трусики женские украина

На головну

Сучасні моделі розвитку Всесвіту - Авіація і космонавтика

Контрольна робота

Сучасні моделі розвитку Всесвіту

Санкт-Петербург, 2009

Введення

З давніх часів людини мучив питання, як влаштований мир, в якому ми живемо і звідки він взявся. Вигадувалися самі неймовірні гіпотези. Останнім часом людство дуже просунулося у вивченні цього питання. Тепер досить добре відомо, як влаштований Всесвіт в дуже великій її області. Проте, чим більше ми дізнаємося про мир, тим більше з'являється питань. На кожному етапі пізнання вчені стикаються з межами пізнавальних можливостей, що накладаються недосконалістю інструментів і методів дослідження. Ці питання, як правило, вирішуються, але в цей час наука в пізнанні світу проникла так далеко, що обмеження в пізнанні за допомогою експерименту і спостереження накладаються вже самими законами природи.

Тому все більше науці доводиться вдаватися до допомоги філософії. Сучасна космологія не можлива без філософських підходів, оскільки, на сьогоднішній день неможливо заглянути ні в далеке минуле Всесвіту, ні в ті області, які віддаляються від нас з швидкостями, близькими до швидкості світла.

1. Всесвіт загалом

1.1 Космологія - наука про Всесвіт

Космологія - астрофизическая теорія структури і динаміки зміни Метагалактіки, що включає в себе і певне розуміння властивостей всього Всесвіту.

Сам термін «космологія» освічений від двох грецьких слів: cosmos - Всесвіт і logos - закон, вчення. По своїй суті космологія являє собою розділ природознавства, що використовує досягнення і методи астрономії, фізики, математики, філософії. Естественнонаучной базою космології є астрономічні спостереження Галактики і інших зіркових систем, загальна теорія відносності, фізика микропроцессов і високої густини енергії, релятивістська термодинаміка і ряд інших новітніх фізичних теорій.

Багато які положення сучасної космології здаються фантастичними. Поняття Всесвіту, нескінченності, Великого вибуху не піддаються наочному фізичному сприйняттю; такі об'єкти і процеси не можна зафіксувати безпосередньо. Через цю обставину складається враження, що мова йде про щось надприродне. Але таке враження брехливе, оскільки функціонування космології носить вельми конструктивний характер, хоч багато які її положення і виявляються гіпотетичними.

Сучасна космологія - це розділ астрономії, в якому об'єднані дані фізики і математики, а також універсальні філософські принципи, тому вона являє собою синтез наукових і філософських знань. Такий синтез в космології необхідний, оскільки роздуми про походження і пристрій Всесвіті емпірично важко перевіряються і частіше за все існують у вигляді теоретичних гіпотез або математичних моделей. Космологічні дослідження звичайно розвиваються від теорії до практики, від моделі до експерименту, і тут початкові філософські і загальнонауковий установки придбавають велике значення. З цієї причини космологічні моделі істотно розрізнюються між собою - в їх основі часто лежать протилежні початкові філософські принципи. У свою чергу, будь-які космологічні висновки також впливають на общефилософские уявлення про пристрій Всесвіті, тобто змінюють фундаментальні уявлення людини про мир і самому собі.

Найважливіший постулат сучасної космології полягає в тому, що закони природи, встановлені на основі вивчення вельми обмеженої частини Вселеної, можуть бути екстрапольовані на набагато більш широкі області, а, зрештою, і на весь Всесвіт. Космологічні теорії розрізнюються в залежності від того, які фізичні принципи і закони встановлені в їх основу. Побудовані на їх базі моделі повинні допускати перевірку для області, що спостерігається Вселеної, а виведення - підтверджуватися спостереженнями або, принаймні, не суперечити ім.

1.2 Що таке Всесвіт?

Всесвіт - весь існуючий матеріальний світ, безмежний у часі і просторі і нескінченно різноманітний за формами, які приймає матерія в процесі свого розвитку. Всесвіт, що вивчається астрономією, - частина матеріального світу, яка доступна дослідженню астрономічними коштами, відповідними досягнутому рівню розвитку (цю частину Всесвіту називають Метагалактікой).

Раніше вчені вважали, що простір, в якому знаходяться зірки, є абсолютна пустота. Лише окремі астрономи час від часу підіймали питання про можливе поглинання світла в міжзоряному середовищі. І тільки на самому початку XX сторіччя німецький астроном Гартман переконливо довів, що простір між зірками являє собою аж ніяк не міфічну пустоту. Воно заповнене газом, правда, з дуже малою, але цілком певною густиною. Це видатні відкриття, так само як і багато які інші, було зроблено за допомогою спектрального аналізу.

Майже половину сторіччя міжзоряний газ досліджувався головним чином шляхом аналізу ліній поглинання, що утворюються в йому. З'ясувалося, наприклад, що досить часто ці лінії мають складну структуру, тобто складаються з трохи близько схильніших один до одного компонент. Кожна така компонента виникає при поглинанні світла зірки в якій-небудь певній хмарі міжзоряної середи, причому хмари рухаються один відносно одного з швидкістю, близькою до 10 км/січеного.

Хімічний склад міжзоряного газу в першому наближенні виявився досить близьким до хімічного складу зірок. Переважаючими елементами є водень і гелій, тим часом як інші елементи можна розглядати як «домішки».

Міжзоряний газ в галактиках звичайно становить декілька відсотків від повної маси зірок. Більше всього газу зустрічається в неправильних галактиках (іноді до 50%) і менше усього в еліптичних галактиках.

Міжзоряний пил, що знаходиться в площині диска, поглинає світло зірок, і галактика через це здається перетненою темною смугою. Міжзоряний пил - це тверді мікроскопічні частинки речовини розміром менше мікрона. Ці пылинки мають складний хімічний склад. Встановлено, що пылинки мають досить довгасту форму і в якійсь мірі «орієнтуються», тобто напрями їх вытянутости мають тенденцію «шикуватися» в даній хмарі більш або менш паралельно. З цієї причини минаюче через тонку середу зіркове світло стає частково поляризованим.

Якщо по своєму складу галактики схожі, то структура галактик, що спостерігаються різна. Галактики, в основному, бувають трьох видів: еліптичні (Е), спіральні (S) і неправильної форми (Ir).

Простіше усього виглядають еліптичні галактики: вони рівні, однорідні за кольором і симетричні. Їх майже довершена будова наводить на думку про їх істотну простоту, і дійсна, параметри еліптичних галактик виявилося легше виміряти і підшукати під них теоретичні моделі, ніж зробити це для більш складних родичів цих об'єктів.

Розглянемо, наприклад, будову типової еліптичної галактики. У її центрі знаходиться яскраве ядро, оточене розмитим сяйвом, яскравість якого падає по мірі видалення від центра. Як і у всіх еліптичних галактик, падіння яскравості описується простою математичною формулою. Форма контура галактики також залишається майже однаковій на всіх рівнях яскравості. Все изофоты являють собою майже ідеальні еліпси, центровані в точності на ядро галактики. Напряму великих осей і відношення великої осі до малої майже однакові у всіх еліпсів.

Фундаментальна простота еліптичних галактик узгодиться з припущенням про те, що вони керуються невеликим числом сил. Орбіти зірок гладкі і добре перемішені і ніщо, крім гравітації, не впливає на їх розташування, і ніяке безперервне звездообразование не зруйнувало їх правильності.

На відміну від еліптичних галактик для спіральних характерна наявність диска і балджа (потовщення). Спіральні рукава поступаються диску і балджу по кількості зірок, що містяться в них, хоч і є важливими і видатними частинами галактики. Диск спіральної галактики досить плоский. Видимі з ребра галактики говорять про те, що товщина типового диска складає біля 1/10 його діаметра.

За допомогою методів моделювання на ЕОМ було доведено, що спіральні галактики являють собою зіркові системи, що швидко обертаються. Причиною освіти балдж, які володіють більшістю структурних властивостей еліптичних галактик, є те, що зірки починають утворюватися спочатку в центральних областях галактик, де густина сама висока.

Спіральна структура спіральних галактик виникає через те, що внутрішня частина галактики обертається з швидкістю, відмінної від швидкості зовнішньої частини і рукава поступово закручуються в спіральний узор. Для галактик з віком, характерним для навколишніх нас галактик, число оборотів узору повинне бути дуже великим - приблизно рівним віку, діленому на середній період обертання - біля 100. Однак у реальних спіральних галактик - принаймні у тих, що мають чіткі безперервні спіральні гілки, закрутка спірального узору, що спостерігається складає лише на один-два обороти. Встає питання: як це пояснити? Проблема до цього часу не дозволена. Вчені віддають перевагу магнітній, хвильовій і вибуховій гіпотезам, що враховують астрофизическую сторону проблеми.

У багатьох спіральних галактик є ще одна чудова структурна особливість - концентрація зірок в формі бруска (бара), що перетинає ядро і що тягнеться симетричним образом в обидві сторони. Дані вимірювань швидкостей в них показують, що бари обертаються навколо ядра як тверді тіла, хоч, зрозуміло, вони насправді складаються з окремих зірок і газу. Всі ще йдуть спори про рухи газу в цих барах. Деякі дані свідчать про те, що газ тече назовні вдовж бара, а за іншими даними, він тече всередину. У будь-якому випадку, існування барів не дивує астрономів, що вивчають динаміку галактик. Чисельні моделі показують, що нестійкість в диску галактики, що обертається може виявлятися в формі бара, що нагадує ті, що спостерігаються.

Одна із задач сучасної астрономії - зрозуміти, як утворилися галактики і як вони еволюціонують.

1.3 Моделі Всесвіту

У Всесвіті немає нічого єдиного і неповторного в тому значенні, що в ній немає такого тіла, такого явища, основні і загальні властивості якого не були б повторювані в іншому тілі, іншими явищами.

Теоретичне моделювання має важливе значення для з'ясування минулого і майбутнього Всесвіту, що спостерігається. У 1922 р. А.А. Фрідман зайнявся розробкою оригінальної теоретичної моделі Вселеної. Він передбачив, що середня густина не є постійною, а міняється з течією часу. Фридман прийшов до висновку, що будь-яка досить велика частина Всесвіту, та, що рівномірно заповнюється матерією не може знаходитися в стані рівноваги: вона повинна або розширятися, або стискуватися. Ще в 1917 р. В.М. Слайдер виявив «червоне зміщення» спектральних ліній в спектрах далеких галактик. Подібне зміщення спостерігається тоді, коли джерело світла віддаляється від спостерігача. У 1929 р. Е. Хаббл пояснив це явище взаємним розбіганням цих зіркових систем. Явище «червоного зміщення» спостерігається в спектрах майже всіх галактик, крім найближчих (декількох). І чим далі від нас галактика, тим більше зсув ліній в її спектрі, тобто всі зіркові системи віддаляються від нас з величезними швидкостями в сотні, тисячі десятки тисяч кілометрів в секунду, більш далекі галактики володіють і великими швидкостями. А після того, як ефект «червоного зміщення» був виявлений і в радиодиапазоне, то не залишилося, ніяких сумнівів в тому, що Всесвіт, що спостерігається розширяється. У цей час відомі галактики, що віддаляються від нас з швидкістю 0,46 швидкості світла. А сверхзвезды і квадры - 0,85 швидкості світла. На галактики постійно діє якась сила. У віддаленому минулому матерія в нашій області Вселеній знаходилася в сверхплотном стані. Потім стався «вибух», внаслідок якого і почалося розширення. Щоб з'ясувати подальшу долю метагалактики, необхідно оцінити середню густину міжзоряного газу. Якщо вона вище за 10 протонів на 1м3, то загальне гравітаційне поле метагалактики досить велике, щоб поступово зупинити розширення. І воно зміщається стисненням.

Виникли дві думки з приводу стану Метагалактіки до початку розширення. Згідно з одним з них первинна речовина метагалактики складалася з «холодної» суміші протонів, тобто ядер атомів водня, електронів і нейтронів. Згідно з другою, температура була дуже велика, а густина випромінювання навіть перевершувала густина речовини. Але після відкриття в 1965 р. реліктових випромінювання А. Тіцнасом і Р. Вілсоном перевага була віддана другій теорії. Після була представлена спроба представити хід подій на перших стадіях розширення Метагалактіки: через 1с після початку розширення сверхплотной початкової плазми густина речовини знизилася до 500 кг/ см3, а t=1013°С. В течія наступних 100 густина знизилася до 50 г/см2температура впала. Об'єдналися протони і нейтрони => ядра гелію. При t=4000о, це продовжувалося декілька сотень тисяч років. Потім, після того, як утворилися атоми водня, почалося поступове формування гарячих водневих хмар, з яких утворилися галактики і зірки. Однак в процесі розширення могли зберегтися згустки сверхплотного до зіркової речовини, а в процесі їх розпаду утворилися зірки і галактики. Не виключено, що діяли обидва механізми. Поняття Метагалактіка не є цілком ясним. Воно сформувалося на основі аналогії зі зірками. Спостереження показують, що галактики, подібно зіркам, що групуються в розсіяні і кульові скупчення, також об'єднуються в групи і скупчення різної чисельності. Вся охоплена сучасними методами астрономічних спостережень частина Всесвіту називається Метагалактікой (або нашого Всесвіту). У Метагалактіке простір між галактиками заповнено надзвичайно розрядженим межгалактическим газом, пронизується космічними променями, в ньому існують магнітні і гравітаційні поля, і можливо невидима маса речовин.

У 1929 р. Хаббл відкрив чудову закономірність, яка була названа «законом Хаббла» або «закон червоного зміщення».

Пояснивши червоні зміщення ефектом Доплера (частота хвилі, що сприймається залежить від відносної швидкості її джерела), вчені прийшли до висновку про той, що відстань між нашою і іншими галактиками безперервно збільшується. Хоч, безумовно, галактики не розлітаються у всі сторони від нашої галактики, яка не займає ніякого особливого положення в метагалактике, а відбувається взаємне видалення всіх галактик. Отже, Метагалактіка не стационарна.

Проміжок розширення рівний 20-13 млрд. років. Розширення метагалактики є самим грандіозним з відомих в теперішні час явищем природи. Це відкриття зробило корінну зміну у поглядах філософів і вчених. Адже деякі філософи ставили знак рівності між метагалактикой і всесвіту, і намагалися довести, що розширення метагалактики підтверджує релігійне уявлення про божественність походження всесвіту. Але Всесвітом відомі природні процеси, ймовірно це вибухи. Є припущення, що розширення метагалактики також почалося з явища що нагадує. Колосальний вибух речовини, що володіє величезною температурою і густиною.

Ця теорія називається теорією «гарячим Всесвітом». Щоб сверхплотное речовина перетворилася в речовину з близькою густиною до густини води. Через декілька годин густина майже порівнялася з густиною нашого повітря, а зараз, після закінчення мільярдів років оцінка середньої густини речовини в метагалактике приводить до значення порядку 10-28кг/м3.

Але всі ці дані вдалося отримати тільки за допомогою унікального складного обладнання що дозволяє розширити межі Вселеної. Досі людство вдосконалює його, винаходили все більш геніальні прилади, але ще на зорі цивілізації, коли допитливий людський розум звернувся до захмарних висот, великі філософи мислили своє уявлення про Всесвіт, як про щось нескінченне.

Древньогрецький філософ Анаксимандр (VI в. до н.э.) ввів представлення об некой єдиної безмежності, що не володіла ні якими звичними спостереженнями, якостями, першооснові всього - апейроне (щось безмежне, безмежне, нескінченне).

Древньогрецький філософам належить ряд геніальних здогадок про пристрій Всесвіті. Анаксимандр висловив ідею изолированности Землі, в просторі. Эйлалай першим описав піфагорійську систему світу, де Земля, як і Сонце, зверталися навколо деякого «гігантського вогню». Шарообразность Землі затверджував інший піфагорієць Парменід (VI-V в. в. до н.э.). Гераклит Понтійський (V-IV в до н.э.) затверджував так само її обертання навколо своєї осі і доніс до греків ще більш древню ідею єгиптян про те, що саме сонце може служити центром обертання деяких планет (Венера, Меркурій).

Французький філософ і вчений, фізик, математик, фізіолог Рене Декарт (1596-1650) створив теорію про еволюційну вихрову модель Всесвіту на основі гелиоцентрализма. У своїй моделі він розглядав небесні тіла і їх системи в їх розвитку. Для XVII в. в. його ідея була незвичайно сміливою. По Декарту, всі небесні тіла утворювалися внаслідок вихрових рухів, що відбувалися в однорідній на початку, світовій матерії. Абсолютно однакові матеріальні частинки, знаходячись в безперервному русі і взаємодії, міняли свою форму і розміри, що привело до багатої різноманітності, що спостерігається нами природу.

Сонячна система згідно з Декарту, являє собою один з таких вихорів світової матерії. Планети не мають власного руху - вони рухаються, що принаджуються світовим вихором. Декарт вніс і нову ідею для пояснення тягаря: він вважав, що у вихорах, виникаючих навколо планет частинки давлять один на одну і тим спричиняють явище тягаря (наприклад на Землі). Таким чином, Декарт, першим став розглядати тягар не як природжене, а як похідна якість тіл.

Великий німецький вчений, філософ Іммануїл Кант (1724-1804) створив першу універсальну концепцію еволюціонуючого Всесвіту, збагативши картину її рівної структури, і представив Всесвіт нескінченним в особливому значенні. Він обгрунтував можливості і значну імовірність виникнення такого Всесвіту виключно під дією механічних сил тяжіння і відштовхування і спробував з'ясувати подальшу долю цього Всесвіту на всіх її масштабних рівнях - починаючи з планетною системних і кінчаючи миром туманності.

Эйнштейн здійснив радикальну наукову революцію, ввівши свою теорію відносності. Це було порівняльне просто, як і все геніальне. Йому не довелося заздалегідь відкрити нові явища, встановити кількісні закономірності. Він лише дав принципово нове пояснення.

Эйнштейн розкрив більш глибоке значення встановленої залежності, ефектів вже пов'язаних в деяку фізико-математичну систему (у вигляді постулатів Пуанкаре). Замінивши в цьому випадку теорію абсолютності простору і часу ідеєю їх відносності, яку тепер вже не зв'язували з ідеєю абсолютного в просторі, абсолютної системи відліку. Такий переворот знімав основну суперечність, що створювала кризову ситуацію, в теоретичному осмисленні дії. Більш того відкрився шлях для подальшого проникнення у властивості і закони навколишнього світу, настільки глибоко, що сам Ейнштейн не відразу усвідомив міру революційності своєї ідеї.

У статті від 30.06.1905 м., що заклала основи спеціальної теорії відносності Ейнштейн, узагальнюючи принципи відносності Галілея, проголосив рівноправність всіх инерциальных систем відліку не тільки в механічних, але також електромагнітних явищ.

Спеціальна або приватна теорія відносності Ейнштейна з'явилася результатом узагальнення механіки Галілея і електродинаміки Максвелла Лоренца. Вона описує закони всіх фізичних процесів при швидкостях руху близьких до швидкості світла.

Уперше принципово нові космологічні слідства загальної теорії відносності розкрив видатний радянський математик і фізик - теоретик Олександр Фрідман (1888-1925 рр.). Виступивши в 1922-24 рр. він розкритикував виведення про те, що Всесвіт кінцевий і має форму четырехмерного циліндра. Эйнштейн зробив свій висновок виходячи з припущення про стаціонарність Вселену, але Фрідман показав необгрунтованість його початкового постулату.

Фридман привів дві моделі Вселених. Невдовзі ці моделі знайшли дивно точне підтвердження в безпосередніх спостереженнях рухів далеких галактик в ефекті «червоного зміщення» в їх спектрах.

Цим Фрідман довів, що речовина у Всесвіті не може знаходитися в спокої. Своїми висновками Фрідман теоретично сприяв відкриттю необхідності глобальної еволюції Вселеної.

2. Сучасні моделі розвитку Всесвіту

2.1 Теорії еволюції Вселеної

Існує декілька теорій еволюції:

Теорія стаціонарного вибуху

Головна ідея цієї теорії полягає в наступному: в міру того як галактики віддаляються один від одного при хаббловском розширенні, в просторі, що збільшується між ними утвориться нова матерія. Знову освічена матерія згодом самоорганизуется в галактики, які, в свою чергу, будуть віддалятися один від одного, вивільнюючи простір для утворення нової матерії. Таким чином, розширення, що спостерігається було узгоджене з поняттям «стаціонарним» Всесвітом, що зберігає свою загальну густину і не маючої єдиної точки освіти (наявність якої передбачає теорія Великого вибуху).

Теорія пульсуючого Всесвіту

Теорія пульсуючого всесвіту, варіант теорії великого вибуху, по якому Всесвіт проходить послідовні періоди розширення і стиснення. У кінці стадії стиснення, коли Всесвіт концентрується в маленькому об'ємі великої густини, ймовірно, відбувається «розліт» Всесвіту, званий вибухом. Таким чином, по цій теорії Всесвіт нескінченно пульсує між «Великим вибухом» і «Великим стисненням».

2.2 Великий вибух

Концепція Великого вибуху з'явилася з відкриттям закону Хаббла. Цей закон описує простою формулою результати спостережень, згідно яким видимий Всесвіт розширяється, і галактики віддаляються один від одного. Неважко, отже, в думках «прокрутити плівку назад» і представити, що в початковий момент, мільярди років тому, Всесвіт перебував в сверхплотном стані. Така картина динаміки розвитку Всесвіту підтверджується двома важливими фактами.

1. Космічний мікрохвильової фон

В 1964 році американські фізики Арно Пензіас і Роберт Уїлсон виявили, що Всесвіт наповнений електромагнітним випромінюванням в мікрохвильовому діапазоні частот. Вимірювання, що Пішли показали, що це характерне класичне випромінювання чорного тіла, властиве об'єктам з температурою біля -270°З (3 ДО), тобто усього на три градуси вище абсолютного нуля.

По суті, Пензіас і Уїлсон визначили температуру складових Всесвіту після того, як вона остигала протягом 15 мільярдів років: її фонове випромінювання виявилося в діапазоні мікрохвильових радиочастот.

Історично це відкриття і зумовило вибір на користь космологічної теорії Великого вибуху. Інші моделі Вселеній (наприклад, теорія стаціонарного Всесвіту) дозволяють пояснити факт розширення Всесвіту, але не наявність космічного мікрохвильового фону.

2. Достаток легких елементів

Ранній Всесвіт була дуже гарячою. Навіть якщо протони і нейтрони при зіткненні об'єднувалися і формували більш важкі ядра, час їх існування був нікчемним, тому що вже при наступному зіткненні з ще однією важкою і швидкою частинкою ядро знов розпадалося на елементарні компоненти. Виходить, що з моменту Великого вибуху повинне було пройти біля трьох хвилин, перш ніж Всесвіт вихолонув настільки, щоб енергія зіткнень дещо пом'якшилася, і елементарні частинки почали утворювати стійкі ядра. У історії ранньому Всесвіту це ознаменувало відкриття вікна можливостей для утворення ядер легких елементів. Всі ядра, що утворювалися в перші три хвилини, неминуче розпадалися; надалі почали з'являтися стійкі ядра.

Однак це первинне утворення ядер на ранній стадії розширення Всесвіту продовжувався дуже недовго. Невдовзі після перших трьох хвилин частинки розлетілися так далеко один від одного, що зіткнення між ними стали надто рідкими, і це ознаменувало закриття вікна синтезу ядер. У цей короткий період первинного нуклеосинтеза внаслідок зіткнень протонів і нейтронів утворилися дейтерій (важкий ізотоп водня з одним протоном і одним нейтроном в ядрі), гелій-3 (два протони і нейтрон), гелій-4 (два протони і два нейтрони) і, в незначній кількості, літій-7 (три протони і чотири нейтрони). Все більш важкі елементи утворяться пізніше - при формуванні зірок.

Теорія Великого вибуху дозволяє визначити температуру раннього Всесвіту і частоту зіткнень частинок в ній. Як наслідок, ми можемо розрахувати співвідношення числа різних ядер легких елементів на первинній стадії розвитку Всесвіту. Порівнявши ці прогнози з співвідношенням легких елементів (з поправкою на їх освіту в зірках), що реально спостерігається, ми виявляємо вражаючу відповідність між теорією і спостереженнями.

Звісно, далеко не все вивчене: вчені не можуть пояснити саму першопричину виникнення Всесвіту; не ясно і те, чи діяли в момент її зародження нинішні фізичні закони. Але переконливих аргументів на користь теорії Великого вибуху на сьогоднішній день накопичено більше ніж на користь інших теорій.

3. Дослідження Всесвіту в наші дні

Величезне практичне значення науки в XX в. зробило її тією областю знання, до якої масова свідомість випробовує глибоку повагу. Слово науки вагоме, і тому картина Всесвіту, що малюється нею часто приймається за точну фотографію реальної дійсності, як вона є насправді, незалежно від нас. Адже наука і претендує на цю роль - безпристрасного і точного дзеркала, що відображає мир в суворих поняттях і струнких математичних обчисленнях. Однак за звичним, корінити ще в епосі Освіти довір'ям до виведення, часто забувається, що вона - і жвава система знань, що розвивається, що способи бачення, властиві їй, мінливі. А це означає, що сьогоднішня картина Всесвіту не рівна вчорашньої.

Вражаючий прогрес науки про Всесвіт, початий великою коперниканской революцією, вже неодноразово приводив до вельми глибоким, часом радикальним змінам в дослідницькій діяльності астрономів і, як наслідок, в системі знання про структуру і еволюцію космічних об'єктів. У наш час астрономія розвивається особливо стрімкими темпами, наростаючими з кожним десятиріччям. Потік видатних відкриттів і досягнень нестримно наповнює її новим змістом.

На початку XXI століття перед вченими стоять нові питання про пристрій Всесвіті, відповіді на які вони сподіваються отримати за допомогою прискорювача - Великого Адронного Коллайдера (БАК).

Великий Адронний Коллайдер. «Великим» він названий через свій розмір (його периметр становить приблизно 27 км), «адронним» - тому що він прискорює протони і важкі ядра, які є адронами (тобто частинками, що складаються з кварків), «коллайдером» - тому що прискорюються ці частинки в двох пучках, циркулюючих в ньому в протилежних напрямах, і в спеціальних місцях стикаються один з одним.

БАК знаходиться на території Швейцарії і Франції, поблизу Женеви, в тунелі на глибині біля 100 метрів.

На початку XX століття в фізиці з'явилися дві основоположні теорії - загальна теорія відносності (ВІД) Альберта Ейнштейна, яка описує Всесвіт на макроуровне, і квантова теорія поля, яка описує Всесвіт на микроуровне. Проблема в тому, що ці теорії несумісні один з одним. Эйнштейн багато років намагався розробити єдину теорію поля, але безуспішно, оскільки ігнорував квантову механіку.

У кінці 1960-х фізикам вдалося розробити Стандартну модель (СМ), яка об'єднує три з чотирьох фундаментальних взаємодій - сильне, слабе і електромагнітне. Гравітаційну взаємодію як і раніше описують в термінах ВІД. Таким чином, в цей час фундаментальні взаємодії описуються двома загальноприйнятими теоріями: ВІД і СМ. Їх об'єднання поки досягнути не вдалося через труднощі створення теорії квантової гравітації.

БАК дає можливість провести експерименти, які раніше було неможливо провести і, ймовірно, підтвердить або спростує частину цих теорій.

І хто знає, розвиток яких нових областей людських знань спричинять майбутні дослідження.

Висновок

Процес еволюції Вселеної відбувається дуже повільно. Адже Всесвіт у багато разів старше за астрономію і взагалі людську культуру. Зародження і еволюція життя на землі є лише нікчемною ланкою в еволюції Вселеній. І все ж дослідження, проведені в нашому віці, прочинили завісу, що закриває від нас далеке минуле.

Сучасна наукова картина світу динамічна, суперечлива. У ній більше питань, ніж відповідей. Вона вражає, лякає, ставить в тупик, шокує. Пошукам розуму, що пізнає немає меж, і в найближчі роки ми, можливо, будемо приголомшені новими відкриттями і новими ідеями.

Список літератури

1. Лавриненко В.Н. Концепциї сучасного природознавства: підручник/ В.Н. Лавріненко, В.П. Ратникова. - М.: 2006. - 317 з.

2. Найдыш В.М. Концепциї сучасного природознавства: підручник/ В.М. Найдиш. - М.: 2004. - 622 з.

3. Садохин А.П. Концепциї сучасного природознавства: підручник/ А.П. Садохин. - М.: 2006. - 449 з.

4. Новини астрономії, космонавтики, Вселеної. - URL: http://universe-news.ru (Дата звертання 08.10.09)

Авіація і космонавтика
Автоматизація та управління
Архітектура
Астрологія
Астрономія
Банківська справа
Безпека життєдіяльності
Біографії
Біологія
Біологія і хімія
Біржова справа
Ботаніка та сільське господарство
Валютні відносини
Ветеринарія
Військова кафедра
Географія
Геодезія
Геологія
Діловодство
Гроші та кредит
Природознавство
Журналістика
Зарубіжна література
Зоологія
Видавнича справа та поліграфія
Інвестиції
Інформатика
Історія
Історія техніки
Комунікації і зв'язок
Косметологія
Короткий зміст творів
Криміналістика
Кримінологія
Криптологія
Кулінарія
Культура і мистецтво
Культурологія
Логіка
Логістика
Маркетинг
Математика
Медицина, здоров'я
Медичні науки
Менеджмент
Металургія
Музика
Наука і техніка
Нарисна геометрія
Фільми онлайн
Педагогіка
Підприємництво
Промисловість, виробництво
Психологія
Психологія, педагогіка
Радіоелектроніка
Реклама
Релігія і міфологія
Риторика
Різне
Сексологія
Соціологія
Статистика
Страхування
Будівельні науки
Будівництво
Схемотехніка
Теорія організації
Теплотехніка
Технологія
Товарознавство
Транспорт
Туризм
Управління
Керуючі науки
Фізика
Фізкультура і спорт
Філософія
Фінансові науки
Фінанси
Фотографія
Хімія
Цифрові пристрої
Екологія
Економіка
Економіко-математичне моделювання
Економічна географія
Економічна теорія
Етика

8ref.com

© 8ref.com - українські реферати


енциклопедія  бефстроганов  рагу  оселедець  солянка