Всесвіт - це весь існуючий матеріальний світ, без-граничний в часі і просторі і нескінченно різноманітний за формами, які приймає матерія в процесі свого розвитку. Частина Всесвіту, охоплена астрономічними спостереження-ми, називається Метагалактикою, або нашого Всесвіту. Розміри Метагалактики дуже великі: радіус космологічного горизонту становить 15-20 млрд. світлових років.
Будова та еволюція Всесвіту вивчаються космологією. Кос-мологии - один з тих розділів природознавства, які за сво-йому суті завжди знаходяться на стику наук. Космологія ис-помагає досягнення і методи фізики, математики, філософії. Предмет космології - весь навколишній мегасвіт, вся "велика Всесвіт", і завдання полягає в описі найбільш загальних властивостей, будови і еволюції Всесвіту. Ясно, що висновки кіс-мологии мають велике світоглядне значення.
Сучасна астрономія не тільки відкрила грандіозний світ галактик, але і виявила унікальні явища: розширення Мета-галактики, космічну поширеність хімічних елементів-тов, реліктове випромінювання, що свідчать про те, що Все-ленна безперервно розвивається.
З еволюцією структури Всесвіту пов'язане виникнення ско-кріплень галактик, відособлення і формування зірок і галактик, утворення планет і їх супутників.
Сама Всесвіт виник приблизно 20 млрд. років тому з якогось щільного та гарячого проторечовини. Сьогодні можна тільки припускати, яким було це прабатьківське речовина Всесвіту, як воно утворилося, якими законами підпорядковувалося і що за процеси привели його до розширення. Існує точка зору, що з самого початку протовещества з гігантською скоро-стю почало розширюватися.
На початковій стадії це щільне речовина розліталося, раз-бігав у всіх напрямках і являло собою однорідну вируючу суміш нестійких, постійно розпадаються при зіткненнях частинок. Остигаючи і взаємодіючи протягом мільйонів років, вся ця маса розсіяного в просторі віщо-ства концентрувалася у великі і малі газові освіти, які протягом сотень мільйонів років, зближуючись і зливаючись, перетворювалися на величезні комплекси. У них у свою чергу віз-ника більш щільні ділянки - там згодом і утворилися зірки і навіть цілі галактики.
У результаті гравітаційної нестабільності в різних зонах утворилися галактик можуть сформуватися щільні "протоз-вездние освіти" з масами, близькими до маси Сонця. На-чавшійся процес стиснення буде прискорюватися під впливом собст-венного поля тяжіння. Процес цей супроводжує вільне падіння частинок хмари до його центру - відбувається гравітаційне стиснення. У центрі хмари утворюється ущільнення, що складається з молекулярного водню і гелію. Зростання щільності і темпі-ратури у центрі призводить до розпаду молекул на атоми, іонізації атомів і утворення щільного ядра протозірки.
Існує гіпотеза про циклічність стану Всесвіту. Виникнувши колись з надщільного згустку матерії. Вселен-ва, можливо, вже в першому циклі породила всередині себе мілі-Арди зоряних систем і планет. Але потім неминуче Всесвіт починає прагнути до того стану, з якого почалася іс-торію циклу, червоне зміщення змінюється фіолетовим, радіус Всесвіту поступово зменшується і врешті-решт речовина Всесвіту повертається в початкове надщільного перебуваючи-ня, по дорозі до нього безжально знищивши всіляку життя. І так повторюється кожного разу, в кожному циклі протягом веч-ності!
До початку 30-х років склалася думка, що головні склад-рами Всесвіту - галактики, кожна з яких в середньому зі-варто з 100 млрд. зірок. Сонце разом з планетної системою входить в нашу Галактику, основну масу зірок якої ми на-спостерігає у формі Чумацького Шляху. Окрім зірок і планет. Галактика містить значну кількість розріджених газів і НКАУ-ської пилу.
Конечна або нескінченна Всесвіт, яка в неї геометрія - ці та багато інших питань пов'язані з еволюцією Всесвіту, зокрема з піднаглядним розширенням. Якщо, як це вважають в даний час, швидкість "розльоту" галактик збільшиться на 75 км / с на кожен мільйон парсеків, то екстраполяція до минулого призводить до дивного результату: приблизно 10 - 20 млрд. років тому весь Всесвіт була зосереджена в дуже маленькій про -ласті.
Багато вчених вважають, що в той час щільність Всесвіту була така ж, як у атомного ядра. Простіше кажучи, Всесвіт тоді представляла собою одну гігантську "ядерну краплю". З якихось причин ця "крапля" прийшла в нестійкий стан і вибухнула. Наслідки цього вибуху ми спостерігаємо зараз як системи галактик.
Найсерйозніший удар по непорушності Всесвіту було завдано результатами вимірювань швидкостей видалення галактик, одержані-ми відомим американським вченим Е. Хабблом. Він встановив, що будь-яка галактика віддаляється від нас у середньому із швидкістю, про-порційно відстані до неї. Це відкриття остаточно зруйнувало існувало з часів Аристотеля уявлення про статичною, непорушною Всесвіту, вже, втім, що похитнулося у зв'язку з відкриттям еволюції зірок. Значить, галактики зовсім не є космічними ліхтарями, підвішеними на однакових відстанях один від одного, і, більше того, раз вони видаляються, то коли-то в минулому вони повинні були бути ближче до нас.
Близько 20 млрд. років тому всі галактики, судячи з все-му, були зосереджені в одній точці, з якої почалося стрімке розширення Всесвіту до сучасних розмірів. Але де ж знаходиться ця точка?
Відповідь: ніде і в той же час всюди; вказати її розташуванням ложении неможливо, це суперечило б основному принципу космології. Ще одне порівняння, можливо, допоможе зрозуміти це твердження. Відповідно до загальної теорії відносності, Присутніх-віє речовини в просторі призводить до його викривлення. За наявності достатньої кількості речовини можна побудувати мо-дель викривленого простору. Пересуваючись по землі в одному напрямку, ми врешті-решт, пройшовши 40 000 км, повинні вір-нуться у вихідну точку. У викривленій Всесвіту станеться те ж саме, але через 40 млрд. світлових років; крім того, "роза вітрів" не обмежується чотирма частинами світу, а включає напрямки також вгору-вниз.
Отже, Всесвіт нагадує надувну кульку, на якому на-мальовані галактики і, як на глобусі, нанесені паралелі та ме-рідіани для визначення положення точок, але в разі Всесвіту для визначення положення галактик необхідно використовувати не два, а три виміри.
Розширення Всесвіту нагадує процес надування цієї кульки: взаємне розташування різних об'єктів на його по-поверхні не змінюється, на кульці немає виділених точок. Щоб оцінити повну кількість речовини у Всесвіті, потрібно просто підрахувати всі галактики навколо нас. Роблячи таким чином, ми отримаємо речовини менше, ніж необхідно, щоб, згідно Ейнштейну, замкнути, "повітряна кулька" Всесвіту. Існують моделі відкритої Всесвіту, математична трактування яких так само проста і які пояснюють нестачу речовини. З дру-гой боку, може виявитися, що у Всесвіті є не тільки речовина у вигляді галактик, а й невидима речовина в ко-кість, необхідному, щоб Всесвіт була замкнута; полеміка з цього приводу до цих пір не затихає.
Через мільярд років після "великого вибуху" почалося обра-тання галактик. До цього моменту речовина вже встигло охла-диться і стали з'являтися стабільні флуктуації щільності се-ді хмар газу, рівномірно заповнювали космос. Локальне уве-личение щільності речовини виявляється стабільним, якщо пліт-ність досить велика, тому що в цьому випадку створюється ло-вертикальне гравітаційне поле, що сприяє збереженню вещест-ва в стислому вигляді. Продовжуючи стискатися і втрачаючи при цьому енергію на випромінювання, ущільнивши речовина в результаті своєї Евола-ції перетворювалося на сучасні галактики. Хоча в загальних рисах зрозуміло, що тоді відбувалося, але механізм утворення галактик все ж зрозумілий не до кінця і суперечить акуратним підрахунками спостережуваних мас галактик і їхніх скупчень.
При підготовці даної роботи були використані матеріали з сайту http://www.studentu.ru