Az Univerzum jövője a kozmológia egyik fő kérdése, amelyre a válasz elsősorban az Univerzum olyan jellemzőitől és tulajdonságaitól függ, mint tömege, energiája, átlagos sűrűsége és tágulási sebessége.

Mit tudunk az Univerzumról?

Először is meg kell határoznunk az „Univerzum” fogalmát, amelynek mind a csillagászatban, mind a filozófiában megvan a maga helye. A csillagászat területén az Univerzumot metagalaxisnak vagy egyszerűen nevezik csillagászati ​​univerzum. Elméleti szempontból azonban, amelyet az Univerzum fejlődésének legtöbb modellje és forgatókönyve figyelembe vesz, ez egy kolosszális rendszer, amely túlmutat a lehetséges megfigyelések határain.

Az egyik legfontosabb tulajdonságait A viszonylag nemrégiben felfedezett Univerzum egy szinte egyenletes és izotróp tágulás, amelyről kiderült, hogy fel is gyorsult. A tágulás időtartamától függően az Univerzum története két lehetséges forgatókönyv egyikét veheti fel.

Az első esetben a tágulás a végtelenségig folytatódik, és ezzel egyidejűleg az Univerzumban az átlagos anyagsűrűség gyorsan csökken, megközelíti a nullát. Röviden, minden a galaxishalmazok felbomlásával kezdődik, és egy proton kvarkokra való felosztásával végződik.

A második forgatókönyv az általános relativitáselmélet (GTR) posztulátumait veszi figyelembe, amely szerint az anyag sűrűségének jelentős növekedésével a téridő görbült. Ha a bővítés lassulni kezd, akkor valószínűleg egy ponton tömörítéssé válik. Ekkor az Univerzum összehúzódni kezd, és anyagának átlagos sűrűsége gyorsan megnő. Ezzel az események menetével az általános relativitáselmélet szerint a téridő fokozatosan görbülni fog, amíg az Univerzum magába nem zár, mint egy közönséges gömb felszíne, de nagy mennyiség méretei, mint azt elképzelni szoktuk.

Az Univerzum kozmológiai korszakai

Megpróbál jósolni jövőbeli sorsa A csillagászati ​​univerzum létezését a tudósok a következő szakaszokra osztották:

Annak ellenére, hogy az Univerzum anyaga fokozatosan megsemmisül, maga a tér négy hipotetikus forgatókönyv szerint fejlődhet:

1. Ha idővel az Univerzum tágulása lelassul, majd összenyomódásba megy át, akkor végső szakasz az élete a Big Crunch lesz. Ennek eredményeként minden anyag összeomlik, és visszatér eredeti állapotába - szingularitásba.
2. Egy másik forgatókönyv szerint az Univerzumban az anyag átlagos sűrűsége pontosan meghatározott, és olyan, hogy a tágulás fokozatosan lelassul.
3. A legvalószínűbb modell, a modern megfigyelési eredmények miatt. Ez az Univerzum egyenletes, tehetetlenségi tágulását jelenti.
4. Az Univerzum tágulási ütemének rohamos növekedése, amely elvezeti világunkat az ún.

Az Univerzum jövője a fizikai kozmológia keretein belül vizsgált kérdés. Különféle tudományos elméletek sokan megjósolták lehetséges opciók jövő, amelyek között mind a pusztításról, mind a végtelen élet Világegyetem.

Az Univerzum létrejöttének elmélete után keresztül nagy durranásés ezt követő gyors terjeszkedését a legtöbb tudós elfogadta, az Univerzum jövője a kozmológia kérdésévé vált. különböző pontokat látás attól függően fizikai tulajdonságok Az Univerzum: tömegei és energiái, közepes sűrűségűés a terjeszkedés üteme.

Forgatókönyvek a további fejlődéshez

univerzum törés tömörítés evolúció

Az Univerzum ma is folytatja evolúcióját, ahogyan részei fejlődnek. Ennek az evolúciónak az ideje minden tárgytípus esetében több mint egy nagyságrenddel különbözik. És amikor az egyik típusú tárgyak élete véget ér, akkor mások számára minden csak most kezdődik. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy az Univerzum evolúcióját korszakokra bontsuk. Az evolúciós lánc végső formája azonban a tágulás sebességétől és gyorsulásától függ: egyenletes vagy majdnem egyenletes sebesség terjeszkedés, az evolúció minden szakasza befejeződik, és minden energiatartalék kimerül. Ezt a fejlesztési lehetőséget hőhalálnak nevezik.

Ha a sebesség tovább növekszik, akkor től kezdve bizonyos pillanatban, az Univerzumot tágító erő először meghaladja gravitációs erők, a galaxisokat halmazokban tartja. Mögöttük a galaxisok szétesnek és csillaghalmazok. És végül a legszorosabb rokonságban lévők bomlanak fel utoljára. csillagrendszerek. Egy idő után az elektromágneses erők nem lesznek képesek megakadályozni a bolygók és a kisebb objektumok szétesését. A világ ismét egyedi atomok formájában fog létezni. Tovább következő szint Az egyes atomok is szétesnek. Lehetetlen pontosan megmondani, hogy mi fog következni: ebben a szakaszban a modern fizika leáll.

A fenti forgatókönyv a Big Rip forgatókönyve.

Van az ellenkező forgatókönyv is - a Big Crunch. Ha az Univerzum tágulása lelassul, akkor a jövőben leáll, és megkezdődik a tömörítés. Az Univerzum evolúciója és alakja meghatározásra kerül kozmológiai korszakok amíg a sugara ötször kisebb lesz, mint a moderné. Ekkor az Univerzum összes halmaza egyetlen megaklasztert alkot, de a galaxisok nem veszítik el egyéniségüket: csillagok születnek bennük, szupernóvák fellángolnak, esetleg kifejlődnek. biológiai élet. Mindez akkor ér véget, amikor az Univerzum további 20-szorosára zsugorodik, és 100-szor kisebb lesz, mint most; abban a pillanatban az Univerzum egyetlen hatalmas galaxis lesz.

A reliktum háttér hőmérséklete eléri a 274 K-t, és a jég olvadni kezd a szárazföldi bolygókon. A további tömörítés oda vezet, hogy a kozmikus mikrohullámú háttér sugárzása még a bolygórendszer központi világítótestét is elhomályosítja, kiégetve az élet utolsó hajtásait a bolygókon. És nem sokkal ezután maguk a csillagok és bolygók is elpárolognak vagy darabokra szakadnak. Az Univerzum állapota hasonló lesz ahhoz, ami keletkezésének első pillanataiban volt. További események hasonlít azokra, amelyek az elején történtek, de elpazarolták fordított sorrendben: az atomok atommagokká és elektronokká bomlanak, a sugárzás kezd dominálni, majd az atommagok protonokká és neutronokká bomlanak, majd maguk a protonok és neutronok is szétesnek egyedi kvarkokra, és nagy egyesülés következik be. Ebben a pillanatban, akárcsak az Ősrobbanás pillanatában, az általunk ismert fizika törvényei leállnak, és lehetetlen megjósolni az Univerzum jövőbeli sorsát.

Küldje el a jó munkát a tudásbázis egyszerű. Használja az alábbi űrlapot

Jó munka az oldalra">

Diákok, végzős hallgatók, fiatal tudósok, akik a tudásbázist tanulmányaikban és munkájukban használják, nagyon hálásak lesznek Önnek.

közzétett http://www.allbest.ru/

Forgatókönyvek az Univerzum jövőjéről

Az Univerzum jövője a fizikai kozmológia keretein belül vizsgált kérdés. Különböző tudományos elméletek számos lehetséges jövőbeli lehetőséget jósoltak, amelyek között vannak vélemények az Univerzum pusztulásával és végtelen életével kapcsolatban egyaránt.

Miután a legtöbb tudós elfogadta az Univerzumnak az ősrobbanással és az azt követő gyors tágulásával kapcsolatos elméletet, az Univerzum jövője kozmológiai kérdéssé vált, amelyet az Univerzum fizikai tulajdonságaitól függően különböző nézőpontokból vizsgálnak: tömege és energiája, átlagos sűrűsége és tágulási sebessége.

Forgatókönyvek a további fejlődéshez

univerzum törés tömörítés evolúció

Az Univerzum ma is folytatja evolúcióját, ahogyan részei fejlődnek. Ennek az evolúciónak az ideje minden tárgytípus esetében több mint egy nagyságrenddel különbözik. És amikor az egyik típusú tárgyak élete véget ér, akkor mások számára minden csak most kezdődik. Ez lehetővé teszi számunkra, hogy az Univerzum evolúcióját korszakokra bontsuk. Az evolúciós lánc végső formája azonban a tágulás sebességétől és gyorsulásától függ: egyenletes vagy csaknem egyenletes tágulási sebesség mellett az evolúció minden szakasza lezárul, és minden energiatartalék kimerül. Ezt a fejlesztési lehetőséget hőhalálnak nevezik.

Ha a sebesség tovább növekszik, akkor egy bizonyos pillanattól kezdve az Univerzumot tágító erő először meghaladja a galaxisokat halmazokban tartó gravitációs erőket. Mögöttük galaxisok és csillaghalmazok fognak szétesni. És végül a legszorosabban összefüggő csillagrendszerek bomlanak fel utoljára. Egy idő után az elektromágneses erők nem lesznek képesek megakadályozni a bolygók és a kisebb objektumok szétesését. A világ ismét egyedi atomok formájában fog létezni. A következő szakaszban az egyes atomok is szétesnek. Lehetetlen pontosan megmondani, hogy mi fog következni: ebben a szakaszban a modern fizika leáll.

A fenti forgatókönyv a Big Rip forgatókönyve.

Van ennek ellenkezője is – a Big Crunch. Ha az Univerzum tágulása lelassul, akkor a jövőben leáll, és megkezdődik a tömörítés. Az Univerzum evolúcióját és megjelenését a kozmológiai korszakok határozzák meg mindaddig, amíg sugara ötször kisebb lesz, mint a moderné. Ekkor az Univerzum összes halmaza egyetlen megaklasztert alkot, de a galaxisok nem veszítik el egyéniségüket: csillagok születése továbbra is megtörténik bennük, szupernóvák fellángolnak, és esetleg biológiai élet is kialakul. Mindez akkor ér véget, amikor az Univerzum további 20-szor zsugorodik, és százszor kisebb lesz, mint most; abban a pillanatban az Univerzum egyetlen hatalmas galaxis lesz.

A reliktum háttér hőmérséklete eléri a 274 K-t, és a jég olvadni kezd a szárazföldi bolygókon. A további tömörítés oda vezet, hogy a kozmikus mikrohullámú háttér sugárzása még a bolygórendszer központi világítótestét is elhomályosítja, kiégetve az élet utolsó hajtásait a bolygókon. És nem sokkal ezután maguk a csillagok és bolygók is elpárolognak vagy darabokra szakadnak. Az Univerzum állapota hasonló lesz ahhoz, ami keletkezésének első pillanataiban volt. A további események a kezdeti eseményekhez hasonlítanak, de fordított sorrendben játszódnak le: az atomok atommagokká és elektronokká bomlanak fel, a sugárzás kezd dominálni, majd az atommagok kezdenek protonokká és neutronokká bomlani, majd maguk a protonok és neutronok egyedre bomlanak. kvarkok, nagy egyesülés zajlik. Ebben a pillanatban, akárcsak az Ősrobbanás pillanatában, az általunk ismert fizika törvényei leállnak, és lehetetlen megjósolni az Univerzum jövőbeli sorsát.

Kozmológiai korszakok

A csillagok kora (6<з<14)

A jelenlegi korszak, az aktív csillagszületés korszaka pontosan abban a pillanatban ér véget, amikor a galaxisok kimerítik a csillagközi gáz összes tartalékát; Ugyanakkor a kis tömegű csillagok - vörös törpék - is befejezik útjukat, miután teljesen kimerítették égési forrásaikat.

A Nap sokkal korábban kimegy. De előbb vörös óriássá válik, amely felemészti a Merkúrt és valószínűleg a Vénuszt. A Föld, ha nem osztja a sorsukat, annyira felforrósodik, hogy hasonló lehet a jelenlegi COROT-7b bolygóhoz, és lávarögöt jelent a nappali oldalon.

A bomlás kora (15<з<39)

Ha az előző szakaszban az Univerzum fő objektumai a Naphoz hasonló csillagok voltak, akkor a bomlás korszakában fehér és barna törpék, valamint nagyon kevés neutroncsillag és fekete lyuk. Egyáltalán nem léteznek közönséges csillagok, ezek mind elérték evolúciójuk végső szakaszát: fehér törpék, neutroncsillagok, fekete lyukak.

Ha az előző szakaszban a hidrogén elégetése volt a leggyakoribb folyamat, akkor ebben a korszakban a barna törpékben van a helye, és sokkal lassabban megy végbe. Napjainkban a domináns folyamatok a sötét anyag megsemmisülése és a protonok bomlása.

A galaxisok is nagyban különböznek a jelenlegiektől: az összes csillag nem egyszer ütközött már egymással. A galaxisok mérete pedig sokkal nagyobb: az összes galaxis, amely a helyi halmaz részét képezi, egybeolvadt.

A fekete lyukak korszaka (40<з<100)

Ebben a szakaszban gyakorlatilag minden anyag elemi részecskék tengere. És csak az Univerzum egyes szegleteiben élnek tovább neutroncsillagok. A fekete lyukak előtérbe kerülnek.

Az elmúlt évtizedek során anyagot sajátítottak magukba. Ebben a korszakban csak sugároznak. Itt két fő mechanizmus létezik: két fekete lyuk ütközése és az azt követő egyesülés jelentős gravitációs energiát szabadít fel, és gravitációs hullámok keletkeznek. A második mechanizmus a Gribov-Hawking-sugárzás: kvantumjellegének köszönhetően néhány fotonnak sikerül túljutnia az eseményhorizonton. A fotonnal együtt a fekete lyuk is veszít tömegéből, a tömegvesztés pedig még nagyobb fotonfluxushoz vezet. Egy ponton a gravitáció már nem tudja tartani a fény fotonjait az eseményhorizont alatt, és a fekete lyuk felrobban, kidobva az utolsó megmaradt fotonokat.

Azonban egy másik forgatókönyv is lehetséges. A fekete lyukak saját klasztereket és szuperhalmazokat alkothatnak, és ugyanúgy összeolvadnak. Ennek eredményeként egy óriási fekete lyuk keletkezik, amely gyakorlatilag örökké élni fog. Talán a gravitáció hatására felmelegszik a Planck-hőmérsékletre, eléri a Planck-sűrűséget, és előidézi a következő ősrobbanást, ami egy új Univerzum kialakulását eredményezi.

Az örök sötétség kora(z>101)

Ez az idő már mindenféle energiaforrás nélkül. Az elmúlt évtizedekben lezajlott folyamatok összességéből csak a maradványtermékek maradtak meg: hatalmas hullámhosszú fotonok, neutrínók, elektronok, pozitronok és kvarkok. A hőmérséklet rohamosan közeledik az abszolút nullához. A pozitronok és elektronok időről időre instabil pozitrónium atomokat képeznek, hosszú távú sorsuk a teljes megsemmisülés.

Közzétéve az Allbest.ru oldalon

...

Hasonló dokumentumok

Az Univerzum eredete - hipotézisek és modellek; az Ősrobbanás és a forró Univerzum kozmológiai elméletei. A Naprendszer kialakulása. Biológiai, ökológiai, társadalmi-gazdasági és kultúrtörténeti evolúció; az élet megjelenése a Földön.

teszt, hozzáadva: 2011.09.24


Az "Univerzum" koncepció lényege. Az Univerzum nagyléptékű szerkezete fejlődéstörténetének tanulmányozása. A táguló univerzum modellje. Ősrobbanás elmélet (forró univerzum modell). Az általános relativitáselmélet keretein belüli terjeszkedés oka. A nagyméretű szerkezetek evolúciós elmélete.

teszt, hozzáadva 2011.03.20


A világegyetem fejlődésének története és életének első pillanatai. Az "ősrobbanás" elmélete, az Univerzum matematikai modelljének létrehozására tett kísérletek elemzése. Mik azok a csillagok, galaxisok és a Tejút. A Naprendszer felépítése, bolygóinak és műholdjainak jellemzői.

absztrakt, hozzáadva: 2010.11.09


Az Univerzumról alkotott elképzelések fejlődésének története. Az Univerzum keletkezésének kozmológiai modelljei. Nicolaus Kopernikusz heliocentrikus rendszere. A modern kozmológia születése. Az ősrobbanás és a "forró univerzum" modelljei. Heisenberg bizonytalansági elv.

absztrakt, hozzáadva: 2014.12.23


Az Univerzum fejlődésének fő láncszeme az élet, az elme. A téridő önszerveződése az Univerzum evolúciós folyamatában. Véletlenszerűség az Univerzum tudományos képében. A kozmológiai evolúció filozófiai és ideológiai problémái.

absztrakt, hozzáadva: 2007.04.24


Az Ősrobbanás-modell, mint az Univerzum evolúciótörténetének modellje, mely szerint végtelenül sűrű állapotban keletkezett és azóta is terjeszkedik, előnyei és hátrányai. A táguló Univerzum, születés és halál elméletei, támogatóik.

tanfolyami munka, hozzáadva 2010.11.27


Az Univerzum leghíresebb modelljeinek jellemzői: de Sitter, Lemaitre, Milne, Friedman, Einstein-de Sitter modell. Kant kozmológiai modellje. Az ősrobbanás elmélet. Az Univerzum naptára: az Univerzum fejlődésének főbb korszakai és jellemzőik.

bemutató, hozzáadva 2011.11.17


Az Univerzum tulajdonságainak homogenitásának és izotrópiájának feltételezése az evolúció minden szakaszában. A kémiai elemek eredetének kérdése. Az Ősrobbanás nagy problémái. Megpróbálja megoldani a szingularitási problémát. Kvantumfizika és valóság.

absztrakt, hozzáadva: 2013.01.11


Az Univerzum pirocentrikus, geocentrikus és heliocentrikus modelljeinek tanulmányozása. A kozmológiai modellek modern tanulmányai. Nobel-díj az Univerzum felgyorsult tágulásának felfedezéséért. A gravitációs tér mérése galaxishalmazokban.

tanfolyami munka, hozzáadva 2014.06.03


Az Univerzum keletkezése és fejlődése, jövőbeli kilátásai. A fizikai vákuum alkotó szerepe. A helyhez kötött Univerzum paradoxonai. Einstein relativitáselméletének alapelvei. A forró Univerzum fejlődésének szakaszai, ennek a forgatókönyvnek a kétértelműsége.

Friedman elméletéből az következik, hogy az Univerzum fejlődésének különféle forgatókönyvei lehetségesek: korlátlan tágulás, váltakozó összehúzódások és tágulások, sőt triviális álló állapot is. Az, hogy e forgatókönyvek közül melyik valósul meg, az Univerzumban a kritikus és a tényleges anyagsűrűség közötti kapcsolattól függ az evolúció minden szakaszában. E sűrűségek értékeinek értékeléséhez először nézzük meg, hogyan képzelik el az asztrofizikusok az Univerzum szerkezetét.

Jelenleg úgy gondolják, hogy az Univerzumban az anyag három formában létezik: közönséges anyag, kozmikus mikrohullámú háttérsugárzás és úgynevezett „sötét” anyag. A közönséges anyagok főként a csillagokban koncentrálódnak, amelyekből csak a mi galaxisunkban körülbelül százmilliárd van. Galaxisunk mérete 15 kiloparszek (1 parsec = 30,8  10 12 km). Feltételezzük, hogy az Univerzumban legfeljebb egymilliárd különböző galaxis található, amelyek közötti átlagos távolság egy megaparsec nagyságrendű. Ezek a galaxisok rendkívül egyenetlenül oszlanak el, és halmazokat képeznek. Ha azonban az Univerzumot nagyon nagy léptékben tekintjük, például 300 megaparszek feletti lineáris méretű „sejtekre” „bontva”, akkor az Univerzum egyenetlen szerkezete többé nem lesz megfigyelhető. Így nagyon nagy léptékben az Univerzum homogén és izotróp. Az anyag ilyen egyenletes eloszlásához kiszámíthatjuk a  in sűrűséget, ami  310 -31 g / cm 3.

CMB ekvivalens sűrűség  p  510 -34 g / cm 3, ami jóval kisebb, mint  in, és ezért nem feltétlenül vesszük figyelembe az Univerzumban lévő teljes anyagsűrűség kiszámításakor.

A galaxisok viselkedését megfigyelve a tudósok felvetették, hogy maguk a galaxisok világító, „látható” anyaga mellett a körülöttük lévő térben láthatóan jelentős anyagtömegek találhatók, amelyeket közvetlenül nem lehet megfigyelni. Ezek a „rejtett” tömegek csak a gravitáció révén nyilvánulnak meg, ami befolyásolja a galaxisok csoportokban és halmazokban való mozgását. Ezen jellemzők alapján megbecsülik az ehhez a „sötét” anyaghoz tartozó  t sűrűséget is, amely számítások szerint körülbelül ~ 30-szor nagyobb, mint  v. Amint az a következőkből kiderül, végső soron a „sötét” anyag a „felelős” az Univerzum evolúciójának egyik vagy másik „forgatókönyvéért” 1 .

Ennek igazolására értékeljük kritikus sűrűség anyag, amelyből kiindulva az evolúció „pulzáló” forgatókönyve átadja helyét egy „monoton” forgatókönyvnek. Egy ilyen becslés, bár elég durva, megtehető a klasszikus mechanika alapján, az általános relativitáselmélet bevonása nélkül. A modern asztrofizikából csak a Hubble-törvényre van szükségünk.

Számítsuk ki egy bizonyos m tömegű galaxis energiáját, amely bizonyos távolságban található L a „megfigyelőtől” (10.2. ábra). Energia E Ennek a galaxisnak a mozgási és a potenciális energiája van
, amely a galaxis gravitációs kölcsönhatásával függ össze m tömeganyaggal M, amely egy sugarú gömb belsejében található L(kimutatható, hogy a gömbön kívüli anyag nem járul hozzá a potenciális energiához). Tömeg kifejezése M a sűrűségen ,
, és figyelembe véve a Hubble-törvényt, a galaxis energiájának kifejezését írjuk le:

Rizs. 10.2 Az Univerzumban lévő anyag kritikus sűrűségének kiszámítása felé

Ebből a kifejezésből világos, hogy a sűrűség értékétől függően  energia E lehet pozitív is ( E 0), vagy negatív ( E 0). Az első esetben a szóban forgó galaxis elegendő mozgási energiával rendelkezik ahhoz, hogy legyőzze az M tömeg gravitációs vonzását, és eltávolodjon a végtelenbe. Ez megfelel az Univerzum korlátlan monoton tágulásának (a „nyitott” Univerzum modellnek).

A második esetben ( E < 0) расширение Вселенной в какой-то момент прекратится и сменится сжатием (модель «замкнутой» Вселенной). Критическое значение плотности соответствует условию E= 0, így kapjuk

Ismert értékek behelyettesítése ebbe a kifejezésbe N= 15 ((km/s)/10 6 fényév) és G= 6,6710 -11 m 3 /kg s 2, a kritikus sűrűség k  10 -29 g / cm 3 értékét kapjuk. Így, ha az Univerzum csak közönséges „látható” anyagból állna,   310 -31 g / cm 3 sűrűséggel, akkor jövője korlátlan tágulással járna. Azonban, mint fentebb említettük, a  t   v sűrűségű „sötét” anyag jelenléte az Univerzum pulzáló evolúciójához vezethet, amikor a tágulási periódus helyébe a kompressziós (összeomlási) periódus lép (10.3. ábra). . Igaz, az utóbbi időben a tudósok egyre inkább arra a következtetésre jutnak, hogy az Univerzumban található összes anyag sűrűsége, beleértve a „sötét” energiát is, pontosan megegyezik a kritikus értékkel. Miért van ez így? Erre a kérdésre még nincs válasz.

Rizs. 10.3. Az Univerzum tágulása és összehúzódása

10.5 Az Univerzum hierarchikus felépítése

Az alapvető állandók fontos szerepet játszanak világunk léptékének felépítésében. Lehetővé teszik számunkra, hogy bizonyos hierarchikus képet adjunk az Univerzum szerkezetéről. Ez grafikusan magyarázható a testek méretének és távolságának, valamint tömegének változásainak ábrázolásával (10.4. és 10.5. ábra). Valójában a legtermészetesebb és legnyilvánvalóbb minősítő jellemzők a tárgy mérete és tömege. Kiemel

10-8 m-nél kisebb jellemző méretekkel rendelkező mikrovilág (részecskék, magok, atomok, molekulák),

Makrovilág (makromolekulák, folyadékkristályok, gázok, élő szervezetek, ember, technikai tárgyak, azaz makrotestek)

Megavilág (bolygók, csillagok, galaxisok).

Nyilvánvaló, hogy a mikro- és makrokozmosz határai mozgékonyak, és nincs külön mikrokozmosz és külön makrokozmosz. Természetes, hogy a makroobjektumok és a mega-objektumok mikroobjektumokból épülnek fel, a mikro-jelenségek pedig a makro- és mega-jelenségek alapját képezik. Ez jól látható az Univerzum kölcsönható elemi részecskékből történő felépítésének példáján a kozmikus mikrofizika keretein belül. Valójában ezt meg kell értenünk arról beszélünk csak az anyag különböző szintjeiről. Az objektumok mikro-, makro- és megaméretei makró/mikro ~ mega/makróként korrelálnak egymással. A klasszikus fizikában nem volt objektív kritérium a makro- és mikroobjektum megkülönböztetésére. Ezt a különbséget M. Planck vezette be: ha a vizsgált objektumra a minimális hatás (a hatáskvantum) elhanyagolható, akkor ezek makroobjektumok, ha ez nem lehetséges, akkor ez egy mikroobjektum.

A kvarkok a protonok és neutronok alkotóelemei, majd belőlük keletkeznek az atommagok. Az atomok egyesülve molekulákat képeznek. Ha tovább haladunk a testméretek skáláján, akkor a közönséges makrotestek, bolygók és rendszereik, galaxisok és metagalaxisok csillaghalmazai következnek, azaz. el lehet képzelni a mikro-, makro- és mega- átmenetet mind méretben, mind a fizikai folyamatok modelljében. Az alapvető világállandók határozzák meg világunkban az anyag hierarchikus szerkezetének léptékét. Nyilvánvaló, hogy bennük viszonylag kismértékű változás egy minőségileg eltérő világ kialakulásához kell, hogy vezessen, amelyben a jelenleg meglévő mikro-, makro- és megastruktúrák, illetve általában az élőanyag magasan szervezett formáinak kialakulása lehetetlenné válna. A világállandók végbemenő „beállítása”, i.e. bizonyos jelentéseik és a köztük lévő kapcsolataik lényegében biztosítják Univerzumunk szerkezeti stabilitását. Ezért a látszólag absztrakt világállandók problémája globális ideológiai jelentőséggel bír.

Az antropikus elv azt is megköveteli, hogy az Univerzum átlagos anyagsűrűsége ρ sr közel legyen a kritikus ρ cr értékhez, mivel ρ sr-nél<< ρ кр следует, что время существования нашего мира было бы настолько мало, что за это время жизнь не могла бы возникнуть.

A modern tudomány azonban nem ad egyértelmű választ, hogy a ρ cr és a ρ cf közötti összefüggések közül melyik a helyes, mivel az anyag egy része „láthatatlan” állapotban van. A becslés közeli értékeket ad ρ cr ≈ 10 -29 g/cm 3, ρ av ≈ 10 -30 g/cm 3 , ami arra utal, hogy már a newtoni mechanika keretein belül is fennáll a lehetőség egy nem stacionárius ill. már tudjuk, egy lüktető Univerzum következik. Az Univerzum evolúciójának ezen lehetőségeiből a következő következtetések vonhatók le: termodinamikai megfontolásokból az következik, hogy az Univerzum egésze nyitott rendszernek tekinthető, amelyben visszafordíthatatlan és nem egyensúlyi folyamatok mennek végbe. Mindenesetre ρ avg és ρ cr értékei közel állnak egymáshoz, így az antropikus elv teljesül. Vegye figyelembe azt is, hogy a sugár R nem lehet több kritikusnál R cr = 2Gm/c 2, mivel világképünkben és az általános relativitáselmélet felismerésében a galaxisok recessziójának sebessége nem haladhatja meg a fénysebességet ( ν < Val vel). Megmutattuk, hogy ρ cr ≈ ρ avg esetén a tér pszeudoeuklideszinek tekinthető, és a térbeli dimenziók száma ismét háromra csökken. Ez egyáltalán nem meglepő, hiszen a modellt Newton elméletének keretei között dolgozták ki. Említsünk még egy érdekes eredményt, amelyet a 20-as években értek el P. Ehrenfest (1880-1933): páros számú térbeli koordináta esetén a bolygók zárt pályáinak nem szabadna léteznie, és az információ hullámos átvitele lehetetlen, ami további bizonyítékul szolgálhat a tér háromdimenzióssága és az antropikus elv helyessége mellett.

Előző cikk: Mekkora a fénysebesség Következő cikk: Harmonikus rezgések Az oszcillációs frekvencia fizikai képlete