В 1916 году появились Основы Общей Теории Относительности, которые кардинально изменили незыблемую модель мирозданья. Вселенная стала ограниченной и количественно конечной. Для человека в таких условиях появилась действительная возможность посчитать небесные объекты. Случилось это потому, что у вселенной проявилась кривизна. Трехмерное пространство, по-прежнему оставаясь однородным, замкнулось само на себя. Изменившиеся свойства пространства изменили форму мирозданья. Визуально как будто все осталось по-прежнему видеть все равно можно как будто бы бесконечность, но на научной базе к человеку пришла уверенность, что видимый мир иллюзия.
В 1922 г. на основании общей теории относительности была разработана другая теоретическая модель модель изменяющейся вселенной кривизна и замкнутость отменялись, начиналось ускоренное движение в разные стороны. Вместо вечного существования на одном месте, галактики полетели в разные стороны. Оказалось, что Вселенная должна постоянно расти.
Через несколько лет в 1929 г. астроном Эдвин Хаббл сделал визуальное открытие, которое подтвердило теорию расширяющейся Вселенной. Кроме того, на основании космических наблюдений было сделано заключение еще и о том, что начала всех векторов общего вселенского движения сходятся в одном месте, т. е. все движение во Вселенной начиналось из одной точки. Иными словами, всеобщему движению должен был предшествовать толчок, после которого материя устремилась в разные стороны. Этот начальный толчок назвали Большим взрывом. Вместе с теорией Большого взрыва появились и предположения о том, что пространство и время образовались вместе с материей.
Во время Большого взрыва образовалось Всё. Сразу же возник вопрос. Если до точки 0 не было ничего, а потом вдруг каким-то образом из ничего образовалось Всё. Как? Что-нибудь то все-таки должно было бы быть до 0 из чего потом все образовалось.
В связи с возникновением такого вопроса образовался новый раздел в космологии, который вначале делает предположения, а потом изучает то что возможно могло было бы быть до Большого взрыва.
Математические модели, представляющие фазы развития вселенной начинаются с планковской эпохи, которая началась в момент 0 и закончилась в момент 10 в минус 43 степени секунды после Большого Взрыва и все эти модели основаны на предположениях присутствия в истекшем времени некоторых условий, при которых происходило вселенское расширение. Динамика этого процесса в какой-то степени подтверждается экспериментальными данными и наблюдениями, но то, что происходило до этого момента неизвестно. Вот, что писал известный физик Стивен Хокинг «Результаты наших наблюдений подтверждают предположение о том, что Вселенная возникла в определенный момент времени. Однако сам момент начала творения не подчиняется ни одному из известных законов физики».
Весь XX век природа преподносила ученым неожиданные сюрпризы, которые взламывали новые только-только просчитанные и сформулированные гипотезы.
В 1930-х годах на основании наблюдений многие астрономы пришли к выводу, что полная масса звездных скоплений намного превышает массу видимых звезд. Когда начался бурный прогресс наблюдательных инструментов, то в начале, 1960-х, со всех сторон посыпались подтверждения того, что информация о параметрах «лишней» материи, полученная из разных источников согласуется между собой и невидимую вещественность назвали темной материей. При дальнейшем изучении оказалось, что многие свойства движущихся галактик и звездных скоплений вообще невозможны, если не учитывать присутствие темной материи.
По мере совершенствования инструментов наблюдения и методов обработки получаемых данных, в конце 1990-х было обнаружено, что Вселенная не просто расширяется, она расширяется еще и с ускорением. Для многих ученых такое развитие событий стало большой неожиданностью.
Объяснение этого удивительного факта напрашивалось само собой наличие ускорения есть факт присутствия какой-то неучтенной энергии, ее в начале называли некоторой энергетической плотностью, не нулевой энергией или давлением вакуума, но в дальнейшем для простоты обращения по примеру темной материи открывшуюся движущую силу назвали темной энергией. Все известные на сегодняшний день надежные наблюдательные данные подтверждают факт заполнения пространства Вселенной неизвестной ранее энергией. Существовавшие до этого космологические модели предполагали, что расширение Вселенной замедляется, предрекали неизбежное угасание и тепловую смерть мирозданья в каком-то отдаленном будущем. Теперь же конечная судьба вселенной покрылась неизвестностью настолько насколько неизвестно и ее начало. Сущность же темной энергии так же, как и сущность темной материи является предметом споров и предположений. Даже такой очевидный факт присутствия реликтового излучения, свидетельствовавший ранее в пользу Большого взрыва, с появлением темной энергии можно рассматривать как свидетельство взаимодействия обычной материи и темной энергии.
С появлением новых обстоятельств картина мирозданья очень быстро стала математически усложняться, обросла огромным количеством ветвящихся моделей и достигла такой степени, что впору уже вспоминать Ньютона, который говорил, что « Природа проста и не роскошествует излишними причинами вещей ».
Для того чтобы сдвинуться с мертвой точки в познании исследователи обычно что-нибудь меняют точку зрения, методику исследования или масштабы исследования.
Электромагнитная среда, в которой живет человек и из которой в конечном итоге состоит он сам, оказалась не замкнутой сама на себя и поэтому в природе должны быть еще причины и факторы необходимые для поддержания видимого мира в рабочем состоянии. В научной среде все больше звучат предположения о том, что окружающее пространство состоит не только из одного пространственного измерения трехмерного плюс время. Наблюдаемая картина мира сложилась благодаря непрерывающимся связям и воздействиям со стороны n мерных пространств, ориентировочно до 10.
К сожалению, все предполагаемые параметры и причины, определяющие мерность пространства приводятся путано и пространно, не внося никакой ясности в то, как всё это стыкуется с системой простых и конкретных знаний, на которых зиждется человеческая цивилизация.
Одно можно с уверенностью сказать, что эта движущая сила, эта раздвигающая энергия поступила в наше пространство не однажды, не конечным импульсом, она продолжает поступать постоянно не иссякающим потоком.
Упакованная энергия.
Вселенная технологический механизм завод по переработке неизвестной энергии в энергию электромагнитную.
В чистом виде энергия электромагнитная занимает много места и постоянно пытается взаимодействовать с энергией прародительницей, поэтому она упаковывается в компактные формы и оформляется в виде планет, комет и астероидов.
Однако прежде чем стать осязаемой вещественностью чистая электромагнитная энергия проходит несколько стадий преобразования, превращаясь в элементарные частицы. Первичные и самые многочисленные из стабильных электромагнитных частиц фотоны. Эти свободно передвигающиеся по вселенной элементарные носители энергии своим количеством в десятки миллиардов раз превосходят материальную основу всех существующих и образующих вселенную атомов.
Альберт Эйнштейн изначально предложил называть эту частицу «световым квантом», и хотя впоследствии выяснилось, что квант этот не только световой, но в обиходе осталось название фотон, хотя греческая основа этого термина означает также «свет». Название американского физико-химика прижилось, хотя сама теория Гилберта Льюиса в которой фотоны считались «не создаваемыми и неуничтожимыми» не нашла своего подтверждения в экспериментальных данных. Звучание нового названия понравилось многим физикам, и они стали использовать его.
Исследованием свойств фотона занимались многие известные ученые, но самое заметное открытие сделал Макс Планк в 1900 г. Занимаясь тепловым излучением почти сорок лет, он обнаружил, что энергия любой системы при излучении или поглощении электромагнитного излучения может изменяться только на величину кратную энергии кванта. Иными словами, электромагнитное излучение дискретно. Опираясь на работу Планка Эйнштейн теоретически описал фотоэлектрический эффект и в 1921 году за этот труд получил Нобелевскую премию по физике.
Многие физики предполагали, что квантование энергии есть результат какого-то неизвестного свойства материи, проявляющегося при поглощении или выделении электромагнитных волн. Эйнштейн в 1905 году предположил, что квантование энергии свойство самого электромагнитного излучения.
В те времена господствовала волновая теория Максвелла, которая предполагала, что все свойства света во взаимодействиях его с веществом зависят от интенсивности светового потока, но не от частоты. В действительности же некоторые эксперименты показывали результаты совершенно противоположные. Эйнштейн в целом признавал справедливость теории Максвелла, но аномальность некоторых экспериментов можно было объяснять если предположить, что энергия световой волны локализована в подобные частицам кванты и которые движутся в пространстве независимо друг от друга, несмотря на то, что волны распространяются непрерывно. Для согласования волновой теории Максвелла с экспериментальным обоснованием дискретной природы света родилась квантовая электродинамика.