Уровни организации мира

КОСМОЛОГИЧЕСКИЕ МОДЕЛИ ВСЕЛЕННОЙ

Исходя из научных достижения последних двух веков, современная естественнонаучная картина мира может быть представлена следующим набором уровней его организации и соответствующим им частями пространства:

- Вселенной, Галактикой, Звездными системами (Мегамир);

- Планетами, Биосферой, Сообществами, Популяциями, Видами (Макромир);

- Клетками, Молекулами, Атомами, Элементарными частицами, Кварками (Микромир).

Мегамир изучают и описывают космология, астрономия и геология, биосферу, сообщества, популяции – экология, виды, организмы, клетки – биология, молекулы – химия, атомы, элементарные частицы и кварки – физика.

Современная космология основывается на астрономических наблюдениях Галактики и других звёздных систем, общей теории относи-тельности, релятивистской термодинамике и ряде других новейших физии-ческих теорий.

Космология берёт своё начало в представлениях древних, в частности, в древнегреческой мифологии, где очень подробно и достаточно систематизи-рованно рассказывается о сотворении мира и его устройстве.. С давних времён человек старался понять, как устроен этот мир, что такое в этом мире Солнце, звёзды, планеты, как они возникли. Это из разряда тех вопросов, которые принято называть “вечными”.

Галилей, Кеплер и Ньютон создали классическую модель Вселенной, по которой она считалась бесконечной в пространстве и времени, то есть веч-ной. Всем движением и развитием небесных тел управляет закон всемирного тяготения Пространство не играет никакой роли и является лишь вместилищем небесных тел.

Мы уже говорили о началах термодинамики и некоторых выводах из них, главный из которых: при всех превращениях в изолированной системе (Вселенной) различные виды энергии в конечном счёте переходят в тепло, которое, будучи предоставлено себе, стремится к состоянию термодинамического равновесия, то есть рассеивается в пространстве. Так как такой процесс рассеяния тепла необратим, то рано или поздно все звёзды погаснут, все процессы в Природе прекратятся и Вселенная превратится в мрачное замёрзшее кладбище. Наступит “тепловая смерть Вселенной”.

На опровержение второго начала термодинамики были брошены силы всех материалистически мыслящих учёных, но все попытки объяснить этот термодинамический парадокс не увенчались успехом.

Существовали и другие неразрешимиые парадоксы, в частности, фотометри-ческий парадокс Шезо-Ольберса, (1744, 1823 г.г.), суть которого состояла том, что если во Вселенной существует бесконечное множество звезд, то не-босвод имел бы такую поверхностную яркость, что даже Солнце на его фоне казалось бы черным пятном.

Эти парадоксы заставили А.Эйнштейна в 1917 г. выступить с гипотезой о конечной, но безграничной Вселенной. Он предположил, что если Вселенная однородна и изотропна, то есть во всех направлениях ее свойства одинаковы, и если средняя плотность вещества выше так называемой критической плот-ности, то мировое пространство замкнуто и представляет собой четырех-мерную сферу, включающую в качестве четвертой координаты время. Для этой сферы неверна привычная геометрия Евклида – должна применяться геометрия Римана, поэтому не применимы вышеуказанные парадоксы. В результате гипотезы Эйнштейна Вселенная безгранична, но конечна. Со-гласно теории Эйнштейна, Вселенная должна была начаться из такого состо-яния, при котором плотности вещества и энергии были бесконечно велики. При этом искривление пространства-времени должно было иметь бесконечно малый радиус. Но в этом случае все известные законы физики теряют силу, и их нельзя использовать для излучения начала Вселенной.

В тексте данной книги неоднократно упоминались пространство и время. Назрела необходимость более подробно остановиться на них.