Муніципальний загальноосвітній заклад «Середня школа № 9 ім. А.С.

Пушкіна з поглибленим вивченням предметів фізико-математичного циклу »

Концепції ієрархічної всесвіту по Лапласа

Автор: Бузмаков Олексій, учень 10А класу

Керівник: Курдина Н.А., учитель історії природознавства

Пермь

2004

Зміст

Введення .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 3

Лаплас П.-Л .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 4

Виклад системи світу. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. 6

Протиріччя .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. .. .. 7

Висновок .. .. .... .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. .. ..
.. .. .. .. .. .. .. .. .. .. 8

Введення

Багато століть люди дивилися в космос, мріючи розгадати таємницю зірок,намагаючись зрозуміти, звідки вони взялися. Сотні років люди придумували гіпотезиосвіти всесвіту і людини, разом з цим копілась база спостережень зазірками. Перші дві гіпотези, засновані на реальних фактах, з'явилися вНаприкінці XIX століття. Це теорії Канта і Лапласа.

Мета мого реферату - розповісти про одну з цих теорій, а саме протеорії Лапласа. Для цього необхідно розглянути життя людини, в головіякого народилася ця гіпотеза. Крім того, потрібно розповісти про працю
Лапласа, в якому викладається гіпотеза. Це Виклад системи світу (1796).

Крім того, як показало майбутнє, ця гіпотеза не вірна, тобто требапред'явити читачеві ті протиріччя, які виникли в майбутньому.

Далі буде розказано про Лаплас П'єр-Симон, який народився в Нормандії
(Бомон) в 1749 році. Чи буде сказано кілька слів про головній праці Лапласа,про виклад системи світу, і узагальненні її на ввесь світ, про проблеми, зякими зіткнулася ця гіпотеза.

-3 -

Лаплас П.-С.

Лапласа, П'ЄР СИМОН (Laplace, Pierre-Simon) (1749-1827 ), французькийматематик, фізик і астроном.

Народився 23 березня 1749 в Бомон-ан-Очікує (Нормандія). Навчався в школічернечого ордену бенедиктинців. У 1766 приїхав у Париж. Займавсяматематикою, публікувався в математичному журналі Ж. Лагранжа. У 1771 порекомендації Даламбера став професором Військової школи в Парижі. У 1790 бувпризначений головою Палати мір і ваг. Після приходу до влади Наполеоназаймав пост міністра внутрішніх справ (1799), отримав титул графа. Основніастрономічні роботи Лапласа присвячені небесної механіки. Цей термінвперше вжив сам Лаплас в назві п'ятитомного фундаментальної праці
Трактат про небесної механіки.

Тут він вирішив складні проблеми руху планет і їх супутників, вЗокрема Місяця; розробив теорію збурень траєкторій планет, Сонця і
Місяця; запропонував новий спосіб обчислення орбіт; довів стійкість
Сонячної системи; відкрив причини прискорення в русі Місяця.

В історії розвитку космології найважливіше місце займає знаменитагіпотеза Лапласа про формування Сонячної системи з газової туманності
(небулярная гіпотеза), яку він сформулював у творі Викладсистеми світу.

Фізичні дослідження Лапласа відносяться до областей молекулярноїфізики, теплоти, акустики, оптики. У 1821 році він встановив закон змінищільності повітря з висотою (Барометрична формула). У 1806-1807розробив теорію капілярних сил, вивів формулу для визначеннякапілярного тиску (формула Лапласа). За допомогою сконструйованого їмразом з А. Лавуазьє крижаного калориметр визначив питомі теплоємностібагатьох речовин. Вивів формулу для швидкості звуку з поправкою наадіабатічность (1816).

Лаплас - автор фундаментальних робіт з математики і математичноїфізики, (перш за все - трактату Аналітична теорія ймовірностей), вякому можна виявити багато які пізніші відкриття теорії ймовірностей,зроблені іншими математиками. У ньому розглянуті деякі питання теоріїігор, теорема Бернуллі та її зв'язок з інтегралом нормального розподілу,теорія найменших квадратів; вводиться "перетворення Лапласа", якепізніше стало основою операційного

-4 -

числення. Широко відомо рівняння Лапласа в приватних похідних,застосовується в теорії потенціалу, тепло-і електропровідності,гідродинаміки.

Помер Лаплас у Парижі 5 березня 1827. [2]

-5 -

Виклад системи світу

У Мелень Лаплас написав популярну книгу Виклад системи світу. У ційкнизі викладалася гіпотеза Лапласа про походження сонячної системи,яку можна узагальнити для всесвіту. Він описує розвиток сонячноїсистеми, як замкнутий процес, який не потребує втручання зовнішніх сил [2].

За Лапласа все починається з дуже гарячою газової туманності, з високоюшвидкістю обертання. Туманність, остигаючи, спочатку сплющується уздовжекваторіальній площині, потім під дією сили всесвітнього тяжіннястискається і внаслідок закону збереження моменту кількості руху,обертається все швидше і швидше. Внаслідок великих відцентрових сил віднього поступово відділялися кільця. Різноманітні нестійкості в рухчастинок кільця, їх взаємне притягання призводять до злипання частинок впланети. Аналогічно відбувається утворення системи супутників планет, причомуприклад Сатурна показує, що іноді злипання частинок кільця могло і нестатися. Основні положення даної гіпотези: усе обертається в однусторону, збігається з початковим обертанням туманності, траєкторіїблизькі до круговим, а їх площини близькі до екваторіальній площинітуманності, у міру збільшення відстані до центру період обертаннязбільшується.

Таким чином, відповідно до гіпотези Лапласа, планети утворилися раніше
Сонця. Сонячна система виникла в результаті закономірного розвиткутуманності. Тому й прийнято називати цю концепцію "гіпотезою Канта-
Леополіс ", хоча в багатьох положеннях гіпотези Канта і Лапласа розходяться.
[1; 305], [2]

Для всесвіту узагальнюється таким чином, Галактика - величезнатуманність, розбилася на більш маленькі туманності, з яких, наприкладі сонячній системі утворилися інші зоряні системи.

-6 -

Протиріччя

Перші удари по гіпотезі Лапласа були нанесені Гершелем ще за життя
Лапласа: у Урана виявилися супутники з «зворотною» напрямком руху.

Крім того, траєкторія руху планет йде не по колу, а поеліптичні орбіті.

Є ще й інша проблема. Наша Сонячна система, що складається з дев'ятипланет різних розмірів і мас, володіє особливістю: незвичайнерозподіл моменту кількості руху між центральним тілом - Сонцемі планетами.

Момент кількості руху є одна з найважливіших характеристик будь-якоїізольованою від зовнішнього світу механічної системи. Саме як такусистему можна розглянути Сонце й планети. Моменткількості руху можна визначити як "запас обертання" системи. Цеобертання складається з орбітального руху планет і обертання навколоосей Сонця й планет.

Левова частка моменту кількості руху Сонячної системизосереджена в орбітальному русі планет-гігантів Юпітера й Сатурна. Зточки зору гіпотези Лапласа, це абсолютно незрозуміло. В епоху, коли відпервісної, швидко обертається туманності відокремилося кільце, шаритуманності, з яких потім сконденсувалася Сонце, мали (на одиницюмаси) приблизно такий самий момент, як речовина що відокремилася кільця (так яккутові швидкості кільця і залишилися частин були приблизно однакові). Такяк маса останнього була значно меншою основної туманності
( "Протосолнца"), то повний момент кількості руху кільця повинен бутибагато менше, ніж у "протосолнца". У гіпотезі Лапласа відсутній який -небудь механізм передачі моменту від "протосолнца" до кільця. Тому протягомвсієї подальшої еволюції момент кількості руху "протосолнца", а потімі Сонце повинен бути набагато більше, ніж у кілець і утворилися з нихпланет.

Але цей висновок суперечить з фактичним розподілом кількостіруху між Сонцем і планетами.

-7 -

Висновок

Гіпотеза Лапласа зіграла величезну роль в історії космогонії як першийгіпотеза, що спирається на великий обсяг точних фактів механіки і астрономії
(що передували їй гіпотези Бюффона й Канта цим вимогам незадовольняли, хоча мали багато точок дотику між гіпотезою
Лапласа і невідомої йому гіпотезою Канта). Ще в ХХ столітті Пуанкаре писав прогіпотезі Лапласа: «Для її віку на ній не так багато зморшок.

Наявність матеріалу з даної теми сильно обмежена, томунадати більш докладні відомості без наявності тексту Виклад системисвіту Лапласа не представляється можливим.

-8 -

Список літератури

1. Гіндікін С.Г. Розповіді про фізиків і математиків - Москва: изд-во
МЦНМО, 2001 - 448 с.

2. [Www.referat.ru]

3.Енціклопедія для дітей (Астрономія) - Москва: изд-во Аванта +, 2001 - < br>688 с.: Ил.

-9 -

-----------------------< br>