Гипотезы об образовании вселенной. Гипотезы происхождения вселенной реферат

Гипотезы происхождения Вселенной

Правительство города Москвы

Департамент образования

ГОУ Московский городской педагогический университетЮридический факультетРеферат по дисциплине: Концепции современного естествознанияНа  тему:

Гипотезы происхождения Вселенной.Носова Екатерина Валерьевна

1 курс (очное отделение)

Группа № 2Научный руководитель:

Кувшинова Елена ЕвгеньевнаМосква, 2011

Содержание

Введение. 3

Донаучное рассмотрение происхождения Вселенной. 3

Теории ХХ века о происхождении Вселенной. 4

Современная наука о происхождении Вселенной. 6

Список литературы.. 9

Введение

Характерно то, что познание окружающего мира человеком началось с космогонических размышлений. Именно тогда на заре умственной деятельности и возникла мысль о "начале всех начал". История не знает ни одного народа, который рано или поздно в той или иной форме не задался этим вопросом и не пытался бы ответить на него. Ответы, конечно, были разными, в зависимости от уровня духовного развития данного народа. Развитие человеческой мысли, научно-технический прогресс позволили продвинуться в разрешении вопроса о возникновении Вселенной от мифологического мышления к построению научных теорий.

Проблема "начала мира" - одна из тех немногих мировоззренческих проблем, которые проходят через всю интеллектуальную историю человечества.

Появившись однажды на белый свет, идея "начала мира" с тех пор всегда занимала мысли ученых и время от времени в том или ином обличии вновь и вновь всплывает на поверхность. Так, казалось бы, навсегда похороненная во времена средневековья, она нежданно-негаданно появилась на горизонте научной мысли второй половины ХХ столетия и стала всерьез обсуждаться на страницах специальных журналов и на заседаниях проблемных симпозиумов.

За истекшее столетие наука о Вселенной добралась до самых верхних этажей структурной организации материи - галактик, их скоплений и сверхскоплений. Современная космология активно взялась за проблему происхождения (формирования) этих космических образований.

Как же представляли себе образование Вселенной наши далекие предки? Как объясняет происхождение Вселенной современная наука? Рассмотрению этих и других связанных с возникновением Вселенной вопросов посвящается данный реферат.

Донаучное рассмотрение происхождения Вселенной

Ответ на эти вопросы менялся с развитием человеческой мысли. У древних народов происхождение Вселенной наделялось мифологической формой, сущность которой сводится к одному - некое божество создало весь окружающий Человека мир. В соответствии с древнеиранской мифопоэтической космогонией Вселенная является результатом деятельности двух равносильных и взаимосвязанных творящих начал - бога Добра - Ахурамазды и бога Зла - Ахримана. Согласно одному из ее текстов, прасуществом, разделение которого привело к образованию частей видимой Вселенной, был изначально существующий Космос.

Мифологическая форма происхождения Вселенной присуща всем существующим религиям.

Многие выдающиеся мыслители далеких от нас исторических эпох пытались объяснить происхождение, строение и существование Вселенной. Заслуживают особого уважения их попытки при отсутствии современных технических средств посредством только своего ума и простейших приспособлений осмыслить сущность Вселенной. Если совершить небольшой экскурс в прошлое, то обнаружится, что идея эволюционирующей Вселенной, взятой на вооружение современной научной мыслью, вывигалась еще древним мыслителем Анаксагором (500-428 до н.э.). Заслуживает внимания и космология Аристотеля (384-332 до н.э.), и труды выдающегося мыслителя Востока Ибн Сины (Авиценна) (980-1037), пытавшегося логически опровергнуть божественное творение мира, и других, дошедших до нашего времени имен.

Человеческая мысль не стоит на месте. Вместе с изменением представления о строении Вселенной, менялось и представление о ее происхождении, хотя в условиях существующей сильной идеологической власти религии это было связано с определенной опасностью. Может этим и объясняется тот факт, что естествознание новоевропейского времени избегало обсуждения вопроса о происхождении Вселенной и сосредоточилось на изучении устройства Ближнего Космоса. Эта научная традиция надолго определила общее направление и саму методику астрономического, а затем и астрофизического исследований. В результате основы научной космогонии были заложены не естествоиспытателями, а филисофами.

Первым на этот путь ступил Декарт, который попытался теоретически воспроизвести "происхождение светил, Земли и всего прочего видимого мира как бы из некоторых семян" и дать единое механическое объяснение всей совокупности известных ему астрономических, физических и биологических явлений. Однако идеи Декарта были далеки от современной ему науки.

Поэтому историю научной космогонии справедливее было бы начать не с Декарта, а с Канта, нарисовавшего картину "механического происхождения всего мироздания". Именно Канту принадлежит первая в научно-космогоническая гипотеза о естественном механизме возникновения материального мира. В безграничном пространстве Вселенной, воссозданной творческим воображением

Канта, существование бесчисленного количества других солнечных систем и иных млечных путей столь же естественно, как и непрерывное образование новых миров и гибель старых. Именно с Канта начинается сознательное и практическое соединение принципа всеобщей связи и единства материального мира. Вселенная перестала быть совокупностью божественных тел, совершенных и вечных. Теперь перед изумленным человеческим разумом предстала мировая гармония совершенно иного рода - естественная гармония систем взаимодействующих и эволюционирующих астрономических тел, связанных между собой как звенья одной цепи природы. Однако необходимо отметить две характерные особенности дальнейшего развития научной космогонии. Первой из них является то, что послекантовская космогония ограничила себя пределами

Солнечной системы и вплоть до середины ХХ века речь шла только о происхождении планет, тогда как звезды и их системы оставались за горизонтом теоретического анализа. Второй особенностью является то, что ограниченность наблюдательных данных, неопределенность доступной астрономической информации, невозможность опытного обоснования космогонических гипотез в конечном счете обусловили превращение научной космогонии в систему абстрактных идей, оторванных не только от остальных отраслей естествознания, но и от родственных разделов астрономии.

www.coolreferat.com

Гипотезы об образовании вселенной | Астрономия. Реферат, доклад, сообщение, кратко, презентация, лекция, шпаргалка, конспект, ГДЗ, тест

Вы наверняка задавались вопросом, как образовалась Вселенная и будет ли она существовать вечно. Эта проблема волновала человечество всегда, но до сих пор абсо­лютно точного ответа на неё не знает никто. Существует только не­сколько гипотез, моделей, каждая из которых имеет своих сторонни­ков и противников.

В 1915 г. А. Эйнштейн создал общую теорию относительности, опи­сывающую свойства пространства и времени вблизи тел, участвующих в гравитационном взаимодействии. Применив её к описанию Вселен­ной, он обнаружил, что уравнения теории относительности не имеют решения, если принять, что Вселенная стационарна, т. е. неизменна во времени и пространстве. Соответственно, был сделан вывод о том, что Вселенная с течением времени может как расширяться, так и сжи­маться.

Российский математик и геофизик А. А. Фридман (1888—1925) в 1922 г. подтвердил предположение Эйнштейна. Он показал, что сред­няя плотность Вселенной меняется с течением времени. Это означает, что любая достаточно большая часть Вселенной, равномерно запол­ненная материей, не может находиться в равновесном состоянии: она должна либо сжиматься, либо расширяться.

Представьте себе, что вы стоите на перроне, а мимо вас на большой скорости проносится поезд с включённым звуковым сигналом. Когда поезд приближается к вам, частота звука повышается, он становится выше, а стоит только локомотиву проскочить мимо вас, тон звука по­нижается. Впервые этот эффект был описан австрийским физиком и астрономом К. Доплером (1803—1853) в 1842 г. и назван его именем. На эффекте Доплера основано действие милицейского радара: чем быстрее к радару приближается автомобиль, тем быстрее уменьшается длина волны отражённого от него радиоизлучения, посылаемого при­бором.

Оказалось, что эффект Доплера распространяется не только на зву­ковые и радиоволны, но и на более коротковолновое световое излуче­ние. Если источник света, например жёлтого, движется на вас со ско­ростью, сравнимой со скоростью света, частота колебаний увеличива­ется, длина волны уменьшается и смещается в более коротковолновую фиолетовую область спектра. Если же источник света удаляется, на­блюдается обратное, длинноволновое, так называемое «красное сме­щение».

В 1917 г. американский астроном В.-М. Слайфер (1875—1969) обна­ружил красное смещение спектральных линий в спектрах далёких га­лактик. В соответствии с эффектом Доплера это означает, что звёзды удаляются от Земли.

Открытие Слайфера было подтверждено в 1929 г. американским астрономом Э.-П. Хабблом (1889—1953), который с помощью телеско­па с зеркалом диаметром 2,5 м исследовал цефеиды — пульсирующие звёзды-сверхгиганты — в галактике Туманность Андромеды. Хаббл объяснил красное смещение «разбеганием» галактик. Он установил, что скорость, с которой каждая галактика удаляется от нас, прямо пропорциональна расстоянию до неё. Значит, чем дальше от нас галак­тика, тем больше скорость её удаления от нас. Скорости разбегания га­лактик очень велики, они составляют сотни, тысячи, десятки тысяч километров в секунду. Известны галактики, удаляющиеся от нас со скоростью, равной 0,46 скорости света (скорость света в вакууме 3 • 108 м/с), некоторые звёздные системы имеют скорость, равную 0,85 скорости света.

Таким образом, из приведённых рассуждений следует, что Вселен­ная расширяется. Возникает вопрос: в чём причина расширения Все­ленной? Учёные пришли к выводу, что причиной был произошедший давным-давно взрыв и все галактики разлетались от центра этого взрыва. Он аналогичен разрыву снаряда, при котором осколки разле­таются в разные стороны. Рассмотренный вариант расширения Все­ленной и одну из гипотез её образования назвали теорией Большого взрыва.

С помощью закона Хаббла можно оценить и возраст Вселенной, кото­рый, по теории Большого взрыва, равен примерно 13,7 ± 0,13 млрд лет. Материал с сайта http://doklad-referat.ru

Что ждёт Вселенную в дальнейшем? Согласно представлениям о Большом взрыве следует, что Вселенная при расширении охлаждает­ся. В настоящее время её средняя температура составляет всего 2,7 К. При дальнейшем расширении она постепенно остынет и угаснет.

Теория Большого взрыва — не единственная гипотеза образования Вселенной. Согласно одной из альтернативных теорий, называемой «бесконечно пульсирующей Вселенной», мир никогда не возникал и никогда не исчезнет, он обладает периодичностью. Вселенная то рас­ширяется, то сжимается — пульсирует. В соответствии с данной тео­рией с течением времени благодаря наличию гравитации расширение Вселенной должно замедлиться, произойдёт остановка, затем она нач­нёт снова сжиматься до тех пор, пока всё вещество не сожмётся и не произойдёт новый взрыв.

• Гипотезы происхождения вселенной кратко

• Развитие гипотезы происхождения вселенной доклад

• Реферат по биологии гипотезы происхождения вселенной

• 4 гипотезы образование вселенной

• Гипотезы возникновения вселенной кратко

• Приведите гипотезы происхождения Вселенной. Расскажите, в чём их суть и на чём они основаны.

• В чём суть теории Большого взрыва?

• Назовите имена учёных, которые занимались вопросом образования Все­ленной.

doklad-referat.ru

Реферат - Проблемы возникновения вселенной. Гипотеза Большого Взрыва

В те первые мгновения все имевшиеся частицы должны были непрерывно возникать и аннигилировать. Любая материальная частица имеет некоторую массу, и поэтому для ее образования требуется наличие определенной «пороговой, энергии»; пока плотность энергии фотонов оставалась достав точно высокой, могли возникать любые частицы. Мы знаем также, что, когда частицы рождаются из гамма-излучения (фотонов высокой энергии), они рождаются парами, состо­ящими из частицы и античастицы, например электрона и позитрона. В условии сверхплотного состояния материи, характерного для раннего этапа жизни Вселенной, частицы и античастицы должны были тотчас же после своего рождения снова сталкиваться, превращаясь в гамма-излучение. Это взаимное превращение частиц в излучение и обратно продол­жалось до тех пор, пока плотность энергии фотонов превыша­ла значение пороговой энергии образования частиц.

Когда возраст Вселенной достиг одной сотой доли секун­ды, ее температура упала примерно до 1011К, став ниже порогового значения, при котором могут рождаться протоны и нейтроны, но некоторые из этих частиц все-таки избежали взаимной аннигиляции со своими античастицами — иначе в современной нам Вселенной не было бы вещества! Через 1 с после Большого взрыва температура понизилась примерно до 1010К, и нейтрино, по существу, перестали взаимодейство­вать с веществом: Вселенная стала практически прозрачной для нейтрино. Электроны и позитроны еще продолжали аннигилировать и возникать снова, но примерно через 10с уровень плотности энергии излучения упал ниже и их порога, и огромное число электронов и позитронов превратилось в излучение в катастрофическом процессе взаимной аннигиля­ции, оставив после себя лишь незначительное количество электронов, достаточное, однако, для того, чтобы, объеди­нившись с протонами и нейтронами, дать начало тому количеству вещества, которое мы наблюдаем сегодня во Вселенной.

Судя по всему, должна была существовать некоторая диспропорция между частицами (протонами, нейтронами, электронами и т. д.) и античастицами (антипротонами, анти­нейтронами, позитронами и т. д.), так как все частицы (а не только все античастицы) исчезли бы в процессе аннигиляции. В окружающей нас части Вселенной вещества несравнимо больше, чем антивещества, которое лишь изредка встречается в виде отдельных античастиц. Не исключено, конечно, что на ранней стадии эволюции Вселенной в ней были области, где доминировало вещество, и области с преобладанием антиве­щества — в этом случае возможно существование звезд и целых галактик, состоящих из антивещества; на больших расстояниях они были бы неотличимы от привычных нам звезд и галактик из вещества. Однако у нас нет никаких свидетельств в пользу этого предположения, поэтому более разумным кажется считать, что с самого начала возник небольшой, но заметный дисбаланс частиц и античастиц. В настоящее время разрабатывается ряд теорий, в которых такой дисбаланс находит вполне естественное объяснение.

Через 3 мин после Большого взрыва температура Вселен­ной понизилась до 109К и возникли подходящие условия для образования атомов гелия: на это были затрачены практиче­ски все имевшиеся в наличии нейтроны. Спустя примерно еще минуту почти все вещество Вселенной состояло из ядер водорода и гелия, находившихся примерно в той же количе­ственной пропорции, какую мы наблюдаем сегодня. Начиная с этого момента, расширение первичного огненного шара происходило без существенных изменений до тех пор, пока через 700000 лет электроны и протоны не соединились в нейтральные атомы водорода, тогда Вселенная стала прозрач­ной для электромагнитного излучения — возникло то, что сейчас наблюдают как реликтовое фоновое излучение.

После того как вещество стало прозрачным для электро­магнитного излучения, в действие вступило тяготение: оно начало преобладать над всеми другими взаимодействиями между массами практически нейтрального вещества, состав­лявшего основную часть материи Вселенной. Тяготение соз­дало галактики, скопления, звезды и планеты — все эти объекты образовались из первичного вещества, которое, в свою очередь, выделилось из быстро остывавшего и терявше­го плотность первичного огненного шара; тяготению же предстоит определить путь эволюции и исход жизни всей Вселенной в целом. Тем не менее, многие вопросы, касающи­еся эпохи, последовавшей за эпохой отделения излучения от вещества, остаются пока без ответа; в частности, остается нерешенным вопрос формирования галактик и звезд. Образо­вались ли галактики раньше первого поколения звезд или наоборот? Почему вещество сосредоточилось в дискретных образованиях — звездах, галактиках, скоплениях и сверхскоп­лениях, — когда Вселенная как целое разлеталась в разные стороны?

Есть два основных взгляда на проблему формирования галактик. Первый состоит в том, что в любой момент времени в расширяющейся смеси вещества и излучения могли суще­ствовать случайно распределенные области с плотностью выше средней. В результате действия сил тяготения эти области сначала отделились в виде очень протяженных сгустков вещества, в которых затем начался процесс фраг­ментации, приведший к образованию облаков меньших разме­ров, которые позднее превратились в скопления и отдельные галактики, наблюдаемые сегодня. Далее в этих меньших — галактических размеров — сгустках опять-таки под действием притяжения в случайных неоднородностях плотности нача­лось формирование звезд. Существует и другая точка зрения на ход развития событий: вначале из флукту­аций плотности в расширяющемся первичном шаре сформиро­вались многочисленные (малые) галактики, которые с течени­ем времени объединились в скопления, в сверхскопления и, возможно, даже в более крупные иерархические структуры.

Главным пунктом в этом споре является вопрос, имел ли процесс Большого взрыва вихревой, турбулентный, характер или протекал более гладко. Турбулентности в крупномасштаб­ной структуре сегодняшней Вселенной отсутствуют. Вселен­ная выглядит удивительно сглаженной в крупных масштабах; несмотря на некоторые отклонения, в целом далекие галакти­ки и скопления распределены по всему небу в высшей степени равномерно, а степень изотропности фонового излучения также довольно высока (выше, чем 1:3000). Все эти факты, видимо, говорят о том, что Большой взрыв был безвихревым, упорядоченным процессом расширения. Но откуда же в таком случае возникли флуктуации плотности, ставшие позднее галактиками? Решение этого вопроса затрудняется тем, что мы не располагаем наблюдательными данными, относящими­ся к критическому моменту образования звездных систем;

Согласно общепринятой точке зрения, микроволновое фоно­вое излучение дает нам информацию о той эпохе, когда возраст Вселенной насчитывал примерно 700 000 лет, чему соответствует красное смещение около 1000. Самый далекий от нас квазар имеет смещение 3,6, т.е. наблюдаемый свет этого квазара был испущен им, когда возраст Вселенной составлял чуть меньше 2 млрд. лет. В промежутке времени от 700 000 до 2 млрд. лет во Вселенной должно было произойти многое, в том числе сформировались галактики. Тем не менее, последние данные, скорее всего, свидетельствует в пользу второй из двух упомянутых выше гипотез, согласно которой образование галактик предшествовало формированию скопле­ний и сверхскоплений.

Успешное объяснение ряда явлений с помощью модели Большого взрыва привело к тому, что, как правило, не вызывает сомнения реальность происхождения микроволново­го фонового излучения из расширяющегося первичного огнен­ного шара в тот момент, когда вещество Вселенной стало прозрачным. Возможно, однако, что это слишком простое объяснение. В 1978 г., пытаясь найти обоснование для наблю­даемого соотношения фотонов и барионов (барионы — «тяжелые» элементарные частицы, к которым, в частности, относятся протоны и нейтроны) — 108:1, — М.Рис высказал предположение, что фоновое излучение может быть результа­том «эпидемии» образования массивных звезд, начавшейся сразу после отделения излучения от вещества и до того, как возраст Вселенной достиг 1 млрд. лет. Продолжительность жизни этих звезд не могла превышать 10 млн. лет; многим из них было суждено пройти стадию сверхновых и выбросить в пространство тяжелые химические элементы, которые ча­стично собрались в крупицы твердого вещества, образовав облака межзвездной пыли. Эта пыль, нагретая излучением догалактических звезд, могла, в свою очередь, испускать инфракрасное излучение, которое в силу его красного смеще­ния, вызванного расширением Вселенной, наблюдается сейчас как микроволновое фоновое излучение.

Эта точка зрения не получила широкого признания, однако интересно отметить, что в 1979 г. Д.П.Вуди и П.Л.Ричарде из Калифорнийского университета опубликова­ли результаты наблюдений, как будто указывающие на некоторые отклонения характеристик микроволнового фоно­вого излучения от кривой излучения абсолютно черного тела: кривая фонового излучения выглядит «острее», чем ей следо­вало бы быть. Позднее в том же году М.Роуэн-Робинсон, Дж.Негропонте и Дж.Силк (Колледж королевы Марии, Лондон) указали, что «горб» на кривой микроволнового излучения, обнаруженный Вуди и Ричардсом, может быть объяснен излучением пылевых облаков, образовавшихся вслед за «эпидемией» массового формирования звезд, что соответствует гипотезе М. Риса. Пока рано говорить, выдер­жит ли эта новая идея последующий анализ, но если она соответствует истине, то это означает, что подавляющее количество всей массы Вселенной содержится в невидимых остатках звезд первичного, догалактического, поколения ив настоящее время может находиться в массивных темных гало, окружающих яркие галактики, которые мы наблюдаем сегодня.Антропный принцип. Перейдем теперь к еще одной, не менее интересной теории возникновения мира. Это Антропный принцип. В чем его сущность?   Антропный (человеческий) принцип первым сформулировал в 1960 году Иглис Г.И., но он является как бы неофициальным его автором. А официальным автором был ученый по фамилии Картер.

Антропный принцип говорит о том, что в начале вселенной был план мироздания, венцом этого плана является возникновение жизни, а венцом жизни- человек. Антропный принцип очень хорошо укладывается в религиозную концепцию программирования жизни.

Антропный принцип утверждает, что вселенная такая, какая она есть потому, что есть наблюдатель или же он должен появиться на определенном этапе развития. В доказательство вышеизложенного создатели этой теории приводят очень интересные факты. Это Критичность Фундаментальных Констант и Совпадение Больших Чисел.   Рассмотрим первый факт.

Фундаментальными константами называются

скорость света- С

постоянная планка- h

заряд электрона- е

масса электрона- mе

масса протона-mр

масса нейтрона-mn

средняя плотность во вселенной-

гравитационная постоянная-

электромагнитная постоянная- к   Исходя из этих констант обнаружили их взаимосвязь:

между массой протона, электрона и нейтрона:

mр— mn > me me= 5,5x10  г/моль mp-mn=13,4x10  г/моль а также критичность значений плотности во вселенной: q=10 г/см если q>10, то вселенная пульсирующая если q<10, то во вселенной будет отсутствовать тяготение Теперь рассмотрим Совпадение Больших Чисел(фундаментальных констант). rвселенной /re=10τ/re=10 qe/qвселенной =10τ— возраст образования вселенной   Возраст образования вселенной был запрограммирован в момент Большого Взрыва и определяется как 15-20 млрд. лет .   Как мы видим из всего выше изложенного сам факт связи фундаментальных констант неоспорим. Они полностью взаимосвязаны и их малейшее  изменение приведет к полному хаосу. То, что такое явное совпадение и даже можно сказать закономерность существует, дает этой безусловно интересной теории шансы на жизнь. Хотя наука и не признает ее, но в связи с той неопределенностью и противоречием, которое существует в самой науке, я бы не стал списывать со счетов эту теорию, а принял бы ее как один из вариантов.

    продолжение --PAGE_BREAK--

www.ronl.ru

Смотрите также

• 
  Восстание тадеуша костюшко реферат
• 
  Виды земляных сооружений реферат
• 
  Архитектура эпохи просвещения реферат
• 
  Балет ярославна тищенко реферат
• 
  Балет тищенко ярославна реферат
• 
  Авиценна великий медик реферат
• 
  Реферат современные сетевые технологии
• 
  Этапы развития товароведения реферат
• 
  Реферат россия против терроризма
• 
  Географические названия беларуси реферат
• 
  Реферат по биологии атавизмы