Эволюция Вселенной, начиная с «Большого взрыва», произошедшего где-то примерно 12-18 млрд. лет назад, рассматривается как совместное развитие микро- и макроявлений, включающие процессы дифференциации и усложнения в микро – и макроветвях эволюции. Большим достижением 20 века является установление факта эволюции, изменяющейся Вселенной. В теории космологии принято эволюцию Вселенной разделять на четыре эры:
1. Адронная эра – начальная фаза, которая характеризуется высокой температурой и плотностью вещества, состоящего из элементарных частиц – «адронов».
2. Лептонная эра – фаза, кот. характеризуется снижением энергии частиц и температуры вещества, состоящего из элементарных частиц «лептонов».
3. Фотонная эра (эра излучения) – характеризуется снижением температуры до 1011 К, аннигиляцией электронов и позитронов, давление излучения полностью отделяет вещество от антивещества.
4. Звездная эра – продолжительная эра вещества, эпоха преобладания частиц, продолжается со времени завершения «Большого взрыва» до наших дней.
В нулевой момент времени Вселенная возникла из сингулярности, т.е. из точки с нулевым объемом и бесконечно высокой плотностью и температурой. Пытаясь объяснить происхождение Вселенной, сторонники «Большого взрыва» сталкиваются с серьезной проблемой, поскольку исходное состояние Вселенной и разработанной ими модели не поддается математическому описанию. На языке науки это явление получило название «сингулярности».
Возникновение современной космологии связано с созданием релятивистской теории тяготения – общей теории относительности Эйнштейна.
Применив общую теорию относительности ко Вселенной в целом, Эйнштейн обнаружил, что такого решения уравнений, которому бы соответствовала не меняющаяся со временем Вселенная, не существует, поэтому он ввел в полученные уравнения дополнительное слагаемое, обеспечивающее стационарность Вселенной.
В начале 20-х годов советский математик А.А.Фридман впервые решил уравнения общей теории относительности применительно ко всей Вселенной, не накладывая условия стационарности.
Разъясняя характер эволюции Вселенной, расширяющейся начиная с сингулярного состояния, Фридман особо выделял два случая:
1. Радиус кривизны Вселенной с течением времени постоянно возрастает, начиная с нулевого значения.
2. Радиус кривизны меняется периодически: Вселенная сжимается в точку, затем снова из точки, доводит свой радиус до некоторого значения, далее опять, уменьшая радиус своей кривизны, обращается в точку и т.д.
Американский физик Г.А.Гамов в 1946г. заложил основы одной из фундаментальных концепций современной космологии – модели «горячей Вселенной». В этой модели основное внимание переносится на состояние вещества и физические процессы, идущие на разных стадиях расширения Вселенной, включая наиболее ранние стадии.
С построением моделей «горячей Вселенной» в космологии наряду с законами тяготения активно применяются законы термодинамики, данные ядерной физики и физики элементарных частиц. Возникает релятивистская астрофизика. С охлаждением Вселенной связано и выделение отдельных небесных тел: электроны и ядра объединяются в атомы, атомы объединяются в облака газа, далее эти облака распадаются на отдельные звезды.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему