Десять альтернатив традиционной теории большого взрыва. Имеются ли доказательства большого взрыва Подтверждение теории большого взрыва

Большой взрыв подтверждается множеством фактов:

Из общей теории относительности Эйнштейна следует, что вселенная не может быть статичной; она должна или расширяться, или сжиматься.

Чем дальше галактика, тем быстрее она удаляется от нас (закон Хаббла). Это указывает на расширение вселенной. Расширение вселенной означает, что в отдалённом прошлом вселенная была небольшой и компактной.

Модель Большого взрыва предсказывает, что космическое микроволновое реликтовое излучение должно проявляться во всех направлениях, имея спектр абсолютно чёрного тела и температуру около 3°К. Мы наблюдаем точный спектр абсолютно чёрного тела с температурой 2,73°К.

Реликтовое излучение равномерно до 0,00001. Небольшая неравномерность должна существовать для объяснения неравномерности распределения материи в сегодняшней вселенной. Такая неравномерность наблюдается и в предсказанном размере.

По теории Большого взрыва предсказывается наблюдаемое количество изначального водорода, дейтерия, гелия и лития. Никаким другим моделям этого не удаётся.

По теории Большого взрыва предсказывается, что вселенная с течением времени меняется. Из-за конечности скорости света наблюдение на дальних расстояниях позволяет нам взглянуть в прошлое. Среди прочих изменений мы видим, что, когда вселенная была моложе, квазары были более обычным явлением, а звёзды были более голубыми.

Существует, по крайней мере, 3 способа определить возраст Вселенной.Я опишу ниже:
*Возраст химических элементов.
*Возраст старейших шаровых скоплений.
*Возраст старейших звезд белых карликов.
*Возраст Вселенной также может быть оценен исходя из космологических моделей,основанных на значении Постоянной Хаббла,а также плотностей материи и темной энергии.Этот возраст, основанный на модели, составляет в настоящее время 13.7 ± 0.2 миллиардов лет.

Экспериментальные измерения согласуются с возрастом на основе модели, что способствует укреплению нашего доверия модели Большого взрыва.

К настоящему моменту с помощью спутника COBE составлена карта фонового излучения с его волнообразными структурами и флуктуациями амплитуды на протяжении нескольких миллиардов световых лет от Земли. Все эти волны являются сильно увеличенными изображениями тех мельчайших структур, с которых начинался Большой Взрыв. Размер этих структур был даже меньше размера субатомных частиц.
Этими же проблемами занимается и новый спутник MAP (Microwave Anisotropy Probe), который был отправлен в космос в пошлом году. Его задача - собирать информацию о микроволновом излучении, оставшемся от Большого Взрыва.

Свет, идущий к Земле от дальних звезд и галактик (вне зависимости от их расположения относительно Солнечной системы), имеет характерный красный сдвиг (Barrow, 1994). Такой сдвиг обусловлен доплеровским эффектом - увеличением длины световых волн при быстром удалении источника света от наблюдателя. Интересно, что этот эффект отмечается во всех направлениях, а значит, все дальние объекты движутся от Солнечной системы. Однако так происходит отнюдь не потому, что Земля - центр Вселенной. Скорее, ситуацию можно описать при помощи сравнения с воздушным шариком, раскрашенным «в горошек». По мере надувания шарика расстояние между горошинами увеличивается. Вселенная расширяется, и это происходит уже долгое время. Космологи считают, что Вселенная образовалась в течение одной минуты 10-20 миллиардов лет назад. Она «вылетела во все стороны» из одной точки, где материя находилась в состоянии невообразимой концентрации. Это событие называют Большим Взрывом.

Решающим доказательством в пользу теории Большого Взрыва стало существование фоновой космической радиации, так называемого реликтового излучения. Эта радиация - остаточный признак энергии, выделившейся в начале взрыва. Реликтовое излучение было предсказано в 1948 году и экспериментально зафиксировано в 1965-м. Оно является микроволновым излучением, которое можно определить в любой точке космоса, и создает фон для всех прочих радиоволн. Излучение имеет температуру 2,7 градуса по Кельвину (Taubes, 1997). Вездесущность этой остаточной энергии подтверждает не только факт возникновения (а не вечного существования) Вселенной, но и то, что ее рождение было взрывоподобно.

Если мы предположим, что Большой Взрыв произошел 13500 миллионов лет назад (что подтверждается несколькими фактами), то первые галактики возникли из гигантских газовых скоплений около 12500 миллионов лет назад (Calder, 1983). Звезды этих галактик были микроскопическими скоплениями сильно сжатого газа. Сильное гравитационное давление в их ядрах инициировало реакции термоядерного синтеза, превращающие водород в гелий с побочным излучением энергии (Davies, 1994). По мере старения звезд атомная масса элементов внутри них возрастала. Фактически, все элементы тяжелее водорода являются продуктами существования звезд. В раскаленной топке звездного ядра образовывались все более и более тяжелые элементы. Именно таким путем появились железо и элементы с меньшей атомной массой. Когда ранние звезды израсходовали свое «топливо», то более не могли противостоять силам гравитации. Звезды сжались, а затем взорвались сверхновыми. Во время взрыва сверхновых появились элементы с атомной массой больше, чем у железа. Неоднородный внутризвездный газ, оставшийся после ранних звезд, стал строительным материалом, из которого могли сформироваться новые солнечные системы. Скопления этого газа и пыли частично формировались в результате взаимного притяжения частиц. Если масса газового облака достигала определенного критического предела, гравитационное давление запускало процесс ядерного синтеза и из остатков старой звезды рождалась новая.

Доказательства модели Большого взрыва исходят из множества наблюдаемых данных, которые соответствуют модели Большого взрыва. Ни одно из этих доказательств Большого взрыва, как научной теории не является определяющим. Многие из этих фактов соответствуют как Большому взрыву, так и некоторым другим космологическим моделям, но взятые все вместе эти наблюдения показывают что модель Большого взыва является на сегодня наилучшей моделью Вселенной. Эти наблюдения включают:

Черноту ночного неба - Парадокс Олбера.
Закон Хаббла - Закон линейной зависимости расстояние от величины красного смещения. Этим данный на сегодня очень точны.
Гомогенность - четкие данные, показывающие что наше расположение во Вселенной не уникально.
Изотропия пространства - очень четкие данные, показывающие, что небо выглядит одинаковым образом во всех направлениях с точностью в 1 часть на 100,000.
Замедление времени на кривых яркости сверхновых звезд.
Наблюдения приведенные выше соответствуют как Большому взрыву так и стационарной модели, но многие наблюдения поддерживают Большой взрыв лучше, чем Стационарную модель:
Зависимость числа источников радиоизлучения и квазаров от яркости. Она показывает, что Вселенная эволюционировала.
Существование чернотельного реликтового излучения. Это показывает что Вселенная развилась из плотного, изотермического состояния.
Изменение Tреликт. с изменением величины красного смещения. Это является прямым наблюдением эволюции Вселенной.
Содержания Дейтерия, 3He, 4He, и 7Li. Содержание всех этих легких изотопов хорошо соответствует предсказываемым реакциям происходящим в первые три минуты.
Наконец, анизотропия угловой интенсивности реликтового излучения составляющая одну часть на миллион соответствует модели Большого взрыва с доминирующей темной матеией, которая прошла через инфляционную стадию.

Точные измерения, проведенные с помощью спутника "COBE", подтвердили, что реликтовое излучение заполняет Вселенную и имеет температуру 2,7 градусов Кельвина.Это излучение регистрируется со всех направлений и достаточно однородно. Согласно теории, Вселенная расширяется и, следовательно, в прошлом она должна была быть более плотной. А следовательно и температура излучения в то время должна быть выше. Теперь это беспорный факт.

Хронология:

* Планковское время: 10-43 секунды. Через этот промеж. времени гравитацию можно рассматривать как классический фон на котором развиваются частицы и поля, подчиняясь при этом законам квантовой механики. Область размером около 10-33 см в поперечнике гомогенна и изотропна, Температура T=1032K.
* Инфляция. В хаотичной инфляционной модели Линде (Linde) инфляция начинается в момент Планковского времени, хотя она может начаться, когда температура упадет до той границы, при которой внезапно разрушится симметрия Великой теории объединения (GUT). Это происходит при температурах от 1027 до 1028K через 10-35 секунд после Большого взрыва.
* Инфляция заканчивается. Время равно 10-33 секунды, температура по-прежнему 1027 - 1028K поскольку плотность энергии вакуума, которая разгоняет инфляцию, преобразуется в тепло. В конце инфляции скорость расширения так велика, что видимый возраст Вселенной составляет лишь 10-35 секунды. Благодаря инфляции, гомогенная область от Планковского момента времени имеет поперечник не менее 100 см, т.е. возросла более чем в 1035 раз с момента Планковского времени. Однако, квантовые флуктуации в ходе инфляции создают участки негомогенности с низкой амплитудой и случайным распределением, имеющим одинаковую энергию во всех диапазонах.
* Бариогенезис: небольшое различие в скоростях реакций для материи и антиматерии приводит к смеси, в которой содержится около 100,000,001 протонов на каждые 100,000,000 антипротонов (и 100,000,000 фотонов).
* Вселенная растет и охлаждается до момента 0.0001 секунды после Большого взрыва и температуры около T=1013 K. Антипротоны аннигилируют с протонами, в результате чего остается только материя, но с очень большим количеством фотонов на каждый выживший протон и нейтрон.
* Вселенная растет и охлаждается до момента в 1 секунду после Большого взрыва, температура T=1010 K. Вымораживаются слабые взаимодействия при отношении протон/нейтрон около 6. Гомогенный участок достигает к этому моменту размера 1019.5 см.
* Вселенная растет и охлаждается до момента 100 секунд после Большого взрыва. Температура 1 миллиард градусов, 109 K. Аннигилируют электроны и позитроны, образуя еще более фотонов, тогда как протоны и нейтроны соединяются, образуя ядра дейтерия (тяжелого водорода). Большая часть ядер дейтерия объединяется с образованием ядер гелия. В конечном итоге имеется по массе около 3/4 водорода, 1/4 гелия; отношение дейтерий/протон равно 30 частей на миллион. На каждый протон или нейтрон присутствует около 2 миллиардов фотонов.
* Через месяц после БВ ослабевают процессы, которые преобразуют поле излучения к спектру излучения абсолютно черного тела, теперь они отстают от расширения Вселенной, поэтому спектр реликтового излучения сохраняет информацию, относящуюся к этому времени.
* Плотность материи сравнивается с плотность излучения через 56,000 лет после БВ. Температура 9000 K. Негомогенности темной материи могут начать сжиматься.
* Объединяются протоны и электроны, образуя нейтральный водород. Вселенная становится прозрачной. Температура T=3000 K, время 380,000 лет после БВ. Обычная материя теперь может падать на облака темной материи. Реликтовое излучение с этого времени свободно путешествует до настоящего времени, поэтому анизотропия реликтового излучения дает картину Вселенной в то время.
* Через 100-200 миллионов лет после БВ образуются первые звезды, и своим излучением вновь ионизируют Вселенную.
* Взрываются первые сверхновые, наполняя Вселенную углеродом, азотом, кислородом, кремнием, магнием, железом, и так далее, вплоть до Урана.
* Как собранные вместе облака темной материи, звезды и газ образуются Галактики.
* Образуются скопления галактик.
* 4.6 милиарда лет назад образуется Солнце и Солнечная система.
* Сегодня: Время 13.7 миллиардов лет после Большого взрыва, температура T=2.725 K. Гомогенный участок сегодня составляет не менее 1029 см в поперечнике, что больше, чем наблюдаемая часть Вселенной.

Большой Взрыв был! Вот что, например, написал по этому поводу академик Я.Б. Зельдович в 1983 г.: «Теория «Большого Взрыва» в настоящий момент не имеет сколько-нибудь заметных недостатков. Можно даже сказать, что она столь же надежно установлена и верна, сколь верно то, что Земля вращается вокруг Солнца. Обе теории занимали центральное место в картине мироздания своего времени, и обе имели много противников, утверждавших, что новые идеи, заложенные в них, абсурдны и противоречат здравому смыслу. Но подобные выступления не в состоянии препятствовать успеху новых теорий».

Данные радиоастрономии свидетельствуют о том, что в прошлом далекие внегалактические радиоисточники излучали больше, чем сейчас. Следовательно, эти радиоисточники эволюционируют. Когда мы сейчас наблюдаем мощный радиоисточник, мы не должны забывать о том, что перед нами его далёкое прошлое (ведь сегодня радиотелескопы принимают волны, которые были излучены миллиарды лет назад). Тот факт, что радиогалактики и квазары эволюционируют, причем время их эволюции соизмеримо со временем существования Метагалактики, принято так же рассматривать в пользу теории Большого Взрыва.

Важное подтверждение «горячей Вселенной» следует из сравнения наблюдаемой распространенности химических элементов с тем соотношением между количеством гелия и водорода (около 1/4 гелия и примерно 3/4 водорода), которое возникло во время первичного термоядерного синтеза.

Изобилие легких элементов
Ранняя Вселенная была очень горячей. Даже если протоны и нейтроны при столкновении объединялись и формировали более тяжелые ядра, время их существования было ничтожным, потому что уже при следующем столкновении с еще одной тяжелой и быстрой частицей ядро снова распадалось на элементарные компоненты. Выходит, что с момента Большого взрыва должно было пройти около трех минут, прежде чем Вселенная остыла настолько, чтобы энергия соударений несколько смягчилась и элементарные частицы начали образовывать устойчивые ядра. В истории ранней Вселенной это ознаменовало открытие окна возможностей для образования ядер легких элементов. Все ядра, образовывавшиеся в первые три минуты, неизбежно распадались; в дальнейшем начали появляться устойчивые ядра.

Однако это первичное образование ядер (так называемый нуклеосинтез) на ранней стадии расширения Вселенной продолжался очень недолго. Вскоре после первых трех минут частицы разлетелись так далеко друг от друга, что столкновения между ними стали крайне редкими, и это ознаменовало закрытие окна синтеза ядер. В этот краткий период первичного нуклеосинтеза в результате соударений протонов и нейтронов образовались дейтерий (тяжелый изотоп водорода с одним протоном и одним нейтроном в ядре), гелий-3 (два протона и нейтрон), гелий-4 (два протона и два нейтрона) и, в незначительном количестве, литий-7 (три протона и четыре нейтрона). Все более тяжелые элементы образуются позже — при формировании звезд (см. Эволюция звезд).

Теория Большого взрыва позволяет определить температуру ранней Вселенной и частоту соударений частиц в ней. Как следствие, мы можем рассчитать соотношение числа различных ядер легких элементов на первичной стадии развития Вселенной. Сравнив эти прогнозы с реально наблюдаемым соотношением легких элементов (с поправкой на их образование в звездах), мы обнаруживаем впечатляющее соответствие между теорией и наблюдениями. По моему мнению, это лучшее подтверждение гипотезы Большого взрыва.

Помимо двух приведенных выше доказательств (микроволновой фон и соотношение легких элементов) недавние работы (см. Инфляционная стадия расширения Вселенной) показали, что сплав космологии Большого взрыва и современной теории элементарных частиц разрешает многие кардинальные вопросы устройства Вселенной. Конечно, проблемы остаются: мы не можем объяснить саму первопричину возникновения Вселенной; не ясно нам и то, действовали ли в момент ее зарождения нынешние физические законы. Но убедительных аргументов в пользу теории Большого взрыва на сегодняшний день накоплено более чем достаточно.

А БЫЛ ЛИ БОЛЬШОЙ ВЗРЫВ?

В наше время существуют две основных «научных» теории возникновения нашей Вселенной. Согласно Теории стабильного состояния, материя/энергия, пространство и время существовали всегда. Но тут же возникает логичный вопрос - почему сейчас никому не удается создать материю и энергию? Это утверждает Первый Закон Термодинамики, ни одного исключения из которого не удалось обнаружить. Напротив, все стремится к распаду и разрушению, энергия иссякает, становясь все менее способной к совершению работы (это называют Вторым Законом Термодинамики). Бесконечно старая Вселенная должна быть полностью лишена полезной энергии и каких-либо изменений - достигнуть состояния, называемого тепловой смертью.

Самая популярная теория происхождения Вселенной, поддерживаемая большинством теоретиков - Теория Большого Взрыва. Подобно библейскому повествованию о Сотворении она утверждает, что Вселенная возникла внезапно, но это было случайное событие, случившееся миллиарды лет назад. Оценка возраста Вселенной последнее время колебалась в пределах 8-20 миллиардов лет; в настоящее время речь ведется о 12 миллиардах лет.

Теорию Большого Взрыва предложили в 20-х годах нашего века ученые Фридман и Леметр, в сороковых годах ее дополнил и переработал Гамов. Согласно этой теории, когда-то давным-давно наша Вселенная представляла собой бесконечно малый сгусток, сверхплотный и раскаленный до немыслимых температур. Это нестабильное образование внезапно взорвалось, пространство быстро расширилось, а температура разлетающихся частиц, обладающих высокой энергией, начала снижаться. Примерно после первого миллиона лет атомы двух самых легких элементов, водорода и гелия, стали стабильными. Под действием сил притяжения начали концентрироваться облака материи. В результате сформировались галактики, звезды и другие небесные тела. Звезды старели, взрывались сверхновые, после чего появлялись более тяжелые элементы. Они формировали звезды более позднего поколения, такие, как наше Солнце. В качестве доказательств того, что в свое время произошел Большой Взрыв, говорят о красном смещении света от объектов, расположенных на больших расстояниях, и микроволновом фоновом излучении.

Красное смещение

Наблюдаемый спектр элементов, находящихся от нас на очень большом расстоянии, в общем таков же, как и на Земле, но спектральные линии сдвинуты в низкочастотную область - к большей длине волны. Это явление называют красным смещением. Его пытаются объяснить тем, что Земля и объект разлетаются с большой скоростью в разные стороны. Следуя этой теории, если проследить этот процесс в прошлое, все должно было начаться из одной точки - Большого Взрыва.

Вполне возможно, что красное смещение в спектре дальних галактик происходит из-за того, что они удаляются от нас. Библия говорит о том, что Господь распростер небеса. Действие этого движения противоположно действию сил притяжения, что стабилизирует всю систему. Однако если небеса были созданы с этой «встроенной» кинетической энергией только несколько тысяч лет тому назад, то при попытке заглянуть в более древнее время мы можем прийти к ложным заключениям. Положение, сложившееся в обозримой Вселенной к нашему времени может дать нам некоторое понимание того, что происходило в прошлом, но утверждать что-либо с полной уверенностью мы не можем.

Еще одно возможное объяснение красного смещения - гравитационное притяжение света, исходящего от галактики или звезды. Крайним случаем этого эффекта может быть черная дыра, в которой свет вовсе не может преодолеть гравитационное притяжение (В соответствии с теорией, черные дыры возникли в результате гравитационного свертывания (коллапса) старых, истощенных звезд-гигантов. Из-за особенностей строения и функционирования черных дыр обнаружить их чрезвычайно трудно. К нынешнему дню мы не можем с уверенностью утверждать, обнаружена ли хоть одна из них).

Советские ученые предположили, что красное смещение может происходить из-за снижения со временем скорости света. (Troitskii , Astrophysics and Space Science , 139, (1987) 389). Такой эффект способен породить и фоновое излучение.

Фоновое излучение

Теоретики предположили, что «эхо» первичного Большого Взрыва тоже претерпело красное смещение, и искать его теперь нужно в микроволновом диапазоне спектра. В 1965 году Пенциас и Уилсон (Penzias, Wilson ) обнаружили микроволновое фоновое излучение с температурой всего 3° выше абсолютного нуля. Может ли это быть доказательством большого взрыва?

Фоновое излучение приблизительно в 3°К совершенно одинаково во всех направлениях, т.е. изотропно. Вселенная состоит из огромных пустых пространств и гигантских скоплений галактик. Если излучение свидетельствует о прошлом Вселенной, то оно не должно быть изотропным. Именно из-за этого несоответствия НАСА послала специальный спутник (COBE) с целью более точного измерения фонового излучения. И опять-таки оказалось, что излучение совершенно одинаково во всех направлениях. Однако с помощью многократного компьютерного усиления сигнала астрономы получили наконец долгожданную анизотропию. Разница температур составляла миллионные доли градуса. 1 мая 1992 года в журнале Science была напечатана статья, в которой сказано, что разница температур «находится намного ниже уровня шумов измерительных приборов».

Нечто из ничего

Астроном Дэвид Дарлинг (Darling ) в статье в New Scientist (14 сентября 1996 г., с. 49) предостерегает: «Не позволяйте толкователям космологии одурачить вас. У них тоже нет ответов на вопросы - хотя они хорошенько поработали над тем, чтобы убедить всех, и себя в том числе, в том, что им все ясно... На самом же деле объяснение того, как и откуда все началось - до сих пор серьезная проблема. Не помогает даже обращение к квантовой механике. Либо не существовало ничего, с чего все могло бы начаться - ни квантового вакуума, ни прегеометрической пыли, ни времени, в котором могло происходить что-либо, ни каких бы то ни было физических законов, в соответствии с которыми ничто могло превратиться в нечто. Либо же существовало нечто, и в этом случае оно требует объяснения».

Первый Закон, о котором мы уже говорили, гласит: нельзя получить что-либо из ничего.

Порядок из взрыва? Согласно Второму Закону термодинамики порядок, наблюдаемый в нашей Солнечной системе, не может быть следствием взрыва. Взрыв не ведет к порядку. Для того, чтобы получить некий порядок, необходимо введение не только энергии, но и информации.

Скрытая холодная темная материя

Огромная проблема теории большого взрыва в том, как предполагаемое изначальное излучение высокой энергии, якобы разлетаясь в разные стороны, могло объединиться в такие структуры как звезды, галактики и скопления галактик. Такая теория предполагает наличие дополнительных источников массы, обеспечивающих соответствующие значения силы притяжения. Эта материя, обнаружить которую так и не удалось, была названа Холодной Темной Материей (CDM - Cold Dark Matter). Подсчитали, что для образования галактик необходимо, чтобы такая материя составляла 95-99% Вселенной. Эта материя сродни новому наряду короля из сказки Андерсена - все говорят о нем, но никто его не видел. Какие только источники CDM ни изобретались! М. Хокинс (Hawkins ) в книге Hunting down the Universe (1997) предположил, что 99% всей массы Вселенной составляют мини-черные дыры, каждая размером с двуспальную кровать. Но если эти таинственные черные дырочки образовались в результате свертывания звезд, как предполагает теория, они вряд ли бы могли быть причиной образования звезд - звезды образуются только из звезд. Еще один претендент на потерянный источник притяжения - «извивающиеся полосы волокнистого вещества, простирающиеся в космосе на миллионы километров, а также сверхтяжелые сгустки энергии, имеющие форму кренделя» (New Scientist , 27 сентября 1997 г., с. 30). Имеют ли красные карлики какое-то отношение к искомой гравитации? Нет, отвечают специалисты по космологии, их слишком мало, и их плотность не настолько высока. К августу 1997 года были зарегистрированы только шесть коричневых карликов, вернее, только о шести можно говорить с уверенностью. 30 апреля 1992 года журнал Nature написал: «Вне области космологии, для которой они и были изобретены, ни темная материя, ни расширение вселенной не имеют заслуживающей доверия поддержки».

Утерянная антиматерия

Если материя возникла благодаря излучению высокой энергии, порожденному большим взрывом, то одновременно с ней должно было образоваться такое же количество антиматерии. Но не образовалось. Если бы это произошло, материя и антиматерия аннигилировали бы друг друга.

Рождение и смерть звезд

В Библии сказано, что Создатель завершил Свою работу в шесть дней. По теории же большого взрыва звезды рождаются и умирают попеременно. Считается, что звезды формируются при сгущении пылевых облаков. Поскольку утверждается, что процесс этот занимает миллионы лет, никто не видел, как родилась хотя бы одна звезда. Астрономы могут показать на любую туманность и заявить, что это и есть протозвезда. Но так ли это? Со временем звезда сгорает и начинает сжиматься собственной гравитацией. В результате происходит взрыв сверхновой. Подобное зрелище можно было наблюдать в 1987 году, причем в течении нескольких месяцев. 4 июля 1054 года, согласно китайским летописям, такое же явление наблюдали в том районе неба, где сейчас находится Крабовидная туманность. Смерть и разрушение постигнет все существующее, об этом говорит Второй закон термодинамики. Звезды подразделяются на три основных категории: главная последовательность (как наше Солнце), красные гиганты и белые карлики. Считается, что звезда за миллионы лет своей жизни должна пройти все три этих стадии. Диаграммы, отражающие яркость звезд в зависимости от их температуры, ясно показывают существование трех типов звезд.

Звезда Сириус - самая яркая из видимых нами звезд и пятая из ближайших к Земле. Вокруг нее вращается тусклая белая звезда-карлик. Но судя по записям хроник, всего полторы тысячи лет тому назад эта звезда-спутник была красным гигантом. Смерть и разрушение звезд, очевидно, процесс не такой уж и медленный.

Размер и возраст Вселенной

Расстояния в космосе оцениваются по постоянной Хаббла, соотносящей расстояние и скорость удаления. То есть, чтобы узнать расстояние, мы используем то же самое расстояние! Говоря о неопределенности значения этой константы, редактор журнала Nature (27 июля 1995 г., с. 291), отметил: «Досадно, что пока сохраняются расхождения, специалисты по космологии не будут знать, как же относиться к таким вопросам, как, например, был ли большой взрыв на самом деле».

Магнитные поля, обнаруженные у Ганимеда, Марса и других планет, не поддаются объяснению, если исчислять их возраст миллионами лет. Несмотря на то, что вопрос о времени накоплении пыли на Луне был кардинально пересмотрен, до сих пор не решена проблема - почему все-таки на Луне так мало пыли? Не решен вопрос и о нестабильности колец Сатурна.

Антропный принцип

Ядро атома любого химического элемента состоит из протонов и нейтронов. По величине протоны чуть больше нейтронов. Если бы протон весил на 0,2% больше, он был бы нестабилен и распался бы на нейтрон, позитрон и нейтрино. В ядре атомов водорода - один протон, так что если бы протон был нестабилен, не существовали бы ни звезды, ни вода, ни органические молекулы. Стабильность протона не является предметом естественного отбора, значит, он должен быть именно таким с самого начала.

Притягивающая сила гравитации обратно пропорциональна квадрату расстояния R между массами, точнее - R-2.00000. Если бы это соотношение не было таким сверхточным, Вселенная не была бы единым целым.

Земля находится от Солнца на расстоянии, оптимальном для существования на нашей планете жизни. Скорость вращения Земли; ее океаны и атмосфера; Луна; массивный Юпитер, отклоняющий кометы, угрожающие нашей планете (как комета Шумейкера-Леви) своим притяжением - все это служит поддержанию жизни на Земле.

Похоже, что и Вселенная, и Солнечная система, и Земля - все это было создано специально для человека. Наука признает этот факт и называет его антропным принципом.

То, что Создателя нельзя обнаружить и измерить с помощью научных инструментов, отнюдь не значит, что Его нет. Но это толкает ученых на поиски альтернативных объяснений. Один астроном предположил, что наша Вселенная была создана невесть откуда взявшимися разумными существами! А другой считает, что наша Вселенная - одна из миллиардов вселенных, единственная, имеющая все условия для существования жизни...

Разумная Вселенная

Сэр Фред Хойл (Hoyle ), известный астроном, как-то написал: «Картина Вселенной, образования галактик и звезд, по крайней мере как она предстает в астрономии, удивительно нечетка, как пейзаж, видимый в тумане... Очевидно, что в изучении космологии упущен один компонент - тот, что предполагает разумный замысел».

Так был ли большой взрыв? Красное смещение и фоновое излучение не могут служить убедительными доказательствами этому. Законы термодинамики, гравитации и теория информации, тем не менее, дают достаточно однозначный ответ. Никакого взрыва не было.

Д-р Дэвид Роузвер

Dr.David Rosevear. Was there a Big Bang?

Creation Science Movement (UK), Pamphlet 317. Перевод с английского Елена Буклерская.

52. Число планет в Солнечной системе - _____

53. Что является основным фактором, направляющим эволюционные изменения?

Естественный отбор

Приспособление

Изменчивость

54. Как стали называть в 20 веке комплекс представлений о микро- и макроэволюции?

Синтетическая теория эволюции

Теория гея-Земли

Дарвинизм

55. Как называется биологическая наука о наследственности и изменчивости организмов и методах управления ими?

Генетика

Эвтектика

Кибернетика

56. Кто на основе изучения мутаций растений установил законы их наследственности и изменчивости?

Н.И.Вавилов

1. Г.Мендель

   А.Вейсман

57. Синтетическая теория эволюции структурно состоит из теорий микро - и макроэволюций. Особенности микроэволюции в том, что она (2)

1. Доступна для непосредственного наблюдения

2. исключает возможность непосредственного эксперимента

3. идет в продолжение десятков и сотен миллионов лет

4. завершается видообразованием

58. Методологический подход в вопросе происхождения жизни, основанный на идее первичности структур, способных к элементарному обмену веществ при участии ферментов, называется.

1. коэволюцией

2. голобиозом

3. биогенезом

4. генобиозом

59. Открытое в 70-е годы 20 века реликтовое излучение, то есть микроволновое фоновое излучение, является наблюдательным подтверждением модели:

1. сжимающейся Вселенной

2. стационарного состояния Вселенной

3. пульсирующей Вселенной

4. Большого Взрыва

60. В процессе возникновения жизни на Земле различают несколько основных этапов. Первый из них:

1. Абиогенный синтез низкомолекулярных органических соединений из неорганических

2. Возникновение самовоспроизводящихся молекул

3. Концентрирование органических соединений и образование биополимеров

4. Возникновение фотосинтеза

61. Согласно синтетической теории эволюции (2):

1. в эволюции имеет место случайность, поскольку мутационная изменчивость носит случайный характер

2. основным движущим фактором эволюции является естественный отбор

3. эволюция имеет ненаправленный обратимый характер

4. эволюция идет через целесообразные изменения организма

62. Общая теория относительности предсказывает существование во Вселенной сверхмассивных объектов, вблизи которых (на расстоянии гравитационного радиуса)(2):

1. пространство и время приобретают относительный характер

2. время практически останавливается для наблюдателя со стороны

3. излучение не может их покинуть

4. время меняет направление

63. Космология - это наука о (об)

1. Вселенной в целом, ее свойствах и эволюции

2. происхождении и развитии небесных тел

3. происхождении жизни и разума во Вселенной

4. устройства Солнечной системы

64. Фактор, способствующий выходу первых организмов из воды на сушу:

1. образование почв из горных пород

2. понижение температуры Земли

3. сильное ультрафиолетовое излучение

4. появление озонового слоя

65. По современным научным представлениям, наша Вселенная возникла из:

1. продуктов взрыва предшествующей Вселенной

2. квантовых флуктуаций физического вакуума

3. холодной абсолютной пустоты

4. материи, сотворенной Богом

66. Наследственной изменчивости соответствуют следующие положения (2):

1. носит обратимый характер

2. является материалом для естественного отбора

3. носит приспособительный характер

4. появление новых признаков определяется изменением генотипа

67. Факторами дарвиновского механизма эволюции являются (2):

1. изменчивость

2. естественный отбор

3. популяционные волны

4. изоляция

68. Теория горячей Вселенной (теория Большого Взрыва) подтверждается обнаружением предсказанного ею:

1. реликтового излучения, заполняющего Вселенную

2. ускоряющегося расширения Вселенной

3. разбегания галактик

4. мирового эфира

69. Американский ученый С.Миллер в 1953 году синтезировал ряд аминокислот при пропускании электрического заряда через смесь газов, предположительно составлявших первичную земную атмосферу. Укажите, какой газ отсутствовал в первичной атмосфере Земли:

2. кислород

4. углекислый газ

70. Принципы универсального эволюционизма включают следующие

положения(2):

1. Знание законов эволюции и самоорганизации позволяет точно предвидеть будущее.

2. Во всех мировых процессах присутствуют фундаментальные и неустранимые факторы случайности неопределённости.

3. Случайность и неопределенность не играют сколько-нибудь существенной роли в эволюции Вселенной и её структур.

4. Прошлое влияет на будущее, но не определяет его.

71. Сингулярность – это:

1. «черная дыра»

2. сверхплотная материя

3. начальное состояние Вселенной, характеризующееся бесконечной плотностью массы и бесконечной кривизной

4. большой взрыв

72. «Красное смещение»- это:

1. понижение частот электромагнитного излучения, идущего от звезд

2. излучение красных гигантов

3. изменение излучения, идущего от ядер галактик

4. особое излучение самых дальних звезд

73. Синтетическая теория эволюции отличается от теории Дарвина:

1. признанием мутации основным источником изменчивости

2. отказом от идеи естественного отбора

3. признанием синтетического влияния разнообразных факторов на генотип

4. отказом от идеи борьбы за существование

74. Синергетика – это наука о превращении:

1. простых систем в сложные

2. сложных систем в простые

3. порядка в хаос

4. хаоса в космос

75. Элементарная структура эволюции по современным представлениям – это:

2. организм

3. популяция

4. биоценоз

76. Высший отдел ЦНС, с функциями которого у человека связаны память, мыслительная и речевая деятельность - это:

1. серое вещество мозжечка

2. продолговатый мозг

3. кора больших полушарий

4. серое вещество подкорковых центров

77. Свойства мутаций:

1. не связаны с изменением генотипа

2. наследственны

3. случайны

4. имеют приспособительный характер

78. Модификационная изменчивость характеризуется(2):

1. групповым характером изменений

2. передачей по наследству

3. кратковременностью

4. изменением генотипа

79. Причина модификационной изменчивости признаков- изменение…

1. условий среды

4. хромосом

80. Форма естественного отбора, при которой в популяции становится предпочтительным оптимальный для конкретных условий фенотип называется:

1. стабилизирующий отбор

2. дизруптивный отбор

3. движущий отбор

4. дестабилизирующий отбор

81. Мономером ДНК является:

1. аминокислота

2. фосфорная кислота

3.- дезоксирибрза

5. азотистое основание

6. нуклеотид

82. Форма естественного отбора, при которой происходит разделение одной популяции на две называется:

1. движущий(направленный) отбор

2. искусственный

3. стабилизирующий

4. дизруптивный

83. Наибольшим объектом в Мегамире является:

1. метагалактика

2. звездная система

4. Вселенная

84. Значение мутационной изменчивости для эволюции в том, что она:

1. возникает только у мужских особей

2. не передается по наследству

3. передается по наследству

4. возникает сразу у большого числа особей

85. Возникновение жизни на Земле и ее биосферы является одной из основных проблем современного естествознания. Гипотеза, предполагающая, что земная жизнь имеет космическое происхождение, носит название:

1. креационизм

2. гипотеза биохимической эволюции

3. гипотеза самопроизвольного зарождения

4. гипотеза панспермии

86. Согласно модели Большого взрыва, все вещество Вселенной в начальный момент было сосредоточено в крайне небольшом объеме с бесконечно высокой плотностью. Такое состояние называется:

1. сингулярностью

2. точкой бифуркации

3. хиральностью

4.комплементарностью

87. «Черные дыры» обладают рядом свойств, а именно(2):

1. время на поверхности сферы, ограниченной гравитационным радиусом, останавливается

2. они недоступны для непосредственного наблюдения

3. они излучают лишь в инфракрасном диапазоне

4. вращаясь с высокой скоростью, они испускают пучки электромагнитного излучения

88. Основателем космологических моделей на осно­ве общей теории относительности стал:

1. Эйнштейн;

3. Фридман;

5. Эддингтон;

6. Лемэтр.

89. Законы движения планет были установлены:

1. Джордано Бруно

2. Иоган­ном Кеплером;

3. Галилео Галилеем;

4. Тихо Браге;

5. Иса­аком Ньютоном;

6. Рене Декартом

90. Без какого фундаментального принципа невоз­можно обойтись при построении общей теории относитель­ности (теории тяготения Эйнштейна)?

1. релятивистского принципа относительности;

2. прин­ципа, утверждающего соответствие между массой части­цы и ее волной;

3. принципа тождественности тяжелой и инертной масс ;

3. принципа относительности к средствам наблюдения.

91. Укажите время (столетие) астрономических от­крытий Коперника и Бруно.

После Второй мировой войны во многих областях технологии произошли революционные сдвиги. То была эпоха полупроводников, лазера и электронно-вычислительных машин. Научная аппаратура также подверглась радикальному усовершенствованию. Многие эксперименты, проведение которых было неосуществимо с помощью техники сороковых годов, стали рутиной в шестидесятых. Детекторы радиации, что особенно для нас важно, тоже были усовершенствованы во стократ. К шестидесятым годам обнаружение сверхслабой магнитной радиации, предсказанной теорией "большого взрыва", стало технически осуществимым.

В 1965 году два американских ученых, сотрудники научно-исследовательской лаборатории телефонной компании "Белл", Арно Пензиас и Роберт Уилсон, занимались измерениями галактических радиоволн с помощью особо чувствительных антенн. Во время испытания антенны они заметили очень слабое, незнакомое электромагнитное излучение, которое шло, казалось, со всех сторон из космического пространства. Вскоре стало ясно, что это и есть та самая радиация, которую предсказала теория "большого взрыва" .

После опубликования открытия Пензиаса и Уилсона их результаты были подтверждены многими другими исследователями. В настоящее время не остается и тени сомнения, что это фундаментальное предположение теории "большого взрыва" является научно обоснованным фактом. Более того, подтвердились также и другие ключевые предположения этой теории. Так, например, теория предполагает, что все галактики Вселенной разбегаются с огромной скоростью в результате первоначального взрыва, причем отдаленные галактики движутся с большей скоростью, чем ближние. Это угаданное Гамовым "разбегание" галактик было подтверждено, главным образом, исследованиями американского астронома Эдвина Хаббла; скорость галактического движения получила название константы Хаббла. Еще одна победа теории "большого взрыва" связана с химическим составом Вселенной. Соотношение количества водорода и гелия, наблюдаемое во Вселенной, полностью соответствует постулатам теории.

Теория "большого взрыва" получила дополнительное подтверждение в конце 90-х годов, когда космический спутник СОВЕ передал результаты произведенных им измерений. Американское Агентство по Освоению Космического Пространства (NASA) запустило этот спутник за пределы атмосферы с целью измерения различных свойств излучения, вызванного "большим взрывом". Полученная информация полностью подтвердила теорию "большого взрыва". Английский журнал Nature назвал эти исследования "триумфом науки", а журнал Scientific American за июль 1992 года открывался статьей "Дальнейшие доказательства теории "большого взрыва" .

Открытия, сделанные в 1992 году с помощью СОВЕ, неоднократно освещались также и в широкой прессе. Поскольку все предположения теории "большого взрыва" получили подтверждение, она превратилась в общепринятую космологическую теорию, все же прочие теории этого рода были преданы забвению. В настоящее время все космологические исследования проводятся исключительно в рамках теории "большого взрыва" Окончательное признание обоснованности этой теории пришло в 1978 году, когда Арно Пензиасу и Роберту Уилсону за их фундаментальное открытие была присуждена Нобелевская премия по физике. К сожалению, Джордж Гамов умер в 1968 году и не мог разделить с ними славу, ибо правила Нобелевского комитета не допускают присуждения премии посмертно

Значение открытия Пензиаса и Уилсона трудно переоценить. Профессор Стивен Вайнберг назвал его "одним из важнейших научных открытий двадцатого века". Энтузиазм Вайнберга вполне понятен Теория "большого взрыва" радикально изменила наши представления о происхождении Вселенной.

Начиная с 1980 года, теория "большого взрыва" обогатилась существенными новыми открытиями, которые Гут и Стайнхардт определили общим термином "расширяющаяся Вселенная". В недавно опубликованной статье, где подводятся итоги этих новых открытий, имеется следующая фраза: "первоначально Вселенная находилась в беспорядочном, хаотическом состоянии". Одна из новых книг по космологии подробно рассматривает феномен изначального хаоса и проистекающие из него важнейшие космологические последствия. Раздел книги, где рассматривается этот вопрос, озаглавлен "Первичный хаос" и помещен в главе, называющейся "От хаоса к космосу". И, наконец, Андрей Линде, профессор Московского физического института имени Лебедева, предложил так называемый "сценарий хаотического расширения", описывающий истоки Вселенной. Объяснение природы этого хаоса и его значения выходит за пределы данной монографии, однако необходимо подчеркнуть, что роль хаоса в развитии первоначальной Вселенной превратилась в важнейший предмет космологических исследований .

Существует широко распространенное убеждение, что, поскольку в настоящее время космологические изменения происходят чрезвычайно медленно, то они и всегда происходили в таком же темпе. В этом, по сути дела, и заключалась философия прежних, ныне опровергнутых космологических теорий. Современная же теория, теория "большого взрыва", гласит, напротив, что длинная цепь драматических космологических изменений в начале Вселенной совершилась в чрезвычайно короткое время. Эту ситуацию ярко подчеркнул профессор Гарвардского университета Стивен Вайнберг, назвав свою популярную книгу по современной космологии "Первые три минуты ". Профессору Вайнбергу понадобилась 151 страница текста и множество диаграмм, чтобы описать те важнейшие космологические изменения в нашей Вселенной, которые заняли всего три минуты.

Основные выводы, следующие из данной главы, лучше всего передает формулировка профессоров Гута и Стайнхардта, которые считают, что "с исторической точки зрения, вероятно, самый революционный аспект" современной космологической теории заключается в утверждении, что материя и энергия были сотворены в буквальном смысле этого слова. Они подчеркивают, что "этот постулат радикально противоречит многовековой научной традиции, утверждавшей, что нельзя сделать нечто из ничего".

Знаете ли вы, как появилась наша Вселенная? Сегодня основной теорией возникновения Веселенной считается Теория большого взрыва, возникшая в научной среде в начале 20 века.

Однако мало кто знает, что у данной теории имеется множество противников в научном сообществе и что, по сути, она до сих пор не доказана, а значит, является не более чем общепринятым предположением. Казалось, ситуация могла кардинально измениться в марте 2014 года, когда американские ученые под руководством Джона Ковача из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики заявили о сенсационном открытии. Исследуя космический микроволновый фон с помощью аппарата BICEP2, установленного на Южном полюсе, ученые обнаружили следы первичных гравитационных волн – по крайней мере, так им показалось вначале.

Считается, что первичные гравитационные волны возникли в момент инфляции (первичного расширения Вселенной) 13,8 миллиадов лет назад, позволяя Вселенной расширяться. Благодаря этим огромным гравитационным волнам, как предполагают ученые, малейшие колебания на уровне атомов создавали гигантские возмущения, из-за которых происходил процесс создания галактик.

Если бы существование этих волн было доказано, то и сама теория Большого взрыва получила бы веское доказательство, однако этого не произошло. Открытие американцев было очень быстро опровергнуто, а Нобелевская премия, которую прочили российскому ученому, описавшему эти волны, похоже, так и не будет вручена.

Ученые под руководством Джона Ковача опубликовали результаты своих исследований в научном журнале Physical Research Letters. Полученные ими данные были названы сенсационными и произвели настоящий переполох в научной среде. Однако вскоре стало понятно, что громкое заявление оказалось преждевременным. Выводы ученых были основаны на результатах, полученных с помощью телескопа BICEP2, который измерял поляризацию реликтового излучения (которое также возникло в момент Большого взрыва). Вскоре критики данного открытия стали предполагать, что обнаруженная поляризация была вызвана некоторыми другими причинами и вовсе не является следом первичным гравитационных волн.

Причиной для такого предположения стали данные другого телескопа – «Планк», который был запущен в 2009 году Европейским космическим агентством. «Планк» работает ниже температуры реликтового излучения, что позволяет с большой точностью измерять его температуру в разных точках. Результаты, полученные телескопом «Планк», были весьма ожидаемыми в научном мире, так как с их помощью можно было бы подтвердить или опровергнуть существование реликтовых гравитационных волн.

Наконец, в июне этого года анализ данных телескопа «Планк» завершился, и ученых ожидало большое разочарование: никаких «следов» реликтовых гравитационных волн обнаружить не удалось, и эти данные, по мнению ученых, заслуживают гораздо большего доверия, нежели данные аппарата BICEP2. Критики неудавшегося открытия предполагают, что поляризация, обнаруженная командой Джона Ковача, могла быть вызвана обычной космической пылью. Сами же авторы сенсационного открытия после полученной критики уже не так уверенно заявляют о своем открытии, отмечая, что полученные ими данные требуют дополнительных подтверждений.

В свете этой поистине детективной истории будет весьма интересно вспомнить об Альберте Эйнштейне, который является основателем современной научной парадигмы и по совместительству первым человеком, который предположил, что Вселенная образовалась в результате взрыва. Из недавно обнаруженных рукописей Эйнштейна стало известно, что ученый сомневался в своей концепции о возникновении Вселенной и параллельно работал над альтернативной теорией . Эта теория, в частности, предполагает, что во Вселенной постоянно происходит образование новой материи, параллельно с процессом ее расширения. Из этой «новой» материи и происходит образование новых галактик, и тем самым Вселенная сохраняет свою плотность. Продолжателями этой теории стали ученые Фред Хойл, Томас Голд и Германн Бонди, однако в 60-е годы их работа была забыта из-за открытия реликтового излучения, которое на данный момент является одним из главных доказательств теории Большого взрыва.

Весьма интересно, что даже с точки зрения самого обычного человека общепринятая сегодня теория Большого взрыва является нелогичной. Ведь, если бы Вселенная расширялась в течение 13,8 млрд лет, то вся материя, которая образовалась в момент взрыва, уже давно бы разлетелась на необозримые расстояния.

Вообще, теория Большого взрыва создает больше вопросов, чем ответов. Сам Эйнштейн называл теорию Большого взрыва отвратительной. Если вся материя появилась в первый момент существования Вселенной, то откуда и как она появилась? На этот вопрос также нет ответа, а значит, ученым предстоит совершить еще множество неожиданных открытий, чтобы по-настоящему понять процесс возникновения Вселенной и объяснить все существующие противоречия текущей научной парадигмы.

Однако пытливые умы, не желающие ждать пока современная наука выберется из всех созданных ею ловушек, могут уже сегодня найти ответы на все вопросы в книге Анастасии Новых «АллатРа». Все, что касается теории Большого взрыва и процесса возникновения Вселенной, описано в этой книге доступным языком, а все противоречия легко разрешаются. Многое кажется неожиданным и даже сенсационным, однако справедливость изложенной информации не вызывает сомнений. Можно сказать, что истина лежит на поверхности, нужно просто захотеть ее увидеть. И сейчас у вас есть такая возможность, ведь книги Анастасии Новых можно скачать абсолютно бесплатно на нашем сайте.

Читайте об этом подробнее в книгах Анастасии Новых

Ригден: Это действительно так. И отвечая на заданный вопрос, я затрону лишь несколько весьма важных тем астрофизики, естественно, в доступной для мышления человека форме. Но понимание сути сказанного способно дать людям науки глобально иной взгляд на мироустройство.

Начну с шаблонной для нынешнего образованного ума современной теории-предположения о Большом взрыве, который произошёл, как считают учёные, при рождении Вселенной. Эту популярную гипотетическую теорию они аргументируют законами термодинамики. Согласно данному предположению, Вселенная была сжата в точку, а после её Взрыва появились объекты массой около миллиарда тонн и размерами с протон.

Анастасия: Как говорится, что знают на сегодняшний день, тем и аргументируют. Учёные полагают, что они достаточно хорошо освоили этот раздел физики, изучающий законы теплового равновесия и превращения теплоты в другие виды энергии. Да и сам термин ≪ термодинамика ≫ в переводе с греческого языка очень хорошо характеризует их споры в научной среде: ≪ therme ≫ - ≪ жар ≫ , ≪ тепло ≫ ; ≪ dynamikos ≫ - ≪ сильный ≫ . Там, что ни дискуссия, то пыл да жар.