Как образовалось солнце по гипотезе канта
Кант приписывает Богу лишь создание самой материи и наделение её наблюдаемыми свойствами. Всё остальное развитие Мира происходит без участия Творца.
Кант считал, что первоначально материя была сильно разрежена и составляла так называемый Хаос. Подобное начало, надо сказать, встречалось и в древнегреческих философских трудах. Хаос Канта состоял из мелких пылевых частиц (сейчас бы сказали «метеорных»), находящихся в покое. Этот покой мог быть лишь в самом начале, сразу после создания Хаоса Богом. После этого отправного момента материя приходит в движение, подчиняясь законам Ньютона. Более массивные частицы начинают из окружающего их пространства притягивать к себе легкие пылинки. Так в Хаосе появились первые сгущения материи.
Эти сгущения росли и объединялись в большие шары, из которых и образовались звёзды. Кант понимал, что, следуя только этой логике, он должен был завершить развитие Мира образованием только одного шара. Поэтому он наделил частицы материи ещё и свойством упругости: при столкновении частицы могли отскакивать друг от друга, меняя направление своего движения.
В процессе этих столкновений, как полагал Кант, вблизи каждого большого тела случайным образом должно начать преобладать одно направление движения. Как считал философ, двигаясь по параллельным траекториям, частицы меньше сталкиваются. Таким образом, около каждого шара небольшое количество вещества вовлекается во вращение вокруг центрального тела. Траектории частиц проходят через центр большого шара и лежат в плоскости его экватора: центральное тело раскручивается в ту же сторону, что и большая часть частиц. Так у звёзд могут появиться планеты, а у планет – спутники, причём вращение всех тел одной системы (такой, как Солнечная) происходит в одном направлении.
Происхождение колец Сатурна Кант объяснил слишком быстрым начальным вращением планеты, от которой под действием центробежных сил отделилась часть вещества (центробежная сила — это та самая сила, которая тянет нас при повороте любого транспорта в противоположную повороту сторону). Как видим, здесь гипотеза Канта в чём-то перекликается с идеями Бюффона. По мнению Канта, известный всем из библейской истории большой потоп был следствием разрушения Богом водяного кольца, которое образовалось у Земли.
Все звёзды в Мире Канта должны остыть, но упавшие на них планеты, объединение нескольких звёзд, наконец, падение их на центрально мировое Солнце разогреет всё вещество и породит новые клубы Хаоса. Так, в общих чертах, выглядит идея круговорота материи во Вселенной. В чём-то эта мысль напоминает нам с Вами современную идею пульсирующей Вселенной, хотя и далека от последней в научном плане.
Основной ошибкой Канта является неверное представление о возникновении вращательного движения из прямолинейного. Такое не может произойти само по себе в замкнутой системе, которой является Хаос Канта. Для того, чтобы это движение началось, нужно воздействие извне, а ни какое материальное тело, ни Творец такого влияния на Хаос не оказывали. Частицы Хаоса Канта и впрямь должны были собраться, в итоге, в одно Мировое Солнце, без планет, спутников и колец.
Изначальный «строительный материал» Вселенной состоял не из пылинок, а из водорода, гелия и излучения. То же касается тех облаков, из которых, по современным представлениям, рождаются планетные системы: содержание пыли в до-планетных облаках было невелико.
Никак не объясняет Кант и то, каким образом вновь должен образовываться Хаос из остывшей материи.
Неверны его мысли об образовании колец Сатурна и, уж конечно, идея о всемирном потопе.
Источник
Происхождение Солнечной системы
Формирование Солнечной системы
Один из важнейших вопросов, который связан с изучением нашей планетной системы – проблема происхождения Солнечной системы. Решение этого вопроса имеет естественно-научное, мировоззренческое и философское значение. Многие века ученые делали попытки выяснить прошлое, настоящее и будущее Вселенной, в том числе и Солнечной системы. Но возможности планетной космологии и в наши дни остаются довольно ограниченными – для экспериментов в лабораторных условиях доступны только метеориты и образцы лунных пород. Ограничена и возможность сравнительного метода исследований: строение и закономерности других планетных систем пока еще мало изучены.
Астрономы древности
Древние астрономы считали, что Вселенная и Солнечная система существуют вечно и будут существовать еще столько же в неизменном виде. С появлением христианства возраст Солнечной системы в значительной мере сократился. Джордано Бруно первым сделал предположение, что звезды, подобно Солнцу, окружены планетными системами, которые постоянно рождаются и умирают. 1745 год – французским ученым Бюффоном была высказана гипотеза, что планеты образовались из вещества, выброшенного из Солнца после столкновения Солнца с кометой.
Гипотеза Канта–Лапласа
Сейчас известно много гипотез о происхождении Солнечной системы, в том числе предложенные независимо, немецким философом Иммануилом Кантом (1724–1804 гг.) и французским математиком и физиком Пьером-Симоном Лапласом (1749–1827 гг.) Точка зрения Канта заключалась в эволюционном развитии холодной пылевой туманности, входе которого вначале появилось центральное массивное тело – Солнце, а после возникли и планеты. Лаплас считал первоначальную туманность газовой и очень горячей, находящейся в состоянии быстрого вращения. Сжимаясь под воздействием силы всемирного тяготения, туманность вследствие закона сохранения момента импульса вращалась все быстрей и быстрей.
Под воздействием больших центробежных сил, появляющихся при быстром вращении в экваториальном поясе, от него последовательно отделялись кольца, превращаясь в результате охлаждения и конденсации в планеты. Так, по теории Лапласа, планеты образовались раньше Солнца. Несмотря на такого рода различия между двумя рассматриваемыми гипотезами, обе они исходят от одной идеи – Солнечная система возникла в результате закономерного развития туманности. И потому эта идея иногда называется гипотезой Канта–Лапласа.
Более поздние гипотезы
• 1916 год – Джеймсом Джинсом была предложена новая теория, по которой вблизи Солнца прошла звезда и ее притяжение смогло вызвать выброс солнечного вещества, из которого с течением времени образовались планеты. Эта гипотеза должна была объяснить парадокс распределения момента импульса. Но в наше время специалисты не поддерживают такую теорию.
• 1935 год – Рассел сделал предположение, что Солнце было двойной звездой. Вторую звезду разорвало силами гравитации при тесном сближении с другой, третьей звездой. Девятью годами позднее Хойл высказал теорию, что Солнце было двойной звездой, при этом вторая звезда прошла весь путь эволюции и взорвалась как сверхновая, сбросив всю оболочку. Из остатков этой оболочки и была образована планетная система.
• Так, согласно представлениям в наше время, планеты солнечной системы образовались из холодного газопылевого облака, окружавшего Солнце миллиарды лет назад. Эта точка зрения более последовательно отражена в гипотезе российского ученого, академика Отто Юльевича Шмидта (1891–1956 гг.), который показал, что проблемы космологии возможно решить совместными усилиями астрономии и наук о Земле, в первую очередь географии, геологии, геохимии. В основании гипотезы Шмидта лежит мысль об образовании планет путем объединения твердых тел и пылевых частиц. Появившееся около Солнца газопылевое облако вначале состояло на 98 % из водорода и гелия. Остальные элементы конденсировались в пылевые частицы. Беспорядочное движение газа в облаке быстро прекратилось: оно изменилось на спокойное движение облака вокруг Солнца.
Пылевые частицы сконцентрировались в центральной плоскости, чем образовали слой повышенной плотности. Когда-же плотность слоя смогла достигнуть некоторого критического значения, его собственное тяготение начало «соперничать» с тяготением Солнца. Слой пыли оказался неустойчив и распался на отдельные пылевые сгустки. Сталкиваясь между собой, ими было образовано множество сплошных плотных тел. Те из них что были крупней приобретали почти круговые орбиты и в своем росте стали обгонять другие тела, став потенциальными зародышами будущих планет. Как более массивные тела, новообразования присоединяли к себе остававшееся вещество газопылевого облака. В итоге сформировалось 9 больших планет, и их движение по орбитам остается устойчивым в течении миллиардов лет.
Формирование планет
Учитывая физические характеристики все планеты делятся на две группы. В одной из них сравнительно небольшие планеты земной группы – Меркурий, Венера, Земля и Mapc. Их вещество имеет сравнительно высокую плотность: в среднем около 5,5 г/см3, что в 5,5 раза превышает плотность воды. В другую группу входят планеты-гиганты: Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Эти планеты имеют огромную массу.
Так, масса Урана равняется 15-ти земным массам, а Юпитера – 318-ти. Состоят планеты-гиганты в основном из водорода и гелия, а средняя плотность их вещества близка к плотности воды. Как видно, у этих планет нет твердой поверхности, по типу планет земной группы. Особенное место занимает девятая планета – Плутон, которая была открыта в марте 1930 года. По своим размерам она приближается к планетам земной группы. Не так давно обнаружили, что Плутон – двойная планета: она состоит из центрального тела и очень большого спутника. Оба небесных тела обращаются вокруг общего центра масс.
В процессе формирования планет их разделение на две группы обусловливается тем, что в далеких от Солнца частях облака температура была низкой и все вещества, кроме водорода и гелия, образовали твердые частицы. Среди них преобладал метан, аммиак и вода, определившие состав Урана и Нептуна. В состав самых массивных планет – Юпитера и Сатурна, кроме этого, вошло значительное количество газов. В области планет земной группы температура была в значительной степени выше, и все летучие вещества (в том числе метан и аммиак) оставались в газообразном состоянии, и, как следствие, в состав планет не вошли. Планеты этой группы сформировались главным образом из силикатов и металлов.
Процесс образования Солнечной системы нельзя считать досконально изученным, а предложенные гипотезы – совершенными. К примеру, в рассмотренной гипотезе не учитывали влияние электромагнитного взаимодействия при формировании планет. Выяснение этого и других вопросов – дело будущего.
Источник
Как появилась солнечная система? Теории и современный взгляд.
С древнейших времен человечество интересовал вопрос о сотворении нашего мира. Долгое время любопытство людей удовлетворяли сначала языческие мифы, а потом и священные тексты мировых религий. Однако развитие науки, а в особенности астрономии, подтолкнуло людей к поиску научного объяснения возникновения Земли.
Гипотеза Ж. Бюффона
Одним из первых ученых, предложившим свою теорию образования нашей планеты, стал Жорж Бюффон. В 1749 г. он опубликовал труд «Естественная история», в котором и описал свою идею. Согласно ей, в древности в Солнце врезалась гигантская комета, в результате чего от светила отделилась несколько фрагментов, которые со временем образовали планеты солнечной системы.
Бюффон полагал, что изначально Солнце не вращалось вокруг своей оси, но удар кометы, пришедшийся по касательной, раскрутил его, а также придал вращение и тому веществу, из которого возникли планеты. Ученый полагал, что наша звезда является твердым небесным объектом, но это не так. Также Бюффон переоценивал размеры комет. Они слишком малы, чтобы суметь значительно повлиять на звезды.
Ещё одна попытка объяснить возникновение Земли была предпринята Иммануилом Кантом в 1755 г. Он предположил, что ранее Вселенная была наполнена множеством пылевых частиц, отличавшихся своими размерами и массой. Из-за действия гравитационных сил они стали притягиваться друг к другу, образуя Солнце, а также пылевое облако вокруг него. Постоянные столкновения между частицами привели к вращению звезды и облака, из которого в дальнейшем образовались планеты.
При этом планеты изначально были холодными, а не остывали в процессе своего появления.
Пьер Симон Лаплас пересмотрел теории Канта. Он полагал, что существовала так называемая первичная туманность, которая была сильно разогрета, но при этом вращалась. На каждую частицы туманности действовало две противоположные силы – притягивающая к центру сила тяжести и центробежная сила, связанная с вращением туманности.
В результате часть вещества туманности образовала Солнце, а другие части – планеты, включая Землю. Также Лаплас предположил, что на вращение планет большое влияние оказывают силы приливов и отливов. Великий математик обосновал сою гипотезу рядом расчетов, однако всё же и она оказалась ошибочной, хотя и оставалась основной вплоть до начала XX века.
В 1919 году физик Джеймс Джинс высказал мнение, что Солнечная система сформировалась из-за прохождения рядом с нашим светилом другой массивной звезды. Ее сила тяжести оторвала от нашего светила часть вещества, которое со временем превратилось в планеты. Однако более точные расчеты показали ошибочность этой теории.
Оторванное вещество должно было либо снова упасть на Солнце, либо навсегда покинуть ее орбиту и улететь вслед за пролетавшей мимо звездой.
В 1944 г. советский ученый Отто Шмидт предположил, что Земля и другие планеты Солнечной системы возникли после того, как рядом с нашей звездой пролетело метеоритное облако. Солнце захватило его своей силой притяжения, после чего одна часть материала облака упала на поверхность светила, а другая часть образовала планеты.
Недостаток этой теории заключается в том, что вероятность образования планет вокруг звезд оказывается слишком низкой. В последнее же время было обнаружено огромное количество экзопланет, то есть планет за пределами Солнечной системы. Поэтому процесс формирования планет должен объясняться более вероятным событием.
Современные представления о возникновении Солнечной системы.
Предполагается, что раньше на месте нашей планетной системы существовала огромная звезда Коатликуэ, имевшая массу в 30 раз больше современной солнечной массы. Коатликуэ взорвалась и образовала огромное молекулярное облако. Примерно 4,6 млрд лет назад из него стало формироваться Солнце. Начало этого процесса вызвало явление гравитационного коллапса – быстрого сжатия вещества вследствие действия его собственной силы тяжести. Что же вызвало подобный гравитационный коллапс? Дело в том, что произошло уплотнение вещества в одной из частей облака. Причиной этого уплотнения мог стать пролет крупного небесного тела, ударная волна от взрыва звезды или просто случайные колебания частиц облака. В любом случае возникшее уплотнение стало притягивать к себе всё больше и больше других частиц. Возник эффект, который в науке называют «положительной обратной связью»: рост массы вещества в районе уплотнения увеличивал силу его тяжести, что в свою очередь увеличивало приток нового вещества и приводило к росту массы материи в центре. Из-за сжатия облако, имевшее небольшое начальное вращение, увеличивало свою угловую скорость. Таким образом работал закон сохранения углового момента. Одновременно с этим из-за увеличения плотности материи в центре облака температура там начинала возрастать. В какой-то момент она достигла значений в миллионы градусов, что привело к запуску термоядерной реакции. Этот момент можно считать временем рождения Солнца. В оставшейся части облака уже возникли другие уплотнения, которые в будущем образовали протопланеты. На момент рождения Солнца их насчитывалось порядка 50-100 этих образований. Они продолжали сталкиваться друг с другом и соединяться, но иногда столкновения приводили к образованию спутников. Считается, что Луна образовалась в результате столкновения протопланеты Тея и Земли примерно 4,533 млрд лет назад. Удар прошел по касательной, а потому наша планета стала вращаться вокруг своей оси. В начале XXI века среди ученых возобладало мнение, что планеты не сразу заняли положение на своих современных орбитах. 4,5 млрд лет назад они находились значительно ближе к Солнцу, чем сейчас. Теоретически в районе пояса астероидов могла образоваться ещё одна планета, однако этого не произошло из-за формирования Юпитера. Этот гигант обладает огромной массой, поэтому он стал выкидывать из тела из пояса астероидов. Некоторые из астероидов попали во внутреннюю Солнечную систему и бомбардировали уже сформировавшиеся там планеты. За счет этих бомбардировок на Земле появилась вода. Дело в том, что ее молекулы слишком легкие, и поэтому они не могли появиться на нашей планете на начальной стадии ее формирования. Однако при падении на нее астероидов из отдаленных и более холодных районов Солнечной системы. В начальный период своего возникновения Земля была сильно разогрета. Однако после прекращения эпохи бомбардировок начался процесс ее остывания. Изначально поверхность планеты была жидкой, и более легкие элементы всплывали в верхние слои, а более твердые опускались глубже. Со временем из-за остывания Земли образовалась твердая земная кора, однако под ней до сих пор находится жидкая мантия. Опустившиеся вглубь металлы образовали металлическое ядро, которое сегодня создает магнитное поле планеты. Этот процесс занял 10 миллионов лет. Атмосфера Земли образовалась в результате высокой вулканической активности. Газы вырывались из недр земли наружу, однако из-за силы тяжести планеты не могли покинуть ее.
Источник