Большой взрыв и происхождение вселенной

Как проще всего представить устройство нашей Вселенной?

Чтобы получить ясное представление о том, что происходит в нашей Вселенной, достаточно взглянуть на глобус. Представьте, что это наша Вселенная, а части суши – галактики, которые удерживает темная материя. Вода, как и темная энергия во Вселенной, составляет 70% поверхности планеты.

Теперь представьте, что глобус на самом деле становится больше, а галактики остаются прежними. Они просто отдаляются друг от друга по мере расширения Мирового океана. Таким образом, нам будет требоваться все больше и больше времени, чтобы добираться с одного острова или материка на другой – ведь они отдаляются друг от друга. Получается, темная энергия не разрывает наши планеты или галактики на кусочки, а просто обеспечивает постоянное расширение нашей Вселенной.

Ис чего создана Вселенная?

Во Вселенной содержится вся энергия и материя, которая только существует. Большая часть наблюдаемого вещества во Вселенной приобретает форму отдельных атомов водорода, который является самым простым атомным элементом из протона и электрона (если атом также содержит нейтрон, его называют дейтерием).  

Два или более атомов, делят электроны – это молекула. Многие триллионы атомов вместе – это частицы пыли. 

Смешайте несколько тонн углерода, диоксида кремния, кислорода, льда и некоторых металлов вместе, и вы получите астероид. Или соберите вместе 333 000 земных масс водорода и гелия, и вы получите солнцеобразную звезду.    

Для практичности люди классифицируют скопления вещества на основе их свойств. Галактики, звездные скопления, планеты, карликовые планеты, спутники, кометы, метеориты, еноты – это все коллекции вещества, имеющие характеристики, отличаются друг от друга, но которые подчиняются тем же естественным законам. 

Ученые начали подсчитывать эти скопления вещества, и полученные цифры достаточно невероятные. Наша галактика, Млечный Путь, содержит не менее 100 000 000 000 звезд, а наблюдается во Вселенной – не менее 100 000 000 000 галактик. Если бы галактики имели одинаковый размер, это дало бы нам 10 000 миллиардов миллиардов (или 10 сектилийонив) звезд в наблюдаемой Вселенной.  

Но, кажется, Вселенная также содержит множество вещества и энергии, которые мы не можем увидеть или непосредственно наблюдать. 

Все звезды, планеты, кометы, морские выдры, черные дыры вместе составляют менее 5 процентов веществ во Вселенной. 

Около 27 процентов остального – это темное вещество, а 68 процентов – темная энергия, и ни первое, ни второе даже не понятно людям. 

Мы понимаем, что Вселенная не существовала бы без темной материи и темной энергии, и они обозначены как “темные”, поскольку ученые не могут непосредственно наблюдать за ними. По крайней мере пока.  

Особенности строения неправильных галактик

Неправильные галактики – общее название для совершенно разных космических образований, не вписывающихся в последовательность Хаббла.

В отличие от эллиптических или спиральных галактик, имеющих четкую структуру, неправильные галактики никакой четко выраженной структуры не имеют. Они не обладают ни диском (спиральные галактики), ни однородностью структуры (эллиптические галактики), не имеют ярко выраженного галактического ядра, рукавов и т.п., зато почти всегда наличествует нескольких очагов звездообразования.

Слева неправильная галактика NGC 1569, а справа спиральная M31. Как говорится – найди три отличия

В процентном отношении неправильные галактики составляют примерно четверть от общего числа галактик во Вселенной. Совершенно очевидно, что некоторые неправильные галактики в прошлом имели вполне традиционную форму спиральных или эллиптических, но были деформированы под гравитационным воздействием других галактик.

Большинство неправильных галактик имеют совсем небольшой размер: с диаметром 1,5—3 кпс и умеренной или малой светимостью. Масса наиболее крупных из них едва ли достигает 1/10 массы Млечного пути. Из-за своих небольших размеров они больше подвержены влиянию окружающей среды, в том числе столкновению с большими галактиками и межгалактическими облаками космической пыли.

Упрощенная схема классификации галактик по Хабблу. Неправильные (или иррегулярные галактики (Irr)) стоят особняком

Что такое гармония Вселенной?

Во Вселенной все устроено гармонично, поскольку создано по воле Высшего разума. Взаимодействие между галактиками и солнечными системами идеально настроено и любое нарушение этого устройства устраняется. Дисгармония может возникнуть на конкретной планете из-за ошибочных действий ее обитателей. Стремление к гармонии и совершенству это основная задача каждого человека или иного существа (если речь идет о других обитаемых мирах).

Если внимательно присмотреться к тому, как все устроено в природе, то станет понятно, что изначально мир был создан идеально. К примеру, когда происходит сбой в какой-либо системе организма человека, то другие органы берут на себя часть работы, чтобы восстановить изначальный порядок. То же самое происходит и в природе, и в целом на всей планете. Так же гармонично живет и Вселенная, вовремя разрушая и заменяя разбалансированные элементы.

Изучение Солнечной системы

Долгое время человечество было убеждено, что все звёзды и планеты вращаются вокруг Земли. Система мира с неподвижной Землёй в центре была разработана греческим учёным Птолемеем во 2 веке до нашей эры и просуществовала более полутора тысяч лет. 

В 1453 году польский астроном Николай Коперник доказал, что Земля, как и другие планеты (на тот момент их было известно шесть), вращаются вокруг Солнца. Однако вплоть до XVII века церковь считала это учение ересью и боролась с его последователями. 

Одним из них был итальянский монах Джордано Бруно. В 1584 году он опубликовал исследование, в котором утверждал, что Вселенная бесконечна, а Солнце подобно остальным звёздам, просто находится гораздо ближе к Земле. Бруно был схвачен инквизицией и приговорён к сожжению на костре как еретик. 

Другим последователем Коперника стал итальянский учёный Галилео Галилей. Он создал первый телескоп, который позволил увидеть кратеры Луны, пятна на Солнце, открыть четыре спутника Юпитера и установить, что планеты вращаются вокруг своей оси. Чтобы не повторить судьбу Бруно, Галилей был вынужден отречься от своих идей.

В XVII веке немецкий астроном Иоганн Кеплер открыл законы движения планет — ему удалось установить связь между скоростью вращения планеты и её расстоянием от Солнца. Его идеи воспринял знаменитый английский физик Исаак Ньютон, создатель теории всемирного тяготения. 

В XVIII—XIX веках открытия в области оптики позволили создать более мощные телескопы, которые позволили учёным узнать больше о солнечной системе. Были открыты планеты Уран и Нептун. 

В 1951 году Советский Союз вывел на орбиту Земли первый искусственный спутник. С этого момента началась Космическая эра — эпоха практического изучения солнечной системы. 

В 1961 году Юрий Гагарин стал первым человеком, побывавшем в космосе, а в 1969 году космический корабль «Аполлон-11» доставил людей на Луну. 

В 1970-х годах Советский Союз и США запустили несколько десятков аппаратов для исследования Марса, Венеры и Меркурия, а запущенные в 1980-х аппараты «Вояджер-1» и «Вояджер-2» позволили получить данные о дальних планетах — Юпитере, Сатурне, Уране, Нептуне и их спутниках. Большую роль в изучении солнечной системы сыграл вывод на орбиту Земли космического телескопа «Хаббл» в 1990 году. 

В нынешнем десятилетии космические агентства разных стран планируют пилотируемый полёт на Марс. Экспедиция на другую планету станет величайшим событием в истории освоения солнечной системы. И всё же пока человечество находится в самом начале пути изучения космоса.

Постоянно расширяться!

Когда началось расширение Вселенной, каждый 1 сантиметр «пустого пространства» со временем превратился в 2 сантиметра. Потом в 4. Потом в 8. И так далее. На настоящий момент размер Вселенной с учетом ее расширения равняется примерно 46 миллиардам световых лет. И, следовательно, диаметр Вселенной примерно равен 93 миллиарда световых лет.

Тут нужна одна очень важная оговорка. Это число относится к видимой части Вселенной. То есть той, которую мы видим с Земли. Теория инфляции, если она верна (а она пользуется широкой поддержкой среди космологов) предполагает, что часть Вселенной, которую мы видим, ни в коем случае не является всем космосом. А некоторые космологи даже предполагают, что Вселенная вообще бесконечна!

А теперь давайте продолжим наш мысленный эксперимент по масштабированию расстояний в космосе. И попробуем еще раз оценить физический масштаб не только нашей Солнечной системы, но и нашего маленького островка жизни. Чтобы лучше осознать наши непосредственные окрестности, представьте себе масштабную Солнечную систему с Солнцем посередине и 1 сантиметром пространства, представляющим расстояние между нашей звездой и Землей. Это расстояние называется астрономической единицей (АЕ). То есть 1 АЕ = 1 сантиметр. Для наглядности Вы можете нарисовать это на бумаге.

Что называют реликтовым излучением

В космологии под реликтовым излучением понимают – космическое микроволновое фоновое излучение. Данное понятие ввел русский астрофизик И.С. Шкловский. Простым языком, реликтовое излучение – это слабое свечение, которое заполняет все пространство Вселенной, попадая при этом на Земной шар и другие объекты космоса. Это то, что осталось от процесса «строительства Вселенной», с того момента, как она начала только зарождаться. Излучение течет в пространстве, в течение последних 13,5 млрд. лет, напоминая чем-то тепло от камина, огонь в котором уже давно погас.

По сути, реликтовое излучение – это электромагнитные волны, которые растеклись по космическому пространству. Ученые предполагают, что оно образовалось примерно 380 тыс. лет после Большого Взрыва. Есть мнение, что реликтовое излучение способно объяснить образование первых звезд и галактик.

Увидеть излучение невооруженным глазом человек не может. Для его изучения используют специальные радиотелескопы. На сегодняшний день известно, что температура реликтового излучения на 2,725 градусов выше абсолютного нуля, следовательно, оно очень холодное. Несмотря на то, что плотность энергии реликтового излучения всего 0,25 эВ/см3, оно заполняет все космическое пространство. Его главное свойство однородность, что позволяет ученым интерпретировать его как остаточное явление после Большого Взрыва. Если бы человеческие органы могли воспринимать микроволны, то небо для нас сияло равномерным приятным светом.

В современной космологии открытие реликтового излучения имеет важное значение. Благодаря свету, распространение которого происходит с конечной скоростью, исследователи могут наблюдать за самыми далекими космическими телами и структурами, то есть заглядывать в прошлое Вселенной

Многие звезды, которые видны человеку невооруженным глазом, находятся на расстоянии 10-100  световых лет. Именно столько времени необходимо свету, чтобы добраться до Земного шара. То есть, наблюдая за звездным небом, человек видит его таким, каким оно было как раз 10-100 световых лет назад. Астрономы активно изучают ближайшую к нам галактику – Андромеду, но при этом в настоящем времени они видят ее такой, какой она была 2,5 млрд. лет назад. Благодаря физическим свойствам реликтового излучения человечество способно шагнуть в далекое прошлое и «увидеть», какой именно была Вселенная после Большого Взрыва.

Самая известная Формула Эйнштейна

Вес не постоянен. Чем быстрее вы двигаетесь, тем тяжелее вы становитесь. Масса — это энергия. Это идея самой известной формулы Эйнштейна: E = mc², или энергия = масса*(скорость света в квадрате).

Эта формула, наряду с нашими знаниями о слабом ядерном взаимодействии, помогла нам понять, что происходит внутри Солнца.

Нам посчастливилось, что наше солнце находится в такой момент своей жизни, когда оно невероятно стабильно (желтый карлик), последовательно превращая водород в гелий. Однако через миллиард лет этого уже не будет. Солнце в этот момент станет достаточно горячим, чтобы вскипятить наши океаны, и через несколько миллиардов лет после этого оно превратится в красного гиганта, настолько огромного, что поглотит нас полностью. Существует шанс, хотя и небольшой, что Земля избежит солнечной жары и выживет за пределами красного карлика Солнца. Но если она выживет, то в конечном итоге выйдет на орбиту около пояса астероидов, который будет вращаться вокруг белого карлика Солнца.

Какие единицы применяются для измерения расстояний в космосе?

Сантиметр, метр и даже километр — все эти величины оказываются ничтожными уже в пределах Солнечной системы. Что же говорить о Вселенной. Чтобы указать расстояние в пределах Галактики, используется величина, названная световым годом. Это время, которое потребуется свету, движущемуся в течение одного года. Напомним, что одна световая секунда равна почти 300 тысячам км. Поэтому при переводе в привычные километры световой год оказывается приблизительно равным 10 тысячам миллиардов. Представить его невозможно, поэтому масштабы Вселенной невообразимы для человека. Если нужно указать расстояние между соседними галактиками, то и световой год оказывается недостаточным. Нужна еще более крупная величина. Ею оказался парсек, который равен 3,26 светового года.

Сколько же галактик во Вселенной?

Итак, цифры постоянно меняются, как и различные факты, вроде общего количества галактик в космосе. Сколько же существует галактик всего? Наблюдаемая Вселенная охватывает 13.8 миллиардов световых лет во всех направлениях. То есть, наиболее удаленный свет покинул свою точку 13.8 миллиардов лет назад. Но не будем забывать о расширении, которое увеличивает эту дистанцию до 46 миллиардов световых лет. То есть то, что было видимым или ультрафиолетовым излучением в прошлом, сдвинулось в инфракрасное и микроволновое излучение на самой черте доступной Вселенной.

Мы знаем вселенский объем и массу (3.3 х 1054 кг, включая обычную материю и темную). Кроме того, перед нами открыто соотношение между регулярной материей и темной, поэтому можно подсчитать общее количество регулярной массы.

Когда-то астрономы разделили общую массу на число наблюдаемых галактик в Хаббле и насчитали 200 миллиардов.

Сейчас ученые применили новую технику для пересчета. Они использовали фото телескопа Хаббл и заглянули в пустую часть неба, чтобы подсчитать количество галактик. Речь идет об Hubble Deep Fiel, благодаря которому удалось получить невероятно поразительную картину. Можете изучить это изображение Хаббла ниже.

Снимок в ультрафиолетовом, видимом и инфракрасном свете, полученный Hubble Deep Field

Из этой фотографии создали трехмерную карту с отображением размеров и галактического расположения. Для этого использовали знания о ближайших галактиках (например, у Млечного Пути 50 соседей). Узнав, какие из крупных галактик больше, они внесли более мелкие и тусклые, не отобразившиеся на снимке.

То есть, если далекая Вселенная напоминает известную, то галактические структуры также повторяются. Это не говорит о том, что Вселенная намного больше предполагаемой или что в ней больше звезд. Просто она вмещает больше галактик с меньшим количеством звезд. Есть крупные главные галактики, за которыми идут меньшие и так до карликовых.

Карликовая галактика в созвездии Печь – одна из соседей Млечного Пути

Но видимые галактики – это лишь верхушка айсберга. Для каждой запечатленной есть еще 9 более слабых и незаметных. Конечно, пройдет еще совсем немного времени, и мы сможем запечатлеть и их. В 2018 году все ожидают появления мощного телескопа Джеймс Уэбб, чья площадь составляет 25 м2 (у Хаббла – 4.5 м2). Те слабые пятна, которые сейчас нам кажутся звездами, для Джемса Уэбба станут четкими и понятными объектами.

Если галактики повсюду, то почему мы не видим их невооруженным глазом? Все дело в парадоксе Ольберса, описанный в 1700 году. Суть в том, что куда бы вы не посмотрели, всегда попадете на звезду. Значит, пространство должно быть ярким, но оно темное. Как так? Этот же парадокс применяется и к галактикам, которые почему-то вы не видите.

Часть карты галактического распределения, охватывающая 7 миллиардов световых лет. Количество галактических скоплений говорит о том, что здесь в определенное время действовала гравитация и можно проверить, сохранилась ли общая относительность в этих масштабах.

Итак, галактики есть везде. Но они смещены красным цветом от видимого спектра в инфракрасный, поэтому сетчатка их просто не воспринимает. Если же взглянуть на все в микроволнах, то пространство будет светиться.

Согласно подсчетам, во Вселенной в 10 раз больше галактик, чем предполагалась ранее – 2 триллиона. Но не стоит умножать количество звезд или массу, так как эти цифры остались прежними.

Теперь вы знаете, сколько галактик. Но что будет с появлением Джеймса Уэбба? Станет ли галактик больше? Или откроется какая-нибудь новая интересная информация? Вселенная скрывает множество тайн, так что ожидать можно всего.

Ближайшая к нам галактика

Самая большая галактика

Эволюция галактик

Галактический центр

Спиральные галактики

Будущее Вселенной

Теория возникновения Вселенной путем Большого взрыва официально признана в научном мире. Согласно ее основным утверждениям, космическое пространство все еще продолжает эволюционировать  и на смену одним структурам приходят абсолютно новые. Существуют две противоположные версии дальнейшего развития событий:

• Большой разрыв. Если Универсум и дальше
  продолжит расширяться, то в дальнейшем гравитационное взаимодействие между его
  элементами начнет стремительно ослабевать. Произойдет распад галактик и их
  скоплений. После этого распадутся отдельные звездные системы, где гравитация
  звезды не в силах будет удержать планеты вокруг себя. Постепенно все элементы
  Вселенной разрушаться вновь до элементарных частиц, законы физики перестанут
  иметь смысл. Что произойдет дальше – предсказать невозможно.
• Большое сжатие. В этом сценарии
  описывается предположение, что космическое пространство постепенно замедлит
  свое расширение и начнет обратно сжиматься. Все его элементы образуют единое мега
  скопление, в котором будет продолжаться процессы рождения, эволюции и смерти
  галактик. Однако, вещество будет сжиматься и далее, что приведет к образованию
  одной гигантской галактики. Космическое пространство вновь начнет нагреваться,
  реликтовое излучение разрушит планеты и звезды. Все структуры перейдут в
  состояние элементарных частиц. Вселенная приобретет свой первоначальный вид до
  Большого взрыва.

Любой из основных
сценариев смерти Вселенной в нынешнем ее состоянии предполагает распад всех ее
структур до фундаментальных частиц и прекращения любых сил взаимодействия. Так
ли оно будет на самом деле, предсказать современной науке невозможно.

Будущее Вселенной

Вопрос о том, что ждет Вселенную в будущем, является одним из самых популярных среди ученых-космологов. Одно из важнейших свойств Вселенной – это ее ускоренное расширение. Исходя из этого, в дальнейшем развитии космического пространства может быть два сценария:

• расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно, что приведет к снижению средней плотности вещества, которая рано или поздно приблизится к нулю. Простыми словами, в начале начнут распадаться галактические скопления, а в конце протоны поделятся на кварки;
• рано или поздно расширение Вселенной замедлится и запустится обратный процесс – сжатие. В результате произойдет коллапс и все космическое вещество вернется в свое первоначальное состояние – сингулярность.

Есть еще одно предположение, что в результате стремительного роста скорости расширения Вселенной, произойдет Большой разрыв – данный процесс подразумевает разрыв абсолютно всех существующих космических структур и даже мельчайших атомов.

Исследование Вселенной – процесс интересный и увлекательный. Ежедневно ученые пытаются объяснить новые явления и процессы, строят математические и космические модели структур и объектов, ищут ответы на самые таинственные загадки. Все эти знания позволяют узнать прошлое мироздания и предсказать его возможное будущее.

Мультивселенная

С обозримыми границами Вселенной разобрались, но что же находится за их пределами? Если космическое пространство представляет собой ограниченную область, пусть и очень большую, то почему рядом с ней не может существовать других подобных территорий? Что если наша Вселенная не единственная в своем роде, а лишь одна из бесчисленного множества?

Мультивселенная

Гипотеза Мультивселенной говорит о том, что каждая отдельная Вселенная представляет собой нечто вроде пузыря, формирующегося из вещества во время Большого взрыва. Все миры рождаются, эволюционируют и в конечном итоге умирают, сменяясь новыми. Одним из наиболее известных сторонников данной гипотезы был Стивен Хокинг. Также ее поддерживают, пожалуй, самый известный популяризатор науки астрофизик Нил Деграсс Тайсон, один из первых людей в области квантовых вычислений Дэвид Дойч, Алан Харви Гут – первый физик, предложивший идею космической инфляции, и Брайан Рэндолф Грин – известный популяризатор теории струн.

Стивен Хокинг

В Мультивселенной существует бесконечное множество «пузырей», которые работают по одним и тем же законам природы, но находятся в разных состояниях. Параллельные Вселенные никак не зависят друг от друга и практически не взаимодействуют.

Эта гипотеза на данном этапе даже не совсем научная. Она предполагает, что может находиться за пределами Вселенной, но доказать или хотя бы попытаться экспериментально проверить не может. Поэтому пока это скорее философский вопрос, чем научный. Но, если предположение окажется правдой, это будет означать, что, помимо нашей, существует огромное количество Вселенных с конечными размерами и продолжительностью жизни.

Стены[]

Основная Статья: Стены

Стены — большие обьекты во вселенной, обычно включают в себя несколько больших сверхскоплений. Обычно растянуты по одной оси.

Какой формы Вселенная?

Сегодня с помощью телескопа «Хаббл» мы можем увидеть более 100 миллиардов галактик, и в каждой из них, возможно, сотни миллиардов звезд. Но как все это возникло? Почему есть нечто, а не ничто? Это основной вопрос для многих религий. Кажется, что такую огромную Вселенную кто-то должен был создать, что нельзя все это получить из ничего. Я хочу рассказать, почему это не так, почему все эти галактики и звезды могут возникнуть просто благодаря законам физики.

В 1926 году Эдвин Хаббл узнал, что наша Галактика — не единственная во Вселенной. А спустя еще три года он понял, что другие галактики отдаляются от нас. После этого поразительного открытия сразу стало казаться, что мы в центре Вселенной

Однако наблюдения Хаббла говорят о другом: Вселенная расширяется — неважно, из какой галактики вы за этим наблюдаете

До 1929 года наука считала, что Вселенная статична и вечна. Но коль скоро теперь мы поняли, что она движется, то мы можем узнать, что было с ней в прошлом. У всех галактик единое начало: около 13,8 миллиарда лет назад все они были в одной точке, которую мы называем Большим взрывом. Но что станет с галактиками в будущем? Бесконечно ли расширение? Это вопрос, из-за которого я начал заниматься космологией и вообще пошел в физику.

Есть три варианта геометрии нашей Вселенной: она может быть закрытой, открытой или плоской. Имеется в виду не форма самой Вселенной, а то, как в ней выглядит плоскость, сравнимая с размером самой Вселенной. Например, если нарисовать сколь угодно большой треугольник в плоской Вселенной, то сумма его углов будет равна 180 градусам. В открытой Вселенной линии, по которым движется свет, изгибаются, поэтому сумма углов треугольника будет меньше 180 градусов. А в закрытой Вселенной сумма его углов, наоборот, будет больше 180 градусов.

Согласно теории относительности, закрытая Вселенная будет расширяться, а затем сжиматься обратно и в конце концов схлопнется, открытая Вселенная будет расширяться бесконечно, а плоская сначала будет расширяться, а затем очень постепенно замедлится и остановится. Если мы сможем определить, в какой Вселенной живем, то узнаем и наше будущее. Но как это сделать?

Форма Вселенной

Вопрос о форме и размере Вселенной один из загадочных и неоднозначных. Потому как однозначного ответа просто нет. Учёные выдвигают разные гипотезы, но подтверждения им не найдено. Разумеется, что изучение пространства продолжается. Вероятно, когда-нибудь мы узнаем, какой формы наш мир.

Вселенная как живой организм, растёт и развивается. Правда, по своим правилам и законам. Люди более или менее определили состав и физику Вселенной. К тому же, мы немного разобрались в системе и устройстве Вселенной. Но остаётся много загадок и тайн, которые, возможно, мы сможем постичь в будущем.

Источник

Теоретические модели

Среди теоретических моделей, описывающих развитие Вселенной, наибольшее распространение получили следующие:

1. Модель расширения Фридмана — описывает расширение Вселенной на основе уравнений из теории относительности Эйнштейна. Параллельно с Фридманом в 1920-е годы разработкой похожих вопросов занимались ученые Леметр, Робертсон и Уокер, поэтому в название этой модели часто выносят 4 фамилии (Метрика Фридмана — Леметра — Робертсона — Уокера). Вселенная в данном случае описывается как однородное и изотропное трехмерное образование.
2. Модель горячей Вселенной — основана на теории Большого взрыва. Описывает химический состав Метагалактики и его эволюцию. Отвечает на вопросы, как образовались химические элементы и почему они распространены именно таким образом.
3. Инфляционная модель — объясняет процесс расширения Вселенной на ранних этапах ее развития. Впервые сформулирована американским физиком Аланом Гутом, дополнена советскими учеными Алексеем Старобинским и Андреем Линде. Согласно данной теории на начальной стадии Вселенная расширялась ускоренными темпами. Этим объясняется однородность распространения вещества в Метагалактике и одинаковость ее физических свойств.
4. Иерархическая теория — описывает появление и эволюцию крупномасштабных структур. С точки зрения данной концепции в начале галактики являются небольшими по размеру, а затем постепенно сливаются, образуя скопления и сверхскопления.

Все описанные модели относятся к нестационарным, то есть предполагают динамичное развитие Вселенной.

Сильные и слабые ядерные взаимодействия

Оба этих взаимодействия (силы) работают на атомарном уровне, хотя и по совершенно противоположным причинам. Сильные взаимодействия являются одними из самых сильных во всей Вселенной и именно они связывают составляющие частицы ядер — протоны и нейтроны. Слабое взаимодействие имеет дело с радиоактивным распадом субатомных частиц. Это то, посредством чего произвоится ядерный синтез, благодаря которому «горит» Солнце и другие звезды. Когда элемент распадается из-за воздействия слабого взаимодействия, он превращается в совершенно другой элемент. Атомы углерода с 6-ю протонами и 8-ю нейтронами, распадаются на атомы азота, с 7-ю протонами и 7-ю нейтронами. В этом случае слабое взаимодействие воздействовало на нейтрон и превращало его в протон.