Referat.me

Название: Проблемные вопросы вселенной

Вид работы: реферат

Рубрика: Астрономия

Размер файла: 15.93 Kb

Скачать файл: referat.me-715.docx

Краткое описание работы: РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ Звёздное небо над головой долгое время было для человека символом вечности и неизменности. Лишь в Новое время люди осознали, что “неподвижные” звёзды на самом деле движутся, причём с огромными ско­ростями. В XX в. человечество свык­лось с ещё более странным фактом: расстояния между звёздными система­ми — галактиками, не связанными друг с другом силами тяготения, по­стоянно увеличиваются.

Проблемные вопросы вселенной

РАСШИРЯЮЩАЯСЯ ВСЕЛЕННАЯ

Звёздное небо над головой долгое время было для человека символом вечности и неизменности. Лишь в Новое время люди осознали, что “неподвижные” звёзды на самом деле движутся, причём с огромными ско­ростями. В XX в. человечество свык­лось с ещё более странным фактом: расстояния между звёздными система­ми — галактиками, не связанными друг с другом силами тяготения, по­стоянно увеличиваются. И дело здесь не в природе галактик сама Вселенная непрерывно расширяется! Естество­знанию пришлось расстаться с одним из своих основополагающих принци­пов: все вещи меняются в этом мире, но мир в целом всегда одинаков. Это можно считать важнейшим научным событием XX в.

Всё началось, когда Альберт Эйн­штейн создал общую теорию относи­тельности. В её уравнениях описаны фундаментальные свойства материи, пространства и времени. (“Относительный” по-латыни звучит как relativus — релятивус — , поэтому теории, основанные на теории относительности Эйнштейна, называются релятивистскими).

Применив свою теорию ко Все­ленной как целой системе, Эйнштейн обнаружил, что такого решения, ко­торому соответствовала бы не меня­ющаяся со временем Вселенная не получается. Этот результат не удовле­творил великого учёного. Чтобы до­биться стационарного решения сво­их уравнений, Эйнштейн ввёл в них дополнительное слагаемое — так на­зываемый ламбда-член. Однако до сих пор никто не смог найти какого-либо физического обоснования это­го дополнительного члена.

В начале 20-х гг. советский мате­матик Александр Александрович Фридман решил для Вселенной урав­нения общей теории относитель­ности, не накладывая условия стаци­онарности. Он доказал, что могут существовать два решения для Все­ленной: расширяющийся мир и сжи­мающийся мир. Полученные Фридманом уравнения используют для описания эволюции Вселенной и в настоящее время.

Все эти теоретические рассужде­ния никак не связывались учёными с реальным миром, пока в 1929 г. аме­риканский астроном Эдвин Хаббл не подтвердил расширение видимой части Вселенной. Он использовал при этом эффект Доплера. Линии в спектре движущегося источника сме­щаются на величину, пропорцио­нальную скорости его приближения или удаления, поэтому скорость га­лактики всегда можно вычислить по изменению положения её спектраль­ных линий.

Ещё во втором десятилетии XX в. американский астроном Весто Слайфер, исследовав спектры нескольких галактик, заметил, что у большинст­ва из них спектральные линии сме­щены в красную сторону. Это означа­ло, что они удаляются от нашей Галактики со скоростями в сотни ки­лометров в секунду.

Хаббл определил расстояния до небольшого числа галактик и их ско­рости. Из его наблюдений следовало, что чем дальше находится галактика, тем с большей скоростью она от нас удаляется. Закон, по которому ско­рость удаления пропорциональна расстоянию, получил название зако­на Хаббла.

Означает ли это, что наша Га­лактика является центром, от которо­го и идёт расширение? С точки зре­ния астрономов, такое невозможно. Наблюдатель в любой точке Вселен­ной должен увидеть ту же картину: все галактики имели бы красные сме­щения, пропорциональные расстоя­нию до них. Само пространство как бы раздувается. Если на воздушном шарике нарисовать галактики и на­чать надувать его, то расстояния меж­ду ними будут возрастать, причём тем быстрее, чем дальше они распо­ложены друг от друга.

Разница лишь в том, что нарисо­ванные на шарике галактики и сами увеличиваются в размерах, реальные же звёздные системы повсюду во Все­ленной сохраняют свой объём. Это объясняется тем, что составляющие их звёзды связаны между собой сила­ми гравитации.

Факт постоянного расширения Вселенной установлен твердо. Самые далёкие из известных галактик и квазаров имеют такое большое красное смещение, что длины волн всех ли­ний в их спектрах оказываются боль­ше, чем у близких источников, в пять—шесть раз!

Но если Вселенная расширяется, то сегодня мы видим её не такой, ка­кой она была в прошлом. Миллиарды лет назад галактики располагались значительно ближе друг к другу. Ещё раньше отдельных галактик просто не могло существовать, а ещё ближе к началу расширения не могло быть даже звёзд. Эта эпоха — начало рас­ширения Вселенной — удалена от нас на 12—15 млрд лет.

Оценки возраста галактик пока слишком приближённы, чтобы уточ­нить эти цифры. Но надёжно уста­новлено, что самые старые звёзды различных галактик имеют примерно одинаковый возраст. Следовательно, большинство звёздных систем воз­никло в тот период, когда плотность вещества во Вселенной бьша значи­тельно выше современной.

На начальной стадии всё вещест­во Вселенной имело настолько вы­сокую плотность, что её даже невоз­можно себе представить. Идею о расширении Вселенной из сверх­плотного состояния ввёл в 1927 г. бельгийский астроном Жорж Леметр, а предположение, что первоначаль­ное вещество было очень горячим, впервые высказал Георгий Антонович Гамов в 1946 г. Впоследствии эту ги­потезу подтвердило открытие так на­зываемого реликтового излучения. Оно осталось как эхо бурного рожде­ния Вселенной, которое часто назы­вают Большим Взрывом.

Но остаётся множество вопро­сов. Что привело к образованию ныне наблюдаемой Вселенной, к началу Взрыва? Почему пространство имеет три измерения, а время — од­но? Как в стремительно расширяю­щейся Вселенной смогли появиться стационарные объекты — звёзды и галактики? Что было до начала Боль­шого Взрыва? Над поисками ответов на эти и многие другие вопросы ра­ботают современные астрономы и физики.

Похожие работы

  • Радиотелескоп Хаббл

    Телескоп Хаббл Телескоп Хаббл (англ. Hubble Space Telescope, HST) является космическим телескопом на орбите вокруг Земли. Телескоп Хаббл назван так в честь Эдвина Хаббла – знаменитого американского астронома. Телескоп Хабл является совместной разработкой NASA (National Aeronautics and Space Administration) и Европейского Космического Агентства (European Space Agency).

  • Теория Николая Коперника

    Теория Николая Коперника Через всю яркую жизнь Коперника, начиная со студенческих лет в Кракове и до последних дней, проходит основная нить - великое дело утверждения новой системы мира. Призванной заместить в корне неправильную геоцентрическую систему Птолемея.

  • Модель большого взрыва и расширяющейся вселенной 2

    МОДЕЛЬ БОЛЬШОГО ВЗРЫВА И РАСШИРЯЮЩЕЙСЯ ВСЕЛЕННОЙ СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 2 1. Гипотеза Большого Взрыва. 3 2. Модель расширяющейся Вселенной. 6 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 10

  • Мир галактик 2

    Многообразный мир галактик. Мир галактик необъятен, но еще большее удивление вызывает богатство его форм. Выдающаяся роль в исследовании подобных космических объектов принадлежит американскому астроному Эдвину Хабблу. Много лет он с помощью крупнейшего для своего времени телескопа изучал галактики.

  • Новые и сверхновые звезды

    При вспышках новых звезд выделяется энергия до 10 538 0 Дж. Те звезды, которые неудачно называют новыми на самом деле существуют и до вспышки. Это горячие карликовые звезды, которые вдруг за короткий срок (от суток до ста дней) увеличивают свою светимость на много звездных величин, после чего медленно, иногда на протяжении многих лет, возвращаются к своему первоначальному состоянию.

  • Типы Галактик. Наша Галактика - Млечный Путь

    Доклад ученицы 11 "Б" ср. школы № 1257 Масоловой Елены. Типы Галактик. Наша Галактика - Млечный Путь. МНОГООБРАЗИЕ ГАЛАКТИК етагалактика - часть Вселенной, доступная современным астрономическим методам исследований - содержит несколько миллиардов галактик - звездных систем, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации.

  • Расширение вселенной и красное смещение

    РАСШИРЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ Если в ясную безлунную ночь посмотреть на небо, то, ско­рее всего, самыми яркими объектами, которые вы увидите, бу­дут планеты Венера, Марс, Юпитер и Сатурн. Кроме того, вы уви­дите огромное количество звезд, похожих на наше Солнце, но находящихся гораздо дальше от нас. При обращении Земли вок­руг Солнца некоторые из этих «неподвижных» звезд чуть-чуть меняют свое положение относительно друг друга, т. е. на самом деле они вовсе не неподвижны! Дело в том, что они несколько ближе к нам, чем другие.

  • Расширение Вселенной

    Звёздное небо над головой долго время было для человека символом вечности и неизменности. Лишь в Новое время люди осознали, что «неподвижные» звёзды на самом деле движутся, причём с огромными скоростями. В ХХ веке человечество свыклось с ещё более странным фактом: расстояния между галактиками постоянно увеличиваются.

  • Космология

    Наука, которая изучает вселенную как единое целое, называется космологией. Большинство существующих космологических теорий опирается на теорию тяготения, физику элементарных частиц, общую теорию относительности и другие фундаментальные физические теории и, конечно, на астрономические наблюдения.

  • Изучение Галактик

    П В П Ш № 2 “ Реферат по астрономии ” Тема: “ Изучение Галактик ” Работу выполнила: Насретдинова Елена Принял преподаватель: Евтодиев И.Г.