Космологія – розділ астрономії, що вивчає найзагальніші властивості навколишнього Всесвіту (мегасвіту) в цілому. Тут передусім мають на увазі тривалість його існування в часі (його «вічність у часі» або, навпаки, «народження Тв років тому»), його протяжність у просторі («безконечність у просторі» чи, навпаки, «обмеженість» у той чи інший спосіб. Як ось, за уявленнями давніх греків, – кришталевою сферою), особливості розподілу в ньому речовини – галактик та їх скупчень і зміни з часом відстаней між ними (червоне зміщення). Космогонія відповідає на питання, як розвивалися конкретні форми речовини – галактики, зорі та планети. Для пояснення будови й особливостей розвитку мегасвіту використовують фізичні закони, виведені в земних лабораторіях (у масштабах макросвіту) при деяких «середніх» значеннях фізичних параметрів. Тому завжди є актуальним питання про правомірність екстраполяції цих законів на весь Всесвіт і на всі етапи його розвитку. Адже унаслідок екстраполяції законів класичної фізики на весь Всесвіт і виникли космологічні парадокси – фотометричний, гравітаційний, а також термодинамічний – теорія «теплової смерті» Всесвіту. Фотометричний парадокс зформулював у 1744 р. швейцарський астроном Жан Шезо: якби простір був нескінченний і рівномірно заповнений зорями, то небо було б сліпучо-яскраве, як Місяць у повню. Гравітаційний парадокс детально проаналізував у 1895 р. німецький астроном Хуго Зелігер. Його суть така: якщо у нескінченному просторі густина речовини не нескінченно мала, а кожні дві частинки притягуються за законом Ньютона, то сила тяжіння, що діє на будь яке тіло, могла б бути як завгодно великою, тому й прискорення, отримані під дією цієї сили, були б нескінченно великі. Для усунення цих парадоксів висловлювали гіпотези, за якими 1) загальна маса усіх тіл у Всесвіті скінченна, або 2) середня густина речовини у світовому просторі навіть при нескінченно великій масі близька до нуля, або 3) закон тяжіння Ньютона є неточним. Першу і третю можливості після всебічного аналізу відкинули. Друге – відображає модель острівного Всесвіту (запропонував її німецький учений Йоганн Ламберт у 1761 р.), за якою речовина розподілена у Всесвіті «ієрархічно»: системи першого порядку об’єднані в системи другого порядку і т. д., причому відстані між системами мали б істотно (орієнтовно – у десять разів) перевищувати їхні розміри. Однак з 20-х років ХХ століття стало очевидним, що і цю гіпотезу треба відкинути, оскільки в середньому розподіл речовини у просторі є рівномірним. Обидва згадані тут парадокси заперечували концепцію нескінченності простору. Теорія ж «теплової смерті» заперечувала ідею вічності Всесвіту. Адже якщо світ існує вічно, то в ньому вже давно мало б настати вирівнювання температури: тепло мало б розподілитися між усіма тілами рівномірно і будь які процеси вже мали б бути неможливими… Основи сучасної релятивістської космології було закладено на загальній теорії відносності (ЗТВ), завершеній А. Айнштайном у 1916 р. У ній нема місця ні для фотометричного, ні для гравітаційного парадоксів (перший із них усувається, якщо взяти до уваги розширення Всесвіту). Що ж стосується проблеми вирівнювання температури, то, як з’ясувалося, на ранній стадії розвитку Всесвіту вона вже була однаковою в усіх його точках! Однак (див. далі) – лише наскільки це допускали квантово-механічні ефекти на стадії породження Всесвіту з вакууму. У фізичному розумінні – з середовища із дуже складною, ще надто мало вивченою структурою. В подальшому речовина набула звичних для нас складових. І завдяки згаданим квантово-механічним ефектам, як гадають, зформувалися неоднорідності її густини, що й забезпечило згодом хімічну еволюцію речовини.
Ви переглядаєте статтю (реферат): «СПОСТЕРЕЖНІ АСПЕКТИ КОСМОЛОГІЇ» з дисципліни «Фрагменти космології»
