Вселенная Под Вселенной мы понимаем материальный мир,
рассматриваемый с астрономической точки зрения. Космология – это физическое учение о Вселенной как целом,
включающее в себя теорию всего охваченного астрономическими наблюдениями мира
как части Вселенной. Во Вселенной медленно происходят изменения, носящие
необратимый характер, например ее расширение. В XX веке стали известны два
экспериментальных факта, подтверждающих расширение Вселенной:
- красное смещение,
- реликтовое излучение.
В 1929 году,
исходя из наблюдений спектров галактик, американский астроном Эдвин Хаббл
сформулировал закон Хаббла: скорости
удаления галактик возрастают пропорционально расстоянию до них:
Наличие красного смещения у галактик позволяет с большой точностью
определять расстояния до них. Чем сильнее смещены линии в спектре галактик, тем
дальше галактика.
Рисунок 1. Смещение линий в спектре далекой галактики
По уточненным
современным данным, численное значение H = 70 км/(с∙Мпк). Тогда время расширения Хаббла
(вероятно, близкое ко времени расширения нашей Вселенной) T = 1/H = 14 миллиардов лет, а
расстояние Хаббла (условный размер Вселенной) R = c/H = 4 300 Мпк.
Наблюдаемую часть
Вселенной обычно называют Метагалактикой.
Ее составляют различные наблюдаемые структурные элементы: галактики, звезды,
сверхновые, квазары и т. д. Размеры Метагалактики ограничены нашими
возможностями наблюдений и в настоящее время приняты равными
1026 м.
Рисунок 2. За исключением нескольких звезд все объекты на
фотографии – далекие галактики
Ясно, что понятие
размеров Вселенной весьма условно: реальная Вселенная безгранична и нигде не
кончается. Радиус видимой части Вселенной не может превышать расстояние, которое
излучение, распространяющееся со скоростью света, проходит за время, равное
возрасту Вселенной.
В соответствии с
решениями Фридмана уравнений Эйнштейна, 12–15 миллиардов лет назад, в начальный
момент времени, радиус Вселенной был равен нулю. В сингулярном состоянии в
нулевом объеме была сосредоточена вся энергия Вселенной, вся ее масса.
В первое время
после Большого Взрыва Вселенная
расширялась очень быстро. Именно в это время образовались элементарные частицы и
ядра основных химических элементов, составляющих Вселенную. Впоследствии
скорость расширения Вселенной замедлилась, а температура значительно понизилась;
во Вселенной стали формироваться галактики и звезды.
Космологические
модели приводят к выводу, что судьба Вселенной зависит только от средней
плотности заполняющего ее вещества.
| 
