Предыдущая страница Астрономия Следующая страница

Астрономия

Учебник для 10 класса

§29.3. Метагалактика и космология

Галактики, подобно звездам, бывают двойными, кратными, образуют группы и скопления. Большинство галактик сосредоточено в скоплениях (рис. 106). Скопления галактик, как и скопления звезд, бывают рассеянными и шарообразными и содержат десятки, иногда тысячи членов. Ближайшее к нам скопление галактик находится в созвездии Девы на расстоянии около 20 млн. пк (20 Мпк).

Астрономия. Часть скопления галактик в созвездии Девы

Рис. 106. Часть скопления галактик в созвездии Девы.

Наблюдениям доступно гигантское количество галактик.

Самый большой каталог (составленный в СССР) содержит 30000 галактик ярче 15-й звездной величины.

При помощи сильного телескопа можно сфотографировать много миллионов галактик до 22—23-й звездной величины, из которых самые далекие с трудом отличимы от слабых звезд и отстоят от нас на несколько миллиардов световых лет. Распределение скоплений галактик в пространстве, по-видимому, равномерно, и нет признаков уменьшения плотности распределения скоплений на больших расстояниях.

Вся наблюдаемая система галактик и их скоплений называется Метагалактикой. Чтобы яснее представить себе масштабы Вселенной, рассмотрите внимательно рисунок 107.

Астрономия. Масштабы Вселенной

Рис. 107. Масштабы Вселенной (показано, что умещается в квадрате, сторона которого больше предыдущей в 104 раз, а последнего в 105 раз Граница наблюдаемой части Вселенной дана условно лишь по порядку величины).

В Метагалактике действует закон красного смещения Хаббла, и признано, что это смещение действительно отражает движение галактик. А это означает, что галактики удаляются от нас (и друг от друга) во все стороны, и тем быстрее, чем они от нас дальше. Этот процесс захватывает всю наблюдаемую часть Вселенной, а возможно, и всю Вселенную, и потому его назвали расширением Вселенной. На возможность расширения Вселенной впервые указал в своих теоретических работах советский ученый А. А. Фридман на основании общей теории относительности А. Эйнштейна. Сделано это было за несколько лет до открытия закона Хаббла.

Наука, которая изучает Вселенную, рассматривая ее как единое целое, а Метагалактику — как часть безграничной Вселенной, называется космологией. Большинство существующих космологических теорий базируется на общей теории относительности. Один из выводов этой теории заключается в том, что массивные небесные тела меняют свойства окружающего пространства, «искривляют» его, делая не совсем точными для него аксиомы и теоремы евклидовой геометрии. Совокупное действие всех тел Вселенной приводит к появлению кривизны пространства, которую можно измерить, наблюдая очень далекие объекты. Она очень мала и известна еще недостаточно точно.

В космологии широко используется метод моделирования, ученые ищут теоретические модели Вселенной, которые бы наглядно представляли наблюдаемые явления. Реальная Вселенная, как оказалось, хорошо описывается моделями расширяющейся Вселенной, в которой средняя кривизна пространства медленно уменьшается со временем.

Расширение Вселенной говорит о том, что раньше галактики были в среднем ближе друг к другу, чем сейчас, а около 10—15 млрд. лет назад средняя плотность материи во Вселенной, по-видимому, была такой высокой, что вещество в ней не могло существовать в форме звезд и галактик. Оно представляло собой плотный и быстро расширяющийся газ, состоящий в основном из водорода и гелия. Из этого газа потом и возникли галактики и звезды.

Что представляла собой Вселенная до начала расширения, на самых ранних его этапах, и сменится ли в будущем расширение сжатием? Это очень сложные вопросы, над решением которых ученые работают сейчас.

Идеалисты и богословы спешат воспользоваться тем, что природа указанного явления пока еще не изучена. Они торопятся сделать угодный религии вывод о том, что начало расширения Вселенной порождено было сверхъестественным, «божественным актом». Такое заявление является ничем не обоснованной выдумкой. Она нужна противникам материализма для якобы научного подтверждения библейской легенды о сотворении мира. Однако все огромное многообразие качественных изменений материи, наблюдаемых в процессе расширения Метагалактики, происходит без нарушения законов сохранения и не требует никаких сверхъестественных сил. Открытие эволюции нашей Метагалактики представляет грандиозную победу человеческого разума. Это достижение означает проникновение человека в глубь мироздания, в его далекое прошлое и разбивает миф об ограниченности человеческого познания.

Раздел астрономии, занимающийся вопросами происхождения и развития небесных тел, называется космогонией.

Материалистическая космогония считает бессмысленным вопрос о начале мира и о происхождении Вселенной. Весь опыт человечества показывает, что материя несозидаема и неуничтожаема. Она лишь меняет форму своего существования. Закон сохранения вещества и закон сохранения и превращения энергии лежат в основе научной космогонии. Космогония опирается не только на всю совокупность наук о природе, но и на философию.

Основная трудность решения вопросов космогонии состоит в том, что небесные тела развиваются и меняются чрезвычайно медленно. В сравнении с возрастом науки возраст небесных тел необычайно велик. Земля существует около 5•109 лет, а есть светила еще более старые, хотя известны и совсем молодые.

Рейтинг@Mail.ru