Происхождение и развитие вселенной Подготовил ученик 11-Б класса Брызгалов Илья

Теории Происхождения Вселенной Креационизм Космологическая модель Канта Модель Вселенной Эйнштейна (статическая Вселенная) Большой Взрыв Большой отскок Теория струн и М-теория

Космологическая модель Канта Вселенная бесконечна в пространстве и времени, статична и однородна Вселенная представляет возможность для возникновения бесконечного числа случайностей, в результате которых возможно возникновение любого биологического продукта.

Модель Вселенной Эйнштейна Вселенная не является статичной, а расширяется с одновременным торможением («сила отталкивания») «Большой Взрыв» - причина происхождения Вселенная имеет конечные размеры, но вместе с тем у нее нет границ(искривление пространства)

Теория Большого Взрыва Согласно этой теории, в начальный момент времени Вселенная находилась в состоянии сингулярности, имея бесконечные плотность и температуру миллиардов лет назад случился Большой взрыв, после которого началось быстрое расширение Вселенной. Размеры «зародыша» Вселенной сопоставляют с размерами атомного ядра.

В момент взрыва и частицы материи разлетелись в разные стороны с колоссальной скоростью. Разлетевшиеся во все стороны раскаленные частицы имели слишком высокую температуру и не могли соединяться в атомы. Этот процесс начался гораздо позже, спустя, примерно, миллион лет, когда новообразовавшаяся Вселенная охладилась до температуры в 4000C.

Первыми стали образовываться элементарные частицы, потом и химические элементы как водород и гелий. По мере охлаждения Вселенной, образовывались и другие химические элементы, более тяжелые из них. При остывании частиц они собирались в облака газа и пыли. Сталкиваясь, частицы «слипались» между собой, образовывая единое целое. Главными силами, влияющими на это объединение, стали силы гравитации.

Благодаря процессу притягивания мелких объектов к более крупным, и образовались планеты, звезды и галактики. По теоретическим подсчетам образование Вселенной началось 13,5 миллиардов лет назад. В те времена развитие представляло собой череду фазовых переходов веществ из одного состояния в другое. Расширение Вселенной происходит и сейчас: ближайшие галактики расширяются и отдаляются от нас.

Космологические эпохи Эпоха звёзд (6<η<14) Эпоха распада (15<η<39) Эпоха чёрных дыр (40<η<100) Эпоха вечной тьмы (η>101) η как десятичный показатель степени возраста Вселенной в годах

Эпоха звёзд (6<η<14) Нынешняя эпоха, эпоха активного рождения звёзд, закончится ровно в тот момент, когда галактики исчерпают все запасы межзвёздного газа; в это же время закончат свой путь и мало массивные звёзды красные карлики, полностью исчерпав свои источники горения.

Эпоха распада (15<η<39) Основные объекты Вселенной белые и коричневые карлики, и совсем немного нейтронных звёзд и чёрных дыр. Обычных звёзд нет вообще, они все дошли до конечного этапа своей эволюции: белые карлики, нейтронные звёзды, чёрные дыры.

Эпоха чёрных дыр (40<η<100) Всё вещество представляет собой море элементарных частиц. И лишь в некоторых уголках Вселенной продолжают жить нейтронные звёзды. На первый план выходят чёрные дыры.

Чёрные дыры могут образовывать свои скопления и сверхскопления, и точно также они будут сливаться. В итоге образуется гигантская чёрная дыра, которая будет жить фактически вечно. Возможно, под действием гравитации она разогреется до Планковской температуры и достигнет Планковской плотности и станет причиной очередного Большого взрыва, дав начало новой Вселенной.

Эпоха вечной тьмы (η>101) Это время уже без каких-либо источников энергии. Температура стремительно приближается к абсолютному нулю.

Другие теории будущего Вселенной Циклическая модель Большое сжатие Большой разрыв

Циклическая модель В данной модели Вселенная, возникнув из сингулярности Большого Взрыва, проходит период расширения, после чего гравитационное взаимодействие останавливает расширение и начинается обратное сжатие Вселенной в сингулярность (Большое сжатие). Таким образом, Вселенная существует в период между двумя сингулярными состояниями в постоянно повторяющемся цикле расширений и коллапсов.

Большое сжатие Один из возможных сценариев будущего Вселенной, в котором расширение Вселенной со временем меняется на сжатие и вселенная коллапсирует, в конце концов схлопываясь в сингулярность.

Большой разрыв Космологическая гипотеза о судьбе Вселенной, предсказывающая развал (разрыв) всей материи за конечное время. Справедливость этой гипотезы сильно зависит от природы тёмной энергии.

В этот момент, как и в момент Большого взрыва, перестают работать известные нам законы физики и дальнейшую судьбу Вселенной предсказать невозможно. На сегодняшний день неизвестно, обладает ли тёмная энергия такими свойствами, при которых может реализоваться этот сценарий.