приховати рекламу

Сучасні уявлення про мегасвіті

[ виправити ] текст може містити помилки, будь ласка перевіряйте перш ніж використовувати.

скачати

Робота на тему:
Сучасні уявлення про мегасвіті

Зміст

Введення. 3
1. Сучасні науки про мегасвіті. 5
1.1. Астрономія як наука. 5
1.2. Космологія як вчення про всесвіт. 6
1.3. Теорія відносності і космологія. 7
2. Всесвіт як система об'єктів. 9
2.1. Загальна характеристика Всесвіту. 9
2.2. Поняття галактики, метагалактики. 10
2.3. Теорії еволюції Всесвіту. 12
3. Космічні об'єкти .. 14
3.1. Типи космічних об'єктів: зірки, планети, малі тіла. Міжзоряне середовище. 14
3.2. Зірки: освіта, еволюція, характеристики. Класифікація. Поняття наднових зірок, пульсарів, чорних дір. 15
3.3. Концепція «Великого вибуху». 18
4. Сонячна система. 19
4.1. Будова Сонячної системи. 19
4.2. Сонце, походження, еволюція, характеристика. 21
4.3. Проблема життя у Всесвіті. 22
Висновок. 25
Список літератури .. 26


Введення

Величезне практичне значення науки в XX ст. зробило її тією галуззю знання, до якої масову свідомість відчуває глибоку повагу. Слово науки вагомо, і від того мальованої нею картина Всесвіту часто приймається за точну фотографію реальної дійсності, як вона є насправді, незалежно від нас. Адже наука і претендує на цю роль - безпристрасного і точного дзеркала, що відображає світ у строгих поняттях і струнких математичних обчисленнях. Однак за звичним, що корениться ще в епосі Просвітництва довірою до висновків науки, часто забувається, що вона - розвивається і рухома система знань, що способи бачення, притаманні їй, мінливі. А це означає, що сьогоднішня картина Всесвіту не дорівнює вчорашньої. Повсякденне свідомість все ще живе науковою картиною минулих років і століть, а сама наука вже втекла далеко уперед і малює часом речі настільки парадоксальні, що сама її об'єктивність і неупередженість починає здаватися міфом.
Сучасна астрофізика впритул підійшла до вивчення ряду природних процесів, які не мають поки задовільного пояснення в рамках існуючих знань і розуміння яких, ймовірно, зажадає виходу за межі фундаментальних загальноприйнятих теорій. Мова йде, зокрема, про такі проблеми, як природа колосальних космічних енергій, потужних фізичних процесів, що протікають в ядрах галактик і квазарах, поведінка матерії в умовах надвисокої щільності, взаємозв'язок процесів мікро - і мегасвіту, властивості вакууму і деякі інші. Однак наука, безумовно, успішно вирішить ці питання, відкривши нові природні закономірності, що не мають нічого спільного з потойбічними силами. [1]
З усього сказаного вище можна зробити наступні висновки: по-перше, у зв'язку з тим, що науки про Всесвіт в даний час переживають період надзвичайно швидкого розвитку, принципові відкриття в цій області, що вимагають кардинального перегляду звичних уявлень, слідують одне за іншим.

1. Сучасні науки про мегасвіті

1.1. Астрономія як наука.

Зірки вивчає астрономія - наука про будову і розвиток космічних тіл і їх систем. [2] Ця класична наука переживає в XX ст. свою другу молодість у зв'язку з бурхливим розвитком техніки спостережень - основного свого методу досліджень: телескопів-рефлекторів, приймачів випромінювання (антен) і т.п. У СРСР в 1974 р. вступив в дію в Ставропольському краї рефлектор з діаметром дзеркала 6 м, що збирає світла в мільйони разів більше, ніж людське око.
В астрономії досліджуються радіохвилі, світло, інфрачервоне, ультрафіолетове, рентгенівське випромінювання та гама-промені. Астрономія ділиться на небесну механіку, радіоастрономію, астрофізику і інші дисципліни.
Особливого значення набуває в даний час астрофізика - частина астрономії, що вивчає фізичні і хімічні явища, що відбуваються в небесних тілах, їх системах і в космічному просторі. На відміну від фізики, в основі якої лежить експеримент, астрофізика грунтується головним чином на спостереженнях. Але в багатьох випадках умови, в яких знаходиться речовина в небесних тілах і системах відрізняється від доступних сучасним лабораторіям. Завдяки цьому астрофізичні дослідження приводять до відкриття нових фізичних закономірностей.
Власне значення астрофізики визначається тим, що в даний час основна увага в релятивістської космології переноситься на фізику Всесвіту - стан речовини і фізичні процеси, що йдуть на різних стадіях розширення Всесвіту, включаючи найбільш ранні стадії.
Один з основних методів астрономії - спектральний аналіз. Якщо пропустити промінь білого сонячного світла через вузьку щілину, а потім крізь скляну тригранну призму, він розпадається на складові кольору і на екрані з'явиться райдужна кольорова смужка з поступовим переходом від червоного до фіолетового - безперервний спектр. Червоний кінець спектру утворений променями, найменш отклоняющимися при проходженні через призму, фіолетовий - найбільш відхиляється. Кожному хімічному елементу відповідають цілком певні спектральні лінії, що і дозволяє використовувати даний метод для вивчення речовин.
На жаль, короткохвильові випромінювання - ультрафіолетові, рентгенівські і гамма-промені - не проходять крізь атмосферу Землі, і тут на допомогу астрономам приходить наука, яка до недавнього часу розглядалася як, перш за все технічна - космонавтика, забезпечує освоєння космосу для потреб людства з використанням літальних апаратів.

1.2. Космологія як вчення про всесвіт

Всесвіт у цілому вивчає космологія (тобто наука про Космос). Слово це теж не випадково. Хоча зараз космосом називають все, що знаходиться за межами атмосфери Землі, не так було у Стародавній Греції. Космос тоді приймався як «порядок», «гармонія», на противагу хаосу - «безладу». Таким чином, десмологія, в основі своїй, як і личить науці, відкриває впорядкованість нашого світу і націлена на пошук законів його функціонування. Відкриття цих законів і являє собою мету вивчення Всесвіту як єдиного впорядкованого цілого.
Це вивчення грунтується на декількох передумовах. По-перше, що формулюються фізикою універсальні закони функціонування світу вважаються чинними у всьому Всесвіті. [3] По-друге, вироблені астрономами спостереження теж визнаються распространімимі на весь Всесвіт. І, по-третє, істинними визнаються тільки ті висновки, які не суперечать можливості існування самого спостерігача, тобто людини.
Висновки космології називаються моделями походження і розвитку Всесвіту. Справа в тому, що одним з основних принципів сучасного природознавства є уявлення про можливість проведення в будь-який час керованого і відтворюваного експерименту над досліджуваним об'єктом. Тільки якщо можна провести нескінченну в принципі кількість експериментів, і всі вони призводять до одного результату, на основі цих експериментів роблять висновок про наявність закону, якому підкоряється функціонування даного об'єкту. Лише в цьому випадку результат вважається цілком достовірним з наукової точки зору.
Прийнято вважати, що основні положення сучасної космології - науки про будову і еволюцію Всесвіту - почали формуватися після створення в 1917 р. А. Ейнштейном перший релятивістської моделі, заснованої на теорії гравітації і претендувала на опис всього Всесвіту. Дана модель характеризувала статичний Всесвіт і, як показали астрофізичні спостереження, виявилася невірною.

1.3. Теорія відносності і космологія.

Всесвіт міг утворитися з «нічого», тобто з «порушеної вакууму». Така гіпотеза, звичайно, не є вирішальним підтвердженням існування Бога. Адже все це могло відбутися відповідно до законів фізики природним шляхом без втручання ззовні будь-яких ідеальних сутностей. І в цьому випадку наукові гіпотези не підтверджують і не спростовують релігійні догми, які лежать по той бік емпірично підтверджується і спростовуваного природознавства.
На цьому дивне в сучасній фізиці не кінчається. Відповідаючи на прохання журналіста викласти суть теорії відносності в одній фразі, Ейнштейн сказав: «Раніше вважали, що якби з Всесвіту зникла вся матерія, то простір і час збереглися б, теорія відносності стверджує, що разом з матерією зникли б також простір і час» . [4] Перенісши цей висновок на модель Всесвіту, що розширюється, можна зробити висновок, що до утворення Всесвіту не було ні простору, ні часу.
Зазначимо, що теорія відносності відповідає двом різновидам моделі Всесвіту, що розширюється. У першій з них кривизна простору-часу негативна або в межі дорівнює нулю; в цьому варіанті всі відстані з часом необмежено зростають. У другій різновиди моделі кривизна позитивна, простір звичайно, і в цьому випадку розширення з часом замінюється стиском. В обох варіантах теорія відносності узгоджується з нинішнім емпірично підтвердженим розширенням Всесвіту.
Безпідставний розум неминуче задається питаннями: що ж було тоді, коли не було нічого і що знаходиться за межами розширення? Перше питання очевидно суперечливий сам по собі, другий виходить за рамки конкретної науки. Астроном може сказати, що як науковець він не має права відповідати на такі питання. Але оскільки вони все-таки виникають, формулюються і можливі обгрунтування відповідей, які є не стільки науковими, скільки натурфілософськими.
Так, проводиться різниця між термінами «безконечна» і «безмежний». Прикладом нескінченності, яка не безмежна, служить поверхня Землі: ми можемо йти по ній нескінченно довго, але, тим не менш, вона обмежена атмосферою зверху і земною корою знизу. Всесвіт також може бути нескінченною, але обмеженою. З іншого боку, відома точка зору, відповідно до якої в матеріальному світі не може бути нічого нескінченного, тому що він розвивається у вигляді кінцевих систем з петлями зворотного зв'язку, якими ці системи створюються в процесі перетворення середовища.

2. Всесвіт як система об'єктів

2.1. Загальна характеристика Всесвіту.

Всесвіт являє собою найбільшу речову систему, тобто систему об'єктів, що складаються з речовини. Іноді поняття «речовина» ототожнюють з поняттям «матерія». Таке ототожнення може призвести до помилкових висновків. Матерія - поняття саме загальне, в той час як речовина - це лише одна з форм її існування. У сучасному уявленні розрізняють три взаємопов'язаних форми матерії: речовина, поле і фізичний вакуум. Речовина складається з дискретних частинок, що проявляють хвильові властивості. Для мікрочастинок характерна двоїста корпускулярно-хвильова природа. Фізичний вакуум, його властивості поки пізнані набагато гірше багатьох речових систем і структур. За сучасним визначенням, фізичний вакуум - це нульові флуктуирующими поля, з якими пов'язані віртуальні частинки. Фізичний вакуум виявляється при взаємодії з речовиною на його глибинних рівнях. Передбачається, що вакуум і речовина нероздільні і жодна речова частка не може бути ізольована від його присутності і впливу. Відповідно до концепції самоорганізації фізичний вакуум виступає в ролі зовнішнього середовища для Всесвіту.
Значення терміна «Всесвіт» вже й набуло специфічно наукове звучання. [5] Всесвіт - місце вселення людини, доступне емпіричному спостереженню. Поступове звуження наукового значення терміна «Всесвіт» цілком зрозуміло, так як природознавство, на відміну від філософії, має справу тільки з тим, що емпірично платника сучасними науковими методами.
До Всесвіту це методологічне правило залишається незастосовним. Наука формулює універсальні закони, а Всесвіт унікальна. Це протиріччя, яке вимагає вважати будь-які висновки про походження та розвиток Всесвіту не законами, а лише моделями, тобто можливими варіантами пояснення. Строго кажучи, всі закони і наукові теорії є моделями, оскільки вони можуть бути замінені в процесі розвитку науки іншими концепціями, але моделі Всесвіту як би більшою мірою моделі, ніж багато інші наукові твердження.

2.2. Поняття галактики, метагалактики.

Ми знаємо, що наше Сонце дає необхідну для нашого існування енергію. Галактики, і Сонце не тільки забезпечує нас енергією. Астрономічні спостереження показують, що з ядер галактик відбувається безперервне витікання водню. Таким чином, ядра галактик є фабриками з виробництва основного будівельного матеріалу Всесвіту - водню
Водень, атом якого складається з одного протона в ядрі і одного електрона на його орбіті, є самим простим «цеглинкою», з якого в надрах зірок утворюються в процесі атомних реакцій складніші атоми. Причому виявляється, що зірки зовсім не випадково мають різну величину. Чим більше маса зірки, тим більше складні атоми синтезуються в її надрах.
Наше Сонце як звичайна зірка "виробляє" тільки гелій з водню, дуже масивні зірки «виробляють» вуглець - головний «цеглинка» живого речовини. [6] Ось для чого потрібні галактики і зірки. А для чого потрібна Земля? Вона виробляє всі необхідні речовини для підтримки життя людини. А для чого існує людина? На це питання не може відповісти наука, але вона може змусити нас ще раз замислитися над ним.
Якщо «запалення» зірок комусь потрібно, то може і людина комусь потрібен? Наукові дані допомагають нам сформулювати уявлення про наше призначення, про сенс нашого життя. Звертатися при відповіді на ці питання до еволюції Всесвіту - це, значить, мислити космічно. Природознавство вчить мислити космічно, в той же час, не відриваючись від реальності нашого буття.
Питання про утворення і будову галактик - наступний важливий питання походження Всесвіту. Його вивчає не тільки космологія як наука про Всесвіт - єдине ціле, але також і космогонія - галузь науки, в якій вивчається походження і розвиток космічних тіл і їх систем.
Галактика являє собою гігантські скупчення зірок та їх систем, що мають свій центр і різну, не тільки сферичну, але часто спіралевидну, еліптичну, сплюснуту або взагалі неправильну форму. Галактик мільярди і в кожній з них нараховуються мільярди зірок.
Наша галактика називається Чумацький Шлях і складається з 150 млрд. зірок. [7] Вона складається з ядра і кількох спіральних гілок. Її розміри - 100 тис. світлових років. Велика частина зірок нашої галактики зосереджена в гігантському «диску» товщиною близько 1500 світлових років. На відстані близько 30 тис. світлових років від центру галактики розташоване Сонце.
Найближча до нашої галактики - «туманність Андромеди». Вона названа так тому, що саме в сузір'ї Андромеди у 1917р. був відкритий перший позагалактичне об'єкт. Його приналежність до іншої галактиці була доведена в 1923 р. Е. Хабблом, що знайшли шляхом спектрального аналізу в цьому об'єкті зірки. Пізніше були виявлені зірки і в інших туманностях.
А в 1963 р. були відкриті квазари - найпотужніші джерела радіовипромінювання у Всесвіті зі світністю в сотні разів більшою світності галактик і розмірами в десятки разів меншими їх. Було припущено, що квазари є ядра нових галактик і, отже, процес утворення галактик продовжується і понині.

2.3. Теорії еволюції Всесвіту.

Еволюція Всесвіту, починаючи з Великого вибуху, розглядається як спільний розвиток мікро - і макроявищ, що включає процеси диференціації й ускладнення в мікро - і макроветвях еволюції.
Наш Всесвіт бере участь у закономірний еволюційному процесі.
Але було б помилкою процес еволюції Всесвіту, так само, як і всякої іншої матеріальної системи, ототожнювати лише з одного прогресивної гілкою розвитку. Розвиток завжди складається з двох гілок або етапів - прогресивного і регресивного, які об'єднуються однією загальною характеристикою: необоротністю відбуваються в них змін.
Стан речовини і хід фізичних процесів, самі поняття про час і простір у "ранній" період еволюції Всесвіту, коли щільність була грандіозна, ще недостатньо ясні і, ймовірно, істотно відрізняються від понять фізики сьогоднішнього дня.
Але якісні зміни у Всесвіті відбувалися не тільки в далекому минулому. Є теоретичні припущення, що за певних умов еволюція зірок призводить до утворення так званих "чорних дірок". Поле тяжкості біля поверхні цих дірок таке велике, що сили гравітації "сковують" в цій частині простору всі види променистої енергії, у тому числі і світло. Тому ці масивні зірки стають невидимими, якщо тільки на них не падає речовина ззовні. З'ясування того, як при цьому все ж таки виявити "чорні діри", є однією з найцікавіших завдань сучасної астрофізики.
Всесвіт - це матеріальний світ, що розглядається з боку його астрономічних аспектів. Існують різні моделі Всесвіту: "Всесвіт Ейнштейна", "Всесвіт Фрідмана", "Всесвіт Леметра", "Всесвіт Наана", "Всесвіт Зельманова", відповідні різними уявленнями про неї як в цілому.
Сучасна картина еволюціонує Всесвіту - не тільки розширюється, але і буквально "вибухає", - мабуть, так само мало схожа на картину статичної Всесвіту, яку малювала астрономія початку XX ст., Як сучасні уявлення про взаімопревращаемості атомів і елементарних частинок на неподільні атоми класичної фізики [8].
Наукова постановка питання про історію Всесвіту - одне з найважливіших завоювань сучасної науки. Астрономія використовує спостереження за допомогою телескопів, досліджує спектри далеких небесних тіл, вивчає радіохвилі, що приходять з найвіддаленіших областей. Висновки з цих спостережень робляться з урахуванням законів природи, вивчених в земних лабораторіях. Ми використовуємо дані про спектри атомів, про закони випромінювання та поширення радіохвиль. Ми застосовуємо до Всесвіту і до величезних скупчень зірок теорію всесвітнього тяжіння, перевірену в земних умовах і в Сонячній системі, зокрема по руху створених людиною космічних апаратів.
Великим досягненням нашого століття є встановлення факту еволюції, змінною Всесвіту. Зірки витрачають свій запас пального - водню. Горіння тут полягає в перетворенні водню в гелій шляхом ядерних реакцій. Віддаляються один від одного величезні скупчення зірок. Частиною такого скупчення є і наша Галактика з її 100 тис. млн. зірок. Потрібно тільки пам'ятати, що ні сама Земля, ні Сонячна система, ні Галактика не розширюються.

3. Космічні об'єкти

3.1. Типи космічних об'єктів: зірки, планети, малі тіла. Міжзоряне середовище.

У 1963 р. на дуже великих відстанях від нашої Галактики, на кордоні спостерігається Всесвіту, були виявлені дивні об'єкти, що отримали назву квазарів.
Які фізичні процеси можуть приводити до виділення такого грандіозного кількості енергії, все ще залишається неясним. Але все ж досягнуті деякі успіхи у вирішенні іншого питання: яке місце займають квазари в ряду інших об'єктів Всесвіту? Астрономи звернули увагу на певну схожість між квазарами і ядрами деяких галактик, які проявляють особливо високу активність. Як вже зазначалося, квазари - дуже віддалені об'єкти. А чим далі від нас знаходиться той чи інший космічний об'єкт, тим у більш віддаленому минулому ми його спостерігаємо. Це пов'язано з кінцевою швидкістю поширення світла. Хоча вона і складає близько 300 тис. км / с, навіть при такій величезній швидкості для подолання космічних відстаней необхідні десятки, сотні і навіть мільярди років. Так що, дивлячись на небо, ми бачимо об'єкти Всесвіту - Сонце, планети, зірки, галактики - у минулому. Причому різні об'єкти - в різному минулому. Наприклад, Полярну зірку - такою, якою вона була близько шести століть тому. А галактику в сузір'ї Андромеди ми спостерігаємо з запізненням на 2 млн років.
Питання про утворення космічних об'єктів в результаті нестаціонарних процесів і про самоорганізацію Всесвіту ще остаточно не вирішене. Крім того, одна з важливих проблем сучасного природознавства полягає в тому, щоб встановити, в якому фізичному стані знаходилася речовина до початку розширення Метагалактики. Мабуть, це був стан надзвичайно високої щільності. Для опису явищ, що відбуваються при такій високій щільності, сучасні фундаментальні фізичні теорії, на жаль не застосовні. За таких умов виявляються не тільки гравітаційні, але і квантові ефекти, характерні для процесів мікросвіту. А теорії, яка об'єднувала б їх, поки немає - її чекає ще створити.
Одне з припущень, що прямують з концепції самоорганізації, полягає в тому, що первісний згусток матерії виник з фізичного вакууму. Фізичний вакуум, як уже зазначалося, - своєрідна форма матерії, здатна за певних умов «народжувати» речові частинки без порушення законів збереження матерії і руху.
Всесвіт у широкому сенсі - це середовище нашого існування. Тому важливе значення для практичної діяльності людини має та обставина, що у Всесвіті панує незворотні фізичні процеси, що вона змінюється з часом, знаходиться в постійному розвитку. Людина приступив до освоєння космосу, наші звершення набувають все більшого розмаху, глобальні і навіть космічні масштаби. І для того, щоб врахувати їхні близькі та віддалені наслідки, ті зміни, які вони можуть внести в стан середовища нашого існування, в тому числі і космічної, ми повинні вивчати не тільки земні явища і процеси, а й закономірності космічного масштабу.

3.2. Зірки: освіта, еволюція, характеристики. Класифікація. Поняття наднових зірок, пульсарів, чорних дір.

Існують дві основні концепції походження небесних тіл. Перша грунтується на небулярной моделі освіти сонячної системи, висунутої ще французьким фізиком і математиком П'єром Лапласом і розвиненою німецьким філософом Еммануїлом Кантом. Згідно з нею зірки і планети утворилися з розсіяного дифузної речовини шляхом поступового стиснення первісної туманності.
Відкриття В. Амбарцумяном зоряних асоціацій дуже молодих зірок, які прагнуть один від одного, було зрозуміле як підтвердження гіпотези утворення зірок з початкового надщільного речовини.
Що являють собою «чорні діри»? [9] Якщо деяка маса речовини виявляється в порівняно невеликому обсязі, критичному для даної маси, то під дією власного тяжіння така речовина починає нестримно стискуватися. Відбувається гравітаційний колапс. У результаті стиску зростає концентрація маси і настає момент, коли сила тяжіння на поверхні стає настільки великою, що для її подолання треба було б розвинути швидкість більшу, ніж швидкість світла. Тому «чорна діра» нічого не випускає назовні і не відображає, і стало бути її неможливо виявити. У чорній дірі простір викривляється і час сповільнюється. Якщо стиснення триває далі, тоді на якомусь етапі починаються незгасаючі ядерні реакції. Стиснення припиняється, а потім відбувається антіколлапсіонний вибух, і «чорна діра» перетворюється на «білу дірку». Припущено, що «чорні діри» знаходяться в ядрах галактик, будучи надпотужним джерелом енергії.
Усі небесні тіла можна розділити на випускають енергію - зірки, і не випускають - планети, комети, метеорити, космічний пил. Енергія зірок генерується в їхніх надрах ядерними процесами при температурах, що досягають десятки мільйонів градусів, що супроводжується виділенням особливих частинок величезної проникною здібності - нейтрино.
Зірки - це фабрики з виробництва хімічних елементів і джерела світла і життя. Тим самим вирішуються відразу кілька завдань. Зірки рухаються навколо центру галактики по складних орбітах. Можуть бути зірки, у яких змінюються блиск і спектр-змінні зірки (Кита) і нестаціонарні зірки, а також зоряні асоціації, вік яких не перевищує 10 млн. років. Можливо, з них утворюються наднові зірки, при спалахах яких відбувається виділення величезної кількості енергії нетеплового походження та освіта туманностей.
Існують дуже великі зірки - червоні гіганти і надгіганти, і нейтронні зірки, маса яких близька до маси Сонця, але радіус складає 1 / 50000 від сонячного. Вони називаються так тому, що складаються з величезної згустку нейтронів.
У 1967 р. були відкриті пульсари - космічні джерела радіо, оптичного, рентгенівського та гамма-випромінювання, що приходять на Землю у вигляді періодично повторюваних сплесків. У радіопульсаров періоди імпульсів - 0,03-4 секунди, у рентгенівських пульсарів періоди становлять кілька секунд.
До цікавих небесних тіл, яким часто приписувалося надприродне значення, належать комети. Під впливом сонячного випромінювання з ядра комети виділяються гази, що утворюють велику голову комети. Вплив сонячного випромінювання і сонячного вітру обумовлює утворення хвоста, іноді досягає мільйонів кілометрів у довжину. Кошти, виділені гази йдуть в космічний простір, внаслідок чого при кожному наближенні до Сонця комета втрачає значну частину своєї маси. У зв'язку з цим комети живуть відносно недовго.
Небо тільки здається спокійним. У ньому постійно відбуваються катастрофи, народжуються нові й наднові зірки, під час спалахів яких, світність зірки зростає в сотні тисяч разів. Ці вибухи характеризують галактичний пульс.
У кінці еволюційного циклу, коли всі водневе пальне витрачено, зірка стискається до нескінченної щільності. Звичайна зірка перетворюється на «білого карлика» - зірку, що має відносно високу температуру поверхні і низьку світність, у багато разів меншу світності Сонця.
Передбачається, що однією зі стадій еволюції нейтронних зірок є утворення нової і наднової зірки, коли вона збільшується в об'ємі, скидає свою газову оболонку і протягом декількох діб виділяє енергію, світячи, як мільярди сонць. Потім, вичерпавши ресурси, зірка тьмяніє, а на місці спалаху залишається газова туманність.
Якщо зірка мала надвеликі розміри, то в кінці її еволюції частинки і промені, ледве покинувши поверхню, тут же падають назад через сили гравітації, тобто утворюється «чорна діра», що переходить потім у «білу дірку».

3.3. Концепція «Великого вибуху».

Складовою частиною моделі розширення Всесвіту є уявлення про Великий Вибух, який стався приблизно 12-18 млрд років тому. «Спочатку був вибух. Не такий вибух, який знайомий нам на Землі і який починається з певного центру і потім поширюється, захоплюючи все більше і більше простору, а вибух, який стався одночасно скрізь, заповнивши від самого початку весь простір, причому кожна частинка матерії спрямувалася геть від будь-якої іншої частинки ». [10]
Початковий стан Всесвіту: нескінченна щільність маси, нескінченна кривизна простору і вибуховий, що уповільнює з часом розширення при високій температурі, при якій могла існувати тільки суміш елементарних частинок. Горячесть початкового стану підтверджена відкриттям в 1965 р. реліктового випромінювання фотонів і нейтрино, що утворилися на ранній стадії розширення Всесвіту.
Виникає цікаве питання: з чого ж утворився Всесвіт? Чим було те, з чого вона виникла. У Біблії стверджується, що Бог створив все з нічого. Знаючи, що в класичній науці сформульовані закони збереження матерії і енергії, релігійні філософи сперечалися про те, що значить біблійне «нічого», і деякі на догоду науці вважали, що під нічим мається на увазі первинний матеріал хаос, упорядкований Богом.
Як це не дивно, сучасна наука припускає, що все могло створиться з нічого. «Нічого» в науковій термінології називається вакуумом. Вакуум, який фізика Х1Хв. вважала порожнечею, за сучасними науковими уявленнями є своєрідною формою матерії, здатної за певних умов «народжувати» речові частинки.
Сучасна квантова механіка допускає, що вакуум може приходити в «збуджений стан», внаслідок чого в ньому може утворитися полі, а з нього - речовина. [11]

4. Сонячна система

4.1. Будова Сонячної системи.

Вік Сонячної системи, зафіксований за найдавнішим метеоритів, близько 5 млрд. років. Загальноприйнята гіпотеза, за якою Земля і всі планети сконденсувалися з космічного пилу, розташованої в околицях Сонця. Передбачається, що частинки пилу складалися із заліза з домішкою нікелю, або з силікатів, до складу яких входить кремній. Конденсувалися також присутні гази, утворюючи органічні сполуки, до складу яких входить вуглець. Потім утворилися вуглеводні і сполуки азоту.
З гіпотез походження Сонячної системи найбільш відома електромагнітна гіпотеза шведського астрофізика Х. Альвена, вдосконалена Ф. Хойлом. Альвен виходив з припущення, що колись Сонце мало дуже сильним електромагнітним полем. Туманність, що оточувала світило, складалася з нейтральних атомів. Під дією випромінювань і зіткнень атоми іонізовані. Іони потрапляли в «пастки» з магнітних силових ліній і захоплювалися слідом за обертовим світилом. Поступово Сонце втрачало обертальний момент, передаючи його газового хмари.
Слабкість запропонованої гіпотези полягала в тому, що атоми найбільш легких елементів повинні були іонізуватися ближче до Сонця, атоми важких елементів - далі. Значить, найближчі до Сонця планети повинні були б складатися з найлегших елементів - водню і гелію, а більш віддалені - із заліза і нікелю. Спостереження свідчать про протилежне.
Щоб подолати цю суперечність, англійський астроном Ф. Хойл запропонував новий варіант гіпотези. Сонце зародилося в надрах туманності. Воно швидко оберталося, і туманність ставала все більш плоскою, перетворюючись на диск. Поступово диск починав теж розганятися, а Сонце гальмувалося. Момент кількості руху переходив до диска. Потім у ньому утворилися планети. Якщо припустити, що первісна туманність вже володіла магнітним полем, то цілком могло відбутися перерозподіл кутового моменту.
Відома також гіпотеза утворення планет Сонячної системи з холодного газопилової хмари, що оточує Сонце, запропонована Отто Юлійовичем Шмідтом.
Сонячна система складається з дев'яти планет: Меркурій, Венера, Земля, Марс, Юпітер, Сатурн, Уран, Нептун, Плутон. Всі планети рухаються в одному напрямку, в єдиній площині по майже кругових орбітах. Від центру до окраїни Сонячної системи 5,5 світлових годин. Відстань від Сонця до Землі 149 млн. км.
Малі планети, як і більшість супутників планет, не мають атмосфери, тому що сила тяжіння на їхній поверхні недостатня для утримання газів. В атмосфері Венери переважає вуглекислий газ, в атмосфері Юпітера - аміак. На Місяці та Марсі є кратери вулканічного походження.

4.2. Сонце, походження, еволюція, характеристика.

Сонце - плазмовий куля (густина 1,4 г/см3, з температурою поверхні 6 тис. К) в атмосфері якого - короні - відбуваються спалаху - протуберанці. Випромінювання Сонця - сонячна активність - має цикл 11 років. [12]
Джерелом сонячної енергії, мабуть, є термоядерні реакції перетворення водню в гелій, про що свідчить наявність цих елементів у сонячній хромосфері. Першим теоретичні розрахунки необхідної для ядерної реакції температури справив Артур Еддінгтон. Німецький фізик Ганс Бете розрахував реакції термоядерного синтезу гелію з водню на Сонці, але прямих підтверджень поки немає, оскільки відсутні дані про внутрішню будову Сонця.
Швидкість руху Сонця навколо осі галактики 250 км / с. Сонячна система робить один повний оберт навколо галактичного центру за 180 млн. років. Найближчі до Сонця зірки, а Центавра і Сіріус. [13]

4.3. Проблема життя у Всесвіті.

Проблема походження життя у Всесвіті тісно пов'язана з проблемою виникнення життя на Землі. Ця проблема є однією з найбільш важливих, вузлових проблем для формування планетарно-космічного погляду на еволюцію в цілому. Розгляд цієї проблеми слід починати з аналізу основних концепцій виникнення життя на Землі, до яких, в першу чергу, відносяться наступні. [14]
1. Креаціоністська концепція (креаціонізм), згідно з якою життя було створене надприродною істотою (істотами) в певний момент (проміжок) часу.
2. Концепція панспермії, згідно з якою можливе перенесення життя в космічному просторі з однієї планети на іншу ("зараження" Землі життям з космосу).
3. Концепція самовільного зародження - виникнення життя з неживої речовини (неодноразове).
Крім цих концепцій, досить широке поширення мають: теорія стаціонарного стану та концепція виникнення життя в результаті біохімічної еволюції, яка добре корелює з концепцією самозародження життя. Докладніше розглянемо основні з цих концепцій.
Креаціонізм мислиться як Боже Творіння. Його можна розглядати і як результат діяльності високорозвиненої цивілізації, створює різні форми життя і спостерігає за їх розвитком.
Концепція панспермії передбачає раптова поява життя на планеті, але сам механізм утворення життя, нібито мав місце десь в іншій зоряній системі, ця концепція не розглядає. Життя взагалі дуже «чіпка», і навіть в земних умовах здатність її до поширення вражає. Як приклад можна навести заселення живими істотами вулканічних островів, що виникають досить часто посеред океану. Через нетривалий час на зовсім неживих островах з'являється життя.
Однак більш логічною є концепція «самозародження життя». Її розвивали Демокріт, Аристотель, Св. Августин, Ф. Бекон, Декарт, Бюффон, Ламарк і інші видатні дослідники, які належали до різних філософських шкіл і напрямків громадської думки. У XX ст. інтерес до цієї концепції спалахнув знову, підживлений останніми досягненнями біології та хімії. Важливу роль при цьому зіграв діалектичний матеріалізм, який сприяв відродженню матеріалістичного підходу до вивчення питання про походження життя. Основні ідеї даної концепції можуть бути проілюстровані роботами російського вченого А. І. Опаріна та англійського дослідника Дж.Б. Холдейна.
А. І. Опарін так висловив свої основні ідеї: «Чим ближче, чим детальніше ми пізнаємо сутність процесів, що відбуваються в живій клітині, тим більше міцніє в нас упевненість в тому, що в них немає нічого особливого, таємничого, що не піддається поясненню з точки зору загальних для всього сущого законів фізики та хімії ... Життя характеризується не будь-якими певними властивостями, а особливою, специфічною комбінацією цих властивостей ».
Опарін вважав, що гетеротрофні організми, що харчувалися органічної їжею, передували за часом автотрофним організми, що живляться неорганічної їжею. Багато вчених припускали, що послідовність виникнення цих організмів була протилежною, виходячи з того, що двоокис вуглецю була основним будівельним матеріалом, використовуваним живими організмами. Опарін вважав цю тезу сумнівним. Він грунтувався на тому, що всі організми спочатку були гетеротрофних, а коли запаси органічної їжі скоротилися, відбувся розподіл організмів за способом живлення.
Проблема виникнення життя не може бути вирішена без вирішення питання про віруси. Останні розглядаються багатьма дослідниками як найпростіші «живі істоти», хоча у них і немає основних функцій живого. Точніше, віруси - це продукти життя, а не життя на молекулярному рівні. Вірус не має здатність до здійснення процесів метаболізму, оскільки не має ні одного з фізіологічних механізмів, необхідних для здійснення цих процесів. Він використовує механізми, якими володіє «господар», вводячи в їх дію інформацію, необхідну для досягнення своїх цілей. Віруси виявляються нездатними до самовідтворення до тих пір, поки вони не потрапляють усередину вже існуючого життєвого процесу. Основне питання, яке ставив тут Опарін, може бути сформульований так: «Чи знаходяться віруси на магістральному шляху розвитку, що веде до появи життя, або вони лежать на відгалуженні від цього шляху?» І його відповідь зводився до того, що віруси - це відгалуження.

Висновок

Історія оточуючого нас світу, історія Всесвіту - це питання, яке хвилювало людство, починаючи з самих ранніх ступенів пізнання. Міфи та релігійні навчання передбачають свої "космологічні системи", свої теорії еволюції Всесвіту.
Науками про Всесвіт висунутий останнім часом ряд фундаментальних положень, які представляються внутрішньо суперечливими. [15] Це дає теологам привід, з одного боку, дорікати науку у невідповідності її положень реальної природи, а з іншого - стверджувати, що суперечливість наукової картини світу нібито свідчить про правомірність тих глибоких і нерозв'язних внутрішніх протиріч, якими відрізняються релігійні системи. Отже, в науково-атеїстичній пропаганді необхідно підкреслювати, що внутрішні протиріччя в пізнанні світу - це не протиріччя між науковим положенням і реальністю, а відображення в наукових знаннях протиріч, притаманних самій природі.
Для утвердження у свідомості людей науково-матеріалістичного світогляду величезне значення має експериментальне підтвердження і практичне використання наукових знань. У наші дні набагато коротше став період, що відокремлює момент скоєння наукового відкриття від його практичного застосування. Це стосується, зрозуміло, і до відкриттів в області астрофізики та інших наук про Всесвіт. А використання наукових знань на практиці - один з найбільш вагомих та дієвих аргументів проти релігійних поглядів і уявлень.

Список літератури

1. Вейнберг С., Перші три хвилини. - «Владос», М., 1981.
2. Войтенко А.Г., Світ навколо нас. - «Владос», М., 1983.
3. Новіков І.Д., Як вибухнула Всесвіт. - «Наука», М., 1988.
4. Хойл Ф., Галактики, ядра і квазари. - «Видавництво Світ», М., 1968.
5. Ходж П., Революція в астрономії. - «Владос», М., 1972.
6. Чижевський О.Л., Земне відлуння сонячних бур. - «Юристь», М., 1976.
7. Шкловський К.С., Зірки, їх народження, життя і смерть. - «Юристь», М., 1999


[1] Войтенко А.Г., Світ навколо нас. - «Владос», М., 1983. С. 367
[2] Ходж П., Революція в астрономії. - «Владос», М., 1972. С. 38
[3] Шкловський К.С., Зірки, їх народження, життя і смерть. - «Юристь», М., 1999. С. 421
[4] Новиков І.Д., Як вибухнула Всесвіт. - «Наука», М., 1988. С.153
[5] Новиков І.Д., Як вибухнула Всесвіт. - «Наука», М., 1988. С. 453
[6] Вейнберг С., Перші три хвилини. - «Владос», М., 1981. С. 198
[7] Хойл Ф., Галактики, ядра і квазари. - «Видавництво Світ», М., 1968. С. 196
[8] Новиков І.Д., Як вибухнула Всесвіт. - «Наука», М., 1988. С. 458
[9] Хойл Ф., Галактики, ядра і квазари. - «Видавництво Світ», М., 1968. С. 345
[10] Новиков І.Д., Як вибухнула Всесвіт. - «Наука», М., 1988. С.124
[11] Новиков І.Д., Як вибухнула Всесвіт. - «Наука», М., 1988. С. 256
[12] Хойл Ф., Галактики, ядра і квазари. - «Видавництво Світ», М., 1968. С. 470
[13] Хойл Ф., Галактики, ядра і квазари. - «Видавництво Світ», М., 1968. С. 532
[14] Войтенко А.Г., Світ навколо нас. - «Владос», М., 1983. С. 243-252
[15] Ходж П., Революція в астрономії. - «Владос», М., 1992. С. 189
Додати в блог або на сайт

Цей текст може містити помилки.

Астрономія | Реферат
82.1кб. | скачати


Схожі роботи:
Сучасні уявлення про мегасвіт
Сучасні уявлення про етіопатогенезі алалії
Сучасні уявлення про профілактику наркоманії
Сучасні уявлення про сонячну систему
Сучасні уявлення про патогенез аутоімунних увеитов
Сучасні уявлення про сприйняття і його порушення
Сучасні уявлення про утворення Сонячної системи
Сучасні уявлення про утворення Сонячної системи
Сучасні уявлення про медіатора лихоманки і їх роль в патології
© Усі права захищені
написати до нас
Рейтинг@Mail.ru