Мегамир: современные астрофизические и космологические концепции

Выполнила:

Факультет:

Специальность:

Номер студенческого билета:

Преподаватель:

Тема: Мегамир: современные астрофизические и космологические концепции.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

План:

1.Мегамир

2.Происхождение Вселенной

3.Современное представление  о происхождении Вселенной

1.Мегамир, или космос, современная наука рассматривает как взаимодействующую и развивающуюся систему всех небесных тел. Мегамир имеет системную организацию в форме планет и планетных систем, возникающих вокруг звезд, звезд и звездных систем галактик; системы галактик Метагалактики. Материя во Вселенной представлена сконденсировавшимися космическими телами и диффузной материей. Диффузная материя существует в виде разобщенных атомов и молекул, а также более плотных образований гигантских облаков пыли и газа газово-пылевых туманностей. Значительную долю материи во Вселенной, наряду с диффузными образованиями, занимает материя в виде излучения. Следовательно, космическое межзвездное пространство никоим образом не пусто. 1) Звездная форма бытия космической материи. На современном этапе эволюции Вселенной вещество в ней находится преимущественно в звездном состоянии. 97 % вещества в нашей Галактике сосредоточено в звездах, представляющих собой гигантские плазменные образования различной величины, температуры, с разной характеристикой движения. У многих, если не у большинства других галактик, звездная субстанция составляет более чем 99,9 % их массы. В недрах звезд при температуре порядка 10 млн град, и при очень высокой плотности атомы находятся в ионизированном состоянии: электроны почти полностью или абсолютно все отделены от своих атомов. Оставшиеся ядра вступают во взаимодействие друг с другом, благодаря чему водород, имеющийся в изобилии в большинстве звезд, превращается при участии углерода в гелий. Эти и подобные ядерные превращения являются источником колоссального количества энергии, уносимой излучением звезд. Звезды не существуют изолированно, а образуют системы. Простейшие звездные системы, так называемые кратные системы, состоящие из двух, трех, четырех, пяти и больше звезд, обращающихся вокруг общего центра тяжести.

2. Происхождение Вселенной

Во все времена люди хотели знать, откуда  и  каким  образом  произошел  мир.

Когда в культуре господствовали мифологические представления,  происхождение

мира объяснялось, как, скажем, в «Ведах» распадом первочеловека  Пуруши.  То, что  это  была  общая  мифологическая  схема,  подтверждается   и русскими апокрифами, например,  «Голубиной  книгой».  Победа христианства  утвердила представления о сотворении Богом мира из ничего.

С появлением науки в ее современном  понимании  на  смену  мифологическим  и религиозным  приходят  научные  представления  о  происхождении   Вселенной.

Следует разделять три  близких термина: бытие, универсум  и Вселенная.  Первый является  философским  и  обозначает  все  существующее,  бытующее.   Второй употребляется и в философии, и в науке, не  имея  специфической  философской нагрузки (в плане противопоставления бытия и  сознания),  и  обозначает  все как таковое.

Значение термина Вселенная  более  узкое  и  приобрело  специфически  научное звучание. Вселенная  –  место  вселения  человека,  доступное  эмпирическому наблюдению. Постепенное сужение научного значения термина  Вселенная  вполне понятно, так как естествознание, в отличие от философии, имеет  дело  только с тем, что эмпирически проверяемо современными научными методами.

Вселенную в целом изучает  наука, называемая космологией, т. е. наукой  о

космосе. Слово это тоже не  случайно.  Хотя  сейчас  космосом  называют  все находящееся за пределами атмосферы Земли, не  так  было  в  Древней  Греции.

Космос тогда  принимался  как  «порядок»,  «гармония»,  в противоположность «хаосу» – «беспорядку». Таким образом, космология, в  основе  своей,  как  и подобает науке, открывает упорядоченность нашего мира и  нацелена  на  поиск законов его функционирования. Открытие этих  законов  и  представляет  собой цель изучения Вселенной как  единого  упорядоченного  целого.  Это  изучение зиждется  на  нескольких  предпосылках.  Во-первых,  формулируемые   физикой

универсальные законы функционирования мира считаются  действующими во  всей Вселенной. Во-вторых, производимые астрономами  наблюдения  тоже  признаются распространяемыми на  всю  Вселенную.  И,  в-третьих,  истинными  признаются только те выводы, которые не противоречат возможности  существования  самого наблюдателя, т. е. человека (так называемый антропный принцип).

Выводы  космологии  называются  моделями  происхождения   и   развития

Вселенной. Почему моделями? Дело в том, что  одним  из  основных  принципов современного естествознания является представление о возможности проведения в любое время управляемого и воспроизводимого  эксперимента  над  изучаемым объектом. Только если можно провести бесконечное,  в  принципе,  количество экспериментов, и все они приводят  к  одному  результату,  на  основе  этих экспериментов делают заключение  о  наличии  закона,  которому  подчиняется функционирование данного объекта. Лишь в этом  случае  результат  считается вполне достоверным с научной точки зрения.

К Вселенной это методологическое правило остается неприменимым.  Наука

формулирует универсальные  законы, а Вселенная уникальна. Это противоречие, которое требует считать все заключения о происхождении и развитии Вселенной не законами, а лишь  моделями,  т.  е.  возможными  вариантами  объяснения.

Строго говоря, все законы и научные теории являются моделями, поскольку они могут быть заменены в  процессе  развития  науки  другими  концепциями,  но модели Вселенной как бы в большей степени модели, чем многие  иные  научные утверждения.

Теория Большого Взрыва (модель горячей Вселенной)

Эта теория отвечает на вопросы: «Существовала  ли Вселенная вечно или она  появилась из чего-то? А если была рождена, то как она развивалась  впервые секунды своей жизни?»  Экстраполяция наблюдаемого состояния  Вселенной назад во времени при  условии верности общей теории относительности  приводит к неизбежному выводу, что  за конечное время назад всё пространство Вселенной сворачивается в точку, космологическую сингулярность, называемую Большим Взрывом.

Такое поведение, по-видимому, свидетельствует  о не приложимости ОТО к самым ранним моментам расширения Вселенной, что приводит к многочисленным, но пока, увы, только чисто умозрительным попыткам разработать более общую теорию (или даже «новую физику»), решающую эту проблему космологической сингулярности. В момент, достаточно близкий ко Взрыву, но уже уверенно описываемый современной физикой, вся энергия нынешней Вселенной содержалась в маленьком объёме, а так как энтропия Вселенной велика, то, значит, и температура была очень высокой (в отличие от исторически конкурировавшей с этой теории холодной Вселенной, где температура на протяжении всей эволюции была близка к современному значению). Именно благодаря высокой температуре и плотности появились первые элементарные частицы, которые при дальнейшем увеличении размера Вселенной и её остывании начали складываться сначала в частицы посложнее, а потом дело дошло и до обычных протонов, нейтронов, позитронов и так далее.

По ходу дела оставляя без ответа вопросы: «Почему античастиц оказалось  меньше чем частиц?» и «Почему  энтропия Вселенной такая высокая?» (они составляют аспекты так называемой проблемы начальных значений) — и вводя руками условие доминирования частиц над античастицами и наблюдаемое значение энтропии, можно построить теорию о первичном нуклеосинтезе, которая в целом неплохо согласуется с наблюдательными данными.

Также довольно хорошо объясняется  и реликтовое излучение — это  наследие того момента, когда ещё  всё вещество было ионизованным и  не могло сопротивляться давлению света. Иными словами, реликтовый фон — это остаток «фотосферы Вселенной».

Расширяющаяся Вселенная.

Одной из основных концепций  современного естествознания является учение о Вселенной как едином целом и о всей охваченной астрономическими наблюдениями области Вселенной (Метагалактике) как части целого - космология.  
Выводы космологии основываются и на законах физики, и на данных наблюдательной астрономии. Как любая наука, космология в своей структуре кроме эмпирического и теоретического уровней имеет также уровень философских предпосылок, философских оснований.  
Так, в основании современной космологии лежит предположение о том, что законы природы, установленные на основе изучения весьма ограниченной части Вселенной, чаще всего на основе опытов на планете Земля, могут быть экстраполированы на значительно большие области, в конечном счете - на всю Вселенную. Это предположение об устойчивости законов природы в пространстве и времени относится к уровню философских оснований современной космологии.  
Возникновение современной космологии связано с созданием релятивистской теории тяготения - общей теории относительности Эйнштейном (1916). Из уравнений Эйнштейна общей теории относительности следует кривизна пространства-времени и связь кривизны с плотностью массы (энергии).  
Применив общую теорию относительности ко Вселенной в целом, Эйнштейн обнаружил, что такого решения уравнений, которому бы соответствовала не меняющаяся со временем Вселенная, не существует. Однако Эйнштейн представлял себе Вселенную как стационарную. Поэтому он ввел в полученные уравнения дополнительное слагаемое, обеспечивающее стационарность Вселенной.  
В начале 20-х годов советский математик А.А.Фридман впервые решил уравнения общей теории относительности применительно ко всей Вселенной, не накладывая условия стационарности.  
Он показал, что Вселенная, заполненная тяготеющим веществом, должна расширяться или сжиматься. Полученные Фридманом уравнения лежат в основе современной космологии.  
В 1929 году американский астроном Э.Хаббл опубликовал статью "Связь между расстоянием и лучевой скоростью внегалактических туманностей", в которой пришел к выводу: "Далекие галактики уходят от нас со скоростью, пропорциональной удаленности от нас. Чем дальше галактика, тем больше ее скорость" (коэффициент пропорциональности получил название постоянной Хаббла).  
Этот вывод Хаббл получил на основе эмпирического установления определенного физического эффекта - красного смещения, т.е. увеличения длин волн линий в спектре источника (смещения линий в сторону красной части спектра) по сравнению с линиями эталонных спектров, обусловленного эффектом Доплера, в спектрах галактик.  
Открытие Хабблом эффекта красного смещения, разбегания галактик лежит в основе концепции расширяющейся Вселенной.  
В соответствии с современными космологическими концепциями, Вселенная расширяется, но центр расширения отсутствует: из любой точки Вселенной картина расширения будет представляться той же самой, а именно, все галактики будут иметь красное смещение, 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, причем 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 звездные системы повсюду во Вселенной сохраняют свой объем из-за сил гравитации.

3. Современное представление о происхождении Вселенной.

Современные учёные способны подробно разобраться в том, что  происходило 15-20 миллиардов лет назад. Астрономы доказывают, что именно в то время родилась наша Вселенная. Случилось это в результате взрыва сверх горячего и сверхплотного вещества, которое со временем стало бесконечно расширяться, рассеиваться в пространстве и бесконечно остывать.                                                                                                       Остановимся на процессе творения Вселенной. Согласно учению древней цивилизации, существовавшей на нашей планете миллионы лет, Вселенная появляется по следующей схеме: из колоссального тела Верховной личности Бога Кришны (или, по другому Вишну), подобно тому, как из нашего тела выходит пот, выходят бесчисленные материальные Вселенные, разлетающиеся в пространстве, и имеющие форму шаров. Наша Вселенная имеет форму, напоминающую кокосовый орех, и наполовину заполнена водой. Она покрыта семью материальными слоями, каждый последующий из которых, если смотреть изнутри, в десять раз толще предыдущего. Состав оболочек таков: первая — земля, вторая — вода, третья — огонь (плазма), четвертая — воздух, пятая — эфир, шестая — ум и разум, седьмая — ложное эго (самый тонкий материальный элемент, характеризующийся концепцией "я есть" и "это мое").

Согласно древнему учению, материальное творение создается Верховной личностью  Бога, у которого есть множество  любящих Его слуг, помогающих Ему. Первое живое существо нашей Вселенной, созданное Богом — Брахма, который  создал все населяющие эту Вселенную  виды и формы жизни одновременно. Всего существует 8400000 форм жизни, из которых 400000 относятся к разумным, сюда же входит и человек.

Несмотря на все попытки и  обещания создать живое существо, ученые не добились успеха, потому что  они не могут с помощью материальных элементов создать душу. Душа есть у каждого живого существа, она  духовна, вечно связана с Богом, никогда не умирает и не создается. Она существует вечно и является источником энергии в каждом живом  существе и во Вселенной в целом.

Все живые существа в соответствии с уровнем своего сознания и кармы (реакции от совершенных поступков) живут на разных планетах этой Вселенной. Все планеты группируются на 14 планетарных  уровней. Они располагаются в  нисходящем порядке. Планета Земля  находится на седьмом планетарном  уровне. 5000 лет назад наша планета, согласно Ведам, называлась Бхарата  Варша. Бхарата — имя царя, правившего всей планетой во время существования  единой цивилизации, науки, культуры и  прочее.

Все планеты можно разделить  также на высшие — там, где уровень  жизни и материального комфорта очень высок, средние — к ним  относится Земля — там, где  живые существа нарабатывают себе карму, и низшие — там, где уровень  материальной цивилизации очень  высок, но нет знаний о Боге или, во втором случае — адские, там, где  живые существа в тонком теле (ум, разум, ложное эго) страдают за свои грехи, то есть поступки, направленные вразрез  с положением священных писаний. На высших же планетах существует религия, и живое существо может наслаждаться материальным комфортом, если достойно этого. Если у вас есть деньги, то вы можете жить в хорошем доме. Аналогично этому, если живое существо, в данном случае человек, не грешило: не ело мяса, не убивало, то оно отправляется на высшие или остается на средних планетных  системах. Вы сможете оценить свои поступки, чтобы оценить путь своей  души в тонком теле после смерти грубого физического тела.