Понятие о космологии

Космология – раздел астрономии, изучающий свойства Вселенной как единого целого.

Выводы космологии основываются на законах физики и данных наблюдательной астрономии. Важнейшим постулатом космологии является положение, согласно которому законы природы – законы физики, установленные на основе изучения весьма ограниченной части Вселенной, могут быть распространены на всю Вселенную.

Космологические теории различаются в зависимости от того, какие физические законы и принципы положены в их основу. Построенные на этих теориях модели должны допускать проверку для наблюдаемой области Вселенной, выводы теории должны подтверждаться наблюдениями или не противоречить им.

Космология начала развиваться на научной основе после открытия И. Ньютоном закона всемирного тяготения.

Согласно ньютоновской теории, пространство подчиняется евклидовой геометрии, где кратчайшими расстояниями между двумя точками являются отрезки прямых линий.

Пространство и время считаются абсолютными, т. е. их свойства не зависят от материи и ее движения.

Наряду с представлением о евклидовой геометрии трехмерного пространства складывается представление об однородности и изотропности бесконечной Вселенной. Действительно, если рассматривать сравнительно небольшие области Вселенной, то звезды распределены в них неравномерно. По мере развития астрофизических исследований было обнаружено, что звезды группируются в гигантские скопления – галактики, и что общая картина Вселенной представляется совокупностью отдельных скоплений галактик. Скопления галактик содержат тысячи галактик и их размеры составляют порядка нескольких мегапарсек (Мпк). Среднее расстояние между скоплениями галактик около 30 Мпк. Таким образом, в радиусе примерно 30 Мпк Вселенная является неоднородной, здесь имеются отдельные структурные элементы, распределенные в пространстве неравномерным образом. В радиусе около 1000 Мпк содержится примерно одинаковое количество скоплений галактик, т. е. Вселенная приблизительно однородна и свойства Вселенной одинаковы по всем направлениям, т.е. Вселенная является изотропной. Итак, в больших масштабах Вселенную с большой степенью точности можно считать однородной и изотропной.

Из наблюдений постепенно складывалось представление о статичности Вселенной, т.е. неизменности ее строения со временем. В частности, на это указывало постоянство положения звезд и туманностей относительно друг друга. Видимые движения при этом сводились к периодическим движениям планет вокруг Солнца. Свойства пространства-времени неразрывно связаны с движущейся материей.