L'idea della struttura e della scala dell'universo. La struttura dell'universo

Cosa sappiamo dell'universo, com'è il cosmo? L'Universo è un mondo sconfinato, difficile da comprendere per la mente umana, che sembra irreale e immateriale. Siamo infatti circondati da materia, sconfinata nello spazio e nel tempo, capace di assumere varie forme. Per cercare di comprendere la vera scala dello spazio, come funziona l'Universo, la struttura dell'universo e i processi di evoluzione, dovremo varcare la soglia della nostra visione del mondo, guardare il mondo che ci circonda da un punto di vista diverso angolo, dall'interno.

Uno sguardo alle vaste distese dello spazio dalla Terra

La formazione dell'universo: primi passi

Lo spazio che osserviamo attraverso i telescopi è solo una parte dell'Universo stellare, la cosiddetta Megagalassia. I parametri dell'orizzonte cosmologico di Hubble sono colossali: 15-20 miliardi di anni luce. Questi dati sono approssimativi, poiché nel processo di evoluzione l'Universo è in costante espansione. L'espansione dell'universo avviene attraverso la diffusione di elementi chimici e della radiazione cosmica di fondo a microonde. La struttura dell'universo è in continua evoluzione. Nello spazio sorgono ammassi di galassie, oggetti e corpi dell'Universo sono miliardi di stelle che formano elementi dello spazio vicino: sistemi stellari con pianeti e satelliti.

Dov'è l'inizio? Come è nato l'universo? Presumibilmente l'età dell'Universo è di 20 miliardi di anni. È possibile che la protomateria calda e densa sia diventata la fonte della materia cosmica, il cui ammasso è esploso ad un certo momento. Le particelle più piccole si sono formate a seguito dell'esplosione e si sono disperse in tutte le direzioni e nel nostro tempo continuano ad allontanarsi dall'epicentro. La teoria del Big Bang, che ora domina la comunità scientifica, si adatta in modo più accurato alla descrizione del processo di formazione dell'Universo. La sostanza nata a seguito di un cataclisma cosmico era una massa eterogenea costituita dalle più piccole particelle instabili che, scontrandosi e disperdendosi, iniziarono a interagire tra loro.

Il Big Bang è una teoria sull'origine dell'universo, che ne spiega la formazione. Secondo questa teoria, inizialmente c'era una certa quantità di materia che, a seguito di alcuni processi, esplose con una forza colossale, disperdendo la massa della madre nello spazio circostante.

Qualche tempo dopo, secondo gli standard cosmici - un istante, secondo la cronologia terrena - milioni di anni, è arrivata la fase di materializzazione dello spazio. Di cosa è fatto l'universo? La materia dispersa cominciò a concentrarsi in grumi, grandi e piccoli, al posto dei quali successivamente iniziarono ad apparire i primi elementi dell'Universo, enormi masse di gas: il vivaio delle future stelle. Nella maggior parte dei casi, il processo di formazione degli oggetti materiali nell'Universo è spiegato dalle leggi della fisica e della termodinamica, tuttavia ci sono una serie di punti che non possono ancora essere spiegati. Ad esempio, perché in una parte dello spazio la sostanza in espansione è maggiormente concentrata, mentre in un'altra parte dell'universo la materia è molto rarefatta. Le risposte a queste domande possono essere ottenute solo quando il meccanismo di formazione degli oggetti spaziali, grandi e piccoli, diventa chiaro.

Ora il processo di formazione dell'Universo è spiegato dall'azione delle leggi dell'Universo. L'instabilità gravitazionale e l'energia in diverse aree hanno innescato la formazione di protostelle, che a loro volta, sotto l'influenza delle forze centrifughe e della gravità, hanno formato le galassie. In altre parole, mentre la materia continuava e continua ad espandersi, sono iniziati processi di compressione sotto l'influenza delle forze gravitazionali. Le particelle di nubi di gas iniziarono a concentrarsi attorno al centro immaginario, formando infine un nuovo sigillo. Il materiale da costruzione di questo gigantesco cantiere è l'idrogeno molecolare e l'elio.

Gli elementi chimici dell'Universo sono il materiale da costruzione primario da cui successivamente ha avuto origine la formazione degli oggetti dell'Universo.

Inoltre, la legge della termodinamica inizia a funzionare, vengono attivati ​​i processi di decadimento e ionizzazione. Le molecole di idrogeno ed elio si dividono in atomi dai quali, sotto l'influenza delle forze gravitazionali, si forma il nucleo di una protostella. Questi processi sono le leggi dell'Universo e hanno preso la forma di una reazione a catena, che si svolge in tutti gli angoli più remoti dell'Universo, riempiendo l'universo di miliardi, centinaia di miliardi di stelle.

Evoluzione dell'Universo: punti salienti

Oggi negli ambienti scientifici esiste un'ipotesi sulla ciclicità degli stati da cui è intessuta la storia dell'Universo. Sortisi a seguito di un'esplosione di protomateria, gli accumuli di gas divennero un vivaio per le stelle, che a loro volta formarono numerose galassie. Tuttavia, avendo raggiunto una certa fase, la materia nell'Universo inizia a lottare per il suo stato originale e concentrato, ad es. All'esplosione e alla successiva espansione della materia nello spazio segue la compressione e il ritorno allo stato superdenso, al punto di partenza. Successivamente tutto si ripete, alla nascita segue la finale, e così via per molti miliardi di anni, all'infinito.

L'inizio e la fine dell'universo in conformità con la natura ciclica dell'evoluzione dell'universo

Tuttavia, tralasciato il tema della formazione dell'Universo, che rimane una questione aperta, dovremmo passare alla struttura dell'Universo. Negli anni '30 del XX secolo, divenne chiaro che lo spazio esterno è diviso in regioni: le galassie, che sono enormi formazioni, ciascuna con la propria popolazione stellare. Tuttavia, le galassie non sono oggetti statici. La velocità di espansione delle galassie dal centro immaginario dell'Universo cambia costantemente, come evidenziato dalla convergenza di alcune e dall'allontanamento di altre l'una dall'altra.

Tutti questi processi, dal punto di vista della durata della vita terrena, durano molto lentamente. Dal punto di vista della scienza e di queste ipotesi, tutti i processi evolutivi avvengono rapidamente. Convenzionalmente, l'evoluzione dell'Universo può essere divisa in quattro fasi - ere:

• era degli adroni;
• era leptonica;
• era dei fotoni;
• epoca stellare.

Scala temporale cosmica ed evoluzione dell'Universo, secondo la quale si può spiegare l'apparizione degli oggetti spaziali

Nella prima fase, tutta la materia era concentrata in un'unica grande goccia nucleare, costituita da particelle e antiparticelle, combinate in gruppi: adroni (protoni e neutroni). Il rapporto tra particelle e antiparticelle è circa 1:1,1. Poi arriva il processo di annichilazione delle particelle e delle antiparticelle. I restanti protoni e neutroni sono il materiale da costruzione da cui è formato l'Universo. La durata dell'era degli adroni è trascurabile, solo 0,0001 secondi: il periodo della reazione esplosiva.

Inoltre, dopo 100 secondi, inizia il processo di sintesi degli elementi. A una temperatura di un miliardo di gradi, nel processo di fusione nucleare si formano molecole di idrogeno ed elio. Per tutto questo tempo, la sostanza continua ad espandersi nello spazio.

Da questo momento inizia una lunga fase, da 300mila a 700mila anni, di ricombinazione di nuclei ed elettroni, formando atomi di idrogeno ed elio. In questo caso si osserva una diminuzione della temperatura della sostanza e l'intensità della radiazione diminuisce. L'universo diventa trasparente. L'idrogeno e l'elio formati in quantità colossali, sotto l'influenza delle forze gravitazionali, trasformano l'Universo primario in un gigantesco cantiere. Dopo milioni di anni inizia l'era stellare, ovvero il processo di formazione delle protostelle e delle prime protogalassie.

Questa divisione dell'evoluzione in fasi si adatta al modello dell'Universo caldo, che spiega molti processi. Le vere cause del Big Bang, il meccanismo dell'espansione della materia, rimangono inspiegabili.

La struttura e la struttura dell'universo

Con la formazione dell'idrogeno gassoso inizia l'era stellare dell'evoluzione dell'Universo. L'idrogeno sotto l'influenza della gravità si accumula in enormi accumuli, coaguli. La massa e la densità di tali ammassi sono colossali, centinaia di migliaia di volte maggiori della massa della galassia stessa che si è formata. La distribuzione irregolare dell'idrogeno, osservata nella fase iniziale della formazione dell'universo, spiega le differenze nelle dimensioni delle galassie formate. Dove avrebbe dovuto esserci il massimo accumulo di idrogeno gassoso, si formarono megagalassie. Dove la concentrazione di idrogeno era trascurabile, apparvero galassie più piccole, come la nostra casa stellare, la Via Lattea.

La versione secondo la quale l'Universo è un punto di inizio-fine attorno al quale ruotano le galassie in diversi stadi di sviluppo

Da questo momento in poi, l'Universo riceve le prime formazioni con confini e parametri fisici chiari. Queste non sono più nebulose, accumuli di gas stellare e polvere cosmica (prodotti di esplosione), protoammassi di materia stellare. Questi sono paesi stellari, la cui area è enorme in termini di mente umana. L'universo diventa pieno di interessanti fenomeni cosmici.

Dal punto di vista delle giustificazioni scientifiche e del modello moderno dell'Universo, le galassie si sono formate inizialmente a seguito dell'azione delle forze gravitazionali. La materia si trasformò in un colossale vortice universale. I processi centripeti assicurarono la successiva frammentazione delle nubi di gas in ammassi, che divennero il luogo di nascita delle prime stelle. Le protogalassie con un periodo di rotazione veloce si sono trasformate nel tempo in galassie a spirale. Dove la rotazione era lenta, e si osservava prevalentemente il processo di compressione della materia, si formarono galassie irregolari, più spesso ellittiche. In questo contesto, nell'Universo hanno avuto luogo processi più grandiosi: la formazione di superammassi di galassie, che si toccano strettamente con i loro bordi.

I superammassi sono numerosi gruppi di galassie e ammassi di galassie nella struttura su larga scala dell'Universo. Entro 1 miliardo di St. anni ci sono circa 100 superammassi

Da quel momento è diventato chiaro che l'Universo è un'enorme mappa, dove i continenti sono ammassi di galassie, e i paesi sono megagalassie e galassie formatesi miliardi di anni fa. Ciascuna delle formazioni è costituita da un ammasso di stelle, nebulose, accumuli di gas e polvere interstellari. Tuttavia, tutta questa popolazione rappresenta solo l'1% del volume totale delle formazioni universali. La massa e il volume principali delle galassie sono occupati dalla materia oscura, la cui natura non è possibile scoprire.

Diversità dell'Universo: classi di galassie

Grazie agli sforzi dell'astrofisico americano Edwin Hubble, ora disponiamo dei confini dell'universo e di una chiara classificazione delle galassie che lo popolano. La classificazione era basata sulle caratteristiche strutturali di queste gigantesche formazioni. Perché le galassie hanno forme diverse? La risposta a questa e a molte altre domande è data dalla classificazione di Hubble, secondo la quale l'Universo è costituito da galassie delle seguenti classi:

• spirale;
• ellittico;
• galassie irregolari.

I primi comprendono le formazioni più comuni che riempiono l'universo. Caratteristiche caratteristiche delle galassie a spirale sono la presenza di una spirale ben definita che ruota attorno ad un nucleo luminoso o tende a formare un ponte galattico. Le galassie a spirale con un nucleo sono indicate con i simboli S, mentre gli oggetti con una barra centrale hanno già la designazione SB. Questa classe comprende anche il ns galassia via lattea, al centro del quale il nucleo è separato da un ponte luminoso.

Una tipica galassia a spirale. Al centro è ben visibile un nucleo con un ponte dalle cui estremità si emanano bracci di spirale.

Formazioni simili sono sparse in tutto l'universo. più vicino a noi galassia spirale Andromeda- un gigante che si sta rapidamente avvicinando alla Via Lattea. Il più grande rappresentante di questa classe a noi noto è la galassia gigante NGC 6872. Il diametro del disco galattico di questo mostro è di circa 522 mila anni luce. Questo oggetto si trova a una distanza di 212 milioni di anni luce dalla nostra galassia.

La prossima classe comune di formazioni galattiche sono le galassie ellittiche. La loro designazione secondo la classificazione di Hubble è la lettera E (ellittica). In forma, queste formazioni sono ellissoidi. Nonostante esistano molti oggetti simili nell'Universo, le galassie ellittiche non sono molto espressive. Sono costituiti principalmente da ellissi lisce piene di ammassi stellari. A differenza delle spirali galattiche, le ellissi non contengono accumuli di gas interstellare e polvere cosmica, che sono i principali effetti ottici della visualizzazione di tali oggetti.

Un tipico rappresentante di questa classe, conosciuto oggi, è una nebulosa ad anello ellittica nella costellazione della Lira. Questo oggetto si trova ad una distanza di 2100 anni luce dalla Terra.

Vista della galassia ellittica Centaurus A attraverso il telescopio CFHT

L'ultima classe di oggetti galattici che popolano l'Universo sono le galassie irregolari o irregolari. La designazione della classificazione di Hubble è il carattere latino I. La caratteristica principale è una forma irregolare. In altre parole, tali oggetti non hanno forme simmetriche chiare e uno schema caratteristico. Nella sua forma, una tale galassia ricorda l'immagine del caos universale, dove gli ammassi stellari si alternano a nuvole di gas e polvere cosmica. Su scala dell'universo, le galassie irregolari sono un fenomeno frequente.

A loro volta, le galassie irregolari si dividono in due sottotipi:

• Le galassie irregolari del sottotipo I hanno una struttura irregolare complessa, una superficie ad alta densità, che si distingue per la luminosità. Spesso la forma caotica delle galassie irregolari è il risultato di spirali collassate. Un tipico esempio di tale galassia sono le Grandi e Piccole Nubi di Magellano;
• Le galassie irregolari del sottotipo II hanno una superficie bassa, una forma caotica e non sono molto luminose. A causa della diminuzione della luminosità, tali formazioni sono difficili da rilevare nella vastità dell'Universo.

La Grande Nube di Magellano è la galassia irregolare più vicina a noi. Entrambe le formazioni, a loro volta, sono satelliti della Via Lattea e potrebbero presto (tra 1-2 miliardi di anni) essere assorbite da un oggetto più grande.

La galassia irregolare La Grande Nube di Magellano è un satellite della nostra galassia, la Via Lattea.

Nonostante Edwin Hubble abbia classificato le galassie in classi in modo abbastanza accurato, questa classificazione non è l'ideale. Potremmo ottenere più risultati se includessimo la teoria della relatività di Einstein nel processo di conoscenza dell'Universo. L'universo è rappresentato da una ricchezza di varie forme e strutture, ognuna delle quali ha le sue proprietà e caratteristiche caratteristiche. Recentemente, gli astronomi sono stati in grado di rilevare nuove formazioni galattiche descritte come oggetti intermedi tra le galassie a spirale ed ellittiche.

La Via Lattea è la parte dell'universo a noi più conosciuta.

Due bracci a spirale, disposti simmetricamente attorno al centro, costituiscono il corpo principale della galassia. Le spirali, a loro volta, sono costituite da maniche che scorrono dolcemente l'una nell'altra. All'incrocio dei bracci del Sagittario e del Cigno si trova il nostro Sole, situato dal centro della galassia della Via Lattea ad una distanza di 2,62 10¹⁷ km. Le spirali e i bracci delle galassie a spirale sono ammassi di stelle che aumentano di densità man mano che si avvicinano al centro galattico. Il resto della massa e del volume delle spirali galattiche è costituito da materia oscura, e solo una piccola parte è costituita da gas interstellare e polvere cosmica.

La posizione del Sole tra le braccia della Via Lattea, il posto della nostra galassia nell'Universo

Lo spessore delle spirali è di circa 2mila anni luce. L'intera torta a strati è in costante movimento, ruotando all'enorme velocità di 200-300 km / s. Più ci si avvicina al centro della galassia, maggiore è la velocità di rotazione. il sole e il nostro sistema solare ci vorranno 250 milioni di anni per compiere una rivoluzione completa attorno al centro della Via Lattea.

La nostra galassia è composta da trilioni di stelle, grandi e piccole, superpesanti e medie. L'ammasso stellare più denso della Via Lattea è il braccio del Sagittario. È in questa regione che si osserva la massima luminosità della nostra galassia. La parte opposta del circolo galattico, al contrario, è meno luminosa e scarsamente distinguibile dall'osservazione visiva.

La parte centrale della Via Lattea è rappresentata da un nucleo, le cui dimensioni sono presumibilmente di 1000-2000 parsec. In questa regione più luminosa della galassia si concentra il numero massimo di stelle, che hanno classi diverse, i propri percorsi di sviluppo ed evoluzione. Fondamentalmente si tratta di vecchie stelle superpesanti che si trovano nella fase finale della Sequenza Principale. La conferma della presenza del centro di invecchiamento della Via Lattea è la presenza in questa regione di un gran numero di stelle di neutroni e buchi neri. In effetti, il centro del disco a spirale di qualsiasi galassia a spirale è un buco nero supermassiccio che, come un gigantesco aspirapolvere, aspira oggetti celesti e materia reale.

Il buco nero supermassiccio nella parte centrale della Via Lattea è il luogo dove muoiono tutti gli oggetti galattici.

Per quanto riguarda gli ammassi stellari, oggi gli scienziati sono riusciti a classificare due tipi di ammassi: sferici e aperti. Oltre agli ammassi stellari, le spirali e i bracci della Via Lattea, come qualsiasi altra galassia a spirale, sono composti da materia dispersa ed energia oscura. Essendo una conseguenza del Big Bang, la materia si trova in uno stato altamente rarefatto, rappresentato da gas interstellari rarefatti e particelle di polvere. La parte visibile della materia è rappresentata dalle nebulose, che a loro volta si dividono in due tipologie: nebulose planetarie e diffuse. La parte visibile dello spettro delle nebulose è spiegata dalla rifrazione della luce delle stelle, che irradiano luce all'interno della spirale in tutte le direzioni.

È in questa zuppa cosmica che esiste il nostro sistema solare. No, non siamo gli unici in questo vasto mondo. Come con sole, molte stelle hanno i propri sistemi planetari. L'intera questione è come rilevare pianeti distanti, se le distanze anche all'interno della nostra galassia superano la durata dell'esistenza di qualsiasi civiltà intelligente. Il tempo nell'Universo è misurato secondo altri criteri. I pianeti con i loro satelliti sono gli oggetti più piccoli dell'universo. Il numero di tali oggetti è incalcolabile. Ciascuna di quelle stelle che si trovano nella gamma visibile può avere il proprio sistema stellare. È in nostro potere vedere solo i pianeti esistenti più vicini a noi. Cosa succede nelle vicinanze, quali mondi esistono in altri bracci della Via Lattea e quali pianeti esistono in altre galassie, rimane un mistero.

Kepler-16 b è un pianeta extrasolare attorno alla stella doppia Kepler-16 nella costellazione del Cigno

Conclusione

Avendo solo un'idea superficiale di come appariva l'Universo e di come si sta evolvendo, una persona ha fatto solo un piccolo passo verso la comprensione e la comprensione delle dimensioni dell'universo. Le dimensioni e le scale grandiose con cui gli scienziati devono confrontarsi oggi indicano che la civiltà umana è solo un momento in questo insieme di materia, spazio e tempo.

Modello dell'Universo secondo il concetto della presenza di materia nello spazio, tenendo conto del tempo

Lo studio dell'universo va da Copernico ai giorni nostri. Inizialmente gli scienziati sono partiti dal modello eliocentrico. In effetti, si è scoperto che il cosmo non ha un vero centro e tutta la rotazione, il movimento e il movimento avvengono secondo le leggi dell'Universo. Nonostante esista una spiegazione scientifica per i processi in corso, gli oggetti universali sono divisi in classi, tipologie e tipi, nessun corpo nello spazio è simile a un altro. Le dimensioni dei corpi celesti sono approssimative, così come la loro massa. La posizione delle galassie, delle stelle e dei pianeti è condizionata. Il punto è che non esiste un sistema di coordinate nell'Universo. Osservando lo spazio, facciamo una proiezione sull'intero orizzonte visibile, considerando il nostro terra punto di riferimento zero. In effetti, siamo solo una particella microscopica, persa nelle infinite distese dell'Universo.

L'Universo è una sostanza in cui tutti gli oggetti esistono in stretta relazione con lo spazio e il tempo

Analogamente al legame con le dimensioni, il tempo nell'Universo dovrebbe essere considerato la componente principale. L'origine e l'età degli oggetti spaziali consente di realizzare un quadro della nascita del mondo, per evidenziare le fasi dell'evoluzione dell'universo. Il sistema con cui abbiamo a che fare è strettamente legato alle tempistiche. Tutti i processi che si verificano nello spazio hanno cicli: inizio, formazione, trasformazione e finale, accompagnati dalla morte di un oggetto materiale e dalla transizione della materia in un altro stato.

L'universo è tutto il mondo infinito che ci circonda. Questi sono altri pianeti e stelle, il nostro pianeta Terra, le sue piante e animali, compreso ciò che è fuori dalla Terra: lo spazio, i pianeti, le stelle. Questa è materia senza fine e senza confini, che assume le forme più diverse della sua esistenza.

Alcuni astronomi ritengono che all'inizio l'Universo fosse un ammasso compatto di materia molto densa. E poi, circa 15 miliardi di anni fa, questa roba esplose. È avvenuto il Big Bang. La materia primaria esplose e cominciò ad espandersi. Passò molto tempo e da questa nube di gas caldi si formarono stelle e galassie. Le galassie fino ad oggi si stanno allontanando l'una dall'altra, allontanandosi dal centro in tutte le direzioni, il che significa che l'Universo continua ad espandersi. Anche gli strumenti astronomici più avanzati non possono coprire l’intero universo

C'è un'altra teoria sull'origine dell'universo. Secondo esso, l'origine dell'Universo è un atto creativo ragionevole compiuto da Dio, la cui natura è incomprensibile alla mente umana.

Alcuni scienziati hanno proposto la teoria del cosiddetto "universo infinitamente pulsante". Secondo questa teoria, l'universo si espande e poi si contrae fino a raggiungere una singolarità, quindi si espande nuovamente e si contrae nuovamente. Non ha inizio né fine. Ciò elimina la questione dell'origine dell'Universo: non nasce da nessuna parte, ma esiste per sempre.

Il principio antropico (umano) fu formulato per la prima volta nel 1960 da Iglis G.I. , ma ne è, per così dire, un autore non ufficiale. E l'autore ufficiale era uno scienziato di nome Carter. Il principio antropico dice che all'inizio dell'universo esisteva un progetto dell'universo, il coronamento di questo progetto è l'emergere della vita, e il coronamento della vita è l'uomo. Il principio antropico si inserisce molto bene nel concetto religioso di programmazione della vita. Il Principio Antropico afferma che l'universo è così com'è perché c'è un osservatore oppure deve apparire ad un certo stadio di sviluppo.

Ipotesi moderne sull'origine dell'universo

Secondo i concetti moderni, l'Universo che stiamo attualmente osservando è nato 13,7 ± 0,2 miliardi di anni fa da uno stato singolare iniziale con temperatura e densità gigantesche, e da allora si è espanso e raffreddato continuamente. Recentemente, gli scienziati sono stati in grado di determinare che il tasso di espansione dell'universo, a partire da un certo punto nel passato, è in costante aumento, il che affina alcuni concetti della teoria del Big Bang.

La spiegazione riuscita di una serie di fenomeni utilizzando il modello del Big Bang ha portato al fatto che, di regola, non vi sono dubbi sulla realtà dell'origine della radiazione di fondo a microonde da una palla di fuoco primaria in espansione nel momento in cui la materia dell'Universo divenne trasparente. È possibile, tuttavia, che questa sia una spiegazione troppo semplice. Nel 1978, cercando di trovare una giustificazione per il rapporto osservato tra fotoni e barioni (i barioni sono particelle elementari "pesanti", che, in particolare, includono protoni e neutroni) - 108: 1, - M. Rees suggerì che la radiazione di fondo può essere il risultato di una "epidemia" di formazione stellare massiccia iniziata immediatamente dopo la separazione della radiazione dalla materia e prima che l'età dell'Universo raggiungesse 1 miliardo di anni. La vita di queste stelle non potrebbe superare i 10 milioni di anni; molte di esse erano destinate a passare attraverso lo stadio di supernova e a lanciare nello spazio elementi chimici pesanti, che si raccoglievano parzialmente in granelli di materia solida, formando nubi di polvere interstellare. Questa polvere, riscaldata dalla radiazione delle stelle pregalattiche, potrebbe a sua volta emettere radiazione infrarossa che, a causa del suo spostamento verso il rosso causato dall'espansione dell'universo, viene ora osservata come radiazione di fondo a microonde.

Secondo un nuovo modello per la formazione dell'universo, proposto dall'astrofisico della State University di New York, Kenneth Lanzetta, per quasi mezzo miliardo di anni dopo il Big Bang, considerato formalmente il momento della sua nascita, ogni cosa nel mondo fu immerso nell'oscurità. E questa oscurità fu "fatta a pezzi" da una gigantesca "esplosione" stellare, a seguito della quale l'universo cominciò ad assumere la forma che osserviamo oggi.

Questa teoria confuta completamente l'opinione già consolidata secondo cui la formazione stellare è avvenuta gradualmente dopo il Big Bang e ha raggiunto il suo apice circa 5 miliardi di anni fa. Sulla base dell'analisi dei dati ottenuti a seguito delle osservazioni delle zone dello "spazio profondo", Lanzetta ha concluso che il processo di formazione stellare è iniziato molto prima del Big Bang e ha proceduto molto rapidamente. Inoltre, quanto più intenso era allora il processo e avviene adesso, tanto più vicino ebbe luogo agli ipotetici "confini dell'universo".

Secondo una delle teorie alternative (il cosiddetto “Universo infinitamente pulsante”), il mondo non è mai sorto e non scomparirà mai (o, in altre parole, nasce e muore un numero infinito di volte), ma è una periodicità, mentre la creazione del mondo è intesa come il punto di partenza dopo il quale il mondo viene ricostruito (segna anche la fine del mondo.

La struttura dell'universo

L'universo ci appare ovunque uguale: "continuo" e omogeneo. Non puoi pensare a un dispositivo più semplice. Devo dire che le persone lo sospettavano da tempo. Sottolineando, per ragioni di massima semplicità del dispositivo, l'omogeneità generale del mondo, il notevole pensatore Pascal (1623-1662) disse che il mondo è un cerchio, il cui centro è ovunque, e la circonferenza non è da nessuna parte. Così, con l'aiuto di un'immagine geometrica visiva, affermò l'omogeneità del mondo.

L'Universo ha anche un'altra proprietà importante, ma non è mai stata nemmeno immaginata. L'universo è in movimento: si sta espandendo. La distanza tra ammassi e superammassi è in costante aumento. Sembrano scappare l'uno dall'altro. E la rete mesh è tesa.

In ogni momento, le persone preferivano considerare l'Universo eterno e immutabile. Questo punto di vista prevalse fino agli anni ’20. A quel tempo si credeva che fosse limitato dalle dimensioni della nostra galassia. I sentieri possono nascere e morire, la Galassia rimane sempre la stessa, così come rimane immutata una foresta, in cui gli alberi cambiano generazione dopo generazione.

Una vera rivoluzione nella scienza dell'Universo fu compiuta nel 1922-1924 dal lavoro del matematico e fisico di Leningrado A. Fridman. Basandosi sulla teoria generale della relatività appena creata da A. Einstein, ha dimostrato matematicamente che il mondo non è qualcosa di congelato e immutabile. Nel suo insieme, vive la sua vita dinamica, cambia nel tempo, espandendosi o contraendosi secondo leggi rigorosamente definite.

Friedman scoprì la mobilità dell'universo stellare. Questa era una previsione teorica e la scelta tra espansione e contrazione deve essere fatta sulla base delle osservazioni astronomiche. Tali osservazioni furono fatte nel 1928-1929 da Hubble, l'esploratore delle galassie a noi già noto.

Ha scoperto che le galassie lontane e i loro interi collettivi si stanno muovendo, allontanandosi da noi in tutte le direzioni. Ma ecco come dovrebbe apparire l'espansione generale dell'universo, secondo le previsioni di Friedman.

Se l'universo è in espansione, allora gli ammassi erano più vicini tra loro in un lontano passato. Inoltre, dalla teoria di Friedman consegue che da quindici a venti miliardi di anni fa non esistevano né stelle né galassie, e tutta la materia era mescolata e compressa fino a raggiungere un'enorme densità. Questa sostanza era quindi impensabilmente calda. Da uno stato così speciale iniziò l'espansione generale, che alla fine portò alla formazione dell'Universo come lo vediamo e lo conosciamo ora.

Le idee generali sulla struttura dell'universo si sono evolute nel corso della storia dell'astronomia. Tuttavia, solo nel nostro secolo potrebbe apparire la scienza moderna della struttura e dell'evoluzione dell'universo: la cosmologia.

Universo (lat. universum) - l'intero mondo che ci circonda, infinito nel tempo e nello spazio e infinitamente diverso nelle forme della materia eternamente in movimento. Nell'astronomia moderna, l'Universo che osserviamo è chiamato Metagalassia. I suoi oggetti principali sono le stelle. Gli ammassi stellari formano le galassie. Il nome della nostra galassia - Via Lattea - contiene centinaia di miliardi di stelle e ci sono centinaia di miliardi di galassie nel nostro Universo.

galassie

Cos'è una galassia? - La principale unità strutturale dell'Universo, la galassia contiene - 150 - 200 miliardi di stelle; sistemi stellari di vario tipo, costituiti da stelle, nebulose di gas e polvere e materia interstellare diffusa.

Esistono galassie singole, ma di solito preferiscono essere collocate in gruppi. Di norma, si tratta di 50 galassie, che occupano 6 milioni di anni luce di diametro. Il gruppo della Via Lattea contiene più di 40 galassie.

Gli ammassi sono una regione con 50-1000 galassie che possono avere dimensioni fino a 2-10 megaparsec (diametro). È interessante notare che le loro velocità sono incredibilmente elevate, il che significa che devono superare la gravità. Tuttavia, restano ancora uniti.

Le discussioni sulla materia oscura compaiono nella fase in cui si considerano precisamente gli ammassi galattici. Si ritiene che allo stesso tempo crei una forza che non consente alle galassie di disperdersi in direzioni diverse.

A volte i gruppi si uniscono, formando così un superammasso. Queste sono una delle più grandi strutture universali. La più grande è la Grande Muraglia di Sloan, che si estende per 500 milioni di anni luce, larga 200 milioni di anni luce e spessa 15 milioni di anni luce.

Buchi neri

Cosa sono i buchi neri? - Oggetti spaziali, la cui esistenza è prevista dalla teoria della gravità di Einstein (relatività generale), come risultato di cambiamenti evolutivi nelle grandi stelle massicce nelle ultime fasi della loro vita, culminati in una contrazione gravitazionale illimitata (collasso gravitazionale).

Secondo il fisico americano Nikodim Poplavsky conducono ad altri universi. Einstein credeva che la materia che cade in un buco nero fosse compressa in una singolarità. Secondo le equazioni dello scienziato, dall'altra parte del buco nero c'è un buco bianco, un oggetto dal quale vengono solo espulsi materia e luce. Insieme formano un wormhole e tutto ciò che entra da un lato ed esce dall'altro forma un nuovo mondo. All'inizio degli anni '90 del XX secolo, il fisico Lee Smolin propose un'ipotesi simile e un po' strana: anche lui credeva negli universi dall'altra parte di un buco nero, ma credeva che obbedissero a una legge simile alla selezione naturale: si riproducono e mutano nel corso dell'evoluzione.

Poplavsky, con la sua teoria, può chiarire alcuni luoghi “oscuri” della fisica moderna: ad esempio, da dove potrebbero provenire la singolarità cosmologica prima del Big Bang e i lampi di raggi gamma ai margini del nostro Universo, o perché l’Universo non è sferico , ma apparentemente piatto. Persino gli scettici non pensano che la teoria di Poplavsky sia meno plausibile della congettura di Einstein sulla singolarità.

Dimensione dell'Universo

Il problema della dimensione dell'Universo è stato considerato intensamente da più di 100 anni. Numerosi fenomeni ed esperimenti unici mostrano che il mondo fisico visibile, forse, è solo un sottospazio dell'Iperspazio e forma in esso una complessa "formazione geometrica". Il fatto che il nostro Universo sia un oggetto multidimensionale è stato scritto ne La Dottrina Segreta e da E. Blavatsky.

Perfino gli scienziati dell'antica Grecia usavano i concetti di sfere concentriche reciprocamente annidate per descrivere i processi fisici del nostro mondo, in particolare il movimento dei corpi celesti. Sulla base delle loro idee Aristotele creò la teoria delle cosiddette sfere omocentriche e le diede una giustificazione “fisica”. Secondo la sua teoria, i corpi celesti sono considerati rigidamente attaccati a una combinazione di sfere rigide fissate insieme da un centro comune, mentre il movimento da ciascuna sfera esterna viene trasferito a quella interna. Successivamente, questa teoria non ha trovato distribuzione ed è stata scartata (sorprendentemente, ma questa teoria coincide completamente con il processo proposto!).

La densità della materia materiale nello spazio in prossimità del Sole è 0,88·10-22 kg/m3. Questo è più di mille miliardi di miliardi di volte inferiore alla densità dell'acqua. Cosa può mantenere le strutture delle stelle e delle galassie su traiettorie chiaramente marcate in uno spazio così quasi vuoto?

Sul lato oscuro della Luna si trova la più antica base aliena...

La distribuzione della materia nell'universo

Negli anni '70, un gruppo di scienziati sovietici e americani guidati dall'accademico Zeldovich tentò di costruire un modello tridimensionale della distribuzione della materia nell'Universo. A questo scopo sono stati inseriti nel computer i dati sulla distanza di molte migliaia di galassie. Il risultato è stato sorprendente: le galassie, riunite in metagalassie, si trovavano nello spazio, per così dire, ai margini di una certa struttura cellulare con un passo di circa 100 milioni di anni luce. All'interno di queste cellule è stato osservato un relativo vuoto. In altre parole, il continuum spazio-temporale si è rivelato strutturato! Ciò ha notevolmente indebolito l'autorità della teoria e dei sostenitori del modello dell'Universo di Friedmann.

Probabilmente, oltre alla nostra metagalassia, ci sono molte altre metagalassie, la cui totalità forma un sistema di dimensioni enormi - la cosiddetta teragalassi (“terras” significa “mostro”); molte teragalassie formano un sistema di dimensioni ancora più colossali, e così via.

Altre ipotesi

1908 - Lo scienziato Charlier (Francia) avanza un'ipotesi secondo la quale l'Universo è una sequenza di sistemi di dimensioni sempre più grandi. Le stelle formano ammassi stellari che si uniscono in galassie. A loro volta, le galassie formano ammassi di galassie che compongono una metagalassia. E così la dimensione di questi enormi sistemi stellari deve aumentare all’infinito. Questo è il cosiddetto paradigma cosmologico autosimilare discreto, che enfatizza l’organizzazione gerarchica dei sistemi naturali dalle più piccole particelle elementari osservabili ai più grandi ammassi visibili di galassie.

Le ipotesi di Charlier a quel tempo non avevano molta popolarità. Ciò è spiegato dal fatto che allo stesso tempo apparve la teoria generale della relatività, che stupì le menti con la sua insolita idea di un universo finito ma illimitato. Ma i risultati delle osservazioni non hanno ancora fornito prove convincenti a favore delle conclusioni della teoria della relatività e della finitezza dell'Universo. L'ipotesi di un universo infinito sembra più plausibile. In una situazione del genere, il modello Charlier è di particolare interesse.

Inizialmente, la Terra liquida e infuocata si raffreddò, ricoperta da una crosta ...

In effetti, l’approccio proposto nella monografia su uno spazio costituito da sfere reciprocamente annidate coincide sia con l’ipotesi di Charlier che con il paradigma cosmologico autosimilare discreto. Inoltre, come osserva il professor G. Alven, l'ipotesi di Charlier spiega il paradosso di Olbers, secondo il quale, se le galassie sono distribuite uniformemente nell'Universo, l'intensità totale della loro radiazione sarà insolitamente elevata, cosa che in realtà non viene osservata. Inoltre, l'ipotesi Charlier evita un altro problema associato al fatto che con una distribuzione uniforme della materia nell'Universo, la forza gravitazionale dovuta a regioni remote dello spazio aumenta insolitamente.

Pertanto, secondo l'autore della monografia, l'Universo deve essere considerato, secondo l'ipotesi Charlier, come una sequenza di sfere concentriche di dimensioni sempre maggiori. Inoltre, “la questione di come sia l’Universo senza specificare la dimensione dello spazio da cui si effettua l’osservazione non ha senso”.

Ciò è stato recentemente dimostrato scientificamente.

Nuove ipotesi sulla struttura dell'Universo

Il fisico inglese Roger Penrose di Oxford e il suo collega Vahan Gurzadyan dello Yerevan Physics Institute dopo uno studio approfondito del cosiddetto. radiazione relitta: lo sfondo a microonde, rimasto dopo il Big Bang e conserva informazioni sull'origine dell'Universo e sul suo sviluppo, ha scoperto strane disomogeneità nell'Universo sotto forma di cerchi concentrici.

Secondo gli scienziati, gli universi nascono in serie, uno dopo l'altro. E la fine del precedente diventa l'inizio del successivo.

“In futuro, il nostro universo tornerà allo stato in cui si trovava al momento del Big Bang”, afferma Penrose, “e diventerà omogeneo. E da infinitamente grande si trasformerà di nuovo in infinitamente piccolo. A proposito, gli astrofisici Paul Steinhardt di Princeton e Neil Turok di Cambridge hanno un'opinione simile.

Ai nostri giorni ci sono molte nuove teorie e ipotesi sulla struttura dell'Universo, in particolare gli scienziati giungono alla conclusione che "il nostro Universo esiste all'interno dell'Universo con un gran numero di dimensioni spaziali".

Tutti questi esempi mostrano in modo convincente che l'evoluzione di qualsiasi sistema dalle dimensioni micro alle mega viene effettuata dispiegando la monade integrale primaria nelle sue coordinate costitutive della materia. Lo spiegamento specificato avviene per successiva complicazione del sistema con una transizione ternaria da un sistema più semplice a uno più complesso con la formazione di tre mondi reciprocamente annidati. Inoltre, ogni asse successivo ha il proprio spazio, in cui si trova l'asse precedente con il proprio spazio. Ad esempio, un oggetto tridimensionale che si muove nello spazio dell'asse y, contemporaneamente, si muove nello spazio del proprio asse x di sviluppo.

Pertanto, la teoria degli spazi connessi è alla base della struttura dell'uomo, della Terra e dell'Universo. Allo stesso tempo, viene costruita una struttura gerarchica dell'intero spazio, costituita da sfere gerarchiche annidate del sistema spaziale. Da qui diventa chiaro il sistema gerarchico delle strutture dell'Universo.

Ciò significa che in Natura esiste una somiglianza di forme e proprietà delle strutture, indipendentemente dalla loro scala spaziale, e l'Universo è definito come un sistema multidimensionale sotto forma di una gerarchia di strutture.

L'universo ha confini

Ora ci sono molte ipotesi sull'origine del sistema solare, tra cui ...

Ciò porta anche alla risposta alla domanda se l’universo abbia dei confini. Se si considera lo sviluppo dell'Universo secondo la teoria proposta degli spazi connessi, la risposta sarà inequivocabile: l'Universo, come ogni altra cosa nel nostro mondo, ha dei confini. Solo questi confini sono così grandi che una persona non è in grado di coglierli con la mente. Ciò coincide con l'opinione di A. Einstein: secondo lui, l'Universo è un guscio chiuso di un'ipersfera. La scienza moderna considera l'Universo multidimensionale, in cui il nostro Universo tridimensionale "locale" è solo uno dei suoi strati, che coincide anche con la teoria degli spazi delimitati.

Questa teoria permette anche di spiegare il paradosso sorto con il movimento dei due veicoli spaziali Pioneer-10 e Pioneer-11, che furono i primi nella storia dell'umanità ad andare oltre. Per qualche ragione sconosciuta, hanno rallentato, anche se sembrerebbe che si muovano in uno spazio senz'aria e non dovrebbero esserci freni. In base all'ipotesi proposta nella monografia, dopo aver oltrepassato il sistema solare, la navicella è finita in un altro spazio in cui il vettore di sviluppo è diretto perpendicolarmente, quindi il nuovo spazio ha caratteristiche completamente diverse rispetto al precedente.

Un nuovo paradigma scientifico sta già emergendo sulla base della conoscenza accumulata dall’umanità. La struttura multidimensionale dell'Universo sta gradualmente diventando un fattore comprensibile e spiegabile. Ciò dà motivo di affermare che sono stati trovati modelli comuni nella gerarchia dei sistemi.

Le stelle più distanti che possiamo vedere hanno lo stesso aspetto di 14.000.000.000 di anni fa. La luce di queste stelle ci raggiunge attraverso lo spazio dopo molti miliardi di anni, ed ha una velocità di 300.000 km/sec.

I misteriosi buchi neri sono uno degli oggetti più curiosi e poco studiati dell'universo. Hanno un'attrazione così enorme che nulla può andare oltre il Buco Nero, nemmeno la luce.

Nell'universo esiste una bolla gigante che contiene solo gas. È apparso, secondo gli standard universali, non molto tempo fa, solo due miliardi di anni dopo il Big Bang. La lunga bolla è di 200 milioni di anni spaziali e la distanza dalla Terra ad essa è di 12 miliardi di anni spaziali.

I quasar sono oggetti incredibilmente luminosi (molto più luminosi del Sole).

C'è un corpo simile alla Terra nel Sistema Solare. Questa è la luna di Saturno, Titano. Sulla sua superficie ci sono fiumi, vulcani, mari e l'atmosfera ha un'alta densità. La distanza da Saturno al suo satellite è approssimativamente uguale alla distanza dalla Terra al Sole, il rapporto tra le masse corporee è approssimativamente lo stesso. Tuttavia, la vita intelligente su Titano, molto probabilmente, non sarà dovuta a serbatoi costituiti da metano e propano.

L’assenza di gravità nello spazio è dannosa per la salute umana. Uno dei cambiamenti più significativi nel corpo umano in assenza di gravità è la perdita di calcio dalle ossa, il movimento dei liquidi verso l'alto e il deterioramento della funzione intestinale.