Идея эволюции Вселенной сегодня представляется естественной. Одна-ко, как и всякая великая научная идея, она прошла долгий путь своего разви-тия, борьбы и становления.
Первая релятивистская модель Вселенной, основанная на новой теории тяготения, была предложена А. Эйнштейном в 1917 году. Модель эта описы-вала статическую Вселенную.
В 1922-1924 годах советским математиком А. Фридманом, а позже и другими учеными были предложены общие уравнения для описания всей Все-ленной, меняющейся с течением времени. Из них следовало, что звездные системы не могут находиться в среднем на неизменных расстояниях друг от друга. Они должны либо удаляться, либо сближаться – это результат сил тяго-тения, которые главенствуют в космических масштабах. Следовательно, по Фридману, Вселенная не может находиться в статичном состоянии, она долж-на либо расширяться, либо сжиматься.
В 1929 г. американский астроном Э. Хаббл установил, что свет от дале-ких галактик смещается в сторону красного конца спектра. Это явление полу-чило название «явления красного смещения». Согласно принципу Доплера явление красного смещения свидетельствует об удалении (разбегании) галак-тик от наблюдателя, то есть Вселенная на данном этапе расширяется. Обна-ружение явления красного смещения, таким образом, стало первым практическим подтверждением модели А. Фридмана.
На первый план выдвигаются проблемы исследования расширения Вселенной и определения ее возраста по продолжительности этого расширения. На этом этапе развитие космологии связано с работами американского физика Г. Гамова. Им и его школой исследуются физические процессы, происходив-шие на разных стадиях эволюции расширяющейся Вселенной.
Согласно современной концепции «горячей Вселенной», «вещественная» Вселенная появилась из физического вакуума в результате «Большого взрыва» около 13 млрд. 700 млн. лет назад. В первоначальный момент своего существования Вселенная находилась в состоянии «ядерной капли», размеры которой были сопоставимы с размером атомного ядра, а плотность ее была равной 1093 г/см3. Состояла Вселенная на этом этапе из свободных элементар-ных частиц: фотонов, электронов, позитронов, протонов, нейтронов и др., которые не могли еще связываться в атомы из-за очень высокой температуры (1013 К) – эра хаоса.
Вещество Вселенной начало быстро расширяться и остывать. Нуклоны получили возможность связываться, образуя атомные ядра – адронная эра. Через полчаса после ее начала все нейтроны оказались связанными с частью протонов, образовав ядра гелия и дейтерия. Вселенная продолжала расши-ряться и остывать. Еще через 500 тыс лет температура Вселенной снизилась до 3000 К. Электроны теперь смогли прочно соединиться с ядрами. Образовались атомы водорода и гелия – лептонная эра.
Свободные электроны быстро исчезли, прекратилось их взаимодействие с фотонами, барионное вещество Вселенной стало прозрачным. Излучение от-делилось от атомарного вещества и образовало то, что в нашу эпоху назвали «реликтовым излучением» - радиационная (фотонная) эра. Реликтовое излучение экспериментально было обнаружено в 1964 г. Это выдающееся откры-тие и серьезное подтверждение концепции горячей Вселенной.
Остывая и взаимодействуя на протяжении миллионов лет, вся эта масса рассеянного в пространстве вещества концентрировалась в большие и малые газовые образования, которые сближались, сливались, образуя громадные комплексы. В них выделялись более плотные участки – звезды, галактики, которые и сейчас продолжают эволюционировать. Это современная – звездная эра.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему