Меню
Главная
Авторизация/Регистрация
 
Главная arrow Прочее arrow Сучасний нестаціонарний Всесвіт

Еволюція Всесвіту

Розв'язок рівнянь Ейнштейна у разі однорідної ізотропної моделі світу свідчить, що Всесвіт повинен стискуватись, або, що відповідає спостереженням, розширюватися, тобто бути нестаціонарним. Це тому, що при його однорідності та ізотропності немає сили, яка зрівноважувала б силу тяжіння. При цьому залежно від значення середньої густини речовини у Всесвіті розширення може відбуватися необмежено в часі або колись змінитися стиском. Цей вибір зумовлений співвідношенням і величиною т.зв. критичної густини матерії Всесвіту.

Отримаємо формулу фундаментальної сталої , що разом з середньою густиною визначають майбутній стан еволюції Всесвіту.

Для кулі масою М (її радіус R) друга космічна швидкість . Підставивши сюди і , матимемо , звідки .

Для значення сталої Габбла Н=75км/с·Мпк критичне значення густини г/см3. Для речовини, що входить у галактики, усереднена (в межах 600 Мпк) густина складає ?5·10-31г/см3, тобто приблизно у кілька десятків разів. У такому випадку і галактики повинні необмежено віддалятися одна від одної , а Всесвіт невпинно розширюватись. Отож, зараз ми живемо у відкритому світі, розміри якого повсякчас збільшуються.

Якби виявилося, що , то розширення Всесвіту конче перейде у стиск, бо . Це буде замкнута модель світу. Якби це справді було так, то через десятки мільярдів років сучасний Всесвіт перестав би розширюватися, він стиснувся б знову в точку, через ~80 млрд років досягнувши стану чергової сингулярності.

При розширення світу відбуватиметься і далі, але темпи його уповільняться, а швидкість розширення прямуватиме до нуля.

Як бачимо, майбутній розвиток Всесвіту визначається середньою густиною речовини в ньому. Відомо, що не вся вона зараз фіксується і піддається точному обліку. В обрахунках допускається невизначеність. Так, кількість молекулярного водню (Н2) реєструється на довжині хвилі 21 см, але атоми водню майже повністю іонізовані і не випромінюють на цій довжині. Вимірювання на супутниках і ракетах вказують на існування великих мас атомарного нейтрального водню, молекул іонізованого гелію (в міжгалактичному просторі), не зафіксованого приладами на поверхні Землі. Для повного балансу маси потрібно також оцінити енергію випромінювання зір, магнітних полів у космічному просторі, космічних променів, гравітаційних хвиль і рухів хмар газу. Сюди слід ще віднести маси відкритих квазарів і квазізоряних галактик, у сто разів яскравіших за найяскравіші галактики. На цьому шляху ми стикаємося з проблемою існування т. зв. прихованої маси речовини. Це може бути, крім вже названої, ще речовина маломасивних зір невеликої світності і особливо маса невловимих нейтрино. У 1980 році вперше зайшла мова, що в стані спокою маса нейтрино може не дорівнювати нулю. Якщо це так, то 90% речовин Всесвіту складатиме саме нейтрино, чим нехтувати ні в якому разі не можна.

Звичайно, облік усіх цих мас збільшить значення середньої густини Всесвіту і може наблизити її до критичної. Точне визначення вкаже вибір між закритою і відкритою моделями Всесвіту. Якщо, скажімо, виявиться, що , це означатиме, що наш Всесвіт пульсуючий. Він вибухає, розширюється і знову стискується приблизно кожні 8·1010 років. Але досі реальність інша - . Тож навколишній світ нестаціонарний і не осцилюючий (не коливний), галактики розлітатимуться вічно, Всесвіт безмежний у просторі. Остаточна відповідь на це принципове питання з питань зараз належить майбутньому.

І ще одна надважлива проблема, пов'язана зі симетрією Всесвіту.

Спочатку Всесвіт проявляв себе виключно високим ступенем симетрії. Проте на певному етапі його еволюції симетрія між частинками й античастинками порушилася, і як наслідок виникла асиметрія між речовиною і антиречовиною. Це тому, що на сьогодні антисвітів у Всесвіті не відкрито. Мабуть, тут дали себе знати слабкі взаємодії.

 
Если Вы заметили ошибку в тексте выделите слово и нажмите Shift + Enter
< Предыдущая   СОДЕРЖАНИЕ   Следующая >
 

СКАЧАТЬ ОРИГИНАЛ
Сучасний нестаціонарний Всесвіт