<<< Титульный

<<< Назад

Далее >>>

1. ВСЕЛЕННАЯ.

     Рассмотрим сначала Вселенную в целом (или, по крайней мере, ту ее часть, которую мы наблюдаем). Насколько можно видеть она состоит из галактик, вроде бы беспорядочно расположенных (либо группами, либо в одиночку). Причем, многие очень похожи на нашу Галактику, что говорит об одинаковой природе сил их порождающих и близких свойствах материи, из которых они образовались. Детальное их изучение, вообще говоря, попросту невозможно по причине очень большой удаленности. Тем не менее, их возраст был определен и оказался, сравним с возрастом нашей Галактики (10-15 млрд. лет).

     Далее мы подходим к явлению, которое со времени своего открытия вызвало множество споров, продолжающихся уже более 50 лет, расширению Вселенной. Спектральные линии наблюдаемых галактик смещены в сторону красного края спектра. Это, по-видимому, указывает на то, что они удаляются от нас со скоростью, пропорциональной их удаленности (т.е. наблюдается расширение Вселенной). Объяснение красного «смещения» движением галактик основано на классическом явлении – эффекте Доплера-Физо, который часто встречается в физике и астрономии и всегда объясняется относительным движением источника света. Истины ради надо отметить, что есть другие диаметрально противоположные гипотезы, доказывающие не расширение, а сжатие нашей Вселенной. Одно остается неоспоримым, что приблизительно 15 млрд. лет назад (точный возраст нашей Вселенной вызывает множество споров и пока точно не определен, т.к. по признанию самих астрофизиков все известные способы пока неточны и ненадежны) во Вселенной произошло что-то важное. Но что? Современное состояние наших знаний еще не позволяет ответить на этот вопрос, можно лишь строить различные предположения. Многие ученые считают, что этот момент соответствует рождению (или созданию) Вселенной. В результате Большого взрыва «начального атома» была разбросана во все стороны материя, которая затем быстро сжалась, образовав галактики и звезды.

     По другим теориям Вселенная существовала вечно, менялись лишь ее состояния – то значительное уплотнение (сжатие), то разрежение (расширение). Были выдвинуты и другие теории, но не существует фактов, позволяющих отдать предпочтение какой-то одной из них. Поэтому, на настоящем этапе развития нашей цивилизации будет целесообразно прорабатывать все возможные теории и гипотезы (даже кажущиеся на первый взгляд абсурдными), для обогащения наших знаний о мироздании.

2. ГАЛАКТИКА.

     Теперь перейдем к нашей Галактике. Она, вероятно (по мнению подавляющего  большинства  ученых),  образовалась  в  результате

сжатия межзвездного газа (порожденного Большим взрывом), аналогично возникновению Солнечной системы, но в совершенно ином масштабе – начальное газовое облако было в миллиарды раз больше. Сжатие длилось около ста миллионов лет, что составляет очень небольшую долю прошедшего за тем времени. Поэтому момент сжатия может служить достаточно точным отправным пунктом для установления возраста Галактики.

     Сжатие сопровождалось сплющиванием, т.ч. в конце концов, Галактика приняла форму диска, которую она сохраняет до настоящего времени. Различными независимыми друг от друга способами удалось получить сравнимые результаты для возраста Галактики (10-15 млрд. лет) и возраста галактического диска (5-12 млрд. лет). Таким образом, Солнечная система, возраст которой не превышает 5 млрд. лет, появилась не в момент образования Галактики, а значительно позднее.

3. СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА.

     Теперь мы подошли к вопросу возраста Солнечной системы. В настоящее время предполагается, что она образовалась в результате сгущения вращающегося газового облака. В современной планетарной космогонии большую роль играют представления об образовании планет из мелких твердых частиц (планетезималей) или из газовых струй, выброшенных молодым Солнцем. Детали этого процесса пока еще плохо объяснены. Считается, что, сгущаясь, газовое облако разделилось на множество частей, которые впоследствии стали Солнцем, планетами, спутниками планет, метеоритами, пылевыми скоплениями и т.п. В астрономическом масштабе этот процесс протекал довольно быстро: как предполагают, он длился в течение всего нескольких миллионов лет. Следовательно, все планеты солнечной системы возникли почти одновременно, в довольно хорошо определенный момент (т.е. практически они имеют одинаковый возраст). И этот возраст был оценен в 4.5-5.0 млрд. лет. Причем, если возраст планет оценивался по содержанию и соотношению в падающих на Землю метеоритах радиоактивных элементов (например, урана-235) и свинца, то возраст самого Солнца определялся по изменению его светимости. Зная его массу и примерно начальный химический состав, ученым удалось рассчитать, каким образом происходило его развитие и, в частности, как менялась светимость с течением времени.

Светимость Солнца в настоящее время указывает, что его возраст равен приблизительно 5 млрд. лет. Этот подсчет из-за своей сложности был произведен лишь недавно благодаря развитию теоретической астрономии и совершенствованию электронно-вычислительной техники. Однако, вследствие того, что начальный состав Солнца в точности не известен, возраст определялся лишь приблизительно. Итак, если возраст Солнца приблизительно равен 5 млрд. лет, то возраст планет и других тел Солнечной системы составляет 4.5-5.0 млрд. лет.

4. ПЛАНЕТА ЗЕМЛЯ.

     И, наконец, о возрасте самой Земли. Используя различные способы, в том числе определения возраста по скорости распада радиоактивных элементов в рудах, удалось с возможной ошибкой в 0.3 млрд. лет оценить возраст Земли в 4.5 млрд. лет.

     Но здесь речь идет, естественно о возрасте земной коры, т.е. о времени, истекшем с момента, когда поверхность Земли начала затвердевать. Но, как считает большинство ученых, затвердевание происходило достаточно быстро, поэтому возраст коры практически можно принять равным возрасту Земли. Необходимо отметить, что использование существующих сейчас способов (методов) определения возраста космических тел не может быть применимо к другим планетам Солнечной системы, пока не начнутся на них полеты.

5. ПРОСТРАНСТВО И ВРЕМЯ.

     Несколько слов о пространственно-временном континууме, дополняющем вышеизложенную картину мироздания. По И.Ньютону постулируется, что пространство и время абсолютны. По этой схеме абсолютное пространство не зависит от внешних причин и всегда остается неизменным и неподвижным, тогда как относительное пространство находится в состоянии движения по отношению к абсолютному пространству и воспринимается через посредство отношений между телами. По Ньютону пустое абсолютное пространство существует вне всякого движения и независимо от какого-либо понятия о времени. К началу ХХ в. эта схема уже перестала удовлетворять ученых, как необоснованная для макро- и микромира. И первый шаг в ломке старой системы взглядов сделал А.Энштейн, отказавшись от абсолютного пространства и времени. При этом он исходил из глубокой мысли о том, что пространство тождественно совокупности окружающих нас тел, находящихся в постоянном движении. Сложность понимания этой схемы заключалась лишь в следующем. Что мы воспринимаем, когда исследуем Вселенную?

     Мы воспринимаем информацию о звездах, которая говорит нам о давно свершившихся явлениях, происходивших, самое малое, несколько лет назад (говоря о ближайших к нам звездах) или много миллионов лет назад (говоря о дальних внегалактических туманностях). Мы исследуем звезду (или их скопления), которая, быть может, уже и не существует в действительности. Мы видим не совокупность звезд в один и тот же момент их жизни, а лишь последовательные стадии положений, занимаемых в течение определенного периода этими космическими телами, движущимися во Вселенной.

     Поэтому, под пространством-временем можно и нужно понимать упорядоченное множество положений, последовательно занимаемых всеми телами и предметами.

6. ЭПОХИ И ПЕРИОДЫ.

     Какова же сейчас наиболее приемлемая для большинства ученых модель развития Вселенной? Ее сформулировали американские космологи Фред и Адамс из Мичиганского университета и Г.Лоффлин из Калифорнийского университета. Они считают, что развитие нашей Вселенной складывается из несколько эпох. Первая эпоха исчислялась буквально долей секунды – это момент возникновения Вселенной в кромешном пламени Большого взрыва и начала расширения. После этого пространство заполнилось густой раскаленной смесью протонов и электронов, постепенно остывшей до 3000^оС, а элементарные частицы соединились в атомы.

     Эта эпоха длилась около 300 000 лет. В течение следующего периода (здесь, данные о его протяженности очень и очень противоречивы) из газообразного вещества сформировались первые космические объекты – звезды и галактики. Это так называемая эпоха звезд. Так как новые звезды продолжают «рождаться» и сейчас, то этот процесс нельзя считать законченным. Однако, что же ожидает нашу Солнечную систему и зародившуюся здесь жизнь (по прогнозам ученых)? Наше Солнце светит на протяжении 4.5-5.0 млрд. лет, и, по подсчетам, ему предстоит светить еще столько же. Затем температура его понизится, объем увеличится, и оно превратится в красного гиганта. Жизнь на Земле в этих условиях неминуемо исчезнет. Пройдут еще триллионы лет, и разразится еще более страшная катастрофа. Галактики  распадутся, и в пустынном пространстве останутся лишь красные и белые карлики. И наше Солнце, некогда дарившее тепло всему живому, из красного гиганта превратится в карлика, мрачно взирающего на испепеленные им же планеты (если они еще останутся не поглощенными). Но и это еще не все. Постепенно температура бывшего нашего светила еще понизится, и оно станет очень маленькой звездой – черным карликом. Та же участь уготована и другим звездам. Через некоторое время все звезды потухнут. В опустевшей Вселенной начнется эпоха распада. Погибшие планеты еще некоторое время будут вращаться вокруг своих потухших звезд и, в конце концов, рухнут на них. Когда закончится и эта эпоха, в нашей Вселенной останутся одни только «черные» дыры. Наступит их эпоха. Но однажды и они испарятся, превратившись в «излучение Хокинга». Они сожмутся до размеров атома и, ослепительно вспыхнув, прекратят свое существование. Наконец, во всей Вселенной не останется даже мельчайших скоплений известной нам материи, за исключением позитронов, электронов и других элементарных частиц. Затем исчезнут и они. Правда после исчезновения элементарных частиц останутся еще кванты света – фотоны, длина волны которых увеличится до супергигантских размеров. Эта эпоха названа космологами вечной тьмой. Далее ученые сами себя  же спрашивают: а не та ли это тьма, из которой родится новая Вселенная (как это описано в Библии)? Вот такая безрадостная перспектива.

7. ВРЕМЯ, ИНФОРМАЦИЯ, РАЗУМ.

     Было бы логичным закончить этот очень краткий обзор, необходимый нам для дальнейшего понимания проблемы, понятиями времени и информации. Согласитесь, что ничто не влияет на нашу жизнь, как неизбежное старение и ничто так не влияет на наши действия, как различие между прошедшим (которое мы уже никогда не можем вернуть и что-то переделать) и будущим (которого мы не знаем)? По мнению многих ученых в нашей Вселенной, возможно, статистически предсказать будущее (с той или иной степенью вероятности), тогда как восстановить прошлое оказывается, строго говоря, невозможно. Что касается необратимости эволюции, то она связана с необратимостью времени и с необходимостью взаимодействия каждой системы с остальной частью Вселенной. Жить – значит постоянно обогащать свой ум новой информацией.

     В этой связи интересен закон Шеннона, по которому количество информации, которое может передаваться и приобретаться, всегда ограничено известным пределом, пропорциональным прошедшему промежутку времени. Два наших драгоценных блага – время и информация  оказались связаны единым отношением. Естественно, что, прежде всего, необходимо приобретать полезную информацию, которая расширяет наши возможности, и, по возможности, избавляться от паразитной информации, которую мы часто накапливаем бесполезно. Это трудная задача, потому, что еще никому не удалось определить субъективную ценность информации.

<<< Титульный

<<< Назад

Далее >>>