Космическая шкала времени

Космическое время	Событие
0	Большой взрыв
1 секунда	Рождение частиц
100 с – 10 часов	Образование ядер дейтерия, гелия, лития, бериллия
1 млн. лет	Образование атомов
1 – 2 млрд. лет	Начало образования галактик
3 млрд. лет	Образование скоплений галактик
4 млрд. лет	Сжатие нашей протогалактики
4,1 – 10 млрд. лет	Образование первых звезд
10,2 млрд. лет.	Протосолнечное облако
10,3 млрд. лет	Сжатие протосолнечного облака
10,4 млрд. лет	Образование планет
11,1 млрд. лет	Археозойская эра
12 млрд. лет	Зарождение микроорганизмов
13 млрд. лет	Протерозойская эра
14 млрд. лет	Палеозойская эра
14,55 млрд. лет	Растения на суше
14,6 млрд. лет	Рыбы
14,75 млрд. лет	Мезозойская эра, образование гор
14,8 млрд. лет	Рептилии
14,85 млрд. лет	Кайнозойская эра, динозавры
14,95 млрд. лет	Первые млекопитающие
15 млрд. лет	Человек

Для событий истории Земли космический масштаб в миллиардах лет неудобен, более наглядна модель эволюции, в которой жизнь Вселенной принимается равной одному году, а одна секунда будет соответствовать 500 годам (К. Саган):

Большой взрыв	1 января - 0 ч. 0 мин.
Образование галактик	10 января
Образование Солнечной системы	9 сентября
Образование Земли	14 сентября
Возникновение жизни на Земле	25 сентября
Океанский планктон	18 декабря
Первые рыбы	19 декабря
Первые динозавры	24 декабря
Первые млекопитающие	26 декабря
Первые птицы	27 декабря
Первые приматы	29 декабря
Первые гоминиды	30 декабря
Первые люди	31 декабря в 22 ч. 30 мин.

54. Гравитационная неустойчивость – нарастание возмущений (малых отклонений от среднего значения) плотности и скорости вещества в первоначально однородной среде под действием гравитационных сил. Такая неустойчивость считается причиной образования галактик и их скоплений.

55. Гравитационной конденсацией называется процесс формирования космических тел из разрежённой газовой и газово-пылевой среды под действием гравитационных сил. Она лежит в основе процесса формирования галактик, звёзд.

56. Космологические модели приводят к выводу, что судьба Вселенной зависит только от средней плотности заполняющего её вещества. Космологическая постоянная (Λ) – член в уравнениях гравитационного поля, введенный Эйнштейном, чтобы получить решение, соответствующее статической Вселенной. Эта постоянная может быть интерпретирована как эквивалент неизвестной космической силы отталкивания, которая компенсирует действие гравитационной силы притяжения (или силы притяжения, если значение Λ отрицательно). Наблюдения свидетельствуют о нулевом или очень малом значении космологической постоянной.

Критическая плотность – минимальная плотность вещества, которая гарантировала бы, что Вселенная не будет расширяться вечно. Это означает, что в некоторый момент времени одновременно обратятся в нуль, как скорость расширения, так и ускорение. Значение критической плотности оценивают величиной между 10^-29 и 2×10^-29г/см³, что примерно в десять раз превосходит плотность вещества, которое, судя по наблюдениям, содержится в звездах и галактиках.

57. Открытой Вселенной называют вариант развития Вселенной, при котором средняя плотность ниже некоторой критической плотности. Такая Вселенная имеет отрицательную кривизну и описывается геометрией Лобачевского. В этом случае расширение Вселенной будет продолжаться вечно (рис. 2.7, кривая 1).

58. Плоской Вселенной называют вариант развития Вселенной, при котором средняя плотность равна критической плотности. В этом случае Вселенная обладает нулевой кривизной и описывается Евклида. Тогда всё вещество в звёздах через многие миллиарды лет прогорит, и галактики погрузятся во тьму. Останутся только планеты, белые и коричневые карлики, а столкновения между ними будут крайне редки. Если верна теория великого объединения взаимодействий, через 10⁴⁰ лет распадутся составляющие бывшие звёзды протоны и нейтроны. Спустя приблизительно 10¹⁰⁰ лет испарятся гигантские черные дыры. В нашем мире останутся лишь электроны, нейтрино и фотоны, удаленные друг от друга на огромные расстояния. В известном смысле это будет конец времени (рис. 2.7, кривая 2).

59.Замкнутая Вселенная – это вариант развития Вселенной, при котором средняя плотность выше критической, пространство имеет положительную кривизну и описывается геометрией Римана. Тогда расширение рано или поздно сменится катастрофическим сжатием. Вселенная закончит свою жизнь в гравитационном коллапсе (рис. 2.7, кривая 3).

60. Найти истинный вариант развития Вселенной нелегко из-за трудностей в определении постоянной Хаббла с высокой точностью. Галактики часто имеют довольно высокие скорости (до тысяч км/с), не связанные с космологическим расширением. По современным данным значение H лежит в интервале 60–80 км/(с•Мпк). Определить из наблюдений истинную плотность материи еще сложнее. Плотность наблюдаемого вещества во Вселенной приблизительно равна к 3•10^–34 кг/м³, то есть меньше критической, поэтому Вселенная должна неограниченно расширяться.

Кроме наблюдаемого вещества может иметься тёмная материя, существование которой во Вселенной постулируется, но до сих пор не обнаружено. Аргументами в пользу существования темного вещества являются наблюдения скоростей галактик внутри галактических скоплений. Если судить по динамическим свойствам таких скоплений, то можно сделать вывод, что масса скоплений приблизительно в десять раз больше массы их светящихся частей.

Произведенный в последнее время учет скрытой массы и массы физических полей (согласно общей теории относительности) приближает истинную среднюю плотность Вселенной к критическому значению. При этом видимое вещество дает вклад только 5 %. В конце ХХ века по наблюдениям сверхновых на больших расстояниях обнаружено ускорение расширения Вселенной.