Կոսմոգոնիա

Կոսմոգոնիա, տիեզերածնություն (<կոսմոս և հուն. γονή — ծագում), գիտություն երկնային մարմինների և նրանց համակարգերի ծագման ու զարգացման մասին։ Կոսմոգոնիայի եզրակացությունները հիմնվում են աստղագիտության այլ ճյուղերի և առաջին հերթին՝ աստղաֆիզիկայի, ինչպես նաև ֆիզիկայի, երկրաբանության, երկրաֆիզիկայի ու երկրաքիմիայի տվյալների վրա։ Կոսմոգոնիայի խնդիրներն են.

1. մոլորակների և մոլորակային համակարգերի,
2. աստղերի, միգամածությունների և աստղային համակարգերի ծագման ու զարգացման օրինաչափությունների բացահայտումը։

Սակայն այդ պրոբլեմներից յուրաքանչյուրի ուսումնասիրությունը չի կարող կատարվել մյուսից անկախ։ Քանի որ մոլորակային համակարգի կենտրոնական մարմինը աստղ–Արեգակն է, որի ձգողության ազդեցությամբ կատարվում է մոլորակների շարժումը, պարզ է, որ մոլորակների ծագման ու զարգացման օրինաչափությունները պետք է սերտ կապի մեջ գտնվեն աստղերի ծագման ու զարգացման օրինաչափությունների հետ։ Մոլորակային կոսմոգոնիայի և աստղային կոսմոգոնիայի անցյալում զարգացել են մեկը մյուսի հետ ոչ շատ կապակցված, որը պատճառ է կոսմոգոնիական նախկին բազմաթիվ տեսությունների անհաջողության։

Կոսմոգոնիայի նշանակությունն ու խնդիրները

Կոսմոգոնիան գիտական մատերիալիստական աշխարհայացքի զարգացման համար ունի հսկայական նշանակություն։ Այն կստանա նաև մեծ գործնական նշանակություն, քանի որ զբաղվում է նաև Երկիր մոլորակի ծագման և զարգացման օրինաչափությունների ուսումնասիրմամբ, որոնց պատմական ընթացքի պարզաբանումը կհեշտացնի երկրի ներքին կառուցվածքին վերաբերող շատ հարցերի լուծումը։ Արեգակի ֆիզիկայի գործնական շատ հարցեր նույնպես սերտորեն կապված են այդ լուսատուի զարգացման պատմության հետ։

Մարդու աշխարհայացքի համար իր մեծ նշանակությունն ունենալու պատճառով, Կոսմոգոնիան միշտ եղել և մնում է գաղափարական սուր պայքարի թատերաբեմ գիտության ու կրոնական պատկերացումների, մատերիալիզմի ու իդեալիզմի, գիտական նոր գաղափարների և իրենց դարն ապրած հին տեսակետների միջև։ Կապիտալիստական երկրների գիտնականները կոսմոգոնիական հարցեր դիտարկելիս հաճախ սահմանափակվում են մտացածին իդեալիստական սխեմաներով, որոնք մեծ մասամբ կտրված են իրականությունից և հակասում են դիտումների տվյալներին։

Կոսմոգոնիական պրոբլեմների յուրահատկությունը, որի հետևանքով էլ նրանք չափազանց դժվար են, այն է, որ երկնային մարմինների զարգացման ընթացքը (բացառությամբ պայթյունային բնույթի տիեզերական երևույթների, օրինակ, նոր և գերնոր աստղերի բռնկումը) սովորաբար տևում է միլիոնավոր և միլիարդավոր տարիներ, այսինքն՝ այնպիսի ժամանակամիջոցներ, որոնց հետ համեմատած մարդկային հասարակության մեջ աստղագիտական դիտումների ու աստղագիտության զարգացման ամբողջ ժամանակաշրջանը չափազանց կարճ է։ Երկնային մարմիններում (աստղերում, աստղային համակարգերում, մոլորակներում) տեղի ունեցող փոփոխությունների ճնշող մեծամասնությունն այնքան դանդաղ է ընթանում, որ մեր դիտումները (որոնց տևողությունը չափվում է տարիներով և միայն լավագույն դեպքում՝ հարյուրավոր տարիներով) կարողանում են արձանագրել երկնային մարմինների միայն որոշակի, ըստ էության ակնթարթային դրությունը, և որոշ դեպքերում էլ դիտման պահին այդ դրության փոփոխության ուղղությունը։

Կոսմոգոնիայի ծագումը

Գիտական կոսմոգոնիան ծագել է XVII և XVIII դդ. աստղագիտության մեջ արեգակնային համակարգի մարմինների շարժման բացատրության բնագավառում ձեռք բերած մեծ նվաճումների հիման վրա։ Տիեզերական ձգողության ուժի շնորհիվ հնարավոր եղավ մոլորակների և արբանյակների շարժման կանխատեսումը ինչպես նախօրոք՝ երկար ժամանակ առաջ, այնպես էլ նրանց՝ անցյալում ունեցած դասավորության հաշվումը։ Այս հանգամանքը XVIII դ. վերջին և XIX դ. սկզբին աստղագետներին բերեց այն եզրակացության, որ ելնելով ելակետային վիճակի մասին ունեցած որոշակի ենթադրություններից, մեխանիկայի օրենքների հիման վրա կարելի է բացատրել արեգակնային համակարգի ժամանակակից կառուցվածքը։ Գերմանացի փիլիսոփա Իմ. Կանտը և ֆրանսիացի աստղագետ և մաթեմատիկոս Պ.Լապլասը առաջադրեցին հիպոթեզներ, որոնցով նրանք ցանկանում էին տալ մոլորակային համակարգի ծագման նկարագիրը։ Արդեն Կանտի և Լապլասի հիպոթեզների հանդես գալու փաստը այն ժամանակ մի հուժկու հարված էր ինչպես կրոնական պատկերացումներին, ըստ որոնց Երկիրը և մյուս աշխարհները ստեղծել է արարիչը, այնպես էլ Տիեզերքի ստատիկական և անփոփոխ կառուցվածքի մետաֆիզիկական պատկերացմանը։ Բնութագրելով բնության անփոփոխության պատկերացման փոխարինումը աշխարհում գոյություն ունեցող ամեն ինչի փոփոխման պատկերացմամբ, Ֆ. Էնգելսը գրում էր. «Բնության նկատմամբ այս քարացած հայացքի մեջ առաջին ճեղքը բացեց ոչ թե բնախույզը, այլ փիլիսոփան։ 1755-ին հրատարակվեց Կանտի «Երկնքի համընդհանուր բնապատմությունն ու տեսությունը»։ Առաջին հարվածի հարցը վերացվեց. Երկիրը և ամբողջ արեգակնային համակարգը, պատկերացան որպես ժամանակի մեջ գոյացած մի ինչ-որ բան» (Ֆ. Էնգելս, Բնության դիալեկտիկա, 1950, էջ 13)։

Կանտի և Լապլասի հիպոթեզները գիտական Կոսմոգոնիայի կառուցման առաջին հսկա քայլերն էին, որոնք մինչև այժմ էլ տիեզերագիտության համար իրենց արժեքը չեն կորցրել։

Ինչպես Կանտը, այնպես էլ Լապլասը ուշադրություն դարձրին մոլորակային համակարգերի շարժումների հետևյալ երեք հիմնական հատկություններին.

1. մոլորակների ուղեծրերի հարթությունները խավարածրի հարթության հետ կազմում են փոքր անկյուններ,
2. մոլորակների ուղեծրերը էլիպսներ են, որոնց էքսցենտրիսիտետները համեմատաբար փոքր են, այսինքն՝ այդ ուղեծրերը շրջանագծերից քիչ են տարբերվում,
3. մոլորակների շարժումն Արեգակի շուրջը և Արեգակի պտույտն իր առանցքի շուրջը տեղի են ունենում միևնույն ընդհանուր ուղղությամբ։

Բացի դրանից հայտնի էր, որ մոլորակների արբանյակները (այն ժամանակ հայտնի) օժտված էին մոլորակային համակարգի նշված երեք հատկությունների նման հատկություններով։ Կանտի և Լապլասի հիպոթեզները առաջին հերթին պետք է բացատրեին արեգակնային համակարգի կառուցվածքի այդ առանձնահատկությունները։

Կանտի հիպոթեզը

Ըստ Կանտի, Արեգակը մի ժամանակ շրջապատված է եղել միգամածությունով, որը կազմված է եղել Արեգակի շուրջը տարբեր ուղղություններով քաոսաբար շարժվող մասնիկներից։ Մասնիկների փոխադարձ բախման պատճառով ժամանակի ընթացքում այդ շարժումը կանոնավորվել է, և միգամածությունն սկսել է պտտվել Արեգակի շուրջը։ Այդ պտտվող միգամածությունից հետագայում առաջացել են մոլորակները։ Լապլասը խուսափեց Կանտի այն սխալից, ըստ որի ենթադրվում էր, որ քաոսային շարժվող միգամածությունն իբր մասնիկների փոխադարձ ազդեցությամբ և միայն Արեգակի ձգողությամբ կսկսի պտտվել։ Այդ ենթադրությունը հակասում էր պտտման մոմենտի պահպանման օրենքին։ Լապլասը ենթադրում էր, որ սկզբնական շիկացած միգամածությունը իրենից ներկայացրել է արագ պտտվող Արեգակի չափազանց ընդարձակ մթնոլորտ, որի շնորհիվ էլ օժտված է եղել անհրաժեշտ պտտման մոմենտով։ Այդ սկզբնական միգամածությունից հետագայում մոլորակների առաջացման բացատրությունը երկու հիպոթեզներում էլ ըստ էության նույնն է։

Լապլասի հիպոթեզը

Ըստ Լապլասի պատկերացման, շիկացած պտտվող գազային միգամածությունը, որն իր չափերով պետք է գերազանցեր այժմյան ամբողջ մոլորակային համակարգը, պետք է ունեցած լիներ տափակ ձև։ Սառելու և դեպի կենտրոն ունեցած ձգողության հետևանքով ժամանակի ընթացքում այդ միգամածությունը սեղմվել է։ Պտտման մոմենտի պահպանման օրենքի հետևանքով պտտման արագությունը, հետևաբար և գծային արագությունը, հասարակածում մեծացել է. դրա հետևանքով մեծացել է նաև միգամածության տափակությունը։ Հետագայում պտտման արագության մեծացման պրոցեսում պետք է հասներ այնպիսի պահ, երբ հասարակածում կենտրոնախույս ուժը հավասարվեր միգամածության՝ դեպի կենտրոն ունեցած ձգողության ուժին։ Այդ բանի հետևանքով միգամածությունից նրա հասարակածային մասում անջատվել է մի շերտ, որը կազմել է նրա շուրջը պտտվող մի գազային օղակ։ Շարունակվող սեղմման հետևանքով այդ պրոցեսը կրկնվել է, և անջատվել են մի շարք օղակներ։ Նրանցից յուրաքանչյուրն իր բաղադրիչ մասնիկների փոխադարձ ձգողության ուժի ազդեցությամբ հավաքվել է մի գնդաձև մարմնում՝ մոլորակում, որը սկզբում եղել է շիկացած, բայց ջերմության առաքման հետևանքով հետագայում սառել է։ Իսկ միգամածության կենտրոնական մասը, սեղմվելուց ու մի շարք օղակների անջատումից հետո ընդունել է կոմպակտ աստղի՝ Արեգակի տեսք, իր այժմյան ծավալով։ Արբանյակների առաջացումը բացատրվել է օղակների անջատման նման պրոցեսով, այս անգամ այդ օղակները անջատվել են մոլորակներից։

Հետագայում, սակայն, պարզվեց, որ Լապլասի հիպոթեզը իր նախնական տեսքով ի վիճակի չէ բացատրել արեգակնային համակարգի մի շարք առանձնահատկություններ։ Այսպես, օղակների անջատումից հետո, որոնցից հետագայում առաջացել են մոլորակները, Արեգակը զանգվածի մեծ մասի հետ իր մեջ պետք է պահպաներ նաև պտտման մոմենտի զգալի մասը։ Դրա շնորհիվ Արեգակը իր ներկա դրությամբ ևս պետք է օժտված լիներ շատ մեծ պտտման մոմենտով և պտտվեր այնքան արագ, որ արեգակնային հասարածակի վրա կենտրոնախույս ուժն իր մեծությամբ համեմատելի լիներ ծանրության ուժի հետ։ Հակառակ դրան, Արեգակը մի դանդաղ պտտվող աստղ է, որի հասարակածում կենտրոնախույս ուժը ծանրության ուժի համեմատությամբ արհամարհելի փոքր է։ Այդ հակասությունն այն հիմնական պատճառն էր, որն ստիպեց հրաժարվել Լապլասի հիպոթեզից։ Մյուս լուրջ առարկությունն այն էր, որ ապացուցվեց, որ անհնար է գազային օղակների խտացմամբ մոլորակների առաջանալը, որովհետև այդքան փոքր գազային զանգվածը, ինչպիսին օղակների զանգվածն է, պետք է ընդարձակվեր ու ցրվեր և ոչ թե սեղմվեր ու առաջացներ համեմատաբար խիտ մարմիններ՝ մոլորակներ։ Բացի դրանից, Լապլասի հիպոթեզն ուներ այն սկզբունքային թերությունը, որ արեգակնային համակարգի առաջացման ամբողջ պրոբլեմը նրա մեջ լուծվում էր միայն մեխանիկայի միջոցներով։ Ֆիզիկայի մյուս ճյուղերն այդ ժամանակ դեռևս անբավարար էին մշակված, իսկ աստղաֆիզիկան ամբողջությամբ գոյություն չուներ։ Այդ պատճառով էլ, ընդգծելով Լապլասի տեսության արժանիքները, տեսություն, որը լրջորեն ազդեց Կոսմոգոնիայի զարգացման վրա, միաժամանակ պետք է նշել նրա հիպոթեզի մեխանիցիզմն ու սահմանափակվածությունը։

Այլ հիպոթեզներ

Լապլասից հետո, XIX դ. երկրորդ կեսը և XX դ. սկիզբը պարունակող ամբողջ ժամանակաշրջանում առաջարկվել են կոսմոգոնիական մի շարք այլ հիպոթեզներ, որոնք, սակայն, անբավարար էին հիմնավորված և Լապլասի հիպոթեզի համեմատությամբ ըստ էության մի քայլ էին դեպի ետ։ Այդ հիպոթեզների մի մասը (օրինակ, ֆրանսիացի աստղագետ Է. Ֆայի հիպոթեզը) բացարձակ հակագիտական բնույթ ունեին։

Արեգակնային համակարգի առաջացման բացատրության մյուս փորձը XX դ. առաջին քառորդի կեսին կատարել է անգլիացի աստղագետ Ջ. Ջինսը, որն ընդունում էր, թե արեգակնային համակարգն առաջացել է Արեգակի մոտով այլ աստղի անցնելու շնորհիվ։ Ըստ որում Ջինսը ենթադրում էր, որ մոտեցման ժամանակ աստղի ու Արեգակի հեռավորությունը փոքրացրել էր մինչև նրանց տրամագծերի մեծության կարգը, որից հետո աստղը հեռացել է դեպի տիեզերական տարածություն։ Իր ձգողությամբ աստղն իբր Արեգակի ներքին շերտում խախտել է հավասարակշռությունը, որից հետո անցնող աստղի ուղղությամբ դուրս է շպրտվել նյութի ահագին շիթ, որից, բաժանման ու հետագա խտացման հետևանքով, կազմվել են մոլորակները։

Սակայն վիճակագրական հաշվումները ցույց են տալիս, որ որևէ աստղի՝ իր ամբողջ կյանքի ընթացքում նման մերձեցում ունենալու հավանականությունը մեր աստղային համակարգում մեկ տասմիլիարդերորդից էլ փոքր է։ Այդ նշանակում է, որ ժամանակակից Գալակտիկայի բոլոր աստղերից միայն մեկի կամ մի քանիսի նկատմամբ այդպիսի դեպք կարող էր տեղի ունենալ։ Ջինսի հիպոթեզից հետևում է, որ Արեգակն իր մոլորակային համակարգով միլիարդավոր աստղերի մեջ հազվագյուտ բացառություն է կազմում։ Մոլորակների համակարգի, որում և մենք ենք ապրում, հազվագյուտ լինելու այդ հակագիտական հետևությունը շատ շուտով օգտագործեցին իդեալիստները՝ որպես աշխարհի երկրակենտրոն համակարգին յուրահատուկ վերադարձ, իհարկե, նոր՝ «արդիացված» ձևով։

Ջինսի հիպոթեզը մի շարք տարիների ընթացքում անբաժանորեն գերիշխող էր ոչ միայն արտասահմանյան, այլև սովետական հանրամատչելի գրականության մեջ, ըստ որում հաստատվում էր, թե իբր այդ հիպոթեզը, ի տարբերություն Լապլասի հիպոթեզի, բացատրում է մեծ մոլորակների ուղեծրային շարժումներում եղած մեծ պտտման մոմենտի առկայությունը ևս։ Սակայն դեռ 1935-ին նրա ճշտության վերաբերյալ կասկածներ առաջացան, իսկ ԽՍՀՄ-ի աստղագետ Ն. Ն. Պարիյսկու առաջին անգամ բավականին ճշտությամբ կատարած մանրազնին վերլուծությունը (1945) ցույց տվեց, որ Ջինսի հիպոթեզը մեծ մոլորակների շարժման մոմենտների վրա այնպիսի սահմանափակումներ է դնում, որոնք բացահայտորեն հակասում են դիտումներին։ Այսպիսով ապացուցվեց այդ հիպոթեզի անճշտությունը։ Անգլիացի մի շարք հեղինակների որոշ փորձեր հիպոթեզի լավացման ուղղությամբ ձախողվեցին։ Այդ պատճառով 1942-ից սկսած արտասահմանյան աստղագիտական գրականությունում երևացին մի շարք նոր կոսմոգոնիական հիպոթեզներ (օրինակ, անգլիացի աստղագետներ Ֆ. Հոյլի և Գ. Ջեֆրիսի, գերմանացի աստղագետ Ֆ. Վեյցզեկերի հիպոթեզները), որոնք, սակայն, բնորոշ են կա՛մ ժամանակակից աստղաֆիզիկայի կուտակած փաստական տվյալներից ամբողջովին կտրված լինելով և կամ արտակարգ արհեստականությամբ։

Ավելի դժվարին դրության մեջ է գտնվում աստղերի և աստղային համակարգերի զարգացման ընդհանուր պրոբլեմի մշակումը կապիտալիստական երկրներում։ Մինչև վերջին ժամանակներս էլ այդ ասպարեզում արևմտյան գիտնականները սահմանափակվել են երկու ուղղությունների զարգացմամբ. ա. «ընդարձակվող Տիեզերքի» իդեալիստական տեսության կառուցմամբ, որից հետևում է, որ ոչ միայն բոլոր աստղերը, այլև բոլոր գալակտիկաները ծագել են միաժամանակ՝ մեզանից մոտավորապես երկու միլիարդ տարի առաջ, և, բ. գալակտիկաների էվոլյուցիայի մասին Ջինսի «տեսությամբ»։ Ըստ Ջինսի «տեսության», պարուրաձև գալակտիկաները առաջացել են էլիպսաձև միգամածություններից, որոնք անհիմն կերպով համարվել են փոշու և գազերի կուտակումներ, չնայած նրանց սպեկտրների ուսումնասիրությամբ վաղուց արդեն հայտնի էր դարձել, որ այդ միգամածությունները կազմված են աստղերից։

Կոսմոգոնիան Խորհրդային Միության գիտնականների մեկնաբանությամբ

XX դարի 40—50-ական թթ. մոլորակների առաջացման կոնկրետ հիպոթեզի մշակման մի փորձ է կատարել Խորհրդային միության գիտնականների մի խումբ՝ Օ. Յու. Շմիդտի ղեկավարությամբ։ Ըստ Շմիդտի ենթադրության, մոլորակներն առաջացել են տիեզերական փոշու ամպից, որը մի ժամանակ պտտվել է Արեգակի շուրջը։ Շմիդտը ցույց տվեց, իսկ ԽՍՀՄ աստղագետներ Ա. Ի. Լեբեդինսկին և Լ. Ե. Գուրևիչը հաստատեցին, որ Արեգակը շրջապատող այդպիսի փոշային ամպը մասնիկների փոխադարձ բախման հետևանքով պետք է արագորեն վերածվեր չափազանց տափակ շրջանային շերտի։ Փոխադարձ ձգողության ուժերի ազդեցությամբ այդ շերտը պետք է վերածվեր առանձին կուտակումների, իսկ հետագայում կուտակումները պետք է հետզհետե միանային ու կազմեին մեծ մոլորակներ։ Ինչպես նշեց 1951-ին Մոսկվայում գումարված կոսմոգոնիայի հարցերին վերաբերող առաջին խորհրդակցությունը, Շմիդտի հիպոթեզը բացատրում է մոլորակների համարյա շրջանային շարժումները, նրանց ուղեծրերի փոխադարձ փոքր թեքվածությունները, մոլորակների՝ իրենց առանցքի շուրջը ունեցած պտույտը, արբանյակների ուղիղ և հակադարձ շարժումները, մոլորակների երկու խմբի բաժանվելը։ Երկրաբանության և երկրաֆիզիկայի համար մեծ նշանակություն ունի այն եզրակացությունը, որ Երկիրը սկզբում եղել է սառած վիճակում։ Ըստ Շմիդտի հիպոթեզի Երկրի կեղևը ոչ թե խարամ է, որն առաջացել է Երկրի հիմնական, շիկացած հեղուկ զանգվածի մակերևույթի վրա, այլ մեր մոլորակի բաղադրիչ մասն է, որն սկզբում եղել է սառած և միայն հետագայում՝ իր ենթակեղևային շերտերում կատարվող ռադիոակտիվ և որոշ երկրատեկտոնական պրոցեսների շնորհիվ սկսել է տաքանալ։ Բավականին դժվարություն է ներկայացնում այն սկզբնական դիֆուզային մատերիայի ամպի հատկությունների հարցը, որից առաջացել են մոլորակները։ Եթե ամպը կազմված է եղել պինդ մասնիկներից (փոշու հատիկներ), ապա անհրաժեշտ է հաստատել, թե արդյոք այդ մասնիկներն ըստ իրենց հատկությունների և ծագման կարո՞ղ են նմանվել ժամանակակից երկնաքարերին։

Գրականություն

Այս հոդվածի կամ նրա բաժնի որոշակի հատվածի սկզբնական կամ ներկայիս տարբերակը վերցված է Քրիեյթիվ Քոմմոնս Նշում–Համանման տարածում 3.0 (Creative Commons BY-SA 3.0) ազատ թույլատրագրով թողարկված Հայկական սովետական հանրագիտարանից  (հ․ 5, էջ 606)։