Еволюція Всесвіту

Нині вважається загальноприйнятим, що Всесвіт розвивається односпрямовано. Такий розвиток системи, коли її стан залежить від часу спостереження, називають нестаціонарністю. На відміну від цього стаціонарна система має стабільні характеристики (що коливаються в межах флуктуацій) незалежно від часу спостереження.

Нестаціонарність є характерною ознакою спрямованої еволюції. Відповідно до моделі Всесвіту, який розширяється, мало відбутися його народження (початковий час, t₀).

За початок Всесвіту вважають такий його стан, коли густина речовини-енергії була неймовірно великою (наприклад, у стані великого вибуху 10⁹⁴ г/см³).

Згідно з моделлю еволюції Всесвіту, розробленою А. Фрідманом на підставі загальної теорії відносності Ейнштейна:

1) в умовах нестаціонарності Всесвіту, який розширяється, густина енергії, речовини та випромінювання монотонно спадає в часі, тобто в процесі еволюції;

2) у минулому густина енергії випромінювання була набагато більшою, температура Всесвіту була високою (теорія «гарячого Всесвіту»);

3) при температурі близько 10⁹ К відбувався нуклеосинтез, внаслідок цього ‑ хімічне диференціювання речовини та сформувалася хімічна структура Всесвіту;

4) на початку еволюції Всесвіт пережив стан космологічної сінгулярності (коли густина речовини дорівнює безкінечності, радіус кривизни — 0), а температура перевищувала 10²⁸ К.

Вважають, що при густині понад 10⁹³ г/см³ (планківська густина) речовині притаманні невивчені квантові властивості простору ‑ часу та маси.

Як зазначалося вище, еволюція Всесвіту тривала час, що дорівнює 10¹⁰ років.

Всесвіт посідає замкнений, отже, скінченний простір. Він безмежний, не має оболонки, проте він не є безкінечним.

Отже, сучасна космогонія стверджує кілька важливих положень, що відбиваються в наших уявленнях про земні географічні системи:

• Всесвіт скінчений у просторі та в часі (у просторі — часі в релятивістському значенні); він еволюціонує;

• Всесвіт є нестаціонарним, тобто неврівноваженим.

Пояснити це можна з допомогою уявлень про неврівноважену термодинаміку, вчення про дисипативні структури, які використовують для пояснення процесів у географічних систем (наприклад, стихійне утворення неоднорідностей, тобто зародження структури з хаосу, що виражено в утворенні зірок та планет, а на Землі — будь-яких геосистем).