Фізична космологія - Космологія. Проблеми космології
Фізична космологія -- підрозділ астрономії, який досліджує фізичне походження Всесвіту і його природу в найбільших масштабах. На раньому етапі свого розвитку, фізична космологія була тим, що зараз відомо як дослідження небосхилу та небесна механіка. Грецькі філософи Аристарх Самоський, Арістотель і Птоломей запропонували різні космологічні теорії. Зокрема геоцентрична система Птолемея, яка відпочатку була побудована на космологічній моделі Арістотеля, а згодом набула самостійного значення, довгий час слугувала для розрахунку та пояснення видимих рухів світил на небосхилі. Згодом, Ніколай Коперник запропонував значно простішу для розрахунків та уявного відтворення геліоцентричну модель сонячної системи, яка в той час утотожнювалась з моделлю Всесвіту. Йоган Кеплер, операючись на спостереження Тихо Браге, здійснив якісний матиматичний опис цієї моделі. Поряд з цим Галілео Галілей довів її правильність на основі власних спостережень та наукових методів досліджень, які сам тоді вперше сформолював. Роботи Галілея започаткували протистояння стрімко зростаючої фізичної космології, яка в той час була зародком науки, з релігійною космологією розширеною за рахунок космологічних поглядів Арістотеля що до руху світил на небосхилі. Наслідком такого протистояння став перегляд прихильниками релігійної космології деяких її категоричних тверджень та висновків зроблених на основі вчень Арістотеля, в той час як фізична космологія знайшла своє продовження в працях Ісаака Ньютона, який довершив створення цієї моделі формулюванням законів механіки та вивиденням закону тяжіння. Після відкриття зір і утотожнення їх із Сонцем, а також після відкриття нашої Галактики та великої кількості інших галактик у найвіддаленіших ділянках простору доступних спостереженням, модель Сонячної системи втратила значення моделі Всесвіту. Створення нової моделі Всесвіту було розпочато з гіпотези про поширеність законів механіки і всіх інших законів природи, відкритих в Сонячній системі, на всі ділянки простору та тіла у ньому. Базою такій гіпотезі слугували висновки теорії Ньютона про поширеність законів механіки на всі тіла Сонячної системи. Поширеність законів механіки та деяких інших законів природи (зокрема законів квантової механіки, яку можна вважати пігрунтям хімії, законів термодинаміки, електромагнетизму тощо) на віддалені об'єкти космосу з розвитком спостережувальної астрономії неодноразово перевірялась та підтверджувалась в явній та неявній формах в роботах численних астрономів.
Відчутного поштовху у напрямку розвитку фізична космологія зазнала після створення спеціальної та загальної теорій відносності Альбертом Ейнштейном. В спеціальній теорії відносності знайшли своє математичне відображення революційні на той час зміни у поглядах на простір і час, які природньо виникли під час спроб пояснити незалежність швидкості світла від руху спостерігача відносно джерела, встановлену в експериментах Хука і Фізо та, більш точно, в експерименті Майкельсона-Морлі. Згідно із цими поглядами, простір і час не є абсолютними та незалежними один від одного, а залежать від руху спостерігачів які їх вимірюють. Наступним важливим етапом для розвитку фізичної космології стала гіпотеза Ейнштейна про зв'язок геометричних характеристик простору-часу та енергетичних характеристик матерії -- енергії та імпульсу. Ця гіпотеза явно чи неявно лежить в основі всіх створених в наш час теорій гравітаційного поля, серед яких пальму першості та провідне місце по застосуванню займає загальна теорія відносності Ейнштейна, побудована на основі Ріманової геометрії чотиривимірного простору-часу (простір Мінковського). Фрідман знайшов розв'язки рівнянь загальної теорії відносності Ейнштейна для однорідного і ізотропного розподілу речовини у Всесвіті, що відповідає реальному розподілу речовини на найбільших доступних для спостереження масштабах, і показав що Всесвіт не є стаціонарним -- середня густина змінюється з часом. Едвін Хаббл підтвердив таку нестаціонарність встановивши залежність між зсувом спектрів далеких галактик (внаслідок ефекту Доплера) та відстаню до них. Згодом, низкою науковців, зокрема американським фізиком з України Георгієм Гамовим, був запропонований сценарій гарячого Всесвіту -- феноменологічний опис його розвитку. Цей сценарій був несподівано підтверджений відкриттям реліктового випромінювання, що залишилося від гарячої епохи. Існування такого випромінювання було передбачено Георгієм Гамовим.
Після створення інфляційної моделі Аланом Гутом, стало можливим пояснити механізм Великого Вибуху та деякі характеристики Всесвіту, серед яких -- залежність усередненої по всьому просторі амплітуди неоднорідностей густини від їх масштабу. Кульмінацією розвитку фізичної космології, стало відкриття неоднорідного розподілу температури залишкового випромінювання по кутових координатах в сопутниковому експерименті COBE та, більш точно, в експерименті WMAP. Наявність таких неоднорідностей передбачалась створеною теорією. На сьогоднішній момент космологія достатньо успішно пояснює розвиток Всесвіту від моменту Великого Вибуху до сьогоднішніх днів, кількісно описуючи всі його характеристики, і є наукою що стрімко розвивається.
Похожие статьи
-
Дані, на яких заснована наука. - Космологія. Проблеми космології
Існує шість основних принципів побудови Всесвіту, які використовуються в космології: Простір ізотропно. Це означає, що всі об'єкти в космосі - як планети...
-
Невирішені проблеми - Космологія. Проблеми космології
Релятивістська космологія пояснює спостережуваний сучасний стан Всесвіту, вона передбачила невідомі раніше явища. Але розвиток космології поставило і ряд...
-
Проблеми космології - Космологія. Проблеми космології
Сучасний етап в розвитку космології характеризується інтенсивним дослідженням проблеми початку космологічного розширення, коли густина матерії і енергії...
-
Емпіричний закон - закон Хаббла - Космологія. Проблеми космології
Наступний крок був зроблений в 1924 р., коли в обсерваторії Маунт Вілсон в Каліфорнії американський астроном Е. Хаббл (1889-1953) виміряв відстань до...
-
Геометрія і механіка Всесвіту - Космологія. Проблеми космології
В основі теорії однорідного ізотропного Всесвіту лежать два постулати: 1. найкращим відомим описом гравітаційного поля є рівняння Ейнштейна; з цього...
-
Космологія Великого Вибуху - Космологія. Проблеми космології
Бельгійський астроном Жорж Ламетрі, який вивчав зірки, висловив припущення, що 15 мільярдів років тому Всесвіт був маленьким і дуже щільним. Це стан...
-
У міру розвитку природознавства і особливо ядерної фізики висуваються різні гіпотези про фізичні процеси на різних етапах космологічного розширення. Одна...
-
Езотерична космологія, Космологія, розділена на дві гілки - Космологія. Проблеми космології
Більшість езотеричних і окультних вчень містять доволі складну космологію. Вони складають мапу Всесвіту і станів існування та свідомості відповідно до...
-
Протягом всієї історії цивілізації людство прагне пізнати навколишній світ і зрозуміти, яке місце воно займає у Всесвіті. Всесвіт - найбільша матеріальна...
-
Космологічні моделі світу - Космологія. Проблеми космології
Коротка історія Всесвіту відображена в знаменитій теорії Великого вибуху. Вона народилася завдяки загальній теорії відносності Ейнштейна, яка лягла в...
-
Метафізична космологія, Релігійна космологія - Космологія. Проблеми космології
У філософії та метафізиці, космологія має справу з Всесвітом, який, за означенням, охоплює весь простір, час і всі явища. Історично, космологія мала...
-
Висновок - Космологія. Проблеми космології
Отже, космологія - фізичне вчення про Всесвіт як вцілому, що включає в себе теорію всієї охопленої астрономічними спостереженнями області простору -...
-
Космологія як наука - Космологія. Проблеми космології
Космологія (від грец. ?????? -- "всесвіт" і грец. ????? -- "вчення") -- вчення про Всесвіт у цілому та про...
-
Астрономія - парадоксальна наука - Космологія. Проблеми космології
Астрономія - парадоксальна наука, яку людство створило немов на зло самому собі. Вона дає можливість нам за допомогою спостережень і обчислень буквально...
-
Трохи історії - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Розглянемо дуже стисло, які етапи пройшов розвиток науки про Всесвіт вже у наш час. Сучасна космологія виникла на початку XX століття після створення А....
-
Висвітлення космологічних поглядів в українській філософії - Космологія. Проблеми космології
Українська школа філософії опирається на радянську школу, дарма що стан гуманітарних наук у СРСР був не на найвищому рівні. Це зумовлювалось...
-
"Непорожній" Всесвіт - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Повернемося до проблеми критичної густини. Яке ж значення критичної густини? Сформулюємо найважливішу задачу наглядової космології: яка середня густина...
-
"Порожній" Всесвіт - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Що буде, якщо зі Всесвіту прибрати всю речовину? На перший погляд здається, що така операція абсолютно абстрактна і одержувана модель відповідатиме лише...
-
Нерозв'язані проблеми в галузі астрономії, Астрономічні нагороди - Астрономія як наука
Астрономія як наукова дисципліна, зробила величезний крок вперед у розумінні природи Всесвіту і його зміст, але залишається ряд важливих невирішених...
-
Висновок - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Космологія швидко розвивається. Багато нових робіт в цій області з'являється у відкритому друці останніми роками. Але розказати про всі неможливо, кожна...
-
Перша космологічна модель була побудована А. Ейнштейном в 1917 р. незабаром після створення ним Загальної теорії відносності. Як і все тоді, він вважав,...
-
Ковалевський: соц. - наука про порядок і прогрес людських суспільств, загальна теорія соціального розвитку, предмет - порівняльна історія суспільних та...
-
Модель Всесвіту - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Що значить, побудувати модель Всесвіту? Найзагальніша відповідь на це питання така: необхідно знайти рівняння, яким підкоряються параметри, що...
-
Вступ - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Прагнення представити структуру всього навколишнього світу завжди було однією з насущних потреб людства, що розвивається. "який влаштований світ? Чому...
-
Емпіризм - напрям теорії пізнання, який визнає практичний досвід єдиним джерелом знань. Особливість ЕС в тім, що вона започаткувалася не в університетах...
-
Проблема - це питання, на яке треба відповісти, але знань для відповіді бракує. Для цього і проводиться дослідження. Проблема тим відрізняється від...
-
Міжнародно-правові проблеми, Використана література: - Місяць
Кардинальні правові питання освоєння Місяці вирішені Договором про принципи діяльності держав по дослідженню і використанню космічного простору,...
-
Прихована маса - Сучасна космологія і проблема прихованої маси у Всесвіті
Космологія прихована маса всесвіт Існуючі у Всесвіті тіла і скупчення речовини астрономи знаходять в основному по їх випромінюванню. Це може бути видимий...
-
У сучасних умовах, коли поширюються можливості вільного самовизначення і самоформування індивіда, його самоорганізації та самоуправління, роль...
-
Фізична характеристика, Планетологія - Марс
Планетологія Устелена скелями поверхня Марса, сфотографована марсоходомMars Pathfinder Згідно з орбітальними спостереженнями й експертизою марсіанських...
-
Найважливіші соц. інститути сучасного укр. сусп., проблеми їх взаємодії - Шпаргалки з соціології
Найважливішими соц. інститами сучасного укр. сусп. можна назвати: 1) Економічні, що регулюють соц. зв'язки в господарській сфері, забезпечують процес...
-
Сенс життя людини, за Аристотелем, полягає в досягненні вищого блага через діяльність. Не самі властивості людини роблять її ліпшою, це досягається через...
-
Фізична природа комет - Малі тіла Сонячної системи
Маленьке ядро діаметром кілька кілометрів -- єдина тверда частина комети, і в ньому практично зосереджена вся її маса. Маса комет надто мала й зовсім не...
-
Фізична природа комет - Малі тела Соняної системи
Маленьке ядро діаметром кілька кілометрів - єдина тверда частина комети, і в ньому практично зосереджена вся її маса. Маса комет надто мала й зовсім не...
-
Сутність основних функцій соціології - Шпаргалки з соціології
Функції соц. - це виконання притаманних їй завдань для створення соц. теорій і концепцій, а також забезпечення соц. розвитку й удосконалення соц....
-
"Теорія Великого вибуху" Велимкий вимбух (англ. Big Bang Theory ) -- фізико-космологічна теорія про ранню стадію еволюції Всесвіту з надзвичайно щільного...
-
Зоряна астрономія - Астрономія як наука
Вивчення зірок і зоряної еволюції має фундаментальне значення для нашого розуміння Всесвіту. Астрофізика зірочок розвивалася на основі спостережень і...
-
Утворення Всесвіту - Походження і розвиток Всесвіту
Кінцевий або нескінченний Всесвіт, яка у неї геометрія - ці і багато інші питання пов'язані з еволюцією Вселеної, зокрема із спостережуваним розширенням....
-
Вступ - Моделювання та аналіз впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення
В дисертації викладені результати дослідження впливу обміну речовиною на хімічну еволюцію галактик та їх оточення. Актуальність теми. Дослідження...
-
У космічний політ під сонячним вітрилом - Сонячна система та перспективи її освоєння
Незважаючи на швидкий розвиток космічної техніки і поява все нових типів космічних апаратів, повсюдно виникають завдання, що виходять за рамки...
Фізична космологія - Космологія. Проблеми космології