Концепции, объясняющие эволюцию Вселенной
Для концепции самоорганизации материальная Вселенная является единственной реальностью, и никакой другой реальности помимо нее не существует. Эволюция Вселенной описывается в терминах самоорганизации: идет самопроизвольное упорядочение систем в направлении становления все более сложных структур. Динамический хаос порождает порядок. Вопрос о цели космической эволюции в рамках концепции самоорганизации ставиться не может.
В рамках концепции креационизма, т.е. творения, эволюция Вселенной связываетсяс реализацией программы, определяемой реальностью более высокого порядка, чем материальный мир. Сторонники креационизма обращают внимание на существование во Вселенной направленного развития – от простых систем ко все более сложным и информационно емким, в ходе которого создаются условия для возникновения жизни и человека.
В качестве дополнительного аргумента привлекается антропный принцип, суть которого заключается в том, что существование той Вселенной, в которой мы живем, зависит от численных значений фундаментальных физических констант – постоянных Планка, гравитации, констант взаимодействия и т.д.
Численные значения этих величин определяют основные особенности Вселенной, размеры атомов, атомных ядер, планет, звезд, плотность вещества и время ее жизни. Если бы эти значения отличались от существующих хотя бы на ничтожно малую величину, то не только жизнь была бы невозможной, но и сама Вселенная как сложная упорядоченная структура, не могла бы существовать.
Среди современных физиков – теоретиков имеются сторонники, как концепции самоорганизации, так и концепции креационизма. Последние признают, что развитие фундаментальной теоретической физики делает насущной необходимостью разработку единой научной картины мира, синтезирующей все достижения в области знания и веры.
Контрольные вопросы:
1. 1.Какова эволюция представлений о космологической модели Вселенной?
2. В чем заключаются 2 парадокса, связанные с постулатом о бесконечности Вселенной?
3. Каковы особенности развития современной космологии?
4. В чем заключается космологическая модель А.А. Фридмана?
5. Что такое космологическая сингулярность?
6. Что установил Э.Хаббл?
7. В чем заключается модель «горячей» Вселенной?
8. Что означает нестационарность, изотропность и однородность Вселенной?
9. Какова стандартная модель эволюции Вселенной?
10. Опишите эволюцию Вселенной как цепочку нарушений симметрии.
11. В чем заключается дилемма «взрывы или коллапсы»?
12. Каков возраст Вселенной?
13. Что такое реликтовое излучение?
14. Опишите модель эволюции Вселенной по К. Сагану.
15. Какие существуют концепции, объясняющие эволюцию Вселенной?
Источник
Концепции, объясняющие эволюцию Вселенной
Для концепции самоорганизации материальная Вселенная является единственной реальностью, и никакой другой реальности помимо нее не существует. Эволюция Вселенной описывается в терминах самоорганизации: идет самопроизвольное упорядочение систем в направлении становления все более сложных структур. Динамический хаос порождает порядок. Вопрос о цели космической эволюции в рамках концепции самоорганизации ставиться не может.
В рамках концепции креационизма, т.е. творения, эволюция Вселенной связываетсяс реализацией программы, определяемой реальностью более высокого порядка, чем материальный мир. Сторонники креационизма обращают внимание на существование во Вселенной направленного развития – от простых систем ко все более сложным и информационно емким, в ходе которого создаются условия для возникновения жизни и человека.
В качестве дополнительного аргумента привлекается антропный принцип, суть которого заключается в том, что существование той Вселенной, в которой мы живем, зависит от численных значений фундаментальных физических констант – постоянных Планка, гравитации, констант взаимодействия и т.д.
Численные значения этих величин определяют основные особенности Вселенной, размеры атомов, атомных ядер, планет, звезд, плотность вещества и время ее жизни. Если бы эти значения отличались от существующих хотя бы на ничтожно малую величину, то не только жизнь была бы невозможной, но и сама Вселенная как сложная упорядоченная структура, не могла бы существовать.
Среди современных физиков – теоретиков имеются сторонники, как концепции самоорганизации, так и концепции креационизма. Последние признают, что развитие фундаментальной теоретической физики делает насущной необходимостью разработку единой научной картины мира, синтезирующей все достижения в области знания и веры.
Контрольные вопросы:
1. 1.Какова эволюция представлений о космологической модели Вселенной?
2. В чем заключаются 2 парадокса, связанные с постулатом о бесконечности Вселенной?
3. Каковы особенности развития современной космологии?
4. В чем заключается космологическая модель А.А. Фридмана?
5. Что такое космологическая сингулярность?
6. Что установил Э.Хаббл?
7. В чем заключается модель «горячей» Вселенной?
8. Что означает нестационарность, изотропность и однородность Вселенной?
9. Какова стандартная модель эволюции Вселенной?
10. Опишите эволюцию Вселенной как цепочку нарушений симметрии.
11. В чем заключается дилемма «взрывы или коллапсы»?
12. Каков возраст Вселенной?
13. Что такое реликтовое излучение?
14. Опишите модель эволюции Вселенной по К. Сагану.
15. Какие существуют концепции, объясняющие эволюцию Вселенной?
Глава 4
СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА
Солнечной системой называется совокупность звезды Солнца и космических объектов, находящихся в поле ее притяжения.
Солнечная система является упорядоченной системой, имеющей свои закономерности строения.
Все объекты Солнечной системы официально делят на три категории: планеты, карликовые планеты и малые тела Солнечной системы.
Иногда Солнечную систему разделяют на регионы. Внутренняя часть Солнечной системы включает четыре планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс и главный пояс астероидов. Внешняя часть начинается за пределами пояса астероидов и включает четыре газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (рис. 26).
26 Планеты Солнечной системы
После открытия пояса Койпера наиболее удаленной частью Солнечной системы считают регион, состоящий из объектов, расположенных дальше Нептуна.
Единый характер Солнечной системы проявляется в том, что все планеты и их спутники вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении и почти в одной и той же плоскости.
Солнце, планеты, спутники планет вращаются вокруг своих осей в том же направлении, в котором они совершают движение по своим орбитам. Исключение составляют Венера и Уран, причем Уран вращается практически «лежа на боку». Орбиты объектов вокруг Солнца описываются законами Кеплера. Согласно им, каждый объект обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. У более близких к Солнцу объектов большая угловая скорость вращения, поэтому короче период обращения (год). На эллиптической орбите расстояние объекта от Солнца изменяется в течение его года. Ближайшая к Солнцу точка орбиты объекта называется перигелий, наиболее удаленная – афелий. Каждый объект движется наиболее быстро в своем перигелии и наиболее медленно в афелии. Орбиты планет близки к кругу, но многие кометы, астероиды и объекты пояса Койпера имеют сильно вытянутые эллиптические орбиты. Пояс Койпера наиболее удаленная часть Солнечной системы, состоящая из объектов, расположенных дальше Нептуна.
Отмечается закономерность в строении Солнечной системы: каждая следующая планета удалена от Солнца примерно в 2 раза дальше, чем предыдущая. Принимая это во внимание, кажется невозможным случайное возникновение Солнечной системы.
Большинство планет Солнечной системы обладают собственными подчиненными системами. Многие окружены спутниками, некоторые из которых больше Меркурия. Большинство крупных спутников находятся в синхронном вращении с одной стороной, постоянно обращенной к планете. Четыре наибольшие планеты – газовые гиганты, также обладают кольцами, тонкими полосами крошечных частиц, обращающимися по очень близким орбитам практически в унисон.
Вероятность выхода космических объектов за ее пределы крайне мала, поскольку в Солнце сосредоточено около 99,9% всей массы Солнечной системы и его гравитационное поле является подавляющим.
Термины газ, лед и камень используют, чтобы охарактеризовать различные классы веществ, встречающихся повсюду в Солнечной системе. Камень используется, чтобы охарактеризовать соединения с высокими температурами конденсации или плавления. Каменные соединения обычно включают силикаты и металлы, такие как железо и никель. Они преобладают во внутренней части Солнечной системы, формируя большинство планет земной группы и астероидов. Газы – вещества с чрезвычайно низкими температурами плавления и высоким давлением насыщенного пара, такие как молекулярный водород, гелий и неон, которые в туманности всегда были в газообразном состоянии. Они доминируют в средней части Солнечной системы, составляя большую часть Юпитера и Сатурна. Льды таких веществ, как вода, метан, аммиак, сероводород и углекислый газ имеют температуры плавления до нескольких сотен градусов цельсия, в то время как их фаза зависит от окружающего давления и температуры. Большинство спутников планет – гигантов содержат ледяные субстанции, также они составляют большую часть Урана и Нептуна и многочисленных малых объектов, расположенных за орбитой Нептуна. Газы и льды вместе классифицируют как летучие вещества.
Источник
Теории происхождения Вселенной и ее модели
Сегодня мы говорим об этой, ну как ее, Вселенной. Так уж получилось, что однажды она откуда-то появилась, и вот все мы здесь. Кто-то читает эту статью, кто-то готовится к экзамену, проклиная все на свете. Самолеты летают, поезда ходят, планеты крутятся, где-то всегда что-то происходит. Людям всегда было интересно знать один сложный ответ на простой вопрос. Как же все начиналось и как это мы докатились до того, что есть? Иными словами — как родилась Вселенная?
Итак, вот они — разные версии и модели происхождения Вселенной.
Креационизм: все создал Господь Бог
Креационизм
Среди всех теорий о происхождении Вселенной эта появилась самой первой. Очень хорошая и удобная версия, которая, пожалуй, будет иметь актуальность всегда. Кстати, многие ученые физики, несмотря на то что наука и религия часто представляются понятиями противоположными, верили в Бога. Например, Альберт Эйнштейн говорил:
«Каждый серьезный естествоиспытатель должен быть каким-то образом человеком религиозным. Иначе он не способен себе представить, что те невероятно тонкие взаимозависимости, которые он наблюдает, выдуманы не им. В бесконечном универсуме обнаруживается деятельность бесконечно совершенного Разума. Обычное представление обо мне, как об атеисте – большое заблуждение. Если это представление почерпнуто из моих научных работ, могу сказать, что мои научные работы не поняты»
Альберт Эйнштейн
Теория Большого Взрыва
Пожалуй, самая распространенная и наиболее признанная модель происхождения нашей Вселенной. Во всяком случае, о ней слышал практически каждый. Что говорит нам Большой Взрыв? Однажды, лет эдак 14 миллиардов назад, пространства и времени не было, а вся масса вселенной была сосредоточена в крохотной точке с невероятной плотностью – в сингулярности. В один прекрасный момент (если так можно сказать -времени-то не было) сингулярность не выдержала из-за возникшей в ней неоднородности, произошел так называемый Большой Взрыв. И с тех пор Вселенная постоянно расширяется и остывает.
Большой Взрыв
Модель расширяющейся Вселенной
Сейчас доподлинно известно, что Галактики и иные космические объекты удаляются друг от друга, а значит, Вселенная расширяется. В 20-м веке существовало множество альтернативных теорий происхождения Вселенной. Одной из самых популярных была модель стационарной Вселенной, за которую ратовал сам Эйнштейн. Согласно этой модели, Вселенная не расширяется, а находиться в стационарном состоянии благодаря какой-то удерживающей ее силе.
Теория Большого Взрыва тверже встала на ноги после открытия космологического красного смещения и реликтового излучения. Два этих явления — самые весомые доводы в пользу правильности теории. Возможно, кроме этого вам будет полезна статья о том, как создать презентацию в ворде.
Большой взрыв
Красное смещение – это наблюдаемое для далеких источников понижение частот излучения, которое объясняется отдалением источников (галактик, квазаров) друг от друга. Данный факт свидетельствует о том, что Вселенная расширяется.
Реликтовое излучение – это как бы отголоски большого взрыва. Ранее Вселенная представляла собой горячую плазму, которая постепенно остывала. Еще с тех далеких времен во Вселенной остались так называемые блуждающие фотоны, которые образуют фоновое космическое излучение. Ранее при более высоких температурах Вселенной данное излучение было гораздо мощнее. Сейчас же его спектр соответствует спектру излучения абсолютно твердого тела с температурой всего 2,7 Кельвин.
Теория струн
Современное изучение эволюции Вселенной невозможно без согласования его с квантовой теорией. Так, например, в рамках теории струн (теория струн основана на гипотезе о том, что все элементарные частицы и их фундаментальные взаимодействия возникают в результате колебаний и взаимодействий ультрамикроскопических квантовых струн), предполагается модель множественной Вселенной. Конечно, там тоже был Большой Взрыв, но он произошел не просто так и из ничего, а, возможно, в результате столкновения нашей Вселенной с какой-то другой, еще одной Вселенной.
Собственно, кроме Большого Взрыва, породившего нашу Вселенную, во множественной Вселенной происходит множество других Больших Взрывов, порождающих множество других Вселенных, развивающихся по своим, отличным от известных нам законам физики.
Шелдон
Скорее всего мы никогда не узнаем наверняка, как, откуда и почему появилась Вселенная. Тем не менее, размышлять об этом можно очень долго и интересно, а чтобы у Вас было достаточно пищи для размышлений, предлагаем посмотреть увлекательное видео на тему современных теорий происхождения Вселенной.
Проблемы развития Вселенной слишком масштабны. Настолько масштабны, что, по сути, даже не являются проблемами. Предоставим физикам-теоретикам ломать над ними головы и перенесемся из глубин Вселенной на Землю, где нас, возможно, ждет неначатый курсач или диплом. Если это так, мы предлагаем свое решение этого вопроса. Закажите отличную работу у авторов Zaochnik, вздохните спокойно, и будьте в гармонии с собой и Вселенной.
Источник