Реферат Всесвіт

Страница 1 из 2 | Следующая страница

1. Походження Всесвіту

2. Модель розширення Всесвіту   

3. Еволюція й будову галактик

4. Астрономія і космонавтика


Походження Всесвіту

За часів люди хотіли знати, звідки і як произо йшов світ. Коли культурі панували міфологічні перед ставления, походження світу пояснювалося, як, скажімо, в «Ве дах» розпадом первочеловека Пуруши. Те, що це був загальна ми фологическая схема, підтверджено і російськими апокрифами, наприклад, «Голубиной книгою». Перемога християнства затвердила ставлення до створенні Богом світу з нічого.

З появою науки у її сучасному розумінні змінюють мифо логічним і релігійною приходять наукові ставлення до проис ходінні Всесвіту. Слід розділяти три близьких терміна: буття, універсум і Всесвіт. Перше є філософським і позначає все існуюче, існуюче. Другий вживається й у філософії, й у науці, які мають специфічної філософської навантаження (у плані проти вопоставления буття й свідомості), і позначає усе як таке.

Значення терміна Всесвіт більш вузьке і набуло спеці фически наукове звучання. Всесвіт — місце вселення людини, доступне емпіричному спостереженню. Поступове звуження науч ного значення терміна Всесвіт цілком зрозуміла, оскільки єство знання, на відміну філософії, має тільки про те, що эмпи рически проверяемо сучасними науковими методами.

Всесвіт загалом вивчає наука, звана космологією, т. е. наукою про космосі. Слово це також випадково. Хоча й зараз кіс мосом називають усе поза атмосфери Землі, негаразд був у Стародавню Грецію. Космос тоді приймався як «поря док», «гармонія», на противагу «хаосу» — «безладдя». Отже, космологія, основу своєї, як личить науці, відкриває упорядкованість нашого світу і до пошуку задо новий його функціонування. Відкриття цих законів і становить мета вивчення Всесвіту як єдиного упорядкованого цілого.

Це вивчення грунтується на кількох передумови. Во-пер вых, формулируемые фізикою універсальні закони функциони рования світу вважаються діючими у всьому Всесвіті. По-друге, вироблені астрономами спостереження теж зізнаються розповсюджуваними протягом усього Всесвіт. І, по-третє, істинними зізнаються ті висновки, які суперечать можливість існування самого спостерігача, т. е. людини (так называе мый антропный принцип).

Висновки космології називаються моделями походження та розвитку Всесвіту. Чому моделями? Річ у тім, що з ос новных принципів сучасного природознавства є уявлення про можливість проведення час керованого і відтвореного експерименту над досліджуваним об'єктом. Тільки, якщо можна навести нескінченне, у принципі, кількість экспери ментів й вони ведуть до одного результату, з урахуванням цих екс периментов роблять висновок про наявність закону, якому подчи няется функціонування даного об'єкта. Лише цього разі ре зультат вважається цілком достовірним з наукової погляду.

До Всесвіту це методологічне правило залишається непри менимым. Наука формулює універсальні закони, а Всесвіт унікальна. Це природне протиріччя, що потребує рахувати всі висновку про походження та розвитку Всесвіту не законами, а лише мо делями, т. е. можливими варіантами пояснення. У принципі, всі закони і наукові теорії є моделями, оскільки є підстави замінені у розвитку науки іншими концепціями, але моделі Всесвіту як у більшою мірою моделі, ніж багато інші наукові затвердження.


Модель розширення Всесвіту

Найбільш загальноприйнятої в космології є модель однорідної ізотропного нестационарной гарячої розширення Всесвіту, побудована з урахуванням загальної теорії відносності і релятивіст ской теорії тяжіння, створеної Альбертом Ейнштейном в 1916 го ду. У основі цієї моделі лежать два припущення: 1) властивості Усі ленній однакові у всіх її точках (однорідність) та напрями (ізотропність); 2) найкращим відомим описом гравитацион ного поля є рівняння Ейнштейна. З цього випливає так на зываемая кривизна простору й зв'язок кривизни з щільністю маси (енергії). Космология, джерело якої в цих постулатах, — ре лятивистская.

Важливим пунктом даної моделі є його нестационар ность. Це визначається двома постулатами теорії относительнос ти: 1) принципом відносності, у яких ідеться, що у всіх инерцион ных системах всі закони зберігаються незалежно від цього, з ка кими швидкостями, рівномірно і прямолінійно рухаються ці системи друг щодо друга; 2) експериментально подтверж денным сталістю швидкості світла.

З прийняття теорії відносності випливало як слідства (першим зазначив петроградський фізик і математик Олександр Олександрович ще Фрідман в 1922 року), що схиблене простір може бути стаціонарним: він повинен чи расши ряться, чи стискатися. Саме це висновок був звернуто уваги до відкриття американським астрономом Едвіном Хабблом в 1929 року з так званого «червоного усунення».

Червоне усунення — це зниження частот електромагніт ного випромінювання: в видимої частини спектра лінії зміщуються для її червоному кінцю. Обнаруженный раніше ефект Доплера був такий, що з віддаленні нас будь-якого джерела коливань, восприни маемая нами частота коливань зменшується, а довжина хвилі соот ветственно збільшується. При випромінюванні відбувається «покрасне ние», т. е. лінії спектра зсуваються у бік довгих крас ных хвиль.

Отож, всім далеких джерел кольору червоне усунення було зафіксоване, причому, що далі перебував джерело, тим, у більшою мірою. Червоне усунення виявилося пропорційно відстані до джерела, як і підтверджувало гіпотезу про видалення їх, т. е. про розширення Метагалактики — видимої частини Всесвіту.

Червоне усунення надійно підтверджує теоретичний ви вод про нестаціонарність області нашого Всесвіту з лінійними разме раме порядку кількох мільярдів парсек протягом по мень ши мері кількох мільярдів років. У той самий час кривизна простий ранства може бути виміряти, залишаючись теоретичної гіпотезою.

Складовою частиною моделі розширення Всесвіту явля ется уявлення щодо Великого Вибуху, подію десь при розмірено 12 —18 млрд. років як розв'язано. «Спочатку було вибух. Не такий вибух, знайома нам Землі і який починається з точно го центру і далі поширюється, захоплюючи дедалі біль ше простору, а вибух, що відбувся одночасно скрізь, заповнивши від початку всі простір, причому кожна частка матерії кинулася проти від будь-якої іншої частки» (Вейнберг З. Перші три хвилини. Сучасний погляд на походження Усі ленной.-М., 1981.-С. 30).

Начальное стан Всесвіту (так звана сингуляр ная точка): нескінченна щільність маси, нескінченна кривизна простору й вибухове, замедляющееся згодом розширення за високої температури, коли він могла існувати суміш елементарних частинок (включаючи фотони і нейтрино). Горячесть початкового стану підтверджено відкриттям в 1965 року реліктового випромінювання фотонів і нейтрино, які утворилися у ранній стадії розширення Всесвіту.

Виникає цікаве запитання: із чого ж утворилася Усі ленна? Чим було те, із чого вона. У Біблії стверджується, що Бог створив всі з нічого. Знаючи, що у класичної науці сформу лированы закони збереження матерію та енергії, релігійні фі лософы сперечалися у тому, що таке біблійне «нічого», і пояснюються деякі задля науці вважали, під нічим мають на увазі первоначаль ный матеріальний хаос, упорядкований Богом.

Як не дивно, сучасна наука допускає (саме допускає, але з стверджує), що це могло створитися з нічого. «Ні чого» у науковій термінології називається вакуумом. Вакуум, кото рый фізика ХІХ століття вважала порожнечею, по сучасним науковим уявленням є своєрідним формою матерії, яка за певних умов «народжувати» речові частки.

Сучасна квантова механіка допускає (це противо речит теорії), що вакуум може приходити в «порушена состо яние», унаслідок чого у ньому може утворитися полі, та якщо з нього (що підтверджено сучасними фізичними експериментами) — речовина.

Народження Всесвіту «з нічого» означає із сучасною на учной погляду її мимовільна виникнення із вакууму, як у відсутності частинок відбувається випадкова флуктуація. Якщо фотонів одно нулю, то напруженість поля немає опреде ленного значення (по «принципу невизначеності» Гейзенберга): полі постійно відчуває флуктуації, хоча середнє (наблюдае моє) значення напруженості одно нулю.

Флуктуация є поява віртуальних годину тиц, які безупинно народжуються відразу ж знищуються, але як і беруть участь у взаємодію, як і реальні частки. Завдяки флуктуаціям, вакуум набуває особливі властивості, про які є у можна побачити ефекти.

Отже, Всесвіт могла утворитися з «нічого», т. е. з «віз бужденного вакууму». Така гіпотеза, звісно, перестав бути вирішую щим підтвердженням існування Бога. Адже весь цей могло про спливти відповідно до законами фізики природним шляхом до втручання державних ззовні будь-яких ідеальних сутностей. І це разі наукові гіпотези не стверджують і не спростовують рели гиозные догми, що лежать з іншого боку емпірично під тверждаемого і спростовуваного природознавства.

У цьому дивовижне у сучасній фізиці не закінчується. Відповідаючи прохання журналіста викласти суть теорії относитель ности лише у фразі, Ейнштейн сказав: «Раніше вважали, якби з Всесвіту зникла вся матерія, то простір та палестинці час зі зберігалися б; теорія відносності стверджує, разом із матерією зникнуть також простір та палестинці час». Перенеся цей висновок на модель розширення Всесвіту, можна зрозуміти, щодо освіти Всесвіту було і не простору, ні в часі.

Зазначимо, що теорія відносності відповідає двом різновидам моделі розширення Всесвіту. У першій їх кривизна простору-часу негативною чи межі дорівнює нулю; у тому варіанті все відстані згодом неограни ченно зростають. У другій різновиду моделі кривизна поло жительна, простір звісно, й у разі розширення згодом замінюється стиском. У обох варіантах теорія віднось тельности цілком узгоджується з нинішнім емпірично підтвердженим розширенням Всесвіту.

Досужий розум неминуче ставить запитання: що було тог так, коли було нічого, І що перебуває поза межами расшире ния. Перше питання, очевидно, суперечливий сам собою, другий за межі конкретної науки. Астроном може сказати, що і учений не має права відповідати такі запитання. Але оскільки вони ж виникають, формулюються і можливі обгрунтування відповідей, що є й не так науковими, скільки натур філософськими.

Так, проводиться різницю між термінами «нескінченний» і «безмежний». Прикладом нескінченності, яка безмежна, служить поверхні Землі: ми можемо йти ній як довго, але з тих щонайменше її обмежено атмосферою зверху і земної корою знизу. Всесвіт також може бути безкінечною, але обмеженою. З іншого боку, відома думка, відповідно до якої у матеріальному світі може бути нічого нескінченного, оскільки воно розвивається як кінцевих систем з петлями зворотний зв'язок, якими ці системи створюють у процесі перетворення середовища.

Та облишмо вищезазначені міркування області натурфілософії, що в природознавстві зрештою критерієм істини яв ляются не абстрактні міркування, а емпірична перевірка гіпотез.

Що ж було після Великого Вибуху? Утворився згусток плазми — стану, де знаходяться елементарні частки — щось середнє між твердим і рідким станом, що й на чал розширюватися дедалі більше під впливом вибуховий віл ны. Через 0,01 сек від початку Великого Вибуху у Всесвіті по стала суміш легких ядер (2/3 водню і 1/3 гелію). Як образова лисій й інші хімічні елементи?

Еволюція й будову галактик

Поет запитував: «Послухайте! Адже, якщо зірки запалюють — зна чит — це комусь потрібно?». Ми знаємо, що зірки потрібні, що світити, й наша Сонце дає необхідну нашого істота вания енергію. Навіщо потрібні галактики? Виявляється і галактики потрібні, і Сонце як забезпечує нас енергією. Астрономи ческие спостереження доводять, що з ядер галактик відбувається безупинне витікання водню. Отже, ядра галактик яв ляются фабриками із виробництва основного будівельного маті риала Всесвіту — водню.

Водень, атом якого вже з протона в ядрі і од ного електрона з його орбіті, є простим «цеглини кому», із якого надрах зірок утворюються у процесі атомних ре акцій складніші атоми. Причому виявляється, що зірки совер шенно невипадково мають різну величину. Чим більший маса зірки, тим складніші атоми синтезуються у надрах.

Наше Сонце як звичайна зірка виробляє лише гелій з водню (який дають ядра галактик), дуже масивні звез ды виробляють вуглець — головний «цеглинка» живого речовини. Ось навіщо потрібні галактики і зірки. Щодо чого потрібна Земля? Вона виробляє всіх необхідних речовини в існуванні життя. Щодо чого є людина? Саме це питання зміг відповісти наука, але вона може змусити нас вкотре заду маться з нього.

Якщо «запалювання» зірок комусь потрібно, вона може і творча людина комусь потрібен? Наукові дані допомагають нам сформулювати уявлення наше призначення, про сенсі нашому житті. Звертатися у відповідях ці запитання до еволюції Всесвіту — це що означає мислити космічно. Естествознание вчить мислити космічно, до того ж час не полишаючи реальності нашого буття.

Питання освіті та будову галактик — наступний важливе запитання походження Всесвіту. Його вивчає як космологія як наука Всесвіт — єдиному цілому, але й до смогония (грецьк. «гонейа» означає народження) — область науки, у якій вивчається походження та розвитку космічних тіл та його систем (розрізняють планетну, зоряну, галактичну кіс могонию).

Галактика є гігантські скупчення зірок та його систем, які мають власний центр (ядро) та різноманітну, як сфе рическую, але часто спиралевидную, еліптичну, сплюснутую чи взагалі неправильне форму. Галактик — мільярди, в кожній їх нараховуються мільярди зірок.

Наша галактика називається Чумацький Шлях і складається з 150 млрд. зірок. Воно складається з ядра і знання кількох спіральних гілок. Її розміри —100 тис. світлових років. Більшість зірок нашої галак тики зосереджена гігантському «диску» завтовшки близько 1500 све товых років. З віддалі близько тридцяти тис. світлових років від центру галак тики розміщено Сонце.

Найближча до нашої галактика (до якої світловий промінь бе жит 2

Страница 1 из 2 | Следующая страница

Схожі реферати:

  • Реферат на тему: Всесвіт
    1. Еволюція Всесвіту 2. Модель гарячої всесвіту 3. Життя невпинно й розум у Всесвіті 4. Проблема
  • Реферат на тему: Генетика і природний відбір
    Міністерство вищої освіти Російської Федерації. Дальневосточный державний технічний університет.
  • Реферат на тему: Генетична програма чоловіки й природа геніальності
    Генетична програма чоловіки й природа геніальності Геній – це 99 відсотків працю до знемоги і на
  • Реферат на тему: Гіпотези походження життя Землі
    МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ РОСІЙСЬКОЇ ФЕДЕРАЦІЇ САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ДЕРЖАВНИЙ ІНСТИТУТ СЕРВИСА І ЕКОНОМІКИ
  • Реферат на тему: Гіпофіз
    Петербурзький університет економіки та фінансів ЗАОЧНЫЙ ФАКУЛЬТЕТ Спеціальність Бухгалтерський

Навігація