Megamir sau spațiu, știința modernă consideră un sistem interactiv și evolutiv al tuturor corpurilor celeste.
Toate galaxiile existente sunt incluse în sistemul de cea mai înaltă ordine - Metagalaxy. Dimensiunile metagalaxiei sunt foarte mari: raza orizontului cosmologic este de 15-20 de miliarde de ani lumină.
Conceptele de „univers“ și „Metagalaxy“ - concepte foarte similare: ele descriu același obiect, dar în moduri diferite. Termenul "Univers" denotă întreaga lume materială existentă; conceptul de „Metagalaxy“ - aceeași lume, dar în ceea ce privește structura sa - ca un sistem ordonat de galaxii.
Structura și evoluția universului sunt studiate de cosmologie. Cosmologia ca diviziune a științei naturale se află la joncțiunea specială a științei, a religiei și a filosofiei. În centrul modelelor cosmologice ale universului există anumite cerințe de vedere asupra lumii, iar aceste modele au o semnificație importantă a lumii.
În știința clasică a fost așa-numita teorie a stării staționare a universului, conform căreia universul a fost întotdeauna aproape la fel ca în prezent. Astronomia a fost statică: mișcările planetelor și cometelor au fost studiate, stelele au fost descrise, clasificările lor au fost create, ceea ce a fost, desigur, foarte important. Dar problema evoluției universului nu a fost ridicată.
Modelul Modern cosmologic al universului bazat pe teoria relativității generale A. Einstein, potrivit căreia timpul și distribuția spațială a metricii este determinat masele gravitaționale în univers. Proprietățile sale ca întreg se datorează densității medii a materiei și a altor factori fizici specifici.
Ecuația gravitației a lui Einstein este nu una, ci mai multe soluții, iar acest lucru se datorează prezenței multor modele cosmologice ale universului. Primul model a fost dezvoltat de Albert Einstein în 1917. El a aruncat postulatele cosmologie newtoniene a absolutului și infinit de spațiu și timp. În conformitate cu modelul cosmologic al universului spațiului mondial al lui Einstein este omogen și izotrop, materia medie distribuită uniform în acesta, atracția gravitațională a maselor de compensare repulsie cosmologică universală.
Timpul existenței universului este infinit, adică. nu are nici un început, nici un scop, iar spațiul este nelimitat, dar desigur.
Universul din modelul cosmologic al lui A. Einstein este staționar, infinit în timp și nelimitat în spațiu.
În anul 1922. Matematicianul și geofizicianul rus A. A. Fridman a respins postulatul cosmologiei clasice despre stationaritatea universului și a obținut o soluție a ecuației Einstein care descrie universul cu un spațiu "extins".
Deoarece densitatea medie a materiei în univers nu este cunoscută, astăzi nu știm în care din aceste spații ale universului trăim.
În 1927, abatele și omul de știință belgian J. Lemeter au raportat "extinderea" spațiului cu datele observațiilor astronomice. Lemaitre a introdus conceptul de început al universului ca o singularitate (de exemplu, o stare superdens) și nașterea universului ca un bang mare.
În 1929, astronomul american EP Hubble a descoperit existența relația ciudată dintre distanța și viteza de galaxii: Toate galaxii se îndepărtează de noi, și într-un ritm care crește proporțional cu distanța - sistem de galaxii se extinde.
Extinderea universului este considerată o realitate științifică. Conform calculelor teoretice J. Lemaitre, raza universului în starea sa inițială a fost de 10-12 cm, care este aproape în dimensiune cu raza unui electron, iar densitatea acestuia a fost de 1,096 g / cm3. În starea singulară, universul era un microobiect de dimensiuni neglijabile. Din starea inițială singulară, universul sa mutat la expansiune ca urmare a Big Bang-ului.
Calculele retrospective determină vârsta universului în 13-20 miliarde de ani. GA Gamov a sugerat că temperatura substanței a fost mare și a căzut cu expansiunea universului. Calculele sale au arătat că universul suferă anumite etape în evoluția sa, în timpul căruia se formează elemente și structuri chimice. În cosmologia modernă, pentru claritate, etapa inițială a evoluției universului este împărțită în "epoci"
Epoca hadronilor. Particulele grele care intră în interacțiuni puternice.
Epoca leptonilor. Particulele de lumină care intră în interacțiunea electromagnetică.
Era fotonilor. Durata 1 milion de ani. Cea mai mare parte a masei - energia universului - este reprezentată de fotoni.
Era stelelor. Vine la 1 milion de ani de la nașterea universului. În epoca stelară, începe procesul de formare a protostarelor și protogalaxiilor.
Apoi apare o imagine grandioasă a formării structurii Metagalaxy.
În cosmologia modernă, împreună cu ipoteza Big Bang, modelul inflaționist al universului este foarte popular, în care se are în vedere crearea universului. Ideea creației are o fundamentare foarte complexă și este legată de cosmologia cuantică. În acest model, evoluția universului este descrisă din momentul 10-45 s după începutul expansiunii.
Suporterii modelului inflaționist văd corespondența dintre etapele evoluției cosmice și etapele creării lumii, descrise în cartea Genezei din Biblie.
În conformitate cu ipoteza inflaționistă, evoluția cosmică în universul timpuriu trece printr-o serie de etape.
Începutul universului este determinat de fizicienii teoretici ca o stare supergravită cuantică, cu o rază a universului de 10-50 cm
Stadiul inflației. Ca rezultat, cuanta salt universul intrat într-o stare de vid excitat și în absența substanței și intensitatea radiației se extinde în mod exponențial. În această perioadă, spațiul și timpul universului au fost create. Pentru perioada etapei inflaționiste cu durata de 10-34 ani. Universul din inimaginabil de mici a urcat de dimensiuni cuantice 10-33 la o 101000000sm neînchipuit de mare, că multe ordine de mărime mai mare decât dimensiunea universului observabil. - 1028 cm Toate această perioadă inițială, în univers nu a existat nici o substanță, nu radiații.
Trecerea de la etapa inflaționistă la etapa fotonică. vid fals prăbușit condiție, energia eliberată a fost utilizat pentru producerea de particule grele și anti-particule, care sunt anihilate, a dat o lumină puternică bliț (fascicul), spațiu de lumină.
Etapa de separare a materiei de radiație: substanța rămasă după anihilare a devenit transparentă la radiație, contactul dintre materie și radiații a dispărut. Radiația separată de substanță constituie fondul relicvelic modern prezis teoretic de GA Gamov și descoperit experimental în 1965.
În dezvoltarea în continuare a universului trecut în direcția stării maxime simplu omogene pentru a crea structuri mai complexe - atomi (inițial atomi de hidrogen), galaxii, stele, planete, sinteza elementelor grele în stele, inclusiv cele necesare pentru a crea viață, răsărirea viață și ca coroană a creației - omul.
Diferența dintre etapele de evoluție a universului în modelul inflaționist și modelul Big Bang-ului se aplică numai pentru faza inițială de ordinul a 10-30 s, apoi între aceste modele de diferențe fundamentale în înțelegerea etapelor evoluției cosmice nr.
Între timp, aceste modele pot fi numărate pe calculator cu ajutorul cunoașterii și imaginației, iar întrebarea rămâne deschisă.
Cea mai mare dificultate pentru oamenii de știință apare în explicarea cauzelor evoluției cosmice. Dacă renunțăm la particularități, atunci putem distinge două concepte de bază care explică evoluția universului: conceptul de auto-organizare și conceptul de creaționism.
Pentru conceptul de auto-organizare, universul material este singura realitate și nu există altă realitate pe lângă ea. Evoluția universului este descrisă în termeni de autoorganizare: există o ordonare spontană a sistemelor în direcția formării unor structuri din ce în ce mai complexe. Din haosul dinamic se creează ordinea.
În cadrul conceptului creaționismului, adică al creației, evoluția universului este asociată cu realizarea unui program determinat de o realitate de ordin superior decât lumea materială. Susținătorii creaționismului acordă atenție existenței în univers a unui nomogenes îndreptat - de la sisteme simple până la complexe și informative capabile, în cursul cărora au fost create condiții pentru apariția vieții și a omului. Ca argument suplimentar, este implicat principiul antropic, formulat de astrofizicii englezi B. Karr și Riesz.
Printre fizicienii teoreticieni moderni există susținători, atât conceptul de autoorganizare, cât și conceptul de creaționism. Aceștia din urmă recunosc că dezvoltarea fizicii teoretice fundamentale determină nevoia urgentă de a dezvolta o imagine științifică și tehnică unică a lumii care să sintetizeze toate realizările din domeniul cunoașterii și al credinței.
Universul la nivele diferite, de la particule elementare convenționale și până la supercluste gigantice de galaxii, este inerent în structură. Structura modernă a universului este rezultatul evoluției cosmice, în timpul căreia galaxiile s-au format din protogalaxii, protostarele erau stele și planetele din norii protoplanetari.
Metagalaxy - este un set de sisteme solare - galaxii, iar structura sa este determinată de distribuția acestora în spațiul umplut cu gaz intergalactice extrem de rarefiat și pătrunde razele intergalactici.
Conform conceptelor moderne, metagalaxia se caracterizează printr-o structură celulară (plasă, poroasă). Există volume imense de spațiu (aproximativ un milion de megaparseci cubi), în care galaxiile nu au fost încă descoperite.
Vârsta metagalaxului este aproape de vârsta Universului, deoarece formarea structurii are loc în perioada de după deconectarea materiei și a radiației. Conform datelor moderne, vârsta Metagalaxiei este estimată la 15 miliarde de ani.
Galaxia este un sistem gigantic format din grupuri de stele și nebuloase care formează o configurație destul de complexă în spațiu.
Forma galaxiei este împărțită convențional în trei tipuri: eliptic, spiralat, neregulat.
Galaxiile eliptice - acestea posedă forma spațială a unui elipsoid cu diferite rapoarte de compresie, ele fiind cele mai simple în structură: distribuția de stele este în scădere uniformă din centru.
Galaxiile spirale - reprezentate sub forma unei spirale, incluzând ramurile spirală. Acesta este cel mai numeros tip de galaxii, la care face parte Galaxia noastră, Calea Lactee.
Galaxiile gresite - nu au o formă pronunțată, nu au un nucleu central.
Unele galaxii se caracterizează prin emisii radio excepționale, care depășesc radiațiile vizibile. Acestea sunt galaxiile radio.
În centrul galaxiei, cele mai vechi stele sunt concentrate, vârsta cărora este aproape de vârsta galaxiei. Starurile de vârstă mijlocie și cea mică sunt situate în discul galaxiei.
Stelele și nebuloasele din interiorul galaxiei se mișcă într-o manieră destul de complexă, împreună cu galaxia, participă la expansiunea universului, în plus participă la rotația galaxiei în jurul axei.
Stelele. În stadiul actual al evoluției universului, materia în el este în principal în starea stelară. 97% din materialul din Galaxy nostru concentrat în stele, care sunt formațiuni plasmatice gigantice de diferite mărimi, temperaturi, cu caracteristici de mișcare diferite. In multe alte galaxii, dacă nu majoritatea, „substanța stea“ este mai mare de 99,9% din greutatea lor.
Vârsta stelelor variază într-o gamă destul de mare de valori: de la vechime de 15 miliarde de ani, care corespunde vârstei universului, la sute de mii - cel mai mic. Există stele care se formează în prezent și sunt în stadiul protostelar, adică nu au devenit încă adevărate stele.
Nașterea stelelor apare în nebuloasele de gaze sub influența forțelor gravitaționale, magnetice și a altor forțe, datorită cărora se produce formarea de omogenități instabile, iar materia difuză se descompune într-o serie de condensări. Dacă astfel de condensări persistă suficient de mult, atunci ele devin, în timp, stele. Evoluția principală a materiei în Univers a avut loc și are loc în intestinul stelelor. Este acolo "creuzetul de topire", care a determinat evoluția chimică a materiei în univers.
În stadiul final al evoluției, stelele se transformă în stele inerte ("moarte").
Stelele nu există în mod izolat, ci formează sisteme. Cele mai simple sisteme de stele - așa-numitele sisteme multiple formate din două, trei, patru, cinci sau mai multe stele care orbitează un centru comun de greutate.
Stelele sunt, de asemenea, combinate în grupuri și mai mari - grupuri de stele, care pot avea o structură "împrăștiată" sau "sferică". Printre stelele dispersate se numără câteva sute de stele individuale, grupuri globulare - multe sute de mii.
Asociațiile sau grupurile de stele nu sunt, de asemenea, permanente și veșnice. După o anumită perioadă de timp, numărate în milioane de ani, ele sunt împrăștiate de forțele de rotație galactică.
Sistemul solar a fost format acum 5 miliarde de ani, iar Soarele este steaua celei de-a doua generații (sau chiar mai târziu). Astfel, sistemul solar a apărut asupra produselor vieții stelelor generațiilor anterioare, acumulate în nori de praf de gaz. Această circumstanță oferă temei să numim sistemul solar o mică parte din praful stelar. Știința știe mai puțin despre originea sistemului solar și evoluția sa istorică decât este necesară pentru construirea teoriei formării planetei.
Primele teorii despre originea sistemului solar au fost prezentate de filosoful german I. Kant și de matematicianul francez P. S. Laplace. Conform acestei ipoteze, sistemul de planete din jurul Soarelui a fost format ca urmare a forțelor de atracție și repulsie dintre particulele de materie împrăștiată (nebuloasa), care se află în mișcarea de rotație din jurul Soarelui.
Începutul următoarei etape în elaborarea punctelor de vedere asupra formării sistemului solar a fost ipoteza fizicianului și astrofizicianului englez JH Jeans. El a sugerat că soarele sa ciocnit cu o altă stea, ca urmare a ieșirii din el a unui gaz, care, condensat, sa transformat în planete.
Conceptele moderne ale originii planetelor sistemului solar se bazează pe faptul că este necesar să se ia în considerare nu numai forțele mecanice, ci și altele, în special cele electromagnetice. Această idee a fost prezentată de fizicianul și astrofizicianul suedez H. Alfven și astrofizicianul englez F. Hoyle. Conform conceptelor moderne, norul de gaz inițial, din care s-au format Soarele și planetele, a constat dintr-un gaz ionizat, sub influența forțelor electromagnetice. După ce Soarele a format dintr-un nor de gaze de mare concentrație, o mică distanță de el a lăsat părți mici ale acestui nor. Forța gravitațională a început să atragă rămășițele de gaze către stelele formate - Soarele, dar câmpul magnetic a oprit gazul care se încadrează la distanțe diferite - exact unde sunt planetele. Forțele gravitaționale și magnetice au afectat concentrația și îngroșarea gazului incident și, ca rezultat, s-au format planete. Când au apărut cele mai mari planete, același proces a fost repetat la o scară mai mică, creând astfel sisteme prin satelit.
Teoriile despre originea sistemului solar sunt ipotetice și este imposibil să se rezolve fără echivoc chestiunea fiabilității acestora în stadiul actual al dezvoltării științei. În toate teoriile existente există contradicții și locuri vagi.
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: