Mitkä ovat universumimme mitat. Näemmekö maailmankaikkeuden

Koti / Avioero

Pedagogisten tieteiden tohtori E. LEVITAN, Venäjän luonnontieteiden akatemian varsinainen jäsen

Tiede ja elämä // Kuvituksia

Yksi parhaista moderneista astrofysikaalisista observatorioista on European Southern Observatory (Chile). Kuvassa: tämän observatorion ainutlaatuinen instrumentti - New Technologies Telescope (NTT).

Valokuva New Technologies -teleskoopin 3,6 metrin pääpeilin kääntöpuolelta.

Spiraaligalaksi NGC 1232 Eridanin tähdistössä (noin 100 miljoonan valovuoden päässä). Koko - 200 valovuotta.

Ennen sinua on valtava kaasulevy, joka on mahdollisesti kuumennettu satoihin miljooniin Kelvin-asteisiin (sen halkaisija on noin 300 valovuotta).

Outo näköinen kysymys. Tietenkin näemme myös Linnunradan ja muut universumin tähdet, jotka ovat lähempänä meitä. Mutta artikkelin otsikossa esitetty kysymys ei itse asiassa ole niin yksinkertainen, ja siksi yritämme selvittää sen.

Kirkas aurinko päivällä, kuu ja tähtien sironta yötaivaalla ovat aina herättäneet ihmisen huomion. Kalliomaalauksista päätellen, joissa vanhimmat maalarit vangisivat näkyvimpien tähtikuvioiden hahmoja, jo silloin ihmiset, ainakin uteliaisimmat heistä, kurkistelivat tähtitaivaan salaperäiseen kauneuteen. Ja tietysti he osoittivat kiinnostusta Auringon nousuun ja laskuun, Kuun ulkonäön salaperäisiin muutoksiin... Todennäköisesti näin "alkukantainen-kontemplatiivinen" tähtitiede syntyi. Tämä tapahtui useita tuhansia vuosia ennen kuin syntyi kirjoitus, jonka monumenteista on jo tullut meille asiakirjoja, jotka todistavat tähtitieteen alkuperästä ja kehityksestä.

Aluksi taivaankappaleet olivat ehkä vain uteliaisuuden kohde, sitten ne jumalallistettiin, ja lopulta ne alkoivat auttaa ihmisiä toimimalla kompassina, kalenterina ja kellona. Vakava syy filosofointiin maailmankaikkeuden mahdollisesta rakenteesta voisi olla "vaeltelevien tähtien" (planeettojen) löytäminen. Yritykset purkaa käsittämättömät silmukat, jotka kuvaavat planeettoja väitettyjen kiinteiden tähtien taustalla, johtivat ensimmäisten tähtitieteellisten kuvien tai mallien rakentamiseen maailmasta. Heidän apoteoosiaan pidetään oikeutetusti Claudius Ptolemaioksen (II vuosisata jKr.) maailman geosentrisenä järjestelmänä. Muinaiset tähtitieteilijät yrittivät (useimmiten tuloksetta) määrittää (mutta eivät vielä todistaa!), minkä paikan maalla on suhteessa seitsemään tuolloin tunnettuun planeettaan (näitä pidettiin aurinkona, kuuna, elohopeana, Venuksena, Marsina, Jupiterina ja Saturnuksena). Ja vain Nikolai Kopernikus (1473-1543) onnistui lopulta.

Ptolemaiosta kutsutaan geosentrinen luojaksi ja Kopernikusta - maailman heliosentriksi. Mutta pohjimmiltaan nämä järjestelmät erosivat vain käsityksistään Auringon ja Maan sijainnista suhteessa todellisiin planeetoihin (Merkurius, Venus, Mars, Jupiter, Saturnus) ja Kuuhun.

Pohjimmiltaan Kopernikus löysi Maan planeetana, Kuu otti oikean paikkansa Maan satelliitina ja Aurinko osoittautui kaikkien planeettojen kiertokeskukseksi. Aurinko ja kuusi sen ympärillä liikkuvaa planeettaa (Maa mukaan lukien) - tämä oli aurinkokunta sellaisena kuin se esitettiin 1500-luvulla.

Järjestelmä, kuten nyt tiedämme, ei ole läheskään valmis. Itse asiassa kuuden Kopernikuksen tunteman planeetan lisäksi se sisältää myös Uranuksen, Neptunuksen ja Pluton. Jälkimmäinen löydettiin vuonna 1930, ja se osoittautui paitsi kaukaisimmaksi, myös pienimmäksi planeettaksi. Lisäksi aurinkokuntaan kuuluu noin sata planeettojen satelliittia, kaksi asteroidivyöhykettä (toinen Marsin ja Jupiterin kiertoradan välissä, toinen äskettäin löydetty - Kuiperin vyö - Neptunuksen ja Pluton kiertoradan alueelta) ja monia komeettoja, joilla on eri kiertoradat. Hypoteettinen "komeettojen pilvi" (jokin heidän elinympäristönsä kaltainen) on eri arvioiden mukaan noin 100-150 tuhannen tähtitieteellisen yksikön etäisyydellä Auringosta. Aurinkokunnan rajat ovat vastaavasti laajentuneet moninkertaisiksi.

Vuoden 2002 alussa amerikkalaiset tutkijat "puhuivat" automaattiselle planeettojenväliselle asemalleen Pioneer-10, joka laukaistiin 30 vuotta sitten ja onnistui lentämään pois Auringosta 12 miljardin kilometrin etäisyydellä. Vastaus Maasta lähetettyyn radiosignaaliin tuli 22 tunnissa 06 minuutissa (radioaaltojen etenemisnopeudella noin 300 000 km/s). Edellä esitetyn perusteella Pioneer-10 joutuu lentää aurinkokunnan "rajoille" pitkään (tietysti melko ehdollisesti!). Ja sitten hän lentää polkunsa lähimpään tähteen, Aldebaraniin (Härkän tähdistön kirkkain tähti). Pioneer-10 ryntää sinne luultavasti ja toimittaa siihen upotettujen maanihmisten viestit vasta 2 miljoonan vuoden kuluttua ...

Ainakin 70 valovuotta erottaa meidät Aldebaranista. Ja etäisyys meitä lähinnä olevaan tähteen (Centauri-järjestelmässä) on vain 4,75 valovuotta. Nykyään jopa koululaisten pitäisi tietää, mikä "valovuosi", "parsek" tai "megaparsek" on. Nämä ovat jo tähtiastronomian kysymyksiä ja termejä, joita ei yksinkertaisesti ollut olemassa Kopernikuksen aikana, vaan paljon myöhemminkin.

Tähdet oletettiin olevan kaukaisia valaisimia, mutta niiden luonnetta ei tiedetty. Totta, Giordano Bruno, kehittäessään Kopernikuksen ideoita, ehdotti nerokkaasti, että tähdet ovat kaukaisia aurinkoja ja mahdollisesti omat planeettajärjestelmänsä. Tämän hypoteesin ensimmäisen osan oikeellisuus tuli melko ilmeiseksi vasta 1800-luvulla. Ja ensimmäiset kymmenet planeetat muiden tähtien ympäriltä löydettiin vasta äskettäin päättyneen XX vuosisadan viimeisinä vuosina. Ennen astrofysiikan syntyä ja ennen spektrianalyysin soveltamista tähtitiedettä oli yksinkertaisesti mahdotonta lähestyä tähtien luonteen tieteellistä ratkaisua. Joten kävi ilmi, että aiempien maailmanjärjestelmien tähdillä ei ollut juuri mitään roolia. Tähtitaivas oli eräänlainen näyttämö, jolla planeetat "esiintyivät", mutta he eivät erityisemmin ajatellut itse tähtien luonnetta (joskus niitä mainittiin ... "hopeaneillikoista", jotka ovat juuttuneet taivaan taivaankanteen) . "Tähtien pallo" oli universumin erikoinen raja sekä maailman geosentrisissä että heliosentrisissä järjestelmissä. Koko maailmankaikkeutta pidettiin tietysti näkyvänä, ja sen takana on "taivasten valtakunta" ...

Nykyään tiedämme, että vain pieni osa tähdistä näkyy paljaalla silmällä. Koko taivaan poikki ulottuva valkeahko nauha (Linnunrata) osoittautui, kuten jotkut antiikin kreikkalaiset filosofit arvasivat, paljon tähtiä. Galileo (1600-luvun alussa) erotti niistä kirkkaimmat jopa erittäin epätäydellisen teleskooppinsa avulla. Teleskooppien koon kasvaessa ja parantuessa tähtitieteilijät pystyivät vähitellen tunkeutumaan maailmankaikkeuden syvyyksiin ikään kuin tutkiessaan sitä. Mutta ei heti tullut selväksi, että taivaan eri suunnissa havaituilla tähdillä olisi jotain tekemistä Linnunradan tähtien kanssa. Yksi ensimmäisistä, joka onnistui todistamaan tämän, oli englantilainen tähtitieteilijä ja optikko W. Herschel. Siksi galaksimme löytö liittyy hänen nimeensä (se on joskus nimeltään Linnunrata). Pelkälle kuolevaiselle ei kuitenkaan ilmeisesti ole annettu nähdä galaksiamme kokonaisuudessaan. Tietysti riittää, kun tutkit tähtitieteen oppikirjaa löytääkseen sieltä selkeitä kaavioita: näkymä galaksiin "ylhäältä" (selkeällä spiraalirakenteella, käsivarret koostuvat tähdistä ja kaasu-pölyaineesta) ja näkymä "ylhäältä" sivu" (tässä perspektiivissä tähtisaaremme muistuttaa kaksoiskuperaa linssiä, jos et mene tämän linssin keskiosan rakenteen yksityiskohtiin). Kaavioita, suunnitelmia... Ja missä on ainakin yksi valokuva galaksistamme?

Gagarin oli ensimmäinen maan asukas, joka näki planeettamme avaruudesta. Nyt luultavasti kaikki ovat nähneet valokuvia maasta avaruudesta, jotka on lähetetty Maan keinotekoisten satelliittien laudalta, automaattisilta planeettojenvälisiltä asemilla. Gagarinin lennosta on kulunut 41 vuotta ja ensimmäisen satelliitin laukaisusta - avaruusajan alusta - 45 vuotta. Mutta tähän päivään asti kukaan ei tiedä, pystyykö ihminen koskaan näkemään galaksin, ylittäen sen rajoja... Meille tämä on kysymys fantasiamaailmasta. Palataanpa siis todellisuuteen. Mutta vain samaan aikaan, ole hyvä ja ajattele sitä tosiasiaa, että vain sata vuotta sitten nykyinen todellisuus saattoi tuntua mitä uskomattomimmalta fantasialta.

Joten löydettiin aurinkokunta ja galaksimme, jossa Aurinko on yksi biljoonista tähdistä (paljaalla silmällä näkyy noin 6000 tähteä koko taivaanpallolla), ja Linnunrata on projektio osasta galaksi taivaanpallolle. Mutta aivan kuten 1500-luvulla maan asukkaat ymmärsivät, että aurinkomme on tavallisin tähti, tiedämme nyt, että galaksimme on yksi monista muista nyt löydetyistä galakseista. Niiden joukossa, kuten tähtien maailmassa, on jättiläisiä ja kääpiöitä, "tavallisia" ja "epätavallisia" galakseja, jotka ovat suhteellisen rauhallisia ja erittäin aktiivisia. He ovat hyvin kaukana meistä. Valoa lähimmästä niistä ryntää meille lähes kahden miljoonan kolmensadan tuhannen vuoden ajan. Mutta voimme nähdä tämän galaksin jopa paljaalla silmällä, se on Andromedan tähdistössä. Tämä on hyvin suuri spiraaligalaksi, samanlainen kuin omamme, ja siksi sen valokuvat "kompensoivat" jossain määrin galaksimme valokuvien puutetta.

Lähes kaikki löydetyt galaksit voidaan nähdä vain valokuvissa, jotka on otettu nykyaikaisilla maan päällä sijaitsevilla jättiläisteleskoopeilla tai avaruusteleskoopeilla. Radioteleskooppien ja radiointerferometrien käyttö auttoi merkittävästi täydentämään optista dataa. Radioastronomia ja ilmakehän ulkopuolinen röntgentähtitiede ovat nostaneet verhon galaksien ytimissä ja kvasaareissa (universumimme kaukaisimmissa nykyään tunnetuissa kohteissa, lähes erottumattomissa tähdistä optisilla teleskoopilla otetuissa valokuvissa) tapahtuvien prosessien salaisuudesta ).

Äärimmäisen valtavassa ja käytännöllisesti katsoen silmiltä piilossa megamaailmassa (tai metagalaksissa) oli mahdollista löytää sen tärkeät säännönmukaisuudet ja ominaisuudet: laajeneminen, laajamittainen rakenne. Kaikki tämä muistuttaa jossain määrin toista, jo avointa ja suurelta osin purkautunutta mikrokosmosta. He tutkivat meitä hyvin lähellä olevia, mutta myös näkymättömiä maailmankaikkeuden rakennuspalikoita (atomeja, hadroneja, protoneja, neutroneja, mesoneja, kvarkkeja). Oppineet atomien rakenteen ja niiden elektronikuorten vuorovaikutusmallit, tutkijat kirjaimellisesti "elvyttivät" D. I. Mendelejevin elementtien jaksollisen järjestelmän.

Tärkeintä on, että ihminen osoittautui kykeneväksi löytämään ja tuntemaan eri mittakaavaisia maailmoja (megamaailma ja mikromaailma), joita hän ei suoraan havaitse.

Tässä yhteydessä astrofysiikka ja kosmologia eivät näytä olevan alkuperäisiä. Mutta tässä lähestytään mielenkiintoisinta.

Pitkään tunnettujen tähtikuvioiden "esirippu" on avautunut ja vie mukanaan "keskisyyden" viimeiset yritykset: geosentrismi, heliosentrismi, galaksikeskeisyys. Me itse, kuten maapallomme, kuten aurinkokuntamme, kuten galaksi, olemme vain "hiukkasia" maailmankaikkeuden rakenteesta, joita ei voi kuvitella jokapäiväisen mittakaavan ja monimutkaisuuden kannalta ja jota kutsutaan "metagalaksiksi". Se sisältää monia eri monimutkaisia galaksijärjestelmiä ("kaksinkertaisesta" klusteriin ja superklusteriin). Samaa mieltä, että samaan aikaan tietoisuus oman merkityksettömän koon mittakaavasta valtavassa megamaailmassa ei nöyrrytä ihmistä, vaan päinvastoin nostaa hänen mielensä voimaa, joka pystyy havaitsemaan kaiken tämän ja ymmärtämään, mikä oli havaittu aiemmin.

Vaikuttaa siltä, että on aika rauhoittua, sillä nykyaikainen kuva metagalaksin rakenteesta ja kehityksestä on luotu yleisesti. Ensinnäkin se sisältää kuitenkin paljon pohjimmiltaan uutta, meille aiemmin tuntematonta, ja toiseksi on mahdollista, että metagalaksimme lisäksi on muitakin miniuniversumeja, jotka muodostavat vielä hypoteettisen Suuren Universumin...

Ehkä tämä kannattaa lopettaa toistaiseksi. Koska me nyt, kuten sanotaan, olisimme tekemisissä universumimme kanssa. Tosiasia on, että 1900-luvun lopulla se yllätti tähtitieteen suurella tavalla.

Fysiikan historiasta kiinnostuneet tietävät, että 1900-luvun alussa eräät suuret fyysikot näyttivät, että heidän titaaninen työnsä oli ohi, koska kaikki tärkeä tässä tieteessä oli jo löydetty ja tutkittu. Totta, pari outoa "pilveä" jäi horisonttiin, mutta harvat kuvittelivat, että ne pian "muuttuisivat" suhteellisuusteoriaksi ja kvanttimekaniikaksi... Onko jotain tällaista tulossa tähtitiedelle?

Se on varsin todennäköistä, sillä nykyaikaisten tähtitieteellisten instrumenttien kaikella voimalla havaittu ja näennäisesti jo melko perusteellisesti tutkittu universumimme voi osoittautua vain universaalin jäävuoren huipuksi. Missä on loput? Miten tällainen rohkea oletus jonkin muun valtavan, aineellisen ja täysin tuntemattoman olemassaolosta saattoi olla?

Palataanpa taas tähtitieteen historiaan. Yksi sen voittavista sivuista oli Neptunus-planeetan löytäminen "kynän kärjestä". Jonkin massan gravitaatiovaikutus Uranuksen liikkeisiin sai tutkijat pohtimaan vielä tuntemattoman planeetan olemassaoloa, antoi lahjakkaille matemaatikoille mahdollisuuden määrittää sen sijainti aurinkokunnassa ja kertoa sitten tähtitieteilijöille tarkalleen, mistä sitä taivaanpallolta etsitään. . Ja tulevaisuudessa painovoima tarjosi tähtitieteilijöille samanlaisia palveluita: se auttoi löytämään erilaisia "outolaisia" esineitä - valkoisia kääpiöitä, mustia aukkoja. Joten nyt tähtien liikkeen tutkimus galakseissa ja galaksijoukkoissa on johtanut tutkijat siihen johtopäätökseen, että on olemassa mystinen näkymätön ("pimeä") aine (tai ehkä jokin meille tuntematon aineen muoto) ja varannot. Tämän "aineen" on oltava valtava.

Kaikkein kunnianhimoisimpien arvioiden mukaan kaikki mitä havainnoimme ja otamme huomioon universumissa (tähdet, kaasu-pölykompleksit, galaksit jne.) on vain 5 prosenttia massasta, jonka "pitäisi olla" lakeihin perustuvien laskelmien mukaan painovoimasta. Nämä 5 prosenttia sisältävät koko meille tunteman megamaailman pölyrakeista ja avaruudessa yleisistä vetyatomeista galaksien superklusteriin. Jotkut astrofyysikot sisällyttävät tähän jopa kaiken läpäiseviä neutriinoja uskoen, että pienestä lepomassastaan huolimatta neutriinot muodostavat lukemattomalla määrällään tietyn osuuden samoihin viiteen prosenttiin.

Mutta kenties "näkymätön aine" (tai ainakin osa siitä, epätasaisesti jakautunut avaruudessa) on massa sukupuuttoon kuolleita tähtiä tai galakseja tai sellaisia näkymättömiä avaruusobjekteja, kuten mustia aukkoja? Jossain määrin tällainen olettamus on järkevä, vaikka puuttuvaa 95 prosenttia (tai muiden arvioiden mukaan 60-70 prosenttia) ei voida korvata. Astrofyysikot ja kosmologit joutuvat lajittelemaan monia muita, enimmäkseen hypoteettisia mahdollisuuksia. Perusteellisimmat ideat kiteytyvät siihen, että merkittävä osa "piilomassasta" on "pimeää ainetta", joka koostuu meille tuntemattomista alkuainehiukkasista.

Jatkotutkimukset fysiikan alalla osoittavat, mitä alkuainehiukkasia, kvarkeista koostuvien (baryonit, mesonit jne.) tai rakenteettomia (esim. myonit) lukuun ottamatta, voi esiintyä luonnossa. Tämän arvoituksen selvittäminen on luultavasti helpompaa, jos yhdistämme fyysikkojen, tähtitieteilijöiden, astrofyysikkojen ja kosmologien voimat. Paljon toivoa asetetaan tiedoille, joita voidaan saada tulevina vuosina, jos erikoistuneiden avaruusalusten laukaisu onnistuu. Suunnitelmissa on esimerkiksi laukaista avaruusteleskooppi (halkaisijaltaan 8,4 metriä). Se pystyy rekisteröimään valtavan määrän galakseja (28. magnitudiin asti; muistamme, että valot 6. magnitudiin asti ovat näkyvissä paljaalla silmällä), ja tämä antaa meille mahdollisuuden rakentaa kartta "" piilotettu massa" koko taivaalla. Tiettyä tietoa voidaan poimia myös maanpäällisistä havainnoista, sillä suuren painovoiman omaavan "piiloaineen" pitäisi taivuttaa kaukaisista galakseista ja kvasaareista meille tulevat valonsäteet. Käsittelemällä kuvia tällaisista valonlähteistä tietokoneilla on mahdollista rekisteröidä ja arvioida näkymätön gravitaatiomassa. Tällaisista yksittäisistä taivaan osista on jo tehty tutkimuksia. (Katso akateemikko N. Kardaševin artikkeli "SETI:n kosmologia ja ongelmat", joka julkaistiin äskettäin Venäjän tiedeakatemian puheenjohtajiston populaaritieteellisessä lehdessä "Earth and Universe", 2002, nro 4.)

Lopuksi, palataanpa tämän artikkelin otsikossa esitettyyn kysymykseen. Näyttää siltä, että kaiken sanotun jälkeen on tuskin mahdollista antaa luottavaisesti siihen myönteistä vastausta ... Vanhin vanhimmista tieteistä - tähtitiede on vasta alussa.

Aurinkokunnassa ei ole edes kymmentä planeettaa ja aurinko on yksi. Galaksi on kokoelma aurinkojärjestelmiä. Galaksissa on noin kaksisataa miljardia tähteä. Universumissa on miljardeja galakseja. Ymmärrätkö mitä universumi on? Emme itse tiedä, mitä se on, emmekä todennäköisesti saa tietää seuraavan miljardin vuoden aikana. Ja mitä enemmän tietomme maailmankaikkeudesta lisääntyy - siitä, mikä meitä ympäröi ja sisältää kaiken sellaisenaan - sitä enemmän ihmisillä on kysymyksiä.

Kun katsomme maailmankaikkeutta, kaikkia sen planeettoja ja tähtiä, galakseja ja klustereita, kaasua, pölyä, plasmaa, näemme samat piirteet kaikkialla. Näemme atomiabsorptio- ja emissioviivoja, näemme aineen vuorovaikutuksessa muiden aineen muotojen kanssa, näemme tähtien muodostumista ja tähtien kuolemaa, törmäyksiä, röntgensäteitä ja paljon muuta. On ilmeinen kysymys, joka on selitettävä: miksi näemme kaiken tämän? Jos fysiikan lait sanelevat aineen ja antiaineen välisen symmetrian, jota havaitsemme, sen ei pitäisi olla olemassa.

universumi

Filosofinen tietosanakirja. 2010 .

V. on äärettömän monipuolinen aineen olemassaolon ja liikkumisen muodoissa. Aine ei synny eikä tuhoudu, vaan vain siirtyy muodosta toiseen. Siksi se on täysin mielivaltaista ja idealistista. on teoria aineen jatkuvasta luomisesta "ei mitään" (F. Hoyle, A new model for the expanding universe, lehdessä "Monthly Notices of the Royal Astron. Soc", L., 1948, v. 108; H Bondi, Cosmology, 1952).

Äärettömän V:n materiaalimuotojen loputon valikoima johtaa siihen johtopäätökseen, että orgaaninen. , yhtenä aineen olemassaolon muodoista, ei ole vain planeettamme omaisuutta, vaan syntyy kaikkialla, missä vastaavat lisätään.

Nämä ovat tärkeimmät V:n ominaisuudet, joilla ei ole vain fyysisiä, vaan myös suuria. merkitys. Yleisimmissä johtopäätöksissään sodankäynnin rakennetiede liittyy läheisesti filosofiaan. Siksi kova ideologinen , joka toteutettiin V:n rakennetta ja kehitystä koskevista kysymyksistä.

V:n äärettömyyden kieltäminen tilassa ja ajassa useiden tiedemiesten taholta ei johdu pelkästään idealistisuuden vaikutuksesta. henkinen ilmapiiri, jossa ne sijaitsevat, mutta myös epäonnistuneet yritykset rakentaa johdonmukainen ääretön V., joka perustuu meille tiedossa olevien havaintojen kokonaisuuteen. V:n äärellisyyden tunnustaminen muodossa tai toisessa on pohjimmiltaan kieltäytymistä ratkaisemasta tärkeintä tieteellistä ongelmaa, siirtymistä tieteen asemista uskonnollisiin asemiin. Tässä dialektiikassa materialismi, joka osoittaa V. tilassa ja ajassa, stimuloi tieteen jatkokehitystä osoittaen pääpolut teorian kehittymiselle.

Kysymys V:n äärellisyydestä tai äärettömyydestä ei ole vain luonnontiede. Sinänsä kertyminen empiiristä materiaali ja sen matematiikka. käsittely vain yhden tai toisen osaston puitteissa. Tieteet eivät voi vielä antaa tyhjentävää ja loogisesti haavoittumatonta vastausta esitettyyn kysymykseen. Filosofia on sopivin tapa ratkaista tämä ongelma. , joka perustuu kaikkien luonnontieteiden saavutuksiin ja vankkaan dialektisen materialismin perustaan. menetelmä. Dialektiikka tulee esiin tässä. äärettömyyden käsitteen kehittyminen, Krimin toiminnan vaikeudet eivät tunne vain, vaan myös muut tieteet.

Siten V:n yleiset ominaisuudet, sen aika-avaruusominaisuudet aiheuttavat suuria vaikeuksia. Mutta koko tieteen tuhatvuotinen kehitys saa meidät vakuuttuneeksi siitä, että tämä ongelma voi syntyä vain V:n äärettömyyden tunnistamisen tiellä tilassa ja ajassa. Yleisesti ottaen tällaisen ratkaisun antaa dialektinen materialismi. Kuitenkin rationaalisen, johdonmukaisen idean luominen V:stä kokonaisuutena ottaen huomioon kaikki havaitut prosessit on tulevaisuuden asia.

Lit.: Engels F., Luonnon dialektiikka, M., 1955 omasta, Anti-Dühring, M., 1957; Lenin V.I., Materialism i, Soch., 4. painos, osa 14; Blazhko S. N., Yleisen tähtitieteen kurssi, M., 1947; Polak I.F., Course of General Astronomy, 7. painos, M., 1955; Parenago P. P., Tähtien tähtitieteen kurssi, 3. painos, M., 1954; Eigenson M. S., Big Universe, M.–L., 1936; Fesenkov V. G., Modern ideas about the Universe, M.–L., 1949; Agekyan T. A., Star Universe, M., 1955; Lyttleton R. A., Moderni universumi, L., ; Howle F., Frontiers of astronomy, Melb., ; Thomas O., Tähtitiede. Tatsachen ja Probleme, 7 Aufl., Salzburg-Stuttgart, .

A. Bovin. Moskova.

Filosofinen tietosanakirja. 5 osassa - M .: Neuvostoliiton tietosanakirja. Toimittanut F. V. Konstantinov. 1960-1970 .

universumi

universumi (kreikan sanasta "oecumene" - asuttu, asuttu maa) - "kaikki olemassa oleva", "kattava maailmankokonaisuus", "kaikkien asioiden kokonaisuus"; näiden termien merkitys on moniselitteinen ja sen määrää käsitteellinen asiayhteys. "Universumin" käsitteellä on ainakin kolme tasoa.

1. Universumilla, filosofisena, on merkitys, joka on lähellä "universumin" tai "maailman" käsitettä: "aineellinen maailma", "luotu olento" jne. Sillä on tärkeä rooli eurooppalaisessa filosofiassa. Universumin kuvat filosofisissa ontologioissa sisällytettiin maailmankaikkeuden tieteellisen tutkimuksen filosofisiin perusteisiin.

2. Universumi fyysisessä kosmologiassa tai universumi kokonaisuudessaan on kosmologisen ekstrapoloinnin kohde. Perinteisessä mielessä se on kattava, rajoittamaton ja pohjimmiltaan ainutlaatuinen fyysinen järjestelmä ("Universumi julkaistaan yhtenä kappaleena" - A. Poincaré); maailmaa fysikaalisesta ja tähtitieteellisestä näkökulmasta katsottuna (A.L. Zelmanov). Universumin eri teorioita ja malleja pidetään tästä näkökulmasta eriarvoisina saman alkuperäisen kanssa. Tällaista universumia kokonaisuutena perusteltiin eri tavoin: 1) viittaamalla "ekstrapolaation olettamukseen": kosmologia väittää nimenomaan edustavansa käsitteellisillä keinoillaan kattavaa maailmankokonaisuutta tietojärjestelmässä, ja kunnes päinvastainen on todistettu, nämä väitteet olisi hyväksyttävä kokonaisuudessaan; 2) loogisesti maailmankaikkeus määritellään kattavaksi maailmankokonaisuudeksi, eikä muita universumeja voi määritelmän mukaan olla olemassa jne. Klassinen, newtonilainen kosmologia loi universumin, joka oli ääretön avaruudessa ja ajassa, ja ääretöntä pidettiin universumin attributiivisena ominaisuutena. On yleisesti hyväksyttyä, että Newtonin ääretön homogeeninen universumi "tuhotti" antiikkisen. Tieteelliset ja filosofiset kuvat maailmankaikkeudesta elävät kuitenkin edelleen rinnakkain kulttuurissa ja rikastavat toisiaan. Newtonin maailmankaikkeus tuhosi kuvan muinaisesta kosmoksesta vain siinä mielessä, että se erotti ihmisen maailmankaikkeudesta ja jopa vastusti niitä.

Ei-klassisessa, relativistisessa kosmologiassa, maailmankaikkeuden teoria rakennettiin ensin. Sen ominaisuudet osoittautuivat täysin erilaisiksi kuin Newtonin. Friedmanin kehittämän laajenevan maailmankaikkeuden teorian mukaan universumi kokonaisuutena voi olla sekä äärellinen että ääretön avaruudessa, mutta ajallisesti se on joka tapauksessa äärellinen, eli sillä oli alku. A. A. Fridman uskoi, että maailma tai universumi kosmologian kohteena "on äärettömän kapeampi ja pienempi kuin filosofin maailmankaikkeus". Päinvastoin, suurin osa kosmologeista identifioi yhtenäisyysperiaatteen perusteella laajenevan maailmankaikkeuden mallit metagalaksimme kanssa. Metagalaksin alkuperäistä laajentumista pidettiin "kaiken alkuna", kreationistisesta näkökulmasta - "maailman luomisena". Jotkut relativistiset kosmologit, jotka pitivät yhtenäisyyttä riittämättömästi perusteltuna yksinkertaistuksena, pitivät universumia kattavana fyysisenä järjestelmänä, joka on suurempi kuin metagalaksi, ja metagalaksia vain rajoitettuna osana maailmankaikkeutta.

Relativistinen kosmologia on radikaalisti muuttanut kuvan universumista tieteellisessä maailmakuvassa. Ideologisesti hän palasi muinaisen kosmoksen kuvaan siinä mielessä, että hän yhdisti jälleen ihmisen ja (kehittyvän) universumin. Toinen askel tähän suuntaan oli kosmologia. Moderni lähestymistapa maailmankaikkeuden tulkintaan kokonaisuutena perustuu ensinnäkin maailman filosofisen idean ja maailmankaikkeuden kosmologian kohteena olevaan eroon; toiseksi tämä käsite on suhteellista, eli sen laajuus korreloi tietyn tiedon, kosmologisen teorian tai mallin vaiheen kanssa - puhtaasti kielellisesti (riippumatta niiden objektistatuksesta) tai objektimielessä. Universumi tulkittiin esimerkiksi "suurimmaksi tapahtumaksi, johon fyysisiä lakejamme voidaan soveltaa, ekstrapoloida tavalla tai toisella" tai "jota voidaan pitää fyysisesti yhteydessä meihin" (G. Bondi).

Tämän lähestymistavan kehitys oli käsite, jonka mukaan universumi kosmologiassa on "kaikki, mikä on olemassa". ei jossain absoluuttisessa mielessä, vaan vain tietyn kosmologisen teorian näkökulmasta, toisin sanoen suurimman mittakaavan ja järjestyksen fyysisen järjestelmän, joka seuraa tietystä fyysisen tiedon järjestelmästä. Tämä on suhteellista ja ohimenevää tunnetusta megamaailmasta, jonka määräävät fyysisen tiedon järjestelmän ekstrapolointimahdollisuudet. Koko maailmankaikkeuden alla ei kaikissa tapauksissa tarkoiteta samaa "alkuperäistä". Päinvastoin, eri teorioiden kohteena voivat olla erilaiset alkuperäiset, eli rakenteellisen hierarkian eri järjestyksen ja mittakaavan fyysiset järjestelmät. Mutta kaikki väitteet edustaa kaiken kattavaa maailman kokonaisuutta absoluuttisessa merkityksessä jäävät perustelemattomiksi. Kun universumia tulkitaan kosmologiassa, tulee piirtää potentiaalisen ja tosiasiallisesti olemassa olevan välillä. Se, mitä tänään pidetään olemattomana, voi huomenna astua tieteellisen tutkimuksen kentälle, osoittautua olemassa olevaksi (fysiikan näkökulmasta) ja se sisällytetään ymmärryksemme universumista.

Joten jos laajenevan maailmankaikkeuden teoria kuvasi pohjimmiltaan metagalaksiamme, niin modernin kosmologian suosituin teoria inflaatiovasta ("täyttyvä") maailmankaikkeudesta esittelee käsitteen "muiden universumien" (tai empiiristen universumien) joukosta. kieli, metagalaktiset objektit), joilla on laadullisesti erilaisia ominaisuuksia. Inflaatioteoria tunnistaa siis megakokoisen loukkauksen maailmankaikkeuden yhtenäisyyden periaatteesta ja ottaa käyttöön universumin äärettömän monimuotoisuuden periaatteen, joka on sen lisäksi merkitykseltään. Näiden universumien kokonaisuutta I. S. Shklovsky ehdotti kutsumaan "Metauniversumiksi". Tietyssä muodossa inflaatiokosmologia elvyttää siksi ajatuksen universumin (Metauniversumin) äärettömyydestä sen äärettömänä monimuotoisuutena. Metagalaksin kaltaisia esineitä kutsutaan usein "miniuniversumeiksi" inflaatiokosmologiassa. Miniversumit syntyvät fyysisen tyhjiön spontaaneista vaihteluista. Tästä näkökulmasta seuraa, että universumimme, metagalaksin, laajentumisen alkuhetkeä ei välttämättä pitäisi pitää kaiken ehdottomana alkuna. Tämä on vasta yhden avaruusjärjestelmän evoluution ja itseorganisoitumisen ensimmäinen hetki. Joissakin kvanttikosmologian versioissa maailmankaikkeuden käsite liittyy läheisesti tarkkailijan olemassaoloon ("osallistumisperiaate"). "Havainto-osallistujien synnyttäminen jossain rajallisessa olemassaolon vaiheessa ei hanki

Jos universumimme ei laajene ja valon nopeus lähestyisi ääretöntä, kysymykset "Voimmeko nähdä koko maailmankaikkeuden?" tai "kuinka kauas voimme nähdä maailmankaikkeuden?" ei olisi järkeä. "Eläisimme" näkisimme kaiken, mitä tapahtuu missä tahansa ulkoavaruuden nurkassa.

Mutta kuten tiedätte, valon nopeus on rajallinen, ja universumimme laajenee, ja se laajenee kiihtyvällä vauhdilla. Jos laajenemisnopeus kasvaa jatkuvasti, niin meistä pakenee yliluminaalisella nopeudella alueita, joita emme logiikan mukaan näe. Mutta miten tämä on mahdollista? Eikö tämä ole ristiriidassa suhteellisuusteorian kanssa? Tässä tapauksessa ei: loppujen lopuksi avaruus itsessään laajenee ja sen sisällä olevat esineet pysyvät alivalon nopeuksina. Selvyyden vuoksi voimme kuvitella universumimme ilmapallona, ja ilmapalloon liimattu painike toimii galaksin roolissa. Yritä täyttää ilmapallo: nappigalaksi alkaa liikkua poispäin sinusta ilmapallouniversumin tilan laajenemisen myötä, vaikka painikegalaksin oma nopeus pysyy nollana.

Osoittautuu, että siellä täytyy olla alue, jonka sisällä on esineitä, jotka juoksevat meiltä valonnopeutta pienemmällä nopeudella ja joiden säteilyn voimme kiinnittää kaukoputkeen. Tätä aluetta kutsutaan Hubblen pallo. Se päättyy rajaan, jossa kaukaisten galaksien poistumisnopeus osuu yhteen niiden fotonien nopeuden kanssa, jotka lentävät meidän suuntaanmme (eli valon nopeuden). Tätä rajaa kutsutaan Hiukkashorisontti. On selvää, että hiukkashorisontin takana olevien kohteiden nopeus on suurempi kuin valon nopeus, eikä niiden säteily pääse tavoittamaan meitä. Vai voiko silti?

Kuvitellaan, että galaksi X oli Hubblen pallolla ja säteili valoa, joka saavutti Maan ilman ongelmia. Mutta universumin kiihtyvän laajenemisen vuoksi galaksi X on mennyt hiukkashorisontin ulkopuolelle ja on jo siirtymässä pois meistä valon nopeutta nopeammin. Mutta sen Hubble-pallolla ollessaan säteilevät fotonit lentävät edelleen planeettamme suuntaan, ja jatkamme niiden korjaamista, ts. havaitsemme kohteen, joka liikkuu parhaillaan pois meistä valonnopeuden ylittävällä nopeudella.

Mutta entä jos galaksi Y ei ole koskaan ollut Hubblen pallolla ja sillä olisi säteilyn alkamishetkellä välittömästi superluminaalinen nopeus? Osoittautuu, että yksikään fotoni olemassaolostaan ei ole koskaan käynyt meidän osassamme universumia. Mutta se ei tarkoita, etteikö niin tapahtuisi tulevaisuudessa! Emme saa unohtaa, että myös Hubble-pallo laajenee (yhdessä koko universumin kanssa) ja sen laajeneminen on suurempi kuin nopeus, jolla galaksin Y fotoni liikkuu pois meistä (löysimme fotonin poistumisnopeuden galaksi Y vähentämällä valon nopeus galaksin Y pakonopeudesta). Jos tämä ehto täyttyy, Hubble-pallo saavuttaa nämä fotonit jonakin päivänä ja pystymme havaitsemaan Y-galaksin. Tämä prosessi näkyy selvästi alla olevassa kaaviossa.

Tila, joka sisältää Hubblen pallo Ja Hiukkashorisontti, kutsutaan Metagalaksi tai näkyvä universumi.

Mutta onko metagalaksin ulkopuolella mitään? Jotkut kosmiset teoriat viittaavat ns Tapahtumahorisontti. Olet ehkä jo kuullut tämän nimen mustien aukkojen kuvauksesta. Sen toimintaperiaate pysyy samana: emme koskaan näe tapahtumahorisontin ulkopuolella olevaa, koska tapahtumahorisontin ulkopuolella olevien objektien fotonien pakonopeus on suurempi kuin Hubble-pallon laajenemisnopeus, joten niiden valo pakenee aina meille.

Mutta jotta tapahtumahorisontti olisi olemassa, maailmankaikkeuden täytyy laajentua kiihtyvällä vauhdilla (mikä on sopusoinnussa nykyajan maailmanjärjestystä koskevien käsitysten kanssa). Lopulta kaikki meitä ympäröivät galaksit ylittävät Tapahtumahorisontin. Näyttäisi siltä, että aika on pysähtynyt niissä. Näemme niiden katoavan silmistä loputtomasti, mutta emme koskaan näe niitä täysin piilossa.

Tämä on mielenkiintoista: jos galaksien sijasta tarkkailemme suurta kelloa kellotaululla kaukoputken läpi ja tapahtumahorisontin ulkopuolelle siirtyminen osoittaisi osoittimien sijainnin klo 12:00, silloin ne hidastuvat loputtomasti klo 11:59:59, ja kuva muuttuisi sumeammaksi, koska . yhä harvemmat fotonit saavuttaisivat meidät.

Mutta jos tiedemiehet ovat väärässä ja tulevaisuudessa maailmankaikkeuden laajeneminen alkaa hidastua, tämä kumoaa välittömästi Tapahtumahorisontin olemassaolon, koska minkä tahansa kohteen säteily ylittää ennemmin tai myöhemmin sen pakonopeuden. Ei tarvitse kuin odottaa satoja miljardeja vuosia...

Kuva: depositphotos| JohanSwanepoel

Jos löydät virheen, korosta tekstinpätkä ja napsauta Ctrl+Enter.

Universumi… Mikä kauhea sana. Tämän sanan mittakaava on käsittämätön. Meille 1000 km ajo on jo matka, ja mitä se merkitsee verrattuna jättiläishahmoon, joka osoittaa universumimme pienimmän mahdollisen halkaisijan tutkijoiden näkökulmasta.

Tämä luku ei ole vain kolossaali - se on epätodellinen. 93 miljardia valovuotta! Tämä ilmaistaan kilometreinä 879 847 933 950 014 400 000 000.

Mikä on universumi?

Mikä on universumi? Kuinka käsittää tämä äärimmäisyys mielellä, koska, kuten Kozma Prutkov kirjoitti, sitä ei anneta kenellekään. Luotetaan tuttuihin, yksinkertaisiin asioihin, jotka voivat johtaa meidät haluttuun ymmärtämiseen analogisesti.

Mistä universumimme on tehty?

Selvittääksesi asian, mene keittiöön heti ja tartu vaahtomuovisieneen, jota käytät astioiden pesemiseen. Ovat ottaneet? Joten pidät universumin mallia käsissäsi. Jos tarkastelet sienen rakennetta lähemmin suurennuslasin läpi, huomaat, että siinä on paljon avoimia huokosia, joita eivät rajoita edes seinät, vaan pikemminkin sillat.

Universumi on jotain samankaltaista, mutta hyppääjien materiaalina käytetään vain vaahtokumia, mutta ... ... Ei planeettoja, ei tähtijärjestelmiä, vaan galakseja! Jokainen näistä galakseista koostuu sadoista miljardeista tähdistä, jotka kiertävät keskusydintä, ja jokainen voi olla halkaisijaltaan jopa satoja tuhansia valovuosia. Galaksien välinen etäisyys on yleensä noin miljoona valovuotta.

Universumin laajeneminen

Universumi ei ole vain suuri, se myös laajenee jatkuvasti. Tämä punasiirtymän tarkkailemalla todettu tosiasia muodosti alkuräjähdyksen teorian perustan.

NASAn mukaan maailmankaikkeuden ikä alkuräjähdyksen alkamisesta on ollut noin 13,7 miljardia vuotta.

Mitä sana "universumi" tarkoittaa?

Sanalla "universumi" on vanhat slaavilaiset juuret ja se on itse asiassa kuultopaperi kreikan sanasta oikoumenta (οἰκουμένη) johdettu verbistä οἰκέω "Asun, asun". Aluksi tämä sana merkitsi koko maailman asuttua osaa. Samanlainen merkitys on säilynyt kirkon kielessä tähän päivään asti: esimerkiksi Konstantinopolin patriarkan otsikossa on sana "ekumeeninen".

Termi tulee sanasta "asutus" ja on vain yhdenmukainen sanan "kaikki" kanssa.

Mikä on maailmankaikkeuden keskellä?

Kysymys universumin keskustasta on äärimmäisen hämmentävä asia, eikä sitä ole vielä lopullisesti ratkaistu. Ongelmana on, että ei ole selvää, onko se olemassa ollenkaan vai ei. On loogista olettaa, että koska tapahtui alkuräjähdys, jonka episentrumista lukemattomat galaksit alkoivat sirota, se tarkoittaa, että jäljittämällä kunkin niistä lentorataa, on mahdollista löytää universumin keskipiste galaksin risteyksestä. nämä lentoradat. Mutta tosiasia on, että kaikki galaksit liikkuvat poispäin toisistaan suunnilleen samalla nopeudella, ja käytännössä sama kuva havaitaan jokaisesta universumin pisteestä.

Täällä on teoretisoitu niin paljon, että jokainen akateemikko tulee hulluksi. Neljäs ulottuvuus on jopa otettu esiin useammin kuin kerran, jos se ei olisi oikea, mutta asiasta ei ole tähän päivään mennessä saatu erityistä selvyyttä.

Jos maailmankaikkeuden keskukselle ei ole ymmärrettävää määritelmää, pidämme tyhjää ammattia puhua siitä, mikä on juuri tässä keskustassa.

Mitä on universumin ulkopuolella?

Tämä on erittäin mielenkiintoinen kysymys, mutta yhtä epämääräinen kuin edellinen. Yleisesti ottaen ei tiedetä, onko universumilla rajoja. Ehkä niitä ei ole olemassa. Ehkä he ovat. Ehkä universumimme lisäksi on muita, joilla on muita aineen ominaisuuksia, joiden luonnonlait ja maailmanvakiot ovat erilaisia kuin meillä. Kukaan ei voi vastata sellaiseen kysymykseen yksiselitteisesti.

Ongelmana on, että voimme tarkkailla maailmankaikkeutta vain 13,3 miljardin valovuoden etäisyydeltä. Miksi? Hyvin yksinkertaista: muistamme, että maailmankaikkeuden ikä on 13,7 miljardia vuotta. Ottaen huomioon, että havainnointimme tapahtuu viiveellä, joka on yhtä suuri kuin aika, jonka valo kuluttaa vastaavan matkan kulkemiseen, emme voi tarkkailla maailmankaikkeutta ennen sitä hetkeä, jolloin se todella syntyi. Tällä etäisyydellä näemme taaperouniversumin...

Mitä muuta tiedämme maailmankaikkeudesta?

Paljon ja ei mitään! Tiedämme jäännöksen hehkusta, kosmisista kielistä, kvasaareista, mustista aukoista ja paljon, paljon muuta. Osa tästä tiedosta voidaan perustella ja todistaa; jokin on vain teoreettisia laskelmia, joita ei voida lopullisesti vahvistaa, ja jokin on vain pseudotieteilijoiden rikkaan mielikuvituksen hedelmää.

Mutta yhden asian tiedämme varmasti: koskaan ei tule hetkeä, jolloin voimme helpottuneena pyyhkiä hikeä otsaltamme ja sanoa: "Uh! Kysymys on vihdoin täysin ymmärretty. Täällä ei ole enää mitään pyydettävää!"