Общие контуры эволюции Вселенной и принципы ее построения

Крупные открытия второй половины XX в. позволяют сформировать общие контуры научной картины мира - это создание модели Большого Взрыва и расширяющейся Вселенной – в космологии (науки в целом о Вселенной); построение кварковой модели атома, установление типов фундаментальных взаимодействий, и построение первых теорий их объединения – в теоретической физике. Именно эти науки формируют общие контуры естественнонаучной картины мира.

Современной науке известна хронология эпохальных событий во Вселенной, а во многом и сами механизмы эволюции Вселенной от Большого взрыва до наших дней.

Общие контуры эволюции Вселенной:

· примерно 20 млрд. лет назад – произошел Большой Взрыв,

· 3 мин спустя – образование вещественной основы Вселенной (фотонов, ядер легких элементов, электронов и др. частиц),

· 300 – 500 тысяч лет спустя – появление атомов (легких элементов),

· 19-17 млрд. лет назад – образование разномасштабных структур (галактик),

· 15 млрд. лет назад – появление звезд первого поколения, образование атомов тяжелых элементов,

· 5 млрд. лет назад – рождение звезды Солнце,

· 4,6 млрд. лет назад – образование планеты Земля,

· 3,8 млрд. лет назад – зарождение жизни,

· 450 млн. лет назад – появление растений,

· 150 млн. лет назад – появление млекопитающих,

· 2 млн. лет назад – начало антропогенеза.

Контуры эволюции Вселенной построены на следующих принципах естествознания: системность, глобальный эволюционизм, самоорганизация, историчность. Эти принципы в целом отвечают фундаментальным закономерностям существования и развития живой и неживой природы и общества.

Системность означает воспроизведение наукой того факта, что наблюдаемая Вселенная представляет как наиболее крупная из всех известных нам систем, состоящая из огромного множества элементов разного уровня сложности и упорядоченности. Системный способ объединения элементов выражает их принципиальное единство: благодаря иерархическому включению систем разных уровней друг в друга каждый элемент любой системы, оказывается, связан со всеми элементами всех возможных систем. (Например, человек – биосфера – планета Земля Солнечная система – галактика – …).

Глобальный эволюционизм – это признание невозможности существования Вселенной и всех порождаемых ею менее масштабных систем вне развития, эволюции.

Самоорганизация – это наблюдаемая способность материи к самоусложнению и созданию все более упорядоченных структур в ходе эволюции.

Это принципиальные особенности формирования современного взгляда на эволюцию Вселенной, определяющие ее общие контуры, а также сам способ организации разнообразного научного знание в нечто целое и последовательное.

Особенностью формирования взглядов на эволюцию Вселенной - это признание историчности, следовательно, принципиальной незавершенности настоящей, да и любой другой научной картины мира. Та, которая сейчас есть, порождена как предшествующей историей, так и специфическими социокультурными особенностями. К тому же, развитие общества и Вселенной осуществляется в разных темпоритмах и это делает в итоге идею создания абсолютно истинной картины мира практически неосуществимой.

В качестве альтернативы предлагаются такие экзотические теории как теория струн и теория бран, а также циклическая теория. Основная идея этих теорий заключается в том, что все необходимые начальные значения формируются до Большого взрыва.

• Теория струн требует к обычному трехмерному миру+время докрутить еще несколько измерений, которые играли бы роль на раннем этапе Вселенной, но сейчас находятся в компактифицированном состоянии. На неизбежный вопрос: "Почему же эти измерения компактифицированы?" - предлагается следующий ответ: суперструны обладают T-дуальностью, и на дополнительные измерение струна "наматывается", ограничивая их размер.

• В рамках теории бран все начинается с холодного, статичного пятимерного пространства-времени. Четыре пространственных измерения ограничены трехмерными стенами или три-бранами, и одна из этих стен и является пространством, в котором мы живем, вторая брана сокрыта от восприятия. Существует еще одна три-брана, "потерянная" где-то между двумя граничными бранами в четырехмерном пространстве. При столкновении этой браны с нашей высвобождается большое количество энергии, образуя условия для Большого взрыва.

• Циклические теории постулируют, что Большой взрыв не уникальной в своем роде, что всего переход из одного состояния Вселенной в другое. Впервые циклические теории были предложены в 1930 годы. Камнем преткновения таких теорий стал второй закон термодинамики: энтропия может только возрастать. А значит предыдущие циклы были намного короче и вещество было в них намного горячее, чем в момент последнего Большого взрыва, что невероятно. На данный момент существует две теории циклического типа, сумевшие решить проблему все возрастающей энтропии: теория Стейнхардта-Тюрока (Steinhardt–Turok) и теория Баум-Фрэмптона (Baum–Frampton).