Космология

 

1.Первый момент является самым главным, но это то случай, когда о нем почти ничего нельзя сказать. После того, как с момента возникновения вселенной прошло 10^-43 секунды, она представляла собой шар с плотностью 10⁹³ г/см³ (для сравнения, средняя плотность атомного ядра – 10¹⁴ г/см³), температурой 10³² кельвинов (температура на поверхности солнца – 6*10³ кельвинов), диаметром 10^-35 метра (если атом увеличить до размеров Вселенной, то тогда это расстояние станет равным высоте среднего дерева). 
Сами эти параметры фактически исключают описание предмета на языке современной науки, она не работает с такими величинами, потому что при них не действуют классические законы. При этом данное состояние не начальное, а отстоящее от него на квант действия, - от старта уже отошли на один шаг. Само Изначальное в тени. О нем ничего нельзя сказать, о нем можно только судить по его продуктам и по картине того, как оно эволюционировало.
2.Возникнув из небытия, Вселенная начала стремительно расширяться. Появились первые материальные объекты, в роли которых выступили элементарные частицы: электроны, протоны, нейтроны, иные; возникли взаимодействия – гравитационное, электромагнитное, сильное, слабое (вначале как единые, потом разделились). Пространство расширяется – температура падает, и через некоторое время это позволяет начаться синтезу ядер – сначала водорода, потом иных элементов; появляется вещество. Через первые 200 секунд – богу хватило трех минут для создания мира - материальный состав вселенной, в основном, уже аналогичен современному.
Появление вещества приводит к его гравитации и концентрации в отдельных сгустках мироздания – зажигаются звезды. Со временем появляются планеты, на одной из них возникает жизнь.
3.О причинах Большого взрыва выдвинуто несколько гипотез. В соответствии с одной из них, взрыв порождён флуктуацией вакуума. Причина флуктуации - квантовые колебания, которые испытывает любой объект на квантовом уровне. В результате флуктуации вакуум вышел из состояния равновесия.
Некоторые физики допускают возможность множественности подобных процессов, а значит и множественность вселенных, обладающих разными свойствами. Тот факт, что наша Вселенная приспособлена для образования жизни, может объясняться случайностью  - в «менее приспособленных» вселенных просто некому это анализировать (антропный принцип).
4.Расширение и остывание Вселенной привело к образованию физических сил и элементарных частиц в их современной форме.
Первые 300-400 тыс. лет Вселенная была заполнена только  ионизированным  водородом и гелием. По мере расширения и остывания Вселенной они перешли в стабильное нейтральное состояние, образовав обычный газ.
Предположительно через 500  млн. лет зажглись первые звёзды, а сгустки вещества, образовавшиеся на ранних стадиях благодаря квантовым флуктуациям, превратились в галактики.
В результате термоядерных реакций в звёздах были синтезированы более тяжёлые элементы (вплоть до углерода). Во время взрывов сверхновых звёзд образовались ещё более тяжёлые элементы. В молодых галактиках процесс образования и гибели звёзд шёл очень бурно. Чем массивнее звезда, тем быстрее она гибнет и рассеивает бо́льшую часть своего вещества в пространстве, обогащая его разнообразными химическими элементами. После взрывов вещество сгущалось снова, в результате чего зажигались звёзды следующих поколений, вокруг которых образовывались планетные системы. Поэтическая фраза «мы состоим из пепла давно угасших звёзд» полностью соответствует действительности.
Под действием гравитации в  газопылевых облаках  формируются сгущения с образованием вращающихся газопылевых дисков. Основная масса вещества концентрируется в центре диска, где растёт температура, в результате чего начинается термоядерная реакция и вспыхивает звезда. В остальных частях диска образуются планеты.
Термоядерные реакции слияния ядер атомов водорода с образованием гелия поддерживают горение звезды в течение большей части её жизни. Затем различные виды звёзд ведут себя по-разному: от краткого «раздувания» и постепенного остывания в виде  белого карлика  до мощных взрывов с образованием нейтронных звёзд и чёрных дыр.
В Галактике имеется несколько сотен миллиардов звёзд и, по-видимому, не меньшее количество планет.
Солнечная система образовалась около 5  млрд. лет назад. Мы находимся в периферийной части нашей Галактики, хотя и достаточно далеко от её края.
5.В отношении перспектив рассматривается два варианта сценария. Один из них - Вселенная будет расширяться всегда. Это т.н. сценарий «холодной смерти», потому что материя в нем распадается и в итоге вечное пустое пространство. Второй - после расширения Вселенная начнет сжиматься и снова придет к сингулярности, это т.н. сценарий «плавильного котла». Далее, возможно, снова произойдет взрыв, и этот процесс будет циклическим.
По какому пути пойдет Вселенная зависит от средней плотности вещества в ней. Если средняя плотность вещества во вселенной меньше критической – будет вечное холодное расширение. Если больше – сжатие и сингулярность, пульсация.
По современным данным, средняя плотность – 0.85*10^-29 г/см³; критическая плотность – 0.9*10^-29 г/см³. То есть, средняя плотность чуть меньше критической, и вселенную ждет холодная смерть. В то же время, разница минимальна и лежит в пределах погрешности данных.
Вообще, сам факт примерного совпадения средней и критической плотностей – одно из самых знаковых явлений при взгляде на мир. По космическим меркам, они могли бы отличаться в миллиарды раз, а они почти совпадают. Вселенная сохраняет свободу будущего