Тисячоліттями допитливе людство звертало свої погляди на навколишній світ, прагнуло осягнути його, вирватися за межі мікросвіту в макросвіт.
Велична картина небесного купола, засіяного міріадами зірок, з незапам'ятних зірочок хвилювала розум і уяву вчених, поетів, кожного живе на Землі і зачарованого любующегося урочистій та чудний картиною, за висловом Лермонтова.
Що є Земля, Місяць, Сонце, зірки? Де початок і де кінець Всесвіту, як довго вона існує, з чого складається і де межі її пізнання?
У своєму рефераті я виклала все те, що відомо на сьогоднішній день науці про будову і еволюцію Всесвіту.
Вивчення Всесвіту, навіть тільки відомої нам її частини є грандіозним завданням. Щоб отримати ті відомості, які мають сучасні вчені, знадобилися праці безлічі поколінь.
Всесвіт нескінченний в часі і просторі. Кожна частинка всесвіту має свій початок і кінець, як у часі, так і в просторі, але весь Всесвіт нескінченний і вічна так, як вона є вічно саморушної матерією.
Всесвіт - це все існуюче. Від найдрібніших пилинок і атомів до величезних скупчень в-ва зоряних світів і зоряних систем. Тому не буде помилкою сказати, що будь-яка наука так чи інакше вивчає Всесвіт, точніше, тим чи інакше її боку. Хімія вивчає світ молекул, фізика - світ атомів і елементарних частинок, біологія - явища живої природи. Але існує наукова дисципліна, об'єктом дослідження якої служить сама всесвіт або "Всесвіт як ціле". Це особлива галузь астрономії так звана космологія. Космологія - вчення про Всесвіт в цілому, що включає в себе теорію всієї охопленої астрономічними спостереженнями області, як частини Всесвіту, до речі не слід змішувати поняття Всесвіту в цілому і "спостерігається" (видимої) Всесвіту. У II випадку мова йде мова йде лише про ту обмеженій області простору, яка доступна сучасним методам наукових досліджень. З розвитком кібернетики в різних галузях наукових дослідженнях придбали велику популярність методики моделювання. Сутність цього методу полягає в тому, що замість того чи іншого реального об'єкта вивчається його модель, більш-менш точно повторює оригінал або його найбільш важливі і суттєві особливості. Модель не обов'язково речова копія об'єкта. Побудова наближених моделей різних явищ допомагає нам все глибше пізнавати навколишній світ. Так, наприклад, протягом тривалого часу астрономи займалися вивченням однорідною і ізотронной (уявної) Всесвіту, в якій всі фізичні явища протікають однаковим чином і всі закони залишаються незмінними для будь-яких областей і в будь-яких напрямках. Вивчалися також моделі, в яких до цих двох умов додавалося третє, - незмінність картини світу. Це означає, що в яку б епоху ми не споглядали світ, він завжди має виглядати в загальних рисах однаково. Ці багато в чому умовні і схематичні моделі допомогли висвітлити деякі важливі сторони оточуючого нас світу. Але! Як би складно не була та чи інша теоретична модель, які б різноманітні факти вона не враховувала, будь-яка модель - це ще не саме явище, а тільки більш-менш точна його копія, так би мовити образ реального світу. Тому всі результати отримані за допомогою моделей Всесвіту, необхідно обов'язково перевірити шляхом порівняння з реальністю. Не можна ототожнювати саме явище з моделлю. Не можна без ретельної перевірки, приписувати природі ті властивості якими володіє модель. Жодна з моделей не може претендувати на роль точного "зліпка" Всесвіту. Це говорить про необхідність поглибленої розробки моделей неоднорідною і неізотронной Всесвіту.
Зірки у Всесвіті об'єднані в гігантські Зоряні системи, звані галактиками. Зоряна система. У складі якої, як звичайна зірка перебуває наше Сонце, називається Галактикою.
Число зірок в галактиці порядку 1012 (трильйона). Чумацький шлях, світла срібляста смуга зірок оперізує все небо, становлячи основну частину нашої Галактики. Чумацький Шлях найбільш яскравий у сузір'ї Стрільця, де знаходяться наймогутніші хмари зірок. Найменш яскравий він в протилежній частині неба. З цього неважко зробити висновок, що сонячна система не перебуває в центрі Галактики, який від нас видно в напрямку сузір'я Стрільця. Чим далі від площині Чумацького Шляху, тим менше там слабких зірок і тих менш далеко в цих напрямках тягнеться зоряна система. Загалом наша Галактика займає простір, нагадує лінзу або сочевицю, якщо дивитися на неї збоку. Розміри Галактики були намічені за розташуванням зірок, які видно на великих відстанях. Це цефіди і гарячі гіганти. Діаметр Галактики приблизно дорівнює 3000 пк (Парсек (пк) - відстань, з яким велика піввісь земної орбіти, перпендикулярна променю зору, видно під кутом 1 ". 1 Парсек = 3,26 світлового року = 206265 а.о. = 3 * 1013 км.) або 100000 світлових років (світловий рік - відстань пройдена світлом протягом року), але чіткої межі в неї немає, тому що зоряна щільність поступово сходить нанівець.
У центрі галактики розміщено ядро діаметром 1000-2000 пк - гігантське ущільнене скупчення зірок. Воно знаходиться від нас на відстані майже 10000 пк (30000 світлових років) у напрямку сузір'я Стрільця, але майже цілком приховано щільною завісою хмар, що перешкоджає візуальним і фотографічним звичайним спостереженнями цього цікавого об'єкта Галактики. До складу ядра входить багато червоних гігантів і короткоперіодичних цефіди.
Зірки верхній частині головної послідовності а особливо надгіганти і класичні цефіди, складають більше молоді населення. Воно розташовується далі від центра й утворює порівняно тонкий шар або диск. Серед зірок цього диска знаходиться пилова матерія і хмари газу. Субкарлики й гіганти утворюють навколо ядра й диска Галактики сферичну систему.
Маса нашої галактики оцінюється зараз різними способами, дорівнює 2 * 1011 мас Сонця (маса Сонця дорівнює 2 * 1030 кг.) Причому 1 / 1000 її криється у міжзоряному газі й пилу. Маса Галактики в Андромеді майже така ж, а маса Галактики в трикутнику оцінюється в 20 разів мменьше. Поперечник нашої галактики становить 100000 світлових років. Шляхом кропіткої роботи московський астрономом В.В. Кукаріну в 1944 р. знайшов свідчення про спіральну структуру галактики, причому виявилося, що ми живемо між двома спіральними гілками, бідному зірками.
У деяких місцях на небі в телескоп, а подекуди навіть неозброєним оком можна розрізнити тісні групи зірок, пов'язані взаємним тяжінням, або зоряні скупчення.
Існує два види зоряних скупчень: розсіяні (мал.) і кульові (мал.).
Розсіяні скупчення складаються звичайно з десятків або сотень зірок головної послідовності і надгігантів із слабкою концентрацією до центру.
Кульові ж скупчення складаються звичайно з десятків або сотень зірок головної послідовності й червоних гігантів. Іноді вони містять короткоперіодичні цефеїди. Розмір розсіяних скупчень - кілька парсеків. Приклад їх скупчення Гладій і Плеяди в сузір'ї Тельця. Розмір кульових скупчень із сильною концентрацією зірок до центру - десяток парсек. Відомо понад 100 кульових і сотні розсіяних скупчень, але в Галактиці останніх повинне бути десятки тисяч.
Окрім зірок до складу Галктікі входить ще розсіяна матерія, надзвичайно розсіяне речовина, що складається з міжзоряного газу і пилу. Воно утворює туманності. Туманності бувають дифузними (клочковатой форми (рис.)) і планетарними (мал.). Світлі вони від того, що їх висвітлюють прилеглі зірки. Приклад: газопилова туманність в сузір'ї Оріона і темна пилова туманність Кінська голова.
Відстань до туманності в сузір'ї Оріона дорівнює 500 пк, діаметр центральної частини туманності - 6 пк, маса приблизно в 100 разів більше маси Сонця.
У Всесвіті немає нічого єдиного і неповторного в тому сенсі, що в ній немає такого тіла, такого явища, основні і загальні властивості якого не були б повторені в іншому тілі, іншими явищами.
Зовнішній вигляд галактик надзвичайно різноманітний, і деякі з них дуже мальовничі. Едвін Пауелл Хаббл (1889-1953), видатний американський астроном - спостерігач, обрав найпростіший метод класифікації галактик за зовнішнім виглядом, і треба сказати, що хоча надалі іншими видатними дослідниками були внесені розумні припущення за класифікацією, первісна система, виведена Хабблом, по раніше залишається основою класифікації галактик.
Хаббл запропонував розділити всі галактики на 3 види:
Еліптичні - позначаються Е (elliptical);
Спіральні (Spiral);
Неправильні - позначаються (irregular).
Еліптичні галактики (мал.) зовні невиразні. Вони мають вигляд гладких еліпсів чи кіл із поступовим круговим зменшенням яскравості від центру до периферії. Ні яких додаткових частин у них немає, тому що Еліптичні галактики складаються з другого типу зоряного населення. Вони побудовані з зірок червоних і жовтих гігантів, червоних і жовтих карликів і певної кількості білих зірок не дуже високої світлості. Відсутні біло-блакитні надгіганти і гіганти, угруповання яких можна спостерігати у вигляді яскравих згустків, які надають структурність системі, немає пилової матерії яка, в тих галактиках де вона є, створює темні смуги, що відтіняють форму зоряної системи.
Зовні еліптичні галактики відрізняються один від одного в основному однією рисою - більшим чи меншим стисненням (NGG і 636, NGC 4406, NGC 3115 і ін)
З дещо одноманітними еліптичними галактиками контрастують спіральні галактики (мал.) є може бути навіть самими мальовничими об'єктами у Всесвіті. У еліптичних галактик зовнішній вигляд говорить про статичності, стаціонарності Спіральні ралактікі навпаки являють собою приклад динаміки форми. Їх красиві гілки, що виходять з центрального ядра і як би втрачають обриси за межами галактики, вказує на потужне стрімкий рух. Вражає також різноманіття форм і малюнків гілок. Як правило, у галактики є дві спіральні гілки, що беруть початок у протилежних точках ядра, розвиваються подібним симетричним чином і що втрачає в протилежних областях периферії, галактики. Проте відомі приклади більшого, ніж двох числа спіральних гілок в галактиці. В інших випадках спіралі дві, але вони нерівні - одна значно більш розвинена ніж друга. Приклади спіральних галактик: М31, NGC 3898, NGC 1302, NGC 6384, NGC 1232 та ін
Перераховані мною досі типи галактик характеризувалися симетричністю форм певним характером малюнка. Але зустрічаються велике число галактик неправильної форми (мал.). Без будь-якої закономірності структурної будови. Хаббл дав їм позначення від англійського слова irregular - неправильні.
Неправильна форма у галактики може бути, в наслідок того, що вона не встигла прийняти правильної форми з-за малої щільності у ній матерії або з-за молодого віку. Є й інша можливість: галактика може стати неправильної у слідстві спотворення форми внаслідок взаємодії з іншого галактикою. За мабуть ці обидва випадки зустрічаються серед неправильних галактик і може бути з цим пов'язане поділ неправильних галактик на 2 підтипи.
Підтип II характеризується порівняно високою поверхнею, яскравістю і складністю неправильної структури (NGM 25744, NGC 5204). Французький астроном Вакулер в деяких галактиках цього підтипу, наприклад Магеланових хмарах, виявив ознаки спіральної зруйнованої структури.
Неправильні галактики іншого підтипу позначається III, відрізняються дуже низькою поверхнею і яскравістю. Ця риса виділяє їх із середовища галактик всіх інших типів. У той же час вона перешкоджає виявленню цих галактик, внаслідок чого вдалося виявити лише кілька галактик підтипу III розташованих порівняно близько (галактика в сузір'ї Лева.).
Тільки 3 галактики можна спостерігати неозброєним оком, Велика Магеланово хмара, Мале Магеланово хмара і туманність Андромеди. У таблиці наведено дані про десять найяскравіших галактиках неба. (БМО, ММО - Велике Магеланов хмара і Мале Магеланово хмара.).
Чи не обертається зоряна система після закінчення деякого терміну повинна прийняти форму кулі. Такий висновок випливає з теоретичних досліджень. Він підтверджується на прикладі кульових скупчень, які обертаються і мають кулясту форму.
Якщо ж зоряна система сплюснута, то це означає, що вона обертається. Отже, повинні обертатися й еліптичні галактики, за винятком тих, з них, які кулясті, не мають стискання. Обертання відбувається навколо осі, яка перпендикулярна головної площини симетрії. Галактика стиснута уздовж осі свого обертання. Вперше обертання галактик виявив в 1914 р. американський астроном Слайфер.
Особливий інтерес представляють галактики з різко підвищеною світністю. Їх прийнято називати радіогалактиками. Найбільш видатна галактика Лебедьl. Це слабка подвійна галактика з надзвичайно тісно розташованими один до одного компонентами, які є найпотужнішим дискретним джерелом. Об'єкти подібні галактиці Лебедьl безумовно дуже рідкісні в Метагалактиці, але Лебедьl не єдиний об'єкт подібного роду у Всесвіті. Вони повинні знаходитися на величезній відстані один від одного (більш 200Мпс).
Потік проходить від них радіовипромінювання на увазі великої відстані слабше, ніж від джерела Лебедьl.
Кілька яскравих галактик, що входять до каталогу NGC, також віднести до розряду радіогалактик, тому що їх радіовипромінювання аналогічно сильне хоча воно значно поступається за енергією світловому. З цих галактик NGC 1273, NGC 5128, NGC 4782 і NGC 6186 є подвійними. Поодинокі NGC 2623 і NGC 4486.
Коли англійські та австралійські астрономи, застосувавши інтерференційний метод в 1963 р. визначили з великою точністю положення великої кількості дискретних джерел радіовипромінювання, вони одночасно визначили і інші кутові розміри деякого числа радіоджерел. Діаметри більшості з них обчислювалися хвилинами або десятками секунд дуги, але в 5 джерел, а саме у 3С48, 3С147, 3С196, 3С273 і 3С286, розміри виявилися менше секунди дуги.
Але потік їх радіовипромінювання не поступалися потка радіовипромінювання інших фірм дискретних джерел, що перевершують їх за площею випромінювання в десятки тисяч разів. Ці звездоподобние джерела радіовипромінювання були названі квадрами. Зараз їх відкрито понад 1000. Блиск квадра не залишається постійним. Маси квадрів сягають мільйона сонячних мас. Ітсочнік енергії квадрів до цих пір не ясний. Є припущення, що квадри - це виключно активні ядра дуже далеких галактик.
Теоретичне моделювання має важливе значення так само і для з'ясування минулого і майбутнього спостережуваного Всесвіту. У 1922 р. А.А. Фрідман зайнявся розробкою оригінальної теоретичної моделі Всесвіту. Він припустив, що середня щільність не є постійно, а змінюється з часом. Фрідман прийшов до висновку, що будь-яка досить велика частина Всесвіту, рівномірно заповнювана матерія не може знаходиться в стані рівноваги: вона повинна або розширюватися, або стискатися. Ще в 1917 р. В.М. Слайдер виявив "червоний зсув" спектральних ліній у спектрах далеких галактик. Таке усунення спостерігається тоді, коли джерело світла віддаляється від спостерігача. У 1929 р. Е. Хаббл пояснив це явище взаємним розбігання цих зоряних систем. Явище "червоного зсуву" спостерігається в спектрах майже всіх галактик, крім найближчих (декількох). І чим далі від нас галактика, тим більше зрушення ліній у її спектрі, тобто всі зоряні системи віддаляються від нас із величезними швидкостями в сотні, тисячі десятки тисяч кілометрів на секунду, більш далекі галактики володіють і великими швидкостями. А після того, як ефект "червоного зсуву" був виявлений і в радіодіапазоні, то не залишилося, ніяких сумнівів в тому, що спостережувана Всесвіт розширюється. В даний час відомі галактики, що віддаляються від нас зі швидкістю 0,46 швидкості світла. А сверхзвездой і квадри - 0,85 швидкості світла. Але чому вони рухаються, розширюються? На галактики постійно діє якась сила. У віддаленому минулому матерія в нашій області Всесвіту перебувала в сверхплонтом стані. Потім відбувся "вибух", в результаті якого і почалося розширення. Щоб з'ясувати подальшу долю метагалактики, необхідно оцінити середню щільність міжзоряного газу. Якщо вона вище 10 протонів на 1м3, то загальне гравітаційне поле метагалактики досить велике, щоб поступово зупинити розширення. І воно зміщується стиском.
Виникли дві думки з приводу стану Метагалактики до початку розширення. Відповідно до одного з них первісна речовина метагалактики складалося з "холодної" суміші протонів, тобто ядер атомів водню, електронів і нейтронів. Відповідно до другої, температура була дуже велика, а щільність випромінювання навіть перевершувала щільність речовини. Але після відкриття в 1965 р. реліктового випромінювання А. Тіцнасом і Р. Вілсоном перевагу було віддано другої теорії. Після була представлена спроба представити хід подій на перших стадіях розширення Метагалактики: через 1с після початку розширення надщільний вихідної плазми щільність речовини знизилася до 500 кг / см 3, а t = 1013 Со. Протягом наступних 100с щільність знизилася до 50 г/см2 температура впала. Об'єдналися протони і нейтрони => ядра гелію. При t = 4000о, це тривало кілька сотень тисяч років. Потім, після того, як утворилися атоми водню, почалося поступове формування гарячих водневих хмар, з яких утворилися галактики і зірки. Однак у процесі розширення могли зберегтися згустки надщільного до зоряної речовини, а в процесі їх розпаду утворилися зірки й галактики. Не виключено, що діяли обидва механізми. Поняття Метагалактика не є цілком зрозумілим. Воно сформувалося на підставі аналогії з зірками. Спостереження показують, що галактики, подібно зіркам, що групуються в розсіяні й кульові скупчення, також об'єднуються в групи і скупчення різної чисельності. Вся охоплена сучасними методами астрономічних спостережень частина Всесвіту називається Метагалактикою (або нашого Всесвіту). У Метагалактиці простір між галактиками заповнений надзвичайно розрядженим міжгалактичним газом, пронизується космічними променями, в ньому існують магнітні і гравітаційні поля, і можливо невидимі маси речовин.
Від найбільш віддалених метагалактіческіх об'єктів світло йде до нас багато мільйонів років. Але все-таки немає підстав стверджувати, що Метагалактика це весь всесвіт. Можливо існують інші, поки не ізветсние нам метагалактики.
У 1929 р. Хаббл відкрив чудову закономірність яка була названа "законом Хаббла" або "закон червоного зміщення": лінії галактик зміщених до червоного кінця, причому зсув тим більше, чим далі знаходиться галактика.
Пояснивши червоні зсуви ефектом Доплера. Вчені прийшли до висновку про те, що відстань між нашою та іншими галактиками безупинно збільшується. Хоча безумовно галактики не розлітаються в усі боки від нашої галактики, що не займає ніякого особливого становища в Метагалактиці, а відбувається взаємне віддалення всіх галактик. Отже, Метагалактика не стаціонарно.
Відкриття розширення метагалактики свідчить про те, що в минулому метагалактика була не такою як зараз і інший стане в майбутньому, тобто метагалактика еволюціонує.
За червоного зсуву визначені швидкості видалення галактик. У багатьох галактик вони дуже великі, сумірні зі швидкістю світла. Самим великими швидкостями (більше 250 000 км / с) мають деякі квадри, які вважаються найбільш віддаленими від нас об'єктами Метагалактики.
Ми живемо на зростаючій Метагалактики; розширення метагалактики виявляється тільки на рівні скупчень і сверхскоплений галактик. Метагалактика має одну особливість: не існує центру, від якого розбігаються галактики. Вдалося вирахувати проміжок часу з початку розширення метагалактики.
Проміжок розширення дорівнює 20-13 млрд. років. Розширення метагалактики є найграндіознішою з відомих в теперішній час явищ природи. Це відкриття справило докорінна зміна в поглядах філософів і вчених. Адже деякі філософи ставили знак рівності між Метагалактикою і всесвіту, і намагалися довести, що розширення метагалактики підтверджує релігійне уявлення про божественність походження всесвіту. Але Всесвіту відомі природні процеси, по всій ймовірності це вибухи. Є припущення, що розширення метагалактики також почалося з явища нагадує. Колосальний вибух речовини, що володіє величезною температурою і щільністю.
Розрахунки виконані астрофізиками свідчать про те, що після початку розширення речовина метагалактики мало високу температуру і складалося з елементарних частинок (нуклонів) і їхніх античастинок. У міру розширення змінилася не тільки температура і щільність речовини, а й склад входили в нього частинок, тобто багато частинок і античастинки маніпулювали, породжуючи при цьому електромагнітні кванти, випромінювання які в сучасній нам метагалактики виявилося більше, ніж атомів, з яких складаються зірки, планети, дифузна матерія.
Ця теорія називається теорією "гарячого Всесвіту" щоб надщільного речовина перетворилося в речовину з близькою щільністю до щільності води. Через кілька годин щільність майже зрівнялася з щільністю нашого повітря, а зараз, після закінчення мільярдів років оцінка середньої густини речовини в Метагалактиці призводить до значення порядку 10-28 кг/м3.
Але всі ці дані вдалося отримати тільки за допомогою унікального складного обладнання дозволяє розширити межі Всесвіту. До цих пір людство удосконалює його, винаходили все більш геніальні прилади, але ще на зорі цивілізації, коли допитливий людський розум звернувся до захмарних висот, великі філософи мислили своє уявлення про Всесвіт, як про щось нескінченному. Давньогрецький філософ Анаксимандр (VI ст. До н.е.) ввів уявлення про якоїсь єдиної безмежності, не володіла ні якими звичними спостереженнями, якостями, першооснову всього - апейрон.
Стихії мислилися спочатку як полуматеріальние, напівбожественних, одухотворені субстанції. Представлення чістоматеріальной основі всього сущого у давньогрецькій основі досягли своєї вершини у вченні атомістів Левкіппа і Демокріта (V-IV ст до н.е.) про Всленной, що складається з безякісних атомів і порожнечі.
Давньогрецьким філософам належить ряд геніальних здогадок про будову Всесвіту. Анаксіандр висловив ідею ізольованості Землі, у просторі. Ейлалай першим описав пифагорейскую систему світу, де Земля як і Сонце зверталися навколо якогось "гігантського вогню". Шаррообразность Землі стверджував інший піфагорец Парменід (VI-V ст до н.е.) Гераклід Понтійський (V-IV ст до н.е.) стверджував так само її обертання навколо своєї осі і доніс до греків ще більш давню ідею єгиптян про те, що саме сонце може служити центром обертання деяких планет (Венера, Меркурій).
Французький філософ і вчений, фізик, математик, фізіолог Рене Декарт (1596-1650) створив теорію про еволюційної вихровий моделі Всесвіту на основі геліоцентралізма. У своїй моделі він розглядав небесні тіла та їх системи в їх розвитку. Для XVII ст його ідея була надзвичайно сміливою. За Декарту, всі небесні тіла утворювалися в результаті вихрових рухів, що відбувалися в однорідному на початку, світової матерії. Абсолютно однакові матеріальні частки перебуваючи в безперервному русі і взаємодії, змінювали свою форму і розміри, що призвело до спостережуваного нами багатому різноманітності природи.
Сонячна система згідно Декарту, представляє собою один з таких вихорів світової матерії. Планети не мають власного руху - вони рухаються, захоплюємося світовим вихором. Декарт вніс і нову ідею для пояснення тяжкості: він вважав, що в вихорах, що виникають навколо планет частки тиснуть один на одного і тим викликають явище тяжкості (наприклад на Землі). Таким чином Декарт, першим став розглядати тяжкість не як вроджене, а як похідне якість тел.
Великий німецький учений, філософ Іммануїл Кант (1724-1804) створив першу універсальну концепцію еволюціонує Всесвіту, збагативши картину її рівної структури і представляв Всесвіт нескінченної в особливому значенні. Він обгрунтував можливості і значну ймовірність виникнення такого Всесвіту винятково під дією механічних сил притягання та відштовхування і намагався з'ясувати подальшу долю цього Всесвіту на всіх її масштабних рівнях - починаючи з планетної системних і закінчуючи світом туманності.
Ейнштейн зробив радикальну наукову революцію, запровадивши свою теорію відносності. Це було порівняно просто, як і все геніальне. Йому не довелося попередньо відкрити нові явища, встановити кількісні закономірності. Він лише дав принципово нове пояснення.
Ейнштейн розкрив більш глибокий сенс встановлених залежностей, ефектів вже пов'язаних в якусь фізико-математичну систему (у вигляді постулатів Пуанкаре). Замінивши в даному випадку теорію абсолютність простору і часу ідей їх відносності "Пуанкаре", яку тепер вже не пов'язували з ідеєю абсолютного в просторі, абсолютної системи відліку. Такий переворот знімав основне протиріччя, що створювала кризову ситуацію, в теоретичному осмисленні дії. Більш того відкрився шлях для подальшого проникнення у властивості і закони навколишнього світу, настільки глибоко, що сам Ейнштейн не відразу усвідомив ступінь революційності своєї ідеї.
У статті від 30.06.1905 р., що заклала основи спеціальної теорії відносності Ейнштейн, узагальнюючи принципи відносності Галілея, проголосив рівноправність усіх інерційних систем відліку не тільки в механічних, але також електромагнітних явищ.
Спеціальна або часткова теорія відносності Ейнштейна стала результатом узагальнення механіки Галілея і електродинаміки Максвелла Лоренца. Вона описує закони всіх фізичних процесів при швидкостях руху близьких до швидкості світла.
Вперше принципово нові космогологіческіе наслідок загальної теорії відносності розкрив видатний радянський математик і фізик - теоретик Олександр Фрідман (1888-1925 рр.).. Виступивши в 1922-24 рр.. він розкритикував висновки Ейнштейна про те, що Всесвіт кінцева і має форму чотиривимірного циліндра. Ейнштейн зробив свій висновок, виходячи з припущення про стаціонарності Всесвіту, але Фрідман показав необгрунтованість його вихідного постулату.
Фрідман навів дві моделі Всесвіту. Незабаром ці моделі знайшли дивно точне підтвердження в безпосередніх спостереженнях рухів далеких галактик в ефекті "червоного зсуву" в їх спектрах.
Цим Фрідман довів, що речовина у Всесвіті не може знаходитися в спокої. Своїми висновками Фрідман теоретично сприяв відкриттю необхідності глобальної еволюції Всесвіту.
Існує кілька теорії еволюції: Теорія пульсуючого Всесвіту стверджує, що наш світ стався в результаті гігантського вибуху. Але розширення всесвіту не буде тривати вічно, тому що його зупинить гравітація.
З цієї теорії наш Всесвіт розширюється протягом 18 млрд. років з часу вибуху. У майбутньому розширення повністю сповільниться й відбудеться зупинка, а потім вона почне стискатися до тих пір поки речовина знову не стиснеться і відбудеться новий вибух.
Теорія стаціонарного вибуху: згідно з нею Всесвіт не має не почала, не кінця. Вона весь час прибуває в одному і тому ж стані. Постійно йде утворення нового виру, щоб відшкодувати речовина віддаляються галактиками. Ось з цієї причини Всесвіт завжди однакова, але якщо Всесвіт, початок якій поклав вибух буде розширюватися до нескінченності, то вона поступово охолоне і зовсім згасне.
Але поки що жодна з цих теорій не доведена, тому що на даний момент не існує ніяких точних доказів хоча б однієї з них.
Відкриття різноманітних процесів еволюції в різних системах і тілах, складових Всесвіт, дозволило вивчити закономірності космічної еволюції на основі спостережних даних і теоретичних розрахунків.
У якості однієї з найважливіших завдань розглядається визначення віку космічних об'єктів та їх систем. Оскільки в більшості випадків важко вирішити, що слід вважати і розуміти під "моментом народження" тіла або системи, то, встановлюючи вік характеристики мають на увазі дві оцінки:
Час, протягом якого система вже знаходиться в що спостерігається стані.
Повний час життя даної системи від моменту її появи. Очевидно, що друга характеристика може бути отримана тільки на основі теоретичних розрахунків.
Зазвичай першу з висловлених величин називають віком, а другу - часом життя.
Факт взаємного видалення галактик, складових метагалактики свідчить про те, що деякий час тому вона перебувала в якісно іншому стані і була більш щільною.
Найбільш імовірне значення постійної Хаббла (коефіцієнта пропорційності, що зв'язує швидкості видалення позагалактичних об'єктів і відстань до них становить 60 км / сек - мегапарсек), призводить до значення часу розширення метагалактики до сучасного стану 17 млрд. років.
З усіх перерахованих вище і тих доказів, які не увійшли в мій реферат з-за свою громіздкість та математично-фізичної складності можна з упевненістю зробити висновок: Всесвіт еволюціонує, бурхливі процеси відбувалися в минулому, відбуваються зараз і будуть відбуватися в майбутньому.
Проблема життя в космосі - одна з найбільш захоплюючих і популярних проблем у науці про Всесвіт, яка з давніх пір хвилює не лише вчених, але і всіх людей. Ще Дж. Бруно і М. Ломоносов висловлювали припущення про множинність населених світів. Вивчення життя у Всесвіті - одна з найскладніших завдань, з якою коли-небудь зустрічалося людство. Мова йде про явище, з яким стикалося людство. Мова йде про явище, з яким людям по суті ще не доводилося безпосередньо стикатися. Всі дані про життя поза Землею, носять чисто гіпотетичний характер. Тому глибоким дослідженням біологічних закономірностей і космічних явищ займається наукова дисципліна - "екзобналогія".
Так дослідження неземних, космічних форм життя допомогло б людині, по-перше, зрозуміти сутність життя, тобто те, що відрізняє всі живі організми від неорганічної природи, по-друге, з'ясувати шляхи виникнення і розвитку життя і, по-третє, визначити місце і роль людини у Всесвіті. Зараз можна вважати досить твердо встановленим, що на нашій власній планеті життя виникло у віддаленому минулому з неживої, неорганічної матерії при певних зовнішніх умовах. З числа цих умов можна виділити три головних. Перш за все, це присутність води, яка входить до складу живої речовини, живої клітини. По-друге, наявність газової атмосфери, необхідної для газового обміну організму з зовнішнім середовищем. Щоправда, можна уявити собі і яку-небудь інше середовище. Третьою умовою є наявність на поверхні даного небесного тіла відповідного діапазону температур. Також необхідна зовнішня енергія для синтезу молекули живої речовини з вихідних органічних молекул енергія космічних променів, або ультрафіолетової радіації або енергія електронних розрядів. Зовнішня енергія потрібна і для подальшої життєдіяльності живих організмів. Умови необхідні для виникнення життя, свого часу склалася природним шляхом, в ході еволюції Землі, немає таких підстав вважати, що вони не можуть складатися і процесі розвитку інших небесних тіл. Було висунуто багато гіпотез з цього приводу. Академік А.І. Опарін, вважає, що життя повинна була з'явитися тоді, коли поверхню нашої планети являла собою суцільний океан. У результаті поєднання С2СН 2 і N2 виникли найпростіші органічні сполуки. Потім у водах первинного океану молекули цих сполук, об'єдналися і зміцнилися, створюючи складний розчин органічних речовин на третій стадії з цього середовища виділилися комплекси молекул, які й дали початок первинним живим організмам. Оро і Фесенков помітили, що своєрідними переносниками якщо не самого життя, то принаймні її вихідних елементів можуть бути комети і метеорити. Однак, якщо не вступати в область близьку до фантастики, і залишатися на грунті лише досить твердо встановлених наукових фактів, то при пошуках живих організмів на інших небесних тілах ми повинні перш за все виходити з того, що нам відомо про земне життя.
Що стосується нашої сонячної системи, то різні її планети рухаються на різних відстанях від Сонця і отримують неоднакову кількість сонячної енергії. У зв'язку з цим. У сонячній системі може бути виділений своєрідний теплової пояс життя, до якого входять Земля, Марс і Венера, а також Місяць на перший погляд фізичні умови на Місяці повністю не виключає можливість існування живих організмів: на Місяці відсутнє атмосферна оболонка, немає води, температура змінюється від -1500С до +1300 С, поверхня Місяця піддається постійному бомбардуванні метеоритами, космічними променями, ультрафіолетовою радіацією Сонця тощо. І поки що можна гадати про те, чи існує в природі високоорганізовані форми життя, здатні розвиватися за подібних умов. Виняток можуть становити лише мікроби і бактерії, які, як відомо здатні пристосовуватися до самих несприятливих умов: нагрівання і глибоке охолодження; ультрафіолетові та радіоактивні випромінювання: інтенсивна радіація і т.д. В даний час ряд вчених вважає, що на Місяці є органічні речовини. Вони могли утворитися тут на зорі існування Місяця або бути занесеними метеоритами. Висловлюються припущення, що над шаром місячного грунту (10м) розташований цілий потужний шар складних органічних сполук. Так само і Венера, якщо температура на її поверхні висока, то не дивлячись на наявність атмосфери, умови для життя на цій планеті малопридатні. Набагато перспективніше у цьому відношенні Марс.
У наші дні астрономів перш за все цікавить питання про фізичні умови на Марсі. Живі організми, що мешкають на небесному тілі, безперервно взаємодіють з навколишнім середовищем. Так, наприклад, на поверхні Марса є темні плями "моря". Вони змінюють своє забарвлення у відповідності зі зміною пір року. Це явище нагадує сезонні зміни кольору зеленої рослинності. Атмосфера Марса значно розряджена, ніж земна. У повітряній оболонці морів до цих пір не виявлено вільний кисень. У зв'язку з цим можна припустити, що марсіанські рослини виділяють кисень не в атмосферу а в грунт, або утримують його в коренях, або рослин так мало, що вони виділяють невелика кількість кисню, щоб його можна було виявити з Землі. Вода. Відомо, що на Марсі немає відкритих водних поверхонь. Але дослідники вважають, що на поверхні планети вода є: про це свідчило зменшення у весняно-літній періоди білих плям, полярних шапок. При тих фізичних умовах, що існують на Марсі, вода в рідкому стані знаходиться там не може. Вона повинна негайно випаровуватися і замерзати осідаючи у вигляді тонкого шару інею. Грунт шар льоду або вічної мерзлоти. Рідка вода ж може існувати на значній глибині. Було відзначено, що у марсіанських рослин відсутня хлорофіл, його замінює каротиноїди, пігмент червоного кольору. Особливий інтерес викликають марсіанські канали. Американський астроном Ловелл вважає, що це іригаційна система побудована розумними мешканцями Марса. Вони виглядають темними жилками неправильної форми й ланцюжками окремих цяток. Протягом десятиліть було висловлено цілу низку гіпотез:
Зони рослинності
Освіти тектонічного характеру
Тріщини у вічній мерзлоті
Результати ударів метеоритів.
Але на підставі тільки гіпотез висновки робити передчасно. Але безперечно, що дуже цікаві висновки, до яких призводить теорія графів: ретельний статистичний аналіз різних утворень типу мереж, що зустрічаються в земних умовах, привів вчених до висновку, що штучні мережі відрізняються від природних в вузлах. Штучного походження переважають вузли з чотирма сходяться лініями, а мережа каналів Марса має переважно вузлами 4-го порядку, мережа також відрізняється значним відсотком цих вузлів; роблять з'ясування природи загадкових марсіанських перетворень ще більш захоплюючою проблемою.
Список літератури
Т.А. Агекян "Зірки, галактики, Метагалактика", М. "Наука"
Б.А. Воронцов-Вельямінов "Всесвіт" Державне вид-во техніко-теоритической літератури.
І.Д. Новіков "Еволюція Всесвіту", М. 1983
А.І. Єремєєва. "Астрологічна картина світу і її творці". М. "Наука" 1984 р.
Б.А. Воронцов-Вельямінов. "Нариси про Всесвіт", М., "Наука" 1976
П.П. Паренаго "Новітні дані про будову Всесвіту", М. "Правда" 1948 р.
Велика Радянська Енциклопедія ". 5т р., стор. 443-445.
В.Н. Комаров "Захоплююча астрономія". М, "Наука", 1968 р.
С.П. Левітан. "Астрономія", М., "Просвіта" 1994 р.
В.В. Казютінскій "Всесвіт Астрономія, Філософія", М., "Знання" 1972
Для підготовки даної роботи були використані матеріали з сайту http://referat2000.bizforum.ru/