Виникнення всесвіту описує загальноприйнята теорія під назвою. Як виник Всесвіт: наукові підходи і версії

Виконала студентка гр.ПІ-05-1: Цааева Д.Б.

Грозненський державний нафтовий інститут
імені академіка М.Д. Мілліонщикова

Дана робота дає опис про те, що собою являє наукова картина світу, так само дається короткий описуявлення про Всесвіту (Наше уявлення про Всесвіт, Народження Всесвіту і т.д.).

термін « великий вибух»Використовується як для того, щоб конкретно посилатися на момент, коли почалося спостерігається розширення Всесвіту, і в більш загальному сенсі посилатися на космологічну парадигму, що пояснює походження і еволюцію. Зірки, набагато важчі, ніж сонце, можуть стати надгігантами. Деякі з них вибухають, викликаючи явище, зване «наднової», що сприяє як синтезу нових елементів, так і їх дисперсії в інших областях Всесвіту.

Цікаве явище виникає, коли частинки космічних променів стикаються в космічному просторіпоза зірок, виробляючи менші фрагменти. Ці ядерні реакції пояснюють освіту легких елементів: літію, берилію і бору, тому що процеси злиття мають дуже складний енергетичний бар'єр, щоб заощадити, щоб зробити їх таким шляхом. Ми зобов'язані своїм обов'язком вижити не тільки для себе, але і для цього стародавнього і великого Космосу, з якого ми йдемо.

Дана робота включає 10 сторінок.

Наукова картина світу - цілісна система уявлень про загальні властивостіі закономірності дійсності, побудована в результаті узагальнення і синтезу фундаментальних наукових понятьі принципів.

Наукова картина світу істотно відрізняється від релігійних уявлень про світ, які засновані не стільки на доведених фактах, скільки на авторитеті пророків і релігійної традиції. Релігійні інтерпретації концепції світобудови постійно змінюються, щоб наблизити їх до сучасних наукових трактувань. Так, ще кілька сотень років тому християни, буквально тлумачачи Біблію, вважали, що небо - тверде ( «твердь»), а мусульмани, згідно Корану, вважали, що Сонце заходить в «мутний колодязь». Догми різних релігій, як правило, суперечать один одному, і ці суперечності вельми важко подолати (на відміну від наукових протиріч, які долаються експериментальним шляхом).

Американський астроном.























Відповідно до цієї точки зору, часом планети і галактики повинні були бути ближче і ближче один до одного. Рух має початися з центральної точки. Вимірюючи швидкість розширення, космологи оцінили дату народження нашого Всесвіту. Здається, що близько тисячі років тому всі об'єкти Всесвіту знаходилися в одному і тому ж місці; щільність всесвіту нескінченна. Спостереження Хаббла припустило, що існує явище, зване Великого вибуху, в якому Всесвіт була нескінченно малою і її щільність нескінченна.

Якось один відомий вчений (кажуть, це був Бертран Рассел) читав публічну лекцію про астрономію. Він розповідав, як Земля обертається навколо Сонця, а Сонце, в свою чергу, обертається навколо центру величезного скупчення зірок, яке називають нашою Галактикою. Коли лекція підійшла до кінця, з останніх рядів залу піднялася маленька літня леді і сказала: "Все, що ви нам говорили, - нісенітниця. Насправді наш світ - це плоска тарілка, яка стоїть на спині гігантської черепахи". Поблажливо посміхнувшись, вчений запитав: "А на чому тримається черепаха?" - "Ви дуже розумні, молода людина, - відповіла старенька. - Черепаха - на інший черепасі, та - теж на черепасі, і так все нижче і нижче".

У цих умовах неможливо застосувати наші теорії і передбачення. Ми можемо вважати, що походження часу - великий вибух, так як до цього попередні часи не визначалися. Ми можемо уявити, що Бог створив Всесвіт під час Великого Вибуху, але не раніше. Розширюється універсум не виключає існування творця, але він обмежує, коли він міг би створити всесвіт.

Історія Всесвіту: Теорія великого вибуху

На початку часу Всесвіт виник через вибух, що переходить від абсолютного нікчеми до цілого. Це «все» - це тільки нескінченно мала, неймовірно спекотна і неймовірна щільність; точка чистої енергії. Весь всесвіт займала трильйонну частина сантиметри. Першою силою стала гравітація. У цей момент форма і зміст Всесвіту були вже визначені. Гравітація визначає життєздатність нашого Всесвіту. Якби він був трохи слабкіше, речовина швидко розчинилося б і галактики не сформувалися б.

Таке уявлення про Всесвіт як про нескінченну вежі з черепах більшості з нас здасться смішним, але чому ми думаємо, що самі знаємо краще? Що нам відомо про Всесвіт, і як ми це дізналися? Звідки взялася Всесвіт, і що з нею станеться? Чи було у Всесвіті початок, а якщо було, то що відбувалося до початку? Яка сутність часу? Скінчиться воно коли-небудь? досягнення фізики останніх років, Якими ми частково зобов'язані фантастичною новій техніці, Дозволяють нарешті отримати відповіді хоча б на окремі з таких давно поставлених питань. Пройде час, І ці відповіді, може бути, стануть настільки ж очевидними, як те, що Земля обертається навколо Сонця, а може бути, настільки ж безглуздими, як вежа з черепах. Тільки час (чим би воно не було) вирішить це.

З надмірної гравітацією Всесвіт не сформувалася, чорні діри б охопили всю матерію. Це тонкий баланс. На щастя, у нас є оптимальна сила тяжіння! На щастя, Великий вибух забезпечив правильне кількість сили тяжіння. Через пару секунд після того, як сила сили тяжіння з'явилася, величезна хвиля енергії вислизнула і початку розростання Всесвіту в усіх напрямках з неймовірною швидкістю. Все це на швидкості вище швидкості світла, тому що ніщо не може йти швидше за світло, якщо ми нічого не розуміємо як порожній простір.

Останнє було проблемою для привілейованих умов найблискучіших вчених. Щоб описати такі швидкі явища, потрібно було визначити нову одиницю часу, звану часом Планка. Є більше одиниць часу в Планка за секунду, ніж кожну секунду після Великого Вибуху. Це тимчасова шкала настільки мала, що вона уникає здорового глузду.

Відповідно до даних космології, Всесвіт виник в результаті вибухового процесу, що отримав назву Великий вибух, що стався близько 14 млрд. Років тому. Теорія Великого вибуху добре узгоджується з спостерігаються фактами (наприклад, розширенням Всесвіту і переважанням водню) і дозволила зробити вірні прогнози, зокрема, про існування і параметрах реліктового випромінювання.

Кілька одиниць часу в Планка, після Великого Вибуху, Всесвіт була настільки мала, що вона вписувалася в долоню і в частки секунди розширювалася до розміру Землі, а потім до швидкості світла, досягли розміру нашої сонячної системи. Це була буря сяючою енергії. Температура становила мільярди градусів; груди зірки, подібної до сонця, була б спокійною гаванню світу, якщо ми порівняємо її із Всесвітом через частку секунди після Великого Вибуху.

У міру розширення Всесвіту починає остигати, і починається нова фаза еволюції Всесвіту. Чиста енергія вибуху перетворюється в речовину і з'являються перші субатомні частинки. Потім з'являється перша речовина Всесвіту. Енергія трансформувалася в матерію; навпаки, що відбувається в реакціях нуклеров.

У момент Великого вибуху Всесвіт займала мікроскопічні, квантові розміри.

Відповідно до інфляційної моделлю, в початковій стадії своєї еволюції Всесвіт пережила період прискореного розширення (інфляції). Передбачається, що в цей момент Всесвіт була "порожньою і холодної" (існувало тільки високоенергетичне скалярний поле), а потім заповнилася гарячим речовиною, що продовжували розширюватися.

Перетворення енергії в матерії очікувалося Альбертом Ейнштейном за роки до затвердження теорії Великого вибуху. Енергія може бути перетворена в енергію і енергію в речовину. Це рівняння пояснює атомну бомбу. при ядерному вибухуневелика кількість речовини перетворюється на енергію. Під час утворення Всесвіту був зворотний процес, енергія перетворювалася в частинки матерії. Не потрібно було, щоб почати з енергії було достатньо.

Спочатку було досить енергії для генерації всього матерії Всесвіту. Умови були настільки екстремальними, що створений питання не мав ніякого відношення до питання, яке ми бачимо сьогодні у всесвіті. Все ще не було атомів, крім субатомних частинок. Матерія і енергія одночасно трансформувалися. Матеріал з'явився і зник. Але мало-помалу і, як наслідок охолодження, завдяки розширенню Всесвіту частинки стали більш стабільними і перестали перетворюватися в енергію. Примітивні частки при зниженні їх температури також зменшували їх швидкість і давалися умови для утворення атомів першого елемента - водню.

Перехід енергії в масу суперечить фізичним законам, Наприклад, народження пари частинка-античастинка з вакууму можна спостерігати і зараз в деяких наукових експериментах.

Одне з найважливіших властивостей Всесвіту - вона розширюється, причому прискорено. Чим далі розташований об'єкт від нашої галактики, тим швидше він від нас віддаляється (але це не означає, що ми знаходимося в центрі світу: те ж саме справедливо для будь-якої точки простору).

Через секунду з'явився гелій і літій. Через три хвилини після Великого вибуху, найважливіші речі вже відбулися в процесі формування Всесвіту. Через тисячу років після вибуху всесвіт стала прозорою. Вихідні частки відкривали всесвіт молочного хмари і поступово, як процес конденсації речовини субатомной частки в атоми водню, гелію і літію, всесвіт втратила своє білу хмару і пішла роблячи його більш прозорим. Всесвіт, будучи більш прозорою, дозволяла першому випускання світла зовні.

Арно Аллан Пензіас і Роберт Вудро Вільсон, коли вони працювали над відображенням радіосигналів нашої галактики, де б вони не хотіли, вони завжди виявляли дивний сигнал фонового шуму. Спочатку вони думали, що це помилка через відмову вимірювального обладнання. Але насправді те, що вони виявили, було доказом створення Всесвіту. Це випромінювання представляло собою момент, коли атоми отримали свої електрони. У цей момент зникло хмара електронів.

Видиме речовина у Всесвіті структуровано в зоряні скупчення - галактики. Галактики утворюють групи, які, в свою чергу, входять в надскупчення галактик. Сверхскопления зосереджені в основному усередині плоских шарів, між якими знаходиться простір, практично вільний від галактик. Таким чином, в дуже великих масштабах Всесвіт має пористу структуру, що нагадує «ніздрювату» структуру хліба. Однак на ще більших відстанях (понад 1 млрд. Світлових років) речовина у Всесвіті розподілено однорідно.

Їх завданням є вивчення Всесвіту і вимір відмінностей в температурі, які спостерігаються в мікрохвильовому фонового випромінювання, залишку Великого Вибуху. Червоні і жовті області є найбільш гарячими. Сині та зелені - більш холодні регіони. Образ телескопа Планка відображає розподіл матерії у Всесвіті, коли їй було 000 років. Відмінності в температурі відображають відмінності в первісної щільності Всесвіту, деякі області мають більше матерії, ніж інші. У всесвіті хмари водню і гелію плавають.

Сині області, без матерії, були б порожніми зонами Всесвіту. Більш щільні червоні і жовті області викличуть появу галактик, зірок і планет. Тоді всесвіт початку етап світла і пишноти. Всесвіт почала висвітлювати у всіх напрямках, щоб сформувати вражаюче видовище, яке ми бачимо сьогодні, коли дивимося на нічне небо. 000 мільйонів років після того, як Великий вибух сформував перші галактики.

Якщо в ясну безмісячну ніч подивитися на небо, то, швидше за все, найяскравішими об'єктами, які ви побачите, будуть планети Венера, Марс, Юпітер і Сатурн. Крім того, ви побачите величезну кількість зірок, схожих на наше Сонце, але знаходяться набагато далі від нас. При обертанні Землі навколо Сонця деякі з цих "нерухомих" зірок трохи змінюють своє положення відносно один одного, т. Е. На самому ділі вони зовсім не нерухомі!

Кінець Всесвіту відповідно до Теорією Великого Вибуху

Протягом наступних мільярдів років тривав процес формування нових галактик.


Близько мільярда років тому сформувалося наше Сонце і планета Земля. Все на Землі пов'язано з Великим вибухом. Є дві можливості, і вчені не згодні. Вчені не мають відповіді на питання про те, чи закінчиться всесвіт чи ні вона нескінченна чи ні.

Всесвіт мав початок і також мала б кінець. В даний час простір становить 000 мільйонів світлового років від одного кінця до іншого всесвіту. Внаслідок гравітаційної або гравітаційної сили, Яка притягує планети один до одного, емоційне рух сповільнюється до нуля. З цього моменту відбудеться стиснення Всесвіту до її гравітаційного колапсу; Великий хрест, потім зникає в ніщо.

Справа в тому, що вони трохи ближче до нас, ніж інші. Оскільки ж Земля обертається навколо Сонця, близькі зірки видно весь час в різних точках фону більш віддалених зірок. Завдяки цьому можна безпосередньо виміряти відстань від нас до цих зірок: чим вони ближче, тим сильніше помітно їх переміщення.

Цікаво, яким було загальний станнаукової думки до початку XX ст .: нікому і в голову не прийшло, що Всесвіт може розширюватися або стискатися. Всі вважали, що Всесвіт коли існувала завжди в незмінному стані, або була створена в якийсь момент часу в минулому приблизно таким, яким воно зараз. Почасти це, може бути, пояснюється схильністю людей вірити в вічні істини, а також особливою привабливістю тієї думки, що, нехай самі вони постаріють і помруть, Всесвіт залишиться вічною і незмінною.

Якщо всесвіт впаде, може виникнути ще один Великий вибух. Можливо, це вже було раніше, і ми є поколінням більш довгої лінії всесвітів. Але існують і інші теорії, які встановлюють, що Всесвіт може бути нескінченною і може розширюватися до вічності. Ми не знаємо, чи створив Великий вибух вічну всесвіт, але що, якщо вірно, що звільнена енергія в даний час підтримує Всесвіт в процесі розширення.

Вони пояснюють це тим, що темна енергія відштовхує галактики і закінчує всесвіт. Ця руйнівна сила в даний час неможливо виявити, і ми не знаємо, чому вона існує і яке її походження. Всесвіт почався миттєво, але мала б довгий і важкий холодний кінець.

Горєлов А.А. Концепції сучасного природознавства. - М .: Центр, 2002. - 208с.

Канке В.А. Концепції сучасного природознавства. Підручник для вузів. Вид. 2-е, испр. - М .: Логос, 2003. - 368с.

Карпенків С.Х. Концепції сучасного природознавства. ГУП «Видавництво», «Вища школа», 2001.

У науковому світі прийнято вважати, що Всесвіт походив в результаті Великого вибуху. будується дана теоріяна те, що енергія і матерія (основи всього сущого) раніше перебували в стані сингулярності. Воно, в свою чергу, характеризується нескінченністю температури, густини і тиску. Стан сингулярності саме по собі відкидає всі відомі сучасного світузакони фізики. Вчені вважають, що Всесвіт виник з мікроскопічної частинки, яка в силу невідомих поки причин прийшла в далекому минулому в нестабільний стан і вибухнула.

Термін «Великий вибух» став застосовуватися з 1949 року після публікації в науково-популярних виданнях робіт вченого Ф. Хойл. Сьогодні теорія «динамічної еволюціонує моделі» розроблена настільки добре, що фізики можуть описати процеси, що відбуваються у Всесвіті вже через 10 секунд після вибуху мікроскопічної частинки, що поклала початок всього сущого.

Доказів теорії існує кілька. Одним з головних є реліктове випромінювання, яке пронизує весь Всесвіт. Воно могло виникнути, на думку сучасних вчених, тільки в результаті Великого вибуху, завдяки взаємодії мікроскопічних часток. Саме реліктове випромінювання дозволяє дізнатися про ті часи, коли Всесвіт був схожа на палаюче простір, а зірок, планет і самої галактики не було і в помині. Другим доказом народження всього сущого з Великого вибуху вважається космологічне червоне зміщення, що полягає в зменшенні частоти випромінювання. Це підтверджує видалення зірок, галактик від Чумацького шляху зокрема і один від одного в цілому. Тобто, свідчить про те, що Всесвіт розширювався раніше і продовжує це робити досі.

Коротка історія Всесвіту


  • 10 -45 - 10 -37 сек- інфляційний розширення

  • 10 -6 сек- виникнення кварків і електронів

  • 10 -5 сек- освіту протонів і нейтронів

  • 10 -4 сек - 3 хв- виникнення ядер дейтерію, гелію і літію

  • 400 тис. Років- освіту атомів

  • 15 млн. Років- продовження розширення газової хмари

  • 1 млрд. Років- зародження перших зірок і галактик

  • 10 - 15 млрд. Років- поява планет і розумного життя

  • 10 14 млрд. Років- припинення процесу народження зірок

  • 10 37 млрд. Років- виснаження енергії всіх зірок

  • 10 40 млрд. Років- випаровування чорних дір і народження елементарних частинок

  • 10 100 млрд. Років- завершення випаровування всіх чорних дір

Теорія Великого вибуху стала справжнім проривом в науці. Вона дозволила вченим відповісти на безліч питань щодо народження Всесвіту. Але одночасно ця теорія породила нові загадки. Головна з них полягає в причини самого Великого вибуху. Друге питання, на яке немає відповіді у сучасної науки- як з'явився простір, час. На думку деяких дослідників, вони народилися разом з матерією, енергією. Тобто, є результатом Великого вибуху. Але тоді виходить, що і у часі, простору має бути якесь початок. Тобто, якась сутність, постійно існуюча і не залежить від їх показників, цілком могла започаткувати процесам нестабільності в мікроскопічній частці, яка породила Всесвіт.

Чим більше досліджень проводиться в цьому напрямку, тим більше питань виникає у астрофізиків. Відповіді на них чекають людство в майбутньому.