Нужна помощь в написании работы?

Впервые бельгийский астроном Леметр (1931) предложил гипотезу о «космическом яйце», из которого далее развивалась Вселенная. Еще раньше (1922) советский физик А.А. Фридман, используя теорию Эйнштейна, получил вывод о нестационарности Вселенной. «Яйцо» Леметра было неустойчиво и взорвалось. При разработке этой концепции ему уже было известно о существовании «красного смещения» в спектрах разбегающихся галактик. При расширении Вселенной атомы усложняются, доля водорода убывает, а доля атомов в середине таблицы Менделеева растет. Вначале была эра илема (стадия развития по Георгию Гамову) – первичного вещества. Оно было необычайно плотным. Это состояние материи назвали файрболом (огненным шаром). Дикс в 1963 г. пришел к выводу о существовании излучения илема. Последнее сохранилось и до наших дней с эквивалентной температурой 5-6 К. Его назвали реликтовым излучением. Илем содержит частицы с энергиями ~ 1012 эВ – адроны (мезоны и барионы) и фотоны, а также π, μ  и К – заряженные и нейтральные частицы.

Адронная эра длилась менее 0,1 миллисекунды и для неё характерно вещество с плотностью 1014 г/см3 и температурой 109 К.

В лептонную эру (от 0,1 мс до 10 сек) доминируют π, μ – мезоны, электроны, позитроны и все виды нейтрино. К концу этой эры плотность материи снизилась до 104 г/см3, температура постепенно убывает и завершается аннигиляция пар электрон-позитрон с образованием пары фотонов. Это конец «файрбола» (огненного шара). Итак, за первые 10 сек предельно сжатые нейтроны илема превращаются в свет.

Эра излученияот 10 сек до миллиона лет с момента Большого Взрыва. В конце этой эры плотность стала равна 10¸20 г/см3, а температура ~ 3000 К. Во Вселенной возникли фотоны и электроны. Далее протоны и электроны превращаются в водород, а из него, взаимодействуя с нейтронами, образуется гелий. Вещество отделяется от излучения.

Далее начинается звездная, наша эра, с T < 3000 K и плотностью

ρ < 10–21 г/см3 и зарождением жизни, от начала Большого Взрыва проходят миллиарды лет. Возникает гравитационная неустойчивость, образуются сгустки материи, переходящие в скопления галактик. В каждой из них образуются свои сгустки, то есть отдельные Галактики, затем звезды.

Сейчас, по наблюдениям во Вселенной имеется 90% водорода, 9% гелия и 1% прочих сложных атомов (Вселенная еще молодая). Солнце в настоящее время содержит 81,76% водорода; 18,17% гелия и 0,07 % – прочих атомов. Земля же содержит в основном железо, которое образовалось в недрах Солнца в результате его взрыва как сверхновой.

Сверхновые звезды – конечная стадия эволюции массивных звезд, которые израсходовали водород, температура их снижается, они за счет гравитации сжимаются – коллапсируют - с ростом температуры до миллиардов градусов. При этом ситезируются различные тяжелые элементы. При взрыве звезды они поступают в окружающее её пространство. Солнце при таком взрыве стало нашей звездой второго поколения. Из тяжелых элементов возникли планеты. Когда Солнце остынет – энергия гравитационного поля превысит энергию электромагнитного поля излучаемых фотонов.

Внимание!
Если вам нужна помощь в написании работы, то рекомендуем обратиться к профессионалам. Более 70 000 авторов готовы помочь вам прямо сейчас. Бесплатные корректировки и доработки. Узнайте стоимость своей работы.

Небольшие звезды, подобные Солнцу, сжатием достигают стадии белого карлика, когда гравитационные силы компенсируются отталкиванием электронов. Размер карлика по оценкам примерно равен размеру Земли. Звезды с массой больше массы Солнца превращаются в нейтронные. При очень больших массах коллапс доводит звезду до образования «черной дыры». Тогда вещество переходит в энергию гравитации. В зоне гравитационного радиуса – черная дыра. Из нее ни свет, ничто другое вырваться не может.

Так примерно возникла солнечная система, размеры которой ограничены орбитой Плутона в 12 млрд. км или 11световых часов. Путь от Земли до Луны свет проходит за 1,25 сек (389.000 км). Прав был Пифагор (6 в. до н.э.), считая, что Земля вращается вокруг Солнца, как и позже к этому же пришел Аристарх. Но Птолемей на 14 веков заставил всех в угоду религиозным воззрениям считать, что Солнце вращается вокруг Земли.

Далее Коперник, Дж. Бруно, и Галилей вновь убедили людей в гелиоцентричности солнечной системы. Тихо Браге и Кеплер измеряли параметры орбит планет. Боде установил следующую закономерность: если записать числа 0, 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128, 256 и потом каждый член ряда умножить на 3, а после этого к каждому члену добавить по 4, то получим ряд чисел: 4, 7, 10, 16, 28, 52, 100, 196, 392, 772. Если принять, что расстояние от Земли до Солнца равно 10, то эти числа ряда Боде представляют расстояния от планет до Солнца. Фактически же расстояния от Солнца до планет в этом масштабе равны 3,9; 7,2; 10; 15,2; 27,7; 52; 95,3; 191,9; 300,7; 395 для Меркурия, Венеры, Земли, Марса, Астероида Цереры, Юпитера, Сатурна, Урана, Нептуна, Плутона. Лишь для Нептуна и Плутона плохое совпадение с этими цифрами Боде.

Почему имеет место именно такая закономерность – непонятно, но в этом, наверное, что-то есть: как будто закодирован какой-то алгоритм сотворения нашей солнечной системы.

В нашей Галактике около 6000 видимых глазом звезд, а в телескоп – их тем больше, чем он лучше. Ольберс считал, что Вселенная бесконечна, как и число звезд в ней и что распределены они равномерно с одинаковой светимостью. Но это предположение приводит к парадоксу, который устраняется допущением о неравномерном распределении их в пространстве: Гершель (1764) установил, что на небесной сфере звезды располагаются так, что образуют чечевицу с центром-Солнцем.

В 1920 г. структура нашей Галактики была уточнена. Ее диаметр оценили в 55 тыс. св. лет – это большой ее диаметр. Еще Гершель выяснил, что Солнце движется к созвездию Геркулес со скоростью 20 км/с. Сейчас же считают, что Солнце находится не в центре Галактики, а довольно далеко от него.

По последним данным размер нашей Галактики (Млечного пути) – 100 тыс. св. лет, а Солнце находится на расстоянии 27 тыс. св. лет от ее центра. В ней примерно 100 млрд. звезд. Солнечная система вращается вокруг центра нашей Галактики со скоростью 220 км/с, имея период обращения 230 млн. лет.

За время существования Земли (4,7 млрд. лет) прошло ≈ 20 ледниковых периодов. То же самое имеет место и для блуждания магнитных полюсов Земли. Это согласуется с данными геодезических исследований.

Множество галактик образует Метагалактику по Шарлю Месье (1917). Например, туманность Андромеды – самая близкая к нам Галактика (расстояния до нее 2,3 млн. св. лет). Параметры вращения нашей Галактики вокруг центра Метагалактики пока не известны.

Рассмотрим разбегание Галактик. По Допплеру при движении источника света относительно наблюдателя происходит изменение частоты, воспринимаемой наблюдателем в сравнении с излучаемой. То есть спектры смещаются относительно их положений в спектрографах, когда излучатель неподвижен. Так можно измерять скорость удаления звезды от нас. Астрофизики научились, независимо от этого метода, измерять расстояние до звезд. Так и было установлено, что Вселенная разбегается. В 1963 г. обнаружили, что четыре линии (известной группы) сильно смещены, что отвечает удалению этих галактик от нас со скоростью 240.000 км/с. Эти звезды называют квазарами. Хаббл (1929) выяснил, что скорость разбегания небесных объектов от нас подчиняется закону:

.

То есть до квазаров типичные расстояния – миллиарды световых лет. Свет от квазаров не может достичь Земли, если они удаляются от нас со скоростью света. Это дает возможность оценить радиус Вселенной, равный 12,5 млрд. св. лет и дальнейший разлет Галактик приводит к росту их скорости и исчезновению с небосклона. Так вначале исчезнут квазары, затем и уходящие от нас Галактики. Но это случится лишь через 100 и более млрд. св. лет.

Получить выполненную работу или консультацию специалиста по вашему учебному проекту
Узнать стоимость
Поделись с друзьями