Kosmologiya

Kosmologiya ayrı-ayrı göy cisimləri və onların sistemlərini deyil, bütövlükdə Kainatın quruluşu və inkişafını öyrənən elm sahəsidir.

Kosmologiya sözü (yunan. κοσμολογία (cosmologia, κόσμος [kosmos] nizam, bütün + λογια [logia] deyim, elm) sözlərindən yaranmışdır.

Kosmologiyanın predmeti və əsas prinsipləri

Kosmologiyada Kainat dedikdə Metaqalaktika, daha geniş mənada isə müşahidələr və onların ümumiləşdirmələri əsasında astronomiya elminin öyrəndiyi Kainat nəzərdə tutulur. Bu kainat Astronomik Kainat adlanır. Beləliklə, kosmologiyada Astronomik Kainat öyrənilir.

Kosmologiya problemlərinin həllində astrofizika, ulduzlar astronomiyası, o cümlədən, əlbəttə, Qalaktikadankənar astronomiya müşahidə və tədqiqatlarının nəticələrindən geniş istifadə olunur. Astronomik müşahidələr kosmologiyanın əsasını təşkil edir. Kosmologiyanın nəzəri əsaslarını isə fizikanın ümumi qanunları təşkil edir. Bu qanunlar nispilik nəzəriyyəsindən çıxan qanunlar, atom və nüvə fizikası, elementar zərrəciklər fizikası, elektrodinamika, hidrodinamika, maqnitohidrodinamika, plazma fizikasının müxtəlif sahələrini əhatə edən qanunlardır.

Kosmologiya sözü nisbətən sonralar istifadə olunan bir termin olsa da Kainat, tarix boyu elm, fəlsəfə, ezoterizm və din kimi fərqli prinsiplər tərəfindən araşdırma mövzusu olmuşdur. Kosmologiya termini isə olaraq ilk dəfə 1730-cu ildə Christian Wolffun "Cosmologia Generalis" adlı əsərində qeyd olunmuşdur.

Kosmologiyanın istinad etdiyi əsas müşahidə dəlilləri

Metaqalaktikada qalaktika topaları və ifrat topalar elə paylanmışdır ki, Metaqalaktikanın ayrı-ayrı fəza hissələrində orta sıxlıq eynidir və bu fəza hissələrinin hər birinin ölçüsü Metaqalaktikadan çox-çox kiçik, lokal qeyri-bircins oblastların ölçülərindən isə çox-çox böyükdür. Lokal qeyri-bircinslik ulduzların və onların sistemləri ilə əlaqədardır.

Metaqalaktikaların bircins olması göstərir ki, Kainat fəzasında hər yerdə maddənin sıxlığı eynidir. İzatopluq isə göstərir ki, Kainat fəzasının fiziki xüsusiyyətləri bütün istiqamətlərdə eynidir.

Kainatın izatopluğunu sübut edən müşahidə dəlilləri:

1. Habl göstərmişdir ki, Zeeliger teoremi N(M+N)/N(m)=4ⁿ bütün istiqamətlərdə doğrudur;
2. Qalaktikalarin uzaqlaşması bütün istiqamətlərdə eyni qanuna tabedir.

Beləliklə, kosmologiyada Kainat genişlənən hesab edilir. Bu isə Kainatın qeyri-stasionar olduğunu göstərir.

Kainatın bircins və izotrop olması fərziyyəsi kosmoloji prinsip adlanır.

Bircins və izotrop Kainat modeli

Mürəkkəb proseslərlə zəngin olan təbiət obyektlərini öyrənməyin effektiv üsullarından biri modelləşmədir. Obyektin modelləşməsi o deməkdir ki, bu obyekt haqqında müşahidədən (yaxud təcrübədən) alınan məlumatlara əsasən, yaxud qəbul edilənlərə görə bu obyektə aid qalan parametrlər və onların zaman və məkanda dəyişməsi riyazi hesablanır və nəzəri fizikanın köməyilə izah olunur. Bundan sonra alınan nəticələr müşahidələrlə tutuşdurulur.

Ümumi nisbilik nəzəriyyəsi çərçivəsində bircins və izotrop Kainat modelinə ilk dəfə A.A.Fridman baxmışdır. Beləliklə o, qalaktikaların bir-birindən uzaqlaşmasını sübut edən müşahidələri nəzəri olaraq əsaslandırmışdır.

Bu modelə Nyutonun qravitasiya nəzəriyyəsi çərçivəsində baxsaq, bu nəzəriyyəni əsaslandırmaq üçün kütlə sonlu olmalıdır. Ona görə də Kainatın sonlu kütlə hissəsinə baxırıq. Müşahidələrə əsasən iddia edilir ki, bu hissə qeyri-stasionardır-qalaktikalar bir-birindən uzaqlaşırlar. Ümumi şəkildə hesab edilir ki, baxılan Kainat hissəsində onu təşkil edən elementlərin qravitasiya cazibəsi nəticəsində həmin hissə sıxılmalı, yaxud bu hissənin kütləsi kifayət qədər kinetik enerji ehtiyatına malikdirsə, genişlənməlidir; genişlənmə qravitasiya qüvvələrinin təsini ilə zaman keçdikcə tormozlanmalıdır.

"Qaynar Kainat" modeli

Elektromaqnit şüalanmasının müxtəlif diapazonlarda aparılan astronomik müşahidələrdən məlum olmuşdur ki, elə şüalanma mənbələri vardır ki, onların hansı obyektə aid olduğunu müəyyən etmək çətindir. Belə şüalanmalar bütün istiqamətlərdə mövcuddur və bu şüalanma qalaktikadankənar şüalanma fonu adlanır. Heç bir obyektin şüalanmasına bənzəməyən ciddi izotrop qalaktikadankənar şüalanma fonu bütöv Kainata aid hesab olunur. Hesab edilir ki, bu cür şüalanma vaxtilə çox sıx və qeyri-şəffaf olan Kainatın şüalanmasının qalığıdır. Bu şülanma reliktiv-qalıq şüalanma adlanır. Kainatın indiki və qeyri-şəffaflıq epoxasının sonundakı orta sıxlığın müqayisəsindən görürük ki, Kainat keçmişdə nəinki çox sıx, həm də çox isti olmuşdur. "Qaynar Kainat" anlayışı da elə bundan yaranmışdır.

Bu modelə əsasən Kainatın genişlənməyə başladığı ilk an "Böyük Partlayış" anı adlanır və Kainatın inkişafı 3 mərhələdən-eradan keçir: "adron erası", "şüalanma erası" və "maddə erası".