Nauka o ciałach we wszechświecie 10 liter. Nauka o ciałach niebieskich. Historia kosmologii: okres starożytny

Nauka o ciała niebieskie

Pierwsza litera „a”

Druga litera „s”

Trzecia litera „t”

Ostatni buk to litera „I”

Odpowiedź na wskazówkę "Nauka o ciałach niebieskich", 10 liter:
astronomia

Alternatywne pytania w krzyżówkach dla słowa astronomia

Czemu patronowała muza Urania?

nauka o wszechświecie

Caroline Herschel asystowała swojemu bratu Williamowi od 1782 roku i stała się jedną z pierwszych kobiet zajmujących się tą nauką.

Jedna z siedmiu wolnych nauk

Definicje słów dla astronomii w słownikach

Słownik Język rosyjski. S.I.Ozhegov, NJu Shvedova. Znaczenie słowa w słowniku Słownik wyjaśniający języka rosyjskiego. S.I.Ozhegov, NJu Shvedova.
-i cóż. Nauka o ciałach kosmicznych, układach, które tworzą, oraz o wszechświecie jako całości. przym. astronomiczny, th, th. Jednostka astronomiczna (odległość od Ziemi do Słońca). Liczba astronomiczna (tłumacz: bardzo duża).

Słownik encyklopedyczny, 1998 Znaczenie słowa w słowniku Encyclopedic Dictionary, 1998
ASTRONOMIA (od astro… i gr. nomos – prawo) to nauka o budowie i rozwoju ciał kosmicznych, układów, które tworzą i Wszechświata jako całości. Astronomia obejmuje astronomię sferyczną, astronomię praktyczną, astrofizykę, mechanikę niebieską, astronomię gwiezdną...

Słownik wyjaśniający języka rosyjskiego. D.N. Uszakow Znaczenie słowa w słowniku Słownik wyjaśniający języka rosyjskiego. D.N. Uszakow
astronomia, pl. Teraz. (z greckiego astron - gwiazda i nomos - prawo). Nauka o ciałach niebieskich.

Nowy słownik wyjaśniający i derywacyjny języka rosyjskiego, T. F. Efremova. Znaczenie słowa w słowniku Nowy słownik wyjaśniający i derywacyjny języka rosyjskiego, T. F. Efremova.
oraz. Złożona dyscyplina naukowa zajmująca się badaniem struktury i rozwoju ciał kosmicznych, ich układów oraz Wszechświata jako całości. Przedmiot akademicki zawierający teoretyczne podstawy danej dyscypliny naukowej. rozwijać się Podręcznik, który nakreśla treść danego przedmiotu.

Wielka radziecka encyklopedia Znaczenie słowa w słowniku Wielka radziecka encyklopedia
„Astronomia”, abstrakcyjne czasopismo Ogólnounijnego Instytutu Informacji Naukowo-Technicznej Akademii Nauk ZSRR. Ukazuje się w Moskwie od 1963 (abstrakt Astronomy and Geodesy ukazywał się w latach 1953-62); 12 numerów rocznie. Publikuje streszczenia, adnotacje lub bibliografię...

Przykłady użycia słowa astronomia w literaturze.

Stare kierunki żeglarskie Morza Azowskiego obok podręczników astronomia i nawigacja.

Tak jak te konkretne problemy, rozwiązywane metodami algebraicznymi, nie mogą być uważane za część abstrakcyjnej nauki algebry, tak moim zdaniem konkretne problemy astronomia nie można w żaden sposób zaliczyć do tej gałęzi nauki abstrakcyjno-konkretnej, która rozwija teorię działania i reakcji ciał swobodnych, które się przyciągają.

Tak było z odkryciem, że załamanie i rozpraszanie światła nie podlega tym samym prawom zmian: odkrycie to miało wpływ zarówno na astronomia i fizjologii, dając nam teleskopy i mikroskopy achromatyczne.

Wkrótce Biruni zaczyna poważnie zajmować się problemami astronomia, już w wieku 21 lat, osiągając ważne wyniki.

Matthew Vlastar ma całkowitą rację z punktu widzenia astronomia wyjaśnia to, które pojawiło się z biegiem czasu, naruszenie.

w naukach przyrodniczych

Temat: nowoczesna nauka o pochodzeniu wszechświata.

Ukończony student

kurs

_______________________

Nauczyciel:

_______________________

_______________________

PLAN A:

Wprowadzenie 3

Przednaukowe rozważania na temat powstania wszechświata. 5

Teorie XX wieku dotyczące powstania wszechświata. osiem

Współczesna nauka o pochodzeniu wszechświata. 12

Wykorzystana literatura: 18

Przez całe swoje istnienie Człowiek bada otaczający go świat. Będąc istotą myślącą, Człowiek, zarówno w odległej przeszłości, jak i teraz, nie mógł i nie może być ograniczany przez to, co jest mu bezpośrednio dane na poziomie codziennej, praktycznej działalności, i zawsze dążył i będzie dążył do wyjścia poza to.

Charakterystyczne jest, że poznanie otaczającego świata przez człowieka rozpoczęło się od refleksji kosmogonicznych. Właśnie wtedy, u zarania aktywności umysłowej, powstała idea „początku wszystkich początków”. Historia nie zna ani jednego człowieka, który prędzej czy później, w takiej czy innej formie, nie zadawał tego pytania i nie próbowałby na nie odpowiedzieć. Odpowiedzi oczywiście były różne, w zależności od poziomu rozwoju duchowego danej osoby. Rozwój myśli ludzkiej, postęp naukowy i technologiczny umożliwiły postęp w rozwiązaniu problemu powstania Wszechświata od myślenia mitologicznego do konstrukcji teorii naukowych.

Problem „początku świata” jest jednym z nielicznych problemów ideologicznych, które przewijają się przez całą intelektualną historię ludzkości. Kiedy raz pojawiła się na świecie, idea „początku świata” zawsze zajmowała myśli naukowców od tego czasu i od czasu do czasu, w takiej czy innej formie, pojawia się raz za razem. Tak więc, pozornie pogrzebana na zawsze w średniowieczu, niespodziewanie pojawiła się na horyzoncie myśli naukowej w drugiej połowie XX wieku i zaczęła być poważnie dyskutowana na łamach specjalnych czasopism i na spotkaniach problematycznych sympozjów.

W ciągu ostatniego stulecia nauka o wszechświecie osiągnęła najwyższe poziomy organizacja strukturalna materia - galaktyki, ich gromady i supergromady. Współczesna kosmologia aktywnie podjęła problem pochodzenia (uformowania) tych kosmicznych formacji.

Jak nasi dalecy przodkowie wyobrażali sobie powstanie Wszechświata? Jak współczesna nauka wyjaśnia pochodzenie wszechświata? Temu poświęcone jest rozważenie tych i innych pytań związanych z pojawieniem się Wszechświata.

Gdzie to wszystko się zaczęło? W jaki sposób wszystko, co kosmiczne, stało się tym, czym wydaje się przed ludzkością? Jakie były początkowe warunki, które położyły podwaliny pod obserwowalny wszechświat?

Odpowiedź na te pytania zmieniła się wraz z rozwojem myśli ludzkiej. Wśród starożytnych ludów pochodzenie wszechświata zostało obdarzone formą mitologiczną, której istota sprowadza się do jednego - pewne bóstwo stworzyło całość otaczający człowiekaświat. Zgodnie ze starożytną irańską kosmogonią mitopoetycką, Wszechświat jest wynikiem działania dwóch równorzędnych i wzajemnie powiązanych zasad twórczych – boga Dobra – Ahuramazda i boga Zła – Arymana. Według jednego z jej tekstów pierwotnym bytem, ​​którego podział doprowadził do powstania części widzialnego Wszechświata, był pierwotnie istniejący Kosmos. Mitologiczna forma powstania Wszechświata jest nieodłączna we wszystkich istniejących religiach.

Wielu wybitnych myślicieli odległych epok historycznych próbowało wyjaśnić pochodzenie, strukturę i istnienie Wszechświata. Zasługują na szczególny szacunek za ich próby pod nieobecność nowoczesnych środki techniczne zrozumieć istotę Wszechświata za pomocą tylko własnego umysłu i najprostszych środków. Jeśli zrobisz krótką dygresję w przeszłość, przekonasz się, że idea ewoluującego wszechświata, przyjęta przez współczesną myśl naukową, została wysunięta przez starożytnego myśliciela Anaksagorasa (500-428 pne). Na uwagę zasługuje kosmologia Arystotelesa (384-332 p.n.e.) oraz dzieła wybitnego myśliciela Wschodu Ibn Sina (Awicenny) (980-1037), który próbował logicznie obalić boskie stworzenie świata, oraz inne nazwy, które doszli do naszych czasów.

Myśl ludzka nie stoi w miejscu. Wraz ze zmianą idei budowy Wszechświata zmieniała się idea jego powstania, choć w warunkach istniejącej silnej potęgi ideologicznej religii wiązało się to z pewnym niebezpieczeństwem. Może to tłumaczy fakt, że przyroda nowożytnego czasu europejskiego unikała dyskusji na temat powstania Wszechświata i koncentrowała się na badaniu budowy Bliskiego Kosmosu. Ta tradycja naukowa przez długi czas wyznaczała ogólny kierunek i samą metodologię badań astronomicznych, a następnie astrofizycznych. W rezultacie podwaliny naukowej kosmogonii położyli nie przyrodnicy, ale filozofowie.

Kartezjusz był pierwszym, który wybrał tę drogę, próbując teoretycznie odtworzyć „pochodzenie źródeł światła, Ziemię i wszystko inne widzialny świat jakby z jakichś nasion” i podać jedno mechaniczne wyjaśnienie całości znanych mu zjawisk astronomicznych, fizycznych i biologicznych. Jednak idee Kartezjusza dalekie były od współczesnej nauki.

Dlatego uczciwiej byłoby rozpocząć historię naukowej kosmogonii nie od Kartezjusza, ale od Kanta, który namalował obraz „mechanicznego pochodzenia całego wszechświata”. To Kant należy do pierwszej w naukowo-kosmogonicznej hipotezie o naturalnym mechanizmie powstawania świata materialnego. W bezkresnej przestrzeni wszechświata, odtworzonej przez twórczą wyobraźnię Kanta, istnienie niezliczonych innych układów słonecznych i innych dróg mlecznych jest tak naturalne, jak nieustanne powstawanie nowych światów i śmierć starych. To od Kanta zaczyna się świadome i praktyczne połączenie zasady uniwersalnego połączenia i jedności świata materialnego. Wszechświat przestał być zbiorem boskich ciał, doskonałych i wiecznych. Teraz, przed zdumionym umysłem ludzkim, pojawiła się harmonia świata zupełnie innego rodzaju - naturalna harmonia systemów oddziałujących i ewoluujących ciał astronomicznych, połączonych ze sobą jak ogniwa w jednym łańcuchu natury. Jednak dwa cechy charakterystyczne dalszy rozwój kosmogonii naukowej. Pierwszym z nich jest to, że postkantowska kosmogonia ograniczała się do granic Układu Słonecznego i do połowy XX wieku dotyczyła jedynie pochodzenia planet, podczas gdy gwiazdy i ich układy pozostawały poza horyzontem analizy teoretycznej . Drugą cechą jest to, że ograniczone dane obserwacyjne, niepewność dostępnych informacji astronomicznych, niemożność eksperymentalnego uzasadnienia hipotez kosmogonicznych doprowadziły ostatecznie do przekształcenia kosmogonii naukowej w system abstrakcyjnych idei, odcięty nie tylko od innych gałęzi nauk przyrodniczych. , ale także z pokrewnych dziedzin astronomii.

Kolejny etap rozwoju kosmologii sięga XX wieku, kiedy radziecki naukowiec A.A. Fridman (1888-1925) matematycznie udowodnił ideę samorozwijającego się Wszechświata. Praca AA Fridmana radykalnie zmieniła podstawy dawnego światopoglądu naukowego. Według niego kosmologiczne warunki początkowe powstania Wszechświata były osobliwe. Wyjaśniając naturę ewolucji Wszechświata, rozszerzającego się od stanu osobliwego, Friedman wyróżnił w szczególności dwa przypadki:

a) promień krzywizny Wszechświata stale rośnie w czasie, zaczynając od zera;

b) promień krzywizny zmienia się okresowo: Wszechświat kurczy się do punktu (do zera, do stanu osobliwego), potem znowu z punktu, sprowadza swój promień do pewnej wartości, potem znowu, zmniejszając promień swojej krzywizny, zamienia się w punkt itp.

W czysto matematycznym sensie stan osobliwy jawi się jako nic – jednostka geometryczna o zerowej wielkości. W kategoriach fizycznych osobliwość jawi się jako bardzo szczególny stan, w którym gęstość materii i krzywizna czasoprzestrzeni są nieskończone. Cała super gorąca, super zakrzywiona i super gęsta materia kosmiczna jest dosłownie wciągnięta w punkt i może, zgodnie z przenośnym wyrażeniem amerykańskiego fizyka J. Wheelera, „przecisnąć się przez ucho igielne”.

Wracając do oceny współczesnego spojrzenia na osobliwy początek Wszechświata, należy zwrócić uwagę na następujące ważne cechy rozpatrywanego problemu jako całości.

Po pierwsze, pojęcie pierwotnej osobliwości ma dość konkretną treść fizyczną, która w miarę rozwoju nauki jest coraz bardziej szczegółowa i dopracowana. W związku z tym należy ją traktować nie jako konceptualne utrwalenie absolutnego początku „wszystkich rzeczy i zdarzeń”, ale jako początek ewolucji tego fragmentu materii kosmicznej, który jest na nowoczesny poziom rozwój nauk przyrodniczych stał się przedmiotem wiedzy naukowej.

Po drugie, jeśli według współczesnych danych kosmologicznych ewolucja Wszechświata rozpoczęła się 15-20 miliardów lat temu, wcale nie oznacza to, że Wszechświat wcześniej nie istniał lub był w stanie wiecznej stagnacji.

Osiągnięcia nauki poszerzyły możliwości poznania otaczającego człowieka świata. Podjęto nowe próby wyjaśnienia, jak to wszystko się zaczęło. Georges Lemaitre jako pierwszy podniósł kwestię pochodzenia obserwowanej wielkoskalowej struktury wszechświata. Przedstawił koncepcję „Wielkiego Wybuchu” tak zwanego „pierwotnego atomu” i późniejszego przekształcenia jego fragmentów w gwiazdy i galaktyki. Oczywiście od szczytu współczesnej wiedzy astrofizycznej ta koncepcja ma jedynie znaczenie historyczne, ale sama idea początkowego wybuchowego ruchu materii kosmicznej i jej późniejszego ewolucyjnego rozwoju stała się integralną częścią współczesnego naukowego obrazu świat.

Zasadniczo nowy etap rozwoju współczesnej kosmologii ewolucyjnej wiąże się z nazwiskiem amerykańskiego fizyka G.A. Gamowa (1904-1968), dzięki któremu koncepcja gorącego Wszechświata weszła do nauki. Zgodnie z jego modelem „początku” ewoluującego Wszechświata, „pierwotny atom” Lemaitre'a składał się z silnie skompresowanych neutronów, których gęstość osiągnęła potworną wartość – jeden centymetr sześcienny pierwotnej substancji ważył miliard ton. W wyniku eksplozji tego „pierwotnego atomu”, według G.A. Gamova, powstał rodzaj kosmologicznego kotła o temperaturze około trzech miliardów stopni, w którym miała miejsce naturalna synteza pierwiastki chemiczne. Fragmenty pierwotnego jaja – pojedyncze neutrony rozpadały się następnie na elektrony i protony, które z kolei w połączeniu z nierozłożonymi neutronami tworzyły jądra przyszłych atomów. Wszystko to wydarzyło się w ciągu pierwszych 30 minut po Wielkim Wybuchu.

Gorący model był swoistą hipotezą astrofizyczną, wskazującą sposoby eksperymentalnej weryfikacji jego konsekwencji. Gamow przewidział istnienie w obecnym czasie pozostałości promieniowania cieplnego pierwotnej gorącej plazmy, a jego współpracownicy Alfer i Herman jeszcze w 1948 r. dość dokładnie obliczyli temperaturę tego promieniowania szczątkowego już współczesnego Wszechświata. Gamow i jego współpracownicy nie podali jednak zadowalającego wyjaśnienia naturalnego powstawania i występowania we Wszechświecie ciężkich pierwiastków chemicznych, co było powodem sceptycyzmu jego teorii ze strony specjalistów. Jak się okazało, zaproponowany mechanizm syntezy jądrowej nie mógł zapewnić wystąpienia obserwowanej obecnie ilości tych pierwiastków.

Naukowcy zaczęli szukać innych fizycznych modeli „początku”. W 1961 r. akademik Ya.B. Zeldovich przedstawił alternatywny model zimnego, zgodnie z którym pierwotna plazma składała się z mieszaniny zimnych (o temperaturze poniżej zera absolutnego) zdegenerowanych cząstek - protonów, elektronów i neutrin. Trzy lata później astrofizycy I.D.Novikov i A.G.Doroshkevich dokonali analizy porównawczej dwóch przeciwstawnych modeli kosmologicznych warunków początkowych – gorących i zimnych – i wskazali sposób eksperymentalnej weryfikacji i wyboru jednego z nich. Zaproponowano próbę wykrycia pozostałości promieniowania pierwotnego poprzez badanie widma promieniowania gwiazd i kosmicznych źródeł radiowych. Odkrycie pozostałości promieniowania pierwotnego potwierdziłoby poprawność modelu gorącego, a jeśli ich nie ma, będzie to świadczyło na korzyść modelu zimnego.

Niemal w tym samym czasie grupa amerykańskich badaczy pod przewodnictwem fizyka Roberta Dicke, nie wiedząc o opublikowanych wynikach prac Gamowa, Alfera i Hermana, ożywiła gorący model Wszechświata w oparciu o inne rozważania teoretyczne. Za pomocą pomiarów astrofizycznych R.Dicke i jego współpracownicy znaleźli potwierdzenie istnienia kosmicznego promieniowania cieplnego. To przełomowe odkrycie umożliwiło uzyskanie ważnych, niedostępnych wcześniej informacji o początkowych etapach ewolucji astronomicznego Wszechświata. Zarejestrowane promieniowanie reliktowe jest niczym innym jak bezpośrednim raportem radiowym o unikalnych, uniwersalnych wydarzeniach, które miały miejsce wkrótce po „Wielkim Wybuchu” - najwspanialszym w skali i skutkach katastrofalnego procesu w obserwowalnej historii Wszechświata.

Tak więc w wyniku ostatnich obserwacji astronomicznych udało się jednoznacznie rozstrzygnąć fundamentalne pytanie o naturę warunków fizycznych, jakie panowały we wczesnych stadiach ewolucji kosmicznej: gorący model „początku” okazał się najbardziej odpowiedni. To, co zostało powiedziane, nie oznacza jednak, że wszystkie teoretyczne twierdzenia i wnioski kosmologicznej koncepcji Gamowa zostały potwierdzone. Z dwóch początkowych hipotez teorii - o składzie neutronowym "jaja kosmicznego" i gorącym stanie młodego Wszechświata - tylko ta ostatnia przetrwała próbę czasu, wskazując na ilościową przewagę promieniowania nad materią u źródeł obserwowana obecnie ekspansja kosmologiczna.

Na obecnym etapie rozwoju kosmologii fizycznej na pierwszy plan wysunęło się zadanie stworzenia termicznej historii Wszechświata, w szczególności scenariusza powstawania wielkoskalowej struktury Wszechświata.

Najnowsze teoretyczne badania fizyków były prowadzone w kierunku następującej fundamentalnej idei: wszystkie znane rodzaje oddziaływań fizycznych opierają się na jednej uniwersalnej interakcji; oddziaływania elektromagnetyczne, słabe, silne i grawitacyjne to różne aspekty pojedynczego oddziaływania, które dzielą się wraz ze spadkiem poziomu energii odpowiednich procesów fizycznych. Innymi słowy, w bardzo wysokie temperatury(przekroczenie pewnych wartości krytycznych) różne rodzaje oddziaływań fizycznych zaczynają się jednoczyć, a na granicy wszystkie cztery rodzaje oddziaływań zostają zredukowane do pojedynczej protointerakcji, zwanej „Wielką Syntezą”.

Według teoria kwantowa to, co pozostaje po usunięciu cząstek materii (na przykład z jakiegoś zamkniętego naczynia za pomocą pompy próżniowej) wcale nie jest puste w dosłownym tego słowa znaczeniu, jak uważała fizyka klasyczna. jest przesycony „półżywymi”, tzw. wirtualnymi ciałami. Aby zamienić je w prawdziwe cząstki materii, wystarczy na przykład wzbudzić próżnię, aby oddziaływać na nią polem elektromagnetycznym wytworzonym przez wprowadzone do niej naładowane cząstki.

Ale jaka była przyczyna Wielkiego Wybuchu? Według danych astronomicznych wielkość fizyczna stała kosmologiczna związana z równaniami grawitacji Einsteina jest bardzo mała, prawdopodobnie bliska zeru. Ale nawet będąc tak nieistotnym, może powodować bardzo duże kosmologiczne konsekwencje. Rozwój kwantowej teorii pola doprowadził do jeszcze ciekawszych wniosków. Okazało się, że stała kosmologiczna jest funkcją energii, w szczególności zależy od temperatury. W ultrawysokich temperaturach, jakie panowały w najwcześniejszych fazach rozwoju materii kosmicznej, stała kosmologiczna mogła być bardzo duża, a co najważniejsze, dodatnia w znaku. Innymi słowy, w odległej przeszłości próżnia mogła znajdować się w niezwykle niezwykłym stanie fizycznym, charakteryzującym się obecnością potężnych sił odpychających. To właśnie te siły służyły jako fizyczna przyczyna „Wielkiego Wybuchu” i późniejszej szybkiej ekspansji Wszechświata.

Rozpatrzenie przyczyn i skutków kosmologicznego „Wielkiego Wybuchu” nie byłoby kompletne bez jeszcze jednej koncepcji fizycznej. To jest o o tzw. przejściu fazowym (transformacji), tj. jakościowa przemiana substancji, której towarzyszy gwałtowna zmiana jednego z jej stanów w inny. Radzieccy fizycy D.A. Kirzhnits i A.D. Linde jako pierwsi zwrócili uwagę na fakt, że w początkowej fazie powstawania Wszechświata, kiedy materia kosmiczna była w stanie supergorącym, ale już ochładzającym, mogły zachodzić podobne procesy fizyczne (przejścia fazowe) .

Dalsze badania kosmologicznych konsekwencji przejść fazowych o złamanej symetrii doprowadziły do ​​nowych odkryć teoretycznych i uogólnień. Wśród nich jest odkrycie nieznanej dotąd epoki w samorozwoju Wszechświata. Okazało się, że podczas kosmologicznej przemiany fazowej mógł on osiągnąć stan niezwykle szybkiej ekspansji, w którym jego wymiary wzrosły wielokrotnie, a gęstość materii pozostała praktycznie niezmieniona. Za stan początkowy, który dał początek rozszerzającemu się Wszechświatowi, uważa się próżnię grawitacyjną. Gwałtowne przemiany towarzyszące procesowi kosmologicznej ekspansji kosmosu charakteryzują się fantastycznymi postaciami. Zakłada się więc, że cały obserwowalny wszechświat powstał z jednego pęcherzyka próżniowego mniejszego niż 10 do minus 33 potęgi cm! Bańka próżniowa, z której powstał nasz wszechświat, miała masę równą zaledwie jednej stutysięcznej grama.

Obecnie wciąż nie ma wszechstronnie przetestowanej i powszechnie uznanej teorii pochodzenia wielkoskalowej struktury Wszechświata, chociaż naukowcy poczynili znaczne postępy w zrozumieniu naturalnych sposobów jego powstawania i ewolucji. Od 1981 r. rozpoczął się rozwój fizycznej teorii wszechświata inflacyjnego (inflacyjnego). Do tej pory fizycy zaproponowali kilka wersji tej teorii. Zakłada się, że ewolucji Wszechświata, która rozpoczęła się wielkim powszechnym kataklizmem kosmicznym, zwanym „Wielkim Wybuchem”, towarzyszyła później powtarzająca się zmiana reżimu ekspansji.

Według przypuszczeń naukowców, po 10 do minus czterdzieści trzeciego stopnia sekund po „Wielkim Wybuchu” gęstość super gorącej materii kosmicznej była bardzo wysoka (10 do 94 stopni gramów/cm sześciennych). Gęstość próżni była również wysoka, choć w rzędzie wielkości była znacznie mniejsza niż gęstość zwykłej materii, a zatem efekt grawitacyjny prymitywnej fizycznej „pustki” był nieodczuwalny. Jednak podczas ekspansji Wszechświata gęstość i temperatura materii spadły, podczas gdy gęstość próżni pozostała niezmieniona. Ta okoliczność doprowadziła do gwałtownej zmiany sytuacji fizycznej już od 10 do minus 35 sekund po „Wielkim Wybuchu”. Gęstość próżni najpierw jest równa, a potem, po kilku superinstantach kosmicznego czasu, staje się od niej większa. Wtedy daje się odczuć grawitacyjne działanie próżni – jej odpychające siły znów mają pierwszeństwo przed grawitacyjnymi siłami zwykłej materii, po czym Wszechświat zaczyna się rozszerzać w niezwykle szybkim tempie (pęcznieje) i w nieskończenie małym ułamku sekundy osiąga ogromne rozmiary. Proces ten jest jednak ograniczony w czasie i przestrzeni. Wszechświat, jak każdy rozszerzający się gaz, najpierw szybko się ochładza i już w zakresie od 10 do minus 33 stopni sekundy po „Wielkim Wybuchu” ulega silnemu przechłodzeniu. W wyniku tego uniwersalnego „chłodzenia” Wszechświat przechodzi z jednej fazy do drugiej. Mówimy o przejściu fazowym pierwszego rzędu - nagłej zmianie Struktura wewnętrzna materia kosmiczna i wszystkie pokrewne właściwości fizyczne i cechy. Na ostatnim etapie tego kosmicznego przejścia fazowego cały zapas energii próżni jest przekształcany w energię cieplną zwykłej materii, w wyniku czego uniwersalna plazma jest ponownie podgrzewana do swojej pierwotnej temperatury, a zatem zmienia się jej tryb ekspansji .

Nie mniej interesujący, aw perspektywie globalnej, ważniejszy jest kolejny wynik najnowszych badań teoretycznych - fundamentalna możliwość uniknięcia początkowej osobliwości w jej fizycznym sensie. Mówimy o zupełnie nowym fizycznym spojrzeniu na problem powstania Wszechświata.

Okazało się, że wbrew niektórym niedawnym przewidywaniom teoretycznym (że początkowej osobliwości nie da się uniknąć nawet przy uogólnieniu kwantowym ogólna teoria względności) istnieją pewne czynniki mikrofizyczne, które mogą zapobiec nieskończonej kompresji materii pod działaniem sił grawitacyjnych.

W późnych latach trzydziestych teoretycznie odkryto, że gwiazdy o masie ponad trzykrotnie przekraczającej masę Słońca, na ostatnim etapie swojej ewolucji, są nieodparcie skompresowane do stanu singulatora. Ten ostatni, w przeciwieństwie do osobliwości typu kosmologicznego, zwanego Friedmannem, nazywany jest Schwarzschildem (od niemieckiego astronoma, który jako pierwszy rozważył astrofizyczne konsekwencje teorii grawitacji Einsteina). Ale z czysto fizycznego punktu widzenia oba typy osobliwości są identyczne. Formalnie różnią się tym, że pierwsza osobliwość jest stanem początkowym ewolucji materii, a druga stanem końcowym.

Według najnowszych koncepcji teoretycznych zawalenie grawitacyjne musi zakończyć się kompresją materii dosłownie „do punktu” – do stanu nieskończonej gęstości. Według najnowszych koncepcji fizycznych zawalenie można zatrzymać gdzieś w obszarze wartości gęstości Plancka, tj. na przełomie 10 do 94 stopnia gramów / cm sześciennych. Oznacza to, że Wszechświat wznawia swoją ekspansję nie od zera, ale mając geometrycznie określoną (minimalną) objętość i fizycznie akceptowalny, regularny stan.

Akademik M.A.Markov przedstawił ciekawą wersję pulsującego Wszechświata. W ramach logicznych tego modelu kosmologicznego stare trudności teoretyczne, jeśli nie zostaną ostatecznie rozwiązane, są przynajmniej naświetlane z nowej perspektywy. Model opiera się na hipotezie, że przy gwałtownym spadku odległości stałe wszystkich oddziaływań fizycznych dążą do zera. Założenie to jest konsekwencją innego założenia, zgodnie z którym stała oddziaływania grawitacyjnego zależy od stopnia gęstości substancji.

Zgodnie z teorią Markowa, ilekroć Wszechświat przechodzi ze stadium Friedmanna (skrócenie końcowe) do stadium de Sittera (rozszerzenie początkowe), jego właściwości fizyczne i geometryczne okazują się takie same. Markov uważa, że ​​warunek ten jest wystarczający do pokonania klasycznej trudności na drodze fizycznej realizacji wiecznie oscylującego Wszechświata.

1) W kręgu wieczny powrót? Trzy hipotezy.-- M.: Wiedza, 1989.- 48s.-- (Nowość w życiu, nauce, technice. Ser. "Znak zapytania"; nr 4).

2) Jak działa wehikuł czasu? - M.: Wiedza, 1991. - 48s. -- (Prenumerata serii popularnonaukowej „Znak zapytania”; nr 5).

3) Krótki słownik filozoficzny, wyd. M. Rosenthal i P. Yudin. Wyd. 4, dodaj. i poprawne. . M.-- stan. wyd. podlewane. oświetlony. 1954.

4) Kto, kiedy, dlaczego? --państwo. wyd. det. oświetlony. , Ministerstwo Oświaty RFSRR, M.-- 1961.

5) Pochodzenie Układu Słonecznego. Wyd. G. Reevesa. Za. z angielskiego. i francuski wyd. GA Leikin i VS Safronow. M, "MIR", 1976.

6) Ukraiński sowiecki słownik encyklopedyczny W 3 tomach / Redakcja: odpowiedź. wyd. A.V. Kudritsky - K.: Szef. wyd. WYKORZYSTANIE,--1988.

7) Człowiek i wszechświat: pogląd na naukę i religię.-M.: Sov. Rosja 1986.

8) Czego szukają "archeolodzy przestrzeni"? - M.: Wiedza, 1989. - 48 s., z ilustracjami - (Nowość w życiu, nauce, technice. Ser. "Znak zapytania"; nr 12)

9) Co to jest? Kto to? : W 3 tomach T. 1. - 3. ed., poprawione. Ch 80 i dodaj - M .: „Pedagogika-prasa”, 1992. -384 s. : chory.

10) Rozmowy o wszechświecie - M.: Politizdat, 1984. - 111 s. - (Rozmowy o świecie i człowieku).

Gwiaździste niebo od dawna pobudza ludzką wyobraźnię. Nasi dalecy przodkowie próbowali zrozumieć, jakie dziwne migoczące kropki wiszą nad ich głowami. Ile z nich, skąd pochodzą, ma wpływ na ziemskie wydarzenia? Od czasów starożytnych człowiek próbował zrozumieć, jak działa Wszechświat, w którym żyje.

O tym, jak starożytni wyobrażali sobie Wszechświat, dziś możemy się uczyć tylko z baśni i legend, które do nas dotarły. Powstanie i umocnienie nauki o Wszechświecie zajęło wieki i tysiąclecia, badając jego właściwości i etapy rozwoju - kosmologię. Kamieniami węgielnymi tej dyscypliny są astronomia, matematyka i fizyka.

Dziś znacznie lepiej rozumiemy strukturę Wszechświata, ale każda zdobyta wiedza rodzi tylko nowe pytania. Badanie cząstek atomowych w zderzaczu, obserwacja życia na wolności, lądowanie sondy międzyplanetarnej na asteroidzie można również nazwać badaniem Wszechświata, ponieważ obiekty te są jego częścią. Człowiek jest także częścią naszego pięknego gwiezdnego wszechświata. uczenie się Układ Słoneczny czy odległych galaktyk, dowiadujemy się więcej o sobie.

Kosmologia i przedmioty jej badań

Samo pojęcie Wszechświata nie ma w astronomii jasnej definicji. W różnych okresach historycznych i wśród różnych ludów miał wiele synonimów, takich jak „kosmos”, „świat”, „wszechświat”, „wszechświat” czy „sfera niebieska”. Często mówiąc o procesach zachodzących w głębinach Wszechświata używa się terminu „makrokosmos”, którego przeciwieństwem jest „mikrokosmos” świata atomów i cząstek elementarnych.

Na trudnej ścieżce poznania kosmologia często krzyżuje się z filozofią, a nawet teologią i nie ma w tym nic dziwnego. Nauka o budowie Wszechświata stara się wyjaśnić, kiedy i jak powstał wszechświat, rozwikłać zagadkę pochodzenia materii, zrozumieć miejsce Ziemi i ludzkości w nieskończoności kosmosu.

Współczesna kosmologia ma dwa główne problemy. Po pierwsze, przedmiot jej badań – Wszechświat – jest unikalny, co uniemożliwia wykorzystanie schematów i metod statystycznych. Krótko mówiąc, nie wiemy o istnieniu innych Wszechświatów, ich właściwościach, strukturze, więc nie możemy porównywać. Po drugie, czas trwania procesów astronomicznych nie pozwala na prowadzenie bezpośrednich obserwacji.

Kosmologia wychodzi z postulatu, że właściwości i struktura Wszechświata są takie same dla każdego obserwatora, z wyjątkiem rzadkich zjawisk kosmicznych. Oznacza to, że materia we wszechświecie jest rozłożona równomiernie i ma takie same właściwości we wszystkich kierunkach. Z tego wynika, że ​​prawa fizyczne działające w części Wszechświata można ekstrapolować na całą metagalaktykę.

Kosmologia teoretyczna opracowuje nowe modele, które następnie są potwierdzane lub obalane obserwacjami. Na przykład udowodniono teorię powstania Wszechświata w wyniku eksplozji.

Wiek, rozmiar i skład

Skala wszechświata jest niesamowita: jest znacznie większa, niż mogliśmy sobie wyobrazić dwadzieścia czy trzydzieści lat temu. Naukowcy odkryli już około pięciuset miliardów galaktyk, a liczba ta stale rośnie. Każda z nich obraca się wokół własnej osi i oddala się od pozostałych z dużą prędkością z powodu rozszerzania się wszechświata.

Quasar 3C 345, jeden z najjaśniejszych obiektów we wszechświecie, znajduje się w odległości pięciu miliardów lat świetlnych od nas. Ludzki umysł nie potrafi sobie nawet wyobrazić takich odległości. statek kosmiczny poruszanie się z prędkością światła zajęłoby tysiąc lat, aby okrążyć naszą Drogę Mleczną. Zanim Galaktyka Andromedy musiałby podróżować 2,5 tysiąca lat. I to najbliższy sąsiad.

Mówiąc o wielkości Wszechświata, mamy na myśli jego widzialną część, zwaną też metagalaktyką. Im więcej obserwacji otrzymamy, tym bardziej rozsuwają się granice wszechświata. Co więcej, dzieje się to jednocześnie we wszystkich kierunkach, co świadczy o jej kulistym kształcie.

Nasz świat pojawił się około 13,8 miliarda lat temu w wyniku wielki wybuch- wydarzenie, które dało początek gwiazdom, planetom, galaktykom i innym obiektom. Ta liczba to Prawdziwy wiek Wszechświat.

Na podstawie prędkości światła można przyjąć, że jego rozmiar wynosi również 13,8 miliarda lat świetlnych. W rzeczywistości są one jednak większe, ponieważ od momentu narodzin Wszechświat nieustannie się rozszerza. Część porusza się z prędkością ponadświetlną, dzięki czemu znaczna liczba obiektów we Wszechświecie na zawsze pozostanie niewidoczna. Granica ta nazywana jest sferą lub horyzontem Hubble'a.

Średnica metagalaktyki wynosi 93 miliardy lat świetlnych. Nie wiemy, co jest dalej znany wszechświat. Być może istnieją bardziej odległe obiekty, które są dziś niedostępne dla obserwacji astronomicznych. Znaczna część naukowców wierzy w nieskończoność wszechświata.

Wiek wszechświata był wielokrotnie weryfikowany przy użyciu różnych metod i narzędzi naukowych. Zostało to ostatnio potwierdzone przez teleskop kosmiczny Planck. Dostępne dane są w pełni zgodne z nowoczesnymi modelami ekspansji Wszechświata.

Z czego zbudowany jest wszechświat? Najpowszechniejszym pierwiastkiem we wszechświecie jest wodór (75%), następnie hel (23%), pozostałe pierwiastki stanowią zaledwie 2% całkowitej ilości materii. Średnia gęstość wynosi 10-29 g/cm3, z czego znaczna część przypada na tzw. ciemną energię i materię. Złowieszcze nazwy nie mówią o ich niższości, po prostu ciemna materia, w przeciwieństwie do zwykłej, nie oddziałuje z promieniowaniem elektromagnetycznym. W związku z tym nie możemy tego obserwować i wyciągać wniosków jedynie na podstawie pośrednich.

W oparciu o powyższą gęstość masa wszechświata wynosi około 6*1051 kg. Należy rozumieć, że liczba ta nie obejmuje ciemnej masy.

Struktura wszechświata: od atomów po gromady galaktyczne

Kosmos to nie tylko ogromna pustka, w której gwiazdy, planety i galaktyki są równomiernie rozrzucone. Struktura Wszechświata jest dość złożona i ma kilka poziomów organizacji, które możemy sklasyfikować według skali obiektów:

1. Ciała astronomiczne we wszechświecie są zwykle pogrupowane w układy. Gwiazdy często tworzą pary lub są częścią gromad zawierających dziesiątki, a nawet setki gwiazd. Pod tym względem nasze Słońce jest raczej nietypowe, ponieważ nie ma „sobowtóra”;
2. Galaktyki to kolejny poziom organizacji. Mogą być spiralne, eliptyczne, soczewkowe, nieregularne. Naukowcy nie rozumieją jeszcze w pełni, dlaczego galaktyki mają różne kształty. Na tym poziomie odkrywamy takie cuda wszechświata jak czarne dziury, ciemna materia, gaz międzygwiazdowy, podwójne gwiazdy. Oprócz gwiazd obejmują one pył, gaz i promieniowanie elektromagnetyczne. W znanym wszechświecie odkryto kilkaset miliardów galaktyk. Często wpadają na siebie. To nie jest wypadek samochodowy: gwiazdy po prostu mieszają się i zmieniają swoje orbity. Takie procesy trwają miliony lat i prowadzą do powstania nowych gromad gwiazd;
3. Kilka galaktyk tworzy Grupę Lokalną. W naszym, z wyjątkiem droga Mleczna, obejmuje mgławicę Trójkąt, mgławicę Andromedy i 31 innych systemów. Gromady galaktyk są największymi znanymi stabilnymi strukturami we wszechświecie, utrzymywanymi razem przez siłę grawitacji i inny czynnik. Naukowcy obliczyli, że sama grawitacja wyraźnie nie wystarczy do utrzymania stabilności tych obiektów. Nie ma jeszcze naukowego uzasadnienia dla tego zjawiska;
4. Kolejnym poziomem struktury Wszechświata są supergromady galaktyk, z których każda zawiera dziesiątki, a nawet setki galaktyk i gromad. Jednak grawitacja już ich nie trzyma, więc podążają za rozszerzającym się wszechświatem;
5. Ostatnim poziomem organizacji wszechświata są komórki lub bańki, których ściany tworzą supergromady galaktyk. Pomiędzy nimi znajdują się puste obszary zwane pustkami. Te struktury Wszechświata mają skalę około 100 Mpc. Na tym poziomie procesy ekspansji Wszechświata są najbardziej zauważalne, a związane z tym jest również promieniowanie reliktowe - echo Wielkiego Wybuchu.

Jak powstał wszechświat?

Jak powstał wszechświat? Co wydarzyło się przed tą chwilą? Jak stał się nieskończoną przestrzenią, którą znamy dzisiaj? Czy był to przypadek czy naturalny proces?

Po dziesięcioleciach dyskusji i zaciekłych debat fizycy i astronomowie niemal doszli do porozumienia, że ​​wszechświat powstał w wyniku eksplozji kolosalnej mocy. Nie tylko dał początek całej materii we wszechświecie, ale także określił prawa fizyczne, dzięki którym istnieje znany nam kosmos. Nazywa się to teorią Wielkiego Wybuchu.

Zgodnie z tą hipotezą, kiedyś cała materia została w jakiś niezrozumiały sposób zebrana w jednym małym punkcie o nieskończonej temperaturze i gęstości. Nazywa się to Osobliwością. 13,8 miliarda lat temu punkt eksplodował, tworząc gwiazdy, galaktyki, ich gromady i inne ciała astronomiczne Wszechświata.

Dlaczego i jak to się stało, nie jest jasne. Naukowcy muszą odłożyć na bok wiele pytań związanych z naturą osobliwości i jej pochodzeniem: pełna teoria fizyczna tego etapu w dziejach Wszechświata jeszcze nie istnieje. Należy zauważyć, że istnieją inne teorie powstania Wszechświata, ale mają one znacznie mniej zwolenników.

Termin „Big Bang” wszedł w życie pod koniec lat 40. po opublikowaniu pracy brytyjskiego astronoma Hoyle'a. Dziś ten model jest gruntownie dopracowany – fizycy mogą śmiało opisywać procesy, które miały miejsce ułamek sekundy po tym wydarzeniu. Można też dodać, że teoria ta umożliwiła określenie dokładnego wieku Wszechświata i opisanie głównych etapów jego ewolucji.

Głównym dowodem na istnienie teorii Wielkiego Wybuchu jest obecność kosmicznego mikrofalowego promieniowania tła. Został otwarty w 1965 roku. Zjawisko to powstało w wyniku rekombinacji atomów wodoru. Promieniowanie reliktowe można nazwać głównym źródłem informacji o tym, jak Wszechświat był zorganizowany miliardy lat temu. Jest izotropowy i równomiernie wypełnia przestrzeń kosmiczną.

Kolejnym argumentem przemawiającym za obiektywnością tego modelu jest sam fakt rozszerzania się Wszechświata. W rzeczywistości, ekstrapolując ten proces w przeszłość, naukowcy doszli do podobnej koncepcji.

Teoria Wielkiego Wybuchu ma słabe punkty. Gdyby wszechświat powstał natychmiast z jednego małego punktu, to powinien istnieć nierównomierny rozkład materii, którego nie obserwujemy. Model ten nie może również wyjaśnić, dokąd dotarła antymateria, której ilość w „momencie powstania” nie powinna być gorsza od zwykłej materii barionowej. Jednak obecnie liczba antycząstek we wszechświecie jest znikoma. Ale najważniejszą wadą tej teorii jest niemożność wyjaśnienia zjawiska Wielkiego Wybuchu, postrzegana jest po prostu jako fakt dokonany. Nie wiemy, jak wyglądał wszechświat przed osobliwością.

Istnieją inne hipotezy dotyczące powstania i dalszej ewolucji wszechświata. Model stacjonarnego wszechświata jest popularny od wielu lat. Wielu naukowców było zdania, że ​​w wyniku fluktuacji kwantowych powstał on z próżni. Wśród nich był słynny Stephen Hawking. Lee Smolin wysunął teorię, że nasze, podobnie jak inne wszechświaty, powstały w środku czarne dziury.

Podjęto próby ulepszenia istniejącej teorii Wielkiego Wybuchu. Na przykład istnieje hipoteza o cykliczności Wszechświata, zgodnie z którą narodziny z osobliwości są niczym innym jak przejściem z jednego stanu do drugiego. To prawda, że ​​takie podejście jest sprzeczne z drugą zasadą termodynamiki.

Ewolucja wszechświata, czyli co wydarzyło się po Wielkim Wybuchu

Teoria Wielkiego Wybuchu pozwoliła naukowcom stworzyć dokładny model ewolucji Wszechświata. A dzisiaj już dość dobrze wiemy, jakie procesy zachodziły w młodym Wszechświecie. Jedynym wyjątkiem jest bardzo wczesny etap tworzenia, który wciąż jest przedmiotem zaciekłych dyskusji i sporów. Oczywiście, aby osiągnąć taki wynik, nie wystarczyła jedna podstawa teoretyczna, zajęły lata badań nad Wszechświatem i tysiące eksperymentów na akceleratorach.

Dzisiaj nauka identyfikuje następujące etapy po Wielkim Wybuchu:

1. Najwcześniejszy znany nam okres nazywany jest erą Plancka, zajmuje odcinek od 0 do 10-43 sekund. W tym czasie cała materia i energia wszechświata zostały zebrane w jednym punkcie, a cztery główne interakcje stanowiły jedno;
2. Era Wielkiego Zjednoczenia (od 10-43 do 10-36 sekund). Charakteryzuje się pojawieniem się kwarków i separacją głównych typów oddziaływań. Głównym wydarzeniem tego okresu jest uwolnienie siły grawitacyjnej. W tej erze zaczęły nabierać kształtu prawa wszechświata. Dziś mamy okazję szczegółowy opis procesy fizyczne tej epoki;
3. Trzeci etap stworzenia nazywany jest Wiekiem Inflacji (od 10-36 do 10-32). W tym czasie szybki ruch Wszechświata rozpoczął się z prędkością znacznie przekraczającą prędkość światła. Staje się większy niż obecny widzialny wszechświat. Rozpoczyna się chłodzenie. W tym okresie fundamentalne siły wszechświata zostają ostatecznie rozdzielone;
4. W okresie od 10−32 do 10−12 sekund pojawiają się „egzotyczne” cząstki typu bozonu Higgsa, przestrzeń wypełniona jest plazmą kwarkowo-gluonową. Przedział od 10-12 do 10-6 sekund nazywamy erą kwarków, od 10-6 do 1 sekundy - hadronów, w 1 sekundę po Wielkim Wybuchu zaczyna się era leptonów;
5. Faza nukleosyntezy. Trwało to do około trzeciej minuty od rozpoczęcia wydarzeń. W tym okresie atomy helu, deuteru i wodoru powstają z cząstek we Wszechświecie. Chłodzenie trwa, przestrzeń staje się przezroczysta dla fotonów;
6. Trzy minuty po Wielkim Wybuchu rozpoczyna się era pierwotnej rekombinacji. W tym okresie pojawiło się promieniowanie reliktowe, które astronomowie wciąż badają;
7. Okres 380 tysięcy - 550 milionów lat nazywany jest średniowieczem. Wszechświat w tym czasie jest wypełniony wodorem, helem, różne rodzaje promieniowanie. We wszechświecie nie było źródeł światła;
8. 550 milionów lat po stworzeniu pojawiają się gwiazdy, galaktyki i inne cuda wszechświata. Pierwsze gwiazdy eksplodują, uwalniając materię, tworząc układy planetarne. Okres ten nazywany jest Erą Rejonizacji;
9. W wieku 800 milionów lat we Wszechświecie zaczynają formować się pierwsze układy gwiezdne z planetami. Nadchodzi Era Substancji. W tym okresie tworzy się również nasza planeta.

Uważa się, że okres od 0,01 sekundy po akcie stworzenia do dnia dzisiejszego jest interesujący dla kosmologii. W tym okresie powstały pierwiastki pierwotne, z których powstały gwiazdy, galaktyki, Układ Słoneczny. Dla kosmologów epokę rekombinacji uważa się za szczególnie ważny okres, kiedy powstało kosmiczne mikrofalowe promieniowanie tła, za pomocą którego trwają badania znanego Wszechświata.

Historia kosmologii: okres starożytny

Człowiek od niepamiętnych czasów myśli o strukturze otaczającego go świata. Najwcześniejsze idee dotyczące struktury i praw Wszechświata można znaleźć w bajkach i legendach różnych narodów świata.

Uważa się, że w Mezopotamii po raz pierwszy praktykowano regularne obserwacje astronomiczne. Na tym terytorium kolejno żyło kilka rozwiniętych cywilizacji: Sumerowie, Asyryjczycy, Persowie. O tym, jak wyobrażali sobie Wszechświat, możemy dowiedzieć się z wielu tabliczek z pismem klinowym znalezionych na terenie starożytnych miast. Pierwsze wzmianki dotyczące ruchu ciał niebieskich pochodzą z VI tysiąclecia p.n.e.

Spośród zjawisk astronomicznych Sumerowie najbardziej interesowali się cyklami – zmianami pór roku i fazami księżyca. Od nich zależały przyszłe zbiory i zdrowie zwierząt domowych, a w konsekwencji przetrwanie populacji ludzkiej. Z tego wyciągnięto wniosek o wpływie ciał niebieskich na procesy zachodzące na Ziemia. Dlatego studiując Wszechświat, możesz przewidzieć swoją przyszłość - tak narodziła się astrologia.

Sumerowie wynaleźli biegun do określania wysokości Słońca, stworzyli słoneczną i kalendarz księżycowy, opisał główne konstelacje, odkrył pewne prawa mechaniki nieba.

Dużo uwagi poświęcono ruchowi obiektów kosmicznych w praktykach religijnych starożytnego Egiptu. Mieszkańcy Doliny Nilu wykorzystali geocentryczny model wszechświata, w którym Słońce krąży wokół Ziemi. Dotarło do nas wiele starożytnych egipskich tekstów zawierających informacje astronomiczne.

Nauka o niebie osiągnęła znaczne wyżyny w starożytnych Chinach. Tutaj w III tysiącleciu pne. mi. pojawiło się stanowisko nadwornego astronoma, a w XII wieku p.n.e. mi. otwarto pierwsze obserwatoria. O zaćmieniach Słońca, przelotach komet, deszczach meteorów i innych ciekawych starożytnych wydarzeniach kosmicznych wiemy głównie z chińskich kronik, które skrupulatnie przechowywano przez wieki.

Hellenowie wysoko cenili astronomię. Badali tę kwestię w wielu szkołach filozoficznych, z których każda z reguły miała swój własny system Wszechświata. Grecy jako pierwsi zasugerowali kulisty kształt Ziemi i rotację planety wokół własnej osi. Astronom Hipparchus wprowadził pojęcia apogeum i perygeum, ekscentryczności orbity, opracował modele ruchu Słońca i Księżyca oraz obliczył okresy rotacji planet. Wielki wkład w rozwój astronomii wniósł Ptolemeusz, którego można nazwać twórcą geocentrycznego modelu Układu Słonecznego.

Wielkie wyżyny w badaniu praw wszechświata osiągnęły cywilizację Majów. Potwierdzają to wyniki stanowiska archeologiczne. Kapłani byli w stanie przewidzieć zaćmienia Słońca stworzyli doskonały kalendarz, zbudowali liczne obserwatoria. Astronomowie Majów obserwowali pobliskie planety i byli w stanie dokładnie określić ich okresy orbitalne.

Średniowiecze i czasy nowożytne

Po upadku Cesarstwa Rzymskiego i rozprzestrzenieniu się chrześcijaństwa Europa na prawie tysiąclecie pogrążyła się w średniowieczu - rozwój nauk przyrodniczych, w tym astronomii, praktycznie się zatrzymał. Europejczycy czerpali informacje o budowie i prawach Wszechświata z tekstów biblijnych, kilku astronomów mocno trzymało się geocentrycznego systemu Ptolemeusza, a astrologia cieszyła się niespotykaną popularnością. Prawdziwe badanie wszechświata przez naukowców rozpoczęło się dopiero w renesansie.

Pod koniec XV wieku kardynał Mikołaj z Kuzy wysunął śmiałą ideę o powszechności wszechświata i nieskończoności głębi wszechświata. W XVI wieku stało się jasne, że poglądy Ptolemeusza były błędne i bez przyjęcia nowego paradygmatu dalszy rozwój nauka jest nie do pomyślenia. Polski matematyk i astronom Mikołaj Kopernik, który zaproponował heliocentryczny model Układu Słonecznego, postanowił przełamać stary model.

Z nowoczesnego punktu widzenia jego koncepcja była niedoskonała. U Kopernika ruch planet zapewniał obrót sfer niebieskich, do których były przymocowane. Same orbity miały okrągły kształt, a na granicy świata znajdowała się kula ze stałymi gwiazdami. Jednak umieszczając Słońce w centrum układu, polski naukowiec niewątpliwie dokonał prawdziwej rewolucji. Historię astronomii można podzielić na dwie duże części: okres starożytny oraz badanie wszechświata od Kopernika do współczesności.

W 1608 r. włoski naukowiec Galileo wynalazł pierwszy na świecie teleskop, który dał ogromny impuls do rozwoju astronomii obserwacyjnej. Teraz naukowcy mogli kontemplować głębię wszechświata. Okazało się, że Droga Mleczna składa się z miliardów gwiazd, Słońce ma plamy, Księżyc góry, a satelity krążą wokół Jowisza. Pojawienie się teleskopu spowodowało prawdziwy boom w optycznych obserwacjach cudów wszechświata.

W połowie XVI wieku duński naukowiec Tycho Brahe jako pierwszy rozpoczął regularne obserwacje astronomiczne. Udowodnił kosmiczne pochodzenie komet, tym samym obalając ideę Kopernika o sferach niebieskich. Na początku XVII wieku Johannes Kepler rozwikłał tajemnice ruchu planet, formułując swoje słynne prawa. W tym samym czasie odkryto mgławice Andromeda i Oriona, pierścienie Saturna i skompilowano pierwszą mapę powierzchni Księżyca.

W 1687 r. Izaak Newton sformułował prawo powszechnego ciążenia, które wyjaśnia wzajemne oddziaływanie wszystkich składników wszechświata. Pozwolił dostrzec ukryte znaczenie praw Keplera, które w rzeczywistości zostały wyprowadzone empirycznie. Zasady odkryte przez Newtona pozwoliły naukowcom na świeże spojrzenie na przestrzeń Wszechświata.

Wiek XVIII był okresem szybkiego rozwoju astronomii, znacznie poszerzającego granice znanego wszechświata. W 1785 r. Kant wpadł na genialny pomysł, że Droga Mleczna jest ogromna gwiazdozbiór, połączone grawitacyjnie.

W tym czasie na „mapie Wszechświata” pojawiły się nowe ciała niebieskie, ulepszone zostały teleskopy.

W 1785 r. angielski astronom Herschel, w oparciu o prawa elektromagnetyzmu i mechaniki newtonowskiej, próbował stworzyć model wszechświata i określić jego kształt. Jednak zawiódł.

W XIX wieku instrumenty naukowców stały się bardziej precyzyjne i pojawiła się astronomia fotograficzna. Analiza spektralna, która pojawiła się w połowie stulecia, doprowadziła do prawdziwej rewolucji w astronomii obserwacyjnej - teraz tematem badań stał się skład chemiczny przedmioty. Odkryto pas planetoid, zmierzono prędkość światła.

Epoka przełomu lub czasy współczesne

XX wiek był epoką prawdziwych przełomów w astronomii i kosmologii. Na początku wieku Einstein ujawnił światu swoją teorię względności, która dokonała prawdziwej rewolucji w naszych wyobrażeniach o wszechświecie i pozwoliła na nowo spojrzeć na właściwości wszechświata. W 1929 Edwin Hubble odkrył, że nasz wszechświat się rozszerza. W 1931 roku Georges Lemaitre przedstawił ideę jego powstania z jednego malutkiego punktu. W rzeczywistości był to początek teorii Wielkiego Wybuchu. W 1965 roku odkryto promieniowanie reliktowe, które potwierdziło tę hipotezę.

W 1957 r. pierwszy sztuczny satelita a potem zaczęła się era kosmiczna. Teraz astronomowie mogli nie tylko obserwować ciała niebieskie przez teleskopy, ale także badać je z bliska za pomocą stacji międzyplanetarnych i sond opadających. Udało nam się nawet wylądować na powierzchni księżyca.

Lata 90. można nazwać „okresem ciemnej materii”. Jej odkrycie wyjaśniało przyspieszenie ekspansji wszechświata. W tym czasie uruchomiono nowe teleskopy, które pozwoliły nam przesuwać granice znanego wszechświata.

W 2016 roku zostały otwarte fale grawitacyjne, co prawdopodobnie wyznaczy początek nowej gałęzi astronomii.

W ciągu ostatnich stuleci znacznie poszerzyliśmy granice naszej wiedzy o wszechświecie. Jednak w rzeczywistości ludzie po prostu otworzyli drzwi i zajrzeli do ogromnego i cudowny świat pełen tajemnic i niesamowitych cudów.

Jeśli masz jakieś pytania - zostaw je w komentarzach pod artykułem. My lub nasi goście chętnie na nie odpowiemy.