Космологични модели на структурата на Вселената. Структурата на Вселената - съвременни космологични модели на Вселената
1. Основни космологични модели на Вселената
Съвременната физика смята MeGair като система, която включва всичко небесни тела, дифузно (дифузионно разсейване), съществуващо във формата на счупени атоми и молекули, както и под формата на по-плътни образувания - гигантски прах и газови облаци, и материя под формата на радиация.
Козмология - наука за вселената като цяло. В ново време тя е отделена от философията и се превръща в независима наука. Нютонова космология се основава на следните постулати:
· Вселената винаги съществуваше, това е "светът като цяло" (Universum).
· Стационарната вселена (непроменена) се променя само от космическите системи, но не и света като цяло.
· Пространство и време абсолютно. Метрично пространство и време безкрайно.
· Изотропско космическо и време (изоотропи характеризира същото физически свойства Среда във всички посоки) и хомогенна (хомогенността характеризира разпределението в средата на веществото във вселената).
Съвременната космология се основава на общата теория на относителността и затова се нарича релативистично, за разлика от първите, класически.
През 1929 г. Едуин Хъбъл (американска астрофизич) открива явлението "червено изместване". Светлината от далечни галактики се измества към червения край на спектъра, което показва отстраняването на галактиките от наблюдателя. Имаше идея за нестационарност на Вселената. Александър Александрович Фридман (1888 - 1925) за първи път теоретично доказа, че вселената не може да бъде неподвижна, но трябва периодично да се разширява или свива. Проблемите на изучаване на разширяването на Вселената и дефиницията на нейната възраст са излязоха на преден план. Следващият етап от изследването на Вселената е свързан с произведенията на американския учен Георги Гамаова (1904-1968). След като се изследват физическите процеси на различни етапи от разширяването на вселената. Гамов отвори "реликтното излъчване". (Реликва - остатъкът от далечното минало).
Има няколко модела вселената: Общият за тях е идеята за нейния нелетен, изотропен и равномерен характер.
Според метода на съществуване, моделът на "разширяващата се вселена" и модела на "пулсиращата вселена".
В зависимост от кривината на пространството се отличава - отворен моделв която кривината е отрицателна или равна на нула, тя представлява безкрайна безкрайна вселена; Затворен модел с положителна кривина, вселената е ограничена в нея, но неограничена, неограничена.
Обсъждането на въпроса за крайник или безкрайност на Вселената доведе до няколко така наречени космологични парадокса, според които вселената е безкрайна, тогава тя е ограничена.
1. Разширителен парадокс (e.habble). Вземайки представа за безкрайна дължина, стигна до противоречие с теорията на относителността. Отстраняване на мъглявина от наблюдателя на безкрайно дълги разстояния (според теорията на "червеното изместване" VMSLifer и "доплеров ефект") трябва да надвишават скоростта на светлината. Но това е границата (на теорията на Айнщайн) скорост на разпространението на материални взаимодействия, нищо не може да се движи с повече скорост.
2. Фотометричен парадокс (J.F. Sheso и V. Rolbers). Това е тезата за безкрайна светлина (при липса на леко поглъщане) на небето съгласно закона за осветяване на всеки сайт и според закона за увеличаване на броя на светлините като обемът на пространството се увеличава. Но безкрайната светлина противоречи на емпиричните данни.
3. Гравитационен парадокс (K.Näman, Zeeliger): Безкрайният брой космически тела трябва да доведе до безкрайна тежест, което означава, че няма безкрайно ускорение, което не се наблюдава.
4. Термодинамичен парадокс (или така наречената "топлинна смърт" на Вселената). Преходът на термичната енергия към други типове е труден в сравнение с обратния процес. Резултат: Еволюцията на веществото води до термодинамично равновесие. Парадокс показва крайния характер на пространствената структура на Вселената.
2. Еволюция на Вселената. Теория за Големия взрив"
С дълбока древност и преди началото на 20-ти век, пространството се счита за непроменено. Звездният свят е обявен абсолютен мир, вечността и безграничната дължина. Откритието през 1929 г. на взривната галактика, която е, бързото разширяване на видимата част на Вселената, показва, че вселената е нежелана. Екстраполира този процес на разширяване в миналото, учените заключават, че преди 15-20 милиарда години вселената е приключила с безкрайно малко пространство при безкрайно висока плътност ("точка на сингулярност"), а цялата текуща вселена е крайна, т.е. Той има ограничен обем и време на съществуване.
Смисълът на живота на развиващата се вселена започва от момента, в който се е случило "голямата експлозия" и внезапно е нарушена степен на сингулярност. Според повечето изследователи съвременната теория на "голямата експлозия" като цяло се описва съвсем успешно Еволюцията на Вселената, от началото на 10-44 секунди след началните разширения. Слабата само връзка в тази отлична теория обмисля проблема с началото - физическото описание на сингулярността.
Учените са съгласни, че първоначалната вселена е в условия, които трудно си представят и възпроизвеждат на земята. Тези състояния се характеризират с наличието на висока температура и високо налягане в сингулярността, в която въпросът е концентриран.
Времето на еволюцията на Вселената се оценява на около 20 милиарда години. Теоретичните изчисления показват, че в единствено състояние радиусът му е бил близо до радиуса на електрона, т.е. Тя е микро-доход от незначителни. Предполага се, че те започнаха да влияят на характеристиката елементарни частици Квантови нужди.
Вселената се е преместила в разширяването от първоначалното си единично състояние в резултат на голяма експлозия, която попълва цялото пространство. Имаше температура от 100 000 милиона градуса. От Келвин, при които молекулите, атомите и дори ядрото не могат да съществуват. Веществото е под формата на елементарни частици, сред които електроните преобладават, позитрони, неутрино и фотони, и по-малко са протони и неутрони. В края на третата минута след експлозията температурата на Вселената намалява до 1 милиард степени. в Келвин. Ядрата от атома - тежки водород и хелий започнаха да се образуват, но веществото на Вселената се състои от това време главно от фотони, неутрино и антиненеутрино. Само няколкостотин хиляди години започнаха да образуват атоми на водород и хелий, образувайки водород-хелий плазма. Астрономите открили "реликтни" радио емисия през 1965 г. - радиацията на гореща плазма, която е запазена от момента, в която нямаше звезди и галактики. От тази смес от водород и хелий в процеса на еволюцията всички сортове на съвременната вселена възникнаха. Според теорията на J. H. Jeans, основният фактор в развитието на Вселената е неговата гравитационна нестабилност: материята не може да бъде разпределена с постоянна плътност във всеки обем. Оригиналната плазма се разпадна на огромни съсиреци. От тях, тогава натрупванията на галактики, които се разделиха на протоглактика, и от тях възникнаха Протозов. Този процес продължава в нашето време. Около звездите са оформени планетарните системи. Този модел (стандартна) вселена не е достатъчно разумно, има много въпроси. Аргументите в неговия полза са установени само факти за разширяване на вселената и реликтна радиация.
Известен американски астроном Карл Саган построи визуален модел на еволюцията на вселената, в която космическа година равен на 15 милиарда земни години и 1 сек. - 500 години; След това в земните събития еволюцията ще въведе това:
Стандартният модел на еволюцията на Вселената предполага, че началната температура в сингулярността е по-голяма от 10 13 на скалата на Келвин (в която началото на референцията съответства на - 273 0 s). Плътността на веществото е около 10 93 g / cm3. Неизбежно е да се случи "голямата експлозия", с която започва началото на еволюцията. Предполага се, че такава експлозия се е случила преди около 15-20 милиарда години и е придружена бързо и след това по-умерено разширяване и според постепенното охлаждане на Вселената. Според степента на разширяване на вселената учените се оценяват по отношение на състоянието на различни етапи на еволюцията. За 0.01 секунди. След експлозията, плътността на веществото падна до 10 10 g / cm3. При тези условия, фотони, електрони, позитрони, неутрино и антиненеутрино, както и малък брой нуклеони (протони и неутрони), трябва да съществуват в разширяващата се вселена. В този случай непрекъснатите трансформации на Steam Electron + Positron в фотоните и гърба - фотони в чифт електрон + позитрон. Но след 3 минути, след експлозия от нуклените се образува смес от леки ядра: 2/3 от водород и 1/3 хелий, така нареченото изходно вещество, останалите химични елементи се образуват от него чрез ядрени реакции. В момента, когато се появят водородни и хелий атоми, веществото е прозрачно за фотоните и те започнаха да се намаляват в световното пространство. Понастоящем такъв остатъчен процес се наблюдава под формата на релителна радиация (остатъкът от далечната пора на образуването на неутрални водородни и хелий атоми).
Като съществуват процеси на унищожаване на новите структури, които съществуват по-рано и появата на нови структури, съществували във вселената, възникнаха в нарушаването на симетрия между веществото и антиматината. Когато температурата след експлозията падна до 6 милиарда градуса в Келвин, първите 8 секунди. Имаше главно смес от електрони и позитрони. Докато сместа е в термично равновесие, броят на частиците остава приблизително същото. Настъпват непрекъснати сблъсъци между частиците, в резултат на които възникват фотони, и от фотони - електрон и позитрон. Налице е непрекъснато превръщане на веществото в радиация и, напротив, радиация в веществото. На този етап се запазва симетрията между веществото и радиацията.
Нарушаването на тази симетрия се наблюдава след по-нататъшно разширяване на вселената и съответното намаление на температурата му. Ляво възниква ядрени частици - протони и неутрони. Има изключително незначителен резултат от веществото над радиацията (1 протон или неутрон от милиард фотони). От този излишък в процеса на по-нататъшно развитие има огромно богатство и разнообразие от материалния свят, вариращ от атоми и молекули до различни минни образувания, планети, звезди и галактики.
Така че, 15-20 милиарда години е приблизителната възраст на Вселената. Какво беше преди раждането на Вселената? Първата космогонична схема на съвременната космология твърди, че цялата маса на Вселената е била компресирана в определена точка (сингулярност). Неизвестно е, по силата на кои причини това е първоначалното, посочваната държава е била нарушена и това, което се нарича днес с думите "голяма експлозия".
Втората космологична схема на раждането на Вселената описва този процес на появяване от "нищо", вакуум. В светлината на новите космоганови идеи, разбирането на вакуума беше преразгледано от науката. Вакуумът е специално състояние на материята. При първоначалните етапи на Вселената интензивното гравитационно поле може да генерира частици от вакуум.
Интересна аналогия на тези съвременни идеи, които откриваме, че древните. Относно прехода на дадено вещество в различна държава, дори "изчезването на материята" по време на смъртта на Вселената, спомената философът и теологията на Origen (II-III V.N.). Когато вселената възникне отново, "има значение", пише той, "генезисът отново получава, образувайки тялото ...".
Според сценария на изследователите цялата еднократна вселена, наблюдавана в размер на 10 милиарда светлинни години, възникна в резултат на удължаване, което продължава само 10 -30 сек. Разделяне, разширяване във всички посоки, материята преместиха "не съществуването", създавайки пространство и започване на обратното отброяване. Така вижда образуването на вселената съвременна космогония.
Концептуалният модел на "разширяващата се вселена" беше предложен от A.A. Фридман през 1922-24. Десетилетия по-късно тя получава практическо потвърждение в произведенията на американската астроном Е.Хабла, която изучава движението на галактиките. Хъбъл откри, че галактиките бързо се разпръскват, след определен импулс. Ако оттокът не спре, той ще продължи безкрайно, разстоянието между космическите обекти ще се увеличи, стремеж към безкрайност. Според изчисленията на Фридман, тя трябва да бъде по-нататъшната еволюция на Вселената. Въпреки това, при едно условие - ако средната плътност на масата на Вселената ще бъде по-малка от някаква критична стойност, тази стойност е около три атома на кубичен метър. От преди известно време данните, получени от американски астрономи от сателита, които изследват рентгеновите лъчи на далечни галактики, позволяват да се изчисли средната плътност на масата на Вселената. Тя беше много близо до това критична масапри които разширяването на Вселената не може да бъде безкрайно.
Да се \u200b\u200bобърне към изследването на Вселената чрез изучаване на рентгеновата радиация е именно защото значителна част от нейното вещество не се възприема оптично. Около половината от масата на нашата галактика, ние "не виждаме". Относно съществуването на това не се възприемат вещества, по-специално гравитационните сили, които определят движението на нашите и други галактики, движение звездни системи. Това вещество може да съществува под формата на "черни дупки", чиято маса е стотици милиони маси от нашето слънце, под формата на неутрино или други неизвестни форми. Не се възприемат като "черни дупки", короната на галактиките може да бъде, тъй като някои изследователи вярват, 5-10 пъти повече маса на самите галактики.
Предположението, че масата на Вселената е много по-голяма от това, което се счита, че се счита за ново много добро потвърждение в произведенията на физиците. Получиха първите данни, които един от трите вида неутрино притежава маса от почивка. Ако останалите неутрино имат еднакви характеристики, тогава неутринската маса във Вселената е 100 пъти по-голяма от масата на конвенционалното вещество, разположено в звездите и галактиките.
Това откритие ви позволява да кажете с по-голяма увереност, че разширяването на Вселената ще продължи само до известно време, след което процесът ще се върне назад - галактиките ще започнат да се доближават, затягат отново в вид точка. Следвайки въпроса, той ще се свие в точкова площ. Фактът, че астрономите наричат \u200b\u200bдумите "колапс на вселената" днес.
Ще болят хората или жителите на други светове, ако съществуват в космоса, компресията на Вселената, началото на връщането й към първичния хаос? Не. Те няма да могат да забележат въртенето на времето, което ще трябва да се случи, когато вселената ще започне да се свива.
Учените, които говорят за превръщането на потока от време през Вселената, провеждат аналогия с течение на времето на компресираща, "сгъване" звезда. Условните часовници на повърхността на такава звезда трябва първо да забавят движението си, а когато компресията достигне критичната точка, те ще спрат. Когато звездата "падне" от нашето пространство-време, условните стрелки на обусловения часовник ще се движат в обратна посока - времето ще се върне. Но всичко това, самият хипотетичен наблюдател, който е на такава звезда, няма да забележи. Бавно, спиране и промяна на посоката на времето може да се наблюдава отстрани, като е извън системата "сгъната". Ако нашата вселена е единствената и няма нищо извън него - нито нещо, нито време, без пространство, - не може да бъде известна гледна точка от страната, която може да забележи, когато времето ще промени движението и ще промени времето.
Някои учени смятат, че събитието е в нашата вселена вече се е случило, галактиките попадат един на друг и вселената влезе в ерата на тяхната смърт. Има математически изчисления и съображения, потвърждаващи тази мисъл. Какво се случва след като вселената се върне в определена отправна точка? След това ще започне новият цикъл, ще се появи друга "голяма експлозия", плачът на гребанта във всички посоки, разпространение и създаване на пространство, отново ще възникне галактиките, звездните клъстери, живота. Такова е, по-специално космологичният модел на американската астроном J. Willer, моделът редува се и "предизвикателство" на Вселената.
Известен математик и логика Курт Гьодел Математично обосновава ситуацията, която определени условия Нашата вселена не се връща в първоначалната си точка, така че по-късно отново да направи същия цикъл, като го завърши с ново завръщане в първоначалното състояние. Тези изчисления съответстват на модела на английския астроном P. Dahvis, моделът "пулсираща вселена". Но това, което е важно - вселената на Дейвис включва затворени линии Времето, в противен случай времето се движи в кръг. Броят на появата и смъртните случаи, които вселената изпитва, е безкрайна.
И как модерната космогадия си представя смъртта на Вселената? Известният американски физик С. Уейнберг го описва така. След началото на компресията няма да се случи нищо за хиляди и милиони години, което може да доведе до алармата на нашите отдалечени потомци. Въпреки това, когато вселената е притисната до 1/100 от настоящия размер, нощното небе ще проявява същата топлина на земята като ден днес. След 70 милиона години Вселената ще намалее десет пъти и след това "нашите наследници и наследници (ако те) ще видят небето непоносимо ярко." След още 700 години космическата температура ще достигне десет милиона градуса, звездите и планетите ще започнат да се превръщат в "космическа супа" от радиация, електрони и ядра.
След като се компресира до точката, след като разберем "смъртта на Вселената", но това може би изобщо и няма смърт, започва нов цикъл. Непрякото потвърждение на това предположение е вече споменатото реликтна радиация, ехото на "голямата експлозия", която застрашава нашата вселена. Според учените радиацията е, тя се оказва, не само от миналото, но и "от бъдещето". Това е десността на "световния огън", излъчван от следващия цикъл, в който се ражда нова вселена. Не само реликтната радиация прониква в нашия свят, идваща от две страни - от миналото и бъдещето. Материал, който е светът, вселената и САЩ могат да пренасят постоянна информация. Изследователи са въпрос на конвенционалност, но те вече говорят за един вид "памет" на молекули, атоми, елементарни частици. Въглеродни атоми, които посещават живи същества, "биогенни".
От скоро, по време на сближаването на Вселената, материята не изчезва, тя не изчезва, нестопанска цел и информация, която носи. Нашият свят е изпълнен с него, както е изпълнен, въпросът, който го прави.
Вселената, какво ще стигне до нашата промяна, ще бъде ли повторение?
Това е напълно възможно, някои космолози реагират.
Не е задължително други обект. Няма физически обосновки, например, д-р Р. Дик от Принстънския университет, така че всеки път в момента на образованието, вселената физически закони са същите като по време на началото на нашия цикъл. Ако тези модели ще се различават дори по най-незначителен начин, звездите впоследствие няма да създадат тежки елементи, включително въглерод, от който е изграден живот. Цикълът на цикъла, вселената може да възникне и да унищожи, а не на тежест за всяка определеност на живота. Такава е една от гледните точки. Тя може да се нарече гледна точка на "периодисността на Битие". Това е периодично, дори и в нова вселена И животът възниква: Никакви нишки не го свързват с миналия цикъл. В друга гледна точка, напротив, "Вселената си спомня цялата си праистория, но далеч (дори безкрайно) в миналото, тя изчезна."
Или концепция за биогенеза). През XIX век най-накрая се отрече L. paster, доказвайки, че появата на живот, където тя не съществува, е свързана с бактерии (пастьоризация - освобождение от бактерии). 3. Концепция съвременна държава Предполага се, че Земята и животът винаги са съществували и в постоянна форма. 4. Концепцията за Panxermia обвързва появата на живот на земята с нейните букви ...
Галактики и вселена. Материалните системи на микро, макро- и мегамира се различават помежду си с размери, естеството на доминиращите процеси и законите, които представят. Най-важната концепция модерна природа лежи в материалното единство на всички микро-, макро и мегамир системи. Можете да говорите за единната материална основа на произхода на всички материални системи на различни етапи ...
Въпреки успехите на физиката в разбирането на историята на Вселената, мотивите на учените по този въпрос могат да бъдат наречени фантазионна игра, родена от съвременни знания, екстраполирани на първите моменти от живота на Вселената. Изцяло, тези знания не могат да бъдат приложими по времето на Вселената, тъй като е било излишно ниво. Въпреки това, основните принципи, разглеждани от нас, вероятно вече са действали. Това означава, че веднага очертахме две тенденции в живота на Вселената: унищожаване на вакуум (Нищо не е напълно поръчана структура) и създаване (самоорганизация) материя.
Не знаем какви са първите структури във Вселената. Може би в първите моменти на Битие на Вселената бяха реализирани такива първични структури, които имат директни аналогии с идеални образи, използвани от човека в процеса на мислене. Ето защо всички древни космологични концепции рисуват създаването на вселената като свободен волевия акт на един създател.
Вече "предположихме", че по време на тези процеси в първите милисекунди, вселената стана по някаква причина електрически нехомогенни, условията за появата на двойки противоположно заредени частици са възникнали. Това означава, че вселената на този етап може да бъде представена като особен вакуум кондензатор, който се ражда "от нищо" чифт частица-античастица. Откъде идва енергията за раждането на тези частици? По този повод няма консенсус. Всяко разсъждение по тази тема е само хипотези. Ако продължим от информационния модел на Вселената, тогава концепцията за енергията се свежда до разликата в ентропията на окончателния (все още не е реализиран, но потенциално възможен) и оригиналните (реализирани) държави. С други думи, енергията е разликата между това, което бихме могли, и това, което всъщност имаме. Това е тази разлика, която генерира движещата сила, което води до целия еволюционен процес във вселената.
Светът на елементарните частици вероятно е много разнообразен. Нашите синхрофазотрони са доста грубо симулиране на процесите от това време. С увеличаване на броя на частиците, електрическата хетерогенност е изгладена (кондензаторът е изхвърлен). "Фертилитетът" на частиците първо се забави, после спря. В този етап на развитие на вселената, заедно с раждането на обвиненията, тяхната смърт също присъства - унищожаване на частици и антипартик с пълен преход на тяхната структура в полевата форма. И сега "раждането" престана, но унищожението остана. Това беше "първата екологична катастрофа", която ни е известна. За щастие, ранната вселена беше по някаква причина асиметрич: електроните се оказаха малко повече от позитроните, а протоните са по-големи от антипротоните. Ето защо, за всеки 100 милиона двойки "оцелял" една частица. Това се оказа достатъчно, за да изгради цялото вещество на Вселената, което по това време беше няколко секунди от рода.
Ерата на елементарни частици приключи. В резултат на това вселената "отвори" стабилни частици, които са станали елементи за изграждане на системи от по-високо йерархично ниво. Ако това не се случи, унищожаването на елементарни частици би било завършено, вселената ще постигне максималната ентропия (вселената, пълна с радиация) и може да е престанала да съществува (ако само защото без значение е, концепцията за пространство и време е не са определени без значение). "Изобретението" на стабилни частици увеличи максималната възможна стойност на ентропията на вселената до някаква стойност, т.е. се появи възможността за по-нататъшен растеж на ентропията, но вече не се дължи на унищожаването на частиците, но поради тяхното разпръскване и смесване в различни комбинации.
Този алгоритъм е в бъдеще повторен. Това е, Б. Процесът на стремеж на системи към максималната ентропия те са задължени да намерят устойчиви форми, които ще могат да преместят стойността. Такива форми безопасно заобикалят препятствията на естествения подбор. В естествен подбор Този, който дава най-големите перспективи по отношение на по-нататъшното развитие на Вселената. И след като всяка стъпка нагоре по йерархичното стълбище на системната организация, броят на елементите на тези системи става все по-малко и по-малко, необходимият растеж на ентропията на Вселената може да бъде осигурен само от увеличаване на сложността на вътрешната организация на системите (закон за усложнение на организацията на системата). Колкото по-трудно е системата, толкова по-големи се съдържат подсистемите. В този случай всяка частица (елемент) може да бъде включена едновременно в множество подсистеми. Това означава, че броят на реалните обекти (частици, подсистеми, системи и т.н.) се увеличава, които са условията на ентропията, което осигурява увеличение на максималната възможна стойност на ентропията. Ние наричаме този процес от еволюцията.
Вселената се разширява и охлажда, частиците се губят и кондензирани в атоми, главно водород. Вярно е, че се смята, че хелий също присъства на същия етап (около 30%). Тежки елементи практически отсъстват, те бяха оформени на по-късните етапи на еволюционния процес.
Всяка хетерогенност на плътността на водорода се засилва чрез гравитация чрез гравитация, а водород-хелий облакът се разлага при сгъстяване (протоглактика). От redescens вътре в галактиките се раждат звездите на първото поколение. Тук няма пълна яснота. Може би звездите са родени като протоглактична компресия.
Възможна е друга версия, според която протоглактовият облак първо се сгъстява до критични размери. Квазари са огромни квазично налягане космически тела, съизмерими с размера на слънчевата система, състояща се от вещество, въртящо се около центъра, на огромна скорост, намерени на най-границите на наблюдаваната част на Вселената; Това означава, че ги виждаме, докато са били милиарди години. Може би беше в квазари, които хелий се синтезира. Може би, следователно квазарите стават нестабилни и експлодират, а от експлозионните продукти в процеса на разсейването им поради гравитационната компресия на местните концентрации и се образуват звездите на първото поколение. Така че това беше или не, можем само да предположим, че знаем много малко за квазарите.
Облак на газ от бъдещата звезда се компресира от гравитацията. Скоро тази компресия се забавя чрез нарастващото налягане на нагрята подложка на звездите, в която започват реакциите на термоядрения синтез. Водородът се превръща в хелий и по-тежки елементи се синтезират от хелий, които слизат до звездата. Звездата е бойлер, в който тежките елементи са "варени", усложнението на структурата на веществото е сложно. Това прави звездата нестабилна, а тя експлодира като свръхнова, образувайки обложки за газ-прах, обогатени с тежки елементи. Централната част на звездата изпитва силна компресия, тя се формира в нейното място бяла джудже, неутронна звезда Или черна дупка, ако партидата на звездата надхвърли 50 маса на слънцето. Преди това в нашата галактика звездите бяха експлодирани на около веднъж годишно, сега на всеки 30 години.
Слънчевата система е родена преди около пет милиарда години чрез кондензация на облак от газ. Затова слънцето е звездата от второ поколение. Слънцето и планетите бяха оформени, очевидно, в същото време. Тъй като облакът на газ-прах се компресира, има сблъсък и залепване на прахови частици в по-големи образувания (метеорити), от които впоследствие се образуват астероиди. Тялото може да се оформе по-близо до слънцето само от тежки и огнеупорни материали. Леките вещества се изпаряват и изчезват при по-нататъшни орбити. Ето защо, най-близкият до слънчевата планета е солиден. Те се формират от сливането на астероиди и отлагане на прах в орбитата на тази планета. Постепенно орбитата се изчиства. Наблюденията показват, че динамиката на формирането на кратера върху Меркурий, Марс и Луната преди около 4,6 милиарда години е стотици пъти по-високи от днес. Рали планетата гиганти имат по-малка плътност.
Орбитите са близо до кръговете, чиито диаметри са подчинени на златната секция (законна бодина). Според закона, бодът между Марс и Юпитер трябва да бъде друга планета, вместо която е намерен астероидски колан. Имаше различен вид фантастични предположения за смъртта на планетата на Faceton, която съществуваше някъде в тази орбита. Това също се доказва от някои митични парцели. Учените смятат, че тази орбита е естествена граница между малките плътни планети и планети-гиганти, което доведе до нестабилност, която не позволяваше малка планета тук, нито планетата гигант. Гравитационните ефекти на съседните планети, особено планетите-гиганти, твърде разпръснати протопланетична кондензация на бъдещата гъста планета, разпръснати астероиди за по-удължени орбити. Затова поясът на астероидите остава почти в първоначалната си форма. Между другото, донякъде ехо на легендата за фейтон.
- По времето на образуването на земята еволюцията на Вселената приготви възможността за произхода на земния живот.
- Разширяването, вселената бързо се охлажда, което води до появата на фрактални структури, които съчетават реда и шанса, хаос. При фрактални структури сложността се постига чрез повторение в зависимост от определен алгоритъм на по-прости структури (фрактални гени). Примери за фрактални структури са снежинки, мразовити модели на стъклото, крайбрежни линии морета, дървесни клони, спирални форми на черупки и др. Особено типични фрактални структури са биосистемите. Обикновено фракталните структури възникват при относително бърза загуба на енергия в отворена система, когато елементите на системата нямат време да се преструктурират в симетрични подредени структури, като правилните кристали, така че в тях се запазва делът на хаоса.
- При охлаждане възможността за устойчиво съществуване на все по-сложни структури, които ще се сринат при по-високи енергии.
- Тъй като вселената се разширява, формите на материята са сложни, т.е. сложността на формите е някак връзка с обема на Вселената.
- Докато вселената се разширява, еволюцията не спира. Не е известно дали това е разширяването на Вселената задвижване Глобалният еволюционен процес, но тези два процеса вероятно са тясно свързани помежду си.
Изследвани са произход, еволюция и устройство на Вселената като цяло космология.Думата "космология" идва от гръцки. Космос - Вселената и логото - закон. Вече древните мъдреци се запитаха за произхода и устройството на Вселената, следователно космологията - доктрината на структурата на света - и Cosmogony - доктрината за произхода на света - бяха неразделна част от философските антични системи.
Съвременната космология е част от астрономията, в която се натрупват частни научни данни за физиката и математиката и универсалните философски принципи, космологията е синтез на научни и философски знания. Така се определя нейната специфичност. Космологичните заключения са почти изцяло поради философските принципи, които изследователят разчита. Факт е, че отраженията върху произхода и устройството на Вселената са емпирично трудни и съществуващи и съществуват под формата на теоретични хипотези или математически модели (4.1). Космологът се премества от теорията, за да практикува, от модела към експеримента, в който случай ролята на оригиналните философски и общи научни основания се увеличава значително. Ето защо космологичните модели се различават радикално помежду си - те се основават на различни, понякога противоречащи идеологически принципи. Ясно е, че религиозната космология ще бъде сериозно различна от космологията, изградена върху материалистични територии. На свой ред всички космологични заключения засягат и общите философски идеи за устройството на Вселената, т.е. те променят основните идеи на човек за света и за себе си. Така може да се каже, че съвременната космология не е само "физика", но и "философия", а понякога и "религия".
Класически космологични изображения, чиято същност е твърдението на абсолютността и безкрайността на пространството и времето, както и неизменната и вечността на Вселената, се натъкнаха на два неразтворими парадокса - гравитационни и фотометрични. Гравитационен парадоксдоговорени между първоначалните постулати върху безкрайността на Вселената и нейната вечност. Така че, ако приемем безкрайността на света, е необходимо също да се признае безкрайността на действащите сили в нея. Безкрайността на силите между небесните тела би трябвало да доведе до колапс, т.е. вселената не можеше да съществува завинаги и това противоречи на постулата за нейната вечност. Фотометричен парадокссъщо следва от непредвидения постулат на Вселената. Ако вселената е безкрайна, тогава в нея трябва да има безкраен брой небесни тела, което означава, че светлината на небето също трябва да бъде безкрайна, но това не се случва.
Парадоксите на класическата наука са разрешени в съвременната релативистична космология.
Началото на революцията в астрономията се счита за създаването през 1917 г. А. Айнщайн стационарен релативистичен космологичен модел.Тя се основава на релативистичната теория на тежестта, чиято обосновка е общата теория на относителността (3.2). А. Айнщайн изостави постулатите на абсолютността и безкрайността на пространството и времето, но запазва принципа на стационарност, инвариантността на Вселената във времето и крайниците му в космоса. Свойствата на Вселената, според А. Айнщайн, зависят от разпределението на гравитационните маси в нея, вселената е безгранична, но в същото време се затваря в пространството. Сигналът, закрепен от наблюдателя във Вселената, ще се върне към него от другата страна. Според стационарния релативистичен модел, пространството е хомогенно и изотропно (3.2), като въпросът се разпределя равномерно, времето е безкрайно и неговият поток не засяга свойствата на Вселената. Така, въпреки новостта и дори революционните идеи, А. Айнщайн в космологичната си теория се съсредоточи върху обичайната класическа идеологическа инсталация на статичната инсталация на света: А. Айнщайн повече привлече хармоничен и стабилен свят, отколкото светът е противоречив и нестабилен. В края на живота, един велик учен каза със съжаление, че теорията на статичната вселена няма емпирично потвърждение.
През 1922 г. руският математик и физик А. Фридман направи критика на теорията на Айнщайн. Неговите идеи започнаха да започнат незащабна релативистична космология.Космологичната концепция А. Фридман се основава на няколко принципа.
1. Космологичен принцип на хомогенност и изотрепия на пространството.Изотропията означава, че във Вселената няма специални точки и посоки. Еднородността характеризира разпределението на веществото във вселената. Космологичният постулат има силни и слаби опции. Слабата версия включва независимостта на процесите, настъпили във вселената, от посоката (изотрепия) и мястото (еднаквост). Силният вариант на космологичния принцип включва независимост (инвариантност на трансформациите) на процесите не само върху посоката и мястото, но и навреме. Това означава, че вселената изглежда еднакво от всяко място, във всяка посока и по всяко време. Този принцип се нарича перфектен космологичен принцип.
2. Релативистичен принцип на връзката между пространството и времето и тяхната зависимост от материята.Метрицентът на пространството на Вселената се определя от гравитационни полета, кривината на пространството също се признава и забавянето във всички части на метагалаксията. Метриката на пространството е описана от уравненията на общата теория на относителността.
3. Принципа на крайната скорост на потока от физически процеси.
4. Принципа на нестационарност на Вселената, \\ tпървоначално се основава само на математически изчисления, според които извитото пространство не може да бъде неподвижно, нейната кривина трябва да се промени с течение на времето.
Всички тези принципи дават основа за прехвърляне на данни, получени в една част на Вселената, на всички останали части от него.
А. Фридман предложи три модела на Вселената. Първият разглежда случая със средната плътност на веществото и не-пространството. В такава ситуация вселената трябва безкрайно да се разширява от някаква точка на източника. Вторият модел предполага, че плътността на веществото е по-малко критична. В този случай, пространството има отрицателна кривина, а Вселената трябва също да се разшири от началната точка. Третият модел разгледа случая на плътността на веществото над критичния. В тази ситуация пространството трябва да има положителна кривина и вселената периодично да се разширява и свива.
Концепцията на А. Фридман няма емпирично потвърждение за известно време. Въпреки това, през 1929 г. физикът Е. Хъбъл е открил ефекта на "червеното изместване" в спектрите на отдалечени галактики. "Червено изместване" означава намаляване на честотите на електромагнитното излъчване, когато източният източник се отстранява от наблюдателя. Това означава, че ако източникът на светлина се отстрани от нас, тогава възприеманата честота на радиация се намалява и дължините на вълните се увеличават, видимите линии на спектъра се изместват към по-дълги червени вълни. Оказа се, че "червената смяна" е пропорционална на разстоянието до източника на светлина. Изследване Е. Хъб-Блас потвърди, че галактиките се отстраняват от нас, т.е. вселената е в състояние на разширение, което означава нежелана. Друго важно експериментално доказателство в полза на хипотезата за разширяващата се вселена е откриването на релителна радиация - слаба радио емисия, чиито свойства са точно това, което трябва да са на сцената на горещата, експлозивна вселена.
През 1927 г. белгийският учен J. Lemeter предложи концепцията сингулярносткато първоначално състояние на Вселената. J. Lemeter предложи, че първоначалният радиус на Вселената е 10-12 cm, а плътността му е 1096g / cm3, т.е. в първоначалното състояние, вселената трябва да бъде микро-инк, по размер близо до електрона. През 1965 г. S. Хокинг математически обосновава необходимостта от състояние на сингулярност във всеки модел на разширяващата се вселена.
Идеята за развитието на Вселената доведе до формулирането на проблема за началото на еволюцията (раждането) на Вселената и нейния край (смърт). Вселената се развива от първоначалното единствено състояние, чийто радиус е безкрайно малък, а плътността на материята е безкрайно голяма, има различни етапи от неговото развитие и след това умира. Състоянието на сингулярност може да се тълкува като почивка от време в миналото. Очевидно такова прекъсване на времето трябва да се приеме в бъдеще. В моделите на пулсиращата вселена, точка, в която разширяването се заменя с компресия, се счита за прекъсване на времето в бъдеще. Моментът на "началото" на времето се нарича голяма експлозия. Моментът на "края" на времето беше наречен F. Typoroma голям запас.
Ако има раждане и смърт, тогава можем да говорим за възрастта на Вселената. Учените изчисляват, че ако процентът на разширяване е постоянен по време на цялото съществуване на Вселената, би било възможно да се говори за около 18 милиарда години. Въпреки това, съвременната космология твърди, че разширяването на Вселената постепенно се забавя. Следователно, времето мина, тъй като голямата експлозия може да бъде на 12 милиарда години. Ако приемете съществуването на космическите сили на отблъскване - такова предположение се прави в инфлационните модели, тогава възрастта на Вселената ще бъде много по-голяма. Съвременните космолози оценяват възрастта на Вселената за 12-20 милиарда години.
С идеята за възрастта на Вселената, концепцията е свързана космологичен хоризонтда се \u200b\u200bраздели достъпа за наблюдение на пространството от недостъпно. По времето, което е преминало от появата на вселената, светлината може да премине крайното разстояние, което се оценява от количеството 6000 IPC. Можем да наблюдаваме само част от света, което е в рамките на този радиус, защото от по-отдалечените райони на пространството, светлината все още не е имала време да ходи. В допълнение, отдалечените области на пространството, които виждаме, когато са били милиарди години. Космологичният хоризонт расте пропорционално на времето, като всеки ден площта е на разположение, за да наблюдава увеличаването на Вселената.
В 40-те години. ХХ век Дойде нов етап на развитие на космологията: да се обясни произхода на Вселената американски физик J. gamov ^ hm b ^1 lA предложи хипотеза за голяма експлозия.Според тази хипотеза вселената възникна в резултат на експлозия от първоначалното състояние на сингулярност. По-нататъшното еволюция се проведе на етапи и беше придружена, от една страна, диференциация, а от друга, усложнението на структурите. Етапите на еволюцията на Вселената се наричат \u200b\u200bепоха.
Ера:продължителност 10-7c, температурата на Вселената е 1032K. Основните участници са елементарните частици, между които се извършва силно взаимодействие. Вселената е предварително загрята плазма.
Lepton Era:продължителност 10 s, температура на Вселената 1015K. Главен символи - лептони (електрони, позитрони и др.).
Era радиация ::продължителност от 1 милион години, температурата на Вселената е 10 000 K. По това време радиацията преобладава във вселената и веществото е йонизирано.
Вещество ERA ::трае сега. Вселената се охлажда, става неутрална и тъмна, се образува вещество. В началото на тази епоха възникват първите протостации и колбата. Радиацията престава да взаимодейства с веществото и започва да се движи свободно през Вселената. Това са тези фотони и неутрино, които се охлаждат до 3 k, сега се наблюдават под формата на реликтна радиация.
Хипотезата за голяма експлозия се нарича още модел на горещата вселена или стандартен модел. Тази хипотеза стана общоприето след откриването през 1965 г. на реликтното излъчване. Въпреки стандартната и общоприетостта, концепцията за голяма експлозия не дава отговор на някои въпроси. Например, какви са причините за образуването на галактики от йонизиран газ? Защо асиметрията на веществото и антиматерията? Много големият проблем е състоянието на сингулярност, въвеждането на което се изисква от уравненията на общата теория на относителността А. Айнщайн.
Да симулира първите моменти на съществуването на вселената, изясняват причините за голяма експлозия и да се обясни сингулярността на физика на А. инфлационна хипотеза,или моделна инфлационна вселена.На този етап от развитието на науката инфлационната концепция не може да получи пряко емпирично потвърждение, но предсказва нови факти, които по принцип могат да бъдат проверени. Инфлационната теория описва еволюцията на Вселената от 10-45 ° С след началото на разширяването. Моделът на надуващата (инфлационно) вселена не противоречи на хипотезата за голяма експлозия, включително като частно събитие. Разликата между концепцията за голяма експлозия и концепцията за инфлационната вселена се отнася само до първите моменти на света - до 10-30 години, няма фундаментални идеи между тези хипотеза.
Според инфлационния модел първоначалното състояние на Вселената е състоянието на квантовата повърхностност. Радиусът на Вселената в този момент е 10-50см. Това е значително по-малко от радиуса на атомното ядро, което се оценява на 10-13 cm. Първоначалното състояние на Вселената е вакуум, специална форма на материя, характеризираща се с висока активност. Вакуумът е като "циреи", виртуалните частици непрекъснато се раждат и унищожават. Появата на вакуумни частици е описана чрез концепцията за флуктуация. Вакуумът може да бъде в условия, характеризиращ се с различен натиск и енергии. Ако вакуумът е развълнуван (така нареченият фалшив вакуум), тогава в процеса на генериране и унищожаване на виртуални частици има огромна сила на космическото отблъскване, което води до надуване "мехурчета" - ембрионите на вселените. Първоначалното състояние на фалшивия вакуум може да бъде сравнено с кипящата вода в котела. Всеки от "мехурчетата" е домейн, отделна вселена, характеризираща се със собствени стойности на фундаментални физически константи. Смята се, че нашата вселена е една от "мехурчетата", произтичаща от вакуумна пяна.
Нанесената или бърза експанзия се нарича инфлация. При фазата на инфлация пространствените времеви характеристики на вселената се образуват при около 10-43 ° С до 10-34 ° С. Така в рамките на инфлационния модел съществуването на света се приема без пространство и време, тъй като няма такива характеристики в първия етап на надуване на вселената.
По време на фазата на инфлация, вселената "набъбнала" до размер 101000000 см, която е много по-добра от размера на метагалаксията, наблюдавана сега (1028см). Около 10-34c след началото на разширяването, нестабилните вакуумни отпадъци и космическите сили на отблъскване се сушат. Както показва експерименти, когато температурата спада под 1027K, се наблюдават процеси на разпадане. Въпреки това, поради факта, че срутването на частиците и антипартиците е по различен начин, във Вселената се образува незначително преобладаване на веществото: един милиард плюс една частица се образува на милиард антипастици. Не са намерени задоволителни обяснения за тази асиметрия. Това е прекомерно вещество, което е станало "материал" за Вселената. Нарушаване на симетрия между веществото - антиматината доведе до нарушение на равновесието на системата и се премества в ново състояние, като променя структурата си.
По това време силата на гравитационната атракция ни е известна във Вселената, започва. Но тъй като първоначалният импулс на експанзия беше много силен, вселената продължава да се разширява, но много по-бавно. Удължението е придружено от намаляване на температурата. На този етап вселената е празна, няма радиация, без вещество. Въпреки това, енергията, която е била освободена по време на разпадането на фалшив вакуум, преминава към моментното нагряване на вселената до около 1027k. Има един вид светкавица. Енергията, незабавно загрята вселената, сега се разбира като Supersila, която комбинира всички известни четири вида фундаментални взаимодействия: гравитационна, силна, слаба и електромагнитна (3.5).
Това завършва със сцената на инфлацията и еволюцията на горещата вселена започва, описана от големия модел на експлозия. Първият етап от еволюцията на Вселената беше наречена велика асоциация.
След 10-12s след голяма експлозия, температурата на Вселената беше около 1015 хиляди. По това време започва образуването на частици, известни на нас и антипартици. Въпреки това, поради факта, че температурата е много висока, свойствата на тези частици бяха много различни от тези, които се наблюдават сега. Когато температурата падне под 1015 хиляди, възникват съвременни частици, които сега стават напълно различими.
При температура от 1013K кварките започват да се комбинират в групи и камерите са оформени - протони и неутрони. На този етап, единният свръхтегля се разпада на гравитационно, силно и електрическо взаимодействие. В края на първата секунда, след голяма експлозия, температурата на Вселената е 1010K.
В началото на следващия етап продължителността, от която от 1 секунди до 1 милион години има отделяне на електромагнитното взаимодействие върху електромагнит и слабо. Минута по-късно, температурата на вселената спада до 108k и след още няколко минути има условия, при които са възможни ядрени реакции на синтеза на сложни елементи. По това време материята е плазма, 10% състояща се от хелий ядра и 90% от водородни ядра. В момента, когато възникнат водород и хелий атоми, космическото вещество е "прозрачно", пропускливи за фотони, които започват да се намаляват в космоса. Сега можем да наблюдаваме остатъчните явления на този процес под формата на реликтна радиация. От водородни и хелий атоми се образуват газ и условията за образуване на други химически елементи - Берилия и литий.
1 милион години след началото на разширяването на Вселената дойде етапът на образуване на звезди и галактики. В дълбините на термитенукски реакции тежки елементи започнаха да се синтезират в резултат на експлозиите на звездите във Вселената и се превръщат в строителен материал за други космически обекти. По-нататъшната еволюция на Вселената отиде в посоката на създаване на все по-сложни структури, които едновременно доведоха до появата на живота и ума. Така микроеволюцията направи предпоставка за макроеволюцията, а космого - тя продължава в гео-и химиогенеза.
Въпреки факта, че хипотезите на голяма експлозия и инфлационната вселена са общоприети в научната среда, те генерират сериозни теоретични проблеми И критикувани. Например, американският учен К. умъл вярва, че проблемите вече възникват на нивото на общоприетите постулати, които са в основата на космологичното моделиране и няма причина да се отхвърлят алтернативни подходи за разбиране на вселената предварително.
Себе си големи проблеми Съвременната космология е свързана с описанието на несвързаното и трудно мащабно състояние на сингулярност, което понякога се нарича необичаен факт. Въвеждането на състояние на сингулярност се изисква от математическите изчисления, но в същото време самият не е податлив на математическо описание и представлява сериозен концептуален проблем. Някои учени като цяло декларират това физическа теорияПредсказването на сингулярност е несъстоятелно, тъй като проблемът на сингулярието оставя отворения фундаментален въпрос на космологията - за първоначалните параметри на Вселената. Проблемът на сингулярността има важна идеологическа значимост, тъй като унищожава идеята за вечния и безкраен свят и настоява за развитието на нова снимка на света.
Вторият проблем на съвременната космология е свързан с принципа на екстраполация върху цялата вселена от закона, открита върху земните условия. Има сериозен въпрос: е такава екстраполация? освен това говорим си Не само за прехвърлянето на "Земята ^\u003e закони към" неземния "регион, но и върху екстраполацията на законите и свойствата на наблюдаваната вселена на фундаментално несвързана. Няма доказателства, че физическите закони, открити върху Закона за земята в цялата вселена и на всички етапи на своята еволюция. Според математиката С. Хокинг и Г. Елис, предположението, че законите на физиката, открита и изследвана в лабораторията, ще бъде справедлива в други точки на космическия континуум, разбира се, е много смел.
Трудностите, пред които са изправени съвременната научна космология, се използват като аргумент в полза на съществуването. по-висок умкоето създава вселената. В този случай научната картина на света се заменя с богословски. В този вид космологични концепции състоянието на сингулярност и фалшиво вакуум се считат за "нищо", което се нарича в религиозни текстове. От това "нищо" Божествената сила създава света. Точната "монтаж" на фундаменталните физически параметри на нашата вселена, която в крайна сметка до появата на живота и ума, също се интерпретира в телеологичен и богословски дух и се счита за доказателство за по-висок план, според който еволюцията на Светът (7.3) се случва.
Религиозните и мистичните версии на произхода и развитието на вселената, маскиране при научни обяснения, са различни варианти Квази-научни знания (1.1), които в следващата дължина на вълната на римоло-свръхчувствията се стремят да завладеят силни позиции в културата. Тя все пак трябва да каже, че въпреки всички трудности на настоящите космологични модели, най-приемливият все още е търсенето естествени причини Появата и еволюцията на Вселената без обжалване на свръхестествени сили и образувания.
| |
1. Въведение.
2. Съвременни космологични модели на Вселената.
3. Етапи на космическата еволюция.
4. Планети.
5. cometa.
6. Астероиди.
7. Звезди.
8. Използва се постеля.
Въведение
Мегамир или Космос, съвременната наука, счита за взаимодействаща и развиваща се система на всички небесни тела. Мегамир има системна организация под формата на планети и планетни системи, възникнали около звезди, звезди и звездни системи - галактики; Galaxy Systems - Metagalaxy.
Въпросът във Вселената е представен от кондензирани космически тела и дифузен въпрос. Дифузната материя съществува под формата на счупени атоми и молекули, както и по-плътни образувания - гигантски облаци за прах и газ - мъглявина за газ. Значителна част от материята в
Вселената, заедно с дифузните формации, заема въпроса под формата на радиация. Следователно пространството на пространството междузвездните пространства по никакъв начин не е празно.
Съвременни космологични модели на Вселената.
Както е посочено в предишната глава, така наречената теория е съществувала в класическата наука. стационарно състояние Вселената според която
Вселената винаги е била почти същата като сега. Астрономията е статична: движенията на планетите и кометата бяха проучени, бяха описани звездите, техните класификации бяха създадени, разбира се, много важни. Но въпросът за развитието на Вселената не беше поставен.
Класическата Нютонова космология ясно или имплицитно приеха следните постулати:
Вселената е мнозинство, "мир като цяло". Козмологията ще познава света, като например, независимо от условията на знанието.
Пространството и времето на Вселената са абсолютни, те не зависят от материални обекти и процеси.
Пространството и времето е минимално безкрайно.
Пространството и времето са хомогенни и изотропични.
Вселената е неподвижна, не се подлага на еволюция. Специфичните космически системи могат да се променят, но не и света като цяло.
Съвременните космологични модели на Вселената се основават на общата теория на относителността А. Айнщайн, според която метриката на пространството и времето се определя от разпределението на гравитационните маси във Вселената. Неговите свойства са както и средната плътност на материята и други специфични физически фактори. Модерната релативистична космология изгражда модела на Вселената, излизащ от основното уравнение на гроба, въведено от А. Айнщайн в общата теория на относителността.
Уравнението на Айнщайн не е едно, а много решения, отколкото наличието на много космологични модели на Вселената. Първият модел е разработен от самия Л. Ейнщайн през 1917 г. Той изхвърля постулатите на Нютонската космология за абсолютността и безкрайността на пространството и времето. В съответствие с космологичната мода, Lew Universe
А. Айнщайн Световното пространство е хомогенно и изобразява, въпросът е средно разпределен в нея равномерно, гравитационното привличане на масите се компенсира чрез универсално космологично отблъскване.
Този модел изглеждаше доста задоволителен по това време, тъй като беше договорена с всички известни факти. Но нови идеи, номинирани от А. Айнщайн, стимулираха по-нататъшни изследвания и скоро подходът към проблема се промени решително.
В същия 1917 г. холандският астроном V. de Sitter предложи друг модел, който също представлява решаването на уравненията на гравитацията. Това решение имаше имущество, което ще съществува дори в случай на "празен"
Вселената, свободната материя. Ако масите се появиха в такава вселена, разтворът спря да бъде неподвижен: между масите, които се стремят да ги премахнат и да се разтварят цялата система. Тенденцията към разширяването, според V. de Sitter, стана забележима само на много дълги разстояния.
През 1922 г. руски математик и геофизич L.A. Фридман О (хвърли постулата на класическата космология на стационарността на Вселената и даде на космологичния проблем в момента.
Решаване на уравнения A.A. Фридман позволява три възможности. Ако средната плътност на веществото и радиацията във Вселената е равна на определена критична стойност, световното пространство се оказва Euclidean и
Вселената е неограничена разширяване от първоначалното състояние.
Ако плътността е по-малко критична, пространството има геометрия
Лобачовски и също се разширява за неопределено време. И накрая, ако плътността е по-критична, пространството на Вселената се оказва Riemann, разширяването на някой етап се заменя с компресия, която продължава до първоначалното състояние на точката. Според съвременните данни средната плътност на материята във Вселената е по-малко критична, така че моделът на Лобаховски е по-вероятно, т.е. Пространствено безкрайна разширяваща се вселена. Възможно е някои видове материя да имат голямо значение За степента на средната плътност, докато те остават неотчетени. В това отношение, за да се направят окончателни заключения за крайника или безкрайността на Вселената все още е преждевременно.
Разширяването на Вселената се счита за научно установен факт. Първо, за да търсите данни за движение спирала Галактика Добавен е V. de Sitter.
Откриване на доплеров ефект, свидетелстващ за отстраняването на галактиките, даде тласък на по-нататъшното теоретични изследвания и нови подобрени измервания на разстояния и скорости на спирални мъглявина.
През 1929 г. американски астроном е.п. Хъбъл открил съществуването на странна зависимост между разстоянието и скоростта на галактиките: всички галактики се движат от нас и в скоростта, която се увеличава пропорционално на разстоянието, системата на галактиките се разширява.
Но фактът, че в момента вселената се разширява, все още не позволява недвусмислено да реши проблема в полза на конкретен модел.
Етапи на космическата еволюция.
Без значение колко въпросът за разнообразието от космологични модели е очевидно, че нашата вселена се разширява, развиваща се. Времето на нейното развитие от първоначалното състояние се оценява на около 20 милиарда години.
Възможно е по-подходящо да е аналогия с елементарна частица, но с супер, с огромен набор от потенциални възможности, прилагани в процеса на еволюцията. В съвременна наука Гак номинира антропичния принцип в космологията. Неговата същност се крие във факта, че животът във Вселената е възможен само с тези стойности на универсалната постоянна, физически константи, които всъщност се случват. Ако стойността на физическите константи ще има незначително отклонение от съществуващите, тогава появата на живота по принцип би било невъзможно. Това означава, че вече в първоначалното физически условия Наличието на Вселената положи възможността за живот.
От първоначалното единствено състояние Вселената се премества в разширяването в резултат на голяма експлозия, която попълва цялото пространство. В резултат на това всяка частица от материя се втурна от всяка друга.
Едва след една стотна от секундата след експлозията, вселената имаше температура от около 100 000 милиона градушка, според Келвин. При такава температура
(над температурата на центъра на най-горещата звезда) на молекулите, атомите и дори ядрата на атомите не могат да съществуват. Същността на Вселената е под формата на елементарни частици, сред които електроните преобладават, позитрони, неутрино, фотони и в относително малък брой протони и неутрони, плътността на веществото на вселената по-късно от 0.01 s след експлозията беше огромен - 4 000 милиона е повече от тази вода
В края на първите три минути след експлозията, температурата на веществото на Вселената, която непрекъснато намалява, достига 1 милиард степени. С тази все още много висока температура, ядрата на атомите, по-специално, ядрото на тежки водород и хелий започнаха да се образуват. Въпреки това, същността на Вселената в края на първите три минути се състои главно от фотони, неутрино и антиненеутрино.
Планети.
Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн бяха известни в древността. Уран бе открит през 1781 г - н Herscheme.
През 1846 г. осмата планета е отворена - Нептун. През 1930 г. американският астроном К. Томбо намери бавно движещ се звезден обект върху негативите, които се оказаха нова, девета планета. Тя се нарича Плутон. Търсенията и отварянето на спътниците на слънчевата система продължава към настоящето.
Планети Меркурий, Венера, Земята и Марс са съчетани в една група планети тип на Земята. В своите характеристики те се различават значително от Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, които образуват група от планети-гиганти.
На дисковете на Марс, Юпитер и Сатурн, много интересни детайли са забележими. Някои от тях принадлежат към повърхността на планетите, други - тяхната атмосфера (образуване на облак)
Когато наблюдавате Марс в периода на конфронтация, можете да видите полярните шапки, които се променят по време на годината, ярки континенти, тъмни зони (море) и периодични облаци.
Видимата повърхност на Юпитер е облак покритие. Тъмните червеникави ивици, опънати успоредно на екватора, са най-забележими.
Пръстените на Сатурн са един от най-красивите обекти, които могат да бъдат наблюдавани в телескоп. Външният пръстен е отделен от средната тъмна мед, наречена cassini slit. Средният пръстен е най-ярката. От вътрешния пръстен, той също е разделен от тъмен интервал. Вътрешният тъмен и полупрозрачен пръстен се нарича скрепителни елементи. Ръбът е замъглено, пръстенът постепенно се изключва.
Опитните наблюдатели, отбелязани на Venus Disk присъствието на мъгливи петна, вида, от които се променят от деня до деня. Тези петна могат да бъдат само подробности за структурата на облаците. Облаците на Венера образуват мощен твърд слой, напълно скриващ повърхността на планетата.
Уран не може да се наблюдава с просто око. Той е видим само за телескопа и изглежда като малък зеленикав диск.
Плутон, най-отдалечените сред планетите на слънчевата система, изглежда като звезда в телескопа. Блясъкът изпитва периодични промени, очевидно свързани с въртене (период от 6,4 дни).
Космическите полети доведоха повече информация за планетарните проучвания. Въпреки това, земните наблюдения на планетата са важни, поне поради причината тези устройства все още не позволяват достатъчно дълго проследяване на планетите, необходими за изучаване на всички видове промени (сезонни промени на Марс, движението на облаците на Юпитер и др.). Земя астрономически наблюдения От дълго време ще бъде позволено да получавате интересни данни.
Комета. Вероятно кометите с дълги периоди ни летят от облака на деорта, в който голямо количество Кометрични ядки. Телата в покрайнините на слънчевата система, като правило, се състоят от летливи вещества (вода, метан и друг лед), изпаряват се със слънцето.
В момента са открити повече от 400 късотекстни комети. От тях около 200 са наблюдавани в повече от един пропуск. Много от тях са включени в така наречените семейства. Например, около 50 кратки комета (пълният им обход около слънцето продължава 3-10 години) образуват семейство Юпитер. Малко малко от семейството на Сатурн, Уран и Нептун (последният, по-специално, известната комета на Галелей принадлежи.
Кометите, възникващи от дълбините на пространството, приличат на мъгливи предмети, последвани от опашката, понякога достигайки дължина на милиони километри. Кометата е тяло от твърди частици и лед, обвит в мъглива обвивка, която се нарича стая. Ядрото с диаметър няколко километра може да има около него в диаметър 80 хиляди км. Потоците от слънчеви лъчи избиват частици от газ от кома и ги изхвърлят назад, дърпайки се в дълга опушена опашка, която се плъзга в пространството.
Яркочетните комети много зависят от разстоянието им до слънцето. От всички комети само една много малка част се приближава към слънцето и земята толкова много, за да могат да се видят непълнологично око. Най-видимите понякога се наричат \u200b\u200b"големи (големи) комети".
Астероиди. В момента в слънчевата система бяха открити стотици хиляди астероиди. Към 26 септември 2009 г. в базите данни имаше 460271 обекта, обработването беше точно определено и официалният им номер им беше възложен. 15361 от тях, в този момент бяха официално одобрени имена. Предполага се, че в слънчевата система може да бъде от 1,1 до 1,9 милиона съоръжения с повече от 1 км размери. Повечето астероиди в момента са фокусирани в колана на астероиди, разположени между орбитите на Марс и Юпитер.
Най-големият астероид в слънчевата система се счита за CERES с размери от около 975 × 909 км, но от 24 август 2006 г. получава статут на джуджета. Другите две от най-големите астероидни 2 палади и 4 вест имат диаметър ~ 500 км. 4 Вест е единственият обект на колана на астероиди, който може да се наблюдава с просто око. Астероидите, движещи се в други орбити, също могат да бъдат наблюдавани по време на пасажа близо до земята.
общо тегло Всички астероиди на основния пояс се оценяват на 3.0-3.6 × 1021 kg, което е само около 4% от масата на луната. CERES тежест - 0.95 × 1021 kg, т.е. около 32% от общата сума и заедно с трите най-големи астероиди 4 западен (9%), 2 палади (7%), 10 гигая (3%) - 51%, това Е абсолютното мнозинство астероидите имат незначителни, в астрономически стандарти, маса.
Звезди.
Най-често срещаният обект във Вселената е звезди. Те възникват като това: частиците на газовия облак бавно се привличат от гравитационните сили. Градността на облака расте, възникващата непрозрачна сфера започва да се върти, улавя все повече и повече частици от заобикалящото пространство. Външните слоеве се захранват от вътрешен, налягане и температура в дълбините растеж, според законите на термодинамиката, постепенно достигат няколко милиона градуса. След това се създават условия в ядрото на протокола. Условията за реакцията на синтеза на хелиеви хелий от водород се създават. Това е "забелязано от света" на нишките от неутрино, освободени с такава реакция. В допълнение, мощният поток на електромагнитно излъчване пресича външните слоеве на веществото, противодейства на гравитационната компресия. Когато радиацията и гравитационните сили са балансирани, протоколът става звезда. За да преминем през този етап от своята еволюция на протостер, е необходимо от няколко милиона години (с маса по-слънчева) до няколкостотин милиона години (с маса с по-малко слънчева енергия). Двойните и няколко звезди са широко разпространени, можем да кажем, че това е обикновен феномен. Те се формират близо и се въртят около общия център на масата. Те са около 50% от всички звезди.
Химичният състав на звездите съгласно спектрален анализ, средно, това: на 10000 водородни атоми представляват 1000 хелий атома, 5 - кислород, 2 - азот, 1 - въглерод, дори по-малко от останалите елементи. защото високи температури Атомите са йонизирани и са в състояние на плазма - смеси от йони и електрони. В зависимост от масата и химичния състав на протозния облак, младата звезда попада в определен раздел на диаграмата на Herzshprung-Ressel, която е координатна равнина., на вертикалната ос, от която се отлага светлината на звездата (вътрешно излъчване на единица време) и хоризонтален - спектралният клас (цветът на звездата, в зависимост от температурата на повърхността). Където сини звезди горещо червено. За удобство цялата последователност на спектрите се разбива в няколко секции или спектрални класове. Тези спектрални класове са обозначени с латински букви: O - B - A - F - G - K - M - L - т спектрите на звездите на два съседни спектрални класа все още са различни помежду си. Затова е необходимо въвеждането на по-тънка градинарство - отделяне на спектрите във всеки спектрален клас на 10 подкласове. След това разделяне частта на спектрата ще изглежда така: ... - B9 - A0 - A1 - A2 - A3 - A4 - A5 - A6 - A7 - A8 - A9 - F0 - F1 - F2 - ... (Жълтото слънце има клас G2, т.е. е в средата на графиката, с повърхностна температура 6000 °). За удобство цялата последователност на спектрите се разбива в няколко секции или спектрални класове. Тези спектрални класове са обозначени с латински букви: O - B - A - F - G - K - M - L - т спектрите на звездите на два съседни спектрални класа все още са различни помежду си. Затова е необходимо въвеждането на по-тънка градинарство - отделяне на спектрите във всеки спектрален клас на 10 подкласове. След това разделяне частта на спектрата ще изглежда така: ... - B9 - A0 - A1 - A2 - A3 - A4 - A5 - A6 - A7 - A8 - A9 - F0 - F1 - F2 - ... Повечето от звездите в диаграмата се намират по главната последователност - гладка крива, идваща от лявата част на долния десен ъгъл на графиката. Тъй като се изразходва водород, масата го променя и звездата се измества надясно по главната последователност. Звездите с масите на слънчевия ред са на главната последователност от 10-15 милиарда години (слънцето на нея е около 4,5 милиарда години). Постепенно, енергията в центъра на звездата се изсушава, намалява налягането. Тъй като не се противопоставя на тежестта, ядрото е компресирано и температурата отново се увеличава, но реакциите сега текат само на основната граница вътре в звездата. Звездите набъбват, расте и неговото яркост. Той излиза от основната последователност в десния горен ъгъл на графиката, превръщайки се в червен гигант с радиус повече от радиуса на орбитата на Марс. Когато температурата на компресиращия хелий (в края на краищата водород "изгоря") ядрото на червения гигант ще достигне 100-150 милиона градуса, започва синтезът на въглерод от хелий. Когато тази реакция се изчерпва, външните слоеве се нулират. Горещите вътрешни слоеве на звездата са на повърхността, надува се разделяната обвивка чрез радиация до планетарната мъглявина. След няколко десетки хиляди години, черупката се разсейва и остава малка много гореща звезда. След охлаждане, тя отива в горния долният ъгъл на графиката и се превръща в бели джуджета с радиус не повече от радиуса на земята. Бели джуджета - жалко завършване на нормалната еволюция на повечето звезди.
Някои звезди избухват от време на време, хвърляйки част от черупката и се превръщат в нови звезди. В същото време те всеки път губят реда на стотен от процента на тяхната маса. По-малко често бедствия, унищожаването на звездата - огнища на свръхнова, в която енергията избухва за кратко време от цялата галактика. Когато експлозията, звездата пада на външната газова обвивка (така произхожда от експлозията на Supernova 1054. Рак мъглявина вътре, която сега е "Star Rub" - PSR0531 Pulsar, излъчваща дори в гама). Последната Supernova избухна наблизо през 1987 г., в голям облак Магелан, в 60 килопарски от нас. Неустойчивото радиация се записва от тази свръхнова. Ако масата на звездата остава след бедствието надхвърля слънчевия 2,5 пъти, бялото джудже не може да се образува. Гравитацията унищожава дори структурата на атомите. В същото време, според законите на физиката, въртенето рязко ускорява.
През 1963 г. са открити мистериозни предмети на квазичките (квазари), които са компактни образувания, размера на звездата, но излъчва се като цяла галактика. В техния спектър на твърд фон на радиацията се виждат силно изместени в червеното лице, което показва, че квазарите се отстраняват от нас с огромна скорост (и са разположени много далеч от нашата галактика). Естеството на Квазаров е най-накрая обяснено. Спомнете си, че според хипотезата на руската физика А. Кушелев, "червената смяна" има различна природа, да обяснят кое няма нужда да си представяте голяма експлозия (въпреки че в този случай квазарите са сред най-старите обекти на вселената). И все пак това е опцията за експлозивност, която се провеждат повечето изследователи.
Изберете един правилен отговор.
1. Древни финикийци преди всичко на навигаторите
4) отвори Азия
2. За първи път терминът "география"
2) Ераторазуване
3. ВАСКО ДА ГАМА Преди първо европейците
2) Intruth Африка, намерих начин за Индия
4. Един от първите географски карти Съставен древен гръцки учен
3) Херодот
5. Кои пътници отвориха Америка?
3) H. Columbus.
6. Кои пътници правят първото световно пътуване?
3) F. Magellan
7. Кои пътници отвориха Антарктика?
4) F. Bellinshausen, М. Лазарев
8. Кои пътници отвориха пролива между Евразия и Америка?
1) V. Белч
9. В развитието на север от Европа и Азия взе участие
1) S. dezhnev
3) А. Никитин
10. Инсталирайте съответствието между отварянето и името на пътника. Въведете получения мач.
Земята във Вселената. Като древни хора си представяха вселената
1. Word и запишете дефиницията.
Вселената е пространство И всичко, което го изпълва: космически или небесни тела, газ, прах.
2. Какви небесни тела са били известни на древните гърци?
Планети, луна, слънце, звезди.
3. Допълнителни изречения.
Великият математик Питард предложи земята да има форма на топка.
Аристарник Самос вярвал, че центърът на Вселената не е земята, а слънцето
4. Използване на допълнителни източници на информация, попълнете таблицата.
Изследване на вселената: от Коперник до днес
1. Разгледайте чертежите. Какви различия за системата на Ptolemy (A) и Copernicus (B) се различават?
Система за мир в Птолемей.
Центърът е земята, луната, слънцето, пет (невидима по това време) на планетите, както и "сферата на недвижимите звезди" се движат около фиксирания център.
Световната система на Коперник.
Земята се привлича около слънцето. Центърът на света е слънцето, около което всички планети се движат, въртящи се едновременно около осите си. Звездите все още. Звездите образуват сферата, която ограничава вселената.
2. Какъв принос за развитието на ученията на Николай Коперник е представен от Йордан Бруно? Отговорът на въпроса се записва под формата на план.
Вселената е безкрайна, тя няма и не може да има един център. Слънцето е центърът на слънчевата система. Но самата тя е един от комплектите звезди, около които са адресирани планети.
3. Какви открития са Галилео Галилея? Какво устройство използва в изследването си?
Телескоп. Видяха неравномерност на повърхността на луната, петна на слънце, отвориха сателитите на Юпитер.
4. Напълнете веригата "съвременна модела вселена".
Земя - слънчева система - Galaxy - Metagalaxy
5. Използване на допълнителни източници на информация, напишете малко послание за научната дейност на N. Copernicus, g. Бруно, Галилео.
Сън съседи
1. Какво е слънчева система?
Слънцето и небесните тела се движеха около него.
2. Избройте космическите тела, включени в слънчевата система.
Меркурий, Венера, Земята, Марс, Юпитер, Слънце, Астероиди, Звезди, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун.
3. Предварителни имената на планетите на слънчевата система.