Эволюция Вселенной

Эволюция  Вселенной

Московский Государственный  Университет Экономики, Статистики и 
Информатики 
 
Институт Дистанционного Образования 
 
контрольная работа 
 
По предмету: «Концепции Современного Естествознания» 
 
Тема: «Эволюция Вселенной»  
 
Работу выполнил: 
 
Студент ИДО МЭСИ г. Тольятти 
 
Моисеев Александр Владимирович 
 
Преподаватель: 
 
Бочкарев Александр Иванович 
 
Тольятти 
 
2001 
 
 
 
Содержание: 
 
Введение стр. 3  
 
Происхождение Вселенной стр. 5 
 
Эволюция Вселенной стр. 8 
 
Заключение стр. 22 
 
Список используемой литературы стр. 23 
 
 
1. Введение. 
 
«Всякий, кто способен чувствовать, глядя на небо в ясную ночь, не может 
не спрашивать себя, откуда берутся звезды, куда они исчезают, и что 
поддерживает порядок во вселенной. Такого же рода вопросы мы задаем, 
изучая самоорганизующийся бесконечный мир человеческого организма и 
заглядывая в восприимчивые и испытывающие человеческие глаза, постоянно 
стремящиеся преодолеть разрыв между двумя этими мирами». 
 
Г. Селье  
 
 
 
Представления об открытых системах, введенное неклассической 
термодинамикой, явилось основой для утверждения в современном 
естествознании эволюционного взгляда на мир. Хотя отдельные эволюционные 
теории появились в конкретных науках еще в прошлом веке (теории 
возникновения солнечной системы Канта – Лапласа и эволюционная теория 
Дарвина), тем не менее, никакой глобальной эволюционной теории развития 
Вселенной до нашего века не существовало. Это и не удивительно, 
поскольку классическое естествознание ориентировалось преимущественно н 
изучение не динамики, а статики систем. Такая тенденция наиболее 
рельефно была представлена атомистической концепцией классической физики 
как лидера тогдашнего естествознания.  
 
Атомистический взгляд опирался на представление, что свойства и  
законы движения различных природных систем могут быть сведены к 
свойствам тех мельчайших частиц матери, из которых они состоят. Вначале 
такими простейшими частицами считались молекулы и атомы, затем 
элементарные частицы, а в настоящее время – квархи.  
 
Бесспорно, атомистический подход имеет большое значение для объяснения 
явлений природы, но он обращает главное внимание на строение и структуру 
различных систем, а не на их возникновение и развитие. Правда в 
последние годы получает распространение также системный и эволюционный 
взгляды, которые обращают внимание скорее на характер взаимодействия 
элементов различных систем, чем на анализ свойств тех частиц, которые 
рассматривались в качестве свое рода последних кирпичиков мировоздания. 
Благодаря широкому распространению системных идей, а в недавнее время и 
представлений о самоорганизации открытых систем, сейчас все настойчивее 
выдвигаются различные гипотезы и модели возникновения и эволюции 
вселенной. Они усиленно обсуждаются в рамках своевременной космологии 
как науки о вселенной как едином целом. 
 
 
2. Происхождение Вселенной. 
 
Вселенная – это весь существующий материальный мир, безграничный во 
времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые 
принимает материя в процессе своего развития.  
 
Во все времена люди хотели знать, как возник наш мир. Когда в культуре 
господствовали мифологические представления, происхождения мира 
объяснялось, как скажем, в «Ведах», распадом первочеловека Пуруши. То, 
что это была общая мифологическая схема, подтверждается и русскими 
апокрифами, например, «Голубой книгой». Победа христианства утвердила 
представления о сотворении Богом мира из ничего. 
 
С появлением науки в ее современном понимании на смену мифологическим и 
религиозным приходят научные представления о происхождении Вселенной. 
Следует разделять три близких термина: БЫТИЕ, УНИВЕРСУМ и ВСЕЛЕННАЯ. 
Первый является философским и обозначает все существующее, бытующее. 
Второй употребляется в философии и в науке, не имея специфической 
философской нагрузки (в плане противопоставления бытия и сознания) и 
обозначает все как таковое. Значение термина «Вселенная» уже и приобрело 
специфически научное звучание. Вселенная – место вселения человека, 
доступное эмпирическому наблюдению. Постепенное суждение научного 
значения термина «Вселенная» вполне понятно, так как естествознание, в 
отличие от философии, имеет дело только с тем, что эмпирически 
проверяемо современными научными методами. 
 
Вселенную в целом изучает КОСМОЛОГИЯ (т.е. наука о Космосе). Слово это 
тоже не случайно. Хотя сейчас космосом называют все, находящееся за 
пределами атмосферы Земли, не так было в Древней Греции. Космос тогда 
принимался как «порядок», «гармония», в противоположность хаосу – 
«беспорядку». Таким образом, космология, в своей основе, как и подобает 
науке, открывает упорядоченность нашего мира и нацелена на поиск законов 
его функционирования. Открытия этих законов и представляет собой цель 
изучения Вселенной как единого упорядоченного целого.  
 
Космология – один из трех разделов естествознания, которые по своему 
существу всегда находятся на стыке наук. Космология использует 
достижения и методы физики, математики, философии. Предмет космологии – 
весь окружающий нас мега мир, вся «большая Вселенная», и задача состоит 
в описании наиболее общих свойств, строения и эволюции Вселенной. Ясно, 
что выводы космологии имеют большое мировоззренческое значение. 
 
Это изучение зиждется на несколько предпосылках. Во-первых, 
формулируемые физикой универсальные законы функционирования мира 
считаются действующими во всей Вселенной. Во-вторых, производимые 
астрономами наблюдения тоже признаются распространимыми на всю 
Вселенную. И, в-третьих, истинными признаются только те выводы, которые 
не противоречат возможности существования самого наблюдателя, т.е. 
человека (так называемый антропный принцип).  
 
Выводы космологии называются моделями происхождения и развития 
Вселенной. Почему моделями? Дело в том, что одним из основных принципов 
современного естествознания является представление о возможности 
проведения в любое время управляемого в любое время управляемого и 
воспроизводимого эксперимента над изучаемым объектом. Только если можно 
привести бесконечное в принципе количество экспериментов и все они 
приводят к одному результату, на основе этих экспериментов делается 
заключение о наличии закона, которому подчиняется функционирование 
данного объекта. Лишь в этом случае результат считается вполне 
достоверным с научной точки зрения.  
 
Ко вселенной это методологическое правило остается неприменимым. Наука 
формулирует универсальные законы, а Вселенная уникальна. Это 
противоречие, которое требует считать все заключения о происхождении и 
развитии Вселенной не законам, а лишь моделями, т.е. возможными 
вариантами объяснения. Строго говоря, все законы и научные теории 
являются моделями, поскольку они могут быть заменены в процессе развития 
науки другими концепциями, но не модели Вселенной как бы в большей 
степени модели, чем многие иные научные утверждения.  
 
3. Эволюции Вселенной. 
 
Эта модель предполагает, что начальная температура внутри сингулярности 
превышала 1013 градусов по абсолютной шкале Кельвина, в которой начало 
шкалы отсчета, соответствует – 273 градусам шкалы Цельсия. Плотность 
материи равнялась приблизительно 1093 г/см3. В подобном состоянии 
неизбежно должен был произойти «большой взрыв», с которым связывают 
начало эволюции в стандартной модели Вселенной, называемой поэтому также 
моделью «большого взрыва». Предполагают, что такой взрыв произошел 
примерно 15-20 млрд. лет назад и сопровождался сначала быстрым, а потом 
более умеренным расширением и соответственно постепенным охлаждением 
Вселенной. По степени этого расширения ученые судят о состоянии материи 
на разных стадиях ее эволюции. Полагают, что через 0,01 секунды после 
взрыва плотность материи с невообразимо большой величины должна была 
упасть до 1010 г/см3. В этих условиях в расширяющейся Вселенной должны 
были существовать фотоны, электроны, позитроны, нейтрино и антинейтрино, 
а также небольшое количество нуклонов (протонов и нейтронов). При этом 
могли происходить превращения пар электрон + позитрон в фотоны и обратно 
– фотонов в пару электрон + позитрон. Но уже через 3 минуты после взрыва 
из нуклонов образуется смесь легких ядер: 2/3 водорода и 1/3 гелия. 
Остальные химические элементы образовались из этого дозвездного вещества 
в результате ядерных реакций. В момент, когда возникли нейтральные атомы 
водорода и гелия, вещество сделалось прозрачным для фотонов, и они стали 
излучаться в мировое пространство. В настоящее время такой остаточный 
процесс наблюдается в виде реликтового излучения. Это явление находится 
в полном соответствии с моделью «горячей» Вселенной. Оно сохранилось до 
наших дней и наблюдается именно как реликт, или остаток, от той весьма 
отдаленной эпохи образования нейтральных атомов водорода и гелия. 
 
По мере расширения и охлаждения во Вселенной происходили процессы 
разрушения существовавших раньше симметрий и возникновение на этой 
основе новых структур.  
 
Тот факт, что любая эволюция сопровождается разрушением симметрий, 
непосредственно следует из принципа положительной обратной связи, 
согласно которому неравновесность и неустойчивость, возникающая в 
открытой системе, вследствие взаимодействия системы со средой со 
временем не ликвидируется, а наоборот, усиливается. Это происходит, в 
конечном счете, к разрушению прежних симметрий и, как следствие, к 
возникновению новой структуры.  
 
Очевидно, что о первоначальной эволюции Вселенной мы можем судить только 
на основании тех результатов, которые известны нам сегодня. Поэтому 
любая модель, которая строится для объяснения современного ее состояния, 
в частности, расширения Вселенной, должна учитывать эти факты. Другими 
словами, о ранней эволюции Вселенной мы можем делать заключения только 
путем экстраполяции или распространения известного на неизвестное, и 
выдвижение гипотез о неизвестных этапах ее развития.  
 
Предполагают, что одним из первых результатов расширения и 
соответственно охлаждения Вселенной было нарушение симметрии между 
веществом и антивеществом, а именно такими равноименно заряженными 
материальными частицами, как электрон, несущий отрицательный заряд е-, и 
позитрон с противоположенным положительным зарядом е+. Их взаимодействия 
при столкновении приводят к образованию двух фотонов.  
 
Как возникло подобное нарушение симметрии, остается только догадываться. 
Неясным остается так же то, каким способом антивещество оказалось 
отделенным от вещества и что удерживает их от аннигиляции, или 
уничтожения. Так как частица вещества и антивещества при взаимодействии 
аннигилируют, то есть е - + е+ ( 2y, то предполагают, что в далеком 
прошлом наш вещественный мир каким-то образом оказался изолированным от 
мира антивещественного. Иначе он не мог бы существовать в силу процессов 
аннигиляции вещества и антивещества. 
 
В общих чертах формирование Вселенной, согласно стандартной модели, 
представляется следующим образом. Когда температура Вселенной после 
взрыва упала до 6 млрд. градусов по Кельвину, первые 8 секунд после 
взрыва там существовало в основном смесь электронов и позитронов. Пока 
эта смесь находилась в тепловом равновесии, количество частиц разного 
рода оставалось приблизительно одинаковым. Между частицами происходили 
непрерывные столкновения, в результате чего возникали пары фотонов, а из 
столкновения последних – электрон и позитрон.  
 
На этой стадии происходило непрерывное превращение вещества в излучение 
и наоборот, излучения в вещество. Вследствие этого между веществом и 
излучением сохранялась симметрия.  
 
Нарушение этой симметрии произошло после дальнейшего расширения 
Вселенной и соответственно понижение ее температуры. Именно на этой 
стадии возникли более тяжелые ядерные частицы – протоны и нейтроны. 
Самым же главным результатом этой стадии микро эволюции нашей области 
Вселенной было образование крайне незначительного перевеса вещества на 
излучением, которое оценивается примерно как излишек одного протона или 
нейтрона на миллиард фотонов. Как раз из этого излишка в процессе 
дальнейшей эволюции возникло то огромное богатство и разнообразие 
материальных образований, явлений и форм, начиная от атомов, молекул, 
кристаллов, минералов и кончая разнообразными горными образованьями, 
планетами, звездами и звездными ассоциациями, галактиками и скоплениями 
галактик.  
 
Разумеется, стандартная гипотеза имеется еще не мало неясного и даже 
спорного, но она опирается на такой твердо установленный факт, как 
смещение спектральных линий света, идущего от далеких галактик который 
интерпретируется как удаление, или «разбегание», их от наблюдателя. 
Кроме того, эта гипотеза основывается на такой фундаментальной идее, как 
нарушении симметрий в процессе образования все новых и более сложных 
материальных структур и систем, которая лежит в фундаменте современной 
концепции системного подхода и синергетической самоорганизации. Этим, 
однако, не ограничивается связь синергетики со стандартной моделью 
Вселенной. Процессы микро эволюции Вселенной, продолжавшиеся не менее 10 
млрд. лет, привели к образованию молекул и тем самым явились 
предпосылкой для начала макро эволюции Вселенной, в результате которой и 
возникли окружающие нас макро тела, разнообразные их системы вплоть до 
галактических. Здесь существенная роль принадлежит уже нарушению 
симметрии между различными физическими взаимодействиями.  
 
В настоящее время различают четыре типа физических взаимодействий. 
Непосредственно мы можем воспринимать два их типа:  
 
гравитационные взаимодействие, т.е. сила тяготения, которые действуют на 
все микро тела и при том на достаточно далеких расстояниях. Именно они, 
как хорошо известно, определяют движение планет, звезд, галактик и 
других космических систем; 
 
электромагнитные силы, которые играю решающую роль преобразовании 
молекул, химических соединений, кристаллов и всех тел и систем, которые 
занимают промежуточное положение между микро миром и мега миром, 
состоящим из космических объектов и систем. 
 
Остальные два типа физических взаимодействий (ядерные и слабые) 
непосредственно не воспринимаются человеком, но играют существенную роль 
преобразовании разнообразных объектов микро мира. Следует, впрочем, 
отметить, что приведенная характеристика четырех типов взаимодействия 
относиться к их современному состоянию. В ходе эволюции Вселенной они 
соотносились иначе, а на первоначальном этапе, когда Вселенная была 
достаточно горячей, ядерные силы находились в симметрии с 
гравитационными, а силы электромагнитного взаимодействия - со слабыми 
взаимодействиями. Только вследствие нарушения симметрии между сильными 
ядерными и гравитационными силами стало возможным образование небесных 
тел, галактик и других космических систем. В свою очередь нарушение 
симметрии между электромагнитными силами и слабыми взаимодействиями 
привело к образованию огромного множества тел, структур и систем, 
которые составляют окружающий нас видимый мир. Таким образом, благодаря 
разрушению симметрии между разными типами физических взаимодействий 
стало возможно не только возникновение микро- и макрообъектов, но также 
последующая взаимосвязанная эволюция микроскопической макроскопической 
ветвей развития.  
 
Микро эволюция обеспечила условия для развертывания макро эволюции. 
Освобождение гравитационных сил, произошедшее вследствие разрушения их 
симметрии с ядерными силами примерно 700 000 лет после взрыва, привело 
к образованию звезд, галактик, их скоплений и других космических систем. 
В свою очередь гравитационные силы и ударные волны способствовали 
возникновению и развитию ядерных реакций внутри звезд и ядер галактик и 
их скоплений. Следовательно, микро- и макро эволюции взаимно 
обусловливали, дополняли друг друга, вот почему они представляют собой 
две ветви единого процесса. Отсюда становится ясным, что возникновение и 
эволюция физических, химических и других систем неорганической природы 
прочно укладывается в рамки космической и земной эволюции. 
 
Однако наиболее важным для понимания места человека во Вселенной 
является возникновения жизни на Земле и социально-экономическая и 
культурно-историческая эволюция человечества. 
 
Биологическая и экологическая эволюции представляют собой необходимые 
предпосылки для возникновения общества, не говоря уже о том, что многие 
наши интуитивные представления об эволюции вообще заимствованы из 
существовавших в разное время биологических знаний. Поэтому нам особенно 
важно познакомиться с ними, во первых, для того, чтобы выявить в 
дальнейшем специфику социальных процессов, а во- вторых, показать 
ошибочность редукционистских и социал-дарвинистских взглядов на 
общество. 
 
Собственно биологической эволюции предшествовала длительная 
предбиотическая эволюция, связанная с переходом от неорганической 
материи к органической, а затем к элементарным формам жизни. Началом 
предбтотической эволюции было постепенное возникновение органических 
молекул из неорганических. Предполагают, что по мере охлаждения Земли 
возникали все условия для образования сложных органических молекул из 
неорганических. Быть может, недоставало лишь высокой температуры для 
высокого синтеза, но такую температуру могло вызвать воздействие 
ультрафиолетовых лучей или электрических разрядов. Такая возможность 
действительно была доказана экспериментально, а потому сама гипотеза 
представляется достаточно обоснованной. Но ранее существовавшие 
гипотезы, защищая автономность элементарной системы жизни, слишком 
изолировались от взаимодействия с окружающей средой. Даже гипотеза 1938 
г. Александра Ивановича Опарина (1894 – 1980), хотя и постулировала 
процесс возникновения биополимеров из мономеров, все же недостаточно 
подчеркивала роль среды в дальнейшей эволюции жизни. Парадигма 
самоорганизации может способствовать лучшему пониманию процессов 
происхождения жизни и дальнейшей ее эволюции. Действительно, с ее 
помощью можно более адекватно объяснить, каким образом из неорганических 
молекул возникли органические, а из последних – первые живые клетки. 
Согласно гипотезе немецкого физико - химика Манфреда Эйгена 
(р.1927),процесс возникновения живых клеток тесно связан с 
взаимодействием нуклеотидов, являющихся материальными носителями 
информации, и протеинов (полипептидов), служащих катализаторами 
химических реакций. В процессе взаимодействия нуклеотиды под влиянием 
протеинов воспроизводят себя ив свою очередь передают информацию 
следующему за ним протеину, так что в результате возникает замкнутая 
автокаталитическая цепь, которую М. Эйген называет гиперциклом. В ходе 
дальнейшей эволюции из них возникают первые клетки, сначала без ядер, 
называемые прокариотами, а затем с ядрами – эукариоты. 
 
На пред биотической стадии эволюции до возникновения первых живых 
клеток, как показывают современные исследования, существовали 
материальные системы, обладавшие способностью к самопроизведению, 
метаболизму и развитию через мутации и конкуренцию с другими системами 
для отбора. Эти фундаментальные свойства, характеризующие жизнь, 
возникли из самоорганизации структур.  
 
В ходе эволюции принцип автокатализа, или самоукаренения химических 
реакций, дополняется принципом само произведения целого циклически 
организованного процесса в гиперциклах, предложенных М. Эйгеном. 
Воспроизведение компонентов гиперциклов, так же как и их объединение в 
новые гиперциклы, сопровождается быстрорастущим метаболизмом, связанным 
с синтезированием богатых энергией молекул и выведением как «отбросов» 
бедных энергией молекул. Примечательно, что вирусы, лишенные способности 
к метаболизму, внедряются в клеточные организмы и начинают пользоваться 
их метаболической системой. Особо следует отметить, что в ходе 
самоорганизации постоянно возникают мутации, а с ними неизбежно связан 
отбор.  
 
Парадигма самоорганизации позволяет установить связь между неживым и 
живым в ходе эволюции, так что возникновение жизни представляется отнюдь 
не чисто случайной и крайне маловероятной комбинацией условий и 
предпосылок для ее появления, как заявили некоторые авторитетные 
биологи. Если самоорганизация при наличии соответствующих условий может 
возникнуть в самом фундаменте здания материи, то вполне обоснованно 
предположить, что на более высоких уровнях организации она может 
закономерно привести к возникновению жизни во Вселенной. Нельзя также не 
отметить, что жизнь сама готовит условия для своей дальнейшей эволюции. 
Предполагают, что первыми стали осваивать Землю растения, которые 
появились примерно 500 миллионов лет назад. Такое предположение 
представляется достаточно обоснованным, так как именно растения способны 
к фотосинтезу и, следовательно, в состоянии накапливать энергию и 
отдавать свободный кислород в атмосферу. Спустя примерно 50 миллионов 
лет после растений появились первые животные – гипертрофы, которые стали 
использовать растения в качестве пищи. В результате дальнейшей эволюции 
из этих основных царств живых систем возникло огромное разнообразие форм 
и видов растений и животных, которые, постепенно адаптируясь к 
окружающей среде, усложняли свою структуру и функции и влияли также на 
свою среду, главным образом через те экосистемы, в которые они входили.  
 
 
Современная экономия не только открыла грандиозный мир галактик, но и 
обнаружила уникальные явления: расширение Метагалактики, космическую 
распространенность химических элементов, реликтовое излучение, 
свидетельствующее о том, что Вселенная непрерывно развивается. 
 
С эволюцией структуры Вселенной связано возникновение скоплений 
галактик, обострение и формирование звезд и галактик, образование планет 
и их спутников. Сама Вселенная возникла примерно 20 млрд. лет тому назад 
из некоего плотного и горячего протовещества. Сегодня можно только 
предполагать, каким было это прародительское вещество Вселенной, как оно 
образовалось, каким законам подчинялась, и что за процессы привели его к 
расширению. Существует точка зрения, что с самого начала протовещество с 
гигантской скоростью начало расширяться. На начальной стадии это плотное 
вещество разлетелось, разбегалось во всех направлениях и представляло 
собой однородную бурлящую смесь неустойчивых, постоянно распадающихся 
при столкновении частиц. Остывая и взаимодействуя на протяжении 
миллионов лет, вся эта масса рассеянного в пространстве вещества 
концентрировалась в большие и малые газовые образования, которые в 
течение сотен миллионов лет, сближаясь и сливаясь, превращались в 
громадные комплексы. В них в свою очередь возникали более плотные 
участки – там впоследствии и образовывались звезды и даже целые 
галактики. 
 
В результате гравитационной нестабильности в разных регионах 
образовавшихся галактик могут сформироваться плотные «протозвездные 
образования» с массами, близкими к массе Солнца.  
 
Начавшийся процесс сжатия будет ускорятся под влиянием собственного 
поля тяготения. Процесс этот сопровождает свободное падение частиц 
облака к его центру – происходит гравитационное сжатие. В центре облака 
образуется уплотнение, состоящее из молекулярного водорода и гелия. 
Возрастание плотности и температуры в центре приводит к распаду молекул 
на атомы и образованию плотного ядра протозвезды.  
 
Существует гипотеза о цикличности состояния Вселенной. Возникнув 
когда-то из сверхплотного сгустка материи, Вселенная, возможно, уже в 
первом цикле породила внутри себя миллиарды звездных систем и планет. Но 
затем неизбежно Вселенная начинает стремиться к тому состоянию, с 
которого начиналась история цикла, красное смещение сменяется 
фиолетовым, радиус Вселенной постепенно уменьшается и в конце концов 
вещество Вселенной возвращается в первоначальное сверхплотное состояние, 
о пути к нему безжалостно уничтожив всяческую жизнь. И так повторяется 
каждый раз, в каждом цикле на протяжении вечности. 
 
К началу 30-х годов сложилось мнение, что главное, составляющее 
Вселенной – галактики, каждая из которых в среднем состоит из 100 млрд. 
звезд. Солнце вместе с планетной системой входит в нашу галактику, 
основную массу звезд которой мы наблюдаем в форме Млечного Пути. Кроме 
звезд и планет, Галактика содержит значительное количество разреженных 
газов и космической пыли.  
 
Конечна или бесконечна Вселенная, какая у нее геометрия – эти и многие 
другие вопросы, связанные с эволюцией Вселенной, в частности с  
наблюдаемым расширением. Если, как это считают в настоящее время, 
скорость «разлета» галактик увеличится на 75 км/с на каждый миллион 
парсек, то экстраполяция к прошлому приводит к удивительному результату: 
примерно 10 – 20 млрд. лет назад вся Вселенная была сосредоточена в 
очень маленькой области. Многие ученые считают, что в то время плотность 
Вселенной была такая же, как у атомного ядра. Проще говоря, Вселенная 
тогда представляла собой одну гигантскую «ядерную каплю». По каким-то 
причинам эта «капля» пришла в неустойчивое состояние и взорвалась. Такой 
процесс называется большим взрывом. 
 
При данной оценки времени образования Вселенной предполагалось, что 
наблюдаемая нами сейчас картина разлета галактик происходила с 
одинаковой скоростью и в сколь угодно далеком прошлом. А именно на таком 
предложении и основана гипотеза первичной Вселенной – гигантской 
«ядерной капли», пришедшей в состояние неустойчивости. 
 
В настоящее время космологи предполагают, что Вселенная не расширялась 
«от точки до точки», а как бы пульсируется между конечными пределами 
плотности. Это означает, что в прошлом скорость разлета галактик была 
меньше, чем сейчас, а еще раньше система галактик сжималась, т.е. 
галактики приближались друг к другу с тем большей скоростью, чем больше 
расстояние их разделяло. Современная космология располагает рядом 
аргументов в пользы картины «пульсирующей Вселенной». Такие аргументы, 
однако, носят чисто математический характер; главнейший из них – 
необходимость учета реально существующей неоднородности Вселенной. 
Окончательно решить вопрос, какая из двух гипотез – «ядерной капли» или 
«пульсирующей Вселенной» - справедлива, мы сейчас не можем. Потребуется 
еще очень большая работа, чтобы решить эту одну из важнейших проблем 
космологии. Идея эволюции Вселенной представляется естественной именно 
сегодня. Так было не всегда. Как и всякая великая научная идея, она 
прошла долгий путь своего развития, борьбы и становления. Рассмотрим, 
какие этапы прошло развитие науки о Вселенной уже в нашем столетии.  
 
Современная космология возникла в начале 20 века после создания 
релятивистской теории тяготения. Первая релятивистская модель, 
основанная на новой теории тяготения и претендующая на описание всей 
Вселенной, была построена А. Эйнштейном в 1917 году. Однако она 
описывала статистическую Вселенную, и как показали астрофизические 
наблюдения, оказалась неверной. 
 
В 1922 – 1924 гг. советским математиком А.А. Фридманом были предложены 
общие уравнения для описания всей Вселенной, меняющейся с течением 
времени. Звездные системы не могут находиться в среднем на неизвестных 
расстояниях друг от друга. Они должны либо удаляться, либо сближаться. 
Такой результат – неизбежен следствие наличие сил тяготения, которые 
главенствуют в космических масштабах. Вывод Фридмана означал, что 
Вселенная должна либо расширяться, либо сжиматься. Отсюда следовал 
пересмотр общих представлений о Вселенной. В 1929 г. американский 
астроном Э. Хаблл (1889 – 1953) с помощью астрофизических наблюдений 
открыл расширение Вселенной, подтверждающее правильность выводов 
Фридмана.  
 
Начиная с 40-х годов нашего века все большее внимание в космологии 
привлекает физика процессов на разных этапах космологического 
расширения. В выдвинутой в это время Г.А. Гамовым теории горячей 
Вселенной рассматривались ядерные реакции, протекавшие в самом начале 
расширения Вселенной в очень плотном веществе. При этом предполагалось, 
что температура вещества была велика и падала с расширением Вселенной. 
Теория предсказывала, что вещество, из которого формировались первые 
звезды и галактики, должно состоять в основном из водорода (75%) и гелия 
(25%), примесь других химических элементов незначительна. Другой вывод 
теории – в сегодняшней Вселенной должно существовать слабое 
электромагнитное излучение, оставшееся от эпохи большой плотности и 
высокой температуры вещества. Такое излучение в ходе расширения 
Вселенной было названо реликтовым излучением. 
 
К тому же времени появились принципиально новые наблюдательные 
возможности в космологии: возникла радиоастрономия, расширились 
возможности оптической астрономии. В 1965 году экспериментально 
наблюдалось реликтовое излучение. Это открытие подтвердило 
справедливость теории горячей Вселенной. 
 
 
 
 
 
4. Заключение. 
 
Современный этап в развитии космологии характеризуется интенсивным 
исследованием проблемы начала космологического расширения, когда 
плотности материи и энергии частиц были огромными. Руководящими идеями 
являются новые открытия в физике взаимодействия элементарных частиц при 
очень больших энергиях. При этом рассматривается глобальная эволюция 
Вселенной. Сегодня эволюция Вселенной всесторонне обосновывается 
многочисленными астрофизическими наблюдениями, имеющими под собой 
прочный теоретический базис всей физики.  
 
 
 
5. Список используемой литературы. 
 
Бочкарев Александр Иванович, Концепции Современного Естествознания. 
Учебник под ред. Академика Е.И. Нефедова. – Тольятти: П/п «Современник»; 
Изд-во Фонда «Развитие через образование», 1998. – 304 с. 
 
Горелов А.А. Концепции современного естествознания: Учебное пособие, 
практикум, хрестоматия. – М.: Гуманит. Изд. Центр ВЛАДОС, 1998. – 512 
с.: ил. 
 
Карпенков С.Х. Основные концепции современного естествознания: Учебное 
пособие для вузов. – М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. – 208 с. 
 
Рузавин Г.И. Концепции современного естествознания: Учебник для вузов. – 
М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1997. – 287 с.