Эры существования Вселенной (Шкала времени Вселенной)
8 основных этапов жизни нашей вселенной — от образования вселенной в ходе Большого взрыва и до её полного угасания в ходе так называемой Эры Темноты
Большой взрыв!
Начало времен. Вселенная появляется из сверхплотной и сверхгорячей точки (сингулярности) и начинает быстро расширятся во все стороны пространства. При этом Большой взрыв не уникален и возможно существование других Вселенных, рожденных в результате своего большого взрыва.
Большой взрыв в представлении художника. Как это выглядело на самом деле (и даже было ли все именно так), мы, как вы понимаете, на самом деле не знаем
Эра инфляции.
Началом времени 10 -44 с является планковское время, являющееся квантовой единицей времени и время не может быть разделено на промежутки меньшие данного (при современных законах).
При времени 10 -37 с неимоверно горячая и плотная Вселенная начинает многократно расширяться с громадным ускорением. В этот момент начинают образовываться едва уловимые флуктуации плотности вещества, которые в дальнейшем станут зародышами галактик, скоплений галактик.
Инфляционная стадия завершается при времени 10 -32 с, после чего расширение продолжилось с гораздо меньшей скоростью.
Эра господства излучения.
Эра господства излучения длится около 10000 лет. На начальном этапе во Вселенной практически ничего нет, кроме однородного и очень сильного электромагнитного излучения. Сложное взаимодействие частиц привело к небольшому перевесу обычного вещества над антивеществом.
Антивещество затем почти полностью проаннигилировало с веществом, а остаток вещества стал материалом для всех ныне наблюдаемых объектов Вселенной. В течение первых минут жизни Вселенной в ней произошло образование ядер атомов легких элементов – водорода, дейтерия, гелия и лития. Как только энергия ослабевающего излучения стала меньше энергии материи, окончилась радиационная эра.
Эра рекомбинации.
Началу звездной эры предшествовало то, что в возрасте 300000 лет Вселенная стала достаточно холодной для образования атомов водорода (т.е началась эра рекомбинации).
В это время Вселенная становится прозрачной для собственного излучения (до этого излучение непрерывно взаимодействовало с частицами вещества). Это излучение сейчас мы и наблюдаем в виде реликтового (фонового микроволнового) излучения.
В эпоху рекомбинации флуктуация плотности вещества стала разрастаться, так как этому не стало препятствовать излучение, и начали формироваться звезды и галактики.
Рождение звезды – материя в центре пылевого облака уплотняется до тех пор, пока сила гравитации не станет такой большой, что запустится самопроизвольная термоядерная ядерная реакция
Звездная эра (идет в настоящий момент времени).
Большая часть энергии в эту эру генерируется в недрах звезд путем термоядерных реакций. Мы живем примерно в середине этой эры, когда звезды активно формируются, живут и умирают.
Первое поколение звезд образовалось в первые миллионы жизни Вселенной, а первые галактики в первые миллиарды лет. В последующие несколько миллиардов лет они сгруппировались в скопления, сверхскопления и более крупные структуры. Возраст нашей Галактики 13,7 млрд.лет, а Солнечной системы 4,9 млрд. лет.
В больших масштабах происходит столкновение галактик, которое не оказывает серьезного влияния на находящиеся в них звезды и планеты.
Примерно через 6 млрд.лет наша Галактика встретится с М31 и сольются либо сразу, либо разойдутся чтобы опять в конце концов соединиться. Подобная участь ожидает многие галактики, образуя в будущем огромные аморфные галактикоподобные системы, что уже наблюдается в некоторых богатых скоплениях. Ближе к концу звездной эры ключевую роль начнут играть красные карлики с массой в половину солнечной, яркость которых будет возрастать. Они будут светиться несколько триллионов лет.
А звезды с массой менее 0,08 солнечной, в которых в ядре вообще не возникает термоядерная реакция, будут находиться на главной последовательности порядка 10 -50 триллионов лет.
Приблизительно через это время может исчерпаться межзвездный газ – водород и процесс звездообразования навсегда прекратиться. Эра закончится, когда во Вселенной не останется светящихся звезд, когда выгорят последние красные карлики, когда возраст Вселенной будет 100 трлн. лет.
Эра вырождения.
Большая часть объектов вселенной к этому времени по окончанию звездной эволюции превратится в вырожденные объекты: белые и коричневые карлики, нейтронные звезды.
Вселенная станет темной и холодной с температурой в долю градуса выше абсолютного нуля. Галактики будут постепенно менять свою структуру из за меняющихся случайно орбит тухнущих звезд, потерявших свои планеты, которые как и звезды отправятся в свободное межгалактическое пространство.
Небольшое количество массивных звезд, не способных покинуть галактику, будут поглощаться центральными галактическими черными дырами. Иногда, во время столкновения коричневых карликов с образованием красного карлика, на небе будет вспыхивать свет. Но в целом во всей галактике света будет меньше, чем сейчас излучает одно только Солнце.
Помимо этого, раз в триллион лет галактику будет потрясать взрыв сверхновой, происходящий при столкновении двух белых карликов. Полученное от взрыва ядро может зажечь внутри термоядерную реакцию в зависимости от оставшейся массы. Но в галактике за счет гравитационного излучения энергия звездами будет теряться.
Темное вещество, содержащееся в Гало галактики будет поглощено белыми карликами и аннигилировано и это будет в данный момент времени основной источник энергии в галактике. Дальнейшее – это действие черных дыр, втягивающих и поглощающих сперва звезды в масштабах галактики, а затем и в масштабах скоплений. И закончится эра распадом протонов, время жизни которых 10 37 лет.
Как и в случае с Большим взрывом, как выглядят «черные дыры» мы не знаем. Да и знать не можем – ведь черные дыры не выпускают даже свет, соответственно видеть их… мы не можем в принципе!
Эра черных дыр.
Единственными объектами во Вселенной остались черные дыры. Но они не вечны и испаряются, излучая с поверхности очень малую энергию в виде фотонов и элементарных частиц. Скорость излучения зависит от кривизны поверхности, т.е от размера и массы черной дыры.
Излучение для черной дыры с массой Солнца крайне мало и со временем ускоряется и заканчивается вспышкой гамма-излучения. Такая черная дыра имеет поверхностную температуру порядка 10 -7 К и сможет просуществовать 10 65 лет. Черная дыра с массой крупной галактики имеет поверхностную температуру порядка 10 -18 К и для испарения требуется 10 98 -10 100 лет.
Эра темноты
Во Вселенной осталось лишь немного вещества: фотоны с очень большим красным смещением, небольшое количество нейтрино, электроны и позитроны на очень больших расстояниях друг от друга и если встретятся, то аннигилируют в фотоны очень больших энергий, которые затем в результате расширения вселенной будут увеличивать длину волны и становиться менее энергетичными.
из статьи Фреда Адамс и Грэгори Лафлин “Будущее Вселенной”
Источник
Четыре эпохи в развитии Вселенной
Древнейшие на нашей планете священные писания — Веды* —
не только содержат подробные сведения о смысле жизни человека,
о принципах религии и законах, управляющих Вселенной,
о постижении Абсолютной истины, о Науке Самоосознания и достижении Совершенства.
Веды — древнейшие санскритские тексты —
охватывают все области человеческого знания
и являются первоисточником любого существующего в мире знания:
«Нет такой области знаний — материальных или трансцендентных —
которая не была бы освещена в изначальном тексте Вед».
Освещена в Ведах и история нашей Вселенной, которая в своём развитии
проходит через четыре эпохи (юги), сменяющие одна другую подобно временам года:
Сатья-юга, Трета-юга, Двапара-юга и Кали-юга.
Эти четыре циклично сменяющие друг друга юги характеризуются
постепенной деградацией человечества и имеют разную продолжительность.
Первая из эпох — Сатья-юга, или Золотой Век.
Сатья-юга длится 1.728.000 земных лет и сравнивается с весной.
Это «совершенная» юга. Ее называют также Крита-югой, или Белой югой.
Сатья-юга характеризуется праведностью, изобилием и повсеместным процветанием
духовной культуры. Люди в этот век живут 100.000 лет, все они счастливы
и достигают совершенства самоосознания с помощью медитации.
Они обладают самыми возвышенными качествами, сверхъестественными способностями,
огромным ростом, силой, высоким уровнем интеллекта и красивой внешностью.
Вторая эпоха — Трета-юга, или Серебряный Век.
Трета-юга следует за Сатья-югой и предшествует Двапара-юге.
Трета-юга длится 1.296.000 земных лет и подобна лету.
В сравнении с Сатья-югой, когда население Вселенной следует всем принципам религии,
а невежество и порок практически отсутствуют, в Трета-югу благочестие людей
уменьшается на одну четверть, появляются первые признаки деградации общества,
а продолжительность жизни уменьшается до 10.000 лет.
В Сатья-югу живые существа в полной мере обладают четырьмя положительными
качествами характера: аскетизмом, чистотой, милосердием и правдивостью
и испытывают практически одно только счастье.
В Трета-югу они теряют аскетизм — одно из этих положительных качеств характера.
Тем не менее, обладание остальными тремя качествами характера: чистотой, милосердием и правдивостью —
позволяют людям жить достаточно счастливо, достигая совершенства самоосознания посредством жертвоприношений.
Третья эпоха, через которую проходит в своём развитии Вселенная,
называется Двапара-юга, или Бронзовый век.
Она следует за Трета-югой и предшествует Кали-юге.
Длительность Двапара-юги составляет 864.000 земных лет, ее сравнивают с осенью.
В этот период благочестие уменьшается наполовину,
и население Вселенной теряет ещё одно положительное качество характера: чистоту.
Оставшиеся два положительных качества — милосердие и правдивость —
обеспечивают людям некоторое счастье,
однако уровень страданий в эту эпоху уже достаточно велик.
В Двапара-югу люди живут 1.000 лет и достигают совершенства
с помощью поклонения в храме.
Время, в которое мы живём, называется веком Кали, или Кали-югой — Железным Веком.
Кали-юга — это последняя из четырёх юг. Она следует за Двапара-югой
и предшествует Сатья-юге.
Кали-юга — современная эпоха (последняя в повторяющемся цикле из четырёх эпох) —
эпоха вражды и лицемерия. Она характеризуется постепенным исчезновением духовного знания
и вырождением человеческой цивилизации.
Кали-юга началась в 3037 г. до н.э. во время битвы на Курукшетре,
длится 432.000 земных лет и сравнивается с зимой.
В эту эпоху деградация человечества проявляется в полной мере,
повсеместно распространяются раздоры, безбожие, невежество и разврат.
Из четырёх положительных качеств характера, свойственных людям Золотого Века,
сохраняется только правдивость, но даже это качество присуще далеко не всем.
Люди в эту эпоху в основном страдают, продолжительность жизни снижается до 100 лет.
Они утрачивают разум и не способны определить источник счастья.
Тем не менее, пути достижения совершенства существуют во все времена и эпохи,
хотя методы, используемые во времена разных эпох, неодинаковы.
Кали-юга (железный век) в сравнении с Сатья-югой (золотым веком),
Трета-югой (серебряным веком) и Двапара-югой (медным веком),
очень трудна для процесса самоосознания.
В Сатья-югу люди жили 100.000 лет
и достигали совершенства самоосознания с помощью медитации.
В Трета-югу люди жили 10.000 лет
и достигали вершины самоосознания посредством жертвоприношений.
В Двапара-югу люди жили 1.000 лет
и достигали совершенства с помощью поклонения в храме.
Однако в Кали-югу, когда жизнь человека длится самое большее 100 лет
и к тому же сопряжена всевозможными трудностями,
и когда обыкновенный человек не в состоянии следовать всем ведическим правилам
и предписаниям или досконально изучить все Ведические писания,
ни один из методов самоосознания, используемых в предыдущие эпохи,
не приносит пользы.
Согласно Ведам, для нашей эпохи существует специальный метод,
с помощью которого можно достичь высшей цели ведической культуры
и совершенства самоосознания — метод повторения маха-мантры Харе Кришна.
Мы живём в Кали-югу — век повсеместной деградации человечества.
Однако мы необычайно удачливы: нам посчастливилось родиться во время
вкрапления Сатья-юги — Золотого Века, который будет продолжаться 10.000 лет.
В это счастливое время каждый наделённый разумом человек сможет отыскать путь
духовного прогресса и следовать по этому пути.
ЗДЕСЬ можно прочитать стихи о Кали-юге:
*ВЕДЫ (Ведические писания) — древнейшие Священные писания на нашей планете.
Они являются первоисточником любого существующего в мире знания.
Веды называют «апаурушея» — несотворённые человеком богооткровенные писания.
Веды совершенны, ибо пришли из трансцендентного мира,
расположенного высоко за пределом нашей материальной вселенной.
Веды (санскр. veda — «знание») — это Изначальные, Совершенные Знания,
переданные человечеству Верховным Господом в самом начале истории Вселенной
как свод законов и правил для гармоничного проживания в материальном мире,
духовного развития и достижения совершенства.
Веды записаны на санскрите — идеальном, совершенном языке,
который является праязыком древнегреческого, латинского, русского и других языков мира.
Веды сохранились в своём первозданном виде в Индии.
Ведическая литература является бесценным источником как духовного,
так и материального знания, и признана во всём мире.
Веды — это универсальная система знаний, которая не имеет изъянов.
Это совершенное знание, данное Богом, и поэтому слово Вед —
закон для каждого живого существа.
Источник
Пять веков Вселенной: в каком мы живем и что это значит?
Каждое живое существо на нашей планете рождается, взрослеет, становится старше и в конечном итоге умирает. Все эти законы действуют и за пределами Земли – звезды, солнечные системы и галактики тоже со временем погибают. Разница существует лишь во времени – то, что для нас с вами кажется вечностью, по меркам Вселенной полная ерунда. Но что на счет самой Вселенной? Как известно, она родилась после Большого взрыва 13,8 миллиардов лет назад, но что происходит с ней сейчас? Каков жизненный цикл самой Вселенной и почему исследователи выделяют пять этапов ее развития?
В жизненном цикле Вселенной существует 5 эпох. Прямо сейчас мы находимся во второй эре.
Пять веков Вселенной
Астрономы считают, что пять этапов эволюции являются удобным способом представления невероятно долгой жизни Вселенной. Согласитесь, во времена, когда нам известно всего 5% о видимой Вселенной (остальные 95% занимает таинственная темная материя, существование которой только предстоит доказать), судить об ее эволюции довольно сложно. Тем не менее, исследователи пытаются понять прошлое и настоящее Вселенной, объединив достижения науки и человеческой мысли двух последних столетий.
Если вам посчастливилось оказаться под ясным небом в темном месте безлунной ночью, то при взгляде вверх вас ждет великолепный космический пейзаж. С помощью обычного бинокля можно увидеть умопомрачительное небесное полотно из звезд и пятен света, которые накладываются друг на друга. Свет от этих звезд достигает нашей планеты преодолевая огромные космические расстояния и пробивается к нашим глазам через пространство–время. Такова Вселенная космологической эпохи, в которой мы живем. Она называется звездная эрой, но есть еще четыре других.
Изображение составлено исследователями Принстонского университета, основываясь на снимках, полученных космическими телескопами NASA
Чтобы всегда быть в куре последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий, подписывайтесь на наш канал в Telegram!
Существует множество способов рассмотреть и обсудить прошлое, настоящее и будущее Вселенной, но один из них больше других привлек внимание астрономов. Первая книга о пяти веках Вселенной была опубликована в 1999 году, под названием «Пять веков Вселенной: внутри физики вечности». (последние обновления внесены в 2013 году). Авторы книги Фред Адамс и Грегори Лафлин дали название каждому из пяти веков:
- Первобытная эра
- Звездная эра
- Дегенеративная эра
- Эра Черных Дыр
- Темная эра
Необходимо отметить, что далеко не все ученые являются сторонниками этой теории. Тем не менее, многие астрономы находят разделение на пять этапов полезным способом обсуждения столь необычайно большого количества времени.
Первобытная эра
Первобытная эпоха Вселенной началась спустя секунду после Большого взрыва. Во время первого, очень маленького отрезка времени, пространства-времени и законов физики, как полагают исследователи, еще не существовало. Этот странный, непостижимый интервал называется планковской эпохой, считается, что она длилась 1044 секунды. Важно принимать во внимание и то, что многие предположения о планковской эпохе, основаны на гибриде общей теории относительности и квантовых теорий, называемой теорией квантовой гравитации.
На изображении все пять эпох Вселенной обозначены разными цветами
В первую секунду после Большого взрыва началась инфляция – невероятно быстрое расширение Вселенной. Через несколько минут плазма начала остывать, и субатомные частицы начали образовываться и склеиваться. Через 20 минут после Большого Взрыва – в сверхгорячей, термоядерной Вселенной – начали формироваться атомы. Охлаждение шло быстрыми темпами, пока во вселенной не осталось 75% водорода и 25% гелия, что похоже на то, что происходит сегодня на Солнце. Примерно через 380 000 лет после Большого Взрыва Вселенная остыла настолько, что начали формироваться первые устойчивые атомы и появилось космическое фоновое микроволновое излучение, которое астрономы называют реликтовым излучением.
Звездная эра
Мы с вами живем в звездную эпоху – в это время большая часть материи, существующей во Вселенной, принимает форму звезд и галактик. Первые звезды во Вселенной – недавно мы рассказывали вам о ее обнаружении – были огромными и закончили свою жизнь в виде вспышек сверхновых, что привело к образованию множества других, более мелких звезд. Движимые силой гравитации, они сближались друг с другом образовывая галактики.
У звезд и галактик, как и у нас с вами, свой срок жизни
Одна из аксиом звездной эры состоит в том, что чем больше звезда, тем быстрее она сжигает свою энергию, а затем умирает, как правило, всего за пару миллионов лет. Более мелкие звезды, потребляющие энергию медленнее, дольше остаются активными. Ученые предсказывают, что наша галактика Млечный Путь, например, столкнется и объединится с соседней галактикой Андромеды примерно через 4 миллиарда лет, чтобы сформировать новую. Кстати, наша Солнечная система может пережить это слияние, но возможно, Солнце погибнет гораздо раньше.
Эра дегенерации
Следом идет эра дегенерации (вырождения), которая начнется примерно через 1 квинтиллион лет после Большого Взрыва и продлится до 1 дуодециллиона после него. В этой период во Вселенной будут доминировать все видимые сегодня остатки звезд. На самом деле на космических просторах полно тусклых источников света: белые карлики, коричневые карлики и нейтронные звезды. Эти звезды гораздо холоднее и излучают меньше света. Таким образом, в эпоху дегенерации Вселенная будет лишена света в видимом спектре.
Тусклые остатки когда-то ярких звезд будут преобладать во Вселенной в эру дегенерации
В течение этой эры маленькие коричневые карлики будут удерживать большую часть доступного водорода, а черные дыры будут расти, расти и расти, питаясь остатками звезд. Когда водорода вокруг будет не достаточно, Вселенная со временем станет тусклее и холоднее. Затем протоны, существовавшие с самого начала Вселенной, начнут погибать, растворяя материю. В результате во Вселенной в основном останутся субатомные частицы, излучение Хокинга и черные дыры.
Излучение Хокинга – гипотетический процесс излучения черной дырой разнообразных элементарных частиц, преимущественно фотонов; назван в честь британского физика-теоретика Стивена Хокинга.
Эра черных дыр
В течение значительного периода времени черные дыры будут доминировать во Вселенной, втягивая в себя остатки массы и энергии. Однако в конце концов они испарятся, хотя и очень медленно.
К концу этого периода останутся фотоны, электроны, позитроны и нейтрино.
Авторы книги полагают, как пишет Big Think, что когда черные дыры наконец испарятся, возникнет небольшая вспышка света – единственная оставшаяся энергия во Вселенной. В этот момент Вселенная будет почти историей, содержащей только низкоэнергетические, очень слабые субатомные частицы и фотоны.
Темная эра
В конечном итоге электроны и позитроны, дрейфующие через пространство будут сталкиваться друг с другом, иногда образуя при этом атомы прозитрония. Эти структуры являются нестабильными, однако и их составные частицы в конечном итоге будут уничтожены. Дальнейшее уничтожение других низкоэнергетических частиц будет продолжаться, хотя и очень медленно. Но этой ночью взгляните в ночное небо, полное звезд и ни о чем не беспокойтесь – они еще очень долго никуда не денутся, а наше понимание Вселенной и времени в будущем может измениться.
Источник