Çevreleyen dünyanın büyüklüğü ve çeşitliliği her türlü hayal gücünü şaşırtabilir. Bir insanı çevreleyen tüm nesneler ve nesneler, diğer insanlar, çeşitli bitki ve hayvan türleri, sadece mikroskopla görülebilen parçacıklar ve anlaşılmaz yıldız kümeleri: hepsi "Evren" kavramıyla birleşir.
Evrenin kökeni teorileri, uzun süredir insan tarafından geliştirilmiştir. İlk din veya bilim kavramının bile olmamasına rağmen, eski insanların meraklı zihinlerinde, dünya düzeninin ilkeleri ve bir kişinin kendisini çevreleyen uzaydaki konumu hakkında sorular ortaya çıktı. Bugün Evrenin kökeniyle ilgili kaç tane teori olduğunu saymak zor, bazıları dünyaca ünlü bilim adamları tarafından inceleniyor, diğerleri açıkçası harika.
Kozmoloji ve konusu
Modernkozmoloji - evrenin yapısı ve gelişimi bilimi - kökeni sorununu en ilginç ve hala yeterince incelenmemiş gizemlerden biri olarak görüyor. Yıldızların, galaksilerin, güneş sistemlerinin ve gezegenlerin ortaya çıkmasına katkıda bulunan süreçlerin doğası, bunların gelişimi, Evrenin ortaya çıkışının kaynağı, boyutu ve sınırları: tüm bunlar incelenen konuların kısa bir listesidir. modern bilim adamları tarafından.
Dünyanın oluşumuyla ilgili temel bilmecenin cevaplarının aranması, bugün Evrenin kökeni, varlığı, gelişimi hakkında çeşitli teorilerin bulunmasına yol açmıştır. Cevaplar arayan, hipotezler inşa eden ve test eden uzmanların heyecanı haklıdır, çünkü Evrenin doğuşuna dair güvenilir bir teori, tüm insanlığa diğer sistemlerde ve gezegenlerde yaşamın var olma olasılığını ortaya çıkaracaktır.
Evrenin kökeni teorileri, bilimsel kavramlar, bireysel hipotezler, dini öğretiler, felsefi fikirler ve mitler karakterine sahiptir. Hepsi şartlı olarak iki ana kategoriye ayrılır:
- Evrenin yaratıcı tarafından yaratıldığına dair teoriler. Başka bir deyişle, onların özü, Evreni yaratma sürecinin bilinçli ve ruhsallaştırılmış bir eylem, daha yüksek bir zihnin iradesinin bir tezahürü olduğudur.
- Bilimsel faktörlere dayanan Evrenin kökeni teorileri. Onların varsayımları, hem bir yaratıcının varlığını hem de dünyanın bilinçli bir yaratılış olasılığını kategorik olarak reddeder. Bu tür hipotezler genellikle vasatlık ilkesi denen şeye dayanır. olasılığını varsayıyorlarhayat sadece gezegenimizde değil, başkalarında da.
Yaratılışçılık - dünyanın Yaratıcı tarafından yaratıldığı teorisi
Adından da anlaşılacağı gibi, yaratılışçılık evrenin kökenine dair dini teoridir. Bu dünya görüşü, Evrenin, gezegenin ve insanın Tanrı veya Yaratıcı tarafından yaratılması kavramına dayanmaktadır.
Fikir uzun bir süre egemendi, 19. yüzyılın sonlarına kadar, bilimin çeşitli alanlarında (biyoloji, astronomi, fizik) bilgi biriktirme sürecinin hızlandığı ve evrim teorisinin yaygınlaştığı zamana kadar. Yaratılışçılık, yapılan keşiflere karşı muhafazakar görüşlere bağlı kalan Hıristiyanların bir tür tepkisi haline geldi. O zamanlar baskın olan evrimsel gelişim fikri, yalnızca dini ve diğer teoriler arasında var olan çelişkileri yoğunlaştırdı.
Bilimsel ve dini teoriler arasındaki fark nedir
Çeşitli kategorilerdeki teoriler arasındaki temel farklar, öncelikle onların taraftarları tarafından kullanılan terimlerde yatmaktadır. Yani, bilimsel hipotezlerde, yaratıcı yerine - doğa ve yaratılış yerine - köken. Bununla birlikte, farklı teoriler tarafından benzer şekilde kapsanan veya hatta tamamen kopyalanan konular var.
Evrenin kökeniyle ilgili, zıt kategorilere ait teoriler, onun ortaya çıkışını farklı şekillerde tarihlendirir. Örneğin, en yaygın hipoteze göre (büyük patlama teorisi), Evren yaklaşık 13 milyar yıl önce oluştu.
Aksine, evrenin kökenine dair dini teori tamamen farklı sayılar verir:
- Christian'a görekaynaklara göre, İsa Mesih'in doğumu sırasında Tanrı tarafından yaratılan evrenin yaşı 3483-6984 yıldı.
- Hinduizm, dünyamızın yaklaşık 155 trilyon yaşında olduğunu öne sürüyor.
Kant ve kozmolojik modeli
20. yüzyıla kadar çoğu bilim insanı evrenin sonsuz olduğu görüşündeydi. Bu nitelik, zaman ve uzayı karakterize ettiler. Ayrıca, onlara göre Evren durağan ve tek biçimliydi.
Evrenin uzaydaki sonsuzluğu fikri Isaac Newton tarafından ortaya atılmıştır. Bu varsayımın geliştirilmesi, zaman sınırı olmadığı teorisini geliştiren Emmanuel Kant tarafından gerçekleştirildi. Daha da ileri giderek, teorik varsayımlarda Kant, evrenin sonsuzluğunu olası biyolojik ürünlerin sayısına genişletti. Bu varsayım, antik ve uçsuz bucaksız dünyanın koşullarında, sonu ve başlangıcı olmayan sayısız olası seçeneğin olabileceği ve bunun sonucunda herhangi bir biyolojik türün görünümünün gerçek olduğu anlamına geliyordu.
Yaşam formlarının olası kökenine ilişkin bu teoriye dayanarak, Darwin'in teorisi daha sonra geliştirildi. Yıldızlı gökyüzünün gözlemleri ve gökbilimcilerin hesaplamalarının sonuçları Kant'ın kozmolojik modelini doğruladı.
Einstein'ın Düşünceleri
20. yüzyılın başında, Albert Einstein kendi evren modelini yayınladı. Görelilik teorisine göre, Evrende aynı anda iki zıt süreç gerçekleşir: genişleme ve daralma. Ancak, oÇoğu bilim adamının Evrenin durağanlığı konusundaki görüşüyle hemfikirdi, bu yüzden kozmik itici güç kavramını tanıttı. Etkisi, yıldızların çekiciliğini dengelemek ve Evrenin statik doğasını korumak için tüm gök cisimlerinin hareket sürecini durdurmak için tasarlanmıştır.
Evrenin modeli - Einstein'a göre - belirli bir büyüklüğe sahiptir, ancak sınırları yoktur. Böyle bir kombinasyon, ancak uzay bir küredeki gibi eğri olduğunda mümkündür.
Böyle bir modelin uzayının özellikleri şunlardır:
- Üç boyutlu.
- Kendini kapatıyor.
- Galaksilerin eşit olarak dağıldığı homojenlik (merkez ve kenar eksikliği).
A. A. Friedman: Evren genişliyor
Evrenin devrim niteliğinde genişleyen modelinin yaratıcısı A. A. Fridman (SSCB), teorisini genel görelilik teorisini karakterize eden denklemler temelinde inşa etti. Doğru, o zamanın bilim dünyasında genel kabul gören görüş, dünyamızın statik doğasıydı, bu yüzden çalışmalarına gereken dikkat gösterilmedi.
Birkaç yıl sonra, gökbilimci Edwin Hubble, Friedman'ın fikirlerini doğrulayan bir keşif yaptı. Galaksilerin yakındaki Samanyolu'ndan çıkarıldığı keşfedildi. Aynı zamanda hareket hızlarının galaksimiz ile aralarındaki mesafeyle orantılı olduğu gerçeği reddedilemez hale geldi.
Bu keşif, yıldızların ve galaksilerin birbirleriyle ilişkili olarak sürekli "geri çekilmesini" açıklıyor ve bu da şu sonuca varıyor:evrenin genişlemesi.
Sonunda, Friedman'ın vardığı sonuçlar Einstein tarafından kabul edildi, daha sonra Sovyet bilim adamının evrenin genişlemesi hipotezinin kurucusu olarak meziyetlerinden bahsetti.
Bu teori ile genel görelilik teorisi arasında çelişkiler olduğu söylenemez, ancak Evrenin genişlemesiyle birlikte yıldızların saçılmasına neden olan bir başlangıç itkisi olmuş olmalı. Patlamaya benzetilerek, fikir "Büyük Patlama" olarak adlandırıldı.
Stephen Hawking ve Antropik İlke
Stephen Hawking'in hesaplamalarının ve keşiflerinin sonucu, Evrenin kökenine ilişkin insan merkezli teoriydi. Yaratıcısı, insan yaşamı için bu kadar iyi hazırlanmış bir gezegenin varlığının tesadüfi olamayacağını iddia ediyor.
Stephen Hawking'in evrenin kökeni teorisi aynı zamanda kara deliklerin kademeli olarak buharlaşmasını, enerji kayıplarını ve Hawking radyasyonu emisyonunu da sağlar.
Kanıt arayışının bir sonucu olarak, uygarlığın gelişimi için gözlemlenmesi gerekli olan 40'tan fazla özellik tanımlandı ve doğrulandı. Amerikalı astrofizikçi Hugh Ross, böyle kasıtsız bir tesadüf olasılığını tahmin etti. Sonuç 10-53.
sayısıydı.
Evrenimiz, her biri 100 milyar yıldız olan bir trilyon galaksi içerir. Bilim adamlarının hesaplamalarına göre, toplam gezegen sayısı 1020 olmalıdır. Bu rakam, daha önce hesaplanandan 33 kat daha küçüktür. Bu nedenle, tüm galaksilerdeki gezegenlerin hiçbiri, kendiliğinden oluşum için uygun olacak koşulları birleştiremez.hayat.
Büyük Patlama Teorisi: Evrenin ihmal edilebilir bir parçacıktan ortaya çıkışı
Büyük patlama teorisini destekleyen bilim adamları, evrenin bir büyük patlamanın sonucu olduğu hipotezini paylaşıyorlar. Teorinin ana varsayımı, bu olaydan önce mevcut Evrenin tüm unsurlarının mikroskobik boyutlara sahip bir parçacık içine alındığı iddiasıdır. İçindeyken elementler, sıcaklık, yoğunluk ve basınç gibi göstergelerin ölçülemediği tekil bir durumla karakterize edildi. Onlar sonsuz. Bu durumdaki madde ve enerji fizik yasalarından etkilenmez.
15 milyar yıl önce meydana gelen patlamanın sebebine parçacığın içinde oluşan kararsızlık denir. Dağınık küçük öğeler, bugün bildiğimiz dünyanın başlangıcını işaret ediyordu.
Başlangıçta Evren, küçük parçacıklardan (atomdan daha küçük) oluşan bir bulutsuydu. Daha sonra, birleştiklerinde, yıldız galaksilerinin temelini oluşturan atomları oluşturdular. Patlamadan önce ne olduğu ve buna neyin sebep olduğuyla ilgili soruları yanıtlamak, Evrenin kökenine ilişkin bu teorinin en önemli görevleridir.
Tablo, büyük patlamadan sonra evrenin oluşum aşamalarını şematik olarak göstermektedir.
| Evrenin Durumu | Zaman Çizelgesi | Beklenen sıcaklık |
| Genişleme (enflasyon) | 10-45to10-37 saniye | Daha Fazla1026K |
| Kuarklar ve elektronlar görünür | 10-6 c | 10'dan fazla13 K |
| Protonlar ve nötronlar oluşur | 10-5 c | 1012K |
| Helyum, döteryum ve lityum çekirdekleri oluşur | 10-4 ile 3 dk arası | 1011 ile 109 K |
| Atomlar oluştu | 400 bin yıl | 4000 K |
| Gaz bulutu genişlemeye devam ediyor | 15 milyon yıl | 300 K |
| İlk yıldızlar ve galaksiler doğar | 1 milyar yıl | 20 K |
| Yıldız patlamaları ağır çekirdeklerin oluşumunu tetikler | 3 milyar yıl | 10 K |
| Yıldızların doğum süreci durur | 10-15 milyar yıl | 3 K |
| Tüm yıldızların enerjisi tükendi | 1014 yıl | 10-2 K |
| Kara delikler tükenir ve temel parçacıklar doğar | 1040 yıl | -20 K |
| Tüm kara deliklerin buharlaşması biter | 10100 yıl | 10-60 ile 10-40 K |
Yukarıdaki verilerden de anlaşılacağı gibi, Evren genişlemeye ve soğumaya devam ediyor.
Galaksiler arasındaki mesafedeki sürekli artış, ana varsayımdır: büyük patlama teorisini ayırt eden şey. Evrenin bu şekilde ortaya çıkışı, bulunan delillerle teyit edilebilir. Ayrıca gerekçeler varinkar.
Teorinin sorunları
Büyük patlama teorisinin pratikte kanıtlanmadığı göz önüne alındığında, cevaplayamadığı birkaç sorunun olması şaşırtıcı değildir:
-
Tekillik. Bu kelime, evrenin tek bir noktaya sıkıştırılmış halini ifade eder. Büyük patlama teorisinin sorunu, maddede ve uzayda meydana gelen süreçleri böyle bir durumda tanımlamanın imkansızlığıdır. Genel görelilik yasası burada geçerli değildir, bu nedenle modelleme için matematiksel bir tanım ve denklemler yapmak imkansızdır.
Evrenin ilk durumuyla ilgili soruya bir cevap almanın temel imkansızlığı, teoriyi gözden düşürür. En başta. Kurgusal olmayan açıklamaları, geçiş sırasında bu karmaşıklığı örtbas etme veya sadece bahsetme eğilimindedir. Ancak, büyük patlama teorisi için matematiksel bir temel sağlamaya çalışan bilim adamları için bu zorluk büyük bir engel olarak görülüyor.
- Astronomi. Bu alanda, büyük patlama teorisi, galaksilerin oluşum sürecini tanımlayamadığı gerçeğiyle karşı karşıyadır. Teorilerin modern versiyonlarına dayanarak, homojen bir gaz bulutunun nasıl ortaya çıktığını tahmin etmek mümkündür. Aynı zamanda, yoğunluğu şimdiye kadar metreküp başına yaklaşık bir atom olmalıdır. Daha fazlasını elde etmek için, Evrenin ilk durumunu ayarlamadan yapılamaz. Bu alandaki bilgi eksikliği ve pratik deneyim, daha fazla modelleme için ciddi engeller haline geliyor.
Hesaplananlar açısından da bir tutarsızlık vargalaksimizin kütlesi ve Andromeda galaksisine olan çekim hızının incelenmesiyle elde edilen veriler. Görünüşe göre galaksimizin ağırlığı önceden düşünülenden on kat daha fazla.
Kozmoloji ve kuantum fiziği
Bugün kuantum mekaniğine dayanmayan kozmolojik teoriler yok. Sonuçta, atomik ve atom altı parçacıkların davranışlarının tanımıyla ilgilenir. Kuantum fiziği ile klasik fizik (Newton tarafından açıklanmıştır) arasındaki fark, ikincisinin maddi nesneleri gözlemlemesi ve tanımlaması, birincisinin ise gözlem ve ölçümün kendisinin yalnızca matematiksel bir tanımını varsaymasıdır. Kuantum fiziği için maddi değerler araştırma konusu değildir, burada gözlemcinin kendisi incelenen durumun bir parçasıdır.
Bu özelliklere dayanarak, kuantum mekaniği Evreni tanımlamakta güçlük çeker, çünkü gözlemci Evrenin bir parçasıdır. Ancak, evrenin ortaya çıkışından bahsetmişken, yabancıları hayal etmek imkansızdır. Dışarıdan bir gözlemcinin katılımı olmadan bir model geliştirme girişimleri, J. Wheeler tarafından Evrenin kökenine ilişkin kuantum teorisi ile taçlandırıldı.
Özü, zamanın her anında Evrenin bölünmesi ve sonsuz sayıda kopyanın oluşmasıdır. Sonuç olarak, paralel Evrenlerin her biri gözlemlenebilir ve gözlemciler tüm kuantum alternatiflerini görebilir. Aynı zamanda, orijinal ve yeni dünyalar gerçektir.
Enflasyon paterni
Enflasyon teorisinin çözmek için tasarladığı ana görev,Büyük patlama teorisi ve genişleme teorisi tarafından keşfedilmemiş soruların cevaplarını arayın. Yani:
- Evren neden genişliyor?
- Büyük patlama nedir?
Bu amaçla, Evrenin kökeninin şişme teorisi, genişlemenin zaman içindeki sıfır noktasına ekstrapolasyonunu, Evrenin tüm kütlesinin bir noktada sonuçlanmasını ve kozmolojik bir oluşumun oluşmasını sağlar. genellikle büyük patlama olarak adlandırılan tekillik.
Şu anda uygulanamayan genel görelilik kuramının alakasız olduğu apaçık ortada. Sonuç olarak, daha genel bir teori (veya "yeni fizik") geliştirmek ve kozmolojik tekillik problemini çözmek için yalnızca teorik yöntemler, hesaplamalar ve kesintiler uygulanabilir.
Yeni alternatif teoriler
Kozmik enflasyon modelinin başarısına rağmen, buna karşı çıkan ve savunulamaz olduğunu söyleyen bilim adamları var. Temel argümanları, teorinin önerdiği çözümlerin eleştirisidir. Muhalifler, ortaya çıkan çözümlerin bazı detayları eksik bıraktığını, başka bir deyişle, teorinin başlangıç değerleri problemini çözmek yerine, onları sadece ustaca örttüğünü savunuyorlar.
Alternatif, fikri büyük patlamadan önce başlangıç değerlerinin oluşumuna dayanan birkaç egzotik teoridir. Evrenin kökeniyle ilgili yeni teoriler kısaca şu şekilde tanımlanabilir:
- Sicim teorisi. Onun taraftarları, alışılmış dört uzay ve zaman boyutuna ek olarak, ek boyutlar getirmeyi önerir. rol oynayabilirlerEvrenin erken evrelerinde ve şu anda sıkıştırılmış bir durumda. Sıkıştırmalarının nedeni ile ilgili soruyu yanıtlayan bilim adamları, süper sicimlerin özelliğinin T-dualitesi olduğunu söyleyen bir yanıt sunuyor. Bu nedenle, dizeler ek boyutlarda "sarılır" ve boyutları sınırlıdır.
- Kepek teorisi. M-teorisi olarak da adlandırılır. Onun varsayımlarına göre, Evrenin oluşumunun başlangıcında, soğuk, statik beş boyutlu bir uzay-zaman vardır. Dördü (mekansal) kısıtlamalara veya duvarlara sahiptir - üç zar. Alanımız duvarlardan biri ve ikincisi gizli. Üçüncü üç-zar, dört boyutlu uzayda bulunur, iki sınır zarı ile sınırlıdır. Teori, bizimkiyle çarpışan ve büyük miktarda enerji açığa çıkaran üçüncü bir zar olduğunu düşünüyor. Büyük patlamanın ortaya çıkması için elverişli olan bu koşullardır.
Döngüsel teoriler, evrenin bir halden diğerine geçtiğini iddia ederek, büyük patlamanın benzersizliğini reddeder. Bu tür teorilerdeki problem, termodinamiğin ikinci yasasına göre entropideki artıştır. Sonuç olarak, önceki döngülerin süresi daha kısaydı ve maddenin sıcaklığı büyük patlamadan önemli ölçüde daha yüksekti. Bunun olma olasılığı son derece düşüktür
Evrenin kökeni hakkında ne kadar çok teori olursa olsun, bunlardan sadece ikisi zamana direndi ve sürekli artan entropi sorununun üstesinden geldi. Bilim adamları Steinhardt-Turok ve Baum-Frampton tarafından geliştirildiler.
Evrenin kökenine ilişkin bu nispeten yeni teoriler, geçen yüzyılın 80'lerinde ortaya atılmıştı. Buna dayalı modeller geliştiren, geçerlilik kanıtı arayan ve tutarsızlıkları çözmek için çalışan birçok takipçisi var.
Sicim teorisi
Evrenin kökeni teorisi arasında en popüler olanlardan biri sicim teorisidir. Fikrinin açıklamasına geçmeden önce, en yakın rakiplerden biri olan standart modelin kavramlarını anlamak gerekir. Madde ve etkileşimlerin, birkaç gruba ayrılmış belirli bir parçacık kümesi olarak tanımlanabileceğini varsayar:
- Kuarklar.
- Leptonlar.
- Bosonlar.
Bu parçacıklar aslında evrenin yapı taşlarıdır çünkü parçalara ayrılamayacak kadar küçüktürler.
Sicim teorisinin ayırt edici bir özelliği, bu tür tuğlaların parçacıklar değil, titreşen ultramikroskopik sicimler olduğu iddiasıdır. Aynı zamanda, farklı frekanslarda salınan sicimler, standart modelde tanımlanan çeşitli parçacıkların analogları haline gelir.
Teoriyi anlamak için, sicimlerin madde olmadığını, enerji olduklarını anlamalı. Bu nedenle, sicim teorisi, evrenin tüm unsurlarının enerjiden oluştuğu sonucuna varır.
Ateş iyi bir benzetmedir. Ona bakmak, maddi olduğu izlenimini verir, ancak dokunulmaz.
Okul çocukları için kozmoloji
Evrenin kökeni teorileri okullarda astronomi derslerinde kısaca işlenir. Öğrenciler içindünyamızın nasıl oluştuğu, şu anda ne olduğu ve gelecekte nasıl gelişeceği ile ilgili temel teorileri açıklayın.
Derslerin amacı, çocukları temel parçacıkların, kimyasal elementlerin ve gök cisimlerinin oluşumunun doğasıyla tanıştırmaktır. Çocuklar için evrenin kökeni teorileri, büyük patlama teorisinin bir sunumuna indirgenmiştir. Öğretmenler görsel materyal kullanır: slaytlar, tablolar, posterler, illüstrasyonlar. Ana görevleri, çocukların kendilerini çevreleyen dünyaya olan ilgilerini uyandırmaktır.
