Нестационарность вселенной подтверждение нестационарности

Свидетельство о нестационарности Вселенной

Звезды распределены в пространстве крайне неравномерно – они группируются в галактики. Из галактик выходит электромагнитное излучение (в частности, излучение звезд), и именно его исследовал в 1910-1922 гг. Слайфер. Он получил удивительные результаты – практически у всех исследуемых, им объектов было обнаружено сравнительно небольшое смещение спектральных линий поглощения химических элементов – либо в красную, либо в голубую области спектра, но в основном в красную. Эти данные свидетельствовали о наличии относительного движения галактик.

Но является ли оно хаотическим или в мире галактик существует свой Гольфстрим?

Ответ можно было получить только после проведения многочисленных наблюдений, в которых накапливались данные о характере смещения спектральных линий для все большего и большего числа галактик. В 1929 г. американский астроном Эдвин Хаббл сообщил об установленном им законе, согласно которому скорости разлета галактик регулярно возрастают (увеличиваются их красные смещения) по мере удаления от нашей Галактики. В сочетании с отказом от антропоцентрических оззрений это открытие доказывало, что среднее расстояние между галактиками непрерывно возрастает со временем, а это и свидетельствовало о нестационарности Вселенной, точнее, о ее расширении, и, следовательно, эволюции.

Как и большинство открытий, радикально изменявших наши представления о законах окружающего нас мира, открытие Э. Хаббла ввело в космологию новую величину – так называемую константу Хаббла Но, связывающую между собой скорости разбегания галактик v с расстоянием до этих объектов: v = H0R. Постоянная Н0, фигурирующая здесь, имеет, очевидно, размерность, обратную времени; она, как мы увидим, играет важнейшую роль в определении основных характеристик современного состояния Вселенной.

Источник

Теория нестационарного состояния Вселенной (А. Эйнштейн, А. Фридман, Э. Хаббл, Г. Гамов, А. Гут, А.Д. Линде)

1. Нестационарность означает:

· Вселенная и ее пространство расширяются с течением времени;

· либо Вселенная сжимается;

· либо во Вселенной чередуются циклы сжатия и расширения.

2. Вселенная конечна в пространстве и имеет начало и конец во времени.

3. Базируется на постулатах Специальной (1905) и Общей (1916) теории относительности А. Эйнштейна.

В рамках теории нестационарного состояния Вселенной существуют несколько концепций.

1. Теория Большого взрыва. В ее разработке приняли участиеДж. Леметр, А. Фридман, Э. Хаббл, Г. Гамов.

Согласно этой теории вся существовавшая и существующая сейчас во Вселенной материя появилась в одно и то же время – около 13,8 миллиарда лет назад. В тот момент времени вся материя существовала в виде очень компактного абстрактного шара (или точки) с бесконечной плотностью и температурой. Это состояние носило название сингулярности. Неожиданно сингулярность начала расширяться и породила ту Вселенную, которую мы знаем.

2. Теория инфляции. В ее разработке приняли участие А. Гут, А.Д. Линде.

Гипотеза о физическом состоянии и законе расширения Вселенной на ранней стадии Большого взрыва (при температуре выше 10 28 К), предполагает период ускоренного по сравнению со стандартной моделью горячей Вселенной расширения (А. Гут).

3. Теория хаотической инфляции (Мультивселенной) – развитие теории инфляции. Согласно ей, в результате Большого взрыва образовались и продолжают образовываться множество «карманных» Вселенных, каждая из которых проходит свой цикл инфляции. Каждая из этих вселенных имеет свой набор физических констант и свои физические законы (А. Линде).

Таблица 1

Краткая история развития Вселенной

Солнечная система

Солнечная система – это спаянная силами взаимного притяжения система небесных тел, которую образуют 8 больших планет с их спутниками (уже известно более 60), несколько тысяч малых планет (или астероидов), кометы и метеорные тела.

Солнечное тяготение управляет движением всех остальных тел. Только спутники обращаются вокруг своих планет, притяжение которых из-за близости оказывается сильнее солнечного.

Возраст Солнечной системы – 4,6 млрд лет. Она образовалась из вращавшегося газопылевого облака, сжатие которого породило центральное сгущение, которое потом превратилось в Солнце.

Наша солнечная система находится в рукаве Ориона галактики Млечный Путь. С большой вероятностью существуют миллиарды других солнечных систем в нашей Галактике Млечный Путь. И существуют миллиарды галактик во Вселенной.

Мы измеряем расстояние в нашей Солнечной системе в астрономических единицах (а.е.). Одна а.е. равна расстоянию между Солнцем и Землей, которая составляет 149 597 870 км (93 млн миль).

Планеты подразделяются на 2 группы: планеты земной группы и планеты юпитерианской, или планеты-гиганты.

Планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс – формировались ближе к Солнцу и имеют большую плотность, состоят преимущественно из соединений кремния, железа.

Планеты юпитерианской группы: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун – газовые гиганты, которые формировались в критически холодных температурах. Состоят преимущественно из водорода и гелия. Атмосферы этих планет, постепенно уплотняясь, плавно переходят в жидкую мантию.

Плутон не подпадает под научное определение термина «планета», так как по размерам и свойствам он близок к ледяным спутникам планет-гигантов.

Все планеты обращаются вокруг Солнца в одном направлении (прямом). Орбиты планет по форме близки к круговым, а плоскости орбит – к основной плоскости Солнечной системы, называемой «неизменной плоскостью Лапласа».

Геологическая картина мира

Геологическая картина мира – образ мира, сложившийся как результат научного знания о земной коре и более глубоких сферах Земли; о составе, строении, движениях и истории развития земной коры и размещении в ней полезных ископаемых.

В геологических исследованиях можно выделить три основных направления:

1. Описательная геология – описание минералов, горных пород и их типов; изучение состава, формы, размеров, взаимоотношений, последовательности залегания и других вопросов, связанных с современным размещением и составом геологических тел (слоев горных пород, гранитных массивов и др.).

2. Динамическая геология – изучение геологических процессов и их эволюции. К числу этих процессов относятся как внешние по отношению к земной коре и более глубоким геосферам (разрушение горных пород, перенос и переотложение ветром, ледниками, наземными и подземными водами; накопление осадков на дне рек, озёр, морей, океанов и др.), так и внутренние (движения земной коры, землетрясения, извержения вулканов и сопутствующие им явления).

3. Историческая геология – восстановление картины геологического прошлого Земли (историко-геологическая реконструкция). Задачи этого направления сводятся к изучению распространения и последовательности образования геологических напластований и др. геологических тел, а также к установлению последовательности различных геологических процессов и событий, например процессов тектогенеза, метаморфизма, образования и разрушения залежей полезных ископаемых, трансгрессий и регрессий морей, смены эпох оледенений эпохами межледниковий и т.д.

Все три направления геологии неразрывно связаны друг с другом и исследование каждого геологического объекта, как и любой территории, ведётся со всех трёх точек зрения, хотя каждое направление является самостоятельным в смысле основных принципов и методов исследования.

Разработка теоретических вопросов геологии тесно связана с одной из её крупнейших практических задач – прогнозом поиска и разведки полезных ископаемых и созданием минерально-сырьевой базы мирового хозяйства.

Общая характеристика Земли

Земля – третья от Солнца планета. Пятая по размеру среди всех планет Солнечной системы. Она является также крупнейшей по диаметру, массе и плотности среди планет земной группы.

Характеристики Земли:

1. По форме Земля близка к эллипсоиду, сплюснутому у полюсов и растянутому в экваториальной зоне. Средний радиус Земли 6371,032 километров, полярный – 6356,777 км, экваториальный – 6378,160 км.

2. Масса Земли 5,976·10 24 кг, средняя плотность 5518 кг/м 3 .

3. Земля движется вокруг Солнца со средней скоростью 29,765 км/с по эллиптической, близкой к круговой орбите (эксцентриситет 0,0167).

4. Среднее расстояние от Солнца 149,6 миллионов километров.

5. Период одного обращения по орбите составляет 365,24 солнечных суток.

6. Вращение Земли вокруг собственной оси происходит со средней угловой скоростью 7,292115·10-5 рад/с, что примерно соответствует периоду в 23 часа 56 минут 4,1 секунды.

7. Линейная скорость поверхности Земли на экваторе – около 465 м/с.

8. Ось вращения наклонена к плоскости эклиптики под углом 66° 33′ 22». Этот наклон и годовое обращение Земли вокруг Солнца обусловливают исключительно важную для климата Земли смену времен года, а собственное ее вращение – смену дня и ночи.

Рис. 1.Внутреннее строение Земли

Химическая картина мира

Химическая картина мира формируется на основе четырех концептуальных систем химического знания: учения о составе вещества, структурной химии, учения о химических процессах, эволюционной химии.

Ее содержанием является

· Концептуальные знания о строении материального мира со стороны его химического содержания – учение о химической организации объектов живой и неживой природы.

· Концептуальные знания о развитии материального мира в плане его химической эволюции.

· Концептуальные знания о происхождении основных видов и форм вещества, о его химической структуре.

· Концептуальные знания о закономерностях природных процессов как процессов химического движения.

· Концептуальные знания теоретических основ химии: строение атома, учение о химической связи, катализе, реакционной способности веществ и другие направления в химии.

Развитие химии – это процесс становления концептуальных систем, причем каждая новая возникала на основе предыдущей и включала ее в себя в преобразованном виде.

Таблица 2. Концептуальные системы химических знаний

Развитие химии как науки

Поперечные профили набережных и береговой полосы: На городских территориях берегоукрепление проектируют с учетом технических и экономических требований, но особое значение придают эстетическим.

Папиллярные узоры пальцев рук — маркер спортивных способностей: дерматоглифические признаки формируются на 3-5 месяце беременности, не изменяются в течение жизни.

Источник