Элементы космогонии и космологии

Вселенная - это всё что существует. Это мельчайшие пылинки и атомы, и невероятные скопления веществ звездных миров и звездных систем. Можно сказать, что любая наука изучает вселенную, а точнее те или иные ее стороны. Космология- это особая отрасль астрономии, в которой объектом исследования служит Вселенная.

Космология - учение о Вселенной в целом, включающее в себя теорию всей охваченной астрономическими наблюдениями области как части Вселенной. Многие ученые с развитием науки, которая все полнее раскрывает физические процессы, происходящие в окружающем мире, предпочли материалистическое представление о бесконечной Вселенной. Тут большое значение имело открытие И. Ньютоном (1643 - 1727) закона всемирного тяготения, опубликованного в 1687 г. Одним из главных следствий этого закона явилось утверждение, что в конечной Вселенной все ее вещество за ограниченный промежуток времени должно стянуться в единую тесную систему, тогда как в бесконечной Вселенной вещество под действием тяготения собирается  в некоторых ограниченных объемах (по тогдашним представлениям - в звездах), равномерно заполняющих Вселенную. [6;с.24]

Огромное значение внесла теория относительности А.Эйнштейна (1879 -1955) для развития современных представлений о строении и развитии Вселенной. Общая теория относительности Эйнштейна обобщает теорию тяготения Ньютона на большие массы и скорости движения, которые сравнивают со скоростью света. В галактиках действительно сосредоточена колоссальная масса вещества, а скорости далеких галактик и квазаров можно сравнить со скоростью света.

Нестационарность Вселенной (непрерывность движения вещества во Вселенной) это один из самых значительных выводов общей теории относительности. Получил этот вывод советский математик А.А. Фридман (1888-1925) в 20-х годах нашего столетия. Он показал, что Вселенная должна либо сжиматься, либо расширяться в зависимости от средней плотности вещества. При расширении Вселенной скорость разбегания галактик должна быть пропорциональна расстоянию до них - вывод, подтвержденный Хабблом открытием красного смещения в спектрах галактик. Критическое значение средней плотности вещества, от которой зависит характер его движения,

где G - гравитационная постоянная, а H=75 км/с*Мпк - постоянная Хаббла.

Подставляя нужные значения, получаем, что критическое значение средней плотности вещества ³

Если средняя плотность вещества во Вселенной больше критической, то в будущем расширение Вселенной сменится сжатием, а при средней плотности равной или меньшей критической расширение не прекратится. Ясно одно, что со временем расширение привело к значительному уменьшению плотности вещества, и на определенном этапе расширения стали формироваться галактики и звезды. [15, с.374]

Космогония это наука, которая изучает происхождение и развитие небесных тел. Это могут быть планеты и их спутники, Солнце, звезды и галактики.

За космическими телами на любой стадии развития, будь то образовавшимися недавно или в далеком прошлом, «стареющими» или «застывшими» в развитии, наблюдают астрономы. Возникновение небесных тел ученые пытаются объяснить при помощи сопоставления многочисленных данных наблюдений с физическими процессами, происходящими при любых условиях в космосе. К сожалению, пока нет единой и завершенной теории возникновения звезд, галактик или планет. Проблемы, с которыми столкнулись учёные, подчас трудно разрешимы. Решение вопроса о происхождении Земли и Солнечной системы в целом значительно затрудняется тем, что других подобных систем мы пока не наблюдаем. Системы, подобные нашей, должны быть распространены и являться закономерным явлением, но нашу солнечную систему пока не с чем сравнивать. [2;с.64]

В наше время все большую роль играет химический состав, возраст пород Земли и других тел Солнечной системы, именно при помощи этих данных происходит проверка той или иной гипотезы о происхождении Солнечной системы. Наиболее точный метод определения возраста пород состоит в подсчёте отношения количества радиоактивного урана к количеству свинца, находящегося в данной породе, так как скорость этого процесса точна и не подлежит изменениям. Самые древние горные породы имеют возраст несколько миллиардов лет. Земля в целом, очевидно, возникла несколько раньше, чем земная кора.

Иммануил Кант(1724-1804),величайший философ нового времени, начал свой путь, как астроном-теоретик. Он первый поставил задачу мысленно проследить все возможные проявления всемирного тяготения во Вселенной, продумать и объяснить с этой точки зрения все, что наблюдают астрономы, и понять, как устроена и развивается Вселенная. Именно таким образом родилась космология и космогония Нового времени. Свою теорию возникновения Солнечной системы в середине XVIII века выдвинул Кант. Она была основана на законах всемирного тяготения и представляла собой возникновение Солнечной системы из облака холодных пылинок, которые находятся в хаотичном движении. Через некоторое время французский ученный П.Лаплас в 1796 году уже подробно описал гипотезу образования Солнца и планет из вращающихся газовых туманностей. Лаплас учёл основные характерные черты Солнечной системы, которые должна была объяснить любая гипотеза о её происхождении. Гипотеза О.Ю.Шмидта, созданная в середине века является более разработанной. Первым, кто вывел принципиально новые космологические следствия общей теории относительности, был советский физик-теоретик Александр Фридман(1888-1925) . Выступив в 1922-1924 гг. Фридман показал необоснованность исходного постулата Эйнштейна о том, что Вселенная конечна и имеет форму четырехмерного цилиндра.

Фридман вывел две модели Вселенной, которые в скором времени нашли точное подтверждение в непосредственном наблюдении движений далеких галактик в эффекте «красного смещения» в их спектрах. [4;с.93]