Главная    Почта    Новости    Каталог    Одноклассники    Погода    Работа    Игры     Рефераты     Карты
  
по Казнету new!
по каталогу
в рефератах

Эволюция вселенной



 Другие рефераты
Эволюция Дарвина Эволюция Нашей Вселенной Эволюция химических соединений на земле Этногенез

Введение.
             Проблема зарождения и существования Вселенной во все    времена
    занимала человечество. Небо, которое было доступно  для  его  обозрения,
очень его интересовало. Недаром астрономия считается одной из самых  древних
наук. Для изучения вселенной вцелом, в  астрономии  появилась  новая  наука-
космология.
         По  определению  А.Л.  Зеяьманова  (1913-1987)  космология  -   это
совокупность накопленных  теоретических  положений  о  строении  вещества  и
структуре Вселенной, как цельного объекта, так и  отдельные  научные  знания
охваченного астрономическими наблюдениями мира как части Вселенной.
          Выводы космологии называются  моделями  происхождения  и  развития
Вселенной. Почему моделями? Дело в том,  что  одним  из  основных  принципов
современного естествознания  является  возможность  проведения  управляемого
эксперимента над  изучаемым  объектом.  Только  если  можно  провести  любое
количество экспериментов и все они  приводят  к  одному  результату,  то  на
основе этих экспериментов  делают  заключение  о  наличии  закона,  которому
подчиняется функционирование данного объекта. Лишь в этом  случае  результат
считается  достоверным с научной точки зрения.
          К Вселенной это методологическое  правило  остается  неприменимым.
Наука  формулирует   универсальные  законы,  а  Вселенная   уникальна.   Это
противоречие, которое требует  считать  все  заключения  о  происхождении  и
развитии  Вселенной  не  законами,  а  лишь  моделями,  т.   е.   возможными
вариантами объяснения.

                   Теории ХХ в. о происхождении Вселенной.


        Наиболее  общепринятой  в  космологии  является  модель  однородной
изотропной нестационарной горячей расширяющейся Вселенной,  построенная  на
основе общей теории  относительности  и  релятивистской  теории  тяготения,
созданной Альбертом Эйнштейном в 1916 году. В основе этой модели лежат  два
предположения:  1)  свойства  Вселенной  одинаковы  во   всех   ее   точках
(однородность)  и  направления  (изотропность);  2)   наилучшим   известным
описанием гравитационного  поля  являются  уравнения  Эйнштейна.  Из  этого
следует так называемая кривизна пространства и связь, кривизны с плотностью
массы. Космологию, основанную на этих постулатах  называют  релятивистской.
Важным пунктом данной модели является ее  нестационарность,  это  означает,
что           Вселенная  не  может  находиться  в  статическом,  неизменном
состоянии.

       Новый  этап  в  развитии  релятивистской  космологии  был  связан  с
исследованиями  русского  ученого  А.А.   Фридмана   (1888-1925),   который
математически доказал идею саморазвивающейся Вселенной. Работа А.А.Фридмана
в корне изменила основоположения прежнего научного  мировоззрения.  По  его
утверждению космологические начальные условия  образования  Вселенной  были
сингулярными. Разъясняя характер эволюции Вселенной, расширяющейся  начиная
с сингулярного состояния, Фридман особо выделял два случая:
а) радиус  кривизны  Вселенной  с  течением  времени  постоянно  возрастает,
начиная с нулевого значения;
б) радиус кривизны меняется периодически: Вселенная  сжимается  в  точку  (в
ничто, сингулярное состояние), затем снова из точки, доводит свой радиус  до
некоторого  значения,  далее  опять,   уменьшая   радиус   своей   кривизны,
обращается в точку, и т.д.
        На  этот  вывод  не  было  обращено  внимания  вплоть  до  открытия
американским  астрономом  Эдвином  Хабблом  в  1929  году  так  называемого
«красного  смещения».        Красное  смещение  —  это   понижение   частот
электромагнитного излучения: в видимой части спектра линии смещаются к  его
красному концу. Обнаруженный ранее эффект Доплера гласил, что при  удалении
от  нас  какого-либо  источника  колебаний,  воспринимаемая  вами   частота
колебаний уменьшается, а  длина  волны  соответственно  увеличивается.  При
излучении происходит  «покраснение»,  т.  е.  линии  спектра  сдвигаются  в
сторону более длинных красных волн.
          Так вот, для всех далеких источников света красное смещение  было
зафиксировано,  причем,  чем  дальше  находился  источник,  тем  в  большей
степени.  Красное  смещение   оказалось   пропорционально   расстоянию   до
источника, что и подтверждает гипотезу об удалении их, т. е.  о  расширении
Метагалактики — видимой части Вселенной.
        Составной   частью   модели   расширяющейся   Вселенной    является
представление о Большом Взрыве, происшедшем где-то примерно  12  —18  млрд.
лет назад.
        Джордж Лемер был первым, кто выдвинул концепцию  «Большого  взрыва»
из так называемого «первобытного  атома»  и  последующего  превращения  его
осколков  в  звезды  и  галактики.   Конечно,   со   стороны   современного
астрофизического знания данная  концепция  представляет  лишь  исторический
интерес, но сама идея первоначального взрывоопасного  движения  космической
материи и ее последующего эволюционного развития неотъемлемой частью  вошла
в современную научную картину мира.
        Принципиально новый  этап  в  развитии  современной    эволюционной
космологии связан с именем  американского  физика  Г.А.Гамова  (1904-1968),
благодаря которому  в  науку  вошло  понятие  горячей  Вселенной.  Согласно
предложенной им  модели  «начала»  эволюционирующей  Вселенной  «первоатом»
Леметра состоял из сильно сжатых  нейтронов,  плотность  которых  достигала
чудовищной величины - один кубический сантиметр первичного  вещества  весил
миллиард тонн. В результате взрыва этого «первоатома» по мнению  Г.А.Гамова
образовался всоеобраэный космологический котел с температурой порядка  трей
миллиардов  градусов,  где  и  произошел  естественный  синтез   химических
элементов. Осколки первичного яйца - отдельные нейтроны затем распались  на
электроны и протоны, которые, в свою очередь, соединившись с нераспавшимися
нейтронами, образовали ядра будущих атомов. Все это произошло в  первые  30
минут после «Большого Взрыва.
        Горячая  модель  представляла   собой   конкретную   астрофизическую
гипотезу,  указывающую  пути  опытной  проверки   своих   следствий.   Гамов
предсказал существование в  настоящее  время  остатков  теплового  излучения
первичной горячей плазмы, а его сотрудники Дльфер и Герман  еще  в  1948  г.
довольно точно рассчитали величину температуры этого  остаточного  излучения
уже современной Вселенной. Однако Гамову и его сотрудникам не  удалось  дать
удовлетворительное объяснение естественному образованию и  распостраненности
тяжелых  химических   элементов   во   Вселенной,   что   явилось   причиной
скептического  отношения  к  его  теории  со   стороны   специалистов.   Как
оказалось,  предложенный  механизм  ядерного  синтеза  не   мог   обеспечить
возникновение наблюдаемого ныне количества этих элементов.
        Ученые стали искать иные физические модели  «начала».  В  1961  году
академик Я.Б. Зельдович выдвинул альтернативную  холодную  модель,  согласно
которой первоначальная плазма состояла из смеси холодных  (  с  температурой
ниже  абсолютного  нуля)  вырожденных  частиц  -  протонов,   электронов   и
нейтрино. Три  года  спустя  астрофизики  И.Д.  Новиков  и  А.Г.  Дорошкевич
произвели сравнительный анализ двух противоположных моделей  космологических
начальных условий - горячей и холодной   и указали путь опытной  проверки  и
выбора одной из них. Было предложено с помощью  изучения  спектра  излучений
звезд  и   космических   радиоисточников   попытаться   обнаружить   остатки
первичного излучения. Открытие остатков  первичного  излучения  подтверждало
бы правильность горячей модели, а если таковые не существуют, то  это  будет
свидетельствовать в пользу холодной модели.
        В конце 60-х годов группа американских ученых во главе  с  Р.  Дикке
приступила к попыткам обнаружить реликтовое излучение. Но  их  опередили  Л.
Пепзиас и Р. Вильсон, получившие в 1978 г. Нобелевскую  премию  за  открытие
микроволнового фона (это  официальное  название  реликтового  излучения)  на
волне 7,35 см.
     Примечательно,  что  будущие  лауреаты  Нобелевском  премии  не  искали
реликтовое излучение, а в основном  занимались  отладкой  радиоантенны,  для
работы по программе спутниковой связи. С июля 1964 г. по апрель 1965  г  они
при  различных  положениях  антенны  регистрировали  космическое  излучение,
природа которого первоначально была им не ясна. Этим излучением и  оказалось
реликтовое излучение.
        Таким образом, в результате  астрономических  наблюдений  последнего
времени  удалось  однозначно  решить  принципиальный  вопрос   о   характере
физических  условий,  господствовавших   на   ранних   стадиях   космической
эволюции: наиболее адекватной оказалась горячая модель «начала».  Сказанное,
однако, не означает,  что  подтвердились  все  теоретические  утверждения  и
выводы космологической концепции Гамова. Из двух исходных гипотез  теории  -
о  нейтронном  составе  «космического  яйца»  и  горячем  состоянии  молодой
Вселенной - проверку временем «выдержала «только «последняя, указывающая  на
количественное  преобладание  излучения  над  веществом   у   истоков   ныне
наблюдаемого космологического расширения.

                Современная наука о происхождении Вселенной.


      На нынешней стадии развития физической  космологии  на  передний  план
выдвинулась  задача  создания  тепловой  истории  Вселенной,  в  особенности
сценария  образования  крупномасштабной   структуры   Вселенной.   Последние
теоретические   изыскания   физиков   велись   в    направлении    следующей
фундаментальной   идеи:   в   основе   всех   известных   типов   физических
взаимодействий лежит одно  универсальное  взаимодействие;  электромагнитное,
слабое,   сильное  и  гравитационное  взаимодействия  
123
скачать работу


 Другие рефераты
Компромисс в международной политике
Жизнь и творчество Бунина
Крещение Руси
Основные принципы диалектики


 

Отправка СМС бесплатно

На правах рекламы


ZERO.kz
 
Модератор сайта RESURS.KZ