во всех направлениях. Это согласуется с наблюдениями фона микроволнового

излучения, которые показывают, что его интенсивность во всех направлениях

почти одинакова. Если бы Вселенная в одних направлениях расширялась

быстрее, чем в других, то интенсивность излучения в этих направлениях

уменьшалась бы за счет дополнительного красного смещения.

Сейчас изучаются и другие следствия из условия отсутствия границ.

Особенно интересна задача о малых отклонениях плотности от однородной

плотности ранней Вселенной, в результате которых возникли сначала

галактики, потом звезды и наконец мы сами. В силу принципа

неопределенности ранняя Вселенная не может быть совершенно однородной,

потому что должны обязательно присутствовать некоторые неопределенности в

положениях и скоростях частиц - флуктуации. Исходя из условия отсутствия

границ, мы найдем, что в начальном состоянии во Вселенной действительно

должна быть неоднородность, минимально возможная с точки зрения принципа

неопределенности. Затем Вселенная пережила период быстрого расширения, как

в моделях раздувания. В течение этого периода начальные неоднородности

усиливались, пока не достигли размеров, достаточных, чтобы объяснить

происхождение тех структур, которые мы видим вокруг себя. В такой

расширяющейся Вселенной, в которой плотность вещества слабо меняется от

места к месту, расширение более плотных областей под действием гравитации

могло замедлиться и перейти в сжатие. Это должно привести к образованию

галактик, звезд и, наконец, даже таких незначительных существ, как мы.

Таким образом, возникновение всех сложных структур, которые мы видим во

Вселенной, можно объяснить условием отсутствия у нее границ в сочетании с

квантово-механическим принципом неопределенности.

Из представления о том, что пространство и время образуют

замкнутую поверхность, вытекают также очень важные следствия относительно

роли Бога в жизни Вселенной. В связи с успехами, достигнутыми научными

теориями в описании событий, большинство ученых пришло к убеждению, что

Бог позволяет Вселенной развиваться в соответствии с определенной системой

законов и не вмешивается в ее развитие, не нарушает эти законы. Но законы

ничего не говорят нам о том, как выглядела Вселенная, когда она только

возникла, - завести часы и выбрать начало все-таки могло быть делом Бога.

Пока мы считаем, что у Вселенной было начало, мы можем думать, что у нее

был Создатель. Если же Вселенная действительно полностью замкнута и не

имеет ни границ, ни краев, то тогда у нее не должно быть ни начала, ни

конца: она просто есть, и все! Остается ли тогда место для Создателя?

Заключение

Каждой исторической эпохе присущ свой горизонт науки, своя

ограниченность представлений о природе вещей, явлений, окружающих человека.

На протяжении тысячелетий человек не мог охватить взглядом свою планету. И

первоначально он создавал примитивные космологические представления типа:

«Земля держится на трех слонах» (или на черепахе, в зависимости от того,

что он видел перед собой)...

Благодаря усилиям Н. Коперника, И. Кеплера и И. Ньютона более 300 лет

назад горизонт астрономии был расширен за орбиту планеты Сатурн. В. Гаршель

отодвинул его до края Галактики, а совсем недавно Хаббл — в далекое

межгалактическое пространство. Ныне нельзя не испытывать чувство гордости

от того, что человеческий разум оказался способным раскрывать тайны далеких

звезд и галактик, устанавливать законы их строения и развития.

Но с каждым годом перед человеком встают все более сложные вопросы,

затрагивающие фундаментальные свойства материи и конкретные формы ее

существования. Симметрична ли Вселенная относительно вещества и

антивещества? Состоят ли элементарные частицы из более простых? Неизменны

ли на самом деле так называемые постоянные величины — постоянная тяготения

С, постоянная Планка h, скорость света с и другие? И почему они имеют

именно такие, а не другие численные значения? И если некоторые из них

медленно изменяются, то как это влияет на развитие Вселенной и ее

отдельных составные частей.

Да, сегодня нам известно уже многое о строении Вселенной и ее

отдельных' объектов. Но... с каждым годом расширяется горизонт науки,

расширяются пределы в пространстве и времени, до которых проникает

человеческий разум. И, как говорил римский философ Сенека, несомненно, что

на долю наших потомков" останется большая часть истин, еще не открытых...

1. Изучено: Считается, что в момент большого взрыва размеры

Вселенной были равны нулю, а сама она была бесконечно горячей. Но по мере

расширения температура излучения понижалась. Через секунду после большого

взрыва температура упала примерно до десяти тысяч миллионов градусов. В

это время Вселенная состояла из фотонов, электронов, нейтрино и их

античастиц. По мере того как Вселенная продолжала расширяться, а

температура падать, скорость рождения электрон антиэлектронных пар в

соударениях стала меньше скорости их уничтожения за счет аннигиляции.

Поэтому почти все электроны и антиэлектроны должны были аннигилировать друг

с другом, образовав новые фотоны, так что осталось лишь чуть-чуть

избыточных электронов. Примерно через сто секунд после большого взрыва

температура упала до тысячи миллионов градусов, что отвечает температуре

внутри самых горячих звезд. При такой температуре энергии протонов и

нейтронов уже недостаточно для сопротивления сильному ядерному притяжению,

и они начинают объединяться друг с другом, образуя ядра дейтерия, которые

состоят из протона и нейтрона. Затем ядра дейтерия присоединяют к себе еще

протоны и нейтроны и превращаются в ядра гелия, содержащие два протона и

два нейтрона, а также образуют небольшие количества более тяжелых элементов

- лития и бериллия. Вычисления показывают, что, согласно горячей модели

большого взрыва, около четвертой части протонов и нейтронов должно было

превратиться в атомы гелия и небольшое количество тяжелого водорода и

других элементов. Оставшиеся нейтроны распались на протоны, представляющие

собой ядра обычных атомов водорода. Всего через несколько часов

после большого взрыва образование гелия и других элементов прекратилось,

после чего в течение примерно миллиона лет Вселенная просто продолжала

расширяться и с ней не происходило ничего особенного. Наконец, когда

температура упала до нескольких тысяч градусов и энергии электронов и ядер

стало недостаточно для преодоления действующего между ними

электромагнитного притяжения, они начали объединяться друг с другом,

образуя атомы. Вся Вселенная как целое могла продолжать расширяться и

охлаждаться, но в тех областях, плотность которых была немного выше

средней, расширение замедлялось из-за дополнительного гравитационного

притяжения. В результате некоторые области перестали расширяться и начали

сжиматься. В процессе сжатия под действием гравитационного притяжения

материи, находящейся снаружи этих областей, могло начаться их медленное

вращение. С уменьшением размеров коллапсирующей области ее вращение

ускорялось, подобно тому, как ускоряется вращение фигуриста на льду, когда

он прижимает руки к телу. Когда наконец коллапсирующая область стала

достаточно малой, скорости ее вращения должно было хватить для

уравновешивания гравитационного притяжения - так образовались вращающиеся

дискообразные галактики. Те области, которые не начали вращаться,

превратились в овальные объекты, называемые эллиптическими галактиками.

Коллапс этих областей тоже прекратился, потому что, хотя отдельные части

галактики стабильно вращались вокруг ее центра, галактика в целом не

вращалась.

Состоящий из водорода и гелия газ внутри галактик со временем

распался на газовые облака меньшего размера, сжимающиеся и од действием

собственной гравитации. При сжатии этих облаков атомы внутри них

сталкивались друг с другом, температура газа повышалась, и в конце концов

газ разогрелся так сильно, чти начались реакции ядерного синтеза. В

результате этих реакций из водорода образовалось дополнительное количество

гелия, а из-за выделившегося тепла возросло давление и газовые облака

перестали сжиматься. Облака долго оставались в этом состоянии, подобно

таким звездам, как наше Солнце, превращая водород в гелий и излучая

выделяющуюся энергию в виде тепла и света. Более массивным звездам для

уравновешивания своего более сильного гравитационного притяжения нужно было

разогреться сильнее, и реакции ядерного синтеза протекали в них настолько

быстрее, что они выжгли свой водород всего за сто миллионов лет. Затем они

слегка сжались, и, поскольку нагрев продолжался, началось превращение гелия

в более тяжелые элементы, такие как углерод и кислород. Но в подобных

процессах выделяется не много энергии, и потому, как уже говорилось в главе

о черных дырах, должен был разразиться кризис. Не совсем ясно, что

произошло потом, но вполне правдоподобно, что центральные области звезды

коллапсировали в очень плотное состояние вроде нейтронной звезды или черной

дыры. Внешние области звезды могут время от времени отрываться и уноситься

чудовищным взрывом, который называется взрывом сверхновой, затмевающей

своим блеском все остальные звезды в своей галактике. Часть более тяжелых

элементов, образовавшихся перед гибелью звезды, была отброшена в

заполняющий галактику газ и превратилась в сырье для последующих поколений

звезд. Наше Солнце содержит около двух процентов упомянутых более тяжелых

элементов, потому что оно является звездой второго или третьего поколения,

образовавшейся около пяти миллионов лет назад из облака вращающегося газа,

в котором находились осколки более ранних сверхновых. Газ из этого облака в

основном пошел на образование Солнца или был унесен взрывом, но небольшое

количество более тяжелых элементов, собравшись вместе, превратилось в

небесные тела - планеты, которые сейчас, как и Земля, вращаются вокруг

Солнца

2. Рассмотрено: В модели Фридмана все галактики удаляются друг от

друга. Это вроде бы как надутый шарик, на который нанесены точки, если его

все больше надувать. Расстояние между любыми двумя точками увеличивается,

но ни одну из них нельзя назвать центром расширения. Притом чем больше

расстояние между точками, тем быстрее они удаляются друг от друга. Но и в

модели Фридмана скорость, с которой любые две галактики удаляются друг от

друга, пропорциональна расстоянию между ними. Таким образом, модель

Фридмана предсказывает, что красное смешение галактики должно быть прямо

пропорционально ее удаленности от нас, в точном соответствии с открытием

Хаббла. Несмотря на успех этой модели и на согласие ее предсказаний с

наблюдениями Хаббла, работа Фридмана оставалась неизвестной на Западе, и

лишь в 1935 г. американский физик Говард Робертсон и английский математик

Артур Уолкер предложили сходные модели в связи с открытием Хаббла.

[pic]

Сам Фридман рассматривал только одну модель, но можно указать три

разные модели, для которых выполняются оба фундаментальных предположения

Фридмана. В модели первого типа (открытой самим Фридманом) Вселенная

расширяется достаточно медленно для того, чтобы в силу гравитационного

притяжения между различными галактиками расширение Вселенной замедлялось и

в конце концов прекращалось. После этого галактики начинают приближаться

друг к другу, и Вселенная начинает сжиматься. На рис. 3.2 показано, как

меняется со временем расстояние между двумя соседними галактиками. Оно

возрастает от нуля до некоего максимума, а потом опять падает до нуля. В

модели второго типа расширение Вселенной происходит так быстро, что

гравитационное притяжение хоть и замедляет расширение, не может его

остановить. На рис. 3.3 показано, как изменяется в этой модели расстояние

между галактиками. Кривая выходит из нуля, а в конце концов галактики

удаляются друг от друга с постоянной скоростыо. Есть, наконец, и модель

третьего типа, в которой скорость расширения Вселенной только-только

достаточна для того, чтобы избежать сжатия до нуля (коллапса). В этом

случае расстояние между галактиками тоже сначала равно нулю (рис. 3.4), а

потом все время возрастает. Правда, галактики "разбегаются" все с меньшей и

меньшей скоростью, но она никогда не падает до нуля.

3.Исследовано:

Если бы через секунду после большого взрыва скорость

расширения оказалась хоть на одну сто тысяча миллион миллионную

(1/100.000.000.000.000.000) меньше, то произошло бы повторное сжатие

Вселенной и она никогда бы не достигла своего современного состояния.

СОДЕРЖАНИЕ

1. Модель большого Взрыва

1. Гипотетическое представления о Вселенной

2. Расширяющаяся Вселенная

3. Рождение и гибель Вселенной

1. Заключение

2. список использованной литературы

Список используемой литературы

1. П. Г. Куликовский :«Справочник любителя АСТРОНОМИИ» М.1971 г.

2. Б. А. Воронцов- Вельяминов :«Очерки о Вселенной» М. «Наука» 1976 г.

3. И. А. Климишин «Астрономия наших дней» М. «Наука» 1980 г.

4. П. Девис «Случайная Вселенная» М. «МИР» 1985 г.

5. В. Н. Комаров Б. Н. Пановский « Занимательная астрономия» М. «Наука»

1984 г.

6. И. А. Климишин «Открытие Вселенной» М. « Наука» 1987 г.

7. И. С. Школовский «Вселенная Жизнь Разум» М. « Наука» 1976г.

8. В.В. Казютинский «Вселенная Астрономия, Философия», М.«Знание»1972 г.

9. И.Д. Новиков «Эволюция Вселенной», М. 1983 г.

10. С.П. Левитан. «Астрономия», М., «Просвещение» 1994 г.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9