ПЕРЕЛІК ДИСЦИПЛІН:
  • Адміністративне право
  • Арбітражний процес
  • Архітектура
  • Астрологія
  • Астрономія
  • Банківська справа
  • Безпека життєдіяльності
  • Біографії
  • Біологія
  • Біологія і хімія
  • Ботаніка та сільське гос-во
  • Бухгалтерський облік і аудит
  • Валютні відносини
  • Ветеринарія
  • Військова кафедра
  • Географія
  • Геодезія
  • Геологія
  • Етика
  • Держава і право
  • Цивільне право і процес
  • Діловодство
  • Гроші та кредит
  • Природничі науки
  • Журналістика
  • Екологія
  • Видавнича справа та поліграфія
  • Інвестиції
  • Іноземна мова
  • Інформатика
  • Інформатика, програмування
  • Історичні особистості
  • Історія
  • Історія техніки
  • Кибернетика
  • Комунікації і зв'язок
  • Комп'ютерні науки
  • Косметологія
  • Короткий зміст творів
  • Криміналістика
  • Кримінологія
  • Криптология
  • Кулінарія
  • Культура і мистецтво
  • Культурологія
  • Російська література
  • Література і російська мова
  • Логіка
  • Логістика
  • Маркетинг
  • Математика
  • Медицина, здоров'я
  • Медичні науки
  • Міжнародне публічне право
  • Міжнародне приватне право
  • Міжнародні відносини
  • Менеджмент
  • Металургія
  • Москвоведение
  • Мовознавство
  • Музика
  • Муніципальне право
  • Податки, оподаткування
  •  
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

         
     
    Великий Вибух і еволюція Всесвіту
         

     

    Астрономія

    Міністерство загальної та професійної освіти РФ

    Південно-Уральський Державний Університет

    Кафедра фізичної хімії

    Концепції сучасного природознавства

    Модель Великого Вибуху та хронологія Всесвіту

    Виконав:

    Ахмедзянов С.М.

    Ст. гр. ЕіУ-285

    Перевірив:

    Доцент, кандидат технічних наук

    Тепляков Ю.Н.

    ________________

    «___»______ 1999

    Челябінськ

    1999

    Анотація

    Ця робота присвячена проблемі вивчення походження нашого Всесвіту.
    У даній роботі розглядаються теорія Великого Вибуху, а також першімиттєвості життя Всесвіту.

    Автор не розглядає альтернативних теорій, не підтримуютьсябільшістю учених.

    Використано праці російських та іноземних вчених, а також новітніастрономічні безавторскіе матеріали, отримані по мережі Internet.

    Зміст:


    Анотація 2

    Зміст: 3

    Введення 4

    А бал чи Великий Вибух? 6

    Реліктове випромінювання 7

    Сценарій далекого минулого. 8

    «Гаряча Всесвіт» 8

    Великий Вибух: самий початок 8

    Великий Вибух: продовження 9

    Еволюція речовини 11

    а) Адронний ера. 12

    б) Лептонний ера. 13

    в) Фотонна ера або ера випромінювання. 14

    г) Зоряна ера. 15

    «Підсумки перших кроків Маленькій Всесвіту» 17

    Висновок 18

    Список літератури 21


    Введення

    Дослідженням Всесвіту став займатися ще найдавніший Людина.
    Небо було доступно для його огляду - воно було для нього цікавим.
    Недарма астрономія - найдавніша з наук про природу - і, по суті, майженайдавніша наука взагалі.

    Не втратив інтересу до вивчення проблем космосу і Сучасний Людина.
    Але він дивиться вже трохи глибше: йому не просто цікаво що є
    Всесвіт зараз - він прагне знань про те

    - що було коли Всесвіт народжувалася?

    - народжувалася вона Взагалі або вона глобально стаціонарне?

    - як давно це було і як відбувалося?

    Для пошуку відповіді на всі ці Непрості відповіді була відведенаспеціальна ніша в астрономії - космологія.

    Космологія [1] - це фізичне вчення [2] про Всесвіт як в цілому,що включає в себе теорію всього охопленого астрономічними спостереженнямисвіту як частини Всесвіту.

    Космологія спробувала дати відповіді [3] на ці питання. Була створенатеорія Великого Вибуху, а так само теорії, що описують перші митінародження Всесвіту, її поява і структуризації ..

    Все це дозволяє нам зрозуміти суть фізичних процесів, показуєджерела, що створюють сучасні закони фізики, дає можливістьпрогнозувати подальшу долю Всесвіту.

    Тому космологія, як і будь-яка інша наука живе і бурхливорозвивається, приносячи все нові й нові фундаментальні знання про навколишнійнас світі. Хоча і не так стрімко, як наприклад, комп'ютернітехнології, і в більшій мірі за рахунок «альтернативних» теорій, але все-такирозвивається.

    Дана робота присвячена проблемі вивчення походження нашої
    Всесвіту: в ній розглядаються теорія Великого Вибуху, а так само першиммиттєвості життя Всесвіту.

    А бал чи Великий Вибух?

    На це питання сучасна наука дає абсолютно певну відповідь:
    Великий Вибух був! Ось що, наприклад, написав з цього приводу академік Я.Б.
    Зельдович в 1983 р.: «Теорія« Великого вибуху »в даний момент не маєскільки-небудь помітних недоліків. Я б навіть сказав, що вона настільки жнадійно встановлена і вірна, наскільки вірно те, що Земля обертається навколо
    Сонця. Обидві теорії займали центральне місце в картині світобудови свогочасу, і обидві мали багато противників, які стверджували, що нові ідеї,закладені в них, абсурдні і суперечать здоровому глузду. Але подібнівиступу не в змозі перешкоджати успіху нових теорій »[4].

    На чому грунтується впевненість у справедливості теорії« гарячої
    Всесвіту »[5]? Невже існують абсолютно незаперечні свідченняна її користь?

    Відповідаючи на всі ці питання, зауважимо, що є ряд даних, якіне суперечать теорії «гарячого Всесвіту». До їхнього числа відносяться, наприклад,дані про вік небесних тіл. Ми знаємо, що вік Сонячної системиблизький до 4,6 млрд. років. Менш точно відомий вік самих старих зірок.
    Швидше за все, він близький до віку нашої та інших галактик. (10-15 млрд.років). Отже, дані про вік небесних тіл не суперечать данимпро вік Метагалактика. Якщо б, наприклад, вийшло, що час,пройшов від Великого Вибуху менше, ніж вік Землі, Сонця або
    Галактики, то це слід було б розглядати як факти, що суперечатькосмологічним моделями Фрідмана і «гарячого Всесвіту».

    Дані радіоастрономії свідчать про те, що минулого далекіпозагалактичні радіоджерела випромінювали більше, ніж зараз. Отже,ці радіоджерела еволюціонують. Коли ми зараз спостерігаємо потужнийрадіоджерела, ми не повинні забувати про те, що перед нами його далекеминуле (адже сьогодні радіотелескопи приймають хвилі, які були випромінюючимільярди років тому). Той факт, що радіогалактики і квазариеволюціонують, причому час їх еволюції порівнянно з часоміснування Метагалактика, прийнято також розглядати на користь теорії
    Великого Вибуху.

    Важливе підтвердження «гарячого Всесвіту» випливає з порівнянняспостерігається поширеності хімічних елементів з тим співвідношеннямміж кількістю гелію і водородв (близько ј гелію і приблизно ѕ водню),що виникло під час первинного термоядерного синтезу.

    Реліктове випромінювання

    І все-таки головним підтвердженням теорії «гарячого Всесвіту» вважаєтьсявідкриття реліктового випромінювання. Для космології це відкриття малофундаментальне значення. В історії спостережної космології відкриттяреліктового випромінювання, мабуть, можна порівняти за значенням з відкриттямрозширення Метагалактика.

    Що ж це за випромінювання і як воно було відкрито? При «відриві» [6]випромінювання від речовини, коли температура на зростаючій Всесвіту булапорядку 3000-4000 К, в Холдем подальшого розширення Всесвіту температуравипромінювання падала, але його характер (спектр) зберігся до наших днів,нагадуючи про далекій молодості Метагалактика. Ось тому радянськийастрофізик І.С. Шкловський запропонував називати це випромінювання реліктовим.

    Таким чином, теорія «гарячого Всесвіту» передбачає існуванняреліктового випромінювання.

    Ще наприкінці 40-х - початку 50-х рр.. в роботах Г.А. Гамова, а потім йогоученіеков Р. Альфер і Р. Германа містилися передбачувані оцінкитемператури реліктового випромінювання (від 25 до 5 К). У 1964 р. радянськіастрофізики І.Д. Новиков та А.Г. Дорошкевич вперше виконали більшеконкретні розрахунки. Вони порівняли інтенсивність інших джерел (зірки,міжзоряне пил, галактики і т.д.) у сантиметровому діапазоні довжин хвиль.
    Приблизно в цей же час група американських вчених на чолі з Р. Дікке вжеприступила до спроб виявити реліктове випромінювання, але їх випередили А.
    Пензіас і Р. Вільсон, що отримали в 1978 р. Нобелівську Премію за відкриттякосмічного мікрохвильового фону (такого офіційну назву реліктовоговипромінювання) на хвилі 7,35 см.

    На відміну від групи Р. Дікке, майбутні лауреати Нобелівської премії нешукали реліктове випромінювання, а в основному займалися налагодженням радіоантенидля робіт за програмою супутникового зв'язку: під час спостережень з липня 1964р. по квітень 1965 р. вони, а так само їхні колеги, при різних положенняхантени, реєстрували космічне випромінювання,. Природа якого їм буланеясна - цим випромінюванням якраз і виявилося реліктове випромінювання.


    Сценарій далекого минулого.

    Отже, нас буде цікавити епоха, яка відділена від нинішньої на 13
    - 20 млрд. років (20 млрд. років обчислено відповідно до теорії «відкритогосвіту », 13 млрд. років - відповідно до теорії« відкритого світу »). Оскількивесь цей час наш Всесвіт розширювалася і щільність її безперервнозменшувалася, минулого щільність повинна була бути дуже великий.

    З теорії Фрідамана випливає, що в минулому щільність могла бутинескінченно великий (насправді існує якийсь межа значеннящільності ((1097 кг/м3). А з початку розглядається нами андронному ери
    Великого Вибуху Всесвіту вона не перевищує щільності атомного ядра ((1017кг/м3).

    Нам необхідно також визначитися і з іншими параметрами, зяких, мабуть, найважливішим, є температура. Питання про те,холодної або гарячої була матерія в ту віддалену від нас епоху, довгийчас залишався спірним. Наводилися аргументи на користь обох станів.
    Вирішальне доказ того, що Всесвіт був гарячою, вдалося отриматилише в середині 1960-х.

    В даний час більшість космологів вважає, що на початкурозширення Всесвіту матерія була не тільки дуже щільною, але й дужегарячою. А теорія, яка розглядає фізичні процеси, що відбувалися наранніх стадіях розширення Всесвіту, починаючи з першої секунди після
    «Початку», одержала назву теорії «гарячого Всесвіту».

    «Гаряча Всесвіт»

    Відповідно до цієї теорії, початковий Всесвіт нагадувала гігантськийприскорювач «елементарних» часток. Слово «елементарних» взято в лапки, таккаакнаші уявлення про складові частини матерії швидко змінюються. Якщораніше до числа елементарних частинок впевнено від носили нейтрони і протони,то зараз ці частинки відносять до числа складових, побудованих з кварків.

    Великий Вибух: самий початок

    Початком роботи Вселенського прискорювача був Великий Вибух. Цей терміндуже часто застосовують сьогодні космологи. Спостережуваний розліт галактик [7] іскупчення галактик - наслідок Великого вибуху. Однак, Великий Вибух,який академік Я.Б. Зельдович назвав астрономічним, якісновідрізняється від будь-яких хімічних вибухів.

    В обох вибухів є риси подібності: наприклад, в обох випадкахречовина після вибуху охолоджується при розширенні, падає і його щільність.
    Але є й істотні відмінності. Головне з них полягає в тому, щохімічний вибух зумовлений різницею тисків під вибухає речовині ітиском в навколишньому середовищі (повітрі). Ця різниця тисків створює силу,яка повідомляє прискорення частинок заряду вибухової речовини.

    У астрономічному вибуху подібної різниці тиску не існує. Увідміну від хімічного астрономічний вибух не почався з певногоцентру (і потім став поширюватися на всі великі області простору),а стався відразу в усьому існуючому тоді просторі. Представитисобі це дуже важко, тим більше, що «весь простір» могло бути впочатку вибуху кінцевим (у випадку замкнутого світу) і нескінченним (у разівідкритого світу) ...

    Поки мало що відомо, що відбувалося в першу секунду після початкурозширення, і ще менше про те, що було до початку розширення. Але, нащастя, це незнання не стало перешкодою для дуже детальної розробкитеорії «гарячого Всесвіту» і сценарій, до розгляду якого ми заразпереходимо, заснований не на умоглядних міркуваннях, а на строгих розрахунках.

    Отже, в результаті Великого вибуху 13-20 млрд. років тому розпочавдіяти унікальний прискорювач частинок, під час роботи якого безперервноі стрімко змінювали один одного процеси народження і загибелі (анігіляції)різноманітних частинок. Як ми побачимо в наступних розділах, ці процеси учому визначили всю подальшу еволюцію Всесвіту, нинішній вигляд нашої
    Всесвіту і створив необхідні передумови для виникнення і розвиткужиття.

    Великий Вибух: далі

    Отже, ми з'ясували, що Всесвіт постійно розширюється; той момент зякого Всесвіт початку розширяться, прийнято вважати її початком; тодіпочалася перша і повна драматизму ера в історії всесвіту, її називають
    "Великим Вибухом" або англійським терміном Big Bang.

    Що ж таке - розширення Всесвіту на більш низькому, конкретному рівні
    ?

    Під розширенням Всесвіту мається на увазі такий процес, коли те жсаме кількість елементарних частинок і фотонів займають постійнозростаючий обсяг.

    Отже, коротко викладемо всі ті висновки про можливі параметри
    Всесвіту на стадії Великого Вибуху, до яких ми прийшли.

    Середня щільність Всесвіту в результаті розширення поступовознижується. З цього випливає, що в минулому щільність Всесвіту булабільше, ніж в даний час. Можна припустити, що в далекій давнині
    (приблизно десять мільярдів років тому) щільність Всесвіту була дужевеликий.

    Крім того високої повинна була бути і температура [8], настількивисокою, що щільність випромінювання перевищувала щільність речовини. Інакше кажучиенергія всіх фотонів що містяться в 1 куб. см була більше суми загальноїенергії частинок, що містяться в 1 куб. см. На самому ранньому етапі, у першіймиті "Великого Вибуху" вся матерія була сильно розпеченої і густийсумішшю часток, античастинок і високоенергічних гамма-фотонів. Частки призіткненні з відповідними античастинками анігілювати, алевиникають гамма-фотони моментально матеріалізувалися в частинки іантичастинки.

    Докладний аналіз показує, що температура речовини Т знижувалася підчасі відповідно до простим співвідношенням:

    Залежність температури Т від часу t дає нам можливість визначити,що наприклад, у момент, коли вік Всесвіту обчислювався всього однієїдесятитисячне секунди, її температура представляла одна більйон
    Кельвінів.

    Еволюція речовини

    Температура розпеченої щільної матерії на початковому етапі Всесвіту зчасом знижувалася, що і відображається в співвідношенні. Це означає, щознижувалася середня кінетична енергія часток kT. Згідно співвідношеннюh? 'kT знижувалася і енергія фотонів. Це можливо лише в тому випадку, якщозменшиться їх частота?. Пониження енергії фотонів в часі мало длявиникнення частинок і античастинок шляхом матеріалізації важливі наслідки.
    Для того щоб фотон перетворився (матеріалізувався) в частку і античастинкуз масою mo і енергією спокою moc2, йому необхідно мати енергію 2 moc2або більшою. Ця залежність виражається так:

    Згодом енергія фотонів знижувалася, і як тільки вона впала нижчетвори енергії частки і античастинки (2moc2), фотони вже не здатнібули забезпечити виникнення частинок і античастинок з масою mo. Так,наприклад, фотон, що володіє енергією меншою, ніж 2 * 938 МеВ, не здатнийматеріалізуватися в протон і Антипротон, тому що енергія спокою протонадорівнює 938 МеВ.

    У попередньому співвідношенні можна замінити енергію фотонів h? кінетичноїенергією часток kT,

    тобто

    Знак нерівності означає наступне: частинки і відповідні їмантичастинки виникали при матеріалізації в розпеченому речовині до тих пір,поки температура речовини T не впала нижче вказаного значення.

    На початковому етапі розширення Всесвіту з фотонів народжувалися частинки іантичастинки [9]. Цей процес постійно слабшав, що призвело до вимираннячастинок і античастинок. Оскільки анігіляція [10] може відбуватися за будь-якоїтемпературі, постійно здійснюється процес

    частка + античастинка? 2 гамма-фотона

    за умови дотику речовини з антиречовиною. Процесматеріалізації

    гамма-фотон? частка + античастинка

    міг протікати лише при досить високій температурі. Згідно з тим, якматеріалізація в результаті знижується температури розжареного речовинипризупинилася,еволюцію Всесвіту прийнято поділяти на чотири ери: адронів, лептонів,фотонів і зоряну.

    а) Адронний ера.

    Тривала приблизно від [11] t = 10-6 до t = 10-4. Щільність порядку 1017кг/м3 при T = 1012 ... 1013.

    При дуже високих температурах і щільності на самому початкуіснування Всесвіту матерія складалася з елементарних часток. Речовинана ранньому етапі полягало перш за все з адронів, і тому ранняера еволюції Всесвіту називається адронів, незважаючи на те, що в той часіснували і лептони.

    Через мільйонну частку секунди з моменту народження Всесвіту,температура T впала на 10 більйонів Кельвіна (1013K). Середня кінетичнаенергія частинок kT і фотонів h? становила близько мільярда еВ (103 МеВ), щовідповідає енергії спокою баріонів.

    У першу мільйонну частку секунди еволюції Всесвіту відбуваласяматеріалізація всіх баріонів необмежено, так само, як і анігіляція. Алепісля цього часу матеріалізація баріонів припинилася, тому щопри температурі нижче 1013 K фотони не мали вже достатньою енергією дляїї здійснення. Процес анігіляції баріонів і антібаріонов тривавдо тих пір, поки тиск випромінювання не відокремив речовина від антиречовини.
    Нестабільні гіперонів (найважчі з баріонів) в процесімимовільного розпаду перетворилися на найлегші з?? Аріона (протониі нейтрони). Так у всесвіті зникла найбільша група баріонів --гіперонів. Нейтрони могли далі розпадатися в протони, які далі нерозпадалися, інакше б порушився закон збереження баріонів заряду. Розпадгіперонів відбувався на етапі з 10-6 до 10-4 секунди.

    До моменту, коли вік Всесвіту досяг однієї десятитисячне секунди
    (10-4 с.), Температура її знизилася до 1012 K, а енергія частинок і фотонівпредставляла лише 100 МеВ. Її не вистачало вже для виникнення найлегшихадронів - півонії. Півонії, що існували раніше, розпадалися, а нові немогли виникнути. Це означає, що до того моменту, коли вік Всесвітудосяг 10-4 с., у неї зникли всі мезони.

    На цьому й кінчається адронний ера, тому що півонії є не тількинайлегшими мезонами, але і найлегша адронів. Ніколи після цьогосильна взаємодія (ядерна сила) не проявлялася у Всесвіті в такіймірою, як у адронний еру, що тривала всього лише одну десятитисячну часткусекунди.

    б) Лептонний ера.

    Тривала приблизно від [12] t = 10-4 до t = 101. До кінця ери щільністьпорядку 107 кг/м3 при T = 109.

    Коли енергія частинок і фотонів знизилася в межах від 100 до 1 МеВ
    МеВ в речовині було багато лептонів. Температура була досить високою,щоб забезпечити інтенсивне виникнення електронів, позитронів інейтрино. Ядерна фізика (протони і нейтрони), які пережили адронний еру, сталипорівняно з лептона і фотонами зустрічатися набагато рідше.

    Лептонний ера починається з розпаду останніх адронів - півонії - вмюони і мюонне нейтрино, а закінчується через кілька секунд притемпературі 1010 K, коли енергія фотонів зменшилася до 1 МеВ іматеріалізація електронів і позитронів припинилася. Під час цього етапупочинається незалежне існування електронного і мюонного нейтрино,які ми називаємо "реліктовими".

    Весь простір Всесвіту сповнене величезною кількістю реліктовихелектронних і мюонним нейтрино. Виникає нейтринної море.

    в) Фотонна ера або ера випромінювання.

    Тривала приблизно від [13] t = 10-6 до t = 10-4. Щільність порядку 1017кг/м3 при T = 1012 ... 1013.

    На зміну лептонний ери прийшла ера випромінювання, як тільки температура
    Всесвіту знизилася до 1010 K, а енергія гамма фотонів досягла 1 МеВ,відбулася лише анігіляція електронів і позитронів. Нові електронно -позитронний пари не могли виникати внаслідок матеріалізації, тому, щофотони не володіли достатньою енергією. Але анігіляція електронів іпозитронів тривала далі, поки тиск випромінювання повністю невідокремив речовина від антиречовини.

    З часу адронний і лептони ери Всесвіт була заповнена фотонами.
    До кінця лептонний ери фотонів було в два мільярди разів більше, ніж протоніві електронів. Найважливішою складовою Всесвіту після лептонний ери стаютьфотони, причому не тільки за кількістю, але і за енергією.

    Для того щоб можна було порівнювати роль частинок і фотонів у
    Всесвіту, була введена величина щільності енергії. Ця кількість енергіїв 1 куб.см, точніше, середня кількість (виходячи з передумови, що речовинау Всесвіті розподілена рівномірно). Якщо скласти докупи енергію h? всіхфотонів, присутніх в 1 куб.см, то ми отримаємо щільність енергіївипромінювання Er. Сума енергії спокою всіх частинок в 1 куб.см є середньоюенергією речовини Em у Всесвіті.

    Внаслідок розширення Всесвіту знижувалася щільність енергії фотонів ічастинок. Зі збільшенням відстані у Всесвіті в два рази, обсяг збільшивсяу вісім разів. Іншими словами, щільність частинок і фотонів знизилася ввісім разів. Але фотони в процесі розширення ведуть себе інакше, ніж частинки.
    У той час як енергія спокою під час розширення Всесвіту не змінюється,енергія фотонів при розширенні зменшується. Фотони знижують свою частотуколивання, немов "втомлюються" з часом. Внаслідок цього щільність енергіїфотонів (Er) падає швидше, ніж щільність енергії часток (Em).

    Переважання у всесвіті фотонній складовою над складовою частинок
    (мається на увазі щільність енергії) протягом ери випромінювання зменшуваласядо тих пір, поки не зникла повністю. До цього моменту обидві складові прийшлив рівновагу (тобто Er = Em). Закінчується ера випромінювання і разом з цимперіод "Великого Вибуху". Так виглядала Всесвіт у віці приблизно 300
    000 років. Відстані в той період були в тисячу разів коротше, ніж сьогоднічас.

    "Великий вибух" тривав порівняно недовго, всього лише однутридцятитисячний нинішнього віку Всесвіту. Незважаючи на стислістьстроку, це все ж таки була сама славна ера Всесвіту. Ніколи після цьогоеволюція Всесвіту не була настільки стрімка, як в самому її початку, підчас "великого вибуху". Усі події у Всесвіті в той період стосувалисявільних елементарних частинок, їх перетворень, народження, розпаду,анігіляції.

    Не слід забувати, що в такий короткий час (всього лише кількасекунд) з багатого розмаїття видів елементарних частинок зникли майжевсе: одні шляхом анігіляції (перетворення в гамма-фотони), інші шляхомрозпаду на найлегші баріони (протони) і на найлегші зарядженілептони (електрони).

    г) Зоряна ера.

    Після "Великого Вибуху" настала тривала ера речовини, епохапереважання частинок. Ми називаємо її зіркової ерою. Вона триває зчасу завершення "Великого Вибуху" (приблизно 300 000 років) до нашихднів. У порівнянні з періодом "Великого Вибуху" її розвиток представляєтьсяяк ніби надто уповільненим. Це відбувається внаслідок низької щільності татемператури.

    Таким чином, еволюцію Всесвіту можна порівняти з феєрверком, якийзакінчився. Залишилися негайні іскри, попіл і дим. Ми стоїмо на остившем попелі,вдивляємося в старіючі зірки і згадуємо красу і блиск Всесвіту.
    Вибух супернових або великий вибух галактики - нікчемні явища впорівняно з великим вибухом.


    «Підсумки перших кроків Маленькій Всесвіту» [14]

    Відповідно до гіпотези «гарячого Всесвіту» розширення Метагалактикапочалося від стану матерії, що характеризується надзвичайно високоюгустиною та температурою, з «Великого Вибуху».

    На користь цієї гіпотези свідчить

    . реліктове випромінювання;

    . закон Хаббла, заснований на ефекті Доплера;

    . характер поширення хімічних елементів у Всесвіті.

    На ранніх стадіях розширення Метагалактика в ході реакцій,відбувалися між «елементарними» частками, що утворилися ядра атомівводню й гелію.

    Більш важкі хімічні елементи з'явилися пізніше, як продуктиядерних реакцій, що відбувалися в надрах зірок.

    Ці елементи розсіювалися в просторі (наприклад, в результатівибуху наднових), і з них поступово виникали нові тіла: зірки іпланети.

    Майбутнє нашого Всесвіту залежить від її критичної щільності. Тобтовід її фактичного визначення. А тут головна проблема полягає в тому,чи є насправді величезні маси будь-якого прихованого речовини
    Уповільнення розширення пропорційно щільності Всесвіту.

    Можлива ситуація, коли при сьогоднішній швидкості розширення щільністьречовини Всесвіту досить мала і уповільнення мало. Тоді розширеннябуде протікати необмежено. Але можливо, що щільність доситьвелика, а значить велике уповільнення розширення. В результаті розширенняприпиниться і заміниться стиском.

    Висновок

    Хоча академік Я.Б. Зельдович не сумнівався в правильності теорії
    «Великого вибуху», і на його користь говорять, як це було вже згадано вище:реліктове випромінювання; закон Хаббла, заснований на ефекті Доплера; характеррозповсюдження хімічних елементів у Всесвіті - автор даної роботи всеж таки залишає за собою право трохи скептично ставитися до даної теорії.

    По-перше, теорія не дає відповіді на наступні питання:
    1. Що змусило речовина Всесвіту розширюватися?
    2. Що відбувалося до початку розширення, до моменту сінгулярнгості?
    3. Конечни чи простір і маса? Звідки вони беруться.

    По-друге, не дивлячись на те, що теорія «Великого Вибуху» грунтуєтьсяна ОТО, допускається разбегания деяких частинок зі швидкостями, у кількаразів перевищують швидкість світла. Так само в теорії вказуються обмеження наможливу щільність речовини (не більше 1097), хоча з іншого бокувисувається гіпотеза про первинну точкового Всесвіту, а отжеі все-таки про нескінченну щільності (тому що маса нескінченна).

    По-третє, на нашу думку, досить абстрактно, альтернативнорозглядаються такі питання, щільно примикають до теорії «Великоговибуху », як кордони і відкритість Всесвіту, евклідового і неевклидова [15]модель Всесвіту.

    Нарешті, не знаходять вагомого фактичного підтвердження (хоча затеоретичним викладенням все виходить добре і головне - «зручно»)існування таких частинок як гіперонів, мезони.

    Тобто всі методи аналізу отриманих даних, дослідження, висуваннягіпотез здійснюються за досить високого ступеня припущень. Такаступінь не дозволена для гіпотези, хоча може бути і підходить для такогоглобальної теорії.

    Залишається тільки вірити ил сподіватися, що космологія коли-небудьзаповнить ці «білі дірки», зробить свої висновки обгрунтованими і поможливості фактично підтвердженими.

    До речі, про «білих дірках». Найімовірніше, саме їх вивчення дозволитьнам дізнатися відповіді на багато питань, тому що існує гіпотеза: самебілі діри є шматками первозданної сингулярності, первозданного ядрарозширення.

    Цього напрямку, мабуть, і варто чекати нових відкриттів в цiйобласті, тому що дане питання в цілому є ще не повністю вивченим іпотребує серйозних досліджень.

    Словник спеціальних термінів.

    Адрони - загальна назва елементарних частинок (баріонів, включаючи всірезонанси і мезони), що піддаються сильному взаємодії (цевзаємодія відповідально за стійкість атомних ядер).

    античастинки - електричні частинки, маса і спін яких точно дорівнюємасі і спину даної частинки, а електричний заряд, магнітний момент іінші подібні характеристики рівні за величиною і протилежні за знакомтим же характеристикам частинки. Характерною властивістю таких пар (частка -античастинка) є їх анігіляція при зіткненні і народження їх упроцесах взаємодії частинок високих енергій.

    Анігіляція - перетворення частинок і антічестіцц при їх зіткненні вінші частинки (наприклад, протон + Антипротон = n (-мезонів; електрон +позитрон = nФотонов).

    Ядерна фізика - «важкі» елементарні частинки з масою менше протона іспіном, рівним Ѕ. До них відносять, наприклад нуклони (протони і нейтрони), атак само багато інших часток/см. кварки /.

    бозони - великий клас елементарних часток з целочисленным спіном
    (наприклад, фотони з спіном 1). До цього класу належать мезони,проміжні векторні бозони та ін частинки.

    Векторні нуклони - див баріонів.

    Гамма-випромінювання - випромінювання, що виникає при гальмуванні зарядженихчастинок великої енергії в речовині, анігіляції пар і т.д.

    Глюон - гіпотетичні елементарні частинки (спін дорівнює 1, масаспокою 0), що забезпечують взаємодію між кварками.

    Лептони - фізично найбільш легкі елементарні частинки з спіном Ѕ,що не мають баріонів заряду, але мають лептонний зарядом; до лептонавідносяться електрон, важкий лептон, позитрон, нейтрино, мюон, що несеелектричний заряд і їх античастинки.

    Мезон - нестабільні елементарні частинки з масами, проміжнимиміж масами протона і електрона (спін дорівнює 0)/см. кварки /.

    Мюон - нестабільні позитивно і негативно зарядженіелементарні частинки з спіном Ѕ і масою ок. 207 електронних мас ічасом життя ~ 10-6 с; відносяться до лептона.

    Нейтрино - фізично нестабільна нейтральна елементарна частинка змасою, рівною, мабуть 0, і спіном Ѕ. Відноситься до лептона. Виникаєпри бета-розпаді атомних ядер і під час розпаду елементарних частинок;Надзвичайно слабо взаємодіють з речовиною.

    Нейтрони - фізично - електрично нейтральний елемент частинки змасою, майже рівною масі протона і спіном Ѕ; входить до складу атомнихядер; у вільному стані нестабільний, час життя 16 хвилин/см. Ядерна фізика /.

    Півонії - (-мезони - група трьох нестабільних елементарних частинок
    (адронів) з нульовим спіном і масою близько 270 електронних мас; 2 півонії ((+і (-) несуть елементарний заряд, третій ((0) електрично нейтральний; єпереносниками ядерних сил.

    Протон - стабільна елементарна частинка з спіном Ѕ і масою в 1836електронних мас (~ 10-24 г), що відноситься до баріонів; ядро легкого ізотопуатома водню (протію). Разом з нейтронами протони утворюють всі атомніядра.

    Електрон - стабільна негативно заряджена елементарна частинка зспіном Ѕ, масою ок. 9.10 -28 г і магнітним моментом, рівним Магнетон
    Бора; відноситься до лептона і бере участь у електромагнітній, слабкій ігравітаційному взаємодіях. Електрон один з основних структурнихелементів речовини; електронні оболонки атомів визначають оптичні,електричні, магнітні і хімічні властивості атомів і молекул, а такожбільшість властивостей твердих тіл.

    Список літератури

    1. Клечек Й. і Якеш П. Всесвіт і земля. - Прага: Артія/изд. на рус. яз /, 1986.
    2. Кесарії В.В. Еволюція речовини у всесвіті. - М.: Атомиздат, 1989.
    3. Левитан Е.П. Еволюціонує Всесвіт. - М.: Просвещение, 1993.
    4. Новиков І.Д. Еволюція Всесвіту - 3-е изд., Перероблене. - М.: Наука,

    1993.
    5. www.rambler.ru/
    6. www1.rambler.ru/sites/217000/217217.html
    7. www1.rambler.ru/sites/21792/189324.html


    -----------------------< br>[1] Визначення А.Л. Зельманова (1913-1987).
    [2] Тут: сукупність накопичених теорретіческіх положень про будовуречовини і структуру Всесвіту.
    [3] Точніше сказати, можливі варіанти відповідей, гіпотези.
    [4] Автор не цілком поділяє думку академіка Зельдовича (див.висновок).
    [5] Див виноску № 7 або главу Сценарій далекого минулого.
    [6] Див главу Еволюція речовини: Лептон ера.
    [7] Відкриття Хаббла на основі ефекту Доплера.
    [8] Звідси - назву теорії «гаряча Всесвіт» - теорія перших миттєвостейрозвитку Всесвіту.
    [9] Тут і далі: див. словник спеціальних термінів.
    [10] Здечь і далі: див. словник спеціальних термінів.
    [11] t = 0 відповідає моменту відліку часу початку розширення і почалавідліку часу існування Метагалактика.
    [12] t = 0 відповідає моменту відліку часу початку розширення і почалавідліку часу існування Метагалактика.
    [13] t = 0 відповідає моменту відліку часу початку розширення і почалавідліку часу існування Метагалактика.
    [14] Академік Я.Б. Зельдович.
    [15] Просторово-часове викривлення до кульовий Всесвіту.


         
     
         
    Реферат Банк
     
    Рефераты
     
    Бесплатные рефераты
     

     

     

     

     

     

     

     
     
     
      Все права защищены. Reff.net.ua - українські реферати !