Холодная Вселенная. На последующей стадии, так называемой “холодной” Вселенной, на фоне продолжающегося расширения и остывания вещества стали возникать гравитационные неустойчивости: за счет флуктуаций плотности водородного газа стали возникать зоны его уплотнения, притягивающие к себе газ из соседних областей и еще больше усиливающие собственное гравитационное поле.

Самоорганизация вещества во Вселенной (сложная неравновесная система, описываемая нелинейными уравнениями гравитации) в конечном итоге привела к возникновению крупномасштабной квазиупорядоченной межгалактической ячеистой структуры, а ее дальнейшая фрагментация дала начало будущим галактикам и звездам. Анализ деталей этого процесса возможен на основании весьма сложных уравнений гидрогазодинамики - теории нестационарного движения вещества, до сих пор удовлетворительно не разработанной. Достаточно ясно, что в результате гравитационного сжатия выделяющаяся энергия в конечном итоге приводила к вторичному разогреву «водородного топлива» до температур, достаточных для начала термоядерных реакций водородного цикла.

Ученые выдвигают гипотезы не только далекого прошлого Вселенной, но и прогнозируют ее далекое будущее. «Закрытые» модели предполагают, что в будущем расширение Вселенной сменится ее сжатием. Исходя из общей массы Вселенной (1052 т), предполагают, что примерно через 30 млрд. лет она начнет сжиматься и через 50 млрд. лет вновь вернется в сингулярное состояние. Полный цикл расширения и сжатия Вселенной составляет примерно 100 млрд. лет.

В «открытых» космологических моделях Вселенной предполагается, что уже через 1014 лет многие звезды остынут, примерно через 1019 лет большая часть остывших звезд покинут свои галактики в виде «черных карликов», центральные области галактик превратятся в «черные дыры». Дальнейшая эволюция будущей Вселенной выглядит не вполне ясной, но прогнозируется «тепловая смерть» Вселенной с конечным состоянием из сверхдлинных квантов и электронно-позитронной плазмы.

Модель раздувающейся (инфляционной) Вселенной

Еще в 1927 г. бельгийский ученый Ж. Леметр, который ввел понятие начала Вселенной как сингулярности (т.е. сверхплотного состояния) и рождения Вселенной как Большого взрыва, показал по своим расчетам, что радиус Вселенной в первоначальном состоянии был 10-12 см, а ее плотность составляла 1096 г/см3.

Но и для современной науки наибольшие сложности связаны с осмыслением природы космической сингулярности (от англ. singularity – оригинальность, своеобразие). По мнению ученых, сингулярность должна быть такой, чтобы вызванные ею процессы соответствовали действительной картине Вселенной. В первоначальных моделях горячей Вселенной не удавалось объяснить происхождение скоплений галактик. Происхождение космических образований такого рода, по-видимому, следует объяснять не процессами, случившимися после Большого Взрыва, а присущими его изначальной природе.

Американец А. Гут (1980) в этой связи предложил модель раздувающейся, инфляционной (от лат. inflatio – вздутие) Вселенной. Суть его гипотезы состоит в том, что в квантовом вакууме в условиях чрезвычайно высокой энергии частиц последние

61