Вход

Что будет дальше со Вселенной? Вселенная и пути ее эволюции

Реферат по философии
Дата добавления: 23 января 2002
Язык реферата: Русский
Word, rtf, 388 кб
Реферат можно скачать бесплатно
Скачать
Данная работа не подходит - план Б:
Создаете заказ
Выбираете исполнителя
Готовый результат
Исполнители предлагают свои условия
Автор работает
Заказать
Не подходит данная работа?
Вы можете заказать написание любой учебной работы на любую тему.
Заказать новую работу
Содержание : 1. Введение 3 2. Первые модели ми ра 4 3. Современная картина происхождения Вселенной Рождение Вс еленной 7 Ранний этап эволюции Вселенной 10 Структурная само организация Вселенной 12 4. Образование Солнечной системы 14 5. Модели будущего вселенно й 18 6. Список использованной литературы 21 Введение Что такое Вс еленная , откуда она взялась , как устроена , что с ней будет в будущем ? Такие вопро сы будоражат умы людей на протяжении соте н лет . Пожалуй , с самого момента возникнов ения человека. Он всегда пытался в с илу своего мировоззрения и последних достижен ий науки , получить представление о мире . В древнегреческой мифологии очень подробно и достаточно систематизировано рассказывается о сотворении мира и его устройстве . Впрочем , мифология люб о го народа , достаточно развитого для того , чтобы создавать космо логиче ские мифы , может похвастаться не менее интересными идеями . И это не случайно . Огромный мир вокруг нас всегда волновал человека . Он с давних времен старался п онять , как устроен этот мир, что такое в этом мире Солнце , звезды , планет ы , как они возникли. Это - из разряда тех вопросов , которые принято называть «вечны ми» , человек никогда не перестанет искать ответа на них. После того как появилась фи лософия , пришедшая вместе с наукой на смен у мифологии , ответ на эти вопросы ст али ис кать в основном в рамках философск их концепций , причем почти каждый философ считал своим долгом затронуть их . С приход ом Нового времени философия уступила свое пер венство в создании космологических моделей Науке, которая добилась особенно больших успехов в XX веке , перейдя от различ ных догадок в этой области к достаточно обоснован ным фактам , гипотезам и теориям. В данном реферате рассмотрены вопросы возникновения и эволюции Вселенной. Первые модели ми ра Несмотря на высокий уровень астрономических сведений народов древнего Вост ока , их взгляды на строение мира ограничив ались непосредственными зрительными ощущениями . П оэтому в Вавилоне сложились взгляды , согласно которым Земля имеет вид выпу клого острова , окруженного океаном . Внутри Земли б удто бы находится «царство мертвых» . Небо - это твердый купол , опирающийся на земную поверхность и отделяющий «нижние воды» (океан , обтекающий земной остров ) от «верхних» (д ождевых ) вод . На этом куполе при к реплены небесные светила , над небом бу дто бы живут боги . Солнце восходит утром , выходя из восточных ворот , и заходит через западные ворота , а ночью оно движетс я под Землей. Согласно представлениям древних египтян , Вселенная имеет вид большой долины , вытяну той с севера на юг , в центре е е находится Египет . Небо уподоблялось большой железной крыше , которая поддерживается на столбах , на ней в виде светильников под вешены звезды. В Древнем Китае существовало представлени е , согласно которому Земля имеет форму пло с кого прямоугольника , над которым на с толбах поддерживается круглое выпуклое небо . Разъяренный дракон будто бы согнул центральны й столб , вследствие чего Земля наклонилась к востоку . Поэтому все реки в Китае текут на восток . Небо же наклонилось на запад , по э тому все небесные све тила движутся с востока на запад. И лишь в греческих колониях на за падных берегах Малой Азии (Иония ), на юге Италии и в Сицилии в четвертом веке до нашей эры началось бурное развитие науки , в частности , философии , как учения о природе. Именно здесь на смену прос тому созерцанию явлений природы и их наив ному толкованию приходят попытки научно объяс нить эти явления , разгадать их истинные пр ичины. Одним из выдающихся древнегреческих мысли телей был Гераклит Эфесский (ок . 530 - 470 гг . до н . э .). Это ему принадлежат слова : «Мир , единый из всего , не создан никем из богов и никем из людей , а был , есть и будет вечно живым огнем , законом ерно воспламеняющимся и закономерно угасающим...» Тогда же Пифагор Самосский (ок . 580 - 500 гг . до н . э .) выс к азал мысль о т ом , что Земля , как и другие небесные те ла , имеет форму шара . Вселенная представлялась Пифагору в виде концентрических , вложенных друг в друга прозрачных хрустальных сфер , к которым будто бы прикреплены планеты . В центре мира в этой модели по м ещалась Земля , вокруг нее вращались с феры Луны , Меркурия , Венеры , Солнца , Марса , Ю питера и Сатурна . Дальше всех находилась с фера неподвижных звезд. Первую теорию строения мира , объясняющую прямое и попятное движение планет , создал греческий философ Евдокс Книдский (ок . 408 - 355 гг . до н . э .). Он предложил , что у каждой планеты имеется не одна , а неско лько сфер , скрепленных друг с другом . Одна из них совершает один оборот в сутки вокруг оси небесной сферы по направлению с востока на запад . Время обращения д ругой (в обратную сторону ) предпо лагалось равным периоду обращения планеты . Те м самым объяснялось движение планеты вдоль эклиптики . При этом предполагалось , что ось второй сферы наклонена к оси первой под определенным углом . Комбинация с этими сферами ещ е двух позволяла объясн ить попятное движение по отношению к экли птике . Все особенности движения Солнца и Л уны объяснялось с помощью трех сфер . Звезд ы Евдокс разместил на одной сфере , вмещающ ей в себя все остальные . Таким образом , все видимое движение небес н ых светил Евдокс свел к вращению 27 сфер. Уместно напомнить , что представление о равномерном , круговом , совершенно правильном дв ижении небесных тел высказал философ Платон . Он же высказал предположение , что Земля находится в центре мира , что вокруг н ее обр ащается Луна , Солнце , далее утре нняя звезда Венера , звезда Гермеса , звезды Ареса , Зевса и Кроноса . У Платона впервые встречаются названия планет по имени бог ов , полностью совпадающие с вавилонскими . Плат он впервые сформулировал математикам задачу : найти , с помощью каких равномерных и правильных круговых движений можно «спасти явления , представляемые планетами» . Другими с ловами , Платон ставил задачу построить геомет рическую модель мира , в центре которой , бе зусловно , должна была находиться Земля. Усовершенств ованием системы мира Евдо кса занялся ученик Платона Аристотель (384 - 322 гг . до н . э .). Так как взгляды этого выда ющегося философа - энциклопедиста безраздельно гос подствовали в физике и астрономии в течен ие почти двух тысяч лет , то остановлюсь на них по п одробнее. Аристотель , вслед за философом Эмпедоклом (ок . 490 - 430 гг . до н . э .), предположил существ ование четырех «стихий» : земли , воды , воздуха и огня , из смешения которых будто бы произошли все тела , встречающиеся на Земле . По Аристотелю , стихии вода и земля естественным образом стремятся двигаться к центру мира («вниз» ), тогда как огонь и воздух движутся «вверх» к периферии и то тем быстрее , чем ближе они к сво ему «естественному» месту . Поэтому в центре мира находится Земля , над ней расположены вода , в оздух и огонь . По Арист отелю , Вселенная ограничена в пространстве , хо тя ее движение вечно , не имеет ни конц а ни начала . Это возможно как раз пото му , что , кроме упомянутых четырех элементов , существует еще и пятая , неуничтожимая матер ия , которую Аристотель назвал эфиром . Из эфира будто бы и состоят все не бесные тела , для которых вечное круговое д вижение - это естественное состояние . «Зона эфи ра» начинается около Луны и простирается вверх , тогда как ниже Луны находится мир четырех элементов. Вот как описывает свое понимание мироздания сам Аристотель : «Солнце и планеты обращаются около Земли , находящейся неподвижно в центр е мира . Наш огонь , относительно цвета свое го , не имеет никакого сходства со светом солнечным , ослепительной белизны . Солнце не состоит из огн я ; оно есть огромное скопление эфира ; теплота Солнца причиняется действием его на эфир во время обращ ения вокруг Земли . Кометы суть скоропреходящи е явления , которые быстро рождаются в атмо сфере и столь же быстро исчезают . Млечный Путь есть не что иное , ка к испарения , воспламененные быстрым вращением звезд около Земли ... Движения небесных тел происходят гораздо правильнее , чем движения замечаемые на Земле ; ибо , так как тела небесные совершеннее любых других тел , то им приличествует самое правильное движение, и вместе с тем самое простое . Т акое движение может быть только круговым , потому что в этом случае движение бывает вместе с тем и равномерным . Небесные светила движутся свободно подобно богам , к которым они ближе , чем к жителям Земли ; поэтому светила при д вижении с воем не нуждаются в отдыхе и причину своего движения заключают в самих себе . Вы сшие области неба , более совершенные , содержащ ие в себе неподвижные звезды , имеют поэтом у наиболее совершенное движение - всегда вправ о . Что же касается части неба , бл и жайшей к Земле , а поэтому и менее совершенной , то эта часть служит местопре быванием гораздо менее совершенных светил , ка ковы планеты . Эти последние движутся не то лько вправо , но и влево , и притом по орбитам , наклоненным к орбитам неподвижных звезд . Все тя ж елые тела стремятся к центру Земли , а так как всякое тело стремится к центру Вселенной , то поэт ому и Земля должна находиться неподвижно в этом центре». При построении своей системы мира Аристотель использовал представления Евдо кса о концентрических сферах, на которых расположены планеты и которые вращаются вокруг Земли . По Аристотелю , первопричиной это го движения является «первый двигатель» - особ ая вращающаяся сфера , расположенная за сферой «неподвижных звезд» , которая и приводит в движение все остальное. По этой модели лишь одна сфера в каждой из планет вращается с востока на запад , остал ьные три - в противоположном направлении . Арист отель считал , что действие этих трех сфер должно компенсироваться дополнительными тремя внутренними сферами , принадлежащими той же планете . Именно в этом случае на каждую последующую (по направлению к Земле ) планету действует лишь суточное вращение . Таким образом , в системе мира Аристотеля движение небесных тел описывалось с помощь ю 55 твердых хрустальных сферических оболочек. Позже в этой системе мира было вы делено восемь концентрических слоев (небес ), ко торые передавали свое движение друг другу . В каждом таком слое насчитывалось семь сфер , движущих данную планету. Во времена Аристотеля высказывались и другие взгляды на строени е мира , в частности , что не Солнце обращается вокру г Земли , а Земля вместе с другими план етами обращается вокруг Солнца . Против этого Аристотель выдвинул серьезный аргумент : если бы Земля двигалась в пространстве , то это движение приводило бы к регулярном у видимому перемещению звезд на небе . Как мы знаем , этот эффект (годичное параллактическое смещение звезд ) был открыт лишь в середине 19 века , через 2150 лет после Аристотеля... На склоне своих лет Аристотель был обвинен в безбожии и бежал из Афин . На самом деле в своем понимании мир а он колебался между материализмом и идеа лизм . Его идеалистические взгляды и , в час тности , представление о Земле как центре м ироздания было приспособлено для защиты религ ии . Вот почему в середине второго тысячеле тия нашей эры бо р ьба против в зглядов Аристотеля стала необходимым условием развития науки... Современникам Аристотеля уже было известн о , что планета Марс в противостоянии , а также Венера во время попятного движения значительно ярче , чем в другие моменты . По теории сфер они должны были бы оставаться всегда на одинаковом расстоянии от Земли . Именно поэтому тогда возникали и другие представления о строении мира. Так , Гераклит Понтийский (388 - 315 гг . до н . э .) предполагал , что Земля движется «...вращат ельно , около своей оси , наподобие колеса , с запада на восток вокруг собственного центра» . Он высказал также мысль , что орбиты Венеры и Меркурия являются окружностям и , в центре которых находится Солнце . Вмес те с Солнцем эти планеты будто бы и обращаются вокруг Земли. Еще более сме лых взглядов придерж ивался Аристарх Самосский (ок . 310 - 230 гг . до н . э .). Выдающийся древнегреческий ученый Архимед (ок . 287 - 212 гг . до н.э . ) в своем сочинении «Псаммит» («Исчисление песчинок» ), обращаясь к Гелону Сиракузскому , писал о взглядах Арист а рха так : «Ты знаешь , что по представлению некот орых астрономов мир имеет форму шара , цент р которого совпадает с центром Земли , а радиус равен длине прямой , соединяющей цент ры Земли и Солнца . Но Аристарх Самосский в своих «Предложениях» , написанных им про ти в астрономов , отвергая это представлени е , приходит к заключению , что мир гораздо больших размеров , чем только что указано . Он полагает , что неподвижные звезды и Солнце не меняют своего места в простр анстве . Земля движется по окружности вокруг Солнца , нахо д ящегося в его цент ре . Центр сферы неподвижных звезд совпадает с центром Солнца , а размер этой сферы таков , что окружность , описываемая по его предположению , Землей , находится к расстоянию неподвижных звезд в таком же отношении , в каком центр шара находитс я к его поверхности. К великому сожалению , при изучении про исхождения Солнечной системы , астрономы древности редко затрагивали более глобальные вопросы , например происхождения и эволюции Вселенной . Многие теории возникновения Мира оставались бездоказательны. Это происходило из-за ограни ченности мировоззрения , отсутствия точной оптичес кой и измерительной аппаратуры. Современная карт ина происхождения Вселенной Технический прог ресс не стоит на месте . Научно-техническая революция ХХ века значительно расширил а горизонты человеческих знаний . Человек созда л ракету , побывал в космосе , созданы сверх мощные оптические и радиотелескопы , компьютеры , позволяющие рассчитывать и модулировать глобал ьные процессы , происходящие в масштабах Солне чной системы и Вселенной . На сегод няшний день современное естествознание объясняет возникновение Вселен ной с помощью теории Большого взрыва. Рождение Вселен ной Примерно 15 млрд . лет отделяет нашу эпоху от начала про ц есса расширения Вселенной , когда вся наблюдае мая нами Все ленная б ыла сжата в к омочек , в миллиарды раз меньший була вочной головки . Если верить математическим расчетам , то в на чале расширения радиус Вселенной был и вовсе равен нулю , а ее плотно сть равна бесконечности . Это начальное состоя ние назы вается сингулярностью - точечный объем с бесконечной плотно стью . Известные законы физики в си нгулярности не работают. Более тог о , нет уверенности , что наука когда-либо по знает и объяснит такие состояния . Так что если сингулярность и являет ся начальным простейшим состоянием наш ей расширяющейся Вселенной , то наука не располагает о не м информацией. В состоя нии сингулярности кривизна пространства и вре мени становится бесконечной , сами эти понятия теряют смысл . Идет не просто замыкание пространственно-временного кон тинуума , как эт о следует из общей теории относительн ости , а его полное разрушение . Правда , поня тия и выводы общей тео рии относительности применимы лишь до определенных пре делов - м асштаба порядка 10 -33 см . Дальше идет область , в ко торой действуют совсем иные законы . Н о если считать , что начальная стадия расширения Вселенной является областью , в которой го сподствуют квантовые процессы , то они должны подчиняться принципу неопределенности Гейзенбер га , соглас но которому вещество невозможно стя нуть в одну точку . То гда по л у чается , что никакой сингулярности в прошлом не бы ло и вещество в начальном состоян ии имело определенную плотность и размеры . По некоторым подсчетам , если все веще ство наблюдаемой Вселенной , которое оценивается п римерно в 10 61 г , сжать до плотности 10 94 г /см 3 , оно заняло бы объем окол о 10 -33 см 3 , что примерно в 1000 раз больше объема ядра ато ма урана . Его нельзя было бы разглядеть и в электронный микроскоп. Причины возникновения такого начального с остояния (или сингулярности - эту гипотезу и сегодня подде рживают многие ученые ), а также характер пребывания материи в этом состоя нии считаются неясными и выходящими за рамки компетенции любой современной физ ической теории . Неизвестно также , что было до момента взрыва . Долгое время ничего не льзя было сказать и о причинах Большого взрыва , и о переходе к расши ре нию Вселенной , но сегодня появились некоторые гипотезы , пытающиеся объяснить эти процессы. Итак , очевидно , что исходное состояние перед «началом» не является точкой в математическом смысле , оно обладает св ойствами , выходящими за рамки научных представлений се годняшнего дня . Не вызывает сомнения , что исходное состо я ние было неустойчивым , породившим взрыв , скач кообразный переход к расширяющейся Вселенной . Это , очевидно , было самое простое состояние из всех, реализовавшихся позднее вплоть до наших дней . В нем было нарушено все , что нам при вычно : формы материи , закон ы , управляющие их поведением , пространственно-време нной континуум . Такое состояние можно назвать хаосом , из которого в последующем развити и сист е мы шаг за шагом формир овался порядок. Хаос оказался неустойчивым , это послужило исходным толчком для последующего развития Вселенной. Еще Демокрит утверждал , что мир состои т из атомов и пустоты - абсолютно однородн ого пространства , разделяю щего атомы и те ла , в которые они соединяются . Совреме нная наука на новом уровне интерпретирует атомизм , и вносит со вершенно иной смысл в понятие среды , разделяющей части цы . Эта среда отнюдь не является абсолютной пустот ой , она вполне материальна и обладает весь ма свое о бразными свой ствами , пока еще мало изученными . По традиции , эта ср еда , неотделимая от вещества , продолжает назыв аться пустотой , вакуумом. Вакуум - это пространство , в котором отсутствуют реаль ные частицы и выполняется у словие минимума плотности энергии в дан ном объеме . Казалось бы , раз нет реальных час тиц , то пространство пусто , в нем не может содержаться энергия , даже минимальна я . Но это представление пришло к нам и з классической физики . Квантовая же теория , опираясь на принцип неопределенности Гейзенб е рга , опровергает его . Мы помним , что применительно к теории поля принцип не определенности утверждает невозможность одновре менного точного определения напряженности поля и числа частиц . Раз число частиц равно нулю , то напряженность поля не может равняться нулю , иначе оба параметра будут извест ны , и принцип неопределенности будет нарушен . Напряжен ность поля в вакууме может существовать лишь в форме флуктуац ионных Флуктуация - небольшое , нерегул ярное хаотическое изменение какой-либо физической величины. колебаний около нулевого значения . Соот ветствующая этим коле баниям энергия будет минимально возможной. В соответс твии с признанным дуализмом волновых и ко р пускулярных свойств колебания полей обязаны порождать частицы . И здесь мы сталкиваемся еще с одним парадоксом микромира . К вантовые эффекты могут на очень короткое вре мя приостанавливать действие закона сохранени я энергии . В течение этого промежутка врем ени энергия может быть взята «взаймы» на различные цели , в том числе на рожден ие частиц . Разумеется, все возникающие при этом частицы будут короткоживущие , та к как израсходованная на них энергия долж на быть возвращена спустя ничтожную долю секунды . Тем не ме нее частицы могут факти чески возникнуть из ничего , обретая мимолетно е бытие , прежде чем снова исч е знуть . И эту скоро течную деятельность невозмо жно предотвратить . Эти частицы-призраки нельзя наблюдать , хотя они могут оставить след своего кратковременного существования . Они пред ставляют собой разно видность виртуальных частиц , аналогичных переносчикам в заимо действ ия , но не предназначенных для получения ил и передачи сигналов. Таким образ ом , «пустой» вакуум оказывается заполненным в иртуальными частицами . Он не безжизнен и б езлик , а полон энергии . А то , что мы называем частицами , - всего лишь ред кие возм у щения , подобные «пузырькам» на поверхнос ти цело го моря активности. Современные теории предполагают , что энер гия вакуума проявляется отнюдь не однозначно . Вакуум может быть воз бужденным и находи ться в одном из многих состояний с си ль но различающимися эне ргиями , подобно то му , как атом может возбуждаться , переходя на уровни с более высокой энергией , причем различие между самой низкой и самой высокой энер гиями невообразимо велико. Очевидно , вакуум играет роль базовой ф ормы материи . На самой ранней фазе эвол юции Вселенной именно ему отводится в едущая роль . Экстремальные условия «начала» , к огда даже пространство-время было деформировано , предполагают , что и вакуум находился в особом состоянии , которое называют «ложным» в акуумом . Оно характеризуется энергией п р едельно высокой плотности , которой соотве тствует предельно высокая плотность вещества . В этом состоянии вещества в нем могут возникать сильнейшие напряжения , отрицательное давление , которое равносильно гравитационному отт алкиванию такой величины , которое и вызвало безудержное и стремительное расширение Вселенной - Большой взрыв . Это и было перво толчком , «началом». С началом стремительного расширения Вселе нной возни кает время и пространство . По р азным оценкам период «раздувания» занимает не вообразимо малый промежуток времени - до 10 -33 с после «начала» . Он называется инфляци онным периодом . За это время Вселенная успевает раздутьс я до гигантского «пузыря» , радиус которого на несколько по рядков превышает радиус сов ременной нам Вселенной , но там практически отсутствуют частицы вещества . Это еще не то расширение , о котором мы говорили , а предпосылка к нему . К концу фазы инфляции Вселенная была пустой и холодной . Но когда инфляция иссякла , Вселенная вдруг стала чрезвычайно горячей . Этот всплеск т епла обусловле н огромными запасами энергии , заключенными в «ложном» вакууме . Когд а это со стояние вакуума распалось , его эн ергия высвободилась в виде излучения , которое мгновенно нагрело Вселенную до 10 27 К . С этого мо мента Вселенная развивалась согласно стандартной теор ии горячего Большого взрыва. Ранний этап эволюции Вселенной Доступная астрон омическим наблюдениям современная Вселенная сост оит на 99% из водорода и гелия , но в первона чальном плазмоподобном Плазма – ионизированный газ , в котором электростатическое вза имодействие между частицами столь велико , что самопроизвольное разделение зарядов мож ет происходить лишь в областях пространства , очень малых по сравнению с размерами самого облака. сгустке , не было ни водорода , ни ге лия . Теория Большог о взрыва утверждае т , что от появления протовещества до образования ядер водорода и гелия прошло немногим более трех с екунд . На этом временном промежутке стремител ьно преобразовывались вакуум и вещество , а этапы преобразования определялись процессами р асширения и осты вания сгустка. При темп ературе 10 27 К , если только справедлива гипотеза Большого объединения , лептоны Лептоны – группа част иц не участвующих в сильном взаимодействии (например электроны , протоны ). и кварки Кварк – составная эл ементарных частиц.Частица со с пином Ѕ и дробным элек трическим зарядом , являющаяся составным элементом андронов. Все извес тные андроны состоят либо из пары кварк-ан тикварк (мезоны ), либо из трех кварков (бари оны ). в сгустке свободно пр евращались друг в друга , то есть были неразличимы . В среде существовал единый вид взаимодействия и роль его частицы-посредн ика выполнял скалярный бозон , названный X-бозон ом . Это была необычайно массивная частица , порядка 10 -9 г , что в 10 14 раза больше м ассы протона . Эти частицы ис чезли после с нижения темп ературы в ранней Вселенной , остат ков их пока не найдено , ожидать , ч то такие частицы могут быть обнаружены , не приходится , так как подобных темпера тур нет нигде в современной Вселенной. Через 10 -33 секунды после «начала» кварки и лептоны раз делились , а с ильное взаимодействие отделилось от электросла бого . Единый Х-бозон распался на глюоны и безмассовый бозон - переносчик электр ослабого взаимодействия . К момен ту прекращения переходов кварков в лептоны число кварков несколько превышало число антикварков ( в ообще , современ ное существование Вселенной связано с нарушениями симмет рии ), а число электронов - число позитронов . В общем сгу стке число частиц в каждом миллиарде оказ ывалось на единицу больше числа античастиц . Это и определило дальнейшее появ ление ве щ ественной Вселенной с галактиками , звездами , пла нетами и разумными существами на некоторых из них. Следующая критическая точка – 10 -10 с , когда температура снизилась до 10 15 К . Пос ле этого безмассовый электрослабый бозон разд елился на безмассовый фотон и три т яжелых век торных бозона . Электрослабое взаимодейс твие разделилось на слабое и электромагнитное . Во Вселенной утвердились все че тыре изв естные ныне науке фундаментальные взаимодействия. При снижени и температуры до 10 15 К прекращается сво бодное сущес твование кварков , они сливаются в адро ны. Ранний период развития Вселенной завершае тся лептонно-фотонной эрой . Образуются барионы и антибарионы , которые аннигилируют , оставляя после себя фотоны и выделившуюся энергию . Но так как барионов немного больше , че м антибарионов , оставшиеся стали примесью в однородной смеси фо тонов и лептонов . Такое состояние было достигнуто через 0,01 с после «начала». В течение первой секунды температура снизилась до 10 млрд . градусов . Этого оказалось достаточно для отделения от газовой смеси нейтрино и антинейтрино . К 14 секунде темпе ратура упала до 3 млрд . градусов и при этом появились усло вия для соединения и аннигиляции электронов и позитронов . При этом электронов опять-таки было немного б ольше , чем позитронов . Их избыток и суммарный отрицательный заряд точно компе нсировал суммарный положительный заряд про тонов , которые появились раньше . Также в протон ы превра щались свободные нейтроны , пока в конце концов отношение числа протонов к числу нейтронов не стало равно 8:1, оно с о хранилось в дальнейшем и опреде лило соотношение водорода и гелия во Всел енной. Спустя 3 минуты 2 секунды после «начала» температура снизилась до миллиарда градусов . На этом завершилось фор мирование ранней В селенной и начался процесс соединения протоно в и нейтронов в составные ядра - нукл еосинтез . Плот ность вещества в что время уже была в сто раз меньше плотно сти в оды , размеры Вселенной возросли почти до 40 световых лет (для расширения пространства ско рость света не является предельной ). Через полчаса п о сле «начала» барионное вещест во Вселенной состояло из 28% гелия , осталь ное - ядра водорода (протоны ). Но барионное в ещество - это ничтожная часть Все ленной , ее основными компонентами были фотоны и нейтр ино. Затем почти 500 тысяч лет шло медленное остыван ие . Все ленная , оставаясь однородно й , становилась все более разре женной . Когда она остыла примерно до 3 тысяч градусов , про тоны (ядра водорода ) и ядра атомов гели я уже могли захваты вать свободные электроны и превращаться при этом в ней тральные атомы в о дорода и гелия . Излучен ие отделилось от атомарного вещества и об разовало то , что в нашу эпоху назвали реликтовым излучением . В своей структуре рели ктовое излучение сохранило «память» о структу ре барионного веще ства в момент разделения . Сегодня его энерги я снизилась до температуры всего 3 К . И оно излучает радиоволны в санти метровом диапазоне . Эти рад иоволны были открыты в 1964 г . и стали сер ьезным подтверждением концепции «горячей» Все лен ной . Они равномерно поступают из всех точе к небосвода и не связаны с как им-нибудь отдельным радиоисточником. В результате мы имеем однородную Всел енную , представ ляющую собой смесь трех почти не взаимодействующих суб станций : лептонов (не йтрино и антинейтрино ), реликтового излучения ( фотоны ) и барионного вещества (атомы в одорода , гелия и их изотопы ). В сложившихся условиях , когда уже нет ни высоких те мператур , ни больших давлений , казалось , пер сп ективой было бы дальнейшее расширение и о стывание Все ленной , завершающееся образованием «л ептонной пустыни» - чем-то вроде теп л овой смерти . Но этого не произошло , напро тив , произошел скачок , создавший современн ую структурную Вселенную . По современным оцен кам , переход от однородной Вселенной к стр уктурной занял от 1 до 3 миллиардов лет. Структурная сам оорганизация Вселенной Предпо лагается , что в р асширяющейся Вселенной возни кают и развиваются случайные уплотнения вещества . Силы тяготения внутри уплотнения проявляют себя заметнее , чем вне него . Поэтому , несмотря на общее расширение Вселенной , вещество в уплотнениях притормаживаетс я , и его плотность постепенно нарастает . Появление таких уплотнени й и стало началом рождения крупномасштабных структур во Вселенной . Согласно расчетам , из этих сгущений должны были возникать п лоские образования , напоминающие блины. Сжатие водо родно-гелиевой плазмы в «блины» неизбежно приводило к значительному повышению их тем пературы . В ко нечном счете , сжатие «блина» порождало его неустойчивость , и он распадал ся на более мелкие подсистемы , которые , во зможно , стали зародышами галактик . Подсистемы , в свою оч е редь , дос тигали состоян ия неустойчивости и распадались на более мел кие уплотнения , ставшие зародышами звезд п ервого поколения. Образование разномасштабных структур во В селенной от крыло возможность для новых услож нений вещества . Важней шим узловым момент о м стало образование всей совокупности элемент ов таблицы Менделеева . Они появились в зве здах в хо де процессов звездного нуклеосинтез а. Согласно современным представлениям , присутст вующие в межзвездной среде тяжелые элементы изготовлены в звездах типа крас ных гигантов . Желтые карлики типа нашего Солнца поддерживают свое состояние главным образом в результате термоядерной реакции , превращаю щей водород в гелий . Красные гиганты облад ают массой , в несколько раз превы шающей с олнечную , водород в них выгорает оч е нь быстро . В центре , где сосредоточен гелий , их температура достигает не скольких сотен миллионов градусов , что оказывается д оста точным для протекания реакций углеродного цикла - слияния ядер гелия в углерод . Ядр о углерода , в свою очередь , может присоеди н ить еще одно ядро гелия и образовать ядро кисло рода , неона и т.д . вплоть до кремния . Выгорающее ядро звезды сжимается , и температура в нем поднимается до 3 - 10 млрд . градусов . В таких условиях ре акции объединения продолжа ются вплоть до обр азования ядер железа. Ядро железа - самое устойчивое во всей последовательно сти химических элементов . Здесь проходит граница , выше ко торой нуклеосинтез перестает быть источником выделяющейся энерг ии (как это было в предыдущих реакциях ) и протекание реакций с образован ием еще более тяжелых ядер требует энер гетичес ких затрат. Разработана теория образования в недрах красных гиган тов элементов от железа до висмута - в процессах медленного захвата нейтронов . Образование же наиболее тяжелых яд ер , замыкающих таблицу Менделе ева , предпол ожительно проис ходило в оболочках взрывающихся звезд или при прохожде нии сильной ударной волны , созданной взрывом сверхновой звезды , через гелиевую оболочку этой звезды с массой около 25 солнечных масс. Красные гиганты быстро расходуют запас гелия , у них ко роткий жизненный цикл порядка дес ятка миллионов лет . За время своего активн ого существования красный гигант отдает в межзвездную среду ежегодно не менее 10 -4 – 10 -5 масс Солн ца , а в конце существования он с взрывом сбрасывае т внеш нюю оболо чку вместе с накопивш имися в ней «шлаками» - хи мическими элементами , результатами деятельности циклов нуклеосинтеза . Поэтому межзвездная среда сравнительно бы ст ро обретает все известные на сегодняшний день химические элементы тяжелее гелия . Звезд ы следу ю щих поколений , в том ч исле и Солнце , с самого начала содержат в своем составе и в составе окружающег о их газопылевого облака примесь тяже лых элементов. Появление во Вселенной всей гаммы хим ических элементов открыло новый этап в ра звитии вещества и в форми ровании его структур . Так , в местах нахождения разноо бразных хими ческих элементов протекают процессы их объединения в моле кулы , сложность кот орых может нарастать до очень высоких уро вней . Причину , заставляющую атомы объединяться в мо лекулы , наука знает достаточно хорошо . В основе этих процес сов - химическ ие силы , за которыми скрывается одна из фун даментальных сил природы - электромагнитное взаимодейст вие . Процессы соединения атомов в молекулы широко распро странены во Вселенной . В межзвездной среде , г де концентра ц ия вещества ничтожно мала , тем не менее , обнаруживаются молекулы водорода . Там же вс тречаются мельчайшие пылин ки , в их основе - кристаллики льда или углерода с примесью гидратов разных соединений . Молекулярный вод ород вместе с гелием образу е т газовые межзвездные облака . Скопление газов вместе с пылинками формирует газопылевые о блака . Но са мое интересное , с чем столкнул ись наблюдатели , - это неожиданно большое прису тствие в космосе разнообразных орга нических молекул , вплоть до таких сложных, как молекулы некоторых аминокислот . В межзвездных облаках насчитали более 50 видов органических молекул . Еще удивительнее , что органические молекулы находят во внешних оболочках неко торых не очень горячих звезд и в обра зованиях , температура которых незн а чи тельно отличается от абсолютного нуля . Так что синтез молекул , в том числе и о рганических , - распростра ненное и вполне обыденное явление в космосе . Правда , наука пока не может с уверенностью назвать конкретные пути проте кания такого синтеза. В связи с этим невольно возникает вопрос , способ но ли ус ложнение вещества достигнуть самых высоких уровней вне планет , в межзвездной среде или в оболочках не очень горячих звезд ? Иначе говоря , возможна ли там ж изнь ? Эта тема неод нократно обыгрывалась в научно-фант астических произведе ниях , но совре менная наука не позволяет дать ни положит ель ного , ни отрицательного ответа на этот вопрос . Пока мы зна ем только один вариа нт жизни в Космосе - на Земле. Наличие тяжелых химических элементов , а также молекул и их соедине ний обес печивает также возможность образования около некоторых звезд второго поколения планетных с истем типа Солнечной . В таких системах ста новится возможным протекание геологической и химической эволюции. Образование Сол нечной системы Как и в случае со Вс еленной , современное естество знание не дает точного описания этого про цесса . Но современная наука решительно отверг ает допущение о случайном образо вании и исключительном характере образования планетных с истем . Современная астрономия дает серьезные аргуме н ты в пользу наличия планет ных систем у многих звезд . Так , при мерно у 10% звезд , находящихся в окрестностях Солнца , обна ружено избыточное инфракрасное излучение . Очевидно , это связано с присутствием вокруг таких звезд пылевых дисков , которые , возм ожно , я в ляются начальным этапом фо рмирова ния планетных систем. На протя жении нескольких лет канадскими учеными изме рялись очень слабые периодические изменения с корости дви жения шестнадцати звезд . Такие изм енения возникают из-за возмущения движения зв езды под де йствием гравитационно связанно го с ней тела , размеры которого много меньше , чем у самой звезды . Обработка данн ых показала , что у десяти из ше стнадцати звезд изменения скорости указывают на на личие около них планетных спутников , масса которых превышает ма с су Юпитера . Можно предполагать , что существование крупного спутника типа Юпитера , по аналогии с Солнечной системой , указывает на большую веро ятность существования и семейства более мелки х планет . Наиболее вероятное существо вание пл анетных систем отмечено у эпсилона Эридана и гам мы Цефея. Но следует отметить , что одиночные зве зды типа Солнца - явление не столь уж ч астое , обычно они составляют кратные системы . Нет уверенности , что планетные системы м огут обра зовываться в таких звездных система х , а если они в них возни кают , то условия на таких планетах могут оказатьс я неста бильными , что не способствует появлени ю жизни. О механизме образования планет , в част ности , в Солнечной системе , также нет обще признанных заключении . Солнечная система образова лась приме рно 5 млрд . лет назад , причем Солнце - звезда второго (или еще более позднего ) поколения . Так что Солнечная система возникла на продуктах жизнедея тельности зве зд предыдущего поколения , скапливавшихся в га зопылевых облаках. Вообще , сегодня мы больше знаем о происхождении и эво люции звезд , чем о происхождении собственной планетной системы , чт о не удивительно : звезд много , а известная нам планетная система - одна . Накопление и нформации о Солнеч ной системе еще далеко от завершения . Сегодня мы видим ее совер ш енно иначе , чем даже тридцать лет назад. И нет гарантии , что завтра не появ ятся какие-то новые факты , которые перевернут все наши представления о процессе ее образования. Сегодня существует довольно много гипотез образования Солнечной системы . В качестве п римера изложим гипотезу шведских астр ономов X. Альвена и Г . Аррениуса . Они исхо ди ли из предположения , что в природе существ ует единый механизм планетообразования , действие которого проявля ется и в случае образов ания планет около звезды , и в случае п оявл е ния планет-спутников около плане ты . Для объяснения этого они привлекают со вокупность различных сил - гравитацию , магнитогидро динамику , электромагнетизм , плазмен ные процессы. К моменту , когда начали образовываться планеты , цен тральное тело системы уже сущ ествовало . Чтобы образовать планетную сис тему , центральное тело должно обладать маг нит ным полем , уровень которого превышает определ енное критическое значение , а пространство в его окрестностях должно быть заполнено р азреженной плазмой . Без этого про цесс планетообразования невозможен. Солнце имеет магнитное поле . Источником же плазмы служила корона молодого Солнца . Сегодня она стала меньше . Но даже сейча с планеты земной группы (Меркурий . Венера , Земля , Марс ) практически погружены в разреженн ую атмо сферу С олнца , а солнечный вете р доносит ее частицы и к более далеки м планетам . Так что , возможно , корона молод ого Солнца распространялась до современной ор биты Плутона. Альвен и Аррениус отказались от тради ционного допуще ния об образовании Солнца и планет из одн ого массива веще ства , в одном нераздельном процессе . Они считают , что снача ла из газопылевого облака возник ает первичное тело , затем к нему извне поступает материал для образования вторичных тел . Мощное гравитационное воздействие централь ного тела притя г ивает поток газов ых и пылевых частиц , пронизываю щих пространст во , которому предстоит стать областью обра зов ания вторичных тел. Для такого утверждения есть основания . Были подведены итоги многолетнего изучения изотопного состава вещества метеоритов , Солнц а , Земли . Обнаружены отклонения в изо т опном составе ряда элементов , содержащихся в метеоритах и земных породах , от изотопног о состава тех же элементов на Солнце . Это говорит о различном происхождении этих эле ментов . Отсюда следует , что основная мас са ве щ ества Солнеч ной системы по ступила из одного газопылевого облака и и з него образовалось Солнце . Значительно меньш ая часть веще ства с другим изотопным сос тавом поступила из другого газо пылевого обла ка , и она послужила материалом для формиро вания метеорит о в и частично плане т . Смешение двух газо пылевых облаков произошл о примерно 4,5 млрд . лет назад , что и поло жило начало образованию Солнечной системы. Молодое Солнце , предположительно обладавшее значи тельным магнитным моментом , имело размеры , превышавшие ны нешние , но не доходивш ие до орбиты Меркурия . Его окру жала гиган тская сверхкорона , представлявшая собой разре женн ую замагниченную плазму . Как и в наши дни с поверхно сти Солнца вырывались протубер анцы , но выбросы тех лет имели протяженнос ть в сотни милли о нов километров и дости гали орбиты современного Плутона . Т оки в них оценивались в сотни миллионов ампер и больше . Это способствовало стяги ва нию плазмы в узкие каналы . В них возни кали разрывы , про бои , откуда разбегались мощны е ударные волны , уплотнявшие п лазму на пути их следования . Плазма сверхкороны быстро становилась неоднородной и неравномер ной . Поступавшие из внешнего резервуара нейтр альные частицы вещества под дей ствием гравит ации падали к центральному телу . Но в короне они ионизировались , и в зави с имости от химического состава тормозились на разных расстояниях от центрального те ла , то есть с самого начала имела мест о дифференциация допланетного облака по химич ескому и весовому составу . В конечном счет е , выделилось три-четыре концентрических области, плот ности частиц в которых примерно на 7 порядков превышали их плотности в п ромежутках . Это объясняет тот факт , что вб лизи Солнца располагаются планеты , которые пр и относи тельно малых размерах имеют высокую плотность (от 3 до 5,5 г /см 3 ), а планеты-гиган ты имеют намного меньшие плот ности (1 -2 г /см 3 ). Существование критической скорости , с достижением ко торой нейтральная частица , движущаяся ускоренно в разре женной плазме , скачком ионизируется , подтв ерждается лабо раторными экспериментами . Оценочные расч еты показывают , что подобный механи зм способен обеспечить накопление не обходимого для образования планет вещества за сравнит ельно короткое время порядка ста миллионов лет. Сверхкорона , по мере накопления в ней выпадающего ве щества , начинает отставать в с воем вращении от вращения центральног о тела . Стремление выровнять угловые скорости тела и короны заставляет плазму вращатьс я быстрее , а цен тральное тело замедлять с вое вращение . Ускорение плазмы увеличивает це нтробежные силы , оттесняя ее от звезды . Ме жду центральным телом и плазмой об разуется область очень низ кой плотности веще ства . Создается благоприятная обстановка для конденсации нелетучих веществ путем их выпаде ния из плазмы в виде отдельных зерен . Достигнув определенной мас сы , зерна получают от пла з мы импульс , и далее дви жутся по кеплеровской орбите , унося с собо й часть момента количества движения в Сол нечной системе : на долю планет , суммарная масса которых составляет только 0,1% от массы всей системы , приходится 99% суммарного момента количества дв и жения. Выпавшие зерна , захватив часть момента количества дви жения , следуют по пересекающимся эллиптическим орбитам . Множественные соударения между ними собирают эти зерна в боль шие группы и превращают их орбиты в п очти круговые , лежащие в плоскости эклипт ики . В конце концов , они собира ются в струйный поток , имеющий форму тороида (кольца ). Этот струйный поток захватывает вс е частицы , которые с ним сталкиваются , и уравнивает их скорости со своей . Затем эти зерна слипаются в зародышевые ядра , к которым прод о лжают прилипать час тицы , и они постепенно разрастаются до кру п ных тел – планетезималий . Их объединение образует планеты . А как только планетные тела оформляются настолько , что возле них появляется достаточно сильное собственное магн ит ное поле , начинаетс я процесс обра зования спутников , в ми ниатюре повторяющий то , что произошло при образовании самих план ет около Солнца. Так , в этой теории , пояс астероидов - это струйный поток , в котором из-за нех ватки выпавшего вещества процесс планетообразова ния прервался на стадии планетезималий . Кольца у крупных планет - это остаточные с труйные потоки , оказав шиеся слишком близко к первичному телу и попавшие внутрь так называемого предела Роша , где гравитационные силы «хозяина» так велики , что не позво ляют образоваться у стой чивому вторично му телу. Метеориты и кометы , согласно модели , ф ормировались на окраине Солнечной системы , за орбитой Плутона . В отдален ных от Солнца областях существовала слабая плазма , в не й механизм выпадения вещества еще работал , но струйные пото к и , в которых рожд аются планеты , образовываться не могли . Слипан ие выпавших частиц привело в этих областя х к единст венно возможному результату - к образованию кометных тел. Сегодня есть уникальные сведения , получ енные «Вояджерами» о планетных систе мах Юпитера , Сатурна , Ура на . Можно уверенно го ворить о наличии общих характерных особенност ей у них и у Солнечной системы как целого. 1. Одинаковая закономерность в распределении вещества по химическому составу : максимум концентрации летучих ве ществ (вод ород , гелий ) всегда приходится на первичное тело и на периферийную часть системы . На нек отором удалении от центрального тела располаг ается минимум летучих веществ . В Солнечной системе этот минимум заполнен самыми плотн ыми планетами земной группы. 2. Во все х случаях на долю пе рвичного тела приходится бо лее 98% общей массы системы. 3. Имеются наглядные признаки , указывающие на повсеме стное образование планетных тел путем слипания частиц (аккреция ) во все бо лее крупные тела , вплоть до окончатель ного оформле ния планеты (спутника ). Конечно , это только гипотеза , и она требует дальнейшей разработки . Так же пока не имеет убедительных доказательств предположение , что образование планетных систем является закономерным процессом для Вселенно й . Но косвенные дан ные п озволяют утве рждать , что , по крайней мере , в определен но й части нашей галактики планетные системы существуют в заметном количестве . Так , И.С . Шкловский обратил внимание на то , что в се горячие звезды , температура поверхности ко то рых превышает 7000 К , име ю т высокие скорости вращения . По мере перехода ко все более холодным звездам на определенном температурном рубеже возникает внезапный рез кий спад ско рости вращения . Звезды , входящие в класс желтых карликов (типа Солнца ), температура поверхности у которых п орядка 6000 К , имеют аномально низкие ско рости вращения , почти равные нулю . Скорость вращения Солнца - 2 км /с . Низкие скорости вращения могут быть результатом передачи 99% пер воначального момента количества движения в п ротопланетное облако . Если это пред п оложение верно , то наука получит точ н ый адрес для поиска планетных систем. Модели буду щего вселенной Каково же будущее Вселенной ? Многие выдающиеся ученые ХХ века неоднокра тно задавались этим вопросом. В 1917г . А . Эйнштейн выступил с гипотезой о конечной , но безграничн ой Вселенной . Суть данной гипотезы была в следующем : предположим , что вещество , составля ющее планеты , звез ды и звездные системы , р авномерно рассеяно по всему миро вому простра нству . Тем самым мы допускаем , что Вселенн ая всюду однородна и к тому же изотропна , то есть во всех на правлениях имеет одинаковые свойства . Будем считать , что средняя плотность вещества во Вселенной выше так называе мой критической плотности . Если все эти требования соблю дены , мировое пространство , как это доказал Эй н штейн , замк нуто и представляет собой четырехмерную сферу . Объем та кой Вселенной мо жет быть выражен хотя и очень большим , но все же конечным числом кубометров . В принципе возможно облететь всю замкнутую Вселенную , двигаясь все время в од ном и том же нап р авлении . Такое воо бражаемое путешествие подобно земным кругосветны м путешествиям . Но конечная по объему Всел енная в то же время безгранична , как н е имеет границ поверхность любой сферы . Вс еленная по Эйнштейну , содержит хотя и боль шое , но все-таки конечное число зве зд и звездных систем , а поэтому к ней фотометрический и гравита ционный парадоксы просто неприменимы . В то же время при зрак тепловой смерти тяготеет и над Вселенной Эйнштейна - такая Вселенная , конечная в пр остранстве , неизбежно идет к своему ко н цу во времени . Вечность ей не при суща. Пять лет спу стя , в 1922 г ., советский физик Александр Фридм ан на основании строгих расчетов показал , что Вселен ная Эйнштейна никак не может б ыть стационарной , неизмен ной , как это считал Эйнштейн . Вселенная непременн о должна расширяться , причем речь идет о расширении самого про странства , то есть об увеличен ии всех расстояний мира . Все ленная Фридмана напоминала раздувающийся мыльный пу зырь , у которого и радиус , и площадь поверхности непрерыв но увеличиваются. Идея Ф ридмана поначалу показалась Эйнштейну сли шком смелой и необоснованной . Он даже запо дозрил ошибку в вы числениях . Но , ознакомившись с ними , он публично признал , что мы живем в расширяющейся Вселенной. Из расчетов Фридмана вытекали три возможных следствия : · Вселенная и ее пространство расширяются с течением времени ; · Вселенная сжимается ; · во Вселен ной чередуются через большие промежутки време ни циклы сжатия и расширения. Доказательства в пользу модели расширяющейся Вселен ной были получены в 1926 г ., к огда американски й астроном Э . Хаббл открыл при исследовани и спектров далеких галактик (существование ко торых было доказано в 1923 г . тем же Хаббл ом ) красное смещение спектральных линий (смеще ние линий к красному концу спектра ), что было истолковано как сл е дст вие эффекта Доплера (изменение частоты колебаний или дли ны волн из-за движения источника излучения и наблюдателя по отношению друг к другу ) - удаление этих галактик друг от друга со скоростью , которая возрастает с расстоянием . По по следним измерения м , это увеличение скорости расширения со ставляет примерно 55 км /с на каждый миллион парсек . После этого открытия вывод Фридма на о нестационарности Вселен ной получил подт верждение и в космологии утвердилась мо дель расширяющейся Вселенной. Наблюдаемое нами разбегание галактик есть следствие расширения всего пространства замкнутой конечной Вселен ной . При таком ра сширении пространства все расстояния во Вселе нной увеличиваются подобно тому , как растут расстоя ния между пылинками на поверхности раздувающего с я мыльного пузыря . Каждую из таких пылинок , как и каж дую из галактик , можно с полным правом считать центром расширения. Дальнейшее развитие модель расширяющейся Вселенной получила в послевоенные годы и особенно в последние десяти летия благодаря и сследован иям известных отечественных кос моло гов Зельдовича и Новикова . Уточнены величины , харак теризующие скорость расширения Вселенной , рассмотрены различные варианты моделей Всел енной в зависимости от средней плотности вещества в мировом пространстве , доста то ч но подробно намечен ход эволюции Всел енной от момента начала ее расширения. Какое же будущее ждет нашу Вселенную ? Мы уже упоми нали , что расчеты Фридмана допускали три варианта развития событий . По какому из них идет эволюция Вселенной , зависит от отношени я гравитационной эн ергии к кинетической энер гии разлетающегося вещества . Это отношение можно свести к отн ошению плотности вещества во Вселенной к критической плотности вещества , которую мы уж е упоминали. Если кинети ческая энергия разлета вещества преоблад а ет над гравитационной энергией , препятствующей разлету , то силы тяготения не остановят разбегания галактик и расшире ние Вселенной носит необратимый характер . Это выражается условием р /р к < 1, (где р - плотность вещества во Вселен ной , р к - критическая пл отность вещества ). Этот вариант динамичн ой модели Вселенной называют « открытой Вселен ной » . Если же преобладает гравитационное взаимодействие , чему с оответствует условие р /р к > 1 , то темп расширения со временем за медлится до полной остановки , после чего начнет ся сжатие вещества вплоть до в озврата Вселенной в исходное состояние сингул ярности (точечный объем с бесконечно боль шой плотностью ), затем произойдет новый взрыв . Для наблю дателя сигналом перехода от расширения к сжатию станет смена красного смещ ения линий химических элементов в спектрах удал енных галактик на фио летовое смещение . Такой вариант модели назван « з акрытой Вселенной » . В случае , когда силы гравитации точно равны ки нетическим силам , то есть когда р / р к = 1, расширение не пре кратится , но его скорость со временем будет стремиться к ну лю . Через несколько десятко в миллиардов лет после начала расширения Вселенной наступит состояние , которое можно н азвать квазистационарным . Теоретически возможна и пуль сация Вселен ной. Возникает е стественн ый вопрос : какой из трех вари антов реализуется в нашей Вселенной ? Ответ на него остается за наблюдательной астроно мией , которая должна оценить со временную сред нюю плотность вещества во Вселенной и уто чнить значение постоянной Хаббла (скорость ра сширения г алактик ). Пока надежные оце нки этих величин отсутствуют . На основании современных данных создается впечатление , что средняя плотность вещества во Вселенной близка к кри тическому значению , она либо немного больше , либо немно го меньше . Но от этого «немног о » зависит будущее Вселен ной , правда , весьма отдаленное . Постоян ная Хаббла поз воляет оценить время , в теч ение которого продолжается про цесс расширения Вселенной . Получается , что оно не мень ше 10 млрд . и не более 19 млрд . лет . Наиболее вероятным вре мен е м существования р асширяющейся Вселенной считают 15 млрд . лет. Из всех выше перечисленных и тех доказательств , которые не вошли в мой реферат из-за своей громо здкости и математическо-физической сложности можн о с уверенностью сделать вывод : Вселенная эволюцио нирует , бурные процессы происходили в прошлом , происходят сейчас и будут происходить в будущем. Список использованной литературы : 1. Вайнберг С. Первые три минуты . М ., 1981. 2. Воронцов-Вельяминов Б.А. Очерки о Вселенной . М ., 1980. 3. Ефремов Ю.Н. В глубины Вселенной . М ., 1984, 4. Зигель Ф.Ю. Неисчерпаемость бесконечности. М ., 1984. 5. Новиков И.Д Куда течет река времени ? М ., 1990. 6. Новиков И.Д. Черные дыры и Вселенная . М ,, 1985. 7. Новиков И.Д. Эволюция Вселенной , 1990. 8. Ровинский Р.Е. Разв ивающаяся Вселенная . М ., 1996, 9. Грушевицкая Т . Г . Концепции современного естество знания . Высш . Школа , 1998, 10. Гнатюк В . И . Концепции современного естествознания . Самостоятельно е изучение курса . КВИ ФПС РФ , 1999, 11. Энциклопе дический словарь юного физика .М «Педагогика» , 1984, 12. Альфа и омега . Краткий справочник . Таллин “Принтест » , 1991.
© Рефератбанк, 2002 - 2017