Реферат: Большой взрыв - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Большой взрыв

Банк рефератов / Астрономия, авиация, космонавтика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Архив Zip, 50 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

Содержание. I. Сценарий Большого взрыва. II. Большие проблемы Б ольшого взрыва. Ё Проблематичная сингулярность. Ё Попытки ре шения проблемы сингулярности. Ё Откуда поя вилась Вселенная ? Ё Инфляционная Вселенная. Ё Как быть с Галактиками ? Ё Квантовая физика и реальность. Ё Недостающая масса. Ё Иная карти на реальности. III. Список литературы. I . Сценари й Большого взрыва Как и л юбая схема , претендующая на объяснение данных о спектре микроволнового космического излуче ния , химического состава догалактического веществ а и иер архии масштабов космических ст руктур , стандартная модель эволюции Вселенной базируется на ряде исходных предположений (о свойствах материи , пространства и времени ), играющих , роль своеобразных «начальных условий расширения мира . В качестве одной из рабочи х гипотез этой модели выступа ет предположение об однородности и изотропии свойств Вселенной на протяжении всех эта пов ее эволюции. Кроме того , основываясь на данных о спектре микроволнового излучения , естественно п редположить , что во Вселенной в прошлом су щ ествовало состояние термодинамического равн овесия между плазмой и излучением , температур а которого была высока . Наконец , экстраполируя в прошлое законы возрастания плотностей вещества и энергии излучения , нам придется предположить , что уже при температуре плазмы , близкой к 10 10 К , в ней , существовали протоны и нейтроны , которые были ответственны за формирование химического состава космического вещества . Очевидно , что подобный комплекс начальных условий» нельзя формально экстраполировать н а самые ранние эта пы расширения Вселе нной , когда температура плазмы превышает 10 12 К поскольку в этих условиях произошли бы качественные изменения состава материи , связанные , в частности , с кварковой структуры нуклонов . Этот период , предшествующий этапу с температурой около 10 12 К , естественно отнести к сверх р анним стадиям расширения Вселенной , о которых , к сожалению , в настоящее время известно еще очень мало . Дело в том , что по мере углубления в прошлое Вселенной мы неизбежн о сталкиваемся с необходимостью описывать про цес сы взаимопревращений элементарных частиц со все большей и большей энергией , в десятки и даже тысячи раз превышающей порог энергий , доступных исследованию на са мых мощный современных ускорителях . В подобно й ситуации , очевидно , возникает целый комплекс проб л ем , связанных , во-первых , с нашим незнанием новых типов частиц , рождающ ихся в условиях высоких плотностей плазмы , а во-вторых , с отсутствием «надежной» теори и , позволившей бы предсказать основные характ еристики космологического субстрата в этот пе риод. Одн ако даже не зная в деталях конкретных свойств сверхплотной плазмы при высоких температурах , можно предпо ложить , что , начиная с температуры чуть ме ньше , 10 12 К ее характ еристики удовлетворяли условиям , Перечисленным в начале этого раздела . Иначе говоря , при температуре около 10 12 К материя во Вселе нной была представлена электрон-позитронными пара ми (е - , е + ); мюонами и антимюонами (м - , м + ); нейтрино и антинейтрино , как электронными (v е, v е ), так и мюонными (v м, v м ) и тау-нейтрино (v t , v t ); нуклонами (пр отон ами и нейтронами ) и электромагнитным излучением. Взаимодействие всех этих частиц обеспечивало в плазме состоя ние термодинамического равновесия , которое , однако , изменилось по мере расширения Вселенной для различных типов частиц . При температурах меньше 10 1 2 К первыми это «почувствовали» мюон-антимюонные пары , энергия покоя которых составляет пр имерно 106 МэВ 8 . Затем уже при температуре порядка 5 . 10 9 К аннигиляция электрон-позитронных пар стала п реобладать над процессами их рождения при взаимодействии фотоно в , что в конечном итоге привело к качественному изменению состава плазмы. Начиная с температур Т <10 9 К , основную роль в динамике расширения Вселенной стали играть эл ектронные , мюонные и тау-нейтрино , а также электромагнитное излучение . Как же перераспредел илась энергия , которая была «запасена» на лептонной стадии в массивных частицах ? Оказывается , она пошла на « нагрев» излучения , а вместе с тем и ча стиц , находящихся при температурах больше 5 . 10 9 К в равновесии с излучен ием . Действительно , небольшое увеличе ние п лотности фотонов , вызванное аннигиляцией мюонов и антимюонов , автоматически приводит к увел ичению концентрации электрон-позитронных пар , кото рые взаимодействуют с фотонами в реакции Y + Y е - + е + . В свою очередь , электроны и позитроны могут рождать п ары нейтрин о и антинейтрино . Так им образом , весь избыток энергии мюонов по сле их аннигиляции перераспределится между ра зличными компонентами плазмы . Подобная «перекачка » энергии массивных частиц ко все более легким должна была осуществляться лишь до тех пор , пока не стали аннигилирова ть самые легкие заряженные лептоны - электроны и позитроны , которые в последний раз «подогрели» излучение при температуре около 5 . 10 9 К . После этот момента до минирующую роль в расширении Вселенной играло электромагнитное излу чение , и лептонная эра «температурной» истории космической плаз мы сменилась эрой преобладания радиации. Фактически именно в этот период при температурах плазмы около 5 . 10 9 К произошло формирование равновесного спектра электромагнитного излучения , дошедшего до нас в форме микроволнового реликтового ф она . Именно в ходе аннигиляции электрон-позитр онных пар практически вся энергия , запасенная в этом компоненте , была передана электром агнитному излучению , плотность энергии которого увеличилась . Оставшиеся от эпо х и аннигиляции электроны , сталкиваясь с квантами излучения , участвовали в обмене энергией между подсистемами плазмы . Кроме того , столкно вения электронов с протонами сопровождались в ысвечиванием квантов , в результате чего спект р электромагнитного излучения д олжен был стать характерным для равновесного рас пределения. Уже в конце эпохи доминирования радиа ции при температурах , близких к 10 4 К , взаимодействие свободных электронов с протонами сопровождалос ь образованием атомов водорода и уменьшением доли свободных носителей электрического заряда . При этом рассеяние квантов на э лектронах становилось все менее эффективным и , наконец , начиная с периода , характерного падением температуры ниже 3000 К , распространение фотонов осуществлялось практически свободно . Те мпера т ура электромагнитного излучения после его отделения от плазмы уменьшалась лишь вследствие расширения Вселенной , которо е смещало спектр квантов в миллиметровый и сантиметровый диапазоны. Этот микроволновый фон является , таким образом , своеобразным отпечатко м ранних высокотемпературных стадий эволюции Вселенной - реликтом , доказывающим , что в прошлом эта подсистема определяла основные характеристики ко смологической плазмы . Однако помимо фона микр оволнового излучения , до нас должен был до йти еще один «отзвук» радиационно доминированной эры расширения Вселенной . Речь идет о ядрах и изотопах легких химических элементов , образование которых в рамках м одели Большого взрыва должно было произойти примерно за миллион лет до эпохи отд еления вещества от излучения. Истор ия вопроса о происхождении х имических элементов восходит к пионерским раб отам основоположника теории «горячей Вселенной» Г . А . Гамова . Задача , которую ставили п еред собой Г . А . Гамов и его сотрудники в конце 40-х годов нашего столетия , с позиций сегодняшн е го дня представл яется неразрешимой . Авторы надеялись с помощь ю процессов слияния протонов и нейтронов в ядра химических элементов объяснить происхо ждение практически всех элементов таблицы Мен делеева еще на ранних этапах расширения В селенной . В те годы , к о гда ядер ная физика делала буквально первые шаги , е ще не было известно , что в природе не существует стабильных ядер с атомными ве сами А =5 и А =8, и цепочка последовательных присоединений протонов и нейтронов с образ ованием дейтерия , гелия -3, трития и гелия- 4 имеет обрыв уже буквально на следующем шаге. Г . А . Гамова вдохновляла еще одна , как теперь ясно , неверная предпосылка . В т е годы постоянную Хаббла считали в 5 - 10 раз большей , чем находят сейчас . 0тсюда следов ало , что возраст Метагалактики должен был сос тавлять лишь несколько миллиардов лет , т.е . столько же , сколько , согласно геологич еским данным , «живет» Земля . Поэтому казалось , что все химические элементы «от мала до велика» должны были сформироваться в едином процессе космологического нуклеосинтеза , е с ли , конечно , предполагать , что Вселенная в прошлом была горячей . Г . А . Гамов предсказал и современную температуру р еликтового излучения – порядка 5 К , как ви дим , значение , весьма близкое к действительнос ти. На самом же деле , из-за того что возраст Метагала ктики на порядок больш е , чем предлагал Г . А . Гамов , термоядерном котле горячей Вселенной успели бы «сваритс я» только самые легкие элементы (до гелия , а возможно , до лития включительно ). Затем температура упала вследствие расширения наст олько , что дальнейш и й синтез элеме нтов должен был остановиться . Более тяжелые элементы , как теперь предполагают , образовались в термоядерных реакциях в недрах звезд , и при вспышках Сверхновых. Как часто случалось в истории науки , несмотря , на неверные предпосылки , Г . А . Гамов «угадал» горячее прошлое Вселенной , триумфально подтвержденное открытием реликтового радиофона . Каким же , образом в высокотемп ературной плазме формировался изотопный состав догалактического вещества ? Оказывается , одну из главных ролей в этом процессе игра ли реакции слабого взаимодействия электронных нейтрино и антине йтрино с протонами и нейтронами . Еще на лептонной эре расширения Вселенной при тем пературе выше 10 10 К столкновения нейтрино v е, v е с протонами р и нейтронами n эффективно пе ремешивали эти част ицы в реакциях. Начиная с температуры 10 10 К , характерное время этих реакций близко к возрасту Метагалактики , и они приостанавливаются . Расчеты показывают , ч то к этому моменту концентрация нейтронов стала меньше концентрации протонов из-за не большой разнос ти их энергий покоя . Этот контраст «замораживался» практически до тех пор , пок а температура не уменьшилась до 10 9 К . После этого вся последовательность взаимопревращения нуклонов в ядра 4 Не , 3 Не , 2 Н , 3 Н осуществлялась в два этапа . На первом при температ урах плазмы порядка 10 9 К происходило слияние протонов и н ейтронов в ядра дейтерия n+p 2 Н + Y . Расчеты показывают , что до тех пор , пока практически все протоны и нейтроны не связались в ядра дейтерии , гелия -3 ( 2 Н + р 3 Не + Y ) и трития ( 2 Н + n 3 Н + Y ), си нтез 4 Не происходил крайне неэффективно . После этого в действ ие вступили столкновения ядер дейтерия между собой и с ядрами 3 Н и 3 Не , приведшие к появлению ядер г елия -4, причем длительность этапа синтеза 4 Не крайне мала. На рис . 3 для иллюстрации динамики к осмологического нуклеосинтеза приведена зави симость массовых концентраций легких химических элементов от температуры плазмы . Как видн о , уже при температуре 5 . 10 7 К сформировался практически весь первичный хим ический состав вещества : около 23 - 26% нуклонов связалось в ядра 4 Не ; 74 - 77% по массе составляет водород и лишь 0,01 - 0,0001% -дейтерий , гелий -3 и тритий . За служивает внимания то обстоятельство , что рас пространенность дейтерия во Вселенной весьма чувствительна к современной плотности вещества . При и зменении р m (0) от 1,4 . 10 -31 до 7 . 10 30 г /см 3 его относит ельная концентрация ( 2 Н /Н ) уменьшается практически на семь порядков . В меньшей мере от величины современной плотности барионов зависит массо вое содержание 4 Не , однако , и оно возрастает примерно в 2 раз а. Этой особенностью можно воспользоваться д ля предсказания сегодняшней плотности вещества во Вселенной , если известна наблюдаемая рас пространенность космических гелия -4 и дейтерия . Однако значительным препятствием на пути р еализации этой программы являетс я искажен ие первичного химического состава вещества на стадии существования галактик и звезд . На пример , в Солнечной системе измерения дают примерно 20 - 26%-ную вариацию массовой концентрации 4 Не относите льно водорода . В солнечном ветре эта велич ина колебл ется еще значительнее - от 15 д о 30% . Спектроскопические измерения линий поглощени я и эмиссии гелия в атмосферах , ближайших к Солнцу звезд , свидетельствуют также о наличии вариаций в его массовой концентр ации от 10 до 40 %. Присутствие 4 Не обнаруживают и в н аиболее старых объектах нашей Галактики - шаро вых скоплениях , где его распространенность ко леблется от 26 до 28%. Все это , естественно , сни жает преимущества использования данных о гала ктическом содержании 4 Не для определения величины совреме нной плотнос ти вещества , совместимой с моделью Большого взрыва. В этом аспекте более информативными о казываются данные , получаемые из сопоставления космологической продукции дейтерия и его с овременной распространенности в Галактике . В отличие от 4 Н е этот изотоп лишь в ыгорает в ход е образования звезд , и , следовательно , сегодня речь может идти лишь об определении нижней границы его плотности массы . Наблюдени я линий поглощения атомарного дейтерия в межзвездной среде , а также регистрация излуче ния молекул H D, DC N показываю т , что содержание этого изотопа в Галактике составляет примерно в предел ах от 0,001 до 0,00001% от массы водорода . Это со ответствует современной плотности вещества р m (0) =1,4 . 10 -31 г /см 3 . Любопытно , что , помимо объяснения химическ ого состава ранней Метагалак тики , теория космологического нуклеосинтеза позволяет получи ть уникальную информацию о пространственной п лотности трудно наблюдаемых частиц , дошедших до эпохи доминирования лептонов от предыдущих этапов космологического расширения . В частно сти , основываяс ь на этой теории , можно ограничить число возможных типов нейтри но , которые в последнее время стали объект ом пристального внимания космологов. Еще каких-нибудь 6 - 7 лет назад этот вопр ос стоял как бы на втором плане в модели «горячей Вселенной» . Считалось , что решающую роль в формировании химического с остава догалактического вещества играли электрон ные нейтрино и антинейтрино и в меньшей степени - мюонные нейтрино V m , V m . Эксперимент не дава л оснований предполагать , что в природе су ществуют иные типы слабовз аимодействующих нейтральных лептонов , а космологи предпочитали руководствоваться принципом «бритвы Окаама» : entia non sunt multipli c anda praenter necessitatem(« сущности не должны быть умножаемы сверх необходимости» ). Ситуация в этом вопросе радикально из м енилась после открытия в 1975 г . тяжелог о заряженного тау-лептона , которому должен был соответствовать новый тип нейтрино - v t . Сейчас уже не вызывает сомнений , что семейство нейтрин о пополнилось новым членом , энергия покоя которого не превышает 250 МэВ . В озникла л юбопытная ситуация -современные ускорители элемен тарных частиц приблизились лишь к энергиям порядка 10 5 Мэ В и уже появился новый тип нейтрино . Ч то кроется за этим порогом энергий ? Не ожидает ли нас в будущем катастрофическое увеличение числа члено в семейства ле птонов по мере проникновения в глубь микр омира ? Оказывается , на этот вопрос модель «го рячей Вселенной» дает вполне определенный отв ет . Если бы в природе , помимо v е , v m , v t существовали новые типы нейтрино , энергии покоя которых не превышали б ы 30 - 50 эВ , их роль в период космологического нуклеосинтеза свелась бы к увеличению скорости охлаждения плазмы и , следовательно , изменились бы условия о бразования химических элементов . Впервые подобная роль слабовзаимодействующих частиц в динамик е космо л огического синтеза легких химических элементов была отмечена в 1969 г . советским астрофизиком В . Ф . Шварцманом , и за последнее десятилетие уточнялась лишь к оличественная сторона вопроса. Расчеты показывают , что если за верхню ю границу распространенности до галактическог о гелия -4 принять его массовую концентрацию 25%, то неизбежно следует вывод , что все во зможные типы нейтрино в природе уже откры ты . С некоторой осторожностью , связанной с недостаточной точностью наблюдательных данных о распространенности косм и ческих 4 Не и 2 Н , можно считать , что , помимо v е , v m , v t существует не более еще двух типов новых нейтрино . Это обстоятельство игра ет существенную роль при анализе проблемы скрытой массы Вселенной. Итак , в общих чертах мы познакомились с двумя важнейшими эпо хами «температ урной» истории космологической плазмы , на про тяжении которых произошло формирование первичног о химического состава вещества и спектра микроволнового реликтового излучения . Однако изло женная выше схема нуждается в существенном дополнении , пос к ольку в ней не нашел еще отражения факт существования к рупномасштабной структуры Вселенной - скоплений и сверхскоплений галактик. Действительно , после аннигиляции электрон-пози тронных пар во Вселенной (T=5 . 10 9 К ) наиболее распространенным компонентом высок отемпературной космологической плазмы стало электромагнитное излучение , которое после ре комбинации водорода перестало взаимодействовать с веществом . Равновесный характер спектра это го излучения обусловлен существованием продолжит ельной фазы расширения , ко г да межд у фотонами и электронами происходило интенсив ное взаимодействие . После рекомбинации водорода и гелия Вселенная должна была оказаться заполненной однородно распределенными веществом и излучением . И сейчас не должно было быть никакой структуры - ни з в ез д , ни галактик , ни нас . Вполне удручающая картина. Эти предсказания , очевидно , весьм а далеки от наблюдаемого многообразия структу рных форм материи во Вселенной . Напрашивается вывод , что для объяснения наблюдаемой стр уктуры , еще на ранних этапах расширени я Вселенной должны существовать флуктуации - х отя и малые , но конечные отклонения плотно сти материи от однородного и изотропного распределения в пространстве. II . Больши е проблемы Большого взрыва. При внимательном рассмотрении ко смологическая теория пр оисхождения и стру ктуры вселенной начинает трещать по швам . Взгляните на усыпанное звездами ночное небо . Как возникли все эти бесчи сленные звезды и планеты ? Большинство совреме нных ученых , скорее всего , ответит на этот вопрос , сославшись на одну из верси й теории «большого взрыва» . В соответс твии с этой теорией , вначале вся материя Вселенной была сосредоточена в одной точ ке и разогрета до очень высокой температу ры . В некий момент времени произошел ужаса ющей силы взрыв . В расширяющемся облаке пе регретых су б атомных частиц постепенно стали формироваться атомы , звезды , галактики , планеты , и , наконец , зародилась жизнь . В настоящее время этот сценарий обрел статус непреложной истины . Спору нет , теория большого взрыва захв атывает воображение и мало кого оставляет равнодушным . И поскольку она как бу дто основана на фактическом материале и п одкреплена математическими выкладками , большинству людей она представляется более приемлемой , чем религиозные объяснения возникновения Вселенн ой . Однако космологическая теория бо л ьшого взрыва является лишь последней из целого ряда попыток объяснить зарождение Вселенной с позиций механистического мировоз зрения , согласно которому мир (и человек в том числе ) представляет собой порождение материи , функционирующей в строгом соответстви и с законами физики. Попытки ученых создать чисто физическую модель происхождения Вселенной основываются на трех постулатах : 1) все явления природы могут быть исч ерпывающе объяснены физическими законами , выражен ными в математической форме ; 2) эти физическ ие законы универсальны и не зависят от времени и места ; 3) все основные законы природы просты. Многие люди принимают эти постулаты к ак нечто само собой разумеющееся , но на самом деле никто и никогда не мог д оказать их истинности , более того , доказать их с праведливость далеко не просто . По сути дела , они являются всего-навсего с оставной частью одного из подходов к опис анию реальности . Рассматривая сложнейшие явления , с которыми сталкивается всякий изучающий Вселенную , ученые избрали редукционистский подх од. «Давайте , - говорят они , - замерим парам етры физических явлений и попробуем описать их с помощью простых и универсальных физических законов» . Однако , строго говоря , у нас нет никаких логических оснований за ранее отвергать альтернативные подходы к пони ман и ю Вселенной . Нельзя исключить , что в основе Вселенной лежат принципиально иные законы , не поддающиеся простому матема тическому выражению . И тем не менее многие ученые , путая свое понимание Вселенной с ее истинной природой , заранее отвергают а льтернативные подходы . Они настаивают на том , что все явления во Вселенной м ожно описать с помощью простых математических законов . «Мы надеемся уложить все мирозда ние в простую и короткую формулу , которую можно будет печатать на майках» , - утвержд ает Л . Ледерман , дирек т ор Национал ьной лаборатории ядерной физики им . Ферми в Батавии , штат Иллинойс. Существует несколько психологических причин , заставляющих ученых держаться за редукциони стский подход . Если структура Вселенной может быть описана простыми количественными закон ами , то у ученых , несмотря на огран иченность человеческого разума , появляется надежд а рано или поздно понять эту структуру (и таким образом получить ключ к управл ению Вселенной ). Поэтому они исходят из то го , что такое описание возможно , и создают тысячи р а зличных теорий . Но е сли наша Вселенная бесконечно сложна , то н ам , с нашим ограниченным умом и чувствами , будет очень трудно познать ее. Продемонстрируем это на примере . Допустим , у нас имеется множество , содержащее милл ион цифр , и перед нами стоит задача о писать структуру этого множества одним уравнением . Практически это возможно в том случае , если структура множества достаточно проста . Однако если его структура чрезвыч айно сложна , то нам вряд ли удастся да же определить вид формулы , описывающий ее . Подобно этому , попытки ученых будут столь же безрезультатны , когда они столкнут ся со свойствами Вселенной , которые в прин ципе не поддаются математическому описанию . П оэтому неудивительно , что большая часть учены х так упорно держится за свою сегодняшнюю стратегию, не желая признавать ни каких других подходов . В этом они похожи на человека , который потерял на дороге ключи от машины , а ищет их под улич ным фонарем , просто потому , что там светле е . Однако на самом деле представления уч еных о том , что физические законы , о ткрытые ими в лабораторных экспериментах здесь , на Земле , действуют во всей Все ленной и на всех этапах ее эволюции , м ягко говоря , необоснованны . Например , у нас нет никаких оснований утверждать , что раз электрические поля ведут себя определенным образом в лабораторных условиях , то они проявляли те же свойства миллионы лет назад на расстоянии многих десятков световых лет от Земли . Однако без таких допущений не может обойтись ни одна попытка объяснения происхождения Вселенной . Ведь не можем же мы вернуться н а миллиарды лет назад , ко времени обр азования Вселенной , или получить прямую инфор мацию о том , что происходит за пределами Солнечной системы. Некоторые ученые признают рискованность п ереноса наших весьма ограниченных знаний на мироздание в целом . В 1980 год у К . Болдинг в своем обращении к Американской ассоциации развития науки сказал : «Космология ... представляется нам наукой , не имеющей по д собой прочного основания , хотя бы потому , что она изучает огромную Вселенную на примере небольшой ее части , исследован и я которой не могут дать объективной картины реальности . Мы наблюдали ее на протяжении очень короткого отрезка времени и имеем относительно полное представление лишь о ничтожно малой части ее объема» . Од нако не только выводы космологов не имеют под собой п р очного основания , похоже , что сама попытка создать простую математическую модель Вселенной не вполне корректна , и сопряжена с трудностями принципи ального характера. Ё Проблематична я сингулярность Как гласит теория большого взрыва , Все ленная возникла из точки с нулевым объемом и бесконечно высокими плотностью и температурой . Это состояние , называемое сингуля рностью , не поддается математическому описанию. Пытаясь объяснить происхождение Вселенной , сторонники теории большого взрыва сталкиваются с серьезной проблемой , поскольку исходн ое состояние Вселенной в разработанной ими модели не поддается математическому описанию . Согласно всем существующим теориям большого взрыва , вначале Вселенная представляла собой точку пространства бесконечно малого объема , имев ш ую бесконечно большую плотнос ть и температуру . Такое начальное состояние в принципе не может быть описано матем атически . Об этом состоянии ровным счетом ничего нельзя сказать . Все расчеты заходят в тупик . Это все равно что заниматься делением какого-то чи с ла на нол ь - что получится ? 1? 5? 5 триллионов ?.. Ответа на этот вопрос не существует . На языке науки это явление называют «сингулярностью». Профессор радиоастрономии Манчестерского уни верситета Б . Лоувел писал о сингулярностях следующее : «В попытке физиче ски описать исходное состояние Вселенной мы натыкаемся на препятствие . Вопрос в том , является ли это препятствие преодолимым . Может быть , все наши попытки научно описать исходное состояние Вселенной заранее обречены на неудачу ? Этот вопрос , а также концеп т уальные трудности , связанные с описанием сингулярной точки в исходный момент врем ени , являются одной из основных проблем со временной научной мысли» . Пока что это пре пятствие не смогли преодолеть даже самые выдающиеся ученые , разрабатывающие теории большог о взрыва. Нобелевский лауреат С . Вайнберг отмечал : «К сожалению , я не могу начать свой фильм [цветной документальный фильм о больш ом взрыве ] с нулевой точки отсчета , когда времени еще не существовало , а температур а была бесконечно велика» . Таким образом , те ория большого взрыва вообще не опис ывает происхождение Вселенной , так как исходн ая сингулярность , по определению , не поддается описанию . Итак , теория большого взрыва сталкивается с непреодолимыми проблемами буквально с самого начала . В научно-популярных и зложен иях теории большого взрыва сложности , связанн ые с исходной сингулярностью , либо замалчиваю тся , либо упоминаются вскользь , но в специ альных статьях ученые , делающие попытки подве сти математическую базу под эту теорию , пр изнают их главным препятствием. Профессора математики С . Хоукинг из Кембриджа и Г . Эллис из Кейптауна отмечают в своей монографии «Крупномасштабная структура пространств а-времени» : «На наш взгляд , вполне оправданно считать физическую теорию , которая предсказывае т сингулярность , несосто я вшейся» . И далее : «результаты наших наблюдений подтверждаю т предположение о том , что Вселенная возни кла в определенный момент времени . Однако сам момент начала творения , сингулярность , не подчиняется ни одному из известных закон ов физики» . Понятно , что лю бая гипотеза о происхождении Вселенной , которая постулирует , что исходное состояние Вселенной не поддается физическому описанию , выглядит довольно подозри тельно . Но это еще полбеды . Следующий вопр ос : откуда взялась сама сингулярность ? И у ченые вынуждены о б ъявить математическ и неописуемую точку бесконечной плотности и бесконечно малых размеров , существующую вне пространства и времени , безначальной причино й всех причин . Ё Попытки р ешения проблемы сингулярности Не желая мириться с подобной перспект ивой , те оретики разработали несколько вар иантов теории большого взрыва , в которых п ытаются обойти проблему сингулярности . Один и з возможных подходов - постулировать , что сингу лярность при зарождении Вселенной была не совершенной . Б . Лоувел утверждает , что сингу ля р ность в теории большого взрыва «часто представлялась как математическая про блема , возникшая из постулата об однородности Вселенной» . Все классические модели Вселенно й , появившейся в результате большого взрыва , обладают идеальной математической симметрией, и некоторые физики сочли это причиной появления сингулярных корней уравнений , описывающих исходное состояние Вселенной . Чт обы скорректировать это , теоретики стали ввод ить в свои модели асимметрию , аналогичную той , которую можно видеть в наблюдаемой Вс елен н ой . Таким образом , они надеял ись внести в исходное состояние Вселенной достаточную неупорядоченность , необходимую для того , чтобы оно не сводилось к точке . О днако все их надежды были разрушены Хоуки нгом и Эллисом , которые утверждают , что , со гласно их расч е там , модель большог о взрыва с асимметричным распределением матер ии в любом случае должна иметь сингулярно сть в исходной точке ." Ё Откуда по явилась Вселенная ? Проблема сингулярности является лишь част ью более общей проблемы , проблемы возникновен ия Вселен ной (независимо от того , каки м было ее начальное состояние ). Если какая- либо модель Вселенной постулирует сингулярность , это , несомненно , создает очень большие те оретические трудности . Но даже если сингулярн ости можно избежать , то основной вопрос по -прежн е му остается без ответа : отк уда , собственно , появилась Вселенная ? Надеясь у клониться от ответа на этот вопрос , некото рые ученые предложили теорию так называемой «бесконечно пульсирующей Вселенной» . В соотв етствии с этой теорией , Вселенная расширяется , а за т ем сжимается до сингуля рности , затем вновь расширяется и снова сж имается . У нее нет ни начала , ни конца . Это снимает вопрос о происхождении Вселе нной - она ниоткуда не возникает , а существ ует вечно. Но и эта модель не лишена серьезн ых недостатков . Прежде в сего , до сих пор никто не смог удовлетворительно объясн ить механизм пульсирования . Далее , в своей работе «Первые три минуты» С . Вайнберг ут верждает , что каждый цикл расширения и сжа тия должен приводить к определенным прогресси рующим изменениям во Вселенно й , а это значит , что у Вселенной должно быть начало , иначе вся история Вселенной будет регрессом , растянувшимся на вечностью . Таким образом , перед нами вновь встает вопрос о происхождении Вселенной. Другой попыткой уйти от вопроса о происхождении Вселенной была предложенная английским астрофизиком П . Дэвисом модель « пульсирующей Вселенной с обращением хода врем ени» . Согласно этой теории , Вселенная сначала расширяется , а затем сжимается до сингуля рности , причем в начале каждого следующего цикла расширения-сж а тия время повор ачивает вспять , приводя , в конце концов , к сингулярности , с которой начинался предыдущи й цикл . Согласно этой модели , прошлое стан овится будущим , а будущее - прошлым , так что понятие «начало Вселенной» лишается смысла . Этот сценарий дает нек о торое представление о том , на какие ухищрения вынуждены пускаться ученые-космологи , чтобы как- то объяснить происхождение Вселенной. Ё Инфляционная Вселенная Помимо вопроса о происхождении Вселенной , современные космологи сталкиваются с рядом других проб лем . Чтобы стандартная тео рия большого взрыва могла предсказать то распределение материи , которое мы наблюдаем , е е исходное состояние должно характеризоваться очень высокой степенью организованности . Сразу же возникает вопрос : каким образом такая структур а могла образоваться ? Физик А . Гут из Массачусетского технологического института предложил свою версию теории бол ьшого взрыва , которая объясняет спонтанное во зникновение этой организации , устраняя необходимо сть искусственно вводить точные параметры в уравн е ния , описывающие исходное с остояние Вселенной . Его модель была названа «инфляционной Вселенной» . Суть ее в том , что внутри быстро расширяющейся , пере грето й Вселенной небольшой участок пространства ох лаждается и начинает расширяться сильнее , под обно тому, как переохлажденная вода стремительно замерзает , расширяясь при этом . Эта фаза быстрого расширения позволяет уст ранить некоторые проблемы , присущие стандартным теориям большого взрыва . Однако модель Гута тоже не лишена недостатков . Чтобы уравнения Гута пр ави льно описывали инфляционную Вселенную , ему пр ишлось очень точно задавать исходные параметр ы для своих уравнений . Таким образом , он столкнулся с той же проблемой , что и создатели других теорий . Он надеялся избави ться от необходимости задавать точные пар а метры условий большого взрыва , но для этого ему пришлось вводить собственн ую параметризацию , оставшуюся необъясненной . Гут и его соавтор П . Штайнгарт признают , что в их модели «расчеты приводят к прие млемым предсказаниям только в том случае , если заданные исходные параметры урав нений варьируют в очень узком диапазоне . Б ольшинство теоретиков (включая и нас самих ) считают подобные исходные условия маловероятны ми» . Далее авторы говорят о своих надеждах на то , что когда-нибудь будут разработаны новые математич е ские теории , кото рые позволят им сделать свою модель более правдоподобной . Эта зависимость от еще не открытых теорий - другой недостаток модели Гута . Теор ия единого поля , на которой основывается м одель инфляционной Вселенной , полностью гипотетич на и «плох о поддается экспериментальной проверке , так как большую часть ее пр едсказаний невозможно количественно проверить в лабораторных условиях» . (Теория единого поля - это достаточно сомнительная попытка ученых связать воедино некоторые основные силы Вселенной. ) Другой недостаток теории Гута - это то , что в ней ничего не говорится о происхождении перегретой и расширяющейся материи . Гут проверил совместимость своей инфляционн ой теории с тремя гипотезами происхождения Вселенной . Сначала он рассмотрел стандартную т еорию большого взрыва . В этом случ ае , по мнению Гута , инфляционный эпизод до лжен был произойти на одной из ранних стадий эволюции Вселенной . Однако эта модел ь ставит перед нами неразрешимую проблему сингулярности . Вторая гипотеза постулирует , что Вселенна я возникла из хаоса . Не которые ее участки были горячими , другие - холодными , одни расширялись , а другие сжималис ь . В этом случае инфляция должна была начаться в перегретой и расширяющейся области Вселенной . Правда , Гут признает , что эта модель не может объ я снить прои схождение первичного хаоса. Третья возможность , которой Гут отдает предпочтение , заключается в том , что перегре тый расширяющийся сгусток материи возникает к вантово-механическим путем из пустоты . В стать е , появившейся в журнале «Сайентифик Америкэ н» в 1984 году , Гут и Штайнгарт утверж дают : «Инфляционная модель Вселенной дает нам представление о возможном механизме , при помощи которого наблюдаемая Вселенная могла п оявиться из бесконечно малого участка простра нства . Зная это , трудно удержаться от со б лазна сделать еще один шаг и прийти к выводу , что Вселенная возникла буквально из ничего». Однако какой бы привлекательной ни бы ла эта идея для ученых , готовых ополчиться на любое упоминание о возможности сущест вования высшего сознания , создавшего Вселенну ю , при внимательном рассмотрении она н е выдерживает критики . «Ничто» , о котором говорит Гут , - это гипотетический квантово-механиче ский вакуум , описываемый еще не разработанной теорией единого поля , которая должна объе динить уравнения квантовой механики и общей теории относительности . Другими сло вами , в данный момент этот вакуум невозмож но описать даже теоретически. Надо отметить , что физики описали боле е простой тип квантово-механического вакуума , который представляет собой море так называемы х «виртуальных частиц» , фрагментов атомов , которые «почти существуют» . Время от времен и некоторые из этих субатомных частиц пер еходят из вакуума в мир материальной реал ьности . Это явление получило название вакуумн ых флуктуаций . Вакуумные флуктуации невозможно наблюдать непосредственно , однако теори и , постулирующие их существование , были подтве рждены экспериментально . Согласно этим теориям , частицы и античастицы без всякой причины возникают из вакуума и практически сразу исчезают , аннигилируя друг друга . Гут и его коллег и допустили , что в как ой-то момент вместо крошечной частицы из в акуума появилась целая Вселенная , и вместо того , чтобы сразу исчезнуть , эта Вселенная каким-то образом просуществовала миллиарды л ет . Авторы этой модели решили проблему син гулярности , постулир о вав , что состояни е , в котором Вселенная появляется из вакуу ма , несколько отличается от состояния сингуля рности. Однако у этого сценария есть два основных недостатка . Во-первых , можно только уд ивляться смелости фантазии ученых , распространивш их достаточно о граниченный опыт с суб атомными частицами на целую Вселенную . С . Хоукинг и Г . Эллис мудро предостерегают св оих излишне увлекающихся коллег : «Предположение о том , что законы физики , открытые и изученные в лаборатории , будут справедливы в других точках прост р анственно-време нного континуума , безусловно , очень смелая экс траполяция» . Во-вторых , строго говоря , квантово-меха нический вакуум нельзя называть «ничто» . Опис ание квантово-механического вакуума даже в са мой простой из существующих теорий занимает множеств о страниц в высшей сте пени абстрактных математических выкладок . Такая система , несомненно , представляет собой «нечто» , и сразу же встает все тот же упр ямый вопрос : «Как возник столь сложно орга низованный "вакуум "?» Вернемся к изначальной проблеме , для р еше ния которой Гут создал инфляционную модель : проблеме точной параметризации исходног о состояния Вселенной . Без такой параметризац ии невозможно получить наблюдаемое распределение материи во Вселенной . Как мы убедились , решить эту проблему Гуту не удалось . Б о лее того , сомнительной представляетс я сама возможность того , что какая-нибудь версия теории большого взрыва , включая версию Гута , может предсказать наблюдаемое распреде ление материи во Вселенной . Высокоорганизованное исходное состояние в модели Гута , по е г о же словам , в конце концов , превращается во «Вселенную» диаметром 10 санти метров , наполненную однородным сверхплотным , перег ретым газом . Она будет расширяться и остыв ать , но нет никаких оснований предполагать , что она когда-нибудь превратится в нечто бол ь шее , чем однородное облако газа . По сути дела , к этому результату приводят все теории большого взрыва . Если Гуту пришлось пускаться на многие ухищрения и делать сомнительные допущения , чтобы в конце концов получить Вселенную в виде облака однородного газа, то можно пре дставить себе , каким должен быть математическ ий аппарат теории , приводящей ко Вселенной в том виде , в каком мы ее знаем ! Хорошая научная теория дает возможность пред сказывать многие сложные природные явления , и сходя из простой теоретической с х емы . Но в теории Гута (и любой другой версии теории большого взрыва ) все наобор от : в результате сложных математических выкла док мы получаем расширяющийся пузырь однородн ого газа . Несмотря на это , научные журналы печатают восторженные статьи об инфляционно й теории , сопровождающиеся многочисленны ми красочными иллюстрациями , которые должны с оздать у читателя впечатление , что Гут нак онец достиг заветной цели - нашел объяснение происхождения Вселенной . Мы бы не стали торопиться с такими заявлениями . Честнее бы л о бы просто открыть постоянную рубрику в научных журналах , чтобы публиковать в ней теорию происхождения Вселенной , мод ную в этом месяце . Трудно даже представить себе всю с ложность исходного состояния и условий , необх одимых для возникновения нашей Вселенно й со всем многообразием ее структур и организмов . В случае нашей Вселенной степень этой сложности такова , что ее едва ли можно объяснить с помощью одних физическ их законов . Теоретики прибегают к помощи так н азываемого «антропического принципа». По их гип отезе , квантово-механический вакуум производит вселенные миллионами . Но в большинстве из них нет условий , необх одимых для возникновения жизни , поэтому никто не может исследовать эти миры . В то же время в других вселенных , включая на шу собственную , сложили с ь подходящие условия для появления исследователей , поэтом у нет ничего удивительного в том , что в этих вселенных царит такой неправдоподобный порядок . Иначе говоря , сторонники антропическ ого принципа принимают сам факт существования человека за объяснение у порядоченн ой структуры Вселенной , которая создала услов ия для возникновения человека . Однако подобны е логические увертки ничего не объясняют. Другой формой псевдонаучной казуистики яв ляется утверждение о том , что Вселенная по явилась по воле слепого случая. Эти слова тоже ровным счетом ничего не объясн яют . Сказать , что нечто , появившееся один р аз , появилось случайно - значит просто сказать , что оно появилось . Такого рода утвержден ия нельзя считать научным объяснением , так как они не содержат в себе никакой н овой информации . Другими словами , эти «объяснения» ни на шаг не приблизили ученых к решению проблемы происхождения Вселенной. Да простят нас теоретики , но мы ос мелимся предположить , что методы , которыми они пользуются , неадекватны поставленной задаче . Два основных интеллектуальных инструмента , и спользуемых космологами для описания эволюции Вселенной , - это общая теория относительности и квантовая механика . Однако , вдобавок ко всем трудностям , уже описанным нами , обе эти теории сами не без изъянов . Спору не т , эти теории достаточно хорошо описывают некоторые физические явления , одна ко это еще не доказывает , что они сове ршенны во всех отношениях. Общая теория относительности описывает ис кривленное пространство время и является неот ъемлемой частью любой современ ной теории происхождения Вселенной . Поэтому если общая теория относительности нуждается в пересмотр е , то любая космологическая теория , основанная на ней , тоже нуждается в поправках. Применение общей теории относительности , так же как и более ранней теории Эйнштейна , частной теории относительности , сопряжено с одной трудностью : в обеих пон ятие времени переосмыслено . В ньютоновой физи ке время рассматривается как переменная , неза висимая от пространства . Благодаря этому мы можем описать траекторию движения объ е кта в пространстве и времени : в да нный момент времени объект находится в оп ределенной точке пространства , а со временем его положение меняется . Но теория относит ельности Эйнштейна объединяет пространство и время в четырехмерный континуум , так что п ро объе к т уже нельзя сказать , что в определенный момент времени он зани мает определенное положение в пространстве . Р елятивистское описание объекта показывает его положение в пространстве и времени как единое целое , от начала и до конца сущ ествования объекта . Напр и мер , человек , с точки зрения теории относительности , п редставляет собой пространственно-временное единство , от зародыша во чреве матери до трупа (так называемый «пространственно-временной червь» ). Этот «червь» не может сказать : «Сейчас я взрослый , а раньш е был ребен ком» . Течения времени не существует . Вся ж изнь человека представляет собой единое целое . Такой взгляд на человека обесценивает на ше личное восприятие прошлого , настоящего и будущего , вынуждая нас поставить под сомнен ие саму реальность этого восп р ият ия. В своем письме к М . Бессо Эйнштейн писал : «Ты должен согласиться с тем , ч то субъективное время с его акцентом на настоящем не имеет объективного смысла» ." По сле смерти Бессо , Эйнштейн выразил свое со болезнование его вдове следующим образом : «Ма йкл н емного опередил меня , покинув это т странный мир . Однако это не имеет зн ачения . Для нас , убежденных физиков , различие между прошлым , настоящими будущим - хоть и навязчивая , но всего лишь иллюзия» . « По сути дела , эти представления отрицают соз нание , которо е подчеркивает реальность переживаемого момента . Наше нынешнее тело мы ощущаем как реальное , тогда как наше детское тело сохранилось только в памяти . Для нас нет никаких сомнений в том , что мы занимаем определенное место в п ространстве в данный момент врем е ни . Теория относительности превращает серии с обытий в единые пространственно-временные структу ры , но мы ощущаем их как последовательност ь определенных этапов во времени . Следователь но , любая модель происхождения Вселенной , пост роенная на основе теории отн о сите льности , не способна объяснить наше восприяти е времени , и потому все эти модели в их современном виде несовершенны и неприем лемы. Ё Квантовая физика и реальность Все современные космологические теории та кже опираются на квантовую механику , которая о писывает поведение атомных и субато мных частиц . Квантовая физика принципиально о тличается от классической , ньютоновой физики . Классическая физика занимается описанием поведен ия материальных объектов , в то время как квантовая физика сосредоточена только на математическом описании процессов на блюдения и измерения . Вещественная материальная реальность исчезает из поля ее зрения . Нобелевский лауреат В . Гейзенберг говорит : «Ок азалось , что мы больше не способны отделит ь поведение частицы от процесса наблюдения . В результате нам приходится миритьс я с тем , что законы природы , которые кв антовая механика формулирует в математическом виде , имеют отношение не к поведению эл ементарных частиц как таковых , а только к нашему знанию об этих частицах» . В кв антовой механике н а ряду с объекто м исследования и инструментами исследования э лементом анализируемой картины становится наблюд атель. Однако применение квантовой механики для описания Вселенной сопряжено с серьезными трудностями . По определению , все наблюдатели являются часть ю Вселенной . В случае Вселенной мы лишены возможности представить себе постороннего наблюдателя . В попытке сф ормулировать версию квантовой механики , которая не нуждается в постороннем наблюдателе , изв естный физик Дж . Уилер предложил модель , в соответствии с которой Вселенная постоянно расщепляется на бесконечное количество копий . Каждая параллельная Вселенная имеет своих наблюдателей , которые видят данный ко нкретный набор квантовых альтернатив , и все эти Вселенные реальны. В . Вит пишет о своей реакции на эт у теорию в журнале «Физикс тудэй » : «Я до сих пор помню потрясение , кото рое испытал , впервые ознакомившись с теорией множественности миров . Идея о том , что каждое мгновение из меня появляется 10 в 100-ой степени слегка отличающихся друг от д руга двойников, и каждый из них продолжает беспрестанно делиться , пока не и зменится до неузнаваемости , не укладывается в рамки здравого смысла . Вот уж поистине картина бесконечно прогрессирующей шизофрении» . Это всего лишь один пример фантастических гипотез , которые прих о дится выдви гать ученым , чтобы согласовать теорию большог о взрыва с квантовой механикой. Однако на этом беды ученых , избравших путь материалистического редукционизма , не к ончаются . Мало того , что теория относительност и и квантовая механика сами по себе в пр именении к космологии приводят к нелепым и фантастическим моделям . Чтобы по-н астоящему оценить всю шаткость надежд ученых когда-либо найти разгадку происхождения Всел енной , нужно знать , что они возлагают их главным образом на еще не созданную те орию едино г о поля (ТЕП ), которая должна будет объединить в себе теорию относительности и квантовую механику . Они над еются , что эта теория опишет все силы , действующие во Вселенной , с помощью одного компактного математического выражения . При этом теория относительнос т и необходима для описания общей структуры пространства-време ни , а квантовая механика - для объяснения п оведения субатомных частиц . К сожалению , обе теории явно противоречат друг другу. Первым шагом на пути к математической интеграции обеих теорий является теори я квантового поля . Эта теория пытается опи сать поведение электронов , объединяя квантовую механику и частную теорию относительности Эйнштейна . Такое объединение идей оказалось д овольно успешным , но в то же время анг лийский физик , лауреат Нобелевской п р емии П . Дирак , автор теории квантового поля , признался : «Похоже , что поставить эт у теорию на солидную математическую основу практически невозможно» . Вторым и гораздо б олее сложным шагом должна быть интеграция общей теории относительности и квантовой м ехан и ки , но пока никто не имее т ни малейшего представления о том , как это сделать . Даже такие признанные авторите ты , как Нобелевский лауреат С . Вайнберг , пр изнают , что только для создания математическо го аппарата новой теории понадобится столетие или два. Со вр емен Ньютона и Галилея ф изики ставят перед собой задачу дать мате матическое описание исследуемого явления . Это математическое описание должно быть подтверждено наблюдениями и затем проверено экспериментал ьно . Мы уже убедились , что теории большого взрыва н е отвечают этим требов аниям . Одним из основных требований , предъявля емых к физическим теориям , являлась простота , но , как мы видим , теории большого взр ыва не отвечают и этому критерию . С ка ждой новой формулировкой они принимают все более и более причудливы е формы . Эти теории представляют собой как раз то , что так претило Ньютону и Галилею - досужие вымыслы , призванные заполнить зияющий пробел в наших знаниях. Таким образом , теории большого взрыва не могут претендовать на роль научного об ъяснения происхождени я Вселенной . Однако в научно-популярных журналах , телевизионных переда чах и в учебниках ученые сознательно пыта ются создать впечатление , что им удалось о бъяснить происхождение Вселенной . Как говорится , не обманешь - не продашь . Трудно представить себе что- либо более далекое от ис тины. Ё Как быть с Галактиками ? Мы уже убедились , что все попытки космологов втиснуть Вселенную в узкие рамки своих материалистических представлений ни к чему не привели . Более того , их теории не соответствуют даже их собственным представлениям о строении Вселенной . Например , теория большого взрыва не может объяснит ь существование галактик . Представьте себе ге ниального ученого , который досконально знает все современные космологические теории , но не имеет понятия об астрономии . См о жет ли он предсказать существование г алактик ? Нет . Современные версии космологических теорий предсказывают только появление однородн ого облака газа . Плотность этого облака к настоящему времени должна быть не больше одного атома на кубометр - немногим лучш е , чем вакуум . Чтобы получить неч то большее , требуется корректировка исходного состояния Вселенной , которую очень трудно нау чно обосновать . По традиции физическая теория считается приемлемой , только если она обл адает предсказательной силой . Ценность теории, которую нужно долго подгонять , чтобы выжать из нее какие-то предсказания , очень сомнительна. С . Вайнберг в своей книге «Первые три минуты» пишет : «Теория возникновения гала ктик представляет собой одну из самых тру дных проблем астрофизики , проблем , еще оче нь далеких от разрешения» . « Но за тем он сразу оговаривается : «Однако это со всем другая история» . Почему же другая ? Эт о как раз та самая история ! Если теори я большого взрыва не может объяснить прои схождение не только самой Вселенной , но и одного из основн ы х компонентов Вселенной - галактик , то что же она вообщ е объясняет ? Судя по всему , не слишком много. Ё Недостающая масса Одна из неразгаданных тайн Вселенной : ученые предполагают , что галактики могут быть окружены ореолом невидимой материи , масса которо й в девять раз превышает их собственную. Теория «большого взрыва» должна , по ид ее , объяснять строение Вселенной , но беда в том , что многие характеристики Вселенной еще недостаточно изучены , чтобы их можно было объяснять . Одной из интригующих загадо к являе тся проблема «недостающей массы» . «Измеряя световую энергию , излучаемую Млечны м Путем , можно приблизительно определить масс у нашей галактики . Она равняется массе ста миллиардов Солнц . Однако , изучая закономернос ти взаимодействия того же Млечного Пути с бл и злежащей галактикой Андромеды , мы обнаружим , что наша галактика притягивае тся к ней так , как будто весит в д есять раз больше» , объясняет Давид Шрамм , профессор Чикагского университета . Таким образом , разница в массе , определенной двумя мето дами , составляе т 90%. Чтобы объяснить эт о , ученые решили списать недостаток массы на призрачные субатомные частицы , называемые «нейтрино» . Первоначально нейтрино считались неве сомыми , но , когда потребовалось , им приписали массу , чтобы «обнаружить» недостающую массу галак т ики . Очень удобно . Даже если отложить вопрос о происхожд ении Вселенной и обратиться к ее строению , мы увидим , что и тут далеко не вс е обстоит благополучно . Ученые уверенно заявл яют , что Вселенная простирается на Х свето вых лет и что ее возраст - У миллиар дов лет . Они утверждают , что знают природу всех основных космических объектов : з везд , галактик , туманностей , квазаров и т.д . В то же время мы не имеем ясного представления даже о галактике Млечного Пути , к которой мы принадлежим. Например , в журнале «Сайен тифик Ам ерикэн» известный астроном Б . Дж . Бок пише т : «Я вспоминаю середину семидесятых годов , когда я и мои коллеги , исследователи Мл ечного Пути , были абсолютно уверены в себе ... В то время никому не могло прийти в голову , что очень скоро нам придется пер е смотреть свои представления о размерах Млечного Пути , увеличив его диа метр втрое , а массу вдесятеро» . Если даже такие параметры были столь кардинально и зменены после десятков лет наблюдений и и сследований , то что можно ожидать от будущ его ?! Не придется ли нам еще бо лее кардинально менять свои взгляды ? Даже наша собственная Солнечная система пока остается для нас загадкой . Традицион ное объяснение происхождения планет , согласно которому планеты образовались в процессе кон денсации облаков космической пыли и га за , имеет под собой довольно шаткий фундамент , так как уравнения , описывающие вз аимодействие газа в этих облаках , до сих пор не решены . В . Мак-Рей , профессор ун иверситета в Суссексе , бывший президент Корол евского Астрономического общества , пишет : «Проблем а происхождения Солнечной системы п родолжает оставаться , пожалуй , самой значительной из всех нерешенных проблем астрономии». Надеемся , что всего сказанного выше до статочно для того , чтобы убедить любого не предвзятого читателя в необоснованности претензи й ко смологов на то , что стратегия материалистического редукционизма помогла им усп ешно объяснить происхождение и природу Вселен ной . У нас нет никаких оснований утверждат ь , что все ответы на вопросы космологии обязательно должны быть описаны простым ма тематиче с ким выражением . Количественный метод зачастую не может быть применен даже к явлениям , куда более простым и доступным , чем гигантская Вселенная . Поэтому п реждевременно отвергать альтернативные подходы - п одходы , которые могут быть основаны на ины х законах и принципах , чем известн ые нам законы физики. Ё Иная карт ина реальности Логически нельзя исключить возможность уч астия нефизических факторов в деятельности Вс еленной , как нельзя исключить возможность сущ ествования областей космоса , где вообще не действую т известные нам физические зак оны . Физик Д . Бем признается : «Всегда имеет ся вероятность того , что будут обнаружены принципиально иные свойства , качества , структуры , системы , уровни , которые подчиняются совсем другим законам природы» . Как мы убедились , нек оторые модели и концепции , такие , как модели бесконечно пульсирующей и бесконечно делящейся Вселенно й , предлагаемые космологами , явно противоречат здравому смыслу . Не следует считать эти концепции забавными курьезами - они принадлежат к числу самых респек т абельных гипотез современной космологии . Рассмотрим неск олько еще более эксцентричных идей , которые обсуждаются учеными-космологами . Одна из таких теорий - теория «белой дыры» - квазара , фонт аном извергающего галактики Дж . Гриббин , автор книги «Белые дыры » , спрашивает : «Возможно ли , чтобы белые дыры делились , т ак чтобы галактики воспроизводили себя , подоб но амебам , путем партеногенеза ? С точки зр ения привычных представлений о поведении мате рии , это предположение кажется таким неправдо подобным , что по-насто я щему оценить его можно , только взглянув на стандартные теории возникновения галактик и , убедившись , насколько безнадежны их попытки объяснить развитие реальной Вселенной . Теория делящихся белых дыр выглядит как соломинка , за кото рую хватается утопающий , о д нако в отсутствие другой приемлемой альтернативы на м не остается ничего другого , как ухватить ся за нее». Другая теория , которая серьезно обсуждает ся космологами , - это пространственно-временные тун нели или , как их еще называют , «космически е норы» . Впервые серьезно рассмотренная физиком Дж . Уилером в работе «реометродинамик а» (1962 г .), эта теория к получила широкую известность благодаря научно-фантастическому сериалу «Звездные войны» . В этих фильмах космичес кие корабли путешествуют через гиперпространство, осуществляя межгалактические перелеты , которые в нормальных условиях потребовали бы миллионы лет при движении со скоростью света . В некоторых версиях этой теории космические туннели рассматриваются как перехо ды , связывающие прошлое и будущее или даже разл и чные вселенные. В начале двадцатого века Эйнштейн вве л понятие четвертого измерения . В настоящее время по мере того , как обнаруживаются новые следствия уравнений гравитационного поля , выведенных Эйнштейном , физикам приходится ввод ить новые измерения . Физик -теоретик П . Дэвис пишет : «В природы ? дополнение к трем пространственным измерениям и одному временн ому , которые мы воспринимаем в повседневной жизни , существуют еще семь измерений , которы е до сей поры никем замечены не были» Мы говорим обо всем этом для т ого , чтобы показать , что даже ученые-ма териалисты вынуждены выдвигать объяснения природ ы Вселенной , которые выходят далеко за гра ницы привычных представлений и не умещаются в обыденном сознании . Чтобы понять их или даже просто примириться с ними , тре буетс я определенное «растяжение» ума. Список лит ературы : 1. Марочник Л . С ., Насельский П . Д . «Вселенная : вчера , сегодня , завтра» («Космонавтика , астрономия» , вып . № 3,1983 год ). 2. Дж . Нарлик ар «Неистовая Вселенная» , Москва , изд . «Мир» , 1985 г. 3. «Бо ль шие проблемы Большого взрыва» (журнал «Истоки » , вып . № 1, 1999 г .) 4. Новиков И . Д . «Эволюция Вселенной» , Москва , 1990 г. 5. Демин В . Н . «Тайны Вселенной» , Москва ,. 1998 г.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
- А почему у вас дети такие седые?
- А я им на ночь вместо сказок правду рассказываю.
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по астрономии, авиации, космонавтике "Большой взрыв", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru