Меню

Гипотеза горячей вселенной содержание открытия теории подтверждение открытия теории

Гипотеза (модель) Гамова горячей Вселенной

Начала современного естествознания. Тезаурус. — Ростов-на-Дону . В.Н. Савченко, В.П. Смагин . 2006 .

Смотреть что такое «Гипотеза (модель) Гамова горячей Вселенной» в других словарях:

Вселенная — Крупномасштабная структура Вселенной как она выглядит в инфракрасных лучах с длиной волны 2,2 мкм 1 600 000 галактик, зарегистри … Википедия

Большой взрыв — У этого термина существуют и другие значения, см. Большой взрыв (значения). Запрос «Теория большого взрыва» перенаправляется сюда; о телесериале с таким названием см. Теория большого взрыва (телесериал). Космология … Википедия

Большого взрыва теория — Космология Возраст Вселенной Большой взрыв Содвижущееся расстояние Реликтовое излучение Космологическое уравнение состояния Тёмная энергия Скрытая масса Вселенная Фридмана Космологический принцип Космологические модели Формирован … Википедия

Большой Взрыв — Космология Возраст Вселенной Большой взрыв Содвижущееся расстояние Реликтовое излучение Космологическое уравнение состояния Тёмная энергия Скрытая масса Вселенная Фридмана Космологический принцип Космологические модели Формирован … Википедия

ГАМОВ Джордж — (Gamow, George) (1904 1968), Гамов Георгий Антонович, американский физик, создатель квантовой теории a распада радиоактивных ядер и автор гипотезы горячей Вселенной (теории Большого Взрыва). Родился 4 марта 1904 в Одессе. В 1926 окончил… … Энциклопедия Кольера

Источник

Модель горячей Вселенной

Эволюция Вселенной

В основе современных представлений об эволюции Вселенной лежит модель горячей Вселенной, или «Большого Взрыва», основы которой были заложены в трудах американского физика русского происхож­дения Дж. Гамова и его сотрудников в конце 40-х гг. XX в. В соответ­ствии с этой концепцией Вселенная на ранних стадиях расширения характеризовалась не только высокой плотностью вещества, но и его высокой температурой.

Ключ к пониманию ранних этапов эволюции Вселенной — в ги­гантском количестве теплоты, выделившейся при Большом Взрыве. В простейшем варианте теории горячей Вселенной предполагается, что Вселенная возникла спонтанно в результате взрыва из состояния с очень большой плотностью и энергией (состояние сингулярности). По мере расширения Вселенной температура падала (сначала бы­стро, а затем все медленнее) от очень большой до довольно низкой, обеспечивавшей возникновение условий, благоприятных для образо­вания звезд и галактик. На протяжении около 1 млн лет температура превышала несколько тысяч градусов, что препятствовало образова­нию атомов, и, следовательно, космическое вещество имело вид ра­зогретой плазмы, состоящей из ионизированных водорода и гелия. Лишь когда температура Вселенной понизилась приблизительно до температуры поверхности Солнца, возникли первые атомы. Таким образом, атомы — это реликты эпохи, наступившей через 1 млн лет после Большого Взрыва.

Модель горячей Вселенной получила экспериментальное под­тверждение после открытия в 1965 г. реликтового излучения — мик­роволнового фонового излучения с температурой около 3 К. Косвен­ным подтверждением этой модели служит также наблюдаемое оби­лие гелия, превышающее повсеместно 22% по массе, а также обнару­женное в межзвездном газе неожиданно высокое содержание дейтерия, происхождение которого можно объяснить лишь ядерны­ми реакциями синтеза легких элементов в горячей Вселенной. Зная современную температуру реликтового излучения, можно провести экстраполяцию в прошлое, используя хорошо известные и проверен­ные законы механики, термодинамики, статистической, атомной и ядерной физики, физики элементарных частиц и др.*

* Фундаментальным открытием самых последних лет, конца XX в., является обнаружение пространственной анизотропии реликтового излучения, фона Все­ленной. Это расширяет возможности релятивистской космологии, делает несуще­ственным влияние различных мешающих познанию начальных этапов Вселенной факторов — рассеяние электромагнитных волн на свободных электронах, на холод­ном молекулярном газе, поглощение пылью и др.

Возможность установить процессы, происходившие в первые се­кунды и минуты существования Вселенной, безусловно, следует рас­сматривать как блестящее достижение современного естествознания. Моделирование первой секунды существования Вселенной при­ближает нас к главной загадке природы — самому акту «сотворения мира»! Первые секунды Вселенной — это время таинственных со­стояний вещества и неведомых сил природы. Конечно, здесь следует быть осторожным. Наши представления об этом отрезке времени основаны во многом на гипотезах и гипотетических экстраполяциях, теоретическом моделировании, во многом спорных и умозри­тельных.

Экстремальные условия первых секунд жизни Вселенной сегодня можно изучать экспериментально. На современных ускорителях эле­ментарных частиц удается воспроизводить физические условия, су­ществовавшие в то время, когда возраст Вселенной составлял 10 -4 с, когда температура достигала 10 12 К, а вся наблюдаемая сегодня Все­ленная была «сжата» до размеров Солнечной системы. За этими границами возможна только теоретическая экстраполяция известных нам физических законов. В целом она не вызывает сомнений вплоть до того момента, когда начинают проявляться квантовые свойства гравитации.

Вблизи сингулярности решения релятивистских уравнений не­применимы, поскольку там должны проявляться квантовые свойства гравитации, а свойства вещества в этом состоянии неизвестны. Существующие теории вещества и тяготения применимы к состояниям материи, плотность и температура которой меньше планковских: ρ = 10 93 г/см 3 ; Т ≈ 10 32 К. Планковской плотности и температуре соот­ветствует возраст Вселенной τ ≈ 10 -43 с и расстояние r ≈ 10 -33 см. В планковскую эпоху физические условия были таковы, что для их описания требуется еще несозданная квантовая теория тяготения, и поэтому для описания самых ранних моментов рождения Вселенной пользуются гипотетическими, умозрительными моделями.

11.7.2. Большой Взрыв: инфляционная модель

Первая и важнейшая проблема связана с причинами Большого Взры­ва, сложившимися в первые мгновения Вселенной. Они моделируют­ся так называемой гипотезой инфляционной Вселенной. В основе этой гипотезы — представление о существовании компенсирующей гравитационное притяжение силы космического отталкивания неве­роятной величины, которая смогла разорвать некое начальное состо­яние материи и вызвать ее расширение, продолжающееся по сей день. В этой модели начальное состояние Вселенной является ваку­умным.

Физический вакуум — это наинизшее энергетическое состояние всех полей, форма материи, лишенная вещества и излучения, но характеризующаяся активностью, возникновением и уничтожением виртуальных частиц (постоянно «кипит», но не выкипает) и способ­ностью находиться в одном из многих состояний с сильно различаю­щимися энергиями и давлениями, причем эти давления — отрица­тельные. Возбужденное состояние такого вакуума называют «ложным вакуумом», который способен создать гигантскую силу космичес­кого отталкивания. Эта сила и вызвала безудержное и стремительное раздувание «пузырей пространства» (зародышей одной или несколь­ких вселенных, каждая из которых характеризуется, допустим, свои­ми фундаментальными постоянными*), в которых концентрировались колоссальные запасы энергии. Подобное раздувание Вселенной осуществлялось по экспоненте (за каждые 10 -32 с диаметр Вселенной увеличивался в 10 50 раз). Скорость раздувания значительно превосхо­дила световую, но это не противоречит закону теории относитель­ности, так как раздувание не связано с установлением причинно-след­ственных связей в веществе. Данный тип раздувания был назван инфляцией. Такое быстрое расширение означает, что все части Все­ленной разлетаются, как при взрыве. А это и есть Большой Взрыв. В период квантовой космологии, т. е. с 10 -43 с по 10 -34 с произошло, по-видимому, и формирование пространственно-временных харак­теристик нашей Вселенной.

Читайте также:  Какое расстояние видимой вселенной

* О концепции множественности вселенных см.: Розенталь И.Л. Вселенная и частицы. М., 1990.

Но фаза инфляции не может быть длительной. Отрицательный (ложный) вакуум неустойчив и стремится к распаду. Когда распад завершается, отталкивание исчезает, следовательно, исчезает и инфляция. Вселенная переходит во власть обычного гравитационного притяжения. «Часы» Вселенной в этот момент показывали всего 10 -34 с. Но благодаря полученному первоначальному импульсу, приобре­тенному в процессе инфляции, расширение Вселенной продолжает­ся, но неуклонно замедляется. Постепенное замедление расширения Вселенной — это единственный след, который сохранился до настоя­щего времени от начальных моментов Большого Взрыва.

В конце фазы инфляции Вселенная была пустой и холодной. Но по окончании фазы огромные запасы энергии, сосредоточенные в исходном физическом вакууме; высвободились в виде излучения, ко­торое мгновенно нагрело Вселенную до температуры примерно 10 27 К и энергии 10 14 ГэВ. С этого момента начинается эволюция горячей Вселенной. Благодаря энергии возникли вещество и антивещество, затем Вселенная стала остывать и испытывать последова­тельные фазовые переходы, в которых постепенно стали «кристал­лизоваться» все ее элементы, наблюдаемые сегодня.

Инфляционная модель Большого Взрыва объясняет крупномас­штабную однородность и изотропность Вселенной, образование структур галактик и их скоплений из первичных малых возмущений плотности, особенности изменения радиуса пространственной кри­визны (современное значение его близко к единице, как и в момент Большого Взрыва).

Несмотря на то что инфляционная модель разработана пока только частично, тем не менее она позволяет успешно объяснить ряд фундаментальных космологических закономерностей. Большой Взрыв перестал быть загадкой, лежащей за пределами естество­знания.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

22.04.2020лекция.Метогалактика.Гипотеза горячей Вселенной

лекция и задание.Задание выполняем па платформе дистанционное обучение

Просмотр содержимого документа
«22.04.2020лекция.Метогалактика.Гипотеза горячей Вселенной»

Вселенная тоже была молодою,
И бился в груди ее пламень творения!
Как женщина, власть потеряв над собою,
Она отдавалась на волю мгновения.
И в огненной пляске Пространства и Времени,
Доверившись слепо неведомым силам,
Она разрешила от тяжкого бремени,
Даруя начало мирам и светилам…
Дыхание горячее Тайны Великой
Потоками квантов к тебе прикоснется,
И космос огромный чужой многоликий,
Сквозь мрак мироздания тебе улыбнется.
И тот, кто увидел улыбки той отблеск,
Кто вздрогнул на миг и застыл ослепленный,
Так будет всю жизнь, позабыв сон и отдых,
Искать ее снова в просторах Вселенной.
Б. Комберг

1. Системы галактик и крупномасштабная структура Все­ленной. Галактики, подобно звездам, наблюдаются груп­пами. Например, нашу Галактику, Магеллановы Облака и еще около 20 небольших спутников нашей Галактики можно рассматривать как кратную систему. Крат­ной оказалась и Туманность Андромеды, окруженная не­сколькими эллиптическими галактиками-спутниками.

Наша Галактика и Туманность Андромеды входят в Местную группу (систему) галактик, размеры которой достигают сотен тысяч парсек. Местная группа представляет собой сравнительно небольшую систему, так как существуют скопления, содержащие сотни и ты­сячи галактик.

Рис. 102. Центральная часть скопления галактик в созвездии Волосы Вероники.

Ближайшеек нам скопление галактик находится в со­звездии Девы и насчитывает сотни крупных галактик. Расстояние до него порядка 20 Мпк, это система диаметром более 6 Мпк. Крупные скопления галактик находятся в созвездиях Волосы Вероники, Северная Корона, Геркулес и др. (рис. 102).

Не входят ли скопления в состав еще больших систем? Данные внегалактической астрономии указывают на то, что, возможно, существует Местное сверхскопление галактик, на­считывающее примерно 10 тыс. галактик и имеющее диа­метр около 50 Мпк. В его центре расположено скопление галактик в созвездии Девы. Открыто несколько десятков других сверхскоплений (два ближайших находятся от нас на расстоянии 100 Мпк). Таким образом, Вселенной на самых разных уровнях присуща структурность: от ядер атомов до гигантских сверхскоплений галактик.

В конце 70-х гг. XX в. астрономы обнаружили, что галактики в сверхскоплениях распределены не равномерно, а сосредоточены вблизи границ ячеек, внутри которых галактик почти нет. Теоретически предвидели возможность такого распределения галактик, а потому открытие не было неожиданным. Следовательно, согласно современным пред­ставлениям, для Вселенной характерна ячеистая (иногда говорят сетчатая, или пористая) структура, которую можно видеть на специально обработанных фотографиях участков звездного неба. Она напоминает «паутинную сет­ку» (рис. 103).

Рис. 103. Крупномасштабная структура Вселенной.

Вообразимсебе достаточно большую «сеть», содержащую множество ячеек. Если не обращать внимания на индивиду­альные особенности каждой отдельно взятой ячейки, то в больших масштабах ее различные части выглядят сходным образом.

Мы рассматривали картину распределений сверхскопле­ний галактик в проекции на небесную сферу. А каково их пространственное распределение? Оказывается, «пустоты» существуют не только внутри ячеек. Недавно они обнару­жены (и названы «черными областями») при исследовании распределения галактик в пространстве: найдены огромные объемы пространства (порядка миллиона кубических мегапарсек), в которых галактик пока не обнаружено.

В свете этих открытий пространственной моделью струк­туры Вселенной может служить кусок пемзы. В целом она однородна, хотя в небольших выделенных объемах пемза неоднородна (в ней есть вещество и пузырьки воздуха). Так и во Вселенной: в небольших масштабах, например в масштабах Солнечной системы или Галактики, вещество распределено явно неравномерно, но в масштабах сверх­скоплений галактик вещество распределено практически равномерно. Итак, в крупномасштабной структуре Вселен­ной не существует каких-либо особых, чем-то выделяющих­ся мест или направлений, поэтому в больших масштабах (более 100—200 Мпк) Вселенную можно считать не только однородной, но и изотропной.

2. Метагалактика и ее расширение. Вся охваченная со­временными методами астрономических наблюдений часть Вселенной называется Метагалактикой (или нашей Вселенной). В Метагалактике пространство между галакти­ками заполнено чрезвычайно разреженным межгалактичес­ким газом, пронизывается космическими лучами, в нем су­ществуют гравитационные и электромагнитные поля, а возможно, и невидимые массы вещества (не только «обыч­ного», но и, например, состоящего из нейтрино).

Читайте также:  Где находится млечный путь относительно центра вселенной

От наиболее удаленных метагалактических объектов свет идет до нас миллиарды лет. И все-таки нет оснований отож­дествлять Метагалактику со «всей Вселенной». В принципе возможно существование других, пока неизвестных нам ме­тагалактик.

В 1929 г. американский астроном Э. Хаббл открыл за­мечательную закономерность: линии в спектрах подавляю­щего большинства галактик смещены к красному концу, причем смещение тем больше, чем дальше от нас находится галактика. Это интересное явление называется красным смещением.

Объяснив красное смещение эффектом Доплера, ученые пришли к выводу о том, что расстояние между нашей и другими галактиками непрерывно увеличивается. Конечно, галактики не разлетаются во все стороны от нашей Галак­тики, которая не занимает никакого особого положения в Метагалактике, а происходит взаимное удаление всех галак­тик. Это означает, что наблюдатель, находящийся в любой галактике, мог бы, подобно нам, обнаружить красное сме­щение, ему казалось бы, что от него удаляются все галак­тики.

Таким образом, Метагалактика нестационарна.

Открытие расширения Метагалактики свидетельствует о том, что Метагалактика в прошлом была не такой, как сейчас, и иной станет в будущем, т. е. Метагалактика эволюционирует.

По красному смещению определены скорости удаления галактик. У многих галактик они очень велики, соизме­римы со скоростью света. Самыми большими скоростями, иногда превышающими 250 000 км/с, обладают некоторые квазары, считающиеся самыми удаленными от нас объек­тами Метагалактики.

Закон, согласно которому красное смещение (а значит, и скорость удаления галактик!) возрастает пропорционально расстоянию от галактик (закон Хаббла), можно за­писать в виде:

v=Hr, (53)

где v — лучевая скорость галактики; r — расстояние до нее; Н — постоянная Хабблa (Hubble), точнее параметр Хаббла.

По современным оценкам, значение Н заключено в пре­делах50 км(с·Мпк) 100 км(с·Мпк).Следовательно, наблюдаемый темп расширения Метагалактики таков, что галактики, разделенные расстоянием 1 Мпк (3,08 ·10 19 км), удаляются друг от друга со скоростью от 50 до 100 км/с. Если скорость удаления галактики определена по формуле (44), то формула (53) дает возможность вычислить рассто­яние до далеких галактик. Наиболее вероятное значение параметра Хаббла Н = 70 км/(с·Мпк).

Пример 12. На каком расстоянии от нас находится га­лактика, имеющая скорость удаления 1,5 • 10 4 км/с?

Закон Хаббла наиболее точно выполняется для далеких галактик (и их скоплений), разделенных расстояниями 100—300 Мпк. Отклонения от этого закона наблюдаются прежде всего у относительно близких к нам галактик, у которых, как и у наиболее близких к нам звезд, весьма ощу­тимы индивидуальные движения внутри скоплений галак­тик. Кроме того, закон Хаббла нельзя считать точным для очень далеких внегалактических объектов, например кваза­ров, у которых v 100 000 км/с.

Рис. 104. «Разбегание» галактик.

Итак,мы живем в расширяющейся Метагалактике (рис. 104). Это явление имеет свои особенности. Например, системы, подобные нашей Солнечной системе, кратным системам звезд или даже отдельным галактикам, в расшире­нии Метагалактики не участвуют (этому препятствуют силы тяготения, действующие между Солнцем и планетами, звездами в кратных системах или между звездами, входящими в состав галактик). Следовательно, расширение Метагалак­тики проявляется только на уровне скоплений и сверх­скоплений галактик, т. е. систем, элементами которых яв­ляются галактики. Галактики в скоплениях иногда сравни­вают с атомами нагреваемого вещества. При нагревании объем вещества увеличивается, возрастает расстояние между атомами, что, конечно, не отражается на размерах самих атомов.

О другой особенности расширения Метагалактики вы уже знаете. Она заключается в том, что не существует цен­тра, от которого разбегаются галактики.

Альберт Эйнштейн (1879—1955)

РасширенияМетагалактики не только подтверждают на­блюдения (оптические и радиоастрономические), но и были предсказаны теорией. В России в1922 г., за несколько лет до открытия Хаббла, А. А. Фридман (1888—1925), основыва­ясь на теории относительности А. Эйнштейна (1879—1955), показал, что геометрические свойства Вселенной должны изменяться, т. е. расстояния между галактиками не могут ос­таваться постоянными. Открытие Хаббла, как вы знаете, сви­детельствует о расширении Метагалактики.

Если допустить, что в прошлом расширение Метагалак­тики происходило таким же темпом, что и сейчас, то можно рассчитать, когда началось расширение. Так как лю­бые две галактики, отстоящие друг от друга на 1 Мпк, уда­ляются со скоростью 50—100 км/с, то — величина, обрат­ная постоянной Хаббла, — дает нам представление о проме­жутке времени от начала расширения Метагалактики. Этот промежуток времени, по разным оценкам, составляет 20— 13 млрд. лет.

Расширение Метагалактики — самое грандиозное из из­вестных в настоящее время явлений природы. Правильное его истолкование имеет исключительно большое мировоз­зренческое значение. Не случайно в объяснении причины этого явления резко проявилось коренное отличие философ­ских взглядов ученых. Некоторые из них, отождествляя Ме­тагалактику со всей Вселенной, пытаются доказать, что рас­ширение Метагалактики подтверждает религиозное представ­ление о сверхъестественном, божественном происхождении Вселенной. Однако во Вселенной известны естественные про­цессы, которые в прошлом могли вызвать наблюдаемое рас­ширение. По всей вероятности, это взрывы. Их масштабы поражают нас уже при изучении отдельных видов галактик. Можно представить, что расширение Метагалактики также началось с явления, напоминающего колоссальный взрыв вещества («Большой взрыв»), обладавшего огромной температурой и плотностью.

3*. Гипотеза «горячей Вселенной». Расчеты, выполнен­ные астрофизиками, свидетельствуют о том, что вскоре по­сле начала расширения вещество Метагалактики имело очень высокую температуру и состояло из элементарных ча­стиц (например, нуклонов) и их античастиц. По мере рас­ширения изменялись не только температура и плотность ве­щества, но и состав входящих в него частиц, так как мно­гие частицы и античастицы аннигилировали, порождая элек­тромагнитные кванты излучения. Последних в современной нам Метагалактике оказалось неизмеримо больше, чем ато­мов, из которых состоят звезды, планеты, диффузная мате­рия. Согласно этой гипотезе, нередко именуемой теорией «горячей Вселенной», потребовалось всего лишь несколько минут, чтобы сверхплотное вещество превратилось в веще­ство с плотностью, близкой к плотности воды. Через не­сколько часов плотность стала сравнимой с плотностью на­шего воздуха, а сейчас, по истечении миллиардов лет, оценка средней плотности вещества в Метагалактике приво­дит к значению порядка 10 -28 кг/м 3 .

Читайте также:  Тест про вселенную гарри поттера

Выполненные расчеты основаны на законах физики (ме­ханики, термодинамики, ядерной физики). Оказывается, что знание этих законов и некоторые предположения о распре­делении вещества в пространстве позволяют получить пред­ставление о процессах, которые происходили миллиарды лет тому назад.

Существуют ли экспериментальные подтверждения ги­потезы «горячей Вселенной»? Сейчас мы можем ответить на этот вопрос положительно, так как в 1965 г. было сделано открытие, которое считается подтверждением идеи о том, что в прошлом вещество Метагалактики было очень плот­ным и горячим. Оказалось, что космическое пространство заполнено электромагнитными волнами, являющимися по­сланцами той древней эпохи развития Метагалактики, когда еще не было никаких звезд, галактик, туманностей. Это электромагнитное излучение (его температура всего лишь 2,7 К) называется реликтовым. Реликтовое излучение пронизывает все пространство, все галактики, оно участву­ет в расширении Метагалактики.

Реликтовое излучение впервые было случайно открыто американскими учеными, изучавшими радиопомехи на вол­не 7,3 см. Очень важно, что, хотя это открытие сделано случайно, существование реликтового излучения было пред­сказано теоретиками. Одним из первых предсказал это из­лучение Дж. Гамов (1904—1968), разрабатывая теорию про­исхождения химических элементов, возникших в первые минуты после Большого взрыва. Предсказание существова­ния реликтового излучения и обнаружение его в космичес­ком пространстве (А. Пензиас и Р. Вильсон, США) — еще один убедительный пример познаваемости мира и его за­кономерностей.

Исследование Вселенной основывается на открытых в земных условиях законах физики. Эти законы позволили создать современные методы исследования Вселенной и объ­яснить подавляющее большинство известных в настоящее вре­мя космических явлений. Однако не исключено, что в про­цессе познания Вселенной будут открыты пока неизвест­ные нам новые явления и типы космических объектов. Важ­но узнать природу невидимой («темной») материи, состав­ляющей основную часть (!) массы нашей Вселенной.

4*. Космологические модели Вселенной. На стыке астро­физики, внегалактической астрономии, теоретической фи­зики и новейших областей математики находится раздел астрономии, который называется космологией. Кос­мология изучает не отдельные небесные тела и их системы, а строение Вселенной в целом и происходящие в ней про­цессы. С одним из таких процессов — расширением Метага­лактики — мы уже познакомились и знаем, что, по суще­ству, открытие этого явления было предсказано А. А. Фрид­маном. Он использовал упрощенную математическую модель Вселенной, которая называется однородной и изотропной. Современные представления о крупномасштабной структуре Вселенной не противоречат такой модели. Структура (и эво­люция) Вселенной наверняка гораздо сложнее упрощенных математических схем и моделей.

Рис. 105. Две основные космологические модели.

СейчасМетагалактика расширяется (по некоторым дан­ным, даже с ускорением), а что будет с ней в дальнейшем? Теория А. А. Фридмана допускает различные возможности в зависимости от средней плотности материи во Вселенной (рис. 105). Например, если плотность материи меньше, чем величина, порядок которой 10 -26 кг/м 3 , то мы живем в «открытом» мире, т. е. в бесконечной Вселенной, в которой галактики всегда будут удаляться друг от друга. Данные о средней плотности (≈ 10 -28 кг/м 3 ) как будто бы указывают на этот случай. Но если, например, будет показано, что в галак­тиках и скоплениях галактик существуют какие-либо скры­тые массы вещества (а не исключено, что «невидимое ве­щество» составляет более 90% массы вещества, из которо­го состоит наша Вселенная), то иной окажется средняя плот­ность. Тогда в отдаленном будущем расширение Метагалакти­ки сменится сжатием. Однако даже в случае «закрытого» мира Вселенная не имеет никаких границ — она конечна, но и безгранична. Дело в том, что гигантские массы вещества искривляют пространство, оно перестает быть евклидовым, в нем лучи света не распространяются прямолинейно, а пря­мая линия уже не будет кратчайшим расстоянием между двумя точками. В евклидовом пространстве бесконечность и безграничность совпадают, например плоскость (двухмерное евклидово пространство) бесконечна и безгранична. Пример двухмерного неевклидова, искривленного пространства — сфера. Сфера не имеет границ, она безгранична, но конечна, и ее площадь мы умеем вычислять. Трудно наглядно пред­ставить себе искривленное трехмерное пространство, но и оно, подобно двухмерному неевклидову пространству, может быть безграничным и конечным.

Мазер, Джон Кромвелл. От Большого взрыва — к Космическому телескопу имени Джеймса Вебба и новым Нобелевским премиям. Элементы.ру. Дата обращения 24 марта 2014. Архивировано 7 февраля 2014 года.

Инфляционная космология: теория и научная картина мира

Вопросы географии. Сб. 40 : Физическая география. — М., 1957. Структурные единицы Вселенной с. 40

1.заполните пропуски в приведенном ниже тексте (текст на карточках).

Каждую секунду в недрах Солнца в термоядерной реакции синтеза гелия выделяется __________________ энергии.

При образовании одного ядра гелия выделяется энергия ________________

Каждую секунду образуется ______ ядер атомов гелия или ________ кг.

Возраст Галактики ______________________

Масса гелия, который может образоваться во всех звездах (10 11 звезд)

Это составляет _____________ от всей массы Галактики.

2.ВЫПИШЕТЕ ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО ИЗУЧЕННОМУ МАТЕРИАЛУ

Модель расширяющейся Вселенной («горячей» Вселенной):

— анализируя полученные результаты, астрофизик Г. Гамов, учитывая, что термоядерная реакция возможна при температуре в несколько миллионов кельвинов, пришел к выводу, что основная масса гелия образовалась не в звездах, а на ранних стадиях расширения Вселенной, которая была не только плотной, но и горячей;

— принятая в настоящее время модель расширяющейся Вселенной получила название модели «горячей» Вселенной.

— на ранних этапах расширения Вселенной кроме плотного и горячего вещества существовало излучение, находящееся в равновесии с веществом;

— по мере расширения вещества его температура понижалась, и к настоящему времени должна составить порядка 3 К;

— это предположение подтвердилось открытием в 1965 г. излучения, максимум которого приходился на длину волны λ=1 мм, что соответствует температуре излучения 2,7 К;

— наблюдения показали, что это излучение не связано ни с одним из небесных объектов, оно равномерно заполняет видимую Вселенную, т. е. характеризует горячее и сверхплотное вещество Вселенной в начале ее расширения;

— в связи с этим излучение называется реликтовым излучением.

Источник

➤ Adblock
detector