КРАТКАЯ СПРАВКА ОБ ЭВОЛЮЦИИ ВСЕЛЕННОЙ
Наша галактика — «Млечный Путь» — была открыта в 1923 г. при обнаружении в Туманности Андромеды нескольких цефеид. Это подтвердило вывод о том, что Туманность Андромеды — это другая галактика, удаленная от нас на расстояние 2,3 млн световых лет. Диаметр нашей галактики примерно 100 тыс. световых лет, число звезд — около 150 млрд и составляют они 98 % всей массы. И относится она к классу спиральных галактик, так как межзвездный газ, основную массу которого составляет водород, образует вокруг центра галактики ветви, имеющие спиральную форму (рис. 12).
Кроме Туманности Андромеды невооруженным глазом наблюдается еще две галактики: Большое и Малое Магеллановы Облака. Исследования показали, что в спектрах галактик линии обычно бывают смещены в сторону его красной части, т. е. в сторону более длинных волн. Это означает, что все галактики удаляются от нас. Та же картина разбегания будет наблюдаться и с любой другой галактикой, т. е. все наблюдаемые галактики удаляются друг от друга.
Рассмотрим, вслед за Р.А. Петросовой и др. (1998), огромный условный шар (Вселенную), который состоит из отдельных точек (галактик), однородно распределенных внутри него и взаимодействующих по гравитационным законам. Если в начальный момент (?!) галактики были неподвижны, то под действием гравитации они сразу же должны начать сближаться. Это означает, что к центру Вселенной плотность будет нарастать. Если в начальный момент (?!) галактики удалялись друг от друга, то в случае превышения ими второй космической скорости они будут разбегаться бесконечно, но при любой скорости гравитация будет уменьшать скорость их разбегания. Если скорости галактик меньше второй космической, то расширение Вселенной должно смениться сжатием.
о
о
Рис, 12. Строение Галактики
Какой из этих вариантов развития Вселенной будет реализован (или реализуется ?!), с какой-либо степенью вероятности утверждать по современным данным невозможно. Однако ясно, что плотность вещества в прошлом во Вселенной была значительно больше. Галактики, звезды и планеты не могли существовать как самостоятельные объекты, а вещество, из которого они теперь состоят, было качественно иным и представляло собой однородную, очень горячую и плотную среду. Ее температура превышала 10 млрд градусов, а плотность была больше плотности ядер атомов, которая составляет 105 417 кг/м3. Это данные не только расчетов, но и конкретных наблюдений. По расчетам на ранних стадиях существования горячая Вселенная была заполнена наряду с веществом квантами электромагнитного излучения с очень высокой энергией. По мере расширения Вселенной энергия квантов уменьшалась, и в настоящее время должна соответствовать 5—6 К. Это излучение было открыто в 1965 г. и названо реликтовым.
Начальная стадия существования горячей Вселенной получила наименование Большого взрыва. Теория Большого взрыва может быть описана в следующем кратком виде. Первоначально во Вселенной не могли существовать даже сложные ядра, не говоря уже об атомах. В этих условиях осуществлялись взаимные превращения нейтронов и протонов при взаимодействиях с электронами, позитронами, нейтрино и антинейтрино. По мере снижения температуры в 10 раз, до 1 млрд градусов энергия квантов и частиц стала недостаточной для противодействия образованию простейших ядер атомов дейтерия, трития, гелия-3 и гелия-4. Через 3 мин после начала расширения во
Вселенной установилось вполне четко определенное соотношение в содержании ядер водорода (до 70 %) и ядер гелия (до 30 %). Это продолжалось на протяжении миллиардов лет до тех пор, пока из вещества Вселенной не сформировались звезды и галактики. В недрах звезд в результате термоядерных реакций начали образовываться все более сложные атомные ядра. В межзвездной среде сложились условия для образования нейтральных атомов, а затем и молекул.
