Космогония

Реферат освещает такие вопросы как: понятие космогонии, её связь с космологией, основные существующие космогонические гипотезы. ...

Введение 3
1. Определение космогонии 4
1.1 Научная космогония 4
1.2 Космогония и космология 5
2. Космогонические гипотезы 7
2.1 Гипотеза Канта 7
2.2 Гипотеза Лапласа-Роша 8
2.3 Гипотеза Джинса 10
2.4 Гипотеза Шмидта 10
2.5 Гипотезы Фесенкова 12
2.6 Происхождение туманности 13
3. Концепция «Большого взрыва» 14
Заключение 16
Использованная литература 17

На протяжении всей своей истории человека всегда интересовали вопросы о сотворении мира: неба, земли, Вселенной, космоса. Довольно долгое время господствовала теологическая теория, предписывающая сотворению мира Божественное начало.
Однако, начиная с 17 века, обществу удалось постепенно перейти от мифа о сотворении мира к поискам научной основы, объясняющей возникновение Вселенной. Работы И. Ньютона, обратившего внимание на закономерности движения небесных тел, можно считать фундаментом научной планетной космогонии.
...

Таким образом, туманность сдавливалась с двух сторон и приобретала форму, близкую к плоскости. Кроме того, частицы, не упавшие на солнце, начинали группироваться около локальных случайных центров притяжения — так образовывались планеты. При этом планеты, увлеченные общим вращением массы, движутся в одну сторону, каждая по своей орбите.Таким образом, согласно гипотезе И. Канта, из сгустков материи было образовано и центральное тело системы (Солнце), и все остальные космические объекты.Математическое обоснование космогонической гипотезы Канта было предложено лишь в середине 20 века, когда была понята роль перехода механической энергии в тепловую при столкновениях твёрдых частиц.2.2 Гипотеза Лапласа-РошаГипотеза Лапласа-Роща зародилась в начале 19 века, независимо от научных трудов И. Канта,и относилась только к Солнечной системе.В конце 18 века В. Гершель открыл туманности овальной формы, обладающие различными степенями сгущения к центральному яркому ядру. Возникла гипотеза об образовании звёзд из туманностей путём их «сгущения». Опираясь на данные исследования, а также на закономерности движения планет, Лаплас выдвинул гипотезу о происхождении Солнечной системы.В качестве математического обоснования гипотезы Пьера-Симона Лапласа были использованы расчеты Эдуарда-Альберта Роша, характеризующие процесс формирования космических объектов (планет, спутников, астероидов).Согласно гипотезе Лапласа-Роша, первичная туманность, представляющая собой раскаленную атмосферу Солнца (в свою очередь, являющимся довольно плотным сгущением в центре), распространялась за пределы нынешней планетарной системы. Солнцу и его атмосфере изначально было присуще вращение. Атмосфера ограничивалась поверхностью, где центробежная сила была уравновешена притяжением центрального ядра и всей атмосферы. Однако атмосфера постепенно сжималась под влиянием притяжения и вследствие внешнего охлаждения, что привело к ускорению вращения и увеличению центробежной силы. Что в свою очередь послужило основанием для смещения поверхности равновесия обеих сил внутрь всей массы и отделения слоя туманной материи под экватором в виде туманного вращающегося кольца. При этом частицы, которые были расположены вне экватора, стекались к нему, но, обладая недостаточными скоростями, чтобы оторваться от общей массы, впитывались обратно в туманность и образовывали эллиптические потоки около солнца внутри самой атмосферы - внутренние туманные кольца. Часть их падает на солнце и увеличивает его массу. Такое попеременное увеличение центрального сгущения и внешне сокращение объёма вследствие охлаждения и сжатия позволяет поверхности равновесия отступать скачками, то есть туманные кольца отделялись ритмично. После чего каждое кольцо собралось в единый «сгусток» — будущую планету. Согласно гипотезе Лапласа-Роша, изначально вращение планет вокруг осей было обратно движению планет вокруг солнца. Однако на вращение планет оказывают влияние приливы, вызванные солнцем в планетарной массе и замедляющие обратное вращение планет за счет силы трения. В определенный момент времени вращение исчезает, а в некоторых случаях вращение может приобрести то же направление, что и вращение планет вокруг солнца.Кроме того, период обращения планеты около солнца равен времени вращения атмосферы солнца в момент выделения кольца. Внутренние же кольца объясняют быстрое обращение спутников Марса и колец Сатурна. Образование спутников идёт в каждой планетной массе совершенно аналогично образованию самих планет. Приливы препятствуют образованию спутников второго порядка. Наклонности и эксцентриситеты орбит планет вызваны последующими взаимными возмущениями планет.Однако гипотеза Лапласа-Роша обладает рядом существенных недостатков:- слишком малая плотность первичной туманности, за счет чего она не могла бы вращаться равномерно;- отрыв вещества не обязательно должен был происходить ритмичными скачками и исключительно в районе экватора;- согласно законам физики, вращающиеся туманные кольца с массой, равной массе планет, скорее всего, рассеялись бы в пространстве, а не сгустились;- источником энергии Солнца является термоядерный синтез в солнечных недрах, а не сжатие.Таким образом, гипотеза Лапласа-Роша не смогла объяснить медленное вращение Солнца, прямое вращение планет, наличие спутников с обратным движением и спутников, период обращения которых меньше периода вращения планеты. Однако привлечение современных астрофизических данных позволило в середине 20 в. по-новому развить идею Лапласа об отделении вещества от сжимающегося протосолнца в результате наступления ротационной неустойчивости. При этом механизм формирования планет оказался отличным от предполагавшегося Лапласом.2.3 Гипотеза ДжинсаВ начале 20 века английский астроном Дж. Джинс выдвинул собственную космологическую гипотезу, согласно которой в результате близкого прохождения рядом с Солнцем некоторой звезды, из Солнца было вырвано некоторое количество вещества, из которого впоследствии и образовались объекты солнечной системы.Исходя из гипотезы Джинса, образование планетарных систем является крайне редким явлением, так как большинство звезд в галактике за всё время своего существования ни разу не переживают таких сближений друг с другом.Гипотеза Джинса оказалась несостоятельной с физической точки зрения: было математически доказано, что вещество, вырванное с Солнца, должно было либо притянуться обратно к Солнцу и упасть на него, либо последовать за вырвавшей его звездой.Гипотеза ШмидтаВ 40-х годах 20 века после «крушения» космологической гипотезы Джинса советский ученый О.Ю. Шмидт пришел к выводу, что гипотезы Канта и Лапласа об образовании планет из рассеянного вещества в своей основе были верны, однако сам процесс формирования планет был представлен неправильно. Шмидт предполагал, что объекты нашей планетной системы образовались в результате конденсации околосолнечного газово-пылевого облака, движение частиц в котором изначально было хаотическим, в результате чего данные частицы часто сталкивались между собой. Космогоническую гипотезу О.Ю. Шмидта называют теорией «холодного» образования Земли и других планет Солнечной системы из газопылевого облака, окружавшего Солнце: по версии Шмидта, Земля образовалась из холодных твердых тел и сначала была относительно холодной.Согласно гипотезе Шмидта, вначале газопылевое облако было однородно и, подобно Солнцу, состояло в основном из водорода и гелия.На первом этапе эволюции газопылевого облака, когда пылевые частицы собрались в плоский непрозрачный диск, солнечные лучи не могли прогреть всю его толщу одинаково: части диска, расположенные около Солнца, сильно нагревались его лучами, и из пылинок выделялись газы. Наиболее легкие, особенно водород и гелий, рассеивались в пространстве, а также под действием давления света и мощных корпускулярных потоков (солнечного ветра) устремлялись в холодную зону. Там газы обильно намерзали на пылевых частицах и быстро их укрупняли. С течением времени и прогреваемой зоне остались лишь частицы тугоплавких силикатов и металлов. На втором этапе эволюции облака из этих тяжелых веществ образовались сравнительно небольшие планеты: земной группы. А вдали от Солнца, где в изобилии скопился водород и другие летучие вещества, возникли планеты-гиганты с малой средней плотностью. Таким образом, произошло разделение планет па две группы.Согласно гипотезе Шмидта, все планеты изначально были холодными, их разогревание произошло позже в результате сжатия, а также поступления солнечной энергии. Разогрев Земли сопровождали массовые излияния лав на поверхность в результате вулканической деятельности, в результате чего сформировались первые покровы Земли.Гравитационное взаимодействие «промежуточных» тел усиливалось по мере их роста, постепенно изменяло их орбиты. При объединении многих тел в планеты произошло усреднение индивидуальных свойств движения отдельных тел, и поэтому орбиты планет получились почти круговыми.Одним из главных доводов в пользу этой гипотезы является дефицит на Земле, Венере и Марсе тяжелых инертных газов неона, аргона, криптона и ксенона по сравнению с их солнечным и космическим обилием.Самым уязвимым местом в гипотезе О. Ю.