основные гипотезы возникновения вселенной и их основания

Оглавление
Введение
1.Гипотезы происхождения Вселенной от древности до наших дней
2.Концепция большого взрыва и ее экспериментальное обоснование
3.Научные обоснования расширяющейся Вселенной
Заключение
Список литературы

А возможно, в точности равна ей.
Первое указание на то, что с подсчетом массы Вселенной что-то не так, появилось в середине 30-х годов XX века. Швейцарский астроном Фриц Цвикки измерил скорости, с которыми галактики скопления Волосы Вероники (а это одно из самых больших известных нам скоплений, оно включает в себя тысячи галактик) движутся вокруг общего центра. Результат получился обескураживающим: скорости галактик оказались гораздо больше, чем можно было ожидать, исходя из наблюдаемой суммарной массы скопления. Это означало, что истинная масса скопления Волосы Вероники гораздо больше видимой. Но основное количество материи, присутствующей в этой области Вселенной, остается по каким-то причинам невидимой и недоступной для прямых наблюдений, проявляя себя только гравитационно, то есть только как масса.
О наличии скрытой массы в скоплениях галактик свидетельствуют также эксперименты по так называемому гравитационному линзированию. Объяснение этого явления следует из теории относительности. В соответствии с ней, любая масса деформирует пространство и подобно линзе искажает прямолинейный ход лучей света. Искажение, которое вызывает скопление галактик, столь велико, что его легко заметить. В частности, по искажению изображения галактики, которая лежит за скоплением, можно рассчитать распределение вещества в скоплении-линзе и измерить тем самым его полную массу. И оказывается, что она всегда во много раз больше, нежели вклад видимого вещества скопления.
Что же мы знаем сегодня о темной материи, составляющей 95% массы Вселенной? Почти ничего. Но что-то всё же знаем. Прежде всего, нет никаких сомнений в том, что темная материя существует — об этом неопровержимо свидетельствуют факты, приведенные выше. А еще нам доподлинно известно, что темная материя существует в нескольких формах. После того как к началу XXI века в результате многолетних наблюдений в экспериментах SuperKamiokande (Япония) и SNO (Канада) было установлено, что у нейтрино масса есть, стало ясно, что от 0,3% до 3% из 95% скрытой массы заключается в давно знакомых нам нейтрино — пусть масса их чрезвычайно мала, но количество во Вселенной примерно в миллиард раз превышает количество нуклонов: в каждом кубическом сантиметре содержится в среднем 300 нейтрино. Оставшиеся 92–95% состоят из двух частей — темной материи и темной энергии. Незначительную долю темной материи составляет обычное барионное вещество, построенное из нуклонов, за остаток отвечают, по-видимому, какие-то неизвестные массивные слабовзаимодействующие частицы (так называемая холодная темная материя).
Таким образом, согласно современным взглядам, в течение первых двух миллиардов лет первыми сформировавшимися структурами стали небольшие гало из темной материи с массами, заключенными в промежутке между массами современных крупных шаровых скоплений и маленьких карликовых галактик. Каждое такое гало имело свою центральную сверхмассивную звезду, которая впоследствии взорвалась, оставив после себя черную дыру. При этом взрывы сверхновых производили первые тяжелые элементы, необходимые для формирования нормальных звезд. Галактики первого поколения в основном состояли из темной материи. Лишь позднее стали формироваться обычные звезды. В начале эволюции происходили многочисленные слияния этих маленьких галактик и постепенный рост гигантских галактик.
Заключение
На протяжении многих веков истории человечества люди стремились постичь тайну происхождения Вселенной. Возможно, это единственный вопрос, для которого не существует ни культурных, ни временных границ, вдохновляющий фантазии наших первобытных предков и побуждающий современных ученых заниматься космологией. В его основе — жажда всех людей понять, почему существует Вселенная, как она приняла свой современный облик, какие принципы движут ее эволюцией. Поразительно, что сегодня человечество вступило в ту стадию развития, на которой начинает вырисовываться схема, в рамках которой на некоторые вопросы можно будет дать научный ответ.
Изучение Вселенной показывает, что природа находится в вечном развитии. В мире нет ничего неизменного. Живут и развиваются все небесные тела – Земля, Солнце, звезды. Об этом говорят многие факты, наблюдаемые учеными. Конечно, любое наблюдение, будь то наблюдение ребенка за кошкой, физика-ядерщика - за тем, как раскалывается протон, или астронома, ведущего наблюдения за далекой-далекой галактикой - всё это наблюдение за Вселенной, а если быть точным - за отдельными ее частями. Почти вся информация о Вселенной, как о едином объекте, косвенна. Как правило, сначала мы делаем некие предположение о ее свойствах, а потом их проверяем.
Учитывая огромное число звезд во Вселенной, мы надеемся на присутствие жизни где-либо еще, однако наличие сложных форм жизни, разума или технической цивилизации обладает значительно меньшей вероятностью. Чрезвычайная сложность жизни, тем более существование разумной, интеллектуальной жизни, способной постигать окружающий мир, свидетельствуют о медленной эволюции, длящейся очень долго. Большие масштабы времени и сложный синтез элементов возможны лишь в космосе зрелого возраста.
Поэтому только в долгоживущей и медленно развивающейся Вселенной может возникнуть сложная жизнь. Но в огромной, холодной и старой Вселенной, управляемой темной материей и темной энергией, должны быть теплые и безопасные ниши из обычной материи, способные служить прибежищем для жизни. Наша Земля — одно из таких мест.
Изучая Вселенную с помощью мощнейших телескопов, астрономы могут видеть свет, испущенный галактиками через несколько миллиардов лет после Большого взрыва. Это позволяет им проверить предсказания теории Большого взрыва о расширении Вселенной вплоть до столь ранних этапов ее эволюции, и результаты всех проверок оказываются положительными.
А нам, как обычным обитателям Вселенной остается наблюдать за успехами ученых на их поприще и удивляться необыкновенным явлениям и величию всего существующего.
Список литературы
Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. – Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2000. – 267с.
Кожевников Н.М., Тульверт В.Ф. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. – СПб: Изд-во СПбГУЭФ, 2004 – 248с.
Крейчи В. Мир глазами современной физики. – М. Мир, 1984. – 311с.
Левитан Е.П. Эволюционирующая Вселенная. – М.: Просвещение, 1993. – 159с.
Львов В.Е. Молодая Вселенная. – Л.: Лениздат, 1969. – 390с.
Физический энциклопедический словарь. – М., "Большая Российская энциклопедия", 1995. – 928с.
Физический энциклопедический словарь. – М., "Большая Российская энциклопедия", 1995. – 928с.
Левитан Е.П. Эволюционирующая Вселенная. – М.: Просвещение, 1993. – 159с.
Кожевников Н.М., Тульверт В.Ф. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. – СПб: Изд-во СПбГУЭФ, 2004 – 248с.
Левитан Е.П. Эволюционирующая Вселенная. – М.: Просвещение, 1993. – 159с.
Вайнберг С. Первые три минуты. Современный взгляд на происхождение Вселенной. – Ижевск: НИЦ "Регулярная и хаотическая динамика", 2000. – 267с.
Крейчи В. Мир глазами современной физики. – М. Мир, 1984. – 311с.
Львов В.Е. Молодая Вселенная. – Л.: Лениздат, 1969. – 390с.
Кожевников Н.М., Тульверт В.Ф. Концепции современного естествознания. Учебное пособие. – СПб: Изд-во СПбГУЭФ, 2004 – 248с.
Левитан Е.П. Эволюционирующая Вселенная. – М.: Просвещение, 1993. – 159с.
Львов В.Е. Молодая Вселенная. – Л.: Лениздат, 1969. – 390с.
2