До Всесвіту це методологічне правило залишається непридатним. Наука формулює універсальні закони, а Всесвіт унікальний. Ця суперечність, яка вимагає вважати всі висновки про походження і розвиток Всесвіту не законами, а лише моделями, тобто можливими варіантами пояснення. Строго кажучи, всі закони і наукові теорії є моделями, оскільки вони можуть бути замінені в процесі розвитку науки іншими концепціями, але моделі Всесвіту як би більшою мірою моделі, ніж багато інших наукових тверджень.
Ми знаємо, що наше Сонце дає необхідну для нашого існування енергію. Галактики, і Сонце не тільки забезпечує нас енергією. Астрономічні нагляди показують, що з ядер галактик походить безперервне закінчення водню. Таким чином, ядра галактик є фабриками по виробництву основного будівельного матеріалу Всесвіту – водню
Водень, атом якого складається з одного протона в ядрі і одного електрона на його орбіті, є найпростішою «цеглинкою», з якої в надрах зірок утворюються в процесі атомних реакцій складніші атоми. Причому виявляється, що зірки абсолютно не випадково мають різну величину. Чим більше маса зірки, тим більше складні атоми синтезуються в її надрах.
Наше Сонце як звичайна зірка «проводить» тільки гелій з водню, дуже масивні зірки «проводять» вуглець – головну «цеглинку» живої речовини. Ось для чого потрібні галактики і зірки. А для чого потрібна Земля? Вона проводить всі необхідні речовини для підтримки життя людини. А для чого існує людина? На це питання не може відповісти наука, але вона може примусити нас ще раз задуматися над ним.
Якщо «запалення» зірок комусь потрібне, то може і людина комусь потрібен? Наукові дані допомагають нам сформулювати уявлення про наше призначення, про значення нашого життя. Звертатися при відповіді на ці питання до еволюції Вселеної – це, значить, мислити космічно. Природознавство учить мислити космічно, в той же час, не відриваючись від реальності нашого буття.
Питання про освіту і будову галактик – наступне важливе питання походження Всесвіту. Його вивчає не тільки космологія як наука про Всесвіт – єдиному цілому, але також і космогонія – область науки, в якій вивчається походження і розвиток космічних тіл і їх систем.
Галактика є гігантськими скупченнями зірок і їх систем, що мають свій центр і різну, не тільки сферичну, але часто спіральну, еліптичну, сплюснуту або взагалі неправильну форму. Галактик мільярди і в кожній з них налічуються мільярди зірок.
Наша галактика називається Чумацький Шлях і складається з 150 млрд. зірок.
Найближча до нашої галактики – «туманність Андромеди». Вона названа так тому, що саме в сузір'ї Андромеди в 1917 г. був відкритий перший позагалактичний об'єкт. Його приналежність до іншої галактики була доведена в 1923 р. Е. Хабблом, шляхом спектрального аналізу в цьому об'єкті зірки, що знайшов. Пізніше були знайдені зірки і в інших туманностях.
А в 1963 р. були відкриті квазари – наймогутніші джерела радіовипромінювання у Всесвіті з світимістю в сотні раз більшої світимості галактик і розмірами в десятки разів меншими їх. Було припущено, що квазари є ядрами нових галактик і, отже, процес утворення галактик продовжується і понині.
Еволюція Всесвіту, починаючи з Великим вибухом, розглядається як сумісний розвиток мікро- і макроявищ, включаючи процеси диференціації і ускладнення в мікро- і макрогілках еволюції.
Наш Всесвіт бере участь в закономірному еволюційному процесі.
Але було б помилкою процес еволюції Вселеної, рівно, як і всякої іншої матеріальної системи, ототожнювати лише з однією прогресивною гілкою розвитку. Розвиток завжди складається з двох гілок або етапів – прогресивного і регресивного, які об'єднуються однією загальною характеристикою: безповоротністю змін, що відбуваються в них.
Стан речовини і хід фізичних процесів, самі поняття про час і простір в «ранній» період еволюції Вселеної, коли густина була грандіозна, ще недостатньо ясні і, ймовірно, істотно відрізняються від понять фізики сьогоднішнього дня.
Але якісні зміни у Всесвіті відбувалися не тільки у далекому минулому. Є теоретичні припущення, що за певних умов еволюція зірок приводить до утворення так званих «чорних дір». Поле тяжкості у поверхні цих дір таке велике, що сили гравітації «сковують» в цій частині простору всі види променистої енергії, у тому числі і світло. Тому ці масивні зірки стають невидимими, якщо тільки на них не падає речовина ззовні. З'ясування того, як при цьому все ж таки знайти «чорні діри», є однією з найцікавіших задач сучасної астрофізики.
Всесвіт – це матеріальний мир, що розглядається з боку його астрономічних аспектів. Існують різні моделі Всесвіту: «всесвіт Ейнштейна», «Вселена Фрідмана», «Вселена Леметра», «Вселена Наана», «Вселена Зельманова», відповідні різним уявленням про неї як в цілому.
Сучасна картина еволюціонуючого Всесвіту – не тільки що розширяється, але і буквально «вибухаючою», – мабуть, так само мало схожа на картину статичного Всесвіту, який малювала астрономія початку XX ст., як сучасні уявлення про взаємоперетворення атомів і елементарних частинок на неподільні атоми класичної фізики.
Наукова постановка питання про історію Вселеної – одне з найважливіших завоювань сучасної науки. Астрономія використовує нагляди за допомогою телескопів, досліджує спектри далеких небесних тіл, вивчає радіохвилі, що приходять з самих найвіддаленіших областей. Висновки з цих наглядів робляться з урахуванням законів природи, вивчених в земних лабораторіях. Ми використовуємо дані про спектри атомів, про закони випромінювання і розповсюдження радіохвиль. Ми застосовуємо до Всесвіту і до величезних скупчень зірок теорію всесвітнього тяжіння, перевірену в земних умовах і в Сонячній системі, зокрема по руху створених людиною космічних апаратів.
Великим досягненням нашого століття є встановлення факту еволюції, змінного Всесвіту. Зірки витрачають свій запас пального – водню. Горіння тут полягає в перетворенні водню в гелій шляхом ядерних реакцій. Віддаляються один від одного величезні скупчення зірок. Частиною такого скупчення є і наша Галактика з її 100 тис. млн. зірок. Потрібно тільки пам'ятати, що ні сама Земля, ні Сонячна система, ні Галактика не розширяються.
В 1963 р. на дуже великих відстанях від нашої Галактики, на межі спостережуваного Всесвіту, були знайдені дивні об'єкти, що одержали назву квазарів.
Які фізичні процеси можуть приводити до виділення такої грандіозної кількості енергії, все ще залишається неясним. Але все таки досягнуті деякі успіхи в рішенні іншого питання: яке місце займають квазари у ряді інших об'єктів Всесвіту? Астрономи звернули увагу на певну схожість між квазарами і ядрами деяких галактик, що проявляють особливо високу активність. Як вже наголошувалося, квазари – вельми видалені об'єкти. А чим далі від нас знаходиться той або інший космічний об'єкт, тим у віддаленішому минулому ми його спостерігаємо. Це пов'язано з кінцевою швидкістю розповсюдження світла. Хоча вона і складає близько 300 тис. км/с, навіть при такій величезній швидкості для подолання космічних відстаней необхідні десятки, сотні і навіть мільярди років. Отже, дивлячись на небо, ми бачимо об'єкти Всесвіту – Сонце, планети, зірки, галактики – у минулому. Причому різні об'єкти – в різному минулому. Наприклад, Полярну зірку – такий, який вона була близько шести століть назад. А галактику в сузір'ї Андромеди ми спостерігаємо із запізненням на 2 млн. років.
Питання про утворення космічних об'єктів в результаті нестаціонарних процесів і про самоорганізацію Всесвіту ще остаточно не вирішено. Крім того, одна з важливих проблем сучасного природознавства полягає в тому, щоб встановити, в якому фізичному стані знаходилася речовина до початку розширення Метагалактики. Мабуть, це був стан надзвичайно високої густини. Для опису явищ, що відбуваються при такій високій густині, сучасні фундаментальні фізичні теорії, на жаль не застосовні. За таких умов виявляються не тільки гравітаційні, але і квантові ефекти, характерні для процесів мікросвіту. А теорії, яка об'єднувала б їх, поки ні – її належить ще створити.
Одне з припущень, наступних з концепції самоорганізації, полягає в тому, що первинний згусток матерії виник з фізичного вакууму. Фізичний вакуум, як вже наголошувалося, – своєрідна форма матерії, здатна за певних умов «народжувати» речовинні частинки без порушення законів збереження матерії і руху.
Всесвіт в широкому значенні – це середовище нашого незаселеного. Тому важливе значення для практичної діяльності людини має ту обставину, що у Всесвіті панує необоротні фізичні процеси, що вона змінюється з часом, знаходиться в постійному розвитку. Людина приступила до освоєння космосу, наші звершення придбавають все більший розмах, глобальні і навіть космічні масштаби. І для того, щоб врахувати їх близькі і віддалені наслідки, ті зміни, які вони можуть внести в стан середовища нашого незаселеного, у тому числі і космічної, ми повинні вивчати не тільки земні явища і процеси, але і закономірності космічного масштабу.
Існують дві основні концепції походження небесних тел. Перша ґрунтується на небулярної моделі утворення сонячної системи, висунутої ще французьким фізиком і математиком Пьером Лапласом і розвинений німецьким філософом Еммануїлом Кантом. Відповідно до неї зірки і планети утворилися з розсіяної дифузної речовини шляхом поступового стиснення первинної туманності.
Відкриття В. Амбарцумяном зоряних асоціацій дуже молодих зірок, прагнучих один від одного, зрозуміло як підтвердження гіпотези утворення зірок з первинної надщільної речовини.