Концепции современного естествознания. Контрольный тест. Глобальный эволюционизм

Вопросы теста

1. Наиболее вероятный возраст Вселенной.

Вопросов о Вселенной у человечества накопилось огромное количество. Три основные: вопрос о размерах и конечности-бесконечности Вселенной, вопрос о наличии в ней жизни где-то помимо Земли и, наконец, вопрос о возрасте Вселенной.

В науке практически по каждой проблеме существует несколько теорий, как минимум две, одна из которых разделяется большинством специалистов и признаётся основной. Проблема возраста Вселенной не является исключением. Принимаемая сейчас большинством учёных как наиболее точная дата возникновения Вселенной в результате так называемого Большого взрыва основана на теории Большого взрыва, на теории относительности, на расчётах постоянной Хаббла и на данных наблюдения за реликтовым излучением Вселенной.

Суть определения возраста Вселенной состоит в следующем. Учитывая особенности времени по теории относительности, необходимо определить то максимально возможное время, которое прошло с момента Большого взрыва до момента осуществления расчётов. Согласно теории Большого взрыва, развитие Вселенной включает в себя несколько этапов: сначала это планковское время (10 в «минус сорок третьей степени» секунды), затем эпоха появления кварков (10 в «минус второй степени» секунды), а затем уже звёздная эпоха, начавшаяся с одной сотой секунды после Большого взрыва и длящаяся по сей момент. Ключевое значение для определения возраста Вселенной играет так называемая эпоха рекомбинации (380 тысяч лет после Большого взрыва), когда материя Вселенной стала прозрачной для излучения. Остатки этого излучения существуют во Вселенной до сих пор и называются реликтовым излучением. Исследование параметров реликтового излучения позволяют определить время его существования. Именно так и было определено наиболее точное на данный момент значение возраста мироздания – 13 миллиардов 750 миллионов лет «плюс-минус» 110 миллионов лет.

Альтернативные даты

Однако даже в рамках исследования, безусловно, главенствующей ныне в научной картине мира теории Большого взрыва существуют разные варианты возраста Вселенной. Это вызвано тем, что при расчётах используются различные методы с опорой на исходные данные разного характера. Представленный выше вариант возраста Вселенной получен так называемыми космологическими методами, то есть использовались данные стандартной космологии, важнейшим элементом которой является реликтовое излучение. Но есть и другие методы: например, определение возраста Вселенной по возрасту химических элементов. Логика проста: Вселенное (условное здание) не может быть старше химических элементов (то есть кирпичиков, из которых это здание построено). Возраст химических элементов можно оценить, используя явление радиоактивного распада, которое помогает установить возраст определенной смеси изотопов. При оценке возраста химических элементов возраст Вселенной составил примерно 14 миллиардов 500 миллионов лет.

Другим традиционным способом является определения возраста звёзд, старейших представителей класса «белых карликов» - в этом случае появляются значения 12 миллиардов 800 миллионов лет «плюс-минус» 1 миллиард лет. Также используется и определение возраста старых шаровых скоплений звёзд, относительно которых достоверно точно лишь одно – что они имеют возраст 12 миллиардов 70 миллионов лет, следовательно, Вселенная минимум старше их. Впрочем, методология традиционных способов определения возраста Вселенной постоянно меняется, к тому же существуют параллельные и альтернативные методы. Так что называются даты и в 14 миллиардов 700 миллионов лет, и даже в 15 миллиардов лет.

Кроме того, существуют и совсем смелые теории, не то чтобы отвергающие теорию Большого взрыва на корню, но весьма существенно её дополняющие и изменяющие. Так, в 2012 году появилась теория, согласно которой Большой взрыв действительно был, но он был не первым и не уникальным событием, а как минимум двенадцатым. Согласно этой теории, Вселенная развивается по замкнутому циклу: появляется в результате Большого взрыва, развивается, затем в определённый момент поглощается огромной чёрной дырой и исчезает, а затем происходит новый Большой взрыв – и всё заново. Таким образом, по этой логике 13,75 миллиарда лет это возраст «нынешней» Вселенной, а сколько их всего было, определить трудно. Данная теория пока никак не комментируется академическим научным сообществом, однако сторонников у неё тоже пока не обнаружилось.

2. Теорию Большого Взрыва [Модель расширяющейся Вселенной] разработал и предложил Georges Lemaître.

Несмотря на то, что христианская религия до сих пор придерживается таких канонов, как создание всего сущего за 7 дней, теория "Большого Взрыва" была разработана католическим священником, который одновременно был физиком-астрономом. Священника звали Georges Lemaître. Он назвал свою теорию "гипотезисом первобытного атома", и он же предложил теорию расширяющейся вселенной.

Интересно, что Эйнштейн, узнавший об это теории, сказал следующее "Ваши вычисления правильны, но ваше знание физики - ужасно". Несмотря на это, священник продолжил защищать свою теорию, и уже в 1933 году Эйнштейн сдался, публично указав, что объяснение теории "Большого взрыва" - одно из наиболее убедительных из всех, которые ему довелось услышать.

3. Сингулярностью называют состояние Вселенной в начальный момент Большого Взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества. Космологическая сингулярность является одним из примеров гравитационных сингулярностей, предсказываемых общей теорией относительности (ОТО) и некоторыми другими теориями гравитации.

Возникновение этой сингулярности при продолжении назад во времени любого решения ОТО[1], описывающего динамику расширения Вселенной, было строго доказано в 1967 году Стивеном Хокингом.