![]() |
|
сделать стартовой | добавить в избранное |
![]() |
Начало и конец Вселенной |
Содержание: Введение1 Ранняя Вселенная.2 Назад к Большому взрыву.3 Абсолютная сингулярность.7 Раздувание.9 Эпоха адронов.10 Эпоха лептонов.10 Эпоха излучения.11 Фоновое космическое излучение.11 Эпоха галактик.13 Дальнейшая судьба Вселенной.14 Скрытая масса.15 Судьба замкнутой Вселенной.19 Отскок.20 Судьба открытой Вселенной.20 Заключение.21 Список литературы:24 Словарь терминов.25 Введение Красота и величие темного ночного неба всегда волнуют нас. Каждое светящееся пятнышко на нем — образ звезды, ее свет, который давно, может быть задолго до нашего рождения, оторвался от светила. Человеку трудно представить себе необъятные просторы Вселенной, протекающие в ней сложные и мощные процессы приводят нас в трепет. Свет от некоторых видимых объектов шел к Земле миллионы лет, а ведь расстояние от нас до Луны тот же луч света преодолевает меньше чем за две секунды. Наша Земля — всего лишь песчинка, затерявшаяся в бескрайнем пространстве, одна из девяти планет, обращающихся вокруг неприметной желтой звезды, называемой Солнцем Многие люди, всматриваясь в небо и смотря на звёзды, думают, что хотя их жизнь и имеет свой конец, но эти все далекие звезды будут всегда – Вселенная бесконечна. Но это не так. Все в этом мире изменяется и Вселенная не исключение. Но было ли у Вселенной начало и будет ли конец? Если было начало, то для Вселенной было ''началом''? В этой работе мне хотелось бы рассмотреть современные теории возникновение и развитие Вселенной. Для данной работы в качестве основного матерьяла использовалась книги ''Мечта Эйнштейна, в поисках единой теории строения Вселенной'', ''Фейманские лекции по физике'', ''Вселенная, жизнь, разум'' и ''Прошлое и будущее Вселенной''. Остальные источники использовались как дополняющие и поясняющие. Мы начнем с теории возникновение Вселенной. Ранняя Вселенная. Мы живем в расширяющейся Вселенной, которая, согласно теории Большого взрыва, возникла примерно 18 миллиардов лет назад в результате взрыва невообразимой силы. В первые мгновения после взрыва не было ни звезд, ни планет, ни галактик – ничего кроме частиц, излучения и черных дыр. Короче говоря, Вселенная находилась в состоянии полнейшего хаоса со столь высокой энергией, что частицы, обладавшие гигантскими скоростями, сталкивались практически непрерывно. Это был, по сути, колоссальный ускоритель частиц, намного мощнее тех, которые построены в наши дни. Теперь ученые строят все более и более мощные установки, чтобы разобраться, как взаимодействуют высокоэнергичные частицы. Но крупные ускорители очень дорогостоящи, а на их строительство уходят годы. Поэтому некоторые особенно нетерпеливые ученые обратились к ранней Вселенной. Ее в шутку называют “ускорителем для бедных”, хотя это и не самое удачное название. Если бы нам пришлось строить ускоритель на такие характерные для ранней Военной энергии, он протянулся бы до ближайших звезд. Раз уж строительство такой установки нам не по плечу, то, взяв за образец раннюю Вселенную или, по крайней мере, ее модель, можно попытаться понять, что происходит при столь больших энергиях.
Но чем вызван интерес к явлениям, происходящим при таких энергиях? Прежде всего, тем, что они помогают понять природу фундаментальных частиц, а также фундаментальных взаимодействий. Установление связи между ними существенно для уяснения взаимозависимости космических явлений, а согласно современным теориям понимание связи между фундаментальными взаимодействиями может пролить свет на процессы в ранней Вселенной. Возникает, например, вопрос: почему фундаментальных взаимодействий четыре, а не одно, что казалось бы более естественным? Такой же вопрос можно задать и о фундаментальных частицах. Конечно, одна фундаментальная сила и одна фундаментальная частица значительно упростили бы описание Вселенной. Как мы увидим, возможно, она именно так и устроена. Согласно появившимся недавно теориям, при энергиях, характерных для ранней Вселенной, все четыре фундаментальных взаимодействия были слиты воедино. По мере расширения и остывания Вселенной, видимо, происходило разделение сил; как при понижении температуры замерзает вода, так, возможно, из единой силы могло “вымерзти” тяготение, оставив остальные три. Вскоре “вымерзло” слабое взаимодействие, и, наконец, разделились сильное и электромагнитное. Если такая идея верна и при высоких энергиях действительно происходит объединение, исследование ранней Вселенной представляет исключительный интерес. К середине 60-х годов большинство астрономов приняло концепцию происхождения Вселенной в результате Большого взрыва, предполагавшую, что в начале своего существования Вселенная имела бесконечно малые размеры. Многим трудно согласиться с мыслью о том, что вся масса Вселенной когда-то содержалась в ядре, меньше чем атом. Однако есть нечто еще труднее воспринимаемое в этой идее первичного ядра. Нам кажется, что оно существовало в некотором бесконечном пространстве, где и взорвалось, однако астрономы утверждают, что это не так. Вокруг этого ядра не было пространства: ядро и было Вселенной. Взорвавшись, оно создало пространство, врем и материю. Позднее мы внимательнее рассмотрим этот взрыв и увидим, как из него развилась Вселенная, но прежде вернемся назад во времени к этому взрыву. Назад к Большому взрыву. Чтобы вернуться к самому началу, нужно знать возраст Вселенной. А это очень сложный и спорный вопрос. Долгие годы считалось, что возраст Вселенной составляет примерно 18 миллиардов лет. Эта цифра приводилась в большинстве учебников, статей и популярных книг по космологии и принималась большинством ученых, так как основывалась на работе Хаббла, которую долгие годы развивали Аллен Сэндейдж из Хейльской обсерватории и Густав Там-ман из Базеля. Не все, однако, были согласны с таким результатом. Жерар де Вокулер из Техасского университета I работал над этой проблемой, используя сходную методику, и постоянно получал результат около 10 миллиардов лет. Сидни ван ден Берг из канадской обсерватории в Виктории также получил близкое значение. Но почему-то эти результаты остались без внимания. В 1979 году еще трое астрономов объявили о том, что с помощью других методов получили результаты, близкие по значению к полученным Вокулером.
Ученые, наконец, обратили внимание на эти результаты, и кое-кто задумался, — не надо ли по-новому взглянуть на проблему возраста Вселенной. Большинство продолжало придерживаться прежнего результата — 18 миллиардов лет, но по мере того, как появлялись новые данные, свидетельствовавшие в пользу 10 миллиардов лет, начинал разгораться спор. Давайте немного задержимся на этом и разберемся в сути этого спора. Мы уже видели, что Хаббл, соотнеся расстояние до галактик с их красным смещением, предсказал расширение Вселенной. На его диаграмме особо важным представляется угол наклона прямой, проходящей через точки; значение H называется постоянной Хаббла. Важность этой постоянной определяется ее связью с возрастом Вселенной. Она дает нам представление о скорости расширения, и если мы повернем расширение или, что-то же самое, время вспять (предположив, что оно течет в обратную сторону), то Вселенная сожмется. Тогда возраст Вселенной будет определяться тем временем, которое потребуется всему веществу, чтобы сжаться до размеров точки. Если бы Вселенная расширялась равномерно, то ее возраст был бы обратным величине H (1/H). Однако существует явное свидетельство в пользу того, что это не соответствует действительности: похоже, что расширение замедляется. Значит, чтобы узнать реальный возраст Вселенной, нам следует помнить об этом и соответственно знать, как быстро расширение замедляется. С помощью своей лестницы, которая помогла ему вычислить расстояние до далёких звезд, Хаббл получил в 1929 году значение Н, которое соответствовало поразительно малому возрасту — 2 миллиарда лет. Поразительным его можно считать потому, что результаты геологических исследований дают гораздо большее значение, и эти данные весьма надежны. Замешательство длилось недолго: Вальтер Бааде из обсерватории Маунт-Вилсон вскоре нашел ошибку в методике, с помощью которой Хаббл определял расстояние. Он пользовался зависимостью период — светимость для цефеид (чем больше период цефеид, тем больше абсолютная светимость) для определения расстояния до ближайших галактик, но звезды переменной светимости в этих галактиках не были обычными цефеидами и, следовательно, указанной зависимости не подчинялись. С поправками возраст Вселенной удваивался. Через несколько лет Сэндейдж заметил, что Хаббл принял скопления звезд за отдельные звезды в более отдаленных галактиках. С этими исправлениями возраст еще раз удвоился. Так возраст Вселенной был определен в 10 миллиардов лет. Однако Сэндейджа и Таммана это не удовлетворило. Они тщательно проанализировали работу Хаббла, расширив ее рамки. В их распоряжении были новейшая техника и методика калибровки, не говоря уже о 200-дюймовом телескопе-рефлекторе Паломар-ской обсерватории. В результате их исследований возраст Вселенной еще раз удвоился и составил около 18 миллиардов лет, так что некоторое время никто не смел и подумать о новых вычислениях. Пока Сэндейдж и Тамман проверяли и корректировали работы Хаббла, в Техасском университете усердно трудился де Вокулер. Подобно Сэндейджу, он пользовался космической лестницей, идя по ступенькам вглубь ко все более слабым галактикам.
Мерсенн с этим не соглашался и приравнивал такое мнение к «безбожию». Другим «неверующим», которого он осуждал, был итальянский рационалист Джордано Бруно (15481600Pгг.), хотя Бруно верил в Бога, похожего на бога стоиков,P душу, начало и конец вселенной. Мерсенн окрестил обоих «безбожниками» лишь по той причине, что их представления о Боге не совпадали с его собственными; на самом же деле ни Каррен, ни Бруно не отрицали Высшего Существа. В свое время язычники Римской империи считали «безбожниками» иудеев и христиан, хотя причина была все та же: разница во мнениях о Божестве. В XVIXVIIPвв. слово «атеист» приберегали исключительно для полемики. «Безбожниками» называли оппонентов примерно так же как в XIX столетии и начале XX века любого врага сразу причисляли к «анархистам» или «коммунистам». После Реформации христианство начало вызывать у людей иные страхи. Как и слово «ведьма» (а позднее «анархист» или «коммунист»), понятие «атеист» отражало подспудное беспокойство, скрытую тревогу. Слово «безбожник» использовалось как прозвище в тактике внезапных действий, направленных на то, чтобы устрашить набожных и поощрить их благочестие
1. Русская философия конец 19 - начало 20 вв.
2. Внешняя политика России, конец XVIII – начало XIX вв.
3. Социальная структура индоариев периода вед (конец II — начало 1 тысячелетия до н. э.)
4. Начало вселенной. Рождение галактик
5. Конец истории — начало человека: о влиянии стратегий Маркса на современную философию
11. Одиноки ли мы во Вселенной?
12. Строение и эволюция вселенной
14. Развитие представлений о Вселенной
15. Жизнь и разум во Вселенной
16. Прошлое и будущее Вселенной
17. Стационарная модель Вселенной
18. Одиноки ли мы во Вселенной?
19. Концепции иерархической Вселенной по Лапласу
21. Происхождение Вселенной. Большой взрыв
25. Проблема Курильских островов в отношениях СССР/России и Японии во второй половине XX-нач. XXI вв.
26. Альтернативы развития событий в годы революций начала ХХ века в России
27. Анализ живописных произведений флорентийской школы конца XV - начала XVI веков
28. Средства художественного языка в авангардных стилях начала XX века
29. Театральные реформы в России конца 1980-x - начала 1990-x годов
30. Аполлоническое и дионисийское начала в культуре, по Ф. Ницше
31. Историческое изображение эпохи начала XIX века в произведении А.С.Пушкина "Евгений Онегин"
32. Старообрядцы конца 18 и начала 19 века
33. Иван III и конец ордынского ига
34. Культура Руси до монгольского нашествия (IX - начало XIII вв.)
35. Подготовка и начало Второй Мировой войны (документы свидетельствуют)
36. Социально-политическая борьба в Новгороде XII- нач. XIII вв.
37. Культурно-бытовой облик учащихся начальной и средней школы XIX начала ХХ века
41. Причины, начала конфликта в Чечне
42. Политические партии России конца 19 - начала 20 века. Конституционно-демократическая партия
43. Молодежные движения в России конца 20, начало 21 века
44. Расцвет естествознания на конец XIX века. Электричество
45. Материальная структура Вселенной и элементарных частиц
46. Два типа фазовых переходов и третье начало термодинамики
47. Введение в физику твердого тела. Начало квантовой механики
49. Русская философия 19 - начала 20 вв.
50. Египет в период XX династии и конец Нового царства
51. Обеспечение русской армии (конец XV - первая половина XVII вв.)
52. Пищальники и стрельцы (конец XV - первая половина XVII вв.)
53. Казаки (конец XV - первая половина XVII вв.)
57. Крестовые походы. Начало "священных войн" против мусульман
59. Крестьянская война начала XVII века
61. Основные направления внешней политики конца XIX начала XX вв.
62. Правление Бориса Годунова. Начало Смутного времени
63. История Верхотурья (конец XVIII - XX в.)
65. Российские судебные ораторы второй половины XIX начала XX века
66. История России конца 19 - начала 20 века
67. Становление абсолютной монархии в России (конец XVII – первая четверть XVIII вв.)
68. История 19 - начала 20 века
73. Неопозитивизм начала XX века: историческая концепция П.Н. Милюкова
74. Подготовка Германии ко второй мировой войне и ее начало
75. Реформы Ивана Грозного и начало самодержавия на Руси
76. Сталинская стратегия начала войны
77. Опыты экономического районирования Российской империи XVIII — начала XX вв.
80. Новые тенденции изучения крестьянства России конца XIX - начала ХХ вв. в зарубежной историографии
81. Смутное время и его последствия (конец XVI – началоXVII вв.)
82. Историческая обстановка к моменту начала княжения Александра Невского
83. Венгрия. Конец династии Арпадов
85. Великая Отечественная война: начало, характер, цели, основные периоды и события
89. Византия в начале VII в. Начало правления Ираклия. Фемы
91. Ручное огнестрельное и холодное оружие (конец XV - первая половина XVII вв.)
92. Ричард Хэмминг и начало теории кодирования
93. Открытия и изобретения начала века
94. Гражданская авиация в период с 1956 года по 1960 год. Начало внедрения реактивной техники
95. Учитель Гнус, или конец одного тирана. Манн Генрих
96. Семья в Риме VII-начала VI в. до н.э.
98. Анализ живописных произведений флорентийской школы конца 15 - начала 16 веков