Заблуждения в теории "большого взрыва" - Реферат

Вселенной является весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. С эволюцией структуры Вселенной связано возникновение скоплений галактик, обособление и формирование звезд и галактик, образование планет и их спутников. Сегодня можно только предполагать, каким было это вещество, породившее Вселенную, как оно образовалось, каким законам подчинялось и что за процессы привели его к расширению. Если, как это считают в настоящее время, скорость "разлета "галактик увеличится на 75 км/с на каждый миллион парсек, то экстраполяция к прошлому приводит к удивительному результату: примерно 10-18 млрд. лет назад вся Вселенная была сосредоточена в очень маленькой области. Вселенная, согласно теории «Большого взрыва» ограничена в пространстве и времени, по крайней мере, со стороны прошлого.«В начале сотворил Бог небо и землю. [И стало так.] И создал Бог твердь, и отделил воду, которая под твердью, от воды, которая над твердью. И сказал Бог: да произрастит земля зелень, траву, сеющую семя [по роду и по подобию ее, и] дерево плодовитое, приносящее по роду своему плод, в котором семя его на земле. И сказал Бог: да будут светила на тверди небесной [для освещения земли и] для отделения дня от ночи, и для знамений, и времен, и дней, и годов; и да будут они светильниками на тверди небесной, чтобы светить на землю. И создал Бог два светила великие: светило большее, для управления днем, и светило меньшее, для управления ночью, и звезды; и поставил их Бог на тверди небесной, чтобы светить на землю, и управлять днем и ночью, и отделять свет от тьмы.Инфляционная модель Вселенной и теория большого взрыва, которые построены на очень зыбком математическом и теоретическом фундаменте, не смогли дать удовлетворительные ответы на основные вопросы, касающиеся природы Вселенной, галактик, планет и форм жизни, существующих на них. Поэтому разумный человек не должен отвергать возможность того, что окончательное объяснение природы Вселенной, которая сейчас кажется практически необъяснимой, будет получено на основе представлений о сверхсознании и разумном создателе, сотворившем ее.

План

Введение

1. Происхождение Вселенной - теория «Большого взрыва»

2. Заблуждения в теории «Большого взрыва» (научная точка зрения)

3. Сотворение вселенной есть Божий замысел

Заключение

Список использованной литературы

Человечество всегда интересовалось всем, что окутано тайнами, а самым большим вместилищем неизведанного является Вселенная. Вселенной является весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. И, естественно, всегда было интересно узнать, с чего же все началось? Поиск ответа на данный вопрос остается актуальным и в наше время, а проблема эволюции Вселенной занимает центральное место в естествознании. Соответственно сложилось множество различных концепций, старающихся объяснить данное явление.

Используя достижения различных наук, таких, как физика, математика, философия, возникла новая наука - космология. Это совокупность накопленных теоретических положений о строении вещества и структуре Вселенной, как цельного объекта, так и отдельные научные знания охваченного астрономическими наблюдениями мира как части Вселенной. Современная астрономия не только открыла грандиозный мир галактик, но и обнаружила уникальные явления: расширение Метагалактики, космическую распространенность химических элементов, реликтовое излучение, свидетельствующие о том, что Вселенная непрерывно развивается.

С эволюцией структуры Вселенной связано возникновение скоплений галактик, обособление и формирование звезд и галактик, образование планет и их спутников. Сама Вселенная возникла примерно 14 млрд. лет назад из некоего плотного и горячего протовещества. Существует точка зрения, что с самого начала протовещество с гигантской скоростью начало расширятся. На начальной стадии это плотное вещество разлеталось во всех направлениях и представляло собой однородную бурлящую смесь неустойчивых, постоянно распадающихся при столкновении частиц. Остывая и взаимодействуя на протяжении миллионов лет, вся эта масса рассеянного в пространстве вещества концентрировалась в большие и малые газовые образования, которые в течение сотен миллионов лет, сближаясь и сливаясь, превращались в громадные комплексы. В этих комплексах, в свою очередь возникали более плотные участки - там впоследствии и образовались звезды и даже целые галактики.

В результате гравитационной нестабильности в разных зонах образовавшихся галактик могут сформироваться плотные «протозвездные образования» с массами, близкими к массе Солнца. Начавшийся процесс сжатия будет ускоряться под влиянием собственного поля тяготения. Процесс этот сопровождает свободное падение частиц облака к его центру - происходит гравитационное сжатие. В центре облака образуется уплотнение, состоящее из молекулярного водорода и гелия. Возрастание плотности и температуры в центре приводит к распаду молекул на атомы, ионизации атомов и образованию плотного ядра протозвезды.

Существует гипотеза о цикличности состояния Вселенной. Когда-то возникнув из сверхплотного сгустка материи, Вселенная, возможно, уже в первом цикле породила внутри себя миллиарды звездных систем и планет. Но затем Вселенная начинает стремиться к тому состоянию, с которого начиналась история цикла. В конце концов, вещество Вселенной возвращается в первоначальное сверхплотное состояние, уничтожив всю жизнь, попавшуюся на пути. И так повторяется каждый раз, в каждом цикле на протяжении вечности.

1. Происхождение Вселенной - теория «Большого взрыва»

Сама Вселенная возникла примерно 14 млрд. лет назад из некоего плотного и горячего протовещества. Сегодня можно только предполагать, каким было это вещество, породившее Вселенную, как оно образовалось, каким законам подчинялось и что за процессы привели его к расширению. Существует точка зрения, что с самого начала протовещество с гигантской скоростью начало расширяться.

На начальной стадии это плотное вещество разлеталось во всех направлениях и представляло собой однородную бурлящую смесь неустойчивых, постоянно распадающихся при столкновениях частиц. Остывая и взаимодействуя на протяжении миллионов лет, вся эта масса рассеянного в пространстве вещества концентрировалась в большие и малые газовые образования, которые в течение сотен миллионов лет, сближаясь и сливаясь, превращались в громадные комплексы. В них в свою очередь возникали более плотные участки - там впоследствии и образовались звезды и даже целые галактики.

Конечна или бесконечна Вселенная, какая у нее геометрия - эти и многие другие вопросы связаны с эволюцией Вселенной, в частности с наблюдаемым расширением. Если, как это считают в настоящее время, скорость "разлета " галактик увеличится на 75 км/с на каждый миллион парсек, то экстраполяция к прошлому приводит к удивительному результату: примерно 10- 18 млрд. лет назад вся Вселенная была сосредоточена в очень маленькой области. Многие ученые считают, что в то время плотность Вселенной была такая же, как у атомного ядра: Вселенная представляла собой одну гигантскую «ядерную каплю». По каким-то причинам эта «капля» пришла в неустойчивое состояние и взорвалась. Последствия этого взрыва мы наблюдаем сейчас как системы галактик. Модель горячей взрывающейся Вселенной была разработана учеником Фридмана Дж. Гамовым в конце 40-х годов, положив начало так называемой теории «Большого взрыва», но широкое распространение эта теория получила лишь в середине 1960-х годов.

Спрашивать о том, что было до «Большого взрыва», и что находится за пределами этого расширяющегося мира, бессмысленно. Вселенная, согласно теории «Большого взрыва» ограничена в пространстве и времени, по крайней мере, со стороны прошлого. Такая, сложная для понимания, картина следовала из формул Фридмана. Вскоре, однако, американский астроном Э. Хаббл подтвердил факт расширяющегося вокруг нас пространства, измерив скорость этого явления. Благодаря этому стало возможным измерить время существования Вселенной - примерно, 13,7 млрд. лет.

До самого взрыва не существовало ни вещества, ни времени, ни пространства. События в первую секунду протекали стремительно. Вначале образовались излучения (фотоны), затем частицы и вещества (кварки и антикварки). В течение той же секунды из них образовались протоны, антипротоны и нейтроны. При столкновении протона и антипротона, которые, как известно, отличаются друг от друга противоположными зарядами, происходит реакция аннигиляции, в ходе чего обе частицы исчезают, оставляя излучение (фотоны). Эти реакции стали довольно частыми, т. к. вещество «новорожденной» Вселенной было весьма плотным - частицы постоянно между собой сталкивались. Во Вселенной преобладало излучение.

К концу первой секунды, когда температура упала до 10 млрд. градусов, образовались и новые частицы, в том числе электрон и его античастица - позитрон. К этому же времени большая часть частиц уже аннигилировала. Так получилось, что число частиц было на ничтожную долю процента больше числа античастиц (этот факт до сих пор не объяснен), вследствие чего наша вселенная состоит из вещества, а не из антивещества.

К третьей минуте из четверти всех протонов и нейтронов образовались ядра гелия. Через несколько сотен лет постоянно расширяющаяся Вселенная остыла настолько, что протоны и ядра гелия смогли удерживать возле себя электроны. Так образовались атомы гелия и водорода. Излучение, не сдерживаемое более свободными электронами, смогло теперь распространиться на огромные расстояния. В значительно «остывшей» (за 13,7 млрд. лет) Вселенной, в наше время мы можем слышать «отголоски» того излучения - оно является микроволновым, и, равномерно приходящее со всех сторон, соответствует излучению тела, нагретого всего до 3 К. Его принято называть реликтовым излучением. Его обнаружение и существование подтверждают теорию «Большого взрыва».

При расширении во Вселенной стали образовываться области скопления вещества, а также и области, где его почти не было. под воздействием гравитации эти уплотнения росли и на их месте стали образовываться галактики, скопления и сверхскопления галактик.

Дополненная теорией ядерных реакций в остывающем по мере своего расширения веществе, теория «Большого взрыва» позволила рассчитать относительные концентрации водорода, дейтерия более тяжелых химических элементов в природе.

В конце XX в. данная теория стала практически общепринятой в космологии.

2. Заблуждения в теории «Большого взрыва» (научная точка зрения) вселенная большой взрыв космологический

Торжество идеи Большого взрыва означало, что все последующие астрофизические данные будут подгоняться под теорию Большого взрыва. Так и произошло и закономерно привело к возникновению длинной цепочки фантомных "открытий". Наша цель - проследить за появлением этих фантомов в хронологической последовательности.

В 1929 г. Хаббл сформулировал закон зависимости расстояния до галактики от ее красного смещения. Начиная с этой даты, стала разрабатываться модель взрыва в одной сингулярной точке Вселенной, характеризующейся бесконечной плотностью и температурой вещества. Предполагалось, что Вселенная вблизи точки Большого взрыва оставалась холодной. Такую модель называют иногда "холодный взрыв в точке". Основная идея холодного взрыва заключалась в том, что Вселенная после взрыва расширяется с гравитационным замедлением и остывает. Исходя из этой модели после многократных корректировок был установлен возраст Вселенной - 13,7 млрд. лет. В отличие от вечной Вселенной Альфвена, хорошо объясняющей состав Вселенной, взрывающаяся Вселенная существует конечное время. Проведенный анализ показал, что при холодном взрыве за время существования Вселенной 13,7 млрд. лет наблюдаемый атомарный состав Вселенной установиться не мог. Поэтому потребовалось ввести представление о взрыве в горячей Вселенной во всех точках сразу.

В 1948 г. выходит работа Гамова о взрыве в горячей Вселенной. Это космологическая модель, в которой эволюция Вселенной начинается с состояния плотной горячей плазмы, заполняющей Вселенную повсеместно, и протекает при дальнейшем непрерывном расширении горячей плазмы. Согласно модели холодного взрыва в сингулярной точке, возраст Вселенной равен 13,7 млрд. лет. Непонятно, как этот возраст согласуется с представлением о взрыве в горячей Вселенной во всех точках сразу. Ясно, что при горячем взрыве Вселенная была не точкой, а занимала какой-то объем. Но какова величина этого первоначального объема Вселенной нигде не обсуждается. И, тем не менее, в настоящее время возраст горячей Вселенной также принимается равным 13,7 млрд. лет.

В отличие от холодного взрыва, взрыв в горячей Вселенной позволил полностью объяснить состав наблюдаемой Вселенной. На его основе в 1948-1975 годах была разработана Стандартная Модель, описывающая известные частицы (элементарные и составные) и их свойства. Стандартная Модель была получена комбинацией известных экспериментальных данных и некоторых теоретических представлений своего времени. В период создания Стандартной Модели она подтверждалась экспериментально на все 100%. Но к настоящему времени Стандартная Модель считается уже неполной, поскольку не включает в себя некоторые фантомы, порожденные гипотезой Большого взрыва.

Однако, ни холодный, ни горячий взрывы не могли объяснить наблюдаемые астрономами огромные размеры Вселенной. За время 13,7 млрд. лет Вселенная не могла стать такой большой, потому что согласно Общей теории относительности Энштейна (ОТО), максимальная скорость расширения Вселенной не больше скорости света. Для преодоления этого противоречия был изобретен очередной фантом - инфляция, т.е. стадия ускоренного расширения Вселенной.

В 1981 г. был предложен первый вариант Инфляции, согласно которому в сингулярной точке произошел мгновенный переход огромного количества энергии в материю. Из этой точки Вселенная начала расширяться со скоростью многократно превосходящей скорость света и продолжает расширяться до сих пор. Однако очень скоро выяснилась несостоятельность этой модели и уже через год была предложена вторая модель. Согласно второй модели в момент 10-43 секунды после взрыва гравитация стала действовать, как антигравитация. Вселенная стала раздуваться со скоростью многократно превышающей скорость света и к моменту 10-33секунды размеры Вселенной увеличились в 1035 раз по всем направлениям. Затем Вселенная начинает расширяться нормальным образом.

Замечание. Кстати, стоит напомнить следующее. Физики до сих пор не смогли договориться, чем вызывается физическое явлении "гравитация". Что уж тут говорить о предложенном в 1981г. явлении "антигравитация".

Разумеется, к настоящему моменту времени выяснилась несостоятельность и этой второй модели инфляции. Последовали многократные модификации модели, в результате которых допускались множественные миры со случайными свойствами. В конце концов, была высказана мысль, что мир вообще без инфляции более вероятен, чем мир с какой бы то ни было инфляцией.

Пока в умах ученых шли многократные смелые видоизменения модели инфляции, рабочая модель инфляции оставалась такой: в момент 10-33 секунды от сотворения мира инфляция прекратилась и дальнейшее расширение Вселенной происходит по инерции с гравитационным замедлением. Но в 1998 г. опять появилось тревожное сообщение: эта рабочая модель несостоятельна. Сверхновые звезды типа I в самых удаленных галактиках светят слабее, чем того требовали расстояния до этих галактик, вычисленные на основании закона Хаббла. Из этого был сделан вывод, что Вселенная расширяется не с замедлением, а с ускорением. Потребовалось как-то это объяснить. Для объяснения была выдвинута гипотеза темной энергии распихивающей мироздание. Итак, в 1999г. постулировано существование темной энергии. Темная энергия - это некая энергетическая субстанция с эффективным отрицательным давлением. Точнее сказать, что это такое, пока не удается. Так что же все-таки было открыто в 1999 году? А ничего не было открыто. Просто сказалась в очередной раз неадекватность модели Большого Взрыва. Если учесть, что красное смещение вызывается не разбеганием галактик, а сочетанием двух факторов - аккреция фон ночного неба, то получим объяснение несовпадения расстояния до далеких галактик, вычисленного на основании закона Хаббла и по сверхновым I.

Согласно закону Хаббла, красное смещение z и расстояние до галактики r связаны соотношением (1)

Формула (1) является эмпирической, она верна в среднем для совокупности всех галактик.

Из формулы (2) видно, что красное смещение зависит не только от расстояния r до галактики, но и от массы галактики М. Понятно, что при обобщении зависимости (2) на совокупность всех галактик с самыми разнообразными массами и должна в среднем получаться зависимость вида (1).

Но астрономические наблюдения ведутся всегда за конкретной галактикой, а не за совокупностью всех галактик. Поэтому каждый раз наблюдатель имеет дело с зависимостью(2), а не с зависимостью (1). А из зависимости (2) следует, что чем больше масса галактики М, тем меньше будет ее красное смещение z при том же расстоянии r. Вот с этим-то и столкнулись открыватели "темной энергии" в 1998-1999 годах. Резко увеличившиеся к этому времени возможности инструментария астрономов позволили заглянуть гораздо дальше, чем это было возможно за 10-20 лет до того. Горизонт Вселенной отодвинулся почти на порядок. На таких больших расстояниях галактики малых и средних масс уже не были видны, а фиксировались только самые большие галактики с большими массами. Для таких галактик измеренное красное смещение z оказалось меньше, чем это предполагается по формуле Хаббла для того же расстояния. Но расстояние вычислили по формуле Хаббла на основании измеренного z. Естественно, что вычисленное расстояние получилось меньше истинного расстояния. А сверхновые I показали правильное расстояние, т.е. большее, чем вычисленное по закону (1). Вот и вся коллизия, приведшая к открытию ускоренного расширения Вселенной и темной энергии.

К фантомам современной космологии относится также небарионная темная материя (барионная материя - это та обычная материя, из которой состоим мы сами и окружающий нас мир). Появление этого фантома не является прямым следствием Большого взрыва. Еще в 30-е годы XX века американский астроном швейцарского происхождения Фриц Цвикки ввел понятие скрытой массы галактик и темной материи для гало галактик. Но тогда темная материя предполагалась обычной неизлучающей барионной материей (пыль, холодный газ, черные и коричневые карлики, и т.п.). По мере совершенствования инструментария астрономов, доступными для наблюдения стали не только галактики и их скопления, но и рентгеновское излучение из галактик и их скоплений и эксперименты по микролинзированию. Вот тут-то среди астрономов и физиков возникла идея о небарионной природе темной материи. Датой рождения темной материи в современном космологическом понимании можно считать 1975г. Начиная с этого года, регулярно стали проводиться конференции, посвященные данной теме и публиковаться научно-популярные статьи. К 2000 году идея темной материи сформировалась окончательно. Стали проводиться эксперименты для подтверждения ее реального существования. Но все эксперименты оказались неудачными - подтвердить существование темной материи не удалось. Результаты последнего неудачного эксперимента опубликованы 30.10.2013. Сейчас планируется дальнейшее усиление экспериментальных поисков. Массы детекторов, работающих на инертных газах, предполагают довести до нескольких тонн (сегодня их массы достигают сотен килограммов).

Однако имеются опытные данные, которые дают основание утверждать, что никакие усилия по поиску небарионной темной материи успехом не увенчаются. По той причине, что такого объекта, как темная материя, в природе просто нет.

24 июня 1999 года был запущен орбитальный космический телескоп FUSE, работавший в ультрафиолетовом диапазоне. Это был первый космический телескоп, позволяющий получать спектры в ультрафиолете. Так вот, с помощью этого первого маленького ультрафиолетового телескопа было установлено, что в нашей галактике Млечный Путь практически все 100% материи - это обычная барионная материя. Почему же ранее она не была зафиксирована?

Дело в том, что недостающая барионная материя оказалась газом с очень высокой степенью ионизации. Например, атомы кислорода ионизованы пятикратно. Такая высокая степень ионизации объясняется тем, что газ нагрет ударными процессами до температур от сотен тысяч до десятков миллионов градусов. Высоко ионизованный газ обладает очень малой интенсивностью излучения, причем излучает в ультрафиолете. К тому же земная атмосфера полностью поглощает излучение такого газа, а до запуска уф-телескопа FUSE все прочие космические телескопы работали в других диапазонах электромагнитного излучения..

После опубликования результатов, полученных на FUSE, активизировалась работа по созданию уф-телескопов.

В заключение стоит сказать, что кроме перечисленных здесь фантомов, уже появились и другие фантомы - путь по пути Большого взрыва пока не пройден до конца.

Инфляционная модель Вселенной и теория большого взрыва, которые построены на очень зыбком математическом и теоретическом фундаменте, не смогли дать удовлетворительные ответы на основные вопросы, касающиеся природы Вселенной, галактик, планет и форм жизни, существующих на них. Поэтому разумный человек не должен отвергать возможность того, что окончательное объяснение природы Вселенной, которая сейчас кажется практически необъяснимой, будет получено на основе представлений о сверхсознании и разумном создателе, сотворившем ее.

У теорий возникновения вселенной нет никакого научных преимуществ. Те, кто отрицает, что Бог сотворил вселенную, видят ее возникновение следствием некого процесса, который, как и Бог, не подчиняется известным законам природы. Мы не можем научно доказать существование Бога, но также невозможно доказать существование такого неведомого процесса. И то, и другое - вопрос веры, а не науки.

1. Маров М.Я. Планеты солнечной системы - М.: Наука, 1986.

2. Дягилев Ф.М. Концепции современного естествознания - М.: ИЭМПЭ, 1998.

3. Дубнищева Т.Я. Концепции современного естествознания - Новосибирск: ЮКЭА, 1998.

4. Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания - М.: ЮНИТИ, 1997.

5. Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная. - М.:Наука, 1988.

6. Горелов А.А. Концепции современного естествознания - М.: Высшее образование, 2006

7. Садохин А.П. Концепции современного естествознания - М.: ЮНИТИ-ДАНА, 2006

8 . Топтунова Л.М. Астрофизика и ее понятия. Этапы Большого заблуждения- М.: 2013г.

Размещено на .ru