Madhështia dhe diversiteti i botës përreth mund të mahnisë çdo imagjinatë. Të gjitha objektet dhe objektet që rrethojnë një person, njerëz të tjerë, lloje të ndryshme bimësh dhe kafshësh, grimca që mund të shihen vetëm me mikroskop, si dhe grupime yjesh të pakuptueshme: të gjitha i bashkon koncepti i "Universit".
Teoritë e origjinës së Universit janë zhvilluar nga njeriu për një kohë të gjatë. Pavarësisht mungesës edhe të konceptit fillestar të fesë apo shkencës, në mendjet kureshtare të njerëzve të lashtë lindën pyetje për parimet e rendit botëror dhe për pozicionin e një personi në hapësirën që e rrethon. Është e vështirë të numërosh sa teori për origjinën e Universit ekzistojnë sot, disa prej tyre janë duke u studiuar nga shkencëtarë kryesorë me famë botërore, të tjera janë sinqerisht fantastike.
Kozmologjia dhe lënda e saj
Modernekozmologjia - shkenca e strukturës dhe zhvillimit të universit - e konsideron çështjen e origjinës së tij si një nga misteret më interesante dhe ende të studiuara në mënyrë të pamjaftueshme. Natyra e proceseve që kontribuan në shfaqjen e yjeve, galaktikave, sistemeve diellore dhe planetëve, zhvillimin e tyre, burimin e shfaqjes së Universit, si dhe madhësinë dhe kufijtë e tij: e gjithë kjo është vetëm një listë e shkurtër e çështjeve të studiuara nga shkencëtarët modernë.
Kërkimi i përgjigjeve për enigmën themelore për formimin e botës ka çuar në faktin se sot ekzistojnë teori të ndryshme për origjinën, ekzistencën, zhvillimin e Universit. Eksitimi i specialistëve në kërkim të përgjigjeve, ndërtimit dhe testimit të hipotezave është i justifikuar, sepse një teori e besueshme e lindjes së Universit do t'i zbulojë të gjithë njerëzimit probabilitetin e ekzistencës së jetës në sisteme dhe planetë të tjerë.
Teoritë e origjinës së Universit kanë karakterin e koncepteve shkencore, hipotezave individuale, mësimeve fetare, ideve filozofike dhe miteve. Ato ndahen të gjitha me kusht në dy kategori kryesore:
- Teori sipas të cilave Universi është krijuar nga krijuesi. Me fjalë të tjera, thelbi i tyre është se procesi i krijimit të Universit ishte një veprim i vetëdijshëm dhe i frymëzuar, një manifestim i vullnetit të një mendjeje më të lartë.
- Teoritë e origjinës së Universit, të ndërtuara mbi bazën e faktorëve shkencorë. Postulatet e tyre refuzojnë kategorikisht ekzistencën e një krijuesi dhe mundësinë e krijimit të vetëdijshëm të botës. Hipoteza të tilla shpesh bazohen në atë që quhet parimi i mediokritetit. Ata supozojnë mundësinë ejeta jo vetëm në planetin tonë, por edhe në të tjerët.
Kreacionizmi - teoria e krijimit të botës nga Krijuesi
Siç nënkupton edhe emri, kreacionizmi është teoria fetare e origjinës së universit. Ky botëkuptim bazohet në konceptin e krijimit të Universit, planetit dhe njeriut nga Zoti ose Krijuesi.
Ideja ishte mbizotëruese për një kohë të gjatë, deri në fund të shekullit të 19-të, kur procesi i grumbullimit të njohurive në fusha të ndryshme të shkencës (biologji, astronomi, fizikë) u përshpejtua dhe teoria evolucionare u përhap. Kreacionizmi është kthyer në një lloj reagimi të të krishterëve që i përmbahen pikëpamjeve konservatore për zbulimet që po bëhen. Ideja mbizotëruese e zhvillimit evolucionar në atë kohë vetëm sa i intensifikoi kontradiktat që ekzistonin midis teorive fetare dhe teorive të tjera.
Cili është ndryshimi midis teorive shkencore dhe fetare
Dallimet kryesore midis teorive të kategorive të ndryshme qëndrojnë kryesisht në termat e përdorur nga ndjekësit e tyre. Pra, në hipotezat shkencore, në vend të krijuesit - natyra, dhe në vend të krijimit - origjina. Së bashku me këtë, ka çështje që mbulohen në mënyrë të ngjashme nga teori të ndryshme apo edhe të dyfishuara plotësisht.
Teoritë e origjinës së Universit, që u përkasin kategorive të kundërta, datojnë vetë shfaqjen e tij në mënyra të ndryshme. Për shembull, sipas hipotezës më të zakonshme (teoria e shpërthimit të madh), Universi u formua rreth 13 miliardë vjet më parë.
Në të kundërt, teoria fetare e origjinës së universit jep numra krejtësisht të ndryshëm:
- Sipas ChristianSipas burimeve, mosha e universit të krijuar nga Zoti në kohën e lindjes së Jezu Krishtit ishte 3483-6984 vjet.
- Hinduizmi sugjeron se bota jonë është afërsisht 155 trilion vjet e vjetër.
Kant dhe modeli i tij kozmologjik
Deri në shekullin e 20-të, shumica e shkencëtarëve ishin të mendimit se universi ishte i pafund. Këtë cilësi ata karakterizonin kohën dhe hapësirën. Përveç kësaj, sipas mendimit të tyre, Universi ishte statik dhe uniform.
Ideja e pafundësisë së Universit në hapësirë u parashtrua nga Isaac Newton. Zhvillimi i këtij supozimi u krye nga Emmanuel Kant, i cili zhvilloi teorinë se gjithashtu nuk ka kufizime kohore. Duke ecur më tej, në supozimet teorike, Kanti e zgjeroi pafundësinë e universit në numrin e produkteve të mundshme biologjike. Ky postulat nënkuptonte se në kushtet e botës së lashtë dhe të gjerë, pa fund dhe fillim, mund të ketë një numër të panumërt opsionesh të mundshme, si rezultat i të cilave paraqitja e çdo lloji biologjik është reale.
Bazuar në këtë teori të origjinës së mundshme të formave të jetës, teoria e Darvinit u zhvillua më vonë. Vëzhgimet e qiellit me yje dhe rezultatet e llogaritjeve të astronomëve konfirmuan modelin kozmologjik të Kantit.
Mendimet e Ajnshtajnit
Në fillim të shekullit të 20-të, Albert Einstein publikoi modelin e tij të universit. Sipas teorisë së tij të relativitetit, dy procese të kundërta ndodhin njëkohësisht në Univers: zgjerimi dhe tkurrja. Megjithatë, aiu pajtua me mendimin e shumicës së shkencëtarëve për stacionaritetin e Universit, kështu që ai prezantoi konceptin e forcës refuzuese kozmike. Ndikimi i tij është krijuar për të balancuar tërheqjen e yjeve dhe për të ndaluar procesin e lëvizjes së të gjithë trupave qiellorë në mënyrë që të ruajë natyrën statike të Universit.
Modeli i Universit - sipas Ajnshtajnit - ka një madhësi të caktuar, por nuk ka kufij. Një kombinim i tillë është i realizueshëm vetëm kur hapësira është e lakuar në të njëjtën mënyrë siç ndodh në një sferë.
Karakteristikat e hapësirës së një modeli të tillë janë:
- tredimensionale.
- Mbyllet vetë.
- Homogjeniteti (mungesa e qendrës dhe skajit), në të cilin galaktikat janë të shpërndara në mënyrë të barabartë.
A. A. Friedman: Universi po zgjerohet
Krijuesi i modelit revolucionar të zgjerimit të Universit, A. A. Fridman (BRSS) e ndërtoi teorinë e tij në bazë të ekuacioneve që karakterizojnë teorinë e përgjithshme të relativitetit. Vërtetë, opinioni përgjithësisht i pranuar në botën shkencore të asaj kohe ishte natyra statike e botës sonë, kështu që nuk iu kushtua vëmendja e duhur punës së tij.
Disa vite më vonë, astronomi Edwin Hubble bëri një zbulim që konfirmoi idetë e Friedman. Është zbuluar heqja e galaktikave nga Rruga e Qumështit aty pranë. Në të njëjtën kohë, fakti që shpejtësia e lëvizjes së tyre është proporcionale me distancën midis tyre dhe galaktikës sonë është bërë i pakundërshtueshëm.
Ky zbulim shpjegon "tërheqjen" e vazhdueshme të yjeve dhe galaktikave në raport me njëra-tjetrën, gjë që çon në përfundimin rrethzgjerimi i universit.
Më në fund, përfundimet e Friedmanit u njohën nga Ajnshtajni, më vonë ai përmendi meritat e shkencëtarit sovjetik si themelues i hipotezës së zgjerimit të Universit.
Nuk mund të thuhet se ka kontradikta midis kësaj teorie dhe teorisë së përgjithshme të relativitetit, megjithatë, me zgjerimin e Universit, duhet të ketë pasur një impuls fillestar që provokoi shpërndarjen e yjeve. Për analogji me shpërthimin, ideja u quajt "Big Bang".
Stephen Hawking dhe Parimi Antropik
Rezultati i llogaritjeve dhe zbulimeve të Stephen Hawking ishte teoria antropocentrike e origjinës së Universit. Krijuesi i tij pretendon se ekzistenca e një planeti kaq mirë të përgatitur për jetën njerëzore nuk mund të jetë aksidentale.
Teoria e Stephen Hawking për origjinën e universit parashikon gjithashtu avullimin gradual të vrimave të zeza, humbjen e tyre të energjisë dhe emetimin e rrezatimit Hawking.
Si rezultat i kërkimit të provave, u identifikuan dhe verifikuan më shumë se 40 karakteristika, respektimi i të cilave është i nevojshëm për zhvillimin e qytetërimit. Astrofizikani amerikan Hugh Ross vlerësoi probabilitetin e një rastësie të tillë të paqëllimshme. Rezultati ishte numri 10-53.
Universi ynë përfshin një trilion galaktika, 100 miliardë yje secila. Sipas llogaritjeve të shkencëtarëve, numri i përgjithshëm i planetëve duhet të jetë 1020. Kjo shifër është 33 rend magnitudë më e vogël se ajo e llogaritur më parë. Prandaj, asnjë nga planetët në të gjitha galaktikat nuk mund të kombinojë kushte që do të ishin të përshtatshme për formim spontan.jeta.
Teoria e Big Bang: Shfaqja e Universit nga një grimcë e papërfillshme
Shkencëtarët që mbështesin teorinë e Big Bang-ut ndajnë hipotezën se universi është rezultat i një shpërthimi të madh. Postulati kryesor i teorisë është pohimi se para kësaj ngjarje, të gjithë elementët e Universit aktual ishin të mbyllur në një grimcë që kishte përmasa mikroskopike. Ndërsa brenda tij, elementët karakterizoheshin nga një gjendje singulare në të cilën tregues të tillë si temperatura, dendësia dhe presioni nuk mund të maten. Ato janë të pafundme. Lënda dhe energjia në këtë gjendje nuk ndikohen nga ligjet e fizikës.
Shkaku i shpërthimit, i cili ndodhi 15 miliardë vjet më parë, quhet paqëndrueshmëria që u ngrit brenda grimcës. Elementë të vegjël të shpërndarë shënuan fillimin e botës që ne njohim sot.
Në fillim, Universi ishte një mjegullnajë e formuar nga grimca të vogla (më të vogla se një atom). Më pas, kur u bashkuan, ata formuan atome, të cilat shërbyen si bazë e galaktikave yjore. Përgjigjja e pyetjeve rreth asaj që ndodhi para shpërthimit, si dhe çfarë e shkaktoi atë, janë detyrat më të rëndësishme të kësaj teorie të origjinës së Universit.
Tabela përshkruan në mënyrë skematike fazat e formimit të universit pas shpërthimit të madh.
| Gjendja e Universit | Timeline | Temperatura e pritshme |
| Zgjerim (inflacion) | Nga 10-45 deri në 10-37 sekonda | Më shumë1026K |
| Kuarkët dhe elektronet shfaqen | 10-6 c | Mbi 1013 K |
| Protonet dhe neutronet janë formuar | 10-5 c | 1012K |
| Bërthamat e heliumit, deuteriumit dhe litiumit formohen | Nga 10-4 nga deri në 3 min | Nga 1011 deri në 109 K |
| Atomet e formuara | 400 mijë vjet | 4000 K |
| Reja e gazit vazhdon të zgjerohet | 15 milion vjet | 300 K |
| Lindinë yjet dhe galaktikat e para | 1 miliard vjet | 20 K |
| Shpërthimet e yjeve provokojnë formimin e bërthamave të rënda | 3 miliard vjet | 10 K |
| Procesi i lindjes së yjeve ndalon | 10-15 miliardë vjet | 3 K |
| Energjia e të gjithë yjeve është varfëruar | 1014 vjet | 10-2 K |
| Vrimat e zeza janë varfëruar dhe grimcat elementare lindin | 1040 vjet | -20 K |
| Avullim i të gjitha vrimave të zeza përfundon | 10100 vjet | Nga 10-60 deri në 10-40 K |
Siç del nga të dhënat e mësipërme, Universi vazhdon të zgjerohet dhe ftohet.
Rritja konstante në distancën ndërmjet galaktikave është postulati kryesor: çfarë e dallon teorinë e shpërthimit të madh. Shfaqja e universit në këtë mënyrë mund të konfirmohet nga provat e gjetura. Ka edhe arsye përmohime.
Problematika e teorisë
Duke pasur parasysh që teoria e shpërthimit të madh nuk është vërtetuar në praktikë, nuk është për t'u habitur që ka disa pyetje të cilave nuk është në gjendje t'u përgjigjet:
- Singularitet. Kjo fjalë tregon gjendjen e universit, të ngjeshur në një pikë të vetme. Problemi i teorisë së shpërthimit të madh është pamundësia e përshkrimit të proceseve që ndodhin në materie dhe hapësirë në një gjendje të tillë. Ligji i përgjithshëm i relativitetit nuk zbatohet këtu, kështu që është e pamundur të bëhet një përshkrim matematikor dhe ekuacione për modelim. vetë fillimi. Ekspozitat e saj jo-fiction priren ta zbardhin ose vetëm ta përmendin këtë kompleksitet kalimthi. Megjithatë, për shkencëtarët që punojnë për të siguruar një bazë matematikore për teorinë e shpërthimit të madh, kjo vështirësi njihet si një pengesë kryesore.
- Astronomi. Në këtë fushë, teoria e shpërthimit të madh përballet me faktin se nuk mund të përshkruajë procesin e origjinës së galaktikave. Bazuar në versionet moderne të teorive, është e mundur të parashikohet se si shfaqet një re homogjene gazi. Në të njëjtën kohë, dendësia e tij deri më tani duhet të jetë rreth një atom për metër kub. Për të marrë diçka më shumë, nuk mund të bëhet pa rregulluar gjendjen fillestare të Universit. Mungesa e informacionit dhe përvojës praktike në këtë fushë bëhen pengesë serioze për modelimin e mëtejshëm.
Ka gjithashtu një mospërputhje për sa i përket llogaritjesmasën e galaktikës sonë dhe të dhënat e marra duke studiuar shkallën e tërheqjes së saj ndaj galaktikës Andromeda. Me sa duket, pesha e galaktikës sonë është dhjetë herë më e madhe se sa mendohej më parë.
Kozmologjia dhe fizika kuantike
Sot nuk ka teori kozmologjike që nuk do të bazoheshin në mekanikën kuantike. Në fund të fundit, ai merret me përshkrimin e sjelljes së grimcave atomike dhe nënatomike. Dallimi midis fizikës kuantike dhe fizikës klasike (shpjeguar nga Njutoni) është se kjo e fundit vëzhgon dhe përshkruan objekte materiale, ndërsa e para supozon një përshkrim ekskluzivisht matematikor të vetë vëzhgimit dhe matjes. Për fizikën kuantike, vlerat materiale nuk janë objekt kërkimi, këtu vetë vëzhguesi është pjesë e situatës në studim.
Bazuar në këto veçori, mekanika kuantike ka vështirësi të përshkruajë Universin, sepse vëzhguesi është pjesë e Universit. Sidoqoftë, duke folur për shfaqjen e universit, është e pamundur të imagjinohen të huajt. Përpjekjet për të zhvilluar një model pa pjesëmarrjen e një vëzhguesi të jashtëm u kurorëzuan me teorinë kuantike të origjinës së Universit nga J. Wheeler.
Thelbi i tij është se në çdo moment të kohës ka një ndarje të Universit dhe formimin e një numri të pafund kopjesh. Si rezultat, secili nga Universet paralele mund të vëzhgohet dhe vëzhguesit mund të shohin të gjitha alternativat kuantike. Në të njëjtën kohë, bota origjinale dhe e re janë reale.
Modeli i inflacionit
Detyra kryesore që teoria e inflacionit synon të zgjidhë po bëhetKërkoni përgjigje për pyetjet e mbetura të paeksploruara nga teoria e shpërthimit të madh dhe teoria e zgjerimit. Përkatësisht:
- Pse po zgjerohet universi?
- Çfarë është Big Bang?
Për këtë qëllim, teoria inflacioniste e origjinës së universit parashikon ekstrapolimin e zgjerimit në pikën zero në kohë, përfundimin e të gjithë masës së universit në një pikë dhe formimin e një kozmologjike. singulariteti, i cili shpesh quhet Big Bang.
E qartë është e parëndësishme e teorisë së përgjithshme të relativitetit, e cila nuk mund të zbatohet në këtë moment. Si rezultat, vetëm metodat teorike, llogaritjet dhe zbritjet mund të zbatohen për të zhvilluar një teori më të përgjithshme (ose "fizikë të re") dhe për të zgjidhur problemin e singularitetit kozmologjik.
Teori të reja alternative
Pavarësisht suksesit të modelit të inflacionit kozmik, ka shkencëtarë që e kundërshtojnë atë, duke e quajtur të paqëndrueshëm. Argumenti i tyre kryesor është kritika e zgjidhjeve të propozuara nga teoria. Kundërshtarët argumentojnë se zgjidhjet që rezultojnë lënë disa detaje të munguara, me fjalë të tjera, në vend që të zgjidhë problemin e vlerave fillestare, teoria i mbulon ato vetëm me mjeshtëri.
Alternativë janë disa teori ekzotike, ideja e të cilave bazohet në formimin e vlerave fillestare përpara shpërthimit të madh. Teoritë e reja të origjinës së universit mund të përshkruhen shkurtimisht si më poshtë:
- Teoria e fijeve. Adhuruesit e saj propozojnë, përveç katër dimensioneve të zakonshme të hapësirës dhe kohës, të prezantojnë dimensione shtesë. Ata mund të luajnë një rolfazat e hershme të Universit, dhe për momentin të jetë në një gjendje të ngjeshur. Duke iu përgjigjur pyetjes për arsyen e ngjeshjes së tyre, shkencëtarët ofrojnë një përgjigje duke thënë se vetia e superstrings është T-dualiteti. Prandaj, vargjet janë "plagosur" në dimensione shtesë dhe madhësia e tyre është e kufizuar.
- Teoria e krundeve. Ajo quhet edhe teoria M. Në përputhje me postulatet e tij, në fillim të formimit të Universit, ekziston një hapësirë-kohë e ftohtë statike pesë-dimensionale. Katër prej tyre (hapësinore) kanë kufizime, ose mure - tre-brane. Hapësira jonë është një nga muret, dhe e dyta është e fshehur. E treta tre-brane është e vendosur në hapësirë katër-dimensionale, ajo është e kufizuar nga dy brane kufitare. Teoria konsideron se një branë e tretë përplaset me tonën dhe lëshon një sasi të madhe energjie. Janë këto kushte që bëhen të favorshme për shfaqjen e një shpërthimi të madh.
Teoritë ciklike mohojnë veçantinë e shpërthimit të madh, duke pretenduar se universi kalon nga një gjendje në tjetrën. Problemi me teori të tilla është rritja e entropisë, sipas ligjit të dytë të termodinamikës. Rrjedhimisht, kohëzgjatja e cikleve të mëparshme ishte më e shkurtër dhe temperatura e substancës ishte dukshëm më e lartë se gjatë shpërthimit të madh. Mundësia që kjo të ndodhë është jashtëzakonisht e ulët
Pavarësisht se sa teori ka për origjinën e universit, vetëm dy prej tyre i kanë rezistuar kohës dhe kanë kapërcyer problemin e entropisë gjithnjë në rritje. Ato u zhvilluan nga shkencëtarët Steinhardt-Turok dhe Baum-Frampton.
Këto teori relativisht të reja të origjinës së universit u parashtruan në vitet '80 të shekullit të kaluar. Ata kanë shumë ndjekës që zhvillojnë modele të bazuara në të, kërkojnë prova të vlefshmërisë dhe punojnë për të zgjidhur mospërputhjet.
Teoria e fijeve
Një nga teoritë më të njohura në mesin e teorisë së origjinës së universit është teoria e fijeve. Para se të vazhdoni me përshkrimin e idesë së saj, është e nevojshme të kuptoni konceptet e një prej konkurrentëve më të afërt, modelit standard. Ai supozon se materia dhe ndërveprimet mund të përshkruhen si një grup i caktuar grimcash, të ndara në disa grupe:
- Kuarks.
- Leptons.
- Bosons.
Këto grimca janë, në fakt, blloqet ndërtuese të universit, pasi ato janë aq të vogla sa nuk mund të ndahen në përbërës.
Një tipar dallues i teorisë së fijeve është pohimi se tulla të tilla nuk janë grimca, por vargje ultramikroskopike që dridhen. Në të njëjtën kohë, duke u lëkundur në frekuenca të ndryshme, vargjet bëhen analoge të grimcave të ndryshme të përshkruara në modelin standard.
Për të kuptuar teorinë, duhet kuptuar se fijet nuk janë asnjë materie, ato janë energji. Prandaj, teoria e fijeve arrin në përfundimin se të gjithë elementët e universit përbëhen nga energjia.
Zjarri është një analogji e mirë. Duke e parë të jep përshtypjen e materialitetit të tij, por nuk mund të preket.
Kozmologji për nxënësit e shkollës
Teoritë e origjinës së Universit studiohen shkurtimisht në shkolla në mësimet e astronomisë. Për studentëtpërshkruani teoritë kryesore se si u formua bota jonë, çfarë po ndodh me të tani dhe si do të zhvillohet në të ardhmen.
Qëllimi i mësimeve është të njohë fëmijët me natyrën e formimit të grimcave elementare, elementeve kimike dhe trupave qiellorë. Teoritë e origjinës së universit për fëmijët reduktohen në një prezantim të teorisë së Big Bang-ut. Mësuesit përdorin materiale pamore: sllajde, tabela, postera, ilustrime. Detyra e tyre kryesore është të zgjojnë interesin e fëmijëve për botën që i rrethon.
