Теория горячей вселенной гамова кратко

WWW.BIO-PC.RU

Библиотека эзотерики — видео, тексты, статьи

Как устроена Вселенная. Часть II — страница 2/6

в которой плотность становится бесконечной (в случае черных дыр и в случае большого взрыва), ОТО сама предрекла свое поражение.

Итак, теория подтвердила наличие большого взрыва, в результате которого возникла наша Вселенная.

В 1930-е годы среди ученых рассматривалась модель холодной Вселенной, в которой вещество существовало в виде холодных нейтронов. Однако, как выяснилось позднее, в такой Вселенной в результате цепочки ядерных реакций (с образованием протона, дейтерия и т. д.) все вещество, в конце концов, превратилось бы в гелий. Это противоречит наблюдениям, поскольку подавляющая часть вещества Вселенной состоит из водорода.

Горячая Вселенная Гамова

В 1948 году российский ученый Георгий Гамов предложил модель горячей Вселенной, расширив идею Фридмана о том, что первичное вещество было не только очень плотным, но и очень горячим [3].

Учитывая, что расширяющаяся Вселенная продолжает охлаждаться, можно экстраполировать ее температуру назад во времени. Это и было сделано. Оказалось, что в момент взрыва Вселенная была бесконечно плотной и горячей, в виде огненного шара.

Надо сказать, что Георгий Гамов, выдающийся русский физик и астрофизик, который сотрудничал с Эйнштейном, Дираком, Ландау, в 1933 году, эмигрировал в США, из-за чего был лишен звания академика АНСССР и все прочих регалий. Даже в научных работах его имя было запрещено и на его работы нельзя было ссылаться. После перестройки запреты по поводу Гамова были сняты, и все научные регалии ему возвращены, но посмертно.

Идея горячей Вселенной Гамова состояла в том, что в горячем и плотном веществе ранней Вселенной происходят ядерные реакции, и в этом ядерном котле за несколько минут синтезируются все химические элементы. Это не совсем так, ибо, как выяснилось позже, в этом ядерном котле синтезируются только легкие элементы, а элементы тяжелее гелия синтезируются в звездах.

По мнению Гамова, вещество огненного шара представляло собой однородную горячую плазму, состоящую, в основном, из электронов и протонов, обильно перемешанных космическим излучением .

Действительно, при повышении температуры до нескольких сотен градусов распадаются молекулы, а при дальнейшем ее росте постепенно разрушаются ядра. Эксперименты показали, что при температуре около 3000 градусов Кельвина электроны отрываются от ядер, которые примерно при миллиарде градусов распадаются на протоны и электроны (собирательно, нуклоны). С приближением к триллиону градусов нуклоны разбиваются

Источник

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

Горячая Вселенная Гамова

Данная модель горячей Вселенной как нельзя лучше описывает ее рождение из света.

Надо сказать, что Георгий Гамов, выдающийся русский физик и астрофизик, который сотрудничал с Эйнштейном, Дираком, Ландау, в 1933 году эмигрировал в США, из-за чего был лишен звания академика АН СССР и всех прочих регалий. Даже в научных работах упоминать его имя было запрещено, и ссылаться на его труды было нельзя. После перестройки эти запреты были сняты, и все научные регалии ему были возвращены, но уже посмертно.

Согласно идее Гамова, в горячем и плотном веществе ранней Вселенной происходят ядерные реакции, и в этом ядерном котле за несколько минут синтезируются все химические элементы. Это не совсем так, ибо, как выяснилось позже, в этом ядерном котле создаются только легкие элементы, а элементы тяжелее гелия синтезируются в звездах.

По мнению Гамова, вещество огненного шара представляло собой однородную горячую плазму, состоящую в основном из электронов и протонов, обильно перемешанных космическим излучением. Электроны и протоны, взаимодействуя друг с другом, образовывали нейтральные атомы, которые тут же ионизировались космическим излучением. И вся эта система находилась в равновесии.

Самым эффективным результатом теории Гамова стало предсказание им космического излучения, которое должно было сопровождать горячий Большой взрыв. Оно не могло исчезнуть в процессе расширения пространства и должно сохраняться до сих пор, правда, сильно охлажденным.

Источник

Теория Большого взрыва (модель горячей Вселенной)

Вы будете перенаправлены на Автор24

Теоретические основания Большого взрыва

Теория большого взрыва – это одна из тех теорий, которые пытаются объяснить историю рождения Вселенной, выявить закономерности ее существования, изучить процесс эволюции Вселенной.

Рисунок 1. Теория большого взрыва. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ

Вопрос о том, было ли что-нибудь до момента появления Вселенной, является вечным метафизическим вопросом, который задается учеными и в сегодняшней науке. Рождение и развитие Вселенной во все времена были предметом споров, гипотез и теорий. Согласно церковной трактовке, все, что нас окружает, было создано Богом. Научный мир придерживался гипотезы о статичности мироздания, предложенной Аристотелем. Этой же модели Вселенной придерживался Исаак Ньютон, который считал Вселенную безграничной и постоянной. Кант в своих трудах развивал эту теорию. Но в 1929 году американский астроном Э. Хаббл обнаружил наличие множества галактик и доказал, что Вселенная непрерывно расширяется. Этим Хаббл кардинально изменил представления ученых о Вселенной.

Готовые работы на аналогичную тему

Однако, выводы о допустимом расширении Вселенной впервые сделал советский ученый А. А. Фридман в 1922 году. Он предположил, что начало всей материи было в одной плотной точке, а развитие всему дал Большой взрыв. Позже, Э. Хаббл объяснил подчинение лучевой скорости расстоянию. Этот вывод получил название закон Хаббла.

Опираясь на теорию Фридмана о Большом взрыве, Г. А. Гамов разработал гипотезу о высокой температуре первоначального вещества и сделал предположение о существовании космического излучения, которое с расширением и остыванием мира не исчезло. По предварительным расчетам Гамова, возможная температура остаточного излучения находилась в промежутке 1-10К. чуть позже точные расчеты, сделанные им же, показали, что температура остаточного излучения равна 3 К. позже эти расчеты были подтверждены радиоастрономами из Америки, которые определили параметры космического излучения, и температура оказалось равной 3 К. таким образом, существование реликтового излучения было подтверждено, а измерения космического фона, которые были проведены в открытом космосе позже, окончательно убедили в правильности расчетов Гамова.

Теория Большого взрыва является одной из моделей, которые объясняют появление Вселенной и процессы ее развития. Согласно общепринятой версии, изначально существовала космическая сингулярность.

Космическая сингулярность – это такое состояние, которое обладает бесконечной плотностью и температурой.

Ученые – физики разработали теоретическую идею о том, что Вселенная произошла из имевшей высокую степень плотности и температуры точки. После Большого взрыва материя Космоса и его пространство стали расширятся. Процесс расширения был непрекращающимся, а также происходило стабильное охлаждение пространства. Последние исследования показали, что начало мироздания произошло не менее 13,7 миллиардов лет назад.

Начало формирования Вселенной

Планковская эпоха – это первый этап формирования Вселенной, которая допускается теоретическими физическими идеями. Формирование Планковской эпохи стало возможным в течение 10-43 секунд после Большого взрыва. На тот момент температура материи составляла 1032 К, а ее плотность была равна 1093 г/см3. В этот период гравитация отделилась от фундаментальных взаимодействий и обрела самостоятельность. Постоянное, непрерывное расширение и происходящее при этом снижение температуры, привели к фазовому переходу элементарных частиц.

Еще спустя 10-35 секунд наступил второй период, который характеризуется показательным расширением Вселенной, этот период получил название «Космической инфляции». В этот момент произошло скачкообразное расширение, которое во много раз превышало обычное. Именно период космической инфляции позволил найти ответ на вопрос о том, почему температура во всех точках Вселенной является одинаковой: вещество после того, как произошел Большой взрыв, по Вселенной разлетелось не сразу, а в течение 10-35 секунд еще оставалось компактным и в нем установилось тепловое равновесие, которое при инфляционном расширении не оказалось разрушенным. В этом периоде сформировался базовый материал для формирования нейтронов и протонов – кварк-глюонная плазма.

Процесс образования кварк-глюонной плазмы произошел после дальнейшего снижения температуры. Этот процесс получил название «бариогенезис».

В процессе зарождения материи происходило одновременно формирование антиматерии. Два противоположных вещества аннигилировали, становясь излучением, однако количество частиц было большим и превалировало, что позволило возникнуть Вселенной.

Следующий фазовый переход произошел после снижения температуры, и привел к появлению известных науке элементарных частиц. Вслед за этим пришедшая эпоха, получившая название эпохи «нуклеосинтеза», примечательна объединением протонов в легкие изотопы. Первые ядра, образованные в этот момент, обладали коротким сроком существования и при столкновениях с другими частицами неизбежно распадались. После трех минут с момента сотворения мира возникли более устойчивые элементы.

Доминирование гравитации над другими имеющимися силами ознаменовало новый этап эволюции Вселенной. Спустя 380 тысяч лет с момента Большого взрыва образовался атом водорода. Возрастание влияния гравитационной силы явилось завершающим этапом начального периода формирования Вселенной. В этот период начался процесс формирования первых звездных систем.

Существование реликтового излучения сохраняется даже спустя 14 миллиардов лет. Существование реликтового излучения вместе с красным смещением является аргументом для доказательства состоятельности теории Большого взрыва.

Прогноз будущего развития Вселенной

Существует два варианта развития Вселенной, рассматриваемых учеными:

Первый вариант – расширение Вселенной будет продолжаться бесконечно.
Второй вариант – расширение достигнет критической точки и начнется процесс сжатия.

Это зависит от величины средней плотности вещества, находящейся в составе материи: сели значение меньше критического, то прогноз будет благоприятным, если больше – Вселенная вернется к начальному сингулярному состоянию. В настоящее время наука не установила точное значение этого параметра, и вопрос о будущем Вселенной не имеет ответа.

Источник

Теория горячей Вселенной

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 14 Апреля 2012 в 14:46, доклад

Краткое описание

Исторически первой еще в 1930-е годы была рассмотрена модель холодной Вселенной. Предполагалось, что все вещество существовало в виде холодных нейтронов. Однако, как выяснилось позднее, в такой Вселенной в результате цепочки ядерных реакций (с образованием протона, дейтерия и т. д.) все вещество, в конце концов, превратилось бы в гелий. Это противоречит наблюдениям, поскольку подавляющая часть вещества Вселенной состоит из водорода. Другой вариант теории холодной Вселенной был предложен Я. Б. Зельдовичем в начале 60-х годов. Он предполагал, что первоначально холодное вещество Вселенной состояло из смеси протонов, электронов и нейтрино. При расширении Вселенной такая смесь должна была превратиться в чисто водородную плазму. Что касается гелия и других химических элементов, то, согласно этой гипотезе, они синтезировались много позднее, после того, как образовались звезды. В отношении всех элементов, кроме гелия, это справедливо. Но обилие гелия (30 % от всего вещества Вселенной по массе) невозможно объяснить ядерными реакциями в звездах.

Содержимое работы — 1 файл

Теория горячей Вселенной.doc

Теория горячей Вселенной.

Советский и американский физик Георгий Антонович Гамов в 1946 году заложил основы одной из фундаментальных концепций современной космологии — теории «горячей Вселенной».

Гамов Г.А. выдвинул предположение о том, что расширение Вселенной началось с «горячего» состояния, когда вещество представляло собой смесь различных взаимодействующих между собой элементарных частиц высоких энергий

Теория горячей Вселенной — физическая теория эволюции Вселенной, в основе которой лежит предположение о том, что до того, как в природе появились звезды, галактики и другие астрономические объекты, вещество представляло собой быстро расширяющуюся и первоначально очень горячую среду.

Один из выводов, который вытекал из теории Гамова, состоял в том, что в настоящее время во Вселенной, помимо излучения звезд (и других источников), должно существовать электромагнитное излучение, образовавшееся в ту далекую эпоху, когда никаких звезд еще не было, а Вселенная представляла собой однородную горячую плазму. Согласно модели горячей Вселенной, плазма и электромагнитное излучение на ранних стадиях расширения Вселенной обладали высокой плотностью и температурой. В ходе космологического расширения Вселенной эта температура падала. При достижении температуры около 4000 К произошла рекомбинация протонов и электронов, после чего равновесие образовавшегося вещества (водорода и гелия) с излучением нарушилось — кванты излучения уже не обладали необходимой для ионизации вещества энергией и проходили через него как через прозрачную среду. Температура обособившегося излучения продолжала снижаться и к нашей эпохе составила около 3К. Таким образом, это излучение, названное реликтовым, сохранилось до наших дней как реликт от эпохи рекомбинации и образования нейтральных атомов водорода и гелия. Оно осталось как эхо бурного рождения Вселенной.

Несмотря на столь фундаментальный вывод, вытекающий из теории Гамова, никто не пытался его проверить. Надо сказать, что сам Гамов не надеялся на обнаружение реликтового излучения, так как полагал, что оно полностью маскируется излучением звезд, возникших на более поздней стадии эволюции Вселенной. В 1965 г. реликтовое излучение было открыто чисто случайно американскими физиками Р. Вилсоном и А. Пензиасом с помощью 7-метровой рупорной антенны, предназначенной для наблюдения искусственного спутника Земли «Эхо». Таким образом, теория горячей Вселенной получила экспериментальное подтверждение, а Пензиас и Вилсон за открытие реликтового излучения были удостоены Нобелевской премии.

В настоящее время теория горячей Вселенной считается общепризнанной,

Источник