Introducción al Universo
El universo es el espacio en el que vivimos. El significado original de la palabra "yu" significa "arriba y abajo y en todas direcciones".
La Tierra es nuestro hogar;
La Tierra es sólo el tercer planeta del sistema solar.
El sistema solar sólo vive en una de las enormes espirales; brazos de la Vía Láctea;
Y la Vía Láctea, entre todas las galaxias del universo, puede pasar muy desapercibida...
Todos estos forman nuestro universo:
El universo es el mismo hogar para todos los cuerpos celestes.
El universo es también el tiempo en el que nos encontramos. El significado original de "universo" es "a lo largo de los siglos".
Debido a que nuestro universo no siempre existió, también tiene un proceso de nacimiento y crecimiento. La ciencia moderna ha descubierto que nuestro universo se formó hace aproximadamente 20 mil millones de años. ¡En un big bang extremadamente espectacular nació nuestro universo! (Esta es la famosa teoría del "Big Bang").
Una vez que se formó el universo, ha estado en constante movimiento. Los científicos han descubierto que el universo se está expandiendo y la distancia entre las estrellas es cada vez mayor.
¿Qué pasará con el universo mañana? Muchos científicos están trabajando duro en esto. Esto puede seguir siendo siempre un misterio, un misterio infinitamente fascinante.
“¿Por qué titilan las estrellas en el cielo?”, “¿Por qué la tierra es redonda?”, “¿Por qué…?”. Cuando somos niños, siempre hay tantas preguntas de "¿Por qué?", pero las respuestas que recibimos son siempre muy vagas. La profundidad del cielo, el misterio del universo, la astronomía antigua están llenos de interés seductor y los nuevos descubrimientos astronómicos son aún más interesantes y fascinantes.
Algunas personas dicen que si alguien no sabe nada de astronomía, no se puede considerar que haya recibido una educación perfecta. Amigos, si desean ingresar al palacio sagrado de la astronomía, abran este libro: Entrando al Universo. Los llevará a viajar por el vasto universo y utilizará materiales gráficos ricos y detallados para responder las preguntas que alguna vez les preocuparon. Tus preguntas revelan los misterios del universo. Al mismo tiempo, le llevaremos a apreciar los logros científicos y tecnológicos de la exploración continua del universo por parte de la humanidad: salidas precipitadas de la Tierra, paseos espaciales, alunizajes, aterrizajes en Marte, exploración de Saturno por parte de Cassini, etc...
Los últimos resultados de la investigación publicados recientemente muestran que hay nueva evidencia de que Marte alguna vez fue un vasto océano, lo que significa que la posibilidad de vida en Marte ha aumentado considerablemente. El nuevo estudio también muestra que Marte alguna vez tuvo más agua por milla cuadrada que la Tierra.
Para elogiar las destacadas contribuciones de Qian Xuesen a la ciencia y la tecnología, con la aprobación del Centro Internacional de Planetas Menores y el Comité Internacional de Nomenclatura de Asteroides, el Observatorio de la Montaña Púrpura de la Academia de Ciencias de China nombró al asteroide. descubierto con el número internacional 3763. Como "Qian Xuesen Star". El acto de nombramiento se llevó a cabo hoy en el Gran Palacio del Pueblo.
El 27 de noviembre, la NASA anunció que los astrónomos utilizaron el Telescopio Espacial Hubble para observar directamente la atmósfera de un planeta fuera del sistema solar por primera vez. Este planeta del tamaño de Júpiter se encuentra a unos 150 años luz de distancia, en la constelación de Pegaso, y orbita alrededor de una estrella similar a nuestro sol. Esto ha vuelto a llamar la atención sobre la detección de planetas extrasolares.
El planeta en sí no emite luz, y en relación con la estrella,
universo
cosmos
La suma de materia; fenómenos. En un sentido amplio, se refiere al mundo material infinitamente diverso y eternamente en desarrollo, y en un sentido estricto, se refiere al sistema de cuerpos celestes más grande que se puede observar en una época determinada. Este último a menudo se llama el universo observable, nuestro universo, que ahora equivale a la "galaxia total" en astronomía.
Investigación etimológica El primer uso de la palabra universo en los libros chinos antiguos es "Zhuangzi·Igualdad de las cosas". El significado de "Yu" incluye todas las direcciones, como todas las ubicaciones de este a oeste y de norte a sur. "Cosmos" incluye el pasado, el presente, el día y la noche, es decir, todos los tiempos específicos diferentes. Shi Jiao, en el último período de los Reinos Combatientes, dijo: "Las cuatro direcciones arriba y abajo se llaman Yu, y el pasado y el presente se llaman Universo". "Yu" se refiere al espacio, "Zhou" se refiere al tiempo y "Universo" es. la unidad del tiempo y el espacio. Más tarde, la palabra "universo" se utilizó para referirse a todo el mundo de la realidad objetiva. Los conceptos equivalentes al universo incluyen "Cielo y Tierra", "Cosmos", "Liuhe", etc., pero estos conceptos sólo se refieren al aspecto espacial del universo. La palabra "zhouhe" en "Guanzi" se refiere al tiempo y "él" (es decir, "Liuhe") se refiere al espacio, que es el más cercano al concepto de "universo".
En Occidente, la palabra universo se llama cosmos en inglés, кocMoc en ruso, kosmos en alemán y cosmos en francés. Todos se derivan del griego κoσμoζ. Los antiguos griegos creían que la creación del universo produjo orden a partir del caos. El significado original de κoσμoζ es orden. Pero la palabra más comúnmente utilizada para significar "universo" en inglés es universo. Esta palabra está relacionada con universitas. En la Edad Media, un grupo de personas que actuaban juntas en la misma dirección hacia el mismo objetivo se llamaba universitas. En el sentido más amplio, universitas también se refiere al todo unificado compuesto de todas las cosas ya hechas, es decir, el universo. Universo y cosmos muchas veces significan lo mismo, pero la diferencia es que el primero enfatiza la suma de los fenómenos materiales, mientras que el segundo enfatiza la estructura o estructura de todo el universo.
El desarrollo del concepto del universo El desarrollo del concepto de la estructura del universo En la antigüedad, la comprensión de la gente sobre la estructura del universo estaba en un estado muy ingenuo. Por lo general, hacían especulaciones ingenuas. sobre la estructura del universo en función de su entorno de vida. Durante la dinastía Zhou Occidental en China, las personas que vivían en la tierra de China propusieron la primera teoría del espacio en el cielo, que creía que el cielo era como una olla, boca abajo sobre la tierra plana, que luego se convirtió en la teoría posterior de; sky-gap, que creía que la forma de la tierra también era arqueada. En el siglo VII a. C., los babilonios creían que el cielo y la tierra estaban arqueados, con la tierra rodeada de océanos y montañas en el centro. Los antiguos egipcios imaginaban el universo como una gran caja con el cielo como tapa, la tierra como fondo y el río Nilo en el centro de la tierra. Los antiguos indios imaginaban que la Tierra en forma de disco era transportada por unos pocos elefantes, y los elefantes estaban sobre los lomos de enormes tortugas. A finales del siglo VII a.C., Tales de la antigua Grecia creía que la Tierra era un enorme disco que flotaba. el agua. , cubierto por un cielo arqueado.
Los primeros en darse cuenta de que la Tierra es esférica fueron los antiguos griegos. En el siglo VI a. C., Pitágoras partía del concepto estético y creía que la más bella de todas las figuras tridimensionales era la esfera. Abogó por que tanto los cuerpos celestes como la Tierra en la que vivimos son esféricos. Este concepto fue heredado más tarde por muchos eruditos griegos antiguos, pero no fue hasta 1519-1522, cuando F. Magallanes de Portugal dirigió una expedición para completar la primera circunnavegación del mundo, que finalmente se confirmó el concepto de que la Tierra era esférica.
En el siglo II d.C., C. Ptolomeo propuso una teoría geocéntrica completa. Esta teoría sostiene que la Tierra está inmóvil en el centro del universo y que la Luna, el Sol, los planetas y las estrellas más exteriores giran alrededor de la Tierra a diferentes velocidades. Para explicar el movimiento aparente desigual del planeta, también creía que el planeta gira alrededor de su centro en un epiciclo, y el centro del epiciclo gira alrededor de la Tierra a lo largo de una rueda deferente. La teoría geocéntrica circula en Europa desde hace más de 1.000 años. En 1543, Nicolás Copérnico propuso la teoría científica heliocéntrica, que creía que el Sol estaba ubicado en el centro del Universo y que la Tierra era un planeta ordinario que giraba alrededor del Sol en una órbita circular. En 1609, J. Kepler reveló que la Tierra y los planetas giran alrededor del Sol en órbitas elípticas, desarrollando la teoría heliocéntrica de Copérnico. Ese mismo año, G. Galileo tomó la delantera en la observación del cielo con un telescopio y confirmó la teoría heliocéntrica. con una gran cantidad de hechos observacionales. En 1687, I. Newton propuso la ley de la gravitación universal, que reveló profundamente las razones mecánicas del movimiento de los planetas alrededor del sol, dando a la teoría heliocéntrica una sólida base mecánica. Después de eso, la gente fue estableciendo gradualmente un concepto científico del sistema solar.
En la imagen del universo de Copérnico, las estrellas son simplemente puntos de luz ubicados en el cielo estelar más externo. En 1584, G. Bruno canceló audazmente esta capa de cielo estelar y creyó que todas las estrellas eran soles distantes. En la primera mitad del siglo XVIII, gracias al desarrollo del movimiento propio de las estrellas por parte de E. Halley y a la estimación científica de las distancias distantes de las estrellas por parte de J. Bradley, las especulaciones de Bruno ganaron cada vez más apoyo. A mediados del siglo XVIII, T. Wright, I. Kant y J.H. Lambert especularon que las estrellas y la Vía Láctea en todo el cielo constituían un enorme sistema celeste. F.W. Herschel fue pionero en el método de muestreo estadístico y utilizó un telescopio para contar el número de estrellas en una gran cantidad de áreas seleccionadas del cielo y la proporción entre estrellas brillantes y oscuras. En 1785, obtuvo por primera vez un contorno plano y desigual. el sol en el centro El diagrama estructural de la Vía Láctea, sentando así las bases para el concepto de Vía Láctea. En el siglo y medio siguiente, H. Shapley descubrió que el Sol no está en el centro de la Vía Láctea, J.H. Oort descubrió la rotación y los brazos espirales de la Vía Láctea, y muchas personas midieron el diámetro y el espesor de la Vía Láctea. , y finalmente se estableció el concepto científico de la Vía Láctea.
A mediados del siglo XVIII, Kant y otros también propusieron que existen innumerables sistemas celestes como el nuestro (refiriéndose a la Vía Láctea) en todo el universo. La "nebulosa" que en ese momento parecía una nube probablemente fuera uno de esos sistemas celestes. Después de eso, pasó por un tortuoso proceso de exploración durante 170 años. No fue hasta 1924 que E.P. Hubble confirmó la existencia de galaxias extragalácticas utilizando el método de paralaje de las Cefeidas para medir la distancia a la Nebulosa de Andrómeda.
En el último medio siglo, a través del estudio de galaxias extragalácticas, la gente no sólo ha descubierto sistemas celestes de niveles superiores, como cúmulos de galaxias y supergalaxias, sino que también ha ampliado nuestro campo de visión hasta 20 mil millones de años de luz en la profundidad del universo.
El desarrollo del concepto de evolución cósmica en China, ya en la dinastía Han Occidental, "Huainanzi Chu Zhenxun" señaló: "Hay un comienzo, hay un comienzo, hay un comienzo, hay un comienzo, hay un comienzo, hay un comienzo. "El mundo tiene su apertura, el período anterior a su apertura y el período anterior a su apertura". "Huainanzi Tianwen Xun" también describe específicamente el proceso del mundo desde el estado material invisible al estado caótico y a la creación y evolución de todo en el cielo y la tierra. En la antigua Grecia existía una opinión similar. Por ejemplo, Leucipo propuso que debido al movimiento de vórtice de los átomos en el espacio vacío, la materia ligera escapaba al vacío exterior, mientras que la materia restante formaba cuerpos celestes esféricos, formando así nuestro mundo.
Después de que se estableció el concepto de sistema solar, la gente comenzó a explorar el origen del sistema solar desde una perspectiva científica. En 1644, R. Descartes propuso la teoría del vórtice del origen del sistema solar; en 1745, G.L.L. Buffon propuso la teoría del origen del sistema solar debido a la colisión de un gran cometa con el sol en 1755 y 1796; Kant y Rapp Lars propusieron cada uno una teoría nebular del origen del sistema solar. La teoría moderna de las nebulosas, que explora el origen del sistema solar, se desarrolló sobre la base de la teoría de las nebulosas de Kant-Laplace.
En 1911, E. Hertzsprung estableció el primer diagrama de magnitud en color del cúmulo de estrellas de la Vía Láctea; en 1913, H.N. Russell dibujó el diagrama de luminosidad espectral de las estrellas, el diagrama de Hertz-Rubber. Después de obtener este diagrama, Russell propuso una teoría de la evolución estelar en la que una estrella comienza a partir de una estrella gigante roja, primero se reduce a la secuencia principal, luego se desliza hacia abajo en la secuencia principal y finalmente se convierte en una estrella enana roja. En 1924, A.S. Eddington propuso la relación masa-luz de las estrellas; de 1937 a 1939, C.F. Weizsacker y Bethe revelaron que la energía de las estrellas proviene de la reacción nuclear de la fusión del hidrógeno en helio. Estos dos descubrimientos llevaron a la negación de la teoría de Russell y al nacimiento de la teoría científica de la evolución estelar. El estudio del origen de las galaxias comenzó relativamente tarde. Actualmente se cree generalmente que evolucionaron a partir de protogalaxias en las últimas etapas de la formación de nuestro universo.
En 1917, A. Einstein utilizó su recién creada teoría general de la relatividad para establecer un modelo de universo "estático, finito e ilimitado", sentando las bases de la cosmología moderna. En 1922, G.D. Friedman descubrió que, según las ecuaciones de campo de Einstein, el universo no es necesariamente estático, sino que puede estar en expansión u oscilar. El primero corresponde al universo abierto y el segundo al universo cerrado. En 1927, G. Lemaître también propuso un modelo de universo en expansión. En 1929, Hubble descubrió que el desplazamiento hacia el rojo de una galaxia es proporcional a su distancia, estableciendo la famosa ley de Hubble. Este descubrimiento es un fuerte apoyo al modelo del universo en expansión. A mediados del siglo XX, G. Gamow y otros propusieron el modelo del universo del big bang caliente. También predijeron que, según este modelo, debería observarse radiación de fondo de baja temperatura en el universo. El descubrimiento de la radiación de fondo de microondas en 1965 confirmó las predicciones de Gamow et al. Desde entonces, muchas personas han considerado el modelo del universo del Big Bang como el modelo estándar del universo. En 1980, Guth de los Estados Unidos propuso además el modelo del universo inflacionario basado en el modelo del universo del big bang caliente. Este modelo puede explicar la mayoría de las observaciones importantes conocidas actualmente.
Imágenes del Universo Los resultados de las investigaciones astronómicas contemporáneas muestran que el universo es un sistema de cuerpos celestes con una estructura jerárquica, diversas formas materiales y un movimiento y desarrollo constantes.
Los planetas jerárquicos son el sistema celeste más básico. Hay nueve planetas en el sistema solar: Mercurio, Venus, Tierra, Marte, Júpiter, Saturno, Urano, Neptuno y Plutón. A excepción de Mercurio y Venus, otros planetas tienen satélites orbitando alrededor de ellos. La Tierra tiene un satélite, la Luna tiene el mayor número de satélites, con 17 confirmados.
Los planetas, asteroides, cometas y meteoroides orbitan alrededor del cuerpo celeste central, el sol, y forman el sistema solar. El sol representa el 99,86% de la masa total del sistema solar y su diámetro es de unos 1,4 millones de kilómetros. El diámetro del planeta más grande, Júpiter, es de unos 140.000 kilómetros. El tamaño del sistema solar es de aproximadamente 12 mil millones de kilómetros. Hay evidencia de que existen otros sistemas planetarios fuera de nuestro sistema solar. 250 mil millones de estrellas similares al Sol y materia interestelar constituyen un sistema celeste más grande: la Vía Láctea. La mayoría de las estrellas y la materia interestelar de la Vía Láctea se concentran en un espacio esférico achatado. Parece un "disco" cuando se ve de lado y parece un vórtice cuando se ve de frente. El diámetro de la Vía Láctea es de unos 100.000 años luz. El sol está situado en uno de los brazos espirales de la Vía Láctea, a unos 30.000 años luz del centro de la Vía Láctea. Hay muchos sistemas celestes similares fuera de la Vía Láctea, llamados galaxias extragalácticas, a menudo denominadas galaxias. Se han observado aproximadamente mil millones. Las galaxias también se agrupan en grupos grandes y pequeños, llamados cúmulos de galaxias. En promedio, en cada cúmulo de galaxias hay alrededor de cien galaxias, con un diámetro de decenas de millones de años luz. Se han descubierto decenas de miles de cúmulos de galaxias. Un pequeño cúmulo de unas 40 galaxias, incluida la Vía Láctea, se denomina Grupo Local. Varios cúmulos de galaxias se unen para formar un sistema celeste más grande y de nivel superior llamado supercúmulo. Los supercúmulos suelen tener una forma alargada, con diámetros de hasta cientos de millones de años luz. Por lo general, los supercúmulos contienen sólo unos pocos cúmulos de galaxias, y sólo unos pocos supercúmulos contienen docenas de cúmulos de galaxias. El grupo local de galaxias y el supercúmulo de unas 50 galaxias cercanas se denomina supercúmulo local. En la actualidad, el alcance de la observación astronómica se ha ampliado a un vasto espacio de 20 mil millones de años luz, lo que se denomina galaxia total.
Diversidad Los cuerpos celestes son extremadamente diversos y la materia en el universo tiene diversas formas y formas. Entre los objetos del sistema solar, la temperatura de la superficie de Mercurio y Venus es de aproximadamente 700 K, y la temperatura del lado solar distante de Plutón es de sólo 50 K en su punto más alto. La superficie de Venus está cubierta por una densa atmósfera de dióxido de carbono y nubes de ácido sulfúrico. con una presión atmosférica de unas 50 atmósferas, la atmósfera superficial de Mercurio y Marte es extremadamente delgada. La presión atmosférica de Mercurio es incluso inferior a 2×10-9 milibares. ) todos tienen una superficie sólida, pero los planetas similares a Júpiter son planetas fluidos. La densidad promedio de Saturno es 0,70 g/cm3, que es menor que la densidad del agua. La densidad promedio de Júpiter, Urano y Neptuno es ligeramente mayor. que la densidad del agua, mientras que la densidad de Mercurio, Venus, la Tierra, etc. es más de 5 veces la densidad del agua, la mayoría de los planetas giran en la misma dirección, mientras que Venus gira en la dirección opuesta a la de la tierra; está lleno de vida, mientras que otros planetas son mundos vacíos y desolados.
El sol es una estrella común y típica en el mundo estelar. Se ha descubierto que algunas gigantes rojas tienen diámetros miles de veces mayores que el del Sol. El diámetro de una estrella de neutrones es sólo decenas de miles de veces mayor que el del Sol; la luminosidad de una estrella supergigante es millones de veces mayor que la del Sol, pero la luminosidad de una enana blanca es menos de cien mil veces mayor que la del Sol. sol. La densidad material de las supergigantes rojas es tan pequeña como una millonésima parte de la densidad del agua, mientras que las densidades de las enanas blancas y las estrellas de neutrones pueden llegar a cien mil y cien mil millones de veces la densidad del agua, respectivamente. La temperatura de la superficie del Sol es de aproximadamente 6000 K, la temperatura de la superficie de las estrellas de tipo O alcanza los 30 000 K y la temperatura de la superficie de las estrellas infrarrojas es de sólo unos 600 K. La intensidad del campo magnético universal del Sol es en promedio de 1 × 10-4 Tesla. El campo magnético de algunas enanas blancas magnéticas suele ser de miles o decenas de miles de Gauss (1 Gauss = 10-4 Tesla), mientras que la intensidad del campo magnético de los púlsares. puede llegar a diez billones de gaussianos. Algunas estrellas tienen una luminosidad básicamente constante, mientras que otras tienen una luminosidad que cambia constantemente y se denominan estrellas variables. Algunas estrellas variables tienen un cambio periódico de luminosidad, que varía desde 1 hora hasta cientos de días. Los cambios de luminosidad de algunas estrellas variables son repentinos. Entre ellos, los cambios más dramáticos son las novas y supernovas, cuya luminosidad puede aumentar decenas de miles o incluso cientos de millones de veces.
Las estrellas a menudo se reúnen en el espacio en binarias o cúmulos de estrellas, que pueden representar 1/3 del número total de estrellas. También hay cúmulos estelares compuestos por decenas, cientos o incluso cientos de miles de estrellas reunidas. Además de formar estrellas, planetas, etc. en forma densa, la materia del universo también forma materia interestelar en forma difusa. La materia interestelar incluye gas y polvo interestelar, con una media de sólo un átomo por centímetro cúbico, y en lugares muy densos se forman diversas nebulosas de diferentes formas. Además de las estrellas, nebulosas y otros objetos que emiten luz visible, en el universo también hay objetos ultravioleta, objetos infrarrojos, fuentes de rayos X, fuentes de rayos gamma y fuentes de radio.
Las galaxias se pueden dividir en galaxias elípticas, galaxias espirales, galaxias espirales barradas, galaxias lenticulares y galaxias irregulares según sus formas.
En la década de 1960, se descubrieron muchos objetos extragalácticos que estaban sufriendo procesos de explosión o expulsando enormes cantidades de materia. Se les llamó colectivamente galaxias activas, incluidas varias radiogalaxias, galaxias de Seyfert, galaxias de tipo N, galaxias de Markarian y objetos de tipo BL. , cuásares, etc. Muchos núcleos galácticos realizan actividades a gran escala: flujos de gas a velocidades de miles de kilómetros por segundo, producción de energía con una energía total de 1055 julios, enormes eyecciones de materia y partículas, fuertes cambios de luz, etc. Hay varios estados físicos extremos en el universo: temperatura ultra alta, presión ultra alta, densidad ultra alta, vacío ultra, campo magnético ultra fuerte, movimiento de velocidad ultra alta, rotación de velocidad ultra alta, ultra alta velocidad. -tiempo y espacio a gran escala, superfluidez, superconductividad, etc. Proporciona un entorno experimental ideal para que comprendamos el mundo material objetivo.
Movimiento y desarrollo Los cuerpos celestes en el universo están en eterno movimiento y desarrollo. Los movimientos de los cuerpos celestes son diversos, como rotación, movimiento espacial respectivo (movimiento primario), revolución alrededor del centro del sistema. , y participación en todo el movimiento del sistema celeste, etc. La Luna gira sobre su eje, orbita alrededor de la Tierra por un lado y gira alrededor del Sol con la Tierra por el otro. Por un lado, el Sol gira y, por otro, se mueve hacia la constelación de Hércules a una velocidad de 20 kilómetros por segundo. Al mismo tiempo, todo el sistema solar tarda en orbitar el centro de la Vía Láctea. a una velocidad de 250 kilómetros por segundo. Se necesitan unos 220 millones de años para completar una revolución. La Vía Láctea también gira y se mueve en relación con las galaxias vecinas. El supercúmulo local también puede estar expandiéndose y rotando. Toda la galaxia también se está expandiendo.
La astronomía moderna ha revelado el origen y evolución de los cuerpos celestes. Las teorías contemporáneas sobre el origen del sistema solar creen que el sistema solar probablemente se formó gradualmente debido a la contracción gravitacional de una nube de polvo y gas (nebulosa solar primitiva) en la Vía Láctea hace 5 mil millones de años (ver Origen del Sistema Solar). . Una estrella se produce a partir de una nebulosa y su vida pasa por la etapa de contracción gravitacional, la etapa de secuencia principal, la etapa de gigante roja, la etapa tardía y la etapa terminal. El origen de las galaxias está estrechamente relacionado con el origen del universo. La opinión popular es que 400.000 años después del big bang caliente en el universo, la temperatura descendió a 4.000 K y el universo se transformó de un período dominado por la radiación a un período de materia. período dominado En este momento, tal vez debido a fluctuaciones de densidad La inestabilidad gravitacional se formó, o debido al efecto de la turbulencia cósmica, se formaron gradualmente protogalaxias y luego evolucionaron en cúmulos de galaxias y galaxias. El modelo del universo del big bang caliente describe el origen y la historia de la evolución de nuestro universo: nuestro universo se originó a partir de una gran explosión hace 20 mil millones de años, que era extremadamente caliente y densa en ese momento. A medida que el universo se expandió, experimentó una evolución de lo caliente a lo frío, de lo denso a lo enrarecido, de un período dominado por la radiación a un período dominado por la materia. No fue hasta hace entre 1.000 y 2.000 millones de años que entró en la etapa de gran tamaño. Formación a escala de galaxias Desde entonces, el universo que vemos hoy se fue formando gradualmente. El modelo de universo inflacionario propuesto en 1980 es un complemento del modelo de universo caliente del big bang. Se cree que en los primeros días del universo, entre 10 y 36 segundos después de su nacimiento, experimentó una etapa inflacionaria.
Análisis Filosófico Concepto del Universo Algunos cosmólogos creen que nuestro universo es el único universo; el Big Bang no es la explosión en ningún punto del universo, sino la explosión del universo entero. Sin embargo, el modelo de inflación recientemente propuesto muestra que nuestro universo es solo una parte muy pequeña de toda la región de inflación. El tamaño de la región después de la inflación es mayor que 1026 centímetros, mientras que nuestro universo tenía solo 10 centímetros en ese momento. También es posible que esta región de inflación sea parte de un sistema de materia más amplio que comenzó en un estado de caos aleatorio. Esta situación es similar a la historia de la ciencia en la que la comprensión humana se ha expandido desde el sistema solar al universo galáctico y luego al universo a gran escala. La ciencia actual está trabajando arduamente para avanzar aún más en la comprensión humana hacia algún tipo de "universo inflacionario" exploratorio. " y "universo irregular". El universo caótico" avanza. Nuestro universo no es el único universo, sino una parte de un sistema material más grande. El Big Bang no fue la explosión de todo el universo en sí, sino la explosión de una parte de ese sistema material más grande. Por tanto, es necesario distinguir los conceptos del universo en dos niveles diferentes, la filosofía y las ciencias naturales. El concepto de universo filosófico refleja el mundo material infinitamente diverso y en eterno desarrollo; el concepto de universo de las ciencias naturales implica el sistema celeste más grande que los humanos pueden observar en una época determinada. La relación entre los dos conceptos del universo es la de general e individual. Con el desarrollo del concepto de universo en las ciencias naturales, la gente profundizará y se acercará gradualmente a la comprensión del universo infinito. Aclarar las diferencias y conexiones entre los dos conceptos del universo es de importancia positiva para adherirse a la teoría marxista del infinito del universo y oponerse al finiteísmo, el creacionismo, el mecanicismo, el agnosticismo, la teoría filosófica de la sustitución y el eliminativismo del universo.
La creación del universo Algunos cosmólogos creen que la reforma más radical del modelo inflacionario puede ser la observación de que toda la materia y la energía del universo provienen de la nada. La razón por la que esta visión no estaba disponible para la gente. antes Aceptado porque existen muchas leyes de conservación, especialmente la conservación del número bariónico y la conservación de la energía. Pero con el desarrollo de grandes teorías unificadas, es posible que el número bariónico no se conserve, y se puede decir que la energía gravitacional en el universo es negativa y cancela exactamente la energía no gravitacional, siendo la energía total cero. Por tanto, no existe ninguna ley de conservación conocida que impida que el universo observado evolucione a partir de la nada. Esta visión de "crear algo a partir de la nada" incluye dos aspectos en filosofía: ①Aspecto ontológico. Sería un error pensar que la "nada" es la nada absoluta. Esto no sólo viola la práctica científica conocida por el hombre, sino que también viola el modelo inflacionario mismo. Según este modelo, el universo observado que estudiamos es sólo una parte muy pequeña de toda la región inflacionaria, y no hay "nada" absoluta fuera del universo observado. La materia que se observa actualmente en el universo se transforma a partir de la energía liberada del falso estado de vacío. Esta energía del vacío es precisamente una forma especial de materia y energía, y no se crea a partir de la "nada" absoluta. Si se dice además que esta energía del vacío se originó a partir de "nada" y, por lo tanto, todo el universo observado en última instancia se originó a partir de "nada", entonces esta "nada" sólo puede ser una forma desconocida de materia y energía. ②Epistemología y metodología. El concepto de universo involucrado en el modelo inflacionario es el concepto de universo de las ciencias naturales. No importa cuán grande sea este universo, como sistema material limitado, también tiene una historia de su creación, desarrollo y destrucción. El modelo inflacionario combina la cosmología tradicional del big bang con la gran teoría unificada, creyendo que las formas de materia y energía en el universo observado no son eternas y sus orígenes deben estudiarse. Considera "nada" como una forma desconocida de materia y energía, "nada" y "ser" como un par de categorías lógicas, y explora cómo nuestro universo se transforma de "nada", una forma desconocida de materia y energía, en "nada". ". Hay”—formas conocidas de materia y energía, lo que tiene ciertas implicaciones epistemológicas y metodológicas.
El origen del espacio y el tiempo Algunas personas creen que el tiempo y el espacio no son eternos, sino que surgen de un estado sin tiempo ni espacio. Según la teoría física existente, dentro del rango de menos de 10 a 43 segundos y de 10 a 33 centímetros no existe un "reloj" ni una "regla" que puedan medirse. Por lo tanto, los conceptos de tiempo y espacio fallan, y ahí fallan. No hay tiempo y el mundo físico del espacio. Esta visión es totalmente correcta al proponer que las formas conocidas de espacio-tiempo tienen límites dentro de los cuales se aplican. Así como la visión newtoniana del tiempo y el espacio en la historia evolucionó hacia la visión relativista del tiempo y el espacio, el desarrollo actual de la práctica científica requerirá inevitablemente el establecimiento de una nueva visión del tiempo y el espacio. Dado que la teoría general de la relatividad falla entre 10 y 43 segundos después del Big Bang, se deben considerar los efectos cuánticos de la gravedad. Por lo tanto, algunas personas intentan explorar el origen de las formas conocidas del espacio-tiempo mediante la cuantificación del espacio-tiempo. Todas estas obras son beneficiosas, pero no debemos negar la existencia objetiva del tiempo y el espacio como formas de existencia material debido al desarrollo de los conceptos humanos de tiempo y espacio o la incapacidad de medir nuevas formas de tiempo y espacio en el nivel actual de ciencia y tecnología.
El Hombre y el Universo Desde la década de 1960, debido a la propuesta y discusión del principio antrópico, surge el tema de la relación entre la existencia humana y la creación del universo. El principio antrópico sostiene que puede haber muchos universos con diferentes parámetros físicos y condiciones iniciales, pero solo los universos con valores específicos de parámetros físicos y condiciones iniciales pueden hacer evolucionar a los humanos, por lo que solo podemos ver un universo que permite que los humanos existan. El principio antrópico utiliza la existencia humana para restringir las condiciones iniciales y las leyes físicas que pudieron haber existido en el pasado, reduciendo su arbitrariedad y permitiendo explicar algunos fenómenos cosmológicos. Esto tiene cierta importancia en la metodología científica. Pero algunas personas han sugerido que la creación del universo depende de la existencia de los humanos como observadores. Esta visión es cuestionable. Ahora bien, según el modelo inflacionario, aquellos estados que el modelo tradicional del big bang toma como condiciones iniciales probablemente surjan de la evolución del universo primitivo, y la evolución del universo se vuelve casi independiente de algunos detalles de las condiciones iniciales. . Esto hace que la visión antes mencionada de utilizar las dificultades de las condiciones iniciales para negar la realidad objetiva del universo pierda su fundamento. Pero algunos creen que las enormes escalas de distancia provocadas por la inflación hacen imposible observar la estructura del universo en su conjunto. Esta preocupación tiene sus razones, pero si el modelo de inflación es correcto, con el desarrollo de la práctica científica será posible superar las dificultades de la comprensión humana.