávna potvrdzovali údaje o výpočte priemernej hustoty nášho vesmíru.
4. Svet sa rozširuje stále sa zvyšujúcou rýchlosťou. Posledné experimentálne údaje a teoretické štúdie naznačujú, že sa vesmír rozptyľuje čoraz rýchlejšie a napriek euklidovskej povahe nášho sveta bude pre nás väčšina galaxií v budúcnosti neprístupná. A rovnaká temná energia môže za také zvláštne usporiadanie sveta, ktoré je dnes spojené s akousi vnútornou energiou vákua, ktorá vypĺňa celý priestor.

Sergey Rubin, doktor fyzikálnych a matematických vied

astronómie

Astrofyzika., A. rádioastronómia

Marchevsky V.A., kandidát fyzikálnych a matematických vied

MOŽNÁ MOŽNOSŤ ROZVOJA VESMÍRU

úvod

Doteraz sa zvažovali iba dve možnosti rozvoja vesmíru: jeho otvorený a uzavretý model. Podľa nášho názoru má ešte jedna verzia právo na existenciu, ak sa samozrejme experimenty potvrdia predpoklady obsiahnuté v práci o existencii hmotného odtoku energie do vákua. Potom môžeme predpokladať, že Vesmír nie je nezávislým fyzickým systémom, a preto môžeme zvážiť tretiu možnosť. Čo urobíme.

1. Podmienka stabilnej dynamickej distribúcie látky v metagalaxy

Predpokladajme, že vesmír sa pôvodne rozširoval z jedného spoločného centra. Súčasne prišiel taký moment, že sily, ktoré spôsobili toto rozšírenie, prestali pôsobiť, ďalší pohyb pokračoval v dôsledku zotrvačných síl. Taký okamih musel prísť, inak by sme nemali „Hubbleov zákon“.

Aby prvok objemu hmoty na jednotnej gule s polomerom r opustil, musí sa súčet jeho potenciálnej a kinetickej energie rovnať nule, to znamená

4 P z V2 3prg 4 2

PrCr, tu V je rýchlosť objemového prvku jednotkovej hmotnosti, p je priemer

hustota gule, G - gravitačná konštanta. Túto rovnicu možno prepísať v trochu inej podobe:

V \u003d Ng, N \u003d 2 (1)

tu H je Hubblova konštanta. Nazvime takúto pozíciu pre prvok ako dynamickú a stabilnú.

2. Možné rozdelenie látky v metagalaxy

V skutočnosti objekty nachádzajúce sa v ľubovoľne zvolenej vzdialenosti r od stredu, v okamihu ukončenia expanzných síl, môžu mať rýchlosť vyššiu aj nižšiu, ako je rýchlosť požadovaná podľa podmienky (1).

Predmety s rýchlosťami väčšími ako (1) prešli na povrchy iných sfér vzdialenejšie od stredu, kým ich rýchlosti nezačali spĺňať podmienky (1). Pretože rýchlejšie objekty opustili sféru polomeru Г, jej priemerná hustota klesla, a pre objekty s rýchlosťami menšími ako (1) bolo tiež možné uspokojiť vzťah (1). Po miliardách rokov (ak sa toto prerozdelenie už skončilo) teda mali byť všetky objekty distribuované v priestore podľa vzťahu (1).

Je potrebné poznamenať, že v súčasnosti sú pozorované objekty, ktoré môžu dočasne opustiť toto stabilné dynamické rozdelenie, napríklad explodujúce galaxie. Po výbuchu časti získajú ďalšie rýchlosti. Napríklad, zvážte

poloha, keď jedna časť dostane ďalší impulz v smere od stredu metagalaxy a druhá - do stredu. Potom na nich môžeme uplatniť predchádzajúce zdôvodnenie a ukázať, že budú obsadzovať dynamicky stabilné miesta bližšie a ďalej od stredu metagalaxy vo vzťahu k polohe, ktorá by nebola obsadená explodovanou galaxiou.

Ako je známe, vzťah (1) sa môže použiť pre všetky objekty, ktorých rýchlosť je oveľa menšia ako rýchlosť svetla. Vo všetkých ostatných prípadoch je potrebné zohľadniť teóriu relativity A. Einsteina. Toto neurobíme. Venujme pozornosť skutočnosti, že z dôvodu obmedzenia rýchlosti reálnych objektov hodnotou rýchlosti svetla musí existovať hranica metagalaxy.

3. Perspektívny variant vývoja vesmíru

Z hľadiska správania metagalaxy blízko hraníc zvážime dve možnosti, z ktorých jednu možno podľa nášho názoru zrealizovať:

1. Ak sú rýchlosti objektov vo vnútri metagalaxy a blízko hranice také, že ich potenciálna a kinetická energia sú rovnaké, potom by sa celá metagalaxy mala rozširovať neurčito.

2. Ak sú rýchlosti objektov iba pri hranici menšie ako vyššie uvedené hodnoty, mali by sa po určitej dobe spomaliť a začať sa vracať späť do stredu metagalaxy, pričom pri pohybe do stredu menia hodnotu potenciálnej energie gule, ktorej hranicu prechádzajú. Následne budú niesť objekty, ktoré sú za povrchom tejto gule. Potom by sa mala začať kvázi-kontrakcia metagalaxy, nie súčasne na celom objeme, ako sa predpokladá teraz, ale od vonkajšej hranice do stredu a postupne nútiť stále viac nových objektov, aby zmenili smer ich pohybu. Je dôležité, aby v rôznom čase prechádzali cez centrálny bod.

Chcel by som upriamiť vašu pozornosť na jednu možnosť, ak na začiatku tohto procesu niektoré jednotlivé objekty blízko hraníc metagalaxyu mali také rýchlosti, že ich kinetická energia bola väčšia alebo rovná potenciálu, potom túto hranicu museli prekonať. Takéto jednotlivé objekty je možné pozorovať za jej hranicou a čím viac času uplynulo od okamihu, keď prekročili hranicu, tým ďalej by od nej mali byť. Pri ich pozorovaní je možné odhadnúť čas, keď prekročili hranice, a sme alebo nie sme v prvom cykle rozpínania vesmíru?

V takom prípade musí mať proces pohybu hmoty periodický charakter. Ako je uvedené v práci, moderné odhady hustoty vesmíru zodpovedajú uzavretému modelu, potom zo zákona o zachovaní energie vyplýva, že objekty, ktoré letí do stredu metagalaxy a zvyšujú svoju rýchlosť kvôli potenciálnej energii, pozorujúc centrálnu symetriu, od nej odletú. Obraz expanzie vesmíru sa bude opakovať, iba v určitom časovom období dôjde k protiľahlému pohybu objektov: do stredu az centra metagalaxy. V dôsledku toho bude existovať možnosť, že v dôsledku nepružných zrážok malej časti z nich sa ich kinetická energia zníži v dôsledku premeny na iné druhy energie.

Takýto oscilačný proces by sa mal vyskytovať periodicky a prechádzať štádiom počiatočného dynamického a rovnovážneho stavu: podmienkou distribúcie hmoty v priestore podľa bodu (1) v metagalaxii. Zároveň existuje možnosť, že malá časť galaxií blízko hranice môže získať rýchlosti dostatočné na prekonanie tejto hranice a opustenie metagalaxy. S postupom času a možnosťou kolízií počas protisúťaží sa s postupom času môže limitný polomer periodických kmitov metagalaxy zmenšiť. Takýto scenár

periodická expanzia a kvázi-kontrakcia metagalaxy je celkom reálna. Najzaujímavejšie výsledky potom možno dosiahnuť pozorovaním hranice metagalaxy.

Hranicu metagalaxy doteraz nikto nehľadal a nenašla sa. Je celkom možné, že kvasary pozorované astronómami sú celkom vhodné pre úlohu majákov. V dielach sa upozorňuje na skutočnosť, že „vnútorná hustota (kvázarov) sa zvyšuje so zvyšujúcim sa Z oveľa rýchlejšie ako (1 + Z) 3 pri 0< Z <1 , и резко спадает при Z < 2 . «Хочется процитировать еще одну работу : «Е. Ни и ее коллеги из Гавайского университета обнаружили самую далекую из наблюдаемых когда-либо галактик. Галактика НТМ6А видна благодаря усилению ее изображения гравитационной линзой - скоплением галактик Abel 370, находящихся на луче зрения. До сих пор самым далеким из известных объектов был квазар Z = 6,28 . Галактика НТМ6А имеет Z = 6,56, и поэтому видна только в ИК-диапазоне». Если это действительно единичные объекты за границей Метагалактики, то тогда существует большая вероятность того, что мы живем в периодическом мире.

záver

Príroda je hospodárna, nie vždy vymýšľa nové formy, ale často používa hotové formy. Náš model Vesmíru je teda veľmi podobný globulárnemu zoskupeniu. Je známe, že sú veľmi stabilné a žijú dosť dlho, preto náš vesmír môže existovať dlhú dobu bez toho, aby prešiel fázou kompresie k určitému bodu. Toto obdobie je v uzavretom modeli vesmíru desiatky a možno stokrát dlhšie ako jeden cyklus od expanzie po kontrakciu.

V súčasnosti je veľmi badateľná zaostalosť pozorovacej astronómie v oblasti metagalaktických vzdialeností. Je to tak kvôli skutočnosti, že doteraz existuje iba jedna jediná metóda, ktorá sa používa na odhad týchto vzdialeností na základe Dopplerovho javu a Hubblovho zákona. Kým sa toto oneskorenie neodstráni, teoretický vývoj môže ísť dosť ďaleko od skutočného obrazu sveta.

Zoznam referencií

1. Marchevskij V.A. Existuje vo vesmíre aspoň jedno vnímateľné ponorenie energie do vákua? Aktuálne problémy modernej vedy, číslo 1, 2006.

2. Marchevsky V.A. Je zrýchlená expanzia vesmíru skutočná? v tej istej miestnosti.

3. Schmidt M., Ar. J., 151, 393, 1968, Ar. J., 162, 371, 1970.

4. Fyzikálne správy na internete. UFN, 172, 4, 2002.

Pre ďalšie prečítanie článku si musíte kúpiť celý text. Články sa zasielajú vo formáte PDF na e-mail uvedený pri platbe. Dodacia lehota je menej ako 10 minút... Náklady na jeden článok - 150 rubľov.

Podobné vedecké práce na tému „Veda o vede“

  • Je urýchlené rozšírenie vesmíru skutočné?

    V. A. MARCHEVSKY - 2006

  • Stanovenie fyzickej formy existencie sveta a hodnotenie základných parametrov sveta a vákua

    V. A. MARCHEVSKÝ - 2008

Federálna agentúra pre vzdelávanie

GOU VPO „USTU-UPI pomenovaný po prvom ruskom prezidentovi B.N. Jeľcin “

Ústav vzdelávacích informačných technológií

Fakulta dištančného vzdelávania


abstraktné

na tému: Vývoj vesmíru, jeho rôzne modely

podľa disciplíny: Koncepty modernej prírodnej vedy


Jekaterinburg


úvod


Čo je vesmír, Zem, Mesiac, Slnko, hviezdy? Kde je začiatok a kde je koniec vesmíru, ako dlho už existuje, z čoho pozostáva a kde sú hranice jeho vedomostí? Štúdium vesmíru, aj keď len jeho časť vieme, je skľučujúca úloha. Získanie informácií, ktoré majú moderní vedci k dispozícii, si vyžiadalo prácu mnohých generácií.

Problém pôvodu vesmíru okupoval ľudí ešte pred príchodom modernej vedy. Záujem je založený na túžbe dosiahnuť hlavnú príčinu všetkého, čo existuje. Napríklad v Biblii je uvedený presný dátum vytvorenia sveta - 5 tisíc rokov pred Kristom. Historickým odôvodnením tohto dátumu môže byť to, že zhruba zodpovedá poslednej dobe ľadovej - 10 tisíc rokov pred naším letopočtom. V 5. storočí nášho letopočtu autor kresťanskej vedy Blahoslavený Augustín zdôraznil, že pred vznikom vesmíru nemal pojem času zmysel, ktorý sa prekvapivo zhoduje s myšlienkami modernej vedy. Augustín napísal, že Boh stvoril vesmír aj čas, takže nebol čas pred narodením vesmíru. Prečo potom vesmír vznikol v určitom konkrétnom časovom okamihu? Starí Gréci: Platón, Aristoteles veril, že svet sa nemení a existuje navždy, ale iba niekedy sa v ňom vyskytnú katastrofy, ktoré vrhnú ľudstvo späť.

Účelom tejto práce je analyzovať rôzne modely existencie a vývoja vesmíru vrátane scenárov vývoja slnečnej sústavy, ktorej súčasťou je aj naša planéta Zem.


Kapitola 1. Skladba vesmíru a jeho veľkosť


Viditeľná časť vesmíru pozostáva zo stoviek miliárd galaxií a každá galaxia obsahuje desiatky miliárd hviezd. Pre každého obyvateľa Zeme existujú miliardy hviezd, čo výrazne rozširuje možnosti malého princa Exuperyho, ktorý bol skromne spokojný iba s jednou planétou. Hviezdy vo vesmíre sú spojené do obrovských hviezdnych systémov nazývaných galaxie. Ale toto je iba viditeľná časť vesmíru.

Hviezdny systém, ktorý zahŕňa naše Slnko ako obyčajnú hviezdu, sa nazýva Mliečna dráha. Počet hviezd v Galaxii je asi 1012 (bilión). Mliečna dráha, jasný strieborný pruh hviezd, obklopuje celú oblohu a tvorí väčšinu našej Galaxie. Slnečná sústava nie je v strede galaxie. V strede galaxie je jadro s priemerom 1 000 - 2 000 ks - obrovský hustý zhluk hviezd. Jadro obsahuje veľa červených gigantov a krátkodobé cefeidy (veľké hviezdne zoskupenia).

Hviezdy v hornej časti hlavnej sekvencie, najmä supergianti a klasické Cefeidy, tvoria mladšiu populáciu. Je umiestnený ďalej od stredu a tvorí relatívne tenkú vrstvu alebo disk. Medzi hviezdami tohto disku sú prachová hmota a oblaky plynu. Čiastočne trpaslíci a obri tvoria guľový systém okolo jadra a disku galaxie.

Veda pozná povahu iba 5% látky, ktorá tvorí vesmír. Týchto 5% (4% bežnej hmoty - planéty, hmloviny atď., 1% hviezd a galaxií) vidíme okolo a sme si ich sami vyrobili. Zvyšok je veľkou záhadou, konkrétne 70% tmavej energie (nedávno objavená forma antigravitácie) a 25% tmavej hmoty (neviditeľné častice s neznámymi vlastnosťami) a 5% viditeľnej hmoty (pozri obr. 1).

Hmotnosť našej Galaxie sa teraz odhaduje rôznymi spôsobmi, je to približne 2 x 1011 slnečných hmôt (hmotnosť Slnka je 2 * 1030 kg) a 1/1000 z nich je uzavretá v medzihviezdnom plyne a prachu. Hmotnosť galaxie v Andromede je takmer rovnaká a hmotnosť galaxie v trojuholníku sa odhaduje na 20-krát menej. Naša galaxia má dĺžku 100 000 svetelných rokov. Moskovský astronóm V.V. Kukarin v roku 1944 našiel náznaky špirálovej štruktúry galaxie a ukázalo sa, že žijeme v priestore medzi dvoma špirálnymi ramenami, chudobnými na hviezdy. Na niektorých miestach na oblohe ďalekohľadom a na niektorých miestach aj voľným okom je možné rozlíšiť blízke skupiny hviezd spojené vzájomnou gravitáciou alebo hviezdokopy.


Kapitola 2. Modely vývoja vesmíru


Vesmír je všetko, čo existuje. Od najmenších zŕn prachu a atómov po obrovské zhluky hmoty zo hviezdnych svetov a hviezdnych systémov. Preto by nebolo chybou tvrdiť, že akákoľvek veda, tak či onak, študuje vesmír, alebo skôr jeden alebo druhý z jeho aspektov. Chémia študuje svet molekúl, fyzika - svet atómov a elementárnych častíc, biológia - javy živej prírody. Existuje ale vedná disciplína, ktorej predmetom je samotný vesmír. Jedná sa o špeciálne odvetvie astronómie, takzvanú kozmológiu. Kozmológia je doktrína vesmíru ako celku.

S rozvojom kybernetiky v rôznych oblastiach vedeckého výskumu sa stali veľmi populárne techniky modelovania. Konštrukcia rôznych modelov je jedným z dôležitých spôsobov poznania objektívne existujúceho sveta. Objekty, javy a procesy vyskytujúce sa vo vesmíre sú veľmi zložité. Modelovanie umožňuje zdôrazniť najdôležitejšie charakteristické znaky týchto procesov.

S rozvojom vedy, stále viac a viac odhaľujúcimi fyzikálne procesy prebiehajúce vo svete okolo nás, väčšina vedcov postupne prešla na materialistické predstavy o nekonečnosti vesmíru. Dôležitý bol tu objav zákona o univerzálnej gravitácii I. Newtona (1643 - 1727), uverejnený v roku 1687.

Jedným z dôležitých dôsledkov tohto zákona bolo tvrdenie, že v konečnom vesmíre by sa všetka jeho hmota v obmedzenom časovom období mala spojiť do jedného blízkeho systému, zatiaľ čo v nekonečnom vesmíre sa hmota pod vplyvom gravitácie zhromažďuje v niektorých obmedzených objemoch (podľa vtedy ideí, v hviezdach), rovnomerne napĺňajúci vesmír.

Všeobecná teória relativity, ktorú vytvoril A. Einstein (1879 - 1955), má veľký význam pre rozvoj moderných konceptov štruktúry a rozvoja vesmíru. Zovšeobecňuje Newtonovu teóriu gravitácie na veľké hmotnosti a rýchlosti pohybu porovnateľné s rýchlosťou svetla. V skutočnosti je obrovská hmota hmoty koncentrovaná v galaxiách a rýchlosti vzdialených galaxií a kvasarov sú porovnateľné s rýchlosťou svetla.

Jedným z významných dôsledkov všeobecnej teórie relativity je záver o nepretržitom pohybe hmoty vo vesmíre - nestabilita vesmíru. Tento záver bol získaný v 20. rokoch nášho storočia sovietskym matematikom A.A. Friedman (1888 - 1925). Ukázal, že vesmír sa musí v závislosti od priemernej hustoty hmoty buď rozšíriť, alebo zmenšiť. V budúcnosti bude expanzia vesmíru nahradená kontrakciou a pri priemernej hustote rovnej alebo menšej ako kritická sa expanzia nezastaví. Posledné dve možnosti boli aktívne zvažované astrofyzikmi av 80. rokoch zahŕňali nepredstaviteľne rýchlu expanziu vesmíru (inflácia), ku ktorej došlo v prvých okamihoch Veľkého tresku.

Teória Alexandra Friedmana, na rozdiel od Einsteina, ktorý považoval vesmír za stabilný a nemenný, najpodrobnejšie popisuje model jeho vzniku a vývoja. Friedmanov názor položil základ pre ďalšie štúdium procesov prebiehajúcich vo vesmíre.

S menom amerického fyzika G.A. sa spája zásadne nová etapa vývoja modernej evolučnej kozmológie. Gamow (1904-1968), vďaka ktorému sa do vedy dostal koncept horúceho vesmíru. Podľa jeho navrhovaného modelu „začiatku“ vyvíjajúceho sa vesmíru pozostával „prvý atóm“ Lemaitre z vysoko stlačených neutrónov, ktorých hustota dosahovala obludnú hodnotu - jeden kubický centimeter primárnej hmoty vážil miliardu ton. V dôsledku výbuchu tohto „prvého atómu“ sa podľa G.A. Vznikol kozmologický kotol Gamow s teplotou asi tri miliardy stupňov, kde sa uskutočnila prirodzená syntéza chemických prvkov. Fragmenty primárnych vajíčok - jednotlivých neutrónov sa potom rozpadli na elektróny a protóny, ktoré, v kombinácii s nerozpadnutými neutrónmi, vytvorili jadro budúcich atómov. To všetko sa stalo počas prvých 30 minút po „Veľkom tresku“.

Horúci model bol konkrétnou astrofyzikálnou hypotézou, ktorá naznačovala spôsob experimentálneho testovania jeho dôsledkov. Gamow predpovedal v súčasnosti existenciu zvyškov tepelného žiarenia z primárnej horúcej plazmy a jeho kolegovia Dlfer a Hermann už v roku 1948 pomerne presne vypočítali teplotu tohto zvyškového žiarenia moderného vesmíru. Gamow a jeho spolupracovníci však neposkytli uspokojivé vysvetlenie prirodzenej tvorby a výskytu ťažkých chemických prvkov vo vesmíre, čo bolo dôvodom skepticizmu jeho teórie zo strany odborníkov. Ako sa ukázalo, navrhovaný mechanizmus jadrovej fúzie nemohol zabezpečiť vznik v súčasnosti pozorovaného množstva týchto prvkov.

Vedci začali hľadať ďalšie fyzikálne modely „začiatku“. V roku 1961, akademik Ya.B. Zeldovich predložil alternatívny model chladu, podľa ktorého pôvodná plazma pozostávala zo zmesi studených (s teplotami pod absolútnou nulou) degenerovaných častíc - protónov, elektrónov a neutrín. O tri roky neskôr, astrofyzici I.D. Novikov a A.G. Doroshkevich vykonal komparatívnu analýzu dvoch protikladných modelov kozmologických počiatočných podmienok - horúceho a studeného a naznačil spôsob experimentálneho overenia a výberu jedného z nich. Navrhlo sa pokúsiť sa odhaliť zvyšky primárneho žiarenia pomocou štúdia spektra žiarenia z hviezd a kozmických rádiových zdrojov. Objav zvyškov primárneho žiarenia by potvrdil správnosť horúceho modelu, a ak neexistujú, podporí to chladný model.

Na konci 60. rokov sa skupina amerických vedcov v čele s R. Dicke pustila do pokusov odhaliť relikválne žiarenie. Predbehli ich však L. Pepsias a R. Wilson, ktorí v roku 1978 získali Nobelovu cenu za objav mikrovlnného pozadia (toto je oficiálny názov CMB) pri vlnovej dĺžke 7,35 cm.

Je pozoruhodné, že budúci víťazi Nobelovej ceny nehľadali relikválne žiarenie, ale hlavne sa zaoberali ladením rádiovej antény, aby pracovala na programe satelitnej komunikácie. Od júla 1964 do apríla 1965 zaznamenávali na rôznych pozíciách antény kozmické žiarenie, ktorého povaha im pôvodne nebola jasná. Toto žiarenie sa ukázalo ako reliktné žiarenie.

Výsledkom nedávnych astronomických pozorovaní bolo teda možné jednoznačne vyriešiť základnú otázku podstaty fyzikálnych podmienok, ktoré vládli v raných fázach kozmického vývoja: najprimeranejší sa ukázal horúci model „začiatku“. To, čo už bolo povedané, však neznamená, že boli potvrdené všetky teoretické výroky a závery Gamovho kozmologického konceptu. Z dvoch počiatočných hypotéz o teórii - o neutrónovom zložení „kozmického vajíčka“ a horúcom stave mladého vesmíru - iba posledný obstál v skúške času, čo naznačuje kvantitatívnu prevahu žiarenia nad hmotou na začiatku súčasnej pozorovanej kozmologickej expanzie.

Scenár „zmrazenia“ bol vyvinutý americkými fyzikmi Fredom Adamsom a Gregory Laughlinom ešte pred objavením zrýchlenej expanzie vesmíru - v roku 1997 (model je založený na štandardnom modeli). Podľa ich modelu história nášho vesmíru zahŕňa štyri éry:

Hviezdna éra (začala sa stovky miliónov rokov po Veľkom tresku, prvé hviezdy sa začali objavovať vo vesmíre a intenzívna výroba energie sa začala v dôsledku jadrovej fúzie v hviezdnych interiéroch. Tieto procesy pokračujú dodnes. Vedci vypočítali, že keď sa vesmír zmení na 1014 rokov, už nebude viac voľný vodík a hviezdy skončia svoju existenciu).

Éra degenerácie pokrýva interval 1015 - 1037 rokov, neutrónové hviezdy a biele trpaslíky zostávajú zo žiarivých svetiel, hromadí sa čierne diery, ktoré rástli energicky, jadrová hmota sa rozpadá, protóny sa rozpadajú na pozitróny, fotóny, neutrína a ako výsledok obyčajná hmota v zložení planét a bieli trpaslíci sa začnú meniť na žiarenie.

Éra čiernych dier spadá do časového intervalu 1038 - 10 000. V tomto okamihu zmiznú všetky protóny a neutróny (baryóny) a jedinými makroobjektmi vo vesmíre budú čierne diery a čoskoro sa vyparia v žiarení a pri výbuchoch zmiznú.

Temná éra príde, keď vek vesmíru prekročí 10100 rokov. Z hmoty zostane iba množstvo elektromagnetického žiarenia s takmer nulovou teplotou a stabilnými leptónmi (neutrína, elektróny a pozitróny).

Model „napučiavajúceho vesmíru“ navrhli v roku 2003 R. Caldwell, M. Kamionkowski a Weinberg. Rozšírenie vesmíru nie je vysvetlené v horúcich vesmírnych modeloch. Zvyšujúci sa nárast temnej energie (vákua) povedie k univerzálnemu anti-kolapsu. Rýchlosť expanzie priestoru sa zvýši do tej miery, že roztrhne galaxie, t.j. tu antihmotnosť, odstránenie všetkých bodov súčasne, získala rozhodujúci význam. Planétové systémy sa rozpadnú, planéty stratia spojenie so Slnkom. Hviezdy a planéty sú zničené. Chemické zlúčeniny sa rozpadajú na atómy, ale atómy tiež strácajú stabilitu, jadrá nemôžu zadržiavať elektróny. Ale to všetko je vo vzdialenej budúcnosti.

Existuje model, podľa ktorého zajtra môže dôjsť k ukončeniu smrti vesmíru. Prvýkrát to navrhol moskovský fyzik M.B. Vološin, I. Yu. Kobzarev a L.B. Ponorme sa v roku 1975. Táto teória zohľadňuje zvláštnosť vákua. Neobsahujú žiadne skutočné častice, ale ich virtuálne náprotivky sa neustále rodia a miznú. V každom okamihu môže dôjsť k vákuovému tunelovaniu z jedného stavu do druhého, a v dôsledku toho zostane priestor - čas a hmota s úplne odlišnými vlastnosťami (alebo ničím).

Energia vákua sa berie do úvahy v teórii inflačnej expanzie novonarodeného vesmíru.

Inflačný model vesmíru - hypotéza<#"justify">Scenár č. 4 Obrie slnko

Na konci svojho vývoja obrovské červené Slnko pohltí Zem, ktorá sa zmení na spálenú púšť.

Slnko kedysi vyzeralo veľmi odlišne od toho, čo robí dnes. Po miliardách rokov znova zmení svoj vzhľad. Tieto zmeny sú však z hľadiska ľudského času nepostrehnuteľné. Napriek tomu má Slnko svoj vlastný životný cyklus - formovanie medzihviezdnej hmoty z oblaku, potom obdobie viac či menej pokojnej existencie a potom nevyhnutná smrť.

Za päť miliárd rokov využije Slnko všetok svoj vodík, prejde na hélium a stane sa o 75 percent väčší ako dnes.

Ubehne ešte niekoľko miliárd rokov a nové Slnko pohltí Merkúr a Venušu, planéty najbližšie k stredu slnečnej sústavy. A Zem, plávajúca v horúcej atmosfére Slnka, opustí svoju obežnú dráhu a nakoniec sa špirála dostane do téglika obrovskej hviezdy. Je možné, že Mars bude mať šťastie a asi miliardu rokov bude existovať klíma vhodná na narodenie života alebo na jeho obnovenie, ak je pravda, že tam existovala už pred niekoľkými miliardami rokov.

Scenár č. 5 Koniec celej slnečnej sústavy

Ľadové planéty slnečnej sústavy budú lietať v tme okolo bieleho trpaslíka.

Strašná expanzia, ktorá nastane so Slnkom v jeho štádiu červeného obra, zníži oponu na stupni pozemského života. Nebude to však posledný akt jeho existencie. Slnko zostane v tomto stave ďalších miliardu rokov. Začne sa živiť héliom a potom začne spaľovať ďalšie - čoraz ťažšie prvky nachádzajúce sa vo väčšej hĺbke v jadre hviezdy, ktoré pohlcujú vrstvu po vrstve a zmenšujú sa ako cibuľa. Pokiaľ ide o železo, proces termonukleárnej fúzie s uvoľňovaním energie sa zastaví. Transformácia prvkov vo vnútri hviezdy však bude pokračovať a celkom aktívne, ale teraz k nej dôjde už pri absorpcii energie.

Počas týchto následných termonukleárnych reakcií vzniknú periódy nestability Slnka, počas ktorých sa zmení jej svietivosť, čím sa získa vzhľad premenlivej hviezdy, ako sú pulzujúce hviezdy - Cefeidy. V poslednom období sa fázová zmena zrýchli, každé nasledujúce bude kratšie ako predchádzajúce. A napriek tomu, na rozdiel od hviezd s väčšou hmotnosťou, Slnko neukončí svoj život okamžite, to znamená výbuchom. Vrchné vrstvy sa „odlúpnu“ do vesmíru a vytvoria tam planétovú hmlovinu.

V strede slnečnej planétovej hmloviny zostane chladné jadro vodíka, hélia, uhlíka, kyslíka a ďalších - ťažších prvkov. Jeho objem bude porovnateľný s objemom Zeme a jeho hustota bude miliónkrát vyššia ako hustota vody (inými slovami, hmotnosť kubického centimetra takejto látky sa bude merať v tonách!)

Ochladením na miliardy rokov sa ochladí na teplotu 4 000 Kelvinov a v jej podstate začne kryštalizačný proces.

Pozostatky prežívajúcich planét sa budú krútiť okolo malého bieleho Slnka, s najväčšou pravdepodobnosťou Marsu, Jupitera a Saturnu, ktorého studené prstence sa vyparujú počas fázy červeného obra. A príde večná noc, počas ktorej bude za splnu taká tmavá ako dnes na Zemi a Slnko nebude vyzerať oveľa jasnejšie ako iné hviezdy.

Scenár č. 6 Koniec Mliečnej dráhy v čiernej diere

Čierna diera v strede galaxie pohltí všetky hviezdy Mliečnej dráhy do lievika.

Ak pozorujete Mliečnu cestu a ďalšie vzdialené galaxie, zjavný rozdiel okamžite zasiahne vaše oko: v našom hviezdnom systéme vládne relatívny pokoj, zatiaľ čo mnoho ďalších galaxií žije v nepretržitej činnosti.

Emisie plynov, oblasti s vysokou intenzitou tvorby hviezd, silné prúdy rádiových vĺn, röntgenové lúče a gama lúče, uvoľňovanie obrovského množstva energie - to všetko dáva galaxiám vzhľad blízkych hviezd, keď sú v skutočnosti od nás vzdialené miliardy svetelných rokov.

Jedna hypotéza vysvetľuje zúrivú aktivitu týchto hviezdnych systémov obrovskými čiernymi dierami v ich centrách, ktorých hmotnosť predstavuje desiatky miliónov slnečných hmôt.

Existencia takého kozmického mega vysávača, ktorý sa nedá priamo vidieť, potvrdzujú vírivé javy pozorované astronómami a najvyššie teplotné poklesy, ktoré sa vyskytujú pri nasávaní látky do čiernej diery a sú sprevádzané emisiami energie a plynu.

Astrofyzici, ktorí pozorovali stred nášho vesmíru v rôznych rozsahoch rádiových vĺn, infračervených a röntgenových lúčov, ako aj gama lúče a zbierali veľa údajov, navrhli, že v strede Mliečnej dráhy je čierna diera.

Vedci tvrdia, že v strede Mliečnej dráhy existuje zvýšená koncentrácia hmoty, ktorej hmotnosť približne dva milióny krát prevyšuje solárnu hmotu, ale množstvo svetla, ktoré odtiaľto prichádza, je neúmerne malé. Mimochodom, z tohto dôvodu niektorí vedci pochybujú, že veľká čierna diera sa skutočne nachádza v strede Mliečnej dráhy. Ale na druhej strane, také ťažkopádne útvary, ktoré sa správajú relatívne pokojne, sa našli nielen v našej, ale aj v iných zjavne normálnych galaxiách, napríklad v hmlovine Andromeda a jej spoločníkovi M32, ktoré nedávno študoval pomocou Hubblovho vesmírneho teleskopu.

Možno sa čierna diera vytvorila v dôsledku zrážok s inými galaxiami v tých vzdialených časoch, keď bol vesmír ešte malý. Čo sa však stane, keď stretne iné galaxie, ak sa zobudí zo spánku? Odpoveď je sklamaním: čierna diera bude nasávať celú našu Galaxiu.

V tomto prípade bude Mliečna dráha čeliť nezáviditeľnému osudu - najskôr sa zmení na vírenie hviezd a plynu a potom - na chudú oblasť s nekonečne vysokou hustotou.


záver


Vesmír sa vyvíja, v minulosti prebiehali turbulentné procesy, prebiehajú teraz a budú sa objavovať v budúcnosti. Svet sa stáva komplikovanejším, komplikovanejším a objavujú sa nové teórie. A veda nestojí pokojne, objavujú sa nové názory, hypotézy, učenia, pretože „príroda neodhalí svoje tajomstvá raz a navždy“ (L. A. Seneca).

Ak nášmu vesmíru hrozí smrť, v budúcnosti bude možné letieť do iného vesmíru. Z všeobecnej teórie relativity vyplýva možnosť existencie časopriestorových tunelov a prechod na iné vesmíry.

Poznáme štruktúru vesmíru v obrovskom objeme vesmíru, ktorého prechod svetlu trvá miliardy rokov. Ale zvídavá myšlienka človeka sa snaží preniknúť ďalej. Čo leží mimo pozorovateľnej oblasti sveta? Je vesmír nekonečný? A jeho rozšírenie - prečo sa to začalo a bude to pokračovať aj v budúcnosti? Aký je pôvod „skrytej“ omše? A nakoniec, ako vznikol inteligentný život vo vesmíre? Existuje kdekoľvek inde okrem našej planéty? Na tieto otázky zatiaľ nie sú definitívne a úplné odpovede. Vesmír je nevyčerpateľný. Túžba po vedomostiach je tiež neúnavná, núti ľudí klásť stále viac a viac nových otázok o svete a neustále hľadať odpovede na ne.


Zoznam použitej literatúry


1.Vorontsov - Velyaminov B.A. Eseje o vesmíre. M., 1980. - 672 s.

2.Ksanfomality L. Dark Universe // Science and Life 2005 # 5. 58-69 s.

.Levin A. Osud vesmíru // Populárna mechanika 2006 №9 40 - 46 s.

.Levitan E.P. Vyvíjajúci sa vesmír. M.: Education., 1993. 159 s.

.Perel Yu.G. Vývoj myšlienok o vesmíre M., 1958. 352 s.

.Surdin V.G. Darwin a vývoj vesmíru // Ekológia a život 2009 №3 4-10 s.

.Shklovsky P.S. Vesmír, život, myseľ M.: Nauka 1987. - 320s.

9.

.

.


doučovanie

Potrebujete pomoc pri skúmaní témy?

Naši odborníci vám poradia alebo poskytujú doučovacie služby v oblastiach, ktoré vás zaujímajú.
Pošlite žiadosť s uvedením témy, aby sme sa dozvedeli viac o možnosti získania konzultácie.


Vďaka inštinktu prežitia existuje ľudstvo a naša civilizácia už tisíce rokov. Aj keď sa v posledných desaťročiach vedecká komunita čoraz viac obáva možných globálnych katastrof - udalostí s vysokým rizikovým koeficientom, ktoré môžu nielen poškodiť planétu, ale aj zničiť život na nej.


Éra čiernych dier je opísaná v knihe profesora Freda Adamsa „Päť vekov vesmíru“ ako vek, v ktorom organizovaná hmota zostane iba vo forme čiernych dier. Postupne sa vďaka kvantovým procesom radiačnej aktivity zbavia nimi absorbovanej hmoty. Na konci tejto éry zostanú iba nízkoenergetické protóny, elektróny a neutróny. Inými slovami, môžete sa rozlúčiť s našou krásnou modrou planétou.


Podľa mnohých náboženských hnutí, ktoré predkladajú rôzne hypotézy, sa blíži koniec sveta (deň súdu, druhý príchod Ježiša Krista, príchod Antikrista). Všetci sa zhodujú na jednej veci: koniec sveta je nevyhnutný. Vedci vyvracajú väčšinu hypotéz, ale zároveň súhlasia s tým, že k tomu môže dôjsť.



Keď premýšľame o obdobiach vládnutia takých diktátorov, ako sú Hitler, Stalin, Saddam, Kim Jong-un a ďalšie klasické politické diktátorské režimy, dá sa ľahko predpokladať, že takýto scenár možno tiež považovať za začiatok civilizácie.


V dôsledku ďalšieho scenára súdneho dňa budú umelo vyrobené nanoroboty špirálovito vymknuté spod kontroly a zničia ľudstvo.


Mnoho vedcov sa obáva, že extrémne silné gama žiarenie susedných galaxií v dôsledku veľmi silnej explózie môže spôsobiť smrť našej planéty. Táto hypotéza pomáha vysvetliť tzv. Fermiho paradox, ktorý naznačuje, že okrem nás neexistujú vo vesmíre žiadne ďalšie technologicky vyspelé civilizácie, pretože gama lúče mohli zničiť všetko.


Je to kontroverzná otázka, ale mnohí veria, že v dôsledku ľudskej činnosti sa výsledné globálne otepľovanie stane faktorom, ktorý možno považovať za príčinu zmeny klímy a smrti na našej planéte.


Slnko pravidelne vyhadzuje horúce rádioaktívne oblaky plynov do vesmíru, ktoré ohrozujú magnetické pole Zeme, pretože sú mimoriadne silné a dostanú sa na Zem za pár hodín. Podľa niektorých vedcov v dôsledku škôd, ktoré ľudia spôsobujú svojej planéte, nekontrolované koronárne emisie zo Slnka jedného dňa planétu zničia.


Teória veľkého tresku je ďalšou pochybnou kozmologickou hypotézou, podľa ktorej hmota vesmíru, od hviezd, galaxií až po atómy a ďalšie častice, ktoré sa objavili v dôsledku tejto explózie, v budúcnosti rovnako zmizne.


Veľké zmrštenie je ďalšou vedeckou hypotézou na koniec našej existencie. V dôsledku toho sa vesmír zmenšuje a exploduje. Vytvoril ho Veľký tresk a veľká kompresia ho zničí.


Genetické znečistenie je pochybný pojem, ktorý sa používa na vysvetlenie nekontrolovaného využívania genetického inžinierstva, ktoré narúša prírodný svet. Je nežiaduce zasahovať do génov, pretože akonáhle sa vytvoria nové organizmy, je možné nenávratne poškodiť tie existujúce. Nežiaduce dominantné druhy sa môžu objaviť v dôsledku spontánnych mutácií.


Ďalším rizikom pre ľudský život môžu byť globálne epidémie, ktoré sa môžu šíriť vzduchovými kvapkami veľmi rýchlo a zabíjať ľudí len pár hodín predtým, ako ľudstvo nájde účinnú drogu.


Ako by vyzerala planéta, ak by ľudstvo náhle zmizlo z povrchu zeme, ako dinosaury? Niekoľko dôvodov môže viesť k náhlemu zániku ľudstva. Napríklad všetci ľudia sa stanú homosexuálmi a reprodukcia ľudstva sa zastaví.


Existujú dva scenáre rozvoja budúcnosti vesmíru a oba vedú k jeho zničeniu. Niektorí vedci tvrdia, že vesmír exploduje, zatiaľ čo iní zamrznú. Tak či onak, ale oba scenáre sú absolútne optimistické.


Stále častejšie sa ozýva hrozba preľudnenia planéty. Mnoho odborníkov tvrdí, že do roku 2050 to bude naša najväčšia výzva. Faktom je, že ľudstvo bude také početné, že budú chýbať rôzne zdroje podporujúce život, napríklad voda a ropa. Výsledkom je hlad, sucho, choroba a nekonečné vojny medzi krajinami.


Nadmerná spotreba sa už v roku 2015 považuje za jedno z rizík. Pretože ľudia konzumujú oveľa viac, ako sa dokáže regenerovať príroda. Znakmi nadmernej konzumácie sú obrovské úlovky rýb a nadmerná konzumácia mäsa. To isté platí pre zeleninu a ovocie.


Albert Einstein ako jeden z prvých predpovedal koniec sveta v dôsledku tretej svetovej vojny. Povedal, že nevie, aký druh zbraní by ľudstvo použilo počas tretej, ale vo štvrtej svetovej vojne by ľudstvo bojovalo s kameňmi a klubmi.


Smrť civilizácie je najrealistickejší scenár, ktorý predpovedá smrť ľudstva. Príkladom je osud mayskej civilizácie alebo byzantskej ríše. To isté sa v budúcnosti môže stať celému ľudstvu.


Jadrový holokaust a apokalypsa patria medzi najpravdepodobnejšie riziká, ktoré môžu viesť k úmrtiu ľudstva. Môže sa to stať, pretože svet nazhromaždil obrovské množstvo jadrových zbraní.


Nový svetový poriadok môže ustanoviť jedna z tajných organizácií, ktoré dnes existujú (Ilumináti, slobodomurári, sionisti atď.). Dnes sú pod kontrolou spoločnosti, ale v budúcnosti sa môžu stať silnejšími a ich dogmy a činy vedú ľudstvo k otroctvu a službe zlu.


Podstatou maltuskej katastrofy je podľa Thomasa Malta, autora knihy Skúsenosti s populačným zákonom (1798), to, že populácia v budúcnosti predbehne rast a príležitosti v oblasti hospodárstva a stability v oblasti poľnohospodárstva. Potom dôjde k úbytku a poklesu obyvateľstva a začnú katastrofy.


Táto teória existuje už od staroveku a väčšina (ak nie všetky) videla nespočetné množstvo filmov, v ktorých jedného slnečného dňa dokáže cudzia civilizácia dobyť planétu a pokúsiť sa na nej zničiť život. Toto sa nestane v blízkej budúcnosti, ale môže sa to stať aj jedného dňa.


Transhumanizmus je medzinárodná kultúrna a intelektuálna oblasť za posledných niekoľko rokov, ktorej cieľom je porozumieť veľkej úlohe technológie v transformáciách a zlepšovaní kvality materiálnych, fyzických a duševných sfér ľudského života. Aj keď to znie skvele, ľudstvo by mohlo trpieť v dôsledku informačnej a technologickej revolúcie.


Odborníci používajú pojem „technologická jedinečnosť“, ktorý opisuje hypotetický scenár, v dôsledku ktorého rýchly technologický pokrok bude hrať krutý vtip o ľudskosti, ktorý vytvorí umelú inteligenciu a zomrie a stratí kontrolu nad klonmi a robotmi.


Vzájomne zabezpečené ničenie sa vzťahuje na globálne použitie zbraní na hromadné ničenie ľudí a planéty. Toto je realistický scenár, ak posudzujeme súčasnú politickú a vojenskú situáciu vo svete.


Tí, ktorí sledovali Die Another Day, vedia, že kinetické bombardovanie môže zničiť život na planéte. Ak ste film ešte nevideli, predstavte si vývoj vesmírnej zbrane, ktorá dokáže zničiť všetko na Zemi za pár sekúnd. Strachom? Ustráchane. Vedci dokonca vypočítali pravdepodobnosť až do tisícin percenta.

Budúcnosť vesmíru je jednou z hlavných otázok kozmológie, ktorej odpoveď závisí predovšetkým od takých charakteristík a vlastností vesmíru, ako je jeho hmotnosť, energia, priemerná hustota a tiež miera expanzie.

Čo vieme o vesmíre?

Najprv je potrebné definovať samotný pojem „vesmír“, ktorý sa odohráva v astronómii aj vo filozofii. V oblasti astronómie sa vesmír nazýva metagalaxy alebo jednoducho astronomický vesmír. Avšak z teoretického hľadiska, ktorý sa berie do úvahy vo väčšine modelov a scenárov vývoja vesmíru, je to kolosálny systém, ktorý presahuje hranice možného pozorovania.

Jednou z najdôležitejších vlastností vesmíru, ktorá bola objavená relatívne nedávno, je takmer rovnomerná a izotropná expanzia, ktorá sa tiež ukázala byť zrýchlená. V závislosti od trvania tohto rozšírenia môže história vesmíru trvať jedným z dvoch navrhovaných scenárov.

V prvom prípade bude expanzia pokračovať do nekonečna, spolu s tým bude priemerná hustota hmoty vo vesmíre rýchlo klesať a bude sa blížiť k nule. Stručne povedané, všetko sa začína rozpadom galaktických zhlukov a končí sa rozdelením protónu na kvarky.

Druhý scenár berie do úvahy postuláty všeobecnej teórie relativity (GR), v ktorej sa uvádza, že pri významnom zvýšení hustoty hmoty je časopriestor zakrivený. Ak sa expanzia začne spomaľovať, pravdepodobne sa v určitom okamihu zmení na kompresiu. Potom sa vesmír začne zmenšovať a priemerná hustota jeho látky bude rýchlo rásť. S týmto priebehom udalostí sa podľa všeobecnej relativity časopriestor bude postupne ohýbať, až kým sa vesmír nezatvorí sám na sebe, ako je povrch obyčajnej gule, ale s väčšími rozmermi, ako sme si na to zvyknutí.

Kozmologické epochy vesmíru

V snahe predpovedať budúci osud astronomického vesmíru vedci rozdelili jeho existenciu do nasledujúcich etáp:


Napriek skutočnosti, že podstata vesmíru sa postupne ničí, samotný priestor sa môže vyvíjať podľa štyroch hypotetických scenárov:

  1. Ak sa rozpínanie vesmíru časom spomalí a potom sa zmení na kompresiu, potom bude poslednou fázou jeho života veľká kompresia. Výsledkom je, že sa všetka hmota zrúti a vracia sa do pôvodného stavu - jedinečnosti.
  2. Ďalším scenárom je, že priemerná hustota hmoty vo vesmíre je presne určená a je taká, že expanzia sa postupne spomaľuje.
  3. Najpravdepodobnejší model vďaka moderným výsledkom pozorovania. Znamená to rovnomerné rozšírenie vesmíru zotrvačnosťou.
  4. Prudký nárast rýchlosti rozpínania vesmíru, ktorý povedie náš svet k tzv.