Apakah dimensi alam semesta kita. Adakah kita melihat alam semesta

Doktor Sains Pedagogi E. LEVITAN, ahli penuh Akademi Sains Semula Jadi Rusia

Sains dan kehidupan // Ilustrasi

Salah satu balai cerap astrofizik moden yang terbaik ialah Balai Cerap Selatan Eropah (Chile). Dalam gambar: instrumen unik balai cerap ini - Teleskop Teknologi Baru (NTT).

Gambar bahagian belakang cermin utama 3.6 meter Teleskop Teknologi Baru.

Galaksi lingkaran NGC 1232 dalam buruj Eridani (kira-kira 100 juta tahun cahaya jauhnya). Saiz - 200 tahun cahaya.

Sebelum anda adalah cakera gas yang besar, mungkin dipanaskan hingga ratusan juta darjah Kelvin (diameternya kira-kira 300 tahun cahaya).

Soalan yang kelihatan pelik. Sudah tentu, kita juga melihat Bima Sakti dan bintang-bintang lain di Alam Semesta yang lebih dekat dengan kita. Tetapi soalan yang dikemukakan dalam tajuk artikel sebenarnya tidak begitu mudah, dan oleh itu kami akan cuba memikirkannya.

Matahari yang terang pada waktu siang, Bulan dan taburan bintang di langit malam sentiasa menarik perhatian seseorang. Berdasarkan lukisan batu, di mana pelukis paling purba merakam figura buruj yang paling ketara, walaupun ketika itu orang, sekurang-kurangnya yang paling ingin tahu, mengintip keindahan misteri langit berbintang. Dan sudah tentu, mereka menunjukkan minat terhadap terbit dan terbenam Matahari, dalam perubahan misteri dalam penampilan Bulan ... Mungkin, ini adalah bagaimana astronomi "primitif-kontemplatif" dilahirkan. Ini berlaku beribu-ribu tahun sebelum penulisan timbul, monumen yang telah menjadi dokumen bagi kita, yang memberi kesaksian tentang asal usul dan perkembangan astronomi.

Pada mulanya, benda-benda syurga, mungkin, hanya objek ingin tahu, kemudian mereka dituhankan, dan, akhirnya, mereka mula membantu orang, bertindak sebagai kompas, kalendar, dan jam. Alasan serius untuk berfalsafah tentang kemungkinan struktur Alam Semesta adalah penemuan "bintang mengembara" (planet). Percubaan untuk membongkar gelung yang tidak dapat difahami yang menggambarkan planet dengan latar belakang bintang yang kononnya tetap membawa kepada pembinaan gambar atau model astronomi pertama di dunia. Apotheosis mereka dianggap sebagai sistem geosentrik dunia Claudius Ptolemy (abad ke-2 Masihi). Ahli astronomi purba cuba (kebanyakannya tidak berjaya) untuk menentukan (tetapi belum membuktikan!) Apakah tempat yang diduduki Bumi berhubung dengan tujuh planet yang diketahui ketika itu (ini dianggap sebagai Matahari, Bulan, Utarid, Zuhrah, Marikh, Musytari dan Zuhal). Dan hanya Nicholas Copernicus (1473-1543) akhirnya berjaya.

Ptolemy dipanggil pencipta geosentrik, dan Copernicus - sistem heliosentrik dunia. Tetapi pada asasnya, sistem ini hanya berbeza dalam idea mereka tentang lokasi Matahari dan Bumi berhubung dengan planet sebenar (Merkurius, Zuhrah, Marikh, Musytari, Zuhal) dan Bulan.

Copernicus, pada dasarnya, menemui Bumi sebagai planet, Bulan mengambil tempat yang sepatutnya sebagai satelit Bumi, dan Matahari ternyata menjadi pusat peredaran semua planet. Matahari dan enam planet yang bergerak mengelilinginya (termasuk Bumi) - ini adalah sistem suria kerana ia diwakili pada abad ke-16.

Sistem ini, seperti yang kita ketahui, masih jauh dari lengkap. Malah, sebagai tambahan kepada enam planet yang diketahui Copernicus, ia juga termasuk Uranus, Neptune, Pluto. Yang terakhir ditemui pada tahun 1930 dan ternyata bukan sahaja yang paling jauh, tetapi juga planet terkecil. Di samping itu, sistem suria termasuk kira-kira seratus satelit planet, dua tali pinggang asteroid (satu antara orbit Marikh dan Musytari, satu lagi, baru-baru ini ditemui - tali pinggang Kuiper - di kawasan orbit Neptun dan Pluto) dan banyak komet dengan tempoh orbit yang berbeza. "Awan Komet" hipotesis (sesuatu seperti habitat mereka), menurut pelbagai anggaran, pada jarak kira-kira 100-150 ribu unit astronomi dari Matahari. Sempadan sistem suria dengan sewajarnya telah berkembang berkali-kali ganda.

Pada awal tahun 2002, saintis Amerika "bercakap" dengan stesen antara planet automatik mereka Pioneer-10, yang dilancarkan 30 tahun lalu dan berjaya terbang dari Matahari pada jarak 12 bilion kilometer. Jawapan kepada isyarat radio yang dihantar dari Bumi datang dalam masa 22 jam 06 minit (pada kelajuan perambatan gelombang radio kira-kira 300,000 km/s). Memandangkan perkara di atas, Pioneer-10 perlu terbang ke "sempadan" sistem suria untuk masa yang lama (sudah tentu, agak bersyarat!). Dan kemudian dia akan terbang ke bintang terdekat dalam laluannya, Aldebaran (bintang paling terang dalam buruj Taurus). Pioneer-10 mungkin akan bergegas ke sana dan menyampaikan mesej penduduk bumi yang tertanam di dalamnya hanya selepas 2 juta tahun ...

Sekurang-kurangnya 70 tahun cahaya memisahkan kita dari Aldebaran. Dan jarak ke bintang yang paling dekat dengan kita (dalam sistem Centauri) hanya 4.75 tahun cahaya. Hari ini, walaupun pelajar sekolah harus tahu apa itu "tahun cahaya", "parsec" atau "megaparsec". Ini sudah menjadi persoalan dan istilah astronomi bintang, yang bukan sahaja pada zaman Copernicus, tetapi lama kemudian, sama sekali tidak wujud.

Diandaikan bahawa bintang-bintang adalah peneraju jauh, tetapi sifatnya tidak diketahui. Benar, Giordano Bruno, yang mengembangkan idea Copernicus, dengan bijak mencadangkan bahawa bintang-bintang adalah matahari yang jauh, dan, mungkin, dengan sistem planet mereka sendiri. Ketepatan bahagian pertama hipotesis ini menjadi agak jelas hanya pada abad ke-19. Dan berpuluh-puluh planet pertama di sekeliling bintang lain ditemui hanya pada tahun-tahun terakhir abad XX yang baru berakhir. Sebelum kelahiran astrofizik dan sebelum penggunaan analisis spektrum kepada astronomi, adalah mustahil untuk mendekati penyelesaian saintifik kepada sifat bintang. Jadi ternyata bintang-bintang dalam sistem dunia sebelumnya tidak memainkan peranan. Langit berbintang adalah sejenis pentas di mana planet-planet "berlaksana", tetapi mereka tidak terlalu memikirkan sifat bintang itu sendiri (kadang-kadang mereka disebut sebagai ... tentang "karnasi perak" yang tersangkut di cakrawala syurga) . "Sfera Bintang" adalah sempadan unik Alam Semesta dalam sistem geosentrik dan heliosentrik dunia. Seluruh Alam Semesta, tentu saja, dianggap kelihatan, dan apa yang di luarnya adalah "kerajaan syurga" ...

Hari ini kita tahu bahawa hanya sebahagian kecil daripada bintang yang boleh dilihat dengan mata kasar. Jalur keputihan yang merentangi seluruh langit (Bima Sakti) ternyata, seperti yang diduga oleh beberapa ahli falsafah Yunani kuno, banyak bintang. Galileo (pada awal abad ke-17) membezakan yang paling terang daripada mereka walaupun dengan bantuan teleskopnya yang sangat tidak sempurna. Apabila saiz teleskop meningkat dan ia bertambah baik, ahli astronomi dapat secara beransur-ansur menembusi kedalaman Alam Semesta, seolah-olah sedang menyiasatnya. Tetapi ia tidak segera menjadi jelas bahawa bintang-bintang yang diperhatikan dalam arah yang berbeza di langit mempunyai kaitan dengan bintang-bintang Bima Sakti. Salah seorang yang pertama berjaya membuktikannya ialah ahli astronomi dan optik Inggeris W. Herschel. Oleh itu, penemuan Galaxy kita dikaitkan dengan namanya (ia kadang-kadang dipanggil Bima Sakti). Walau bagaimanapun, nampaknya ia tidak diberikan kepada manusia semata-mata untuk melihat Galaxy kita secara keseluruhan. Sudah tentu, cukup untuk melihat ke dalam buku teks astronomi untuk mencari skema yang jelas di sana: pemandangan Galaxy "dari atas" (dengan struktur lingkaran yang berbeza, dengan lengan yang terdiri daripada bintang dan bahan habuk gas) dan pemandangan "dari sisi" (dalam perspektif ini, pulau bintang kami menyerupai kanta biconvex, jika anda tidak pergi ke beberapa butiran struktur bahagian tengah kanta ini). Skim, skema... Dan di manakah sekurang-kurangnya satu gambar Galaxy kita?

Gagarin adalah orang bumi pertama yang melihat planet kita dari angkasa lepas. Sekarang, mungkin, semua orang telah melihat gambar Bumi dari angkasa, dihantar dari papan satelit buatan Bumi, dari stesen antara planet automatik. Empat puluh satu tahun telah berlalu sejak penerbangan Gagarin, dan 45 tahun sejak pelancaran satelit pertama - permulaan zaman angkasa. Tetapi sehingga hari ini, tiada siapa yang tahu sama ada seseorang akan dapat melihat Galaxy, melampaui hadnya ... Bagi kami, ini adalah soalan dari alam fantasi. Jadi mari kita kembali kepada realiti. Tetapi hanya pada masa yang sama, sila fikirkan tentang fakta bahawa hanya seratus tahun yang lalu, realiti semasa boleh kelihatan seperti fantasi yang paling luar biasa.

Jadi, Sistem Suria dan Galaksi kita telah ditemui, di mana Matahari adalah salah satu daripada trilion bintang (kira-kira 6,000 bintang boleh dilihat dengan mata kasar di seluruh sfera cakerawala), dan Bima Sakti ialah unjuran sebahagian daripada Galaksi ke sfera cakerawala. Tetapi sama seperti pada abad ke-16, penduduk bumi menyedari bahawa Matahari kita adalah bintang yang paling biasa, kita kini tahu bahawa Galaxy kita adalah salah satu daripada banyak galaksi lain yang kini ditemui. Antaranya, seperti dalam dunia bintang, terdapat gergasi dan kerdil, galaksi "biasa" dan "luar biasa", agak tenang dan sangat aktif. Mereka berada pada jarak yang jauh dari kita. Cahaya dari yang paling dekat daripada mereka bergegas kepada kami selama hampir dua juta tiga ratus ribu tahun. Tetapi kita boleh melihat galaksi ini walaupun dengan mata kasar, ia berada dalam buruj Andromeda. Ini adalah galaksi lingkaran yang sangat besar, sama dengan kita sendiri, dan oleh itu gambar-gambarnya "mengimbangi" sedikit sebanyak untuk kekurangan gambar Galaxy kita.

Hampir semua galaksi yang ditemui hanya boleh dilihat dalam gambar yang diambil dengan teleskop gergasi berasaskan tanah moden atau teleskop angkasa. Penggunaan teleskop radio dan interferometer radio membantu menambah data optik dengan ketara. Astronomi radio dan astronomi sinar-X tambahan atmosfera telah membuka tabir mengenai rahsia proses yang berlaku dalam nukleus galaksi dan dalam quasar (objek paling jauh di Alam Semesta kita yang diketahui hari ini, hampir tidak dapat dibezakan daripada bintang dalam gambar yang diambil dengan teleskop optik ).

Dalam dunia mega yang sangat besar dan praktikal tersembunyi dari mata (atau dalam Metagalaxy), adalah mungkin untuk menemui keteraturan dan sifat pentingnya: pengembangan, struktur berskala besar. Semua ini agak mengingatkan mikrokosmos yang lain, sudah terbuka dan sebahagian besarnya terungkai. Mereka belajar sangat dekat dengan kita, tetapi juga blok bangunan alam semesta yang tidak kelihatan (atom, hadron, proton, neutron, meson, kuark). Setelah mempelajari struktur atom dan corak interaksi kulit elektronnya, saintis secara literal "menghidupkan semula" Jadual Berkala Unsur D. I. Mendeleev.

Perkara yang paling penting ialah seseorang itu ternyata dapat menemui dan mengenali dunia pelbagai skala (dunia mega dan dunia mikro) yang tidak langsung dirasakan olehnya.

Dalam konteks ini, astrofizik dan kosmologi nampaknya tidak asli. Tetapi di sini kita menghampiri yang paling menarik.

"Tirai" buruj yang telah lama dikenali telah dibuka, mengambil bersamanya percubaan terakhir "sentrisme" kami: geosentrisme, heliosentrisme, galaksi sentrisme. Kita sendiri, seperti Bumi kita, seperti Sistem Suria, seperti Galaksi, hanyalah "zarah" struktur Alam Semesta, tidak dapat dibayangkan dari segi skala dan kerumitan setiap hari, yang dipanggil "Metagalaxy". Ia merangkumi banyak sistem galaksi dengan kerumitan yang berbeza-beza (daripada "berganda" kepada gugusan dan gugusan super). Setuju bahawa, pada masa yang sama, kesedaran tentang skala saiz sendiri yang tidak penting dalam dunia mega yang luas tidak memalukan seseorang, tetapi, sebaliknya, meningkatkan kuasa Mindanya, mampu menemui semua ini dan memahami apa telah ditemui lebih awal.

Nampaknya sudah tiba masanya untuk bertenang, kerana gambaran moden tentang struktur dan evolusi Metagalaxy telah dicipta secara umum. Walau bagaimanapun, pertama, ia mengandungi banyak asas baru, sebelum ini tidak diketahui oleh kami, dan kedua, ada kemungkinan bahawa sebagai tambahan kepada Metagalaxy kami terdapat alam semesta mini lain yang membentuk Alam Semesta Besar yang masih hipotesis...

Mungkin ini patut dihentikan buat masa ini. Kerana kita sekarang, seperti yang mereka katakan, berurusan dengan alam semesta kita. Hakikatnya ialah pada akhir abad ke-20 ia memberikan astronomi dengan kejutan besar.

Mereka yang berminat dalam sejarah fizik tahu bahawa pada awal abad ke-20 nampaknya beberapa ahli fizik yang hebat bahawa kerja raksasa mereka telah berakhir, kerana semua yang penting dalam sains ini telah ditemui dan diterokai. Benar, beberapa "awan" pelik kekal di kaki langit, tetapi hanya sedikit orang yang membayangkan bahawa mereka tidak lama lagi akan "menjadi" teori relativiti dan mekanik kuantum ... Adakah sesuatu seperti ini tersedia untuk astronomi?

Berkemungkinan besar, kerana Alam Semesta kita, yang diamati dengan bantuan semua kuasa instrumen astronomi moden dan nampaknya sudah dikaji dengan teliti, mungkin hanya menjadi puncak gunung ais sejagat. Di manakah bakinya? Bagaimanakah andaian yang begitu berani tentang kewujudan sesuatu yang lain yang besar, material dan sama sekali tidak diketahui sehingga kini?

Mari kita kembali kepada sejarah astronomi. Salah satu halaman kejayaannya ialah penemuan planet Neptunus "di hujung pena." Pengaruh graviti beberapa jisim pada pergerakan Uranus mendorong saintis untuk berfikir tentang kewujudan planet yang masih tidak diketahui, membolehkan ahli matematik berbakat menentukan lokasinya dalam sistem suria, dan kemudian memberitahu ahli astronomi dengan tepat di mana untuk mencarinya di sfera cakerawala. . Dan pada masa hadapan, graviti menyediakan ahli astronomi dengan perkhidmatan yang sama: ia membantu menemui pelbagai objek "aneh" - kerdil putih, lubang hitam. Jadi sekarang, kajian tentang pergerakan bintang dalam galaksi dan galaksi dalam gugusan mereka telah membawa saintis membuat kesimpulan bahawa terdapat bahan misteri yang tidak kelihatan ("gelap") (atau mungkin beberapa bentuk jirim yang tidak diketahui oleh kita), dan rizabnya. "zat" ini mestilah sangat besar.

Menurut anggaran yang paling berani, semua yang kita perhatikan dan ambil kira di Alam Semesta (bintang, kompleks habuk gas, galaksi, dll.) hanyalah 5 peratus daripada jisim yang "sepatutnya" mengikut pengiraan berdasarkan undang-undang graviti. 5 peratus ini termasuk seluruh dunia mega yang kita kenali, daripada butiran debu dan atom hidrogen yang biasa di angkasa kepada gugusan super galaksi. Sesetengah ahli astrofizik termasuk di sini walaupun neutrino yang menembusi semua, percaya bahawa, walaupun jisim rehat mereka yang kecil, neutrino, dengan bilangannya yang tidak terkira banyaknya, memberikan sumbangan tertentu kepada 5 peratus yang sama.

Tetapi, mungkin, "bahan halimunan" (atau sekurang-kurangnya sebahagian daripadanya, teragih tidak sekata di angkasa) ialah jisim bintang atau galaksi yang pupus, atau objek angkasa yang tidak kelihatan seperti lubang hitam? Pada tahap tertentu, andaian sedemikian masuk akal, walaupun 95 peratus yang hilang (atau, mengikut anggaran lain, 60-70 peratus) tidak boleh dibuat. Ahli astrofizik dan ahli kosmologi terpaksa menyusun pelbagai kemungkinan lain, kebanyakannya hipotesis. Idea yang paling asas berpunca daripada fakta bahawa sebahagian besar "jisim tersembunyi" adalah "jirim gelap" yang terdiri daripada zarah asas yang tidak diketahui oleh kita.

Penyelidikan lanjut dalam bidang fizik akan menunjukkan zarah asas yang mana, selain daripada yang terdiri daripada kuark (baryon, meson, dll.) atau tidak berstruktur (contohnya, muon), boleh wujud dalam alam semula jadi. Merungkai teka-teki ini mungkin lebih mudah jika kita menggabungkan kuasa ahli fizik, ahli astronomi, ahli astrofizik dan ahli kosmologi. Banyak harapan diletakkan pada data yang boleh diperoleh pada tahun-tahun akan datang sekiranya pelancaran kapal angkasa khusus berjaya. Sebagai contoh, ia dirancang untuk melancarkan teleskop angkasa (diameter 8.4 meter). Ia akan dapat mendaftarkan sejumlah besar galaksi (sehingga magnitud ke-28; kami ingat bahawa penerang sehingga magnitud ke-6 dapat dilihat dengan mata kasar), dan ini akan membolehkan kami membina peta pengedaran " jisim tersembunyi" di seluruh langit. Maklumat tertentu juga boleh diekstrak daripada pemerhatian berasaskan tanah, kerana "bahan tersembunyi", mempunyai graviti yang besar, harus membengkokkan sinar cahaya yang datang kepada kita dari galaksi dan quasar yang jauh. Dengan memproses imej sumber cahaya sedemikian pada komputer, adalah mungkin untuk mendaftar dan menilai jisim graviti yang tidak kelihatan. Tinjauan bahagian individu langit jenis ini telah pun dibuat. (Lihat artikel oleh Ahli Akademik N. Kardashev "Kosmologi dan masalah SETI", baru-baru ini diterbitkan dalam jurnal saintifik popular Presidium Akademi Sains Rusia "Bumi dan Alam Semesta", 2002, No. 4.)

Sebagai kesimpulan, mari kita kembali kepada soalan yang dirumuskan dalam tajuk artikel ini. Nampaknya selepas semua yang telah diperkatakan, sukar untuk memberikan jawapan yang positif dengan yakin ... Yang tertua dari sains paling kuno - astronomi baru sahaja bermula.

Tidak ada sepuluh planet dalam sistem suria dan terdapat satu matahari. Galaksi ialah himpunan sistem suria. Terdapat kira-kira dua ratus bilion bintang di galaksi. Terdapat berbilion galaksi di alam semesta. Adakah anda faham apa itu alam semesta? Kita sendiri tidak tahu apa itu, dan kita tidak mungkin mengetahuinya dalam bilion tahun akan datang. Dan semakin banyak pengetahuan kita tentang alam semesta meningkat - tentang perkara yang mengelilingi kita dan mengandungi semua itu dengan sendirinya - semakin banyak soalan orang ramai.

Apabila kita melihat Alam Semesta, pada semua planet dan bintangnya, galaksi dan gugusan, gas, habuk, plasma, kita melihat tandatangan yang sama di mana-mana. Kami melihat garisan penyerapan dan pelepasan atom, kami melihat jirim berinteraksi dengan bentuk jirim lain, kami melihat pembentukan bintang dan kematian bintang, perlanggaran, sinar-x dan banyak lagi. Terdapat satu soalan yang jelas yang perlu dijelaskan: mengapa kita melihat semua ini? Jika undang-undang fizik menentukan simetri antara jirim dan antijirim yang kita perhatikan tidak sepatutnya wujud.

ALAM SEMESTA

ALAM SEMESTA

Kamus Ensiklopedia Falsafah. 2010 .

V. adalah pelbagai tak terhingga dalam bentuk kewujudan dan pergerakan jirim. Zat tidak timbul dan tidak musnah, tetapi hanya berpindah dari satu bentuk ke bentuk yang lain. Oleh itu, ia benar-benar sewenang-wenang dan idealistik. ialah teori penciptaan berterusan jirim daripada "tiada" (F. Hoyle, Model baru untuk alam semesta yang berkembang, dalam jurnal "Notis Bulanan Astron Diraja. Soc", L., 1948, v. 108; H Bondi, Kosmologi, 1952).

Kepelbagaian bentuk bahan tak terhingga dalam V. tak terhingga membawa kepada kesimpulan bahawa organik. , sebagai salah satu bentuk kewujudan jirim, bukan milik planet kita sahaja, tetapi timbul di mana-mana yang sepadan ditambah.

Ini adalah yang utama sifat V., yang mempunyai bukan sahaja fizikal, tetapi juga besar. maksudnya. Dalam kesimpulan yang paling umum, sains struktur peperangan berkait rapat dengan falsafah. Oleh itu ideologi yang sengit , dijalankan mengenai isu-isu struktur dan pembangunan V.

Penafian infiniti V. dalam ruang dan masa di pihak sebilangan saintis bukan sahaja disebabkan oleh pengaruh idealistik. suasana rohani, di mana mereka berada, tetapi juga oleh percubaan yang tidak berjaya untuk membina V. tak terhingga yang konsisten, berdasarkan keseluruhan data pemerhatian yang diketahui oleh kami. Pengiktirafan dalam satu bentuk atau yang lain tentang keterbatasan V. pada dasarnya adalah keengganan untuk menyelesaikan masalah saintifik yang paling penting, peralihan daripada kedudukan sains kepada kedudukan agama. Dalam dialektik ini materialisme, membuktikan V. dalam ruang dan masa, merangsang perkembangan selanjutnya sains, menunjukkan laluan utama untuk pembangunan teori.

Persoalan tentang keterbatasan atau ketakterhinggaan V. bukan sahaja sains semula jadi. Dengan sendirinya, pengumpulan empirikal bahan dan matematiknya. pemprosesan hanya dalam rangka kerja satu atau jabatan lain. sains belum dapat memberikan jawapan yang lengkap dan logik kebal kepada soalan yang dikemukakan. Falsafah adalah kaedah yang paling sesuai untuk menyelesaikan masalah ini. , berdasarkan pencapaian semua sains semula jadi dan asas materialisme dialektik yang kukuh. kaedah. Dialektik mula diketengahkan di sini. pembangunan konsep infiniti, kesukaran mengendalikan Crimea dirasai bukan sahaja, tetapi juga oleh sains lain.

Oleh itu, sifat am V., ciri ruang-masanya menyebabkan kesukaran yang besar. Tetapi keseluruhan pembangunan seribu tahun sains meyakinkan kita bahawa masalah ini hanya boleh timbul pada jalan mengenali infiniti V. dalam ruang dan masa. Secara umum, penyelesaian sedemikian diberikan oleh materialisme dialektik. Walau bagaimanapun, penciptaan idea yang rasional dan konsisten V. secara keseluruhan, dengan mengambil kira semua proses yang diperhatikan, adalah masalah untuk masa depan.

Lit.: Engels F., Dialektik alam, M., 1955 sendiri, Anti-Dühring, M., 1957; Lenin V.I., Materialisme i, Soch., ed. ke-4, jilid 14; Blazhko S. N., Kursus Astronomi Am, M., 1947; Polak I.F., Course of General Astronomy, ed. ke-7, M., 1955; Parenago P. P., Kursus astronomi bintang, ed. ke-3, M., 1954; Eigenson M. S., Big Universe, M.–L., 1936; Fesenkov V. G., Idea moden tentang Alam Semesta, M.–L., 1949; Agekyan T. A., Star Universe, M., 1955; Lyttleton R. A., Alam semesta moden, L., ; Howle F., Sempadan astronomi, Melb., ; Thomas O., Astronomi. Tatsachen dan Probleme, 7 Aufl., Salzburg-Stuttgart, .

A. Bovin. Moscow.

Ensiklopedia Falsafah. Dalam 5 jilid - M .: Ensiklopedia Soviet. Disunting oleh F. V. Konstantinov. 1960-1970 .

ALAM SEMESTA

ALAM SEMESTA (dari bahasa Yunani "oecumene" - didiami, bumi yang didiami) - "segala yang wujud", "seluruh dunia yang komprehensif", "keseluruhan segala sesuatu"; makna istilah ini adalah samar-samar dan ditentukan oleh konteks konsep. Terdapat sekurang-kurangnya tiga peringkat konsep "Universe".

1. Alam Semesta, sebagai satu falsafah, mempunyai makna yang hampir dengan konsep "alam semesta", atau "dunia": "dunia material", "makhluk ciptaan", dll. Ia memainkan peranan penting dalam falsafah Eropah. Imej Alam Semesta dalam ontologi falsafah dimasukkan ke dalam asas falsafah penyelidikan saintifik Alam Semesta.

2. Alam Semesta dalam kosmologi fizikal, atau Alam Semesta secara keseluruhan, adalah objek ekstrapolasi kosmologi. Dalam erti kata tradisional, ia adalah sistem fizikal yang komprehensif, tidak terhad dan pada asasnya unik ("The Universe diterbitkan dalam satu salinan" - A. Poincaré); dunia dilihat dari sudut fizikal dan astronomi (A.L. Zelmanov). Teori dan model Alam Semesta yang berbeza dianggap dari sudut pandangan ini sebagai tidak setara antara satu sama lain daripada asal yang sama. Alam Semesta secara keseluruhannya telah dibuktikan dengan cara yang berbeza: 1) dengan merujuk kepada "anggapan ekstrapolasi": kosmologi mendakwa dengan tepat untuk mewakili keseluruhan dunia yang komprehensif dalam sistem pengetahuan dengan cara konseptualnya, dan sehingga sebaliknya dibuktikan, tuntutan ini hendaklah diterima sepenuhnya; 2) Alam Semesta secara logik ditakrifkan sebagai keseluruhan dunia yang komprehensif, dan Alam Semesta lain tidak boleh wujud mengikut definisi, dsb. Kosmologi Newton yang klasik mencipta alam semesta yang tidak terhingga dalam ruang dan masa, dan infiniti dianggap sebagai sifat atribut alam semesta. Secara umum diterima bahawa Alam Semesta homogen tak terhingga Newton "memusnahkan" barang antik. Walau bagaimanapun, imej saintifik dan falsafah Alam Semesta terus wujud bersama dalam budaya, saling memperkayakan antara satu sama lain. Alam Semesta Newton memusnahkan imej kosmos purba hanya dalam erti kata ia memisahkan manusia dari Alam Semesta dan juga menentang mereka.

Dalam kosmologi relativistik bukan klasik, teori Alam Semesta pertama kali dibina. Sifat-sifatnya ternyata berbeza sama sekali daripada Newton. Menurut teori Alam Semesta yang berkembang yang dibangunkan oleh Friedman, Alam Semesta secara keseluruhan boleh menjadi terhingga dan tidak terhingga dalam ruang, tetapi dalam masa ia, dalam apa jua keadaan, terhingga, iaitu, ia mempunyai permulaan. A. A. Friedman percaya bahawa dunia, atau Alam Semesta sebagai objek kosmologi, "adalah jauh lebih sempit dan lebih kecil daripada alam semesta dunia ahli falsafah." Sebaliknya, sebahagian besar ahli kosmologi, berdasarkan prinsip keseragaman, mengenal pasti model Alam Semesta yang berkembang dengan Metagalaxy kita. Pengembangan awal Metagalaxy dianggap sebagai "permulaan segala-galanya", dari sudut pandangan penciptaan - sebagai "penciptaan dunia". Beberapa ahli kosmologi relativistik, menganggap keseragaman sebagai penyederhanaan yang tidak cukup berasas, menganggap Alam Semesta sebagai sistem fizikal yang komprehensif dengan skala yang lebih besar daripada Metagalaxy, dan Metagalaxy hanya sebagai bahagian terhad Alam Semesta.

Kosmologi relativistik telah mengubah secara radikal imej Alam Semesta dalam gambaran saintifik dunia. Dari segi ideologi, dia kembali kepada imej kosmos purba dalam erti kata bahawa dia sekali lagi menghubungkan manusia dan Alam Semesta (berkembang). Langkah selanjutnya ke arah ini adalah dalam kosmologi. Pendekatan moden terhadap tafsiran Alam Semesta secara keseluruhan adalah berdasarkan, pertama, pada perbezaan antara idea falsafah dunia dan Alam Semesta sebagai objek kosmologi; kedua, konsep ini adalah relativized, iaitu skopnya dikaitkan dengan peringkat tertentu pengetahuan, teori atau model kosmologi - dalam linguistik semata-mata (tanpa mengira status objek mereka) atau dalam pengertian objek. Alam Semesta ditafsirkan, sebagai contoh, sebagai "peristiwa terbesar di mana undang-undang fizikal kita boleh digunakan, diekstrapolasi dalam satu cara atau yang lain" atau "boleh dianggap berkaitan secara fizikal dengan kita" (G. Bondy).

Perkembangan pendekatan ini adalah konsep yang menurutnya Alam Semesta dalam kosmologi adalah "segala sesuatu yang wujud". bukan dalam erti kata yang mutlak, tetapi hanya dari sudut pandangan teori kosmologi yang diberikan, iaitu sistem fizikal dengan skala dan susunan terbesar, yang mengikuti dari sistem pengetahuan fizikal tertentu. Ini adalah relatif dan sementara bagi dunia mega yang diketahui, ditentukan oleh kemungkinan ekstrapolasi sistem pengetahuan fizikal. Di bawah Alam Semesta secara keseluruhan, tidak dalam semua kes "asal" yang sama dimaksudkan. Sebaliknya, teori yang berbeza boleh mempunyai asal yang berbeza sebagai objeknya, iaitu, sistem fizikal yang berbeza susunan dan skala hierarki struktur. Tetapi semua dakwaan mewakili seluruh dunia yang merangkumi semua dalam erti kata mutlak tetap tidak berasas. Apabila menafsirkan Alam Semesta dalam kosmologi, seseorang harus menarik antara yang berpotensi dan yang sebenarnya wujud. Apa yang hari ini dianggap tidak wujud, esok mungkin memasuki bidang penyelidikan saintifik, akan menjadi wujud (dari sudut pandangan fizik) dan akan dimasukkan ke dalam pemahaman kita tentang Alam Semesta.

Jadi, jika teori Alam Semesta yang berkembang pada dasarnya menggambarkan Metagalaxy kita, maka teori inflasi yang paling popular ("mengembang") Alam Semesta dalam kosmologi moden memperkenalkan konsep satu set "alam semesta lain" (atau, dari segi empirikal bahasa, objek ekstra-metagalaksi) dengan sifat kualitatif berbeza. Oleh itu, teori inflasi mengiktiraf pelanggaran megaskopik prinsip keseragaman Alam Semesta dan memperkenalkan prinsip kepelbagaian tak terhingga Alam Semesta yang merupakan tambahan kepadanya dari segi makna. Keseluruhan alam semesta ini I. S. Shklovsky mencadangkan untuk memanggil "Metauniverse". Dalam bentuk tertentu, kosmologi inflasi menghidupkan semula, oleh itu, idea tentang infiniti Alam Semesta (Metauniverse) sebagai kepelbagaiannya yang tidak terhingga. Objek seperti Metagalaxy sering dirujuk sebagai "mini-universe" dalam kosmologi inflasi. Miniverses timbul oleh turun naik spontan vakum fizikal. Ia berikutan dari sudut pandangan ini bahawa detik awal pengembangan Alam Semesta kita, Metagalaxy, tidak semestinya dianggap sebagai permulaan mutlak segala-galanya. Ini hanyalah detik permulaan evolusi dan penyusunan diri salah satu sistem angkasa lepas. Dalam beberapa versi kosmologi kuantum, konsep alam semesta berkait rapat dengan kewujudan seorang pemerhati ("prinsip penyertaan"). “Menjana pemerhati-peserta pada beberapa peringkat terhad kewujudannya tidak memperoleh

Jika alam semesta kita tidak mengembang dan kelajuan cahaya menghampiri infiniti, soalan "bolehkah kita melihat seluruh alam semesta?" atau "sejauh mana kita boleh melihat alam semesta?" tidak akan masuk akal. Kami akan "hidup" akan melihat semua yang berlaku di mana-mana sudut angkasa lepas.

Tetapi, seperti yang anda ketahui, kelajuan cahaya adalah terhad, dan Alam Semesta kita berkembang, dan ia melakukannya dengan pecutan. Jika kadar pengembangan sentiasa meningkat, maka terdapat kawasan yang melarikan diri daripada kita pada kelajuan superluminal, yang, mengikut logik, kita tidak dapat melihat. Tetapi bagaimana ini mungkin? Bukankah ini bercanggah dengan Teori Relativiti? Dalam kes ini, tidak: selepas semua, ruang itu sendiri berkembang, dan objek di dalamnya kekal dengan kelajuan sub-cahaya. Untuk kejelasan, kita boleh membayangkan Alam Semesta kita sebagai belon, dan butang yang dilekatkan pada belon akan memainkan peranan sebagai galaksi. Cuba tiupkan belon: galaksi butang akan mula bergerak menjauhi anda bersama-sama dengan pengembangan ruang alam semesta belon, walaupun kelajuan galaksi butang sendiri akan kekal sifar.

Ternyata mesti ada kawasan di dalamnya yang terdapat objek yang lari dari kita pada kelajuan yang lebih rendah daripada kelajuan cahaya, dan sinaran yang boleh kita tetapkan dalam teleskop kita. Kawasan ini dipanggil Sfera Hubble. Ia berakhir dengan sempadan di mana kelajuan penyingkiran galaksi jauh akan bertepatan dengan kelajuan foton mereka yang terbang ke arah kita (iaitu kelajuan cahaya). Sempadan ini dipanggil Horizon Zarah. Jelas sekali, objek di luar Horizon Zarah akan mempunyai kelajuan yang lebih tinggi daripada kelajuan cahaya dan sinaran mereka tidak dapat mencapai kita. Atau masih boleh?

Mari kita bayangkan bahawa galaksi X berada dalam Sfera Hubble dan memancarkan cahaya yang sampai ke Bumi tanpa sebarang masalah. Tetapi disebabkan pengembangan Alam Semesta yang semakin pantas, galaksi X telah melangkaui Horizon Zarah, dan sudah bergerak menjauhi kita pada kelajuan yang lebih pantas daripada kelajuan cahaya. Tetapi fotonnya, yang dipancarkan pada saat berada di Hubble Sphere, masih terbang ke arah planet kita, dan kami terus merakamnya, i.e. kita memerhati objek yang sedang bergerak menjauhi kita pada kelajuan melebihi kelajuan cahaya.

Tetapi bagaimana jika galaksi Y tidak pernah berada dalam Sfera Hubble dan pada saat permulaan sinaran serta-merta mempunyai kelajuan superluminal? Ternyata tidak satu pun foton kewujudannya yang pernah melawat bahagian kita di Alam Semesta. Tetapi itu tidak bermakna ia tidak akan berlaku pada masa hadapan! Kita tidak boleh lupa bahawa Sfera Hubble juga sedang berkembang (bersama-sama dengan seluruh Alam Semesta), dan pengembangannya lebih besar daripada kelajuan di mana foton galaksi Y bergerak menjauhi kita (kami mendapati kelajuan penyingkiran foton galaksi Y dengan menolak kelajuan cahaya daripada halaju melarikan diri galaksi Y). Jika syarat ini dipenuhi, suatu hari nanti Sfera Hubble akan mengejar foton ini, dan kami akan dapat mengesan galaksi Y. Proses ini jelas ditunjukkan dalam rajah di bawah.

Ruang yang merangkumi Sfera Hubble dan Horizon zarah, dipanggil Metagalaxy atau alam semesta yang kelihatan.

Tetapi adakah terdapat sesuatu di luar Metagalaxy? Beberapa teori kosmik mencadangkan kewujudan yang dipanggil Horizon Peristiwa. Anda mungkin pernah mendengar nama ini daripada perihalan lubang hitam. Prinsip operasinya tetap sama: kita tidak akan pernah melihat apa yang ada di luar Event Horizon, kerana objek di luar Event Horizon akan mempunyai halaju pelepasan foton lebih besar daripada halaju pengembangan Hubble Sphere, jadi cahaya mereka akan sentiasa lari dari kami.

Tetapi untuk Horizon Peristiwa wujud, Alam Semesta mesti berkembang dengan pecutan (yang selaras dengan idea moden tentang susunan dunia). Akhirnya, semua galaksi yang mengelilingi kita akan melangkaui Event Horizon. Ia akan kelihatan seperti masa telah berhenti dalam diri mereka. Kita akan melihat mereka hilang dari pandangan tanpa henti, tetapi kita tidak akan pernah melihat mereka tersembunyi sepenuhnya.

Ia menarik: jika, bukannya galaksi, kita memerhati jam besar dengan dail melalui teleskop, dan bergerak melepasi Horizon Acara akan menunjukkan kedudukan tangan pada 12:00, maka ia akan perlahan selama-lamanya pada 11:59:59, dan imej akan menjadi lebih kabur, kerana . semakin sedikit foton akan sampai kepada kita.

Tetapi jika saintis salah, dan pada masa akan datang pengembangan Alam Semesta mula perlahan, maka ini segera membatalkan kewujudan Horizon Peristiwa, kerana sinaran mana-mana objek lambat laun akan melebihi halaju melarikan diri. Hanya perlu menunggu ratusan bilion tahun...

Ilustrasi: depositphotos| JohanSwanepoel

Jika anda mendapati ralat, sila serlahkan sekeping teks dan klik Ctrl+Enter.

Alam Semesta… Perkataan yang mengerikan. Skala apa yang dinyatakan oleh perkataan ini adalah di luar apa-apa pemahaman. Bagi kami, memandu sejauh 1000 km sudah jauh, dan apakah maksudnya jika dibandingkan dengan angka gergasi, yang menunjukkan diameter terkecil Alam Semesta kita, dari sudut pandangan saintis.

Angka ini bukan sahaja besar - ia tidak benar. 93 bilion tahun cahaya! Ini dinyatakan dalam kilometer sebagai 879,847,933,950,014,400,000,000.

Apa itu Alam Semesta?

Apa itu Alam Semesta? Bagaimana untuk memahami kebesaran ini dengan minda, kerana, seperti yang ditulis Kozma Prutkov, ini tidak diberikan kepada sesiapa pun. Mari kita bergantung pada perkara biasa dan mudah yang boleh membawa kita kepada pemahaman yang diingini dengan analogi.

Alam semesta kita diperbuat daripada apa?

Untuk menyelesaikan masalah ini, pergi ke dapur sekarang dan ambil span buih yang anda gunakan untuk mencuci pinggan mangkuk. Sudah ambil? Jadi, anda memegang model alam semesta di tangan anda. Jika anda melihat lebih dekat pada struktur span melalui kaca pembesar, anda akan melihat bahawa ia adalah banyak liang terbuka, tidak terhad walaupun oleh dinding, tetapi oleh jambatan.

Alam Semesta adalah sesuatu yang serupa, tetapi hanya getah buih digunakan sebagai bahan untuk pelompat, tetapi ... ... Bukan planet, bukan sistem bintang, tetapi galaksi! Setiap galaksi ini terdiri daripada ratusan bilion bintang yang mengorbit teras pusat, dan setiap satu boleh mencapai sehingga ratusan ribu tahun cahaya. Jarak antara galaksi biasanya kira-kira satu juta tahun cahaya.

Pengembangan alam semesta

Alam semesta bukan sahaja besar, ia juga sentiasa berkembang. Fakta ini, yang ditubuhkan dengan memerhatikan anjakan merah, membentuk asas teori Big Bang.


Menurut NASA, usia alam semesta sejak Big Bang yang memulakannya adalah kira-kira 13.7 bilion tahun.

Apakah maksud perkataan "alam semesta"?

Perkataan "Universe" mempunyai akar Slavik Lama dan, sebenarnya, adalah kertas surih daripada perkataan Yunani oikoumenta (οἰκουμένη) berasal daripada kata kerja οἰκέω "Saya menghuni, saya menghuni". Pada mulanya, perkataan ini menandakan seluruh bahagian dunia yang didiami. Makna yang sama telah dipelihara dalam bahasa gereja hingga ke hari ini: sebagai contoh, Patriarch of Constantinople mempunyai perkataan "Ekumenikal" dalam tajuknya.

Istilah ini berasal daripada perkataan "penyelesaian" dan hanya selaras dengan perkataan "segala-galanya".

Apakah yang terdapat di pusat alam semesta?

Persoalan pusat Alam Semesta adalah satu perkara yang sangat mengelirukan dan masih belum dapat diselesaikan dengan pasti. Masalahnya ialah tidak jelas sama ada ia wujud atau tidak. Adalah logik untuk mengandaikan bahawa sejak terdapat Big Bang, dari pusat gempa yang banyak galaksi mula berselerak, ini bermakna bahawa dengan mengesan trajektori setiap satu daripadanya, adalah mungkin untuk mencari pusat Alam Semesta di persimpangan trajektori ini. Tetapi hakikatnya ialah semua galaksi bergerak menjauhi satu sama lain pada kelajuan yang lebih kurang sama, dan boleh dikatakan gambaran yang sama diperhatikan dari setiap titik Alam Semesta.


Begitu banyak yang telah diteorikan di sini bahawa mana-mana ahli akademik akan menjadi gila. Dimensi keempat bahkan dibangkitkan lebih daripada sekali, jika ia tidak betul, tetapi tidak ada kejelasan khusus mengenai isu itu sehingga hari ini.

Sekiranya tiada definisi yang boleh difahami tentang pusat Alam Semesta, maka kami menganggapnya sebagai pekerjaan kosong untuk bercakap tentang apa yang ada di pusat ini.

Apa yang ada di luar alam semesta?

Oh, ini adalah soalan yang sangat menarik, tetapi sama kabur seperti soalan sebelumnya. Secara umum, tidak diketahui sama ada alam semesta mempunyai had. Mungkin mereka tidak wujud. Mungkin mereka. Mungkin, selain Alam Semesta kita, ada yang lain dengan sifat jirim yang lain, dengan undang-undang alam dan pemalar dunia yang berbeza daripada kita. Tiada siapa yang boleh menjawab soalan sedemikian dengan pasti.

Masalahnya ialah kita hanya boleh memerhati alam semesta pada jarak 13.3 bilion tahun cahaya. kenapa? Sangat mudah: kita ingat bahawa umur Alam Semesta ialah 13.7 bilion tahun. Memandangkan pemerhatian kita berlaku dengan kelewatan yang sama dengan masa yang dibelanjakan oleh cahaya untuk menempuh jarak yang sepadan, kita tidak boleh memerhati Alam Semesta sebelum saat ia sebenarnya wujud. Pada jarak ini, kita melihat alam semesta kanak-kanak kecil...

Apa lagi yang kita tahu tentang alam semesta?

Banyak dan tiada! Kami tahu tentang cahaya peninggalan, tentang rentetan kosmik, tentang quasar, lubang hitam, dan banyak lagi. Sebahagian daripada pengetahuan ini boleh dibuktikan dan dibuktikan; sesuatu hanyalah pengiraan teori yang tidak dapat disahkan secara konklusif, dan sesuatu hanyalah buah imaginasi kaya ahli pseudossains.


Tetapi satu perkara yang kita tahu pasti: masa tidak akan tiba apabila kita boleh mengesat peluh di dahi dengan lega dan berkata: “Ugh! Soalan itu akhirnya difahami sepenuhnya. Tiada apa-apa lagi yang boleh ditangkap di sini!”