Вселенная

Вселенная - весь материальный мир, безграничный в пространстве и развивающийся во времени. Когда говорят о Вселенной, обычно понимают под этим словом окружающий нас макромир - небесные тела, их системы, космическое пространство и все то, что его заполняет: газ, электромагнитное излучение и т. д. Изучает этот макромир астрономия.

Правильные представления о Вселенной складывались у человечества на протяжении всей его истории. Уже крупнейшие философы древности пришли к выводу о шарообразности Земли, а затем и о возможности ее движения в пространстве; о том, что Солнце, Луна, планеты - это отдаленные светила. Начиная со II в. до н. э. в науке прочно утвердилась геоцентрическая система мира К. Птолемея. Согласно этой системе, неподвижная шарообразная Земля - центр Вселенной, а все небесные светила движутся вокруг Земли (см. Системы мира). В этой картине только шарообразность Земли и движение Луны вокруг Земли правильно отражали истину. Знаний того времени и астрономических наблюдений было еще недостаточно для того, чтобы разобраться в истинном строении космоса на больших расстояниях от Земли. Система мира Птолемея просуществовала в науке почти два тысячелетия. Только в XVI в. Н. Коперник показал, что Земля не находится в центре Вселенной, что она рядовая планета и вместе с другими планетами движется вокруг Солнца. Это открытие стало революцией в естествознании. Система мира Коперника правильно отражала уже строение целой системы небесных тел - Солнечной системы.

Следующий крупный шаг в развитии представлений о Вселенной был сделан Дж. Бруно. В конце XVI в. он выступил с утверждением о том, что Вселенная бесконечна, что звезды - это далекие солнца, они заполняют всю Вселенную и вокруг них движутся планеты, на многих из которых может быть разумная жизнь (см. Внеземные цивилизации).

В XVII в. Г. Галилей стал наблюдать небесные тела при помощи телескопа. Трудами Галилея и Ньютона были открыты законы небесной механики. И. Ньютон открыл закон всемирного тяготения - закон основной силы, которая управляет движением небесных тел (см. Гравитация). Астрономия получила надежную теоретическую и практическую основу для своего развития.

В XIX в. было открыто существование гигантской звездной системы - Галактики, к которой принадлежит и наше Солнце. Наконец в XX в. были открыты другие звездные системы - галактики, а затем и скопления галактик.

В начале нашего века А. Эйнштейн создал общую теорию относительности, обобщающую ньютоновскую теорию тяготения. На основе теории А. Эйнштейна советский математик А. А. Фридман создал физико-математические модели строения Вселенной в целом. Эти работы положили начало современной научной космологии.

Особенно бурно развивается наука о Вселенной во второй половине XX в. - в связи с созданием новых телескопов и приборов, развитием радиоастрономии и выходом человека в космическое пространство. Ученые имеют теперь определенное представление об эволюции всех небесных тел и их систем - от отдельных звезд и планет и до Вселенной в целом.

Современная наука раскрывает перед нами следующую картину строения Вселенной.

Наша планета Земля принадлежит к Солнечной системе, которая входит в состав гигантской звездной системы - Галактики. Астрономам известно огромное количество других звездных систем - галактик, различных по размерам, количеству входящих в них звезд и строению. Большинство галактик объединяются в скопления галактик (см. Метагалактика). Наиболее крупные скопления содержат тысячи галактик и имеют размеры в десятки миллионов световых лет. В еще больших масштабах Вселенная приблизительно однородна, т. е. в среднем центры больших скоплений галактик (или комплексов скоплений), по-видимому, равномерно распределены в пространстве. В ядрах некоторых галактик происходят мощные взрывы, причины которых еще не совсем ясны (см. Ядра галактик). Еще более бурные процессы протекают в квазарах.

Важнейшее свойство, подтвержденное наблюдениями, - расширение Вселенной (или космологическое расширение). Космологическое расширение отражает глобальную эволюцию всей Вселенной. В далеком прошлом скопления галактик были расположены теснее, чем сейчас. Примерно 10-20 млрд. лет назад не было отдельных небесных тел. Все вещество находилось в состоянии почти однородной горячей расширяющейся плазмы. Что было до начала космологического расширения, пока не известно. Возможно, было сжатие, а возможно, существовали совершенно другие формы движения материи. В наше время остатком от эпохи начала расширения горячей плазмы является пронизывающее всю Вселенную реликтовое излучение.

Согласно современной космологии, пространство Вселенной является пространством "искривленным". К нему нельзя применить законы обычной (евклидовой) геометрии. "Искривление" Вселенной связано с наличием движущейся тяготеющей материи. Пространство безгранично, но может оказаться конечным по объему. В известной мере его можно сравнить с поверхностью сферы (конечно, это только аналогия), по которой можно двигаться в любых направлениях, нигде не находя границы, но которая имеет вполне определенные размеры (площадь).

Является ли действительно пространство Вселенной конечным или бесконечным? К сожалению, современные астрономические наблюдения еще не дают окончательного ответа на этот теоретический вопрос. Большинство астрономов считают, что объем пространства Вселенной, скорее всего, бесконечен и содержит бесконечное количество небесных тел и их систем.