Модель Большого Взрыва Реферат
Модель Большого Взрыва Реферат
Главная
База знаний "Allbest"
Биология и естествознание
Модель Большого взрыва
Сущность и содержание теории Большого взрыва, история и основные этапы ее развития, место в естествознании. Описание соответствующей модели, этапы и направления формирования Вселенной. Принципы определения возраста Вселенной, критерии его оценки.
посмотреть текст работы
скачать работу можно здесь
полная информация о работе
весь список подобных работ
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Для приспособления, адаптации к окружающему миру, человек с древнейших времен ведет наблюдение за доступной, действительной и тождественной его сознанию средой. Эта среда постоянно расширяется со времени выхода предков современного человека с территории африканского континента, образования первых цивилизаций в Европе, Азии, расселения по всей планете и до современности, в которой действуют космические экспедиции. Знания, полученные в результате наблюдения человек накапливает, проверяет, структурирует, объединяет по определенным признакам, а также воспроизводит для достижения различных результатов. Параллельно с естественнонаучным знанием существует вера, также стремящаяся объяснить окружающий мир, однако исходит не из наблюдения, а из религиозных догм, писаний. Одним из продуктов, являющимся результирующей полученных знаний является теория Большого взрыва. Данная теория формулируется в астрономии, физике, философии, а также специальной науке - космологии, она является неотъемлемой частью современных представлений человека об окружающем мире. Основные её положения сформулированы вначале 20 века. Все наблюдаемые явления можно было объяснить, как с помощью теории, в которой Вселенная существует вечно, так и с помощью теории, согласно которой Вселенную сотворили в какой-то определенный момент времени таким образом, чтобы все выглядело, как если бы она существовала вечно. Физикам прошлого И. Ньютону и А. Эйнштейну Вселенная представлялась статичной. «Опасаясь» неминуемого ее гравитационного схлопывания, И. Ньютон предположил, что галактик бесконечно много. А. Эйнштейн в своей теории относительности искусственно ввел «космологический член», обеспечивающий силы отталкивания небесных тел с большими массами. Это было в 1917 г. Но в том же переломном 1917 г. американец В. Слайфер опубликовал работу о разбегании космических туманностей и вслед за ним советский физик А. Фридман в 1924 г. выступил с теорией «разбегающихся» галактик - расширяющейся Вселенной. Это было революционным переворотом в физическом представлении о нашем мире. Прошло еще несколько лет, и в 1929 г. американец Эдвин Хаббл совершил открытие: оказалось, что в какой бы части неба ни вести наблюдения, все далекие галактики быстро удаляются от нас. Иными словами, Вселенная расширяется. Это означает, что в более ранние времена все объекты были ближе друг к другу, чем сейчас. Значит, было, по-видимому, время, около десяти или двадцати тысяч миллионов лет назад, когда они все находились в одном месте, так что плотность Вселенной была бесконечно большой. Сделанное Хабблом открытие перевело вопрос о том, как возникла Вселенная, в область компетенции науки.
Наблюдения Хаббла говорили о том, что было время - так называемый большой взрыв, когда Вселенная была бесконечно малой и бесконечно плотной. При таких условиях все законы науки теряют смысл и не позволяют предсказывать будущее. Если в еще более ранние времена и происходили какие-либо события, они все равно никак не смогли бы повлиять на то, что происходит сейчас. Из-за отсутствия же наблюдаемых следствий ими можно просто пренебречь. Большой взрыв можно считать началом отсчета времени в том смысле, что более ранние времена были бы просто не определены. Подчеркнем, что такое начало отсчета времени очень сильно отличается от всего того, что предлагалось до Хаббла. Начало времени в неизменяющейся Вселенной есть нечто, что должно определяться чем-то, существующим вне Вселенной; для начала Вселенной нет физической необходимости. Сотворение Богом Вселенной можно в своем представлении относить к любому моменту времени в прошлом. Если же Вселенная расширяется, то могут существовать физические причины для того, чтобы она имела начало. Можно по-прежнему представлять себе, что именно Бог создал Вселенную - в момент большого взрыва или даже позднее (но так, как если бы произошел большой взрыв). Однако было бы абсурдно утверждать, что Вселенная возникла раньше большого взрыва.
Большой взрыв - космологическая модель, описывающая раннее развитие Вселенной, а именно - начало расширения Вселенной, перед которым Вселенная находилась в сингулярном состоянии. Космологическая сингулярность - состояние Вселенной в начальный момент Большого Взрыва, характеризующееся бесконечной плотностью и температурой вещества. Таким образом, Большой взрыв - это стремительное уменьшение изначально огромной плотн о сти, температуры и давления вещества, сконцентрированного в очень малом объеме Вс е ленной.
1. История развития представлений о Большом Взрыве
- 1916 - вышла в свет работа физика Альберта Эйнштейна «Основы общей теории относительности», в которой он завершил создание релятивистской теории гравитации.
- 1917 - Эйнштейн на основе своих уравнений поля развил представление о пространстве с постоянной во времени и пространстве кривизной (модель Вселенной Эйнштейна, знаменующая зарождение космологии), ввёл космологическую постоянную Л. (Впоследствии Эйнштейн назвал введение космологической постоянной одной из самых больших своих ошибок; уже в наше время выяснилось, что Л-член играет важнейшую роль в эволюции Вселенной). В. де Ситтер выдвинул космологическую модель Вселенной (модель де Ситтера) в работе «Об эйнштейновской теории гравитации и её астрономических следствиях».
- 1922 - советский математик и геофизик А.А. Фридман нашёл нестационарные решения гравитационного уравнения Эйнштейна и предсказал расширение Вселенной (нестационарная космологическая модель, известная как решение Фридмана). Если экстраполировать эту ситуацию в прошлое, то придётся заключить, что в самом начале вся материя Вселенной была сосредоточена в компактной области, из которой и начала свой разлёт. Поскольку во Вселенной очень часто происходят процессы взрывного характера, то у Фридмана возникло предположение, что и в самом начале её развития также лежит взрывной процесс - Большой взрыв.
- 1923 - немецкий математик Г. Вейль отметил, что если в модель де Ситтера, которая соответствовала пустой Вселенной, поместить вещество, она должна расширяться. О нестатичности Вселенной де Ситтера говорилось и в книге А. Эддингтона, опубликованной в том же году.
- 1924 - К. Вирц обнаружил слабую корреляцию между угловыми диаметрами и скоростями удаления галактик и предположил, что она может быть связана с космологической моделью де Ситтера, согласно которой скорость удаления отдалённых объектов должна возрастать с их расстоянием.
- 1925 - К.Э. Лундмарк и затем Штремберг, повторившие работу Вирца, не получили убедительных результатов, а Штремберг даже заявил, что «не существует зависимости лучевых скоростей от расстояния от Солнца». Однако было лишь ясно, что ни диаметр, ни блеск галактик не могут считаться надёжными критериями их расстояния. О расширении непустой Вселенной говорилось и в первой космологической работе бельгийского теоретика Жоржа Леметра, опубликованной в этом же году.
- 1927 - опубликована статья Леметра «Однородная Вселенная постоянной массы и возрастающего радиуса, объясняющая радиальные скорости внегалактических туманностей». Коэффициент пропорциональности между скоростью и расстоянием, полученный Леметром, был близок к найденному Э. Хабблом в 1929. Леметр был первым, кто чётко заявил, что объекты, населяющие расширяющуюся Вселенную, распределение и скорости движения которых и должны быть предметом космологии - это не звёзды, а гигантские звёздные системы, галактики. Леметр опирался на результаты Хаббла, с которыми он познакомился, будучи в США в 1926 г. на его докладе.
- 1929 - 17 января в Труды Национальной академии наук США поступили статьи Хьюмасона о лучевой скорости NGC 7619 и Хаббла, называвшаяся «Связь между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей». Сопоставление этих расстояний с лучевыми скоростями показало чёткую линейную зависимость скорости от расстояния, по праву называющуюся теперь законом Хаббла.
- 1948 - выходит работа Г.А. Гамова о «горячей вселенной», построенная на теории расширяющейся вселенной Фридмана. По Фридману, вначале был взрыв. Он произошёл одновременно и повсюду во Вселенной, заполнив пространство очень плотным веществом, из которого через миллиарды лет образовались наблюдаемые тела Вселенной - Солнце, звёзды, галактики и планеты, в том числе Земля и всё что на ней. Гамов добавил к этому, что первичное вещество мира было не только очень плотным, но и очень горячим. Идея Гамова состояла в том, что в горячем и плотном веществе ранней Вселенной происходили ядерные реакции, и в этом ядерном котле за несколько минут были синтезированы лёгкие химические элементы. Самым эффектным результатом этой теории стало предсказание космического фона излучения. Электромагнитное излучение должно было, по законам термодинамики, существовать вместе с горячим веществом в «горячую» эпоху ранней Вселенной. Оно не исчезает при общем расширении мира и сохраняется - только сильно охлаждённым - и до сих пор. Гамов и его сотрудники смогли ориентировочно оценить, какова должна быть сегодняшняя температура этого остаточного излучения. У них получалось, что это очень низкая температура, близкая к абсолютному нулю. С учётом возможных неопределённостей, неизбежных при весьма ненадёжных астрономических данных об общих параметрах Вселенной как целого и скудных сведениях о ядерных константах, предсказанная температура должна лежать в пределах от 1 до 10 К. В 1950 году в одной научно-популярной статье (Physics Today, №8, стр. 76) Гамов объявил, что скорее всего температура космического излучения составляет примерно 3 К.
- 1955 - Советский радиоастроном Тигран Шмаонов экспериментально обнаружил шумовое СВЧ-излучение с температурой около 3K.
- 1964 - американские радиоастрономы А. Пензиас и Р. Вилсон открыли космический фон излучения и измерили его температуру. Она оказалась равной именно 3 К. Это было самое крупное открытие в космологии со времён открытия Хабблом в 1929 году общего расширения Вселенной. Теория Гамова была полностью подтверждена. В настоящее время это излучение носит название реликтового; термин ввёл советский астрофизик И.С. Шкловский.
- 2003 - спутник WMAP с высокой степенью точности измеряет анизотропию реликтового излучения. Вместе с данными предшествующих измерений (COBE, Космический телескоп Хаббла и др.), полученная информация подтвердила космологическую модель ЛCDM и инфляционную теорию. С высокой точностью был установлен возраст Вселенной и распределение по массам различных видов материи (барионная материя - 4%, тёмная материя - 23%, тёмная энергия - 73%).
- 2009 - запущен спутник Планк, который в настоящее время измеряет анизотропию реликтового излучения с ещё более высокой точностью.
Гипотетические представления о Вселенной. Основные принципы познания в естествознании. Развитие Вселенной после Большого Взрыва. Космологическая модель Птолемея. Особенности теории Большого Взрыва. Этапы эволюции и изменение температуры Вселенной. курсовая работа [1,8 M], добавлен 28.04.2014
Основы эволюции Вселенной. Анализ сценария образования Вселенной в соответствии с концепцией Большого взрыва. Характеристика моделей расширяющейся и пульсирующей Вселенной. Эволюция концепции единства мира применительно к концепции Большого взрыва. презентация [204,8 K], добавлен 03.12.2014
Основные гипотезы мироздания: от Ньютона до Эйнштейна. Теория "большого взрыва" (модель расширяющейся Вселенной) как величайшее достижение современной космологии. Представления А. Фридмана о расширении Вселенной. Модель Г.А. Гамова, образование элементов. реферат [45,1 K], добавлен 24.02.2012
Гипотеза о цикличности состояния Вселенной. Теория "Большого взрыва" как объяснение ее происхождения. Общая характеристика мегамира. Первые теории возникновения Солнечной системы. Что такое галактика. История изучения учеными Вселенной. Строение мегамира. реферат [26,3 K], добавлен 14.12.2009
Классическая космологическая модель, фотометрический, гравитационный и термодинамический парадоксы. Релятивистская модель и модель расширяющейся Вселенной. Концепция Большого взрыва; этапы эволюции. Проблема существования и поиска внеземных цивилизаций. реферат [21,8 K], добавлен 18.11.2009
Формирование основных положений космологической теории - науки о строении и эволюции Вселенной. Характеристика теорий происхождения Вселенной. Теория Большого взрыва и эволюция Вселенной. Строение Вселенной и её модели. Сущность концепции креационизма. презентация [1,1 M], добавлен 12.11.2012
Элементарные частицы материи. Теория "Большого взрыва". Научная картина устройства Вселенной А. Эйнштейна. Естественное обоснование горячей модели большого взрыва. Понятие стрелы времени, галактики, звезды. Солнце и Солнечная система. Описание Земли. контрольная работа [27,6 K], добавлен 09.11.2010
Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д. PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах. Рекомендуем скачать работу .
© 2000 — 2020, ООО «Олбест»
Все права защищены
Модель Большого взрыва | реферат [21,8 K], добавлен 18.11.2009
Реферат : Модель Большого взрыва
Модель Большого Взрыва
Реферат - Теория большого взрыва | так и замкнутой модели .
Модель большого взрыва и расширяющейся вселенной (3) - Реферат
Сочинение По Тексту Лиходеева Однажды Архимед
Организация Системы Управления Персоналом Курсовая
Сочинение По Литературе 5 Класс Спящая Царевна
Реферат Физические Качества Сила Выносливость
Обучение Технике Бега На Длинные Дистанции Реферат