빅뱅 이후의 팽창 과정은 중력과 반발력의 싸움이다. 폭발로 인해 발생하는 힘은 우주의 천체를 계속 멀어지게 만드는 반발력이다. 천체가 서로 멀어지는 것을 방지하거나 심지어 서로 더 가까워지려고 노력하는 천체. 중력의 크기는 천체의 질량과 관련이 있다. 따라서 빅뱅 이후 우주가 계속해서 팽창할 것인지, 아니면 결국 팽창을 멈추고 작아질 것인지는 전적으로 우주에 있는 물질의 밀도에 달려 있다. 우주.
이론적으로 일종의 임계 밀도가 있습니다. 우주의 물질의 평균 밀도가 임계 밀도보다 작으면 우주는 계속 팽창할 것입니다. 이를 열린 우주라고 합니다. 물질의 평균 밀도가 임계 밀도보다 크면 팽창 과정이 더 빨리 중단됩니다. 나중에는 수축이 일어나게 되는데, 이를 닫힌 우주라고 합니다.
문제는 매우 간단한 것 같지만 그렇지 않습니다. 이론적으로 계산된 임계 밀도는 5×10-30g/cm3입니다. 그러나 우주에 있는 물질의 평균 밀도를 결정하는 것은 그리 쉬운 일이 아닙니다. 은하 사이에는 광대한 은하간 공간이 있습니다. 지금까지 관찰된 모든 발광 물질의 질량이 우주 전체에 퍼져 있다면 평균 밀도는 2×10-31 g/cm3에 불과하며 이는 위의 것보다 훨씬 낮습니다. 임계 값.
그러나 다양한 증거에 따르면 우주에는 아직 관측되지 않은 소위 암흑물질이 존재하고 있으며, 그 양이 눈에 보이는 물질의 양을 훨씬 초과할 수 있어 평균 밀도를 결정하는 데 큰 불확실성을 가져옵니다. 따라서 우주의 평균밀도가 실제로 임계밀도보다 작은지 여부는 여전히 논란의 여지가 있는 문제로 남아 있다. 그러나 지금으로서는 우주가 열릴 가능성이 더 높다.
별이 고급 단계로 진화하면 물질(가스)의 일부가 성간 공간에 던져지고, 이 가스는 다음 세대의 별을 형성하는 데 사용될 수 있습니다. 이 과정은 점점 더 적은 양의 가스를 소비하게 되어 결국에는 새로운 별이 형성되지 않게 됩니다. 1014년이 지나면 모든 별은 그 빛을 잃고 우주는 더욱 어두워질 것입니다. 동시에 별들은 계속해서 상호작용으로 은하계로부터 탈출하게 되고, 은하계는 에너지 손실로 인해 수축하게 되며, 그 결과 중심부에 블랙홀이 형성되고 근처를 지나가는 별들을 집어삼키며 성장하게 된다. .
1017년에서 1018년이 지나면 은하계에는 블랙홀과 흩어진 죽은 별들만 남게 되며 이때 별을 구성하는 양성자는 더 이상 안정적이지 않게 된다. 우주의 나이가 1024년이 되었을 때, 양성자는 광자와 다양한 렙톤으로 붕괴되기 시작했습니다. 1032년에 이 붕괴 과정이 완료되고 우주에는 광자, 렙톤, 일부 거대한 블랙홀만 남게 됩니다.
10,100년이 지나면 증발을 통해 에너지 입자들이 거대한 블랙홀에서 빠져나와 결국 완전히 사라지고, 우주는 다시 어둠으로 돌아가게 된다. 이것은 우주의 종말이 다가올 때의 장면일지도 모르지만, 여전히 느리고 지속적으로 팽창하고 있습니다.
닫힌 우주에는 어떤 일이 일어날까? 닫힌 우주에서 팽창 과정이 끝나는 시기는 우주의 평균 밀도에 따라 달라집니다. 평균밀도가 임계밀도의 2배라고 가정하면, 간단한 이론적 모델에 따르면 400억~500억년 후 우주의 반경이 현재 크기의 약 2배로 팽창하게 되면 중력이 우세해 팽창하기 시작한다. 그리고 우주는 줄어들기 시작했습니다.
앞으로의 상황은 마치 우주 영화를 개봉한 뒤 되감기하는 것과 같을 것이다. 빅뱅 이후 우주에 일어난 모든 주요 변화는 반전될 것이다. 수백억 년의 수축 후에 우주의 평균 밀도는 대략 현재 상태로 돌아갑니다. 그러나 지구에서 멀어지는 은하의 원래 역행 운동은 지구에 더 가까운 운동으로 대체됩니다. 수십억 년 후에는 우주 배경 복사가 400켈빈까지 올라가고 계속 증가할 것입니다. 그 결과 우주는 매우 뜨겁고 밀도가 높아질 것이며 점점 더 빠르게 줄어들 것입니다.
붕괴 과정에서 은하계는 서로 합쳐지고 별은 자주 충돌합니다. 우주의 온도가 4,000K까지 올라가면 전자가 원자에서 분리되고, 온도가 수백만 도에 도달하면 모든 중성자와 양성자가 원자핵에서 분리됩니다. 곧 우주는 '빅 크런치(Big Crunch)' 단계에 돌입했는데, 이 단계에서는 모든 물질과 방사선이 극도로 빠른 속도로 밀도가 높고, 공간이 한없이 작은 영역으로 삼켜져 빅뱅이 일어났던 상태로 되돌아갔다.
정말로 우주가 빅뱅에 의해 생성됐다면 현재의 평균밀도는 정확하고 현재의 이론으로 측정할 수 있는데, 이 값은 약 150억~200억 광년이며, 현재 관측으로는 도달한 가장 먼 거리는 미국이 관측한 150억 광년이다.
경계 조건이 없는 호킹의 양자 우주론
1982년 호킹은 자립적이고 자족적인 양자 우주론을 제안했습니다. 이 이론에서는 원칙적으로 우주의 모든 것은 물리학 법칙만으로 예측할 수 있으며, 우주 자체는 무(無)에서 창조된다는 것입니다. 이 이론은 양자 이론을 기반으로 하며 양자 중력 이론 등 다양한 지식을 포함합니다.
그의 이론에 따르면 우주의 탄생은 유클리드적 공간에서 록펠러 시공간으로의 양자변환으로 우주가 무(無)에서 나온다는 사상을 실현한 것이다. 이 유클리드 공간은 4차원 구입니다. 4차원 공이 로크웰 시공간으로 변환되는 초기 단계에서 시공간은 대략적으로 드 시터 측정법으로 설명할 수 있는 팽창 단계입니다. 그런 다음 팽창 속도가 느려지고 빅뱅 모델로 설명됩니다. 이 우주 모델에서는 공간이 제한되어 있지만 경계가 없으므로 닫힌 우주 모델이라고 합니다.
호킹이 이 이론을 제안한 이후 거의 모든 양자 우주론 연구가 이 모델을 중심으로 진행되었습니다. 이는 이론적 틀이 닫힌 우주에만 유효하기 때문입니다.
사람들이 의도적으로 인공적인 위상구조를 우주에 도입하지 않는다면, 우주가 유한하고 무한한 닫힌 유형인지, 무한하고 무한한 열린 유형인지는 우주에 있는 물질의 밀도에 의해 생성되는 중력이 무엇인지에 달려 있다. 오늘이면 충분합니다. 현재 우주의 팽창을 늦추면 우주가 팽창을 멈추고 마침내 수축하게 됩니다. 우주가 다시 붕괴할 것인지, 아니면 무한정 팽창을 계속할 것인지는 삶과 죽음의 문제이다.
안타깝게도 지금까지의 천문 관측에 따르면, 은하 역학으로 유추한 눈에 보이는 물질과 보이지 않는 물질을 포함한 총 밀도는 여전히 우주 팽창을 막을 수 있는 양의 10분의 1에도 미치지 못한다. 앞으로의 노력이 더 많은 물질을 관찰할 수 있든 없든, 무한히 팽창하는 열린 우주의 가능성은 여전히 인간 앞에 남아 있다.
상상할 수 있듯이 많은 사람들이 닫힌 우주에 관한 호킹의 양자 이론을 열린 상황으로 확장하려고 시도했지만 결코 성공하지 못했습니다. 올해 2월 5일 호킹과 투루크는 새 논문 "가짜 진공 없는 개방형 인플레이션"에서 이 소망을 부분적으로 실현했습니다. 그는 여전히 4차원 구의 유클리드 공간을 사용했으며, 4차원 구는 가장 높은 대칭성을 가지므로 분석 개발 과정에서 공간 단면이 열린 3차원 쌍곡면을 갖는 우주도 얻을 수 있었습니다. 이 3차원 쌍곡선 공간이 아인슈타인의 방정식에 따라 계속해서 진화한다면 우주는 다시는 줄어들지 않을 것입니다. 이런 진화는 시작과 끝이 있는 과정입니다.
물질적 현상의 총체. 넓은 의미로는 무한히 다양하고 영원히 발전하는 물질세계를 말하고, 좁은 의미로는 한 시대에 관측할 수 있는 가장 큰 천체계를 말한다. 후자는 흔히 관측 가능한 우주, 즉 우리 우주라고 불리며, 현재는 천문학에서 '전체 은하계'에 해당합니다.
어원 조사 고대 중국 서적에서 우주라는 단어가 최초로 사용된 것은 '장자·사물평등'이다. "유"의 의미는 동쪽에서 서쪽으로, 북쪽에서 남쪽으로 모든 위치 등 모든 방향을 포함합니다. "코스모스"에는 과거, 현재, 낮, 밤, 즉 모두 다른 특정 시간이 포함됩니다. 전국시대 석교는 “위와 아래의 사방을 우(禮)라 하고, 과거와 현재를 우주(宇宙)라 한다”고 말했다. 시간과 공간의 통일성. 나중에 "우주"라는 단어는 객관적인 현실 세계 전체를 가리키는 데 사용되었습니다. 우주에 해당하는 개념에는 '하늘과 땅', '우주', '유화' 등이 있지만, 이러한 개념은 우주의 공간적 측면만을 가리킨다. 관자(Guanzi)의 '저우허(zhouhe)'는 시간을 의미하고, '그(he)'(즉, '류허(Liuhe)')는 공간을 의미하며, 이는 '우주' 개념에 가장 가깝습니다.
서구에서는 우주라는 단어를 영어로 cosmos, 러시아어로 кocMoc, 독일어로 kosmos, 프랑스어로 cosmos라고 합니다. 그들은 모두 그리스어 κoσμoζ에서 파생되었습니다. 고대 그리스인들은 우주의 창조가 혼돈에서 질서를 가져온다고 믿었습니다. κoσμoζ의 원래 의미는 질서입니다. 그러나 "우주"를 의미하기 위해 영어에서 더 일반적으로 사용되는 단어는 우주입니다. 이 단어는 universitas와 관련이 있습니다. 중세에는 같은 목표를 향해 같은 방향으로 함께 행동하는 사람들의 집단을 우니베르시타스(universitas)라고 불렀습니다. 넓은 의미에서는 유니베르시타스(universitas)는 이미 만들어진 모든 것, 즉 우주를 이루는 통일된 전체를 의미하기도 한다. 우주와 코스모스는 같은 의미를 갖는 경우가 많지만, 전자는 물질적 현상의 총합을 강조하는 반면, 후자는 우주 전체의 구조나 구조를 강조한다는 점에서 차이점이 있다.
우주 개념의 발전 우주 구조 개념의 발전 고대에는 우주의 구조에 대한 사람들의 이해가 매우 순진한 상태에 있었으며 대개 순진한 추측을 했습니다. 그들의 생활 환경에 따른 우주의 구조에 대해. 중국 서주(西周) 시대에 중국 땅에 사는 사람들은 하늘이 마치 냄비와 같다고 믿었던 초기의 하늘 틈 이론을 내놓았는데, 나중에는 평평한 땅 위에 거꾸로 놓여 있다는 이론이 나중에 발전했습니다. 지구의 모양도 아치형이라고 믿었던 하늘틈. 기원전 7세기 바빌로니아 사람들은 하늘과 땅이 돔 모양이고, 땅을 중심으로 바다와 산이 둘러싸여 있다고 믿었습니다. 고대 이집트인들은 우주를 하늘을 뚜껑으로 하고 땅을 바닥으로 하고 그 중심에 나일강이 있는 큰 상자로 상상했습니다. 고대 인도인들은 원반 모양의 흙이 여러 마리의 코끼리 등에 얹혀 있고, 코끼리는 거대한 거북이의 등에 올라탔다고 상상했다. 기원전 7세기 말, 고대 그리스의 탈레스는 지구가 거대한 원반이라고 믿었다. 물 위에 떠 있고, 아치형 하늘로 덮여 있습니다.
지구가 구형이라는 사실을 처음으로 깨달은 사람은 고대 그리스인이었습니다. 기원전 6세기 피타고라스는 미학적 개념에서 출발하여 모든 입체 도형 중에서 가장 아름다운 것은 구체라고 믿었고, 우리가 살고 있는 천체와 지구는 모두 구형이라고 주장했습니다. 이 개념은 이후 많은 고대 그리스 학자들에 의해 계승되었으나, 지구가 구형이라는 개념이 최종적으로 확증된 것은 1519~1522년 포르투갈의 F. 마젤란이 원정대를 이끌고 세계 최초의 세계일주를 완성한 이후였다.
서기 2세기에 C. 프톨레마이오스는 완전한 천동설을 제안했습니다. 이 이론은 지구가 우주의 중심에서 움직이지 않고 달, 태양, 행성, 그리고 가장 바깥쪽 별들이 모두 서로 다른 속도로 지구 주위를 돌고 있다고 주장합니다. 행성의 불균일한 겉보기 운동을 설명하기 위해 그는 또한 행성이 주전원을 중심으로 회전하고 주전원의 중심이 본륜을 따라 지구 주위를 회전한다고 믿었습니다. 지구중심설은 유럽에서 1,000년 이상 동안 유포되어 왔습니다. 1543년 N. 코페르니쿠스는 태양이 우주의 중심에 있고 지구는 태양 주위를 원형 궤도로 공전하는 평범한 행성이라고 믿는 과학적 태양 중심 이론을 제안했습니다. 1609년 J. 케플러는 지구와 행성이 태양을 중심으로 타원 궤도를 돈다는 사실을 밝혀 코페르니쿠스의 지동설을 발전시켰다. 같은 해 갈릴레오는 망원경으로 하늘을 관찰하는 데 앞장서 지동설을 확증했다. 많은 관찰 사실이 있습니다. 1687년에 I. Newton은 태양 주위의 행성 이동에 대한 기계적 이유를 심오하게 밝혀 태양 중심 이론에 견고한 기계적 기초를 제공하는 만유 인력의 법칙을 제안했습니다. 그 후, 사람들은 점차 태양계에 대한 과학적 개념을 확립하게 되었습니다.
코페르니쿠스의 우주 그림에서 별은 별의 가장 바깥쪽 하늘에 위치한 빛의 점일 뿐이다. 1584년에 G. 브루노(G. Bruno)는 이 별의 하늘 층을 대담하게 취소하고 별들이 모두 먼 태양이라고 믿었습니다. 18세기 전반에 E. Halley의 별의 고유 운동에 대한 개발과 J. Bradley의 별의 먼 거리에 대한 과학적 추정으로 인해 브루노의 추측은 점점 더 많은 지지를 얻었습니다. 18세기 중반에 T. Wright, I. Kant, J.H. Lambert는 하늘 전체에 있는 별과 은하수가 거대한 천체계를 구성한다고 추측했습니다. F.W. Herschel은 통계 샘플링 방법을 개척했으며 망원경을 사용하여 하늘의 선택된 여러 영역에 있는 별의 수와 밝은 별과 어두운 별의 비율을 계산했습니다. 중앙에 태양이 있습니다. 은하수의 구조도로서 은하수 개념의 기초를 마련합니다. 다음 세기 반 동안 H. Shapley는 태양이 은하수의 중심에 있지 않다는 것을 발견했고, J.H. Oort는 은하수의 회전팔과 나선팔을 발견했으며, 많은 사람들이 은하수의 직경과 두께를 측정했습니다. , 그리고 마침내 은하수의 과학적 개념이 확립되었습니다.
18세기 중반 칸트 등도 우주 전체에 우리와 같은 천체계(은하수를 지칭함)가 셀 수 없이 많다고 제안하기도 했다. 당시 구름처럼 보였던 '성운'은 아마도 바로 그런 천체였을 것이다. 그 후 170년 동안 험난한 탐사 과정을 거쳐 1924년이 되어서야 E.P. 허블은 세페이드 시차법을 사용하여 안드로메다 성운까지의 거리를 측정하여 은하외 은하의 존재를 확인했습니다.
지난 반세기 동안 사람들은 외은하 연구를 통해 은하단, 초은하단 등 더 높은 차원의 천체를 발견했을 뿐만 아니라 시야를 20개까지 확장했다. 10억 광년 깊이의 우주.
중국에서 우주진화 개념이 발전한 것은 일찌감치 서한시대부터 '회남자 추진순'이 지적한 것이다. 시작이 있고, 시작이 있고, 시작이 있다. "세계에는 발전할 시기가 있고, 발전하기 전의 기간이 있고, 발전하기 전의 기간이 있습니다." "회남자 천문순"은 또한 보이지 않는 물질 상태에서 혼돈 상태, 하늘과 땅에 있는 모든 것의 생성과 진화에 이르기까지 세계의 과정을 구체적으로 설명합니다. 고대 그리스에서도 비슷한 견해가 있었습니다. 예를 들어, 레우키포스(Leucippus)는 빈 공간에서 원자의 소용돌이 운동으로 인해 가벼운 물질이 외부 공극으로 빠져나가고 나머지 물질은 구형 천체를 형성하여 우리 세계를 형성한다고 제안했습니다.
태양계 개념이 정립된 이후 사람들은 태양계의 기원을 과학적 관점에서 탐구하기 시작했다. 1644년에 R. 데카르트는 1745년에 태양계의 기원에 관한 소용돌이 이론을 제안했고, G.L.L. Buffon은 1755년과 1796년에 큰 혜성의 충돌로 인한 태양계의 기원에 대한 이론을 제안했습니다. Kant와 Rapp Lars는 각각 태양계의 기원에 대한 성운 이론을 제안했습니다. 태양계의 기원을 탐구하는 현대 네오네뷸라 이론은 칸트-라플라스 성운 이론을 바탕으로 발전되었습니다.
1911년 E. Hertzsprung은 은하수 성단의 최초 색 등급 다이어그램을 확립했으며, 1913년에는 H.N. Russell이 별의 스펙트럼 광도 다이어그램인 Hertz-Rubber 다이어그램을 그렸습니다. 러셀은 이 도표를 얻은 후, 별이 적색거성에서 시작하여 먼저 주계열로 축소되고, 그 다음 주계열 아래로 미끄러져 내려가 최종적으로 적색왜성이 된다는 항성진화론을 제안했습니다. 1924년에 A. S. Eddington은 1937년부터 1939년까지 별의 질량-빛 관계를 제안했고, C. F. Weizsacker와 Bethe는 별의 에너지가 헬륨으로의 수소 핵융합 반응에서 나온다는 것을 밝혔습니다. 이 두 가지 발견은 러셀의 이론을 부정하고 과학적 항성 진화론의 탄생을 가져왔습니다. 은하의 기원에 대한 연구는 비교적 늦게 시작되었습니다. 현재 일반적으로 은하가 우주 형성의 후기 단계에서 원시 은하로부터 진화했다고 믿어지고 있습니다.
1917년에 A. 아인슈타인은 새로 창안된 일반 상대성 이론을 사용하여 "정적, 유한, 무한" 우주 모델을 확립하여 현대 우주론의 기초를 마련했습니다. 1922년에 G.D. 프리드먼(G.D. Friedman)은 아인슈타인의 장 방정식에 따르면 우주가 반드시 정적인 것이 아니라 팽창하거나 진동할 수 있다는 사실을 발견했습니다. 전자는 열린 우주에 해당하고 후자는 닫힌 우주에 해당합니다. 1927년에 G. Lemaître도 팽창하는 우주 모델을 제안했습니다. 1929년 허블은 은하의 적색 편이가 거리에 비례한다는 사실을 발견하여 유명한 허블의 법칙을 확립했습니다. 이 발견은 팽창하는 우주 모델을 강력하게 뒷받침합니다. 20세기 중반 G. Gamov 등은 뜨거운 빅뱅 우주 모델을 제안했으며, 이 모델에 따르면 우주에서 저온 배경 복사가 관찰되어야 한다고 예측했습니다. 1965년 마이크로파 배경 복사의 발견은 Gamow 등의 예측을 확증해주었습니다. 그 이후로 많은 사람들은 빅뱅 우주 모형을 우주의 표준 모형으로 간주하게 되었다. 1980년에는 미국의 거스(Guth)가 핫 빅뱅 우주 모델에 기초한 인플레이션 우주 모델을 추가로 제안했습니다. 이 모델은 현재 알려진 대부분의 중요한 관찰을 설명할 수 있습니다.
우주 그림 현대 천문학 연구 결과에 따르면 우주는 계층 구조, 다양한 물질 형태, 끊임없는 운동과 발전을 갖춘 천체 시스템입니다.
계층구조 행성은 가장 기본적인 천체 시스템입니다. 태양계에는 수성, 금성, 지구, 화성, 목성, 토성, 천왕성, 해왕성, 명왕성 등 9개의 주요 행성이 있습니다. 수성과 금성을 제외하고 다른 행성에는 위성이 1개 있고, 달에는 17개의 위성이 있습니다. 행성, 소행성, 혜성, 유성체는 모두 중심 천체인 태양 주위를 공전하며 태양계를 구성합니다. 태양은 태양계 전체 질량의 99.86%를 차지하며, 지름은 약 140만km로 가장 큰 행성인 목성의 지름은 약 14만km이다. 태양계의 크기는 약 120억km이다. 우리 태양계 외부에 다른 행성계가 존재한다는 증거가 있습니다. 태양과 성간 물질과 유사한 2,500억 개의 별이 더 큰 천체계, 즉 은하수를 구성합니다. 은하수에 있는 대부분의 별과 성간물질은 편구형 공간에 집중되어 있다. 옆에서 보면 '원반'처럼 보이고, 앞에서 보면 소용돌이처럼 보인다.
은하수의 직경은 약 100,000광년입니다. 태양은 은하계 중심에서 약 30,000광년 떨어진 은하수의 나선 팔 중 하나에 위치하고 있습니다. 은하계 외부에는 종종 은하계라고 불리는 은하외 은하라고 불리는 유사한 천체 시스템이 많이 있습니다. 약 10억 개가 관찰되었습니다. 은하들은 또한 은하단이라고 불리는 크고 작은 그룹으로 모여 있습니다. 평균적으로 각 은하단에는 지름이 수천만 광년에 달하는 약 100개의 은하가 있습니다. 수만 개의 은하단이 발견되었습니다. 은하수를 포함하여 약 40개의 은하로 이루어진 작은 성단을 국부은하군이라고 합니다. 여러 개의 은하단이 모여 초은하단이라고 불리는 더 크고 더 높은 수준의 천체계를 형성합니다. 초은하단은 종종 길쭉한 모양을 갖고 있으며 직경은 수억 광년에 이릅니다. 일반적으로 초은하단에는 소수의 은하단만 포함되고, 소수의 초은하단에는 수십 개의 은하단이 포함됩니다. 국부은하군과 근처 은하단 약 50개로 이루어진 초은하단을 국부초은하단이라고 부른다. 현재 천문관측의 범위는 전체 은하라고 불리는 200억 광년의 광대한 공간으로 확대됐다.
다양성 천체는 매우 다양하며, 우주의 물질은 다양한 모양과 형태로 존재합니다. 태양계 천체 중 수성과 금성의 표면 온도는 약 700K이고, 멀리 있는 명왕성의 태양 쪽 온도는 최고 50K에 불과하다. 금성의 표면은 밀도가 높은 이산화탄소 대기와 황산 구름으로 덮여 있다. 대기압은 약 50기압입니다. 그러나 수성과 화성의 대기압은 지구형 행성(수성, 금성, 화성)보다 훨씬 낮습니다. ) 모두 단단한 표면을 가지고 있지만 목성과 유사한 행성은 유동적인 행성입니다. 토성의 평균 밀도는 0.70g/cm3으로 목성, 천왕성, 해왕성의 평균 밀도보다 약간 더 높습니다. 수성, 금성, 지구 등의 밀도는 물의 밀도보다 5배 이상 높습니다. 대부분의 행성은 같은 방향으로 회전하는 반면 금성은 지구 표면에서 반대 방향으로 회전합니다. 다른 행성은 비어 있고 황량한 세계인 반면, 다른 행성은 생명으로 가득 차 있습니다.
태양은 별세계에서 흔하고 전형적인 별이다. 일부 적색 거성들은 태양의 직경보다 수천 배나 큰 것으로 밝혀졌습니다. 중성자별의 직경은 태양의 수만 배에 불과합니다. 초거성의 광도는 태양의 수백만 배에 달하지만, 백색 왜성의 광도는 광도의 수십만 배에 미치지 못합니다. 태양. 적색초거성의 물질 밀도는 물 밀도의 100만분의 1에 불과한 반면, 백색 왜성과 중성자별의 밀도는 각각 물 밀도의 10만 배, 1000억 배에 이릅니다. 태양의 표면 온도는 약 6000K이고 O형 별의 표면 온도는 30000K에 이르며 적외선 별의 표면 온도는 약 600K에 불과합니다. 태양의 보편적 자기장 강도는 평균 1×10-4 테슬라입니다. 일부 자기 백색 왜성의 자기장은 일반적으로 수천 또는 수만 가우스(1가우스 = 10-4 테슬라)입니다. 10조 가우스만큼 높을 수 있습니다. 일부 별은 기본적으로 광도가 일정한 반면, 일부 별은 광도가 지속적으로 변하는데 이를 변광성이라고 합니다. 일부 변광성의 밝기 변화는 1시간에서 수백일에 이르는 주기성을 갖습니다. 일부 변광성의 광도 변화는 갑작스럽습니다. 그중 가장 극적인 변화는 신성과 초신성이며, 그 광도는 며칠 만에 수만 배, 심지어는 수억 배 증가할 수 있습니다.
별은 종종 우주에서 쌍성이나 별 무리로 모이는데, 전체 별 수의 1/3을 차지할 수도 있습니다. 수십, 수백, 심지어 수십만 개의 별이 모여 이루어진 성단도 있습니다. 우주의 물질은 별이나 행성 등을 밀집된 형태로 형성하는 것 외에도 확산된 형태로 성간물질을 형성하기도 한다. 성간 물질에는 성간 가스와 먼지가 포함되며, 1 입방센티미터당 평균 1개의 원자만 존재하며, 밀도가 높은 곳에 다양한 모양의 다양한 성운이 형성됩니다. 우주에는 가시광선을 방출하는 별, 성운 및 기타 물체 외에도 자외선 물체, 적외선 물체, X선 광원, 감마선 광원 및 전파 광원도 있습니다.
은하는 모양에 따라 타원은하, 나선은하, 막대나선은하, 렌즈형은하, 불규칙은하로 나눌 수 있다. 1960년대에는 다양한 전파은하, 세이퍼트 은하, N형 은하, 마카리안 은하, 라세르타 BL형 천체, 퀘이사 등 폭발을 일으키거나 엄청난 양의 물질을 분출하는 외은하 천체가 많이 발견됐다. . 많은 은하 핵은 초당 수천 킬로미터의 속도로 가스 흐름, 총 에너지 1055 줄의 에너지 출력, 거대한 물질과 입자 방출, 강한 빛 변화 등 대규모 활동을 수행합니다. 우주에는 초고온, 초고압, 초고밀도, 초진공, 초강자장, 초고속운동, 초고속회전, 초고속운동 등 다양한 극한의 물리적 상태가 있다. - 대규모 시간과 공간, 초유동성, 초전도성 등
객관적인 물질 세계를 이해하는 데 이상적인 실험 환경을 제공합니다.
이동과 발전 우주의 천체는 회전, 각각의 공간운동(1차 운동), 계 중심 주위의 공전 등 영원한 운동과 발전을 하고 있다. , 전체 천체 시스템 운동 등에 참여합니다. 달은 축을 중심으로 회전하고, 한편으로는 지구를 공전하고, 다른 한편으로는 지구와 함께 태양 주위를 공전합니다. 한편으로 태양은 회전하고 다른 한편으로는 초당 20km의 속도로 헤라클레스 별자리를 향해 이동합니다. 동시에 태양계 전체가 은하수 중심을 공전합니다. 초당 250km의 속도로 한 바퀴를 도는 데 약 2억 2천만년이 걸립니다. 은하수도 이웃 은하계를 기준으로 회전하고 움직이고 있습니다. 지역 초은하단은 확장되고 회전할 수도 있습니다. 전체 은하계도 확장되고 있습니다.
현대 천문학은 천체의 기원과 진화를 밝혀냈다. 태양계의 기원에 관한 현대 이론에서는 태양계가 아마도 50억년 전 은하계의 먼지와 가스 구름(원시 태양 성운)의 중력 수축으로 인해 점진적으로 형성되었다고 믿고 있습니다(태양계의 기원 참조). . 별은 성운에서 생성되며 그 일생은 중력수축단계, 주계열단계, 적색거성단계, 후기단계, 종말단계를 거친다. 은하의 기원은 우주의 기원과 밀접한 관련이 있다. 우주에서 뜨거운 빅뱅이 일어난 지 40만 년이 지나면 온도가 4000K까지 떨어지고 우주는 방사선이 지배하는 시대에서 물질로 변했다는 것이다. 이때 밀도 변동으로 인해 중력 불안정이 형성되거나 우주 난류의 영향으로 원시 은하가 점차 형성되어 은하단과 은하로 진화했습니다. 뜨거운 빅뱅 우주 모델은 우리 우주의 기원과 진화를 묘사합니다. 우리 우주는 200억년 전 극도로 뜨겁고 밀도가 높았던 빅뱅에서 시작되었습니다. 우주가 팽창하면서 뜨거운 곳에서 차가운 곳으로, 밀도가 높은 곳에서 희박한 곳으로, 복사가 지배하는 시대에서 물질이 지배하는 시대로 진화했습니다. 은하의 규모 형성 그 이후로 오늘날 우리가 보는 우주는 점차적으로 형성되었습니다. 1980년에 제안된 인플레이션 우주 모델은 핫 빅뱅 우주 모델을 보완합니다. 우리 우주가 탄생한 지 약 10~36초 후인 우주 초기에 인플레이션 단계를 경험했다고 믿고 있습니다.
우주의 철학적 분석 개념 일부 우주론자들은 우리 우주가 유일한 우주라고 믿습니다. 빅뱅은 우주의 어느 지점에서 일어나는 폭발이 아니라 우주 전체 자체의 폭발이라고 믿습니다. 그러나 새로 제안된 인플레이션 모델은 우리 우주가 전체 인플레이션 영역에서 아주 작은 부분에 불과하다는 것을 보여줍니다. 인플레이션 후 영역의 크기는 1026cm보다 크지만 당시 우리 우주는 10cm에 불과했습니다. 이 인플레이션 영역은 무작위 혼돈 상태에서 시작된 더 큰 물질 시스템의 일부일 수도 있습니다. 이러한 상황은 인간의 이해가 태양계에서 은하계 우주, 그리고 대규모 우주로 확장된 과학의 역사와도 같습니다. "와 "불규칙한 우주". 혼란스러운 우주"가 전진합니다. 우리 우주는 유일한 우주가 아니라 더 큰 물질계의 일부입니다. 빅뱅은 전체 우주 자체의 폭발이 아니라 더 큰 물질계의 일부가 폭발한 것입니다. 그러므로 우주의 개념을 철학과 자연과학이라는 두 가지 차원에서 구분할 필요가 있다. 철학적 우주의 개념은 무한히 다양하고 영원히 발전하는 물질세계를 반영하며, 자연과학 우주의 개념은 특정 시대에 인간이 관찰할 수 있는 가장 큰 천체계를 포함합니다. 우주의 두 개념 사이의 관계는 일반과 개인의 관계입니다. 자연과학에서 우주 개념이 발전함에 따라 사람들은 점차 무한한 우주에 대한 이해가 깊어지고 접근하게 될 것입니다. 우주의 두 개념 사이의 차이점과 연관성을 명확히 하는 것은 마르크스주의 우주 무한 이론을 고수하고 우주 유한론, 창조론, 메커니즘, 불가지론, 철학적 대체 이론 및 제거주의에 반대하는 데 긍정적인 의미가 있습니다.
우주의 창조 일부 우주론자들은 인플레이션 모델의 가장 급진적인 개혁은 우주의 모든 물질과 에너지가 무(無)에서 왔다는 관찰일 수 있다고 믿습니다. 왜냐하면 많은 보존 법칙, 특히 중입자 보존과 에너지 보존이 있기 때문입니다. 그러나 대통일 이론이 발전함에 따라 중입자 수가 보존되지 않고 우주의 중력 에너지는 대략 음수라고 할 수 있으며 전체 에너지가 0인 상태에서 비중력 에너지를 정확히 상쇄할 수 있습니다. 따라서 관찰된 우주가 무(無)에서 진화하는 것을 막는 알려진 보존법칙은 없습니다.
이러한 '무에서 유를 창조한다'는 견해는 철학의 두 가지 측면을 포함한다. ①존재론적 측면. "아무것도 없음"이 절대적인 무(無)라고 생각하는 것은 실수입니다. 이는 인간이 알고 있는 과학적 관행에 위배될 뿐만 아니라, 인플레이션 모델 자체에도 위배됩니다. 이 모델에 따르면, 우리가 연구하는 관측 우주는 전체 인플레이션 영역 중 아주 작은 부분일 뿐이며, 관측 우주 외부에는 절대적인 '아무것도' 존재하지 않습니다. 현재 우주에서 관찰되는 물질은 거짓 진공 상태에서 방출된 에너지로 변형된 것입니다. 이 진공 에너지는 바로 물질과 에너지의 특수한 형태이며 절대적인 '무'에서 생성되는 것이 아닙니다. 더 나아가 이 진공 에너지가 '무'에서 유래하고 따라서 관측된 우주 전체가 궁극적으로 '무'에서 비롯되었다고 말한다면, 이 '무'는 미지의 물질이자 에너지일 수밖에 없습니다. ②인식론과 방법론. 인플레이션 모델에 포함된 우주 개념은 자연과학의 우주 개념이다. 이 우주는 아무리 거대하더라도 유한한 물질계로서 창조와 발전, 파괴의 역사를 갖고 있습니다. 인플레이션 모델은 전통적인 빅뱅 우주론과 대통일 이론을 결합하여 관찰된 우주의 물질과 에너지의 형태가 영원하지 않으며 그 기원을 연구해야 한다고 믿습니다. "무"를 알 수 없는 형태의 물질과 에너지로, "무"와 "존재"를 한 쌍의 논리적 범주로 간주하고, 우리 우주가 알 수 없는 형태의 물질과 에너지인 "무"에서 "무"로 어떻게 변화하는지 탐구합니다. ". 존재합니다"—알려진 형태의 물질과 에너지로, 이는 특정 인식론적, 방법론적 의미를 갖습니다.
공간과 시간의 기원 어떤 사람들은 시간과 공간이 영원하지 않고 시간과 공간이 없는 상태에서 발생한다고 믿습니다. 기존 물리이론에 따르면 10~43초 미만, 10~33cm 범위 내에서는 측정할 수 있는 '시계'와 '자'가 없기 때문에 시간과 공간의 개념이 무너진다. 시간도 없고 공간의 물리적 세계도 있다. 이 견해는 알려진 형태의 시공간이 적용되는 한계를 가지고 있다는 점에서 완전히 정확합니다. 역사 속에서 뉴턴의 시간과 공간관이 상대론적 시간과 공간관으로 발전한 것처럼, 오늘날 과학 실천의 발전도 필연적으로 새로운 시간과 공간관의 확립을 요구하게 될 것이다. 일반 상대성 이론은 빅뱅 후 10~43초 이내에 실패하므로 중력의 양자 효과를 고려해야 합니다. 따라서 일부 사람들은 시공간 양자화를 통해 알려진 시공간 형태의 기원을 탐구하려고 합니다. 이 작품들은 모두 유익하지만, 인간의 시간과 공간에 대한 개념의 발달이나 현재의 수준에서 새로운 시간과 공간의 형태를 측정할 수 없다는 이유로 물질적 존재의 형태로서 시간과 공간의 객관적 존재를 부정해서는 안 된다. 과학과 기술.
인간과 우주 1960년대 이후 인류원리의 제안과 논의로 인해 인간 존재와 우주 창조의 관계에 대한 문제가 대두되었다. 인류원리는 서로 다른 물리적 매개변수와 초기 조건을 가진 우주는 여러 개 있을 수 있지만, 특정한 물리적 매개변수와 초기 조건을 가진 우주만이 인간을 진화시킬 수 있으므로 인간이 존재할 수 있는 우주는 하나만 볼 수 있다는 주장이다. 인류 원리는 인간의 존재를 이용하여 과거에 존재했을 수 있는 초기 조건과 물리적 법칙을 제한하고 그 자의성을 줄이고 일부 우주론적 현상을 설명할 수 있도록 합니다. 이는 과학적 방법론에서 특정한 의미를 갖습니다. 그러나 어떤 사람들은 우주의 창조가 관찰자로서의 인간의 존재에 달려 있다고 제안해 왔습니다. 이 견해는 의심스럽다. 이제 인플레이션 모델에 따르면, 전통적인 빅뱅 모델에서 초기 조건으로 사용되는 상태는 아주 초기 우주의 진화에서 발생했을 수 있으며, 우주의 진화는 초기 조건의 일부 세부 사항과 거의 독립적이 되었습니다. . 이는 위에서 언급한 우주의 객관적 실재를 부정하기 위해 초기 조건의 어려움을 이용하는 견해가 그 기초를 잃게 만듭니다. 그러나 일부 사람들은 인플레이션으로 인한 엄청난 거리 규모로 인해 우주의 구조를 전체적으로 관찰하는 것이 불가능하다고 믿습니다. 이런 걱정에는 나름의 이유가 있지만 인플레이션 모델이 정확하고 과학적 실천이 발전하면 인간 이해의 어려움을 극복하는 것이 가능할 것입니다.
이 질문에 대한 결정적인 답변은 현재로서는 단정적으로 말할 수 없습니다.
1층의 진술은 사랑이라는 진술에 동의하지 않습니다. . 스탠의 "제한되고 무한한" 우주 모델은 당신의 "독특한 의견"이 아닙니다.
세상에는 절대적인 것이 없으며 너무 절대적인 진술은 종종 호킹조차도 "에 관해서"라고 말하지 않습니다. 우주 그 자체" "연속 복사는 말도 안 된다", 나는 이것이 가능성 중 하나라고 말할 뿐이고(<<시간의 간략한 역사>> 참조), 에너지 보존은 정말로 영원한 진리인가? 평행우주의 단일 단위? 주관적 환각?
그런데 현재 과학계에서 우주의 형태에 관한 여러 이론 중에 '평행우주론'이 있다는 것을 덧붙여야 한다. 사실 상대적으로 인기가 없는 이론이자 현재 가장 인기가 많은 이론은 빅뱅이론이자 아인슈타인의 '유계와 무한' 이론이다
우주 모델을 논의함에 있어서 먼저 '우주'를 명확히 할 필요가 있다. "
소위 '우주'는 물질적 현상의 총체를 지칭한다고 일반적으로 믿어지고 있다. 넓은 의미로는 무한히 다양하고 영원히 발전하는 물질세계를 말하고, 좁은 의미로는 한 시대에 관측할 수 있는 가장 큰 천체계를 말한다. 후자는 흔히 관측 가능한 우주, 즉 우리 우주라고 불리며, 현재는 천문학에서 '전체 은하계'에 해당합니다.