Cosmoleg - a ... cangen o seryddiaeth sy'n astudiaethau priodweddau ac esblygiad y bydysawd

Seryddiaeth - gwyddoniaeth paradocsaidd y ddynoliaeth wedi creu fel pe bai i gwaethaf ei hun. Mae'n ein galluogi drwy arsylwadau a chyfrifiadau yn llythrennol bob dydd i wneud yr holl ddarganfyddiadau newydd, ac maent yn gwneud i ni sylweddoli nad ydym yn gwybod dim byd o gwbl am y bydysawd, y sêr a hyd yn oed planedau agosaf at ein cysawd yr haul. Heddiw, mae nifer o feysydd o seryddiaeth, ymhlith y mae'r prif rai yw y canlynol: galaethol a seryddiaeth extragalactic, ffiseg, sêr, astroffiseg, exobiology, astrochemistry a chosmoleg. Mae ystyriaeth fanwl oedd y wyddoniaeth ddiweddaraf, rydym yn awr yn troi.

ystyr

Yng nghyd-destun gwyddonol o gosmoleg - y wyddoniaeth o astudiaeth ar raddfa fawr y bydysawd. Ei sail yw'r ddamcaniaeth a fformiwlâu o seryddiaeth, ffiseg a mathemateg sylfaenol. Yn bennaf o fewn fframwaith gwyddoniaeth yn cael ei hastudio cyfansoddiad y bydysawd, ei strwythur, oedran ac esblygiad ers ei sefydlu. Mewn chosmoleg ehangach synnwyr - y gymhareb o arsylwadau seryddol, a gafwyd ar gyfer gwahanol gyfnodau, a theori perthynoledd, a roddodd y byd Albert Einstein. Trwy hyn darganfyddiad corfforol yn y chosmoleg dechrau'r 20fed ganrif daeth yn gwyddoniaeth ar wahân, yn fanwl gywir, yn seiliedig ar y fformiwlâu a ffigurau. Hyd at y pwynt hwn, ystyriwyd yn fath o ran byrhoedlog o athroniaeth, ac oherwydd nad oedd y byd yn cael ei ystyried o ddifrif.

Dwy ysgol - un theori

Nawr gosmoleg fel gwyddor y cafodd ei rannu i ddwy gangen, yn ogystal â gwyddonwyr sy'n ei gynrychiolwyr. Empiricists wrth gynnal ei waith yn seiliedig ar arsylwadau o gyrff nefol a mater yn unig. Nid ydynt yn creu modelau gwahanol o realiti eraill ar y Ddaear, oherwydd eu bod yn credu bod beth bynnag y canlyniad, mae'n bell o realiti. Damcaniaethwyr, ar y groes, yn y cyfrifiadau, canlyniadau astudiaethau amrywiol. Efallai y bydd y sail eu gwaith gorwedd adeilad model cyfran gofod penodol, twll du neu wrthrych arall. Dylid cadw mewn cof bod chosmoleg - y wyddoniaeth sy'n astudiaethau y bydysawd, ac yn ymarferol, ac mewn theori. Mae'r ddwy ysgol wedi mabwysiadu'r cysyniad cyffredinol - Big Bang Theory. Yn unol â hynny, mae'r gofod cyfan ac amser tarddu o unwaith y mater poeth a dwys iawn. Yn wahanol iddo ceir ail, llai enwog, ond nid amddifad o theori ystyr. Mae hi'n dweud bod y bydysawd - uned barhaol, sydd heb unrhyw ddechrau neu ddiwedd, neu gychwyn y cwymp.

Mae'r data y mae'r wyddoniaeth

Mae chwe egwyddor sylfaenol y bydysawd, a ddefnyddir yn chosmoleg:

• Space yn isotropic. Mae hyn yn golygu bod yr holl wrthrychau yn y gofod - planedau a asteroidau a galaethau a thyllau du - symud erratically, allan o drefn benodol, ac astudiaethau cosmoleg union symudiad hwn. Mewn rhai mannau gallant gronni ac yn ffurfio gwyrgam ranbarth gofod, pwysau a thymheredd. Mewn eraill, ar y groes, i diflannu, rarefying lle i isafswm.
• ehangu cyson o ffiniau. Yn bennaf cosmoleg astudio esblygiad y bydysawd, ac mae'r broses hon, gallwn ddweud, yn digwydd i'r dde o flaen ein llygaid. Mae pob gwrthrychau gofod, ac mewn galaethau penodol yn symud i ffwrdd oddi wrth ei gilydd. Po fwyaf eu dewisiadau, y cyflymaf y cynnydd o bellter.
• Gofod o amgylch ein planed, ac isotropic. Mae hyn yn awgrymu bod y Ddaear, yn ogystal â'i orbit - yn rhan arferol o'r bydysawd y bydd y strwythur yn wahanol ychydig o, dyweder, ardaloedd sy'n agos at y blaned Kepler-36B.
• Yn ôl damcaniaeth y Glec Fawr, mae'r oedran y Ddaear, yr holl asteroidau, sêr, galaethau a'r bydysawd ei hun am yr un fath. Mae ymddangosiad mater, ymchwilwyr ymgolli yn y ganrif tua 20 biliwn o flynyddoedd oed, tra bod y sêr hynaf oedd tua 15 biliwn o flynyddoedd yn ôl. Lle mae nifer fawr yn ein harwain at y archeolegwyr, sydd godi'r sgerbydau o ymlusgiaid mawr. Yn ôl data hyn, mae'n ymddangos bod y Ddaear yn ymddangos yn gynharach na'r holl fater yn y cosmos. Yn wir, mae gwyddonwyr wedi tanamcangyfrif hir y paramedrau y pellter rhwng galaethau. amcangyfrifon mwy diweddar yn awgrymu bod y bydysawd yn ddiddiwedd o ran gofod ac o ran amser.
• Cyfrinachau y Bydysawd, sydd yn enfawr, wedi'i wreiddio yn ei gronynnau lleiaf - atomau. Wrth i ni ddweud uchod, unrhyw le yn union yr adran flaenorol ar y strwythur, y mae'r ymchwilwyr yn gallu cyfrifo. Yn y 10 atomau hydrogen yn cael un atom heliwm.
• Mae'r ffaith bod, ar y groes, yn cadarnhau cywirdeb y ddamcaniaeth o ehangiad parhaol y bydysawd yw'r ffaith bod ar bellter mawr o'r SS yn llawer mwy quasars, sy'n byw bywydau mwy egnïol.

Mae'r model gosmolegol y bydysawd

Hanes byr y bydysawd ei hymgorffori yn y damcaniaeth y Glec Fawr enwog. Cafodd ei geni diolch i theori cyffredinol Einstein perthynoledd, a oedd yn sail i ddatblygiadau seryddwyr a luniodd y model y mater sy'n ehangu. Mae'r fersiwn hon yn cael ei gadarnhau ar ôl y gwyddonydd Hubble ochr yn ochr pellter rhwng galaethau a pha mor gyflym maent yn symud ag ef i ffwrdd oddi wrth ei gilydd. Mae'r trydydd gadarnhad ddilyn gan G. Gamow, a ddarganfu yr ymbelydredd cefndir microdon cosmig. Mae hyn yn y ffenomen cefndirol a geir ym mhob cwr o'r bydysawd ac yn debyg "adlais" o oedran y ffrwydrad.

tymheredd Anhygoel Bang

Cod yn ceisio esbonio i'r plant sut y daeth y cosmos, gan ddweud ei fod wedi bod yn ddim mwy na pys o'r blaen, ond roedd yn berfformiad annirnadwy ac mae'r tymheredd a'r gwasgedd ynddo. Mewn gwirionedd, nid yw hanes byr y bydysawd yn llawer wahanol i'r model tegan hwn. Oedran ein byd o'i gwmpas yn cyfateb i 20 biliwn. Blynyddoedd. Ar adeg pan y bydysawd yn unig bwynt, mae'r pwysau ynddi oedd ^10-90 kg / cm ^3. O dan amodau o'r fath, disgyrchiant i'r amlwg. Gyda llaw, mae gwyddonwyr yn credu nad yw'r term yn rhywbeth ar wahân neu arbennig. Disgyrchiant - mae hwn yn ystumio o le, sydd i fod i dwysedd y mater. Mae hwn yn esbonio y ffaith nad yw cyrff cosmig solet awyrgylch cyfagos (er yn fach iawn), a nwy cyfleusterau a'r sêr oes gan y maes. Felly, am ganrifoedd y cosmos ehangu, gan ffurfio benodol maes disgyrchiant.

problemau cosmoleg

Yn seiliedig ar y cysyniad y Glec Fawr wedi cael eu hadeiladu a modelau eraill o realiti, sydd, mewn egwyddor, yn ddim gwaeth na'r sylfaenol. Hanfod y gwrthdaro hwn yn gorwedd yn y ffaith bod y singularity y gofod ar adeg yr enedigaeth, yn isotropic yn hyn - mae'n ddamcaniaeth y gellir ei lunio ar sail yr astudiaeth SS. Y tu allan i'r orbitau y planedau hysbys i ni yn wahanol iawn amodau na all fod yn isotropic. Mae gwyddonwyr wedi dod i'r casgliad ar sail y tair problem o gosmoleg, sydd hyd yn hyn ni ellir ei datrys, ond maent yn darparu gnoi cil drosto ac ymchwil bellach. Isod, byddwn yn eu hystyried yn fanylach.

cyflwr singularity

Mae'n Dechreuodd amod bod credir gan lawer i fod gynhenid yn y mater ar ddechrau gall yn unig fod ffuglen wyddonol. dwysedd Anhygoel, distortion o ofod ac amser, tymheredd annirnadwy - i gyd yn cael ei gyfrifo yn yr amodau daearol ar bapur, ond hyd yn oed yn fach arbrofion o'r fath wedi methu. Oherwydd bod y brif broblem o gosmoleg - sef gwrthod y singularity y byd ar adeg y cychwyn. Mae'r rhan fwyaf tebygol, y man cychwyn oedd cyflwr gwahanol o fater.

Mae'r diffyg isotropy

Damcaniaethwyr yn credu bod yr holl ofod mewn gofod homogenaidd, ond mae profiad yn dangos nad yw'n. Archwiliwch y ddyfnderoedd y sioe bydysawd, mewn un lle ceir clwstwr anhygoel o alaethau yn y gofod gwag arall. Wrth gwrs, efallai na fydd y dwysedd mater yn y ddwy ardal lle yr un fath. Felly gallwn ddweud bod y Bydysawd yn anisotropic, ac nid yw ei gyfansoddiad cemegol yr un fath ym mhob man.

Ar gau neu agor le?

Yn awr ar gyfer ymchwilwyr cyfrinachau y gorwedd bydysawd yn ei rhannau bach, y mae'n rhaid iddo benderfynu ar y canlyniad. Mae'n cyfrifo dwysedd cyfartalog y mater, ac os, o ganlyniad, bydd yn fwy na'r lefel critigol, bydd y gofod yn cael ei gywasgu, ac yn lle hynny bydd gennym ffrwydrad o gotwm. Os bydd y dwysedd yn is na lefel y ffin, yna bydd y bydysawd yn ehangu am gyfnod amhenodol, ac i fesur ei le, cyfaint, ac amser yn unig afreal.

model arall o darddiad ac esblygiad y Bydysawd

cosmoleg Gwyddonol - ardal o wybodaeth lle llythrennol bob dydd darganfyddiadau newydd yn cael eu gwneud, damcaniaethau yn cael eu creu, pob un ohonynt yn gredadwy ac yn realistig. Yn ogystal, mae Bang gysyniad adnabyddus hyn a elwir yn theori anghymesuredd neu ryngweithio o fater a gwrthfater. Credir bod y pelydriad cefndir microdon cosmig yn y gofod yn cael bob amser yn cael ei eni ac yn parhau i ddod i'r amlwg o ganlyniad i'r rhyngweithio rhwng mater a gwrthfater. Mae'r ddau sylwedd yn bell o fod ar yr un lefel yn y gofod. Amdani yw i gyd am yr hyn yr ydym yn ei wybod. Gwrthfater bodoli yn unig ar gyfer pobl yn y cyfrifiadau. Mae'n gwneud i gredu bod yn y deg eiliad cyntaf o fodolaeth y byd roedd methiant o gymesuredd, lle roedd antiparticles yn y lleiafrif, o'i gymharu â'r gronynnau, a'r rheswm yn hysbys.

Diweddglo

Cosmoleg - ardal o wybodaeth sy'n astudiaethau y bydysawd yn ei gyfanrwydd. Mae'r wyddoniaeth damcaniaethol sy'n gallu esbonio'r gwahanol ffenomenau rhesymegol yn y cosmos, i gyfiawnhau hyn neu y symudiad galaethau a sêr.