Реферат: Эволюция, образование и структура Вселенной

«Институт»

РЕФЕРАТ

Дисциплина: «Концепции современного естествознания»

Тема: «Эволюция, образование и структура Вселенной»

Выполнила:

Оченькрасивая студентка Талия

E-mail:taliy@goldenmail.ru

(для благодарственных откликов)

Проверил:

Ой,ну какая разница?

Посмотрелна меня и сразу поставил«отлично»

Москва 2005

Содержание

TOC o «1-3» 1. Введение._______________________________________________________________ PAGEREF _Toc449973238 h 3

2. Изучение Вселенной.______________________________________________________ PAGEREF _Toc449973239 h 4

3. Эволюция Вселенной._____________________________________________________ PAGEREF _Toc449973240 h 6

3.1. Адронная эра._________________________________________________________ PAGEREF _Toc449973241 h 6

3.2. Лептонная эра.________________________________________________________ PAGEREF _Toc449973242 h 7

3.3. Фотонная эра.________________________________________________________ 8

3.4. Звездная эра.__________________________________________________________ PAGEREF _Toc449973244 h 8

4. Образование Вселенной.__________________________________________________ PAGEREF _Toc449973245 h 9

4.1. Теория «Большого взрыва»._____________________________________________ PAGEREF _Toc449973246 h 9

4.2. Антропный принцип._______________________________________________________10

5. Галактики.____________________________________________________________ PAGEREF _Toc449973248 h 11

6. Структура Вселенной.___________________________________________________ PAGEREF _Toc449973250 h 12

7. Заключение.____________________________________________________________ PAGEREF _Toc449973251 h 15

8. Список литературы.____________________________________________________ 17

1. Введение.

В одном из выступлений А. Эйнштейн сказал (в <st1:metricconverter ProductID=«1929 г» w:st=«on»>1929 г</st1:metricconverter>.): «Если говоритьчестно, мы хотим не только узнать, как устроена,… но и по возможностидостичь цели утопической и дерзкой на вид — понять, почему природа являетсяименно такой… В этом состоит прометеевский элемент научного творчества».

Многие ранние традиции, Еврейская, Христианская и Исламскаярелигии, считали, что Вселенная создалась довольно недавно. Например, епископУшер вычислил дату в четыре тысячи четыреста лет для создания Вселенной,прибавляя возраст людей в Ветхом Завете. Фактически, дата библейского созданияне так далека от даты конца последнего Ледникового периода, когда появилсяпервый современный человек.

С другой стороны, некоторые люди, например, греческий философАристотель, Декарт, Ньютон, Галилей не признавали идею о том, что Вселеннаяимела начало. Они чувствовали, что это могло быть. Но они предпочли верить вто, что Вселенная, существовала, и должна была существовать всегда, то естьвечно и бесконечно.

На самом деле, в 1781 философ Иммануил Кант написал необычную иочень неясную работу «Критика Чистого Разума». В ней он привел одинаково правильныедоводы, оба для веры, что Вселенная имела начало, и что его не было. Какговорит название работы, выводы были основаны просто на причине. Другимисловами, не были взяты в счет наблюдения о Вселенной. В конце концов, внеменяющейся Вселенной было ли что наблюдать?

Никто в семнадцатых, восемнадцатых, девятнадцатых или раннихдвадцатых столетиях, не считал, что Вселенная могла развиваться со временем.Ньютон и Эйнштейн оба пропустили шанс предсказания, что Вселенная могла бы илисокращаться, или расширяться. Нельзя действительно ставить это против Ньютонаиз-за того, что он жил двести пятьдесят лет перед открытием расширенияВселенной. Но Эйнштейн должен был знать это лучше. Когда он сформулировалтеорию относительности, чтобы проверить теорию Ньютона с его собственнойспециальной теорией относительности, он добавил так называемую «космическуюконстанту». Она представляла собой отталкивающий гравитационный эффект, которыймог бы балансировать эффект притяжения материала во Вселенной. Таким образом,было возможно иметь статическую модель Вселенной.

Эйнштейн позже сказал: «Космическая константа была величайшейошибкой моей жизни». Это произошло после наблюдений отдаленных галактик ЭдвиномХабблом в 1920 году и показало, что они перемещаются далеко от нас, соскоростями, которые были приблизительно пропорциональными их расстоянию от нас.Другими словами, Вселенная не статическая, как прежде было принято думать: онарасширяется. Расстояние между галактиками возрастает со временем.

2. Изучение Вселенной.

Великий немецкий ученый, философ Эммануил Кант (1724-1804)создал первую универсальную концепцию эволюционирующей Вселенной, обогативкартину ее ровной структуры, и представлял Вселенную бесконечной в особомсмысле. Он обосновал возможности и значительную вероятность возникновения такойВселенной исключительно под действием механических сил притяжения иотталкивания. Кант попытался выяснить дальнейшую судьбу этой Вселенной на всехее масштабных уровнях, начиная с планетной системы и кончая миром туманности.

Эйнштейн совершил радикальную научную революцию, введя своютеорию относительности. Это было сравнительно просто, как и всё гениальное. Емуне пришлось предварительно открыть новые явления, установить количественныезакономерности. Он лишь дал принципиально новое объяснение.

Эйнштейн раскрыл более глубокий смысл установленныхзависимостей, эффектов уже связанных в некую физико-математическую систему (ввиде постулатов Пуанкаре). Заменив в данном случае теорию абсолютностипространства и времени идей их относительности «Пуанкаре», которую теперь ужене связывали с идеей абсолютного в пространстве, абсолютной системы отсчета.Такой переворот снимал основное противоречие, создававшее кризисную ситуацию, втеоретическом осмыслении действия. Более того, открылся путь для дальнейшегопроникновения в свойства и законы окружающего мира, настолько глубоко, что самЭйнштейн не сразу осознал степень революционности своей идеи.

В статье от 30.06.1905 г., заложившей основы специальной теорииотносительности, Эйнштейн, обобщая принципы относительности Галилея,провозгласил равноправие всех инерциальных систем отсчета не только вмеханических явлениях, но также электромагнитных явлений.

Специальная или частная теория относительности Эйнштейна явиласьрезультатом обобщения механики Галилея и электродинамики Максвелла Лоренца. Онаописывает законы всех физических процессов при скоростях движения близких кскорости света.

Впервые принципиально новые космологические следствия общейтеории относительности раскрыл выдающийся математик и физик – теоретикАлександр Фридман (1888-1925 гг.). Выступив в 1922-24 гг. он раскритиковалвыводы Эйнштейна о том, что Вселенная конечна и имеет форму четырехмерногоцилиндра. Эйнштейн сделал свой вывод, исходя из предположения о стационарностиВселенной, но Фридман показал необоснованность его исходного постулата.

Фридман привел две модели Вселенной. Вскоре эти модели нашлиудивительно точное подтверждение в непосредственных наблюдениях движенийдалёких галактик в эффекте «красного смещения» в их спектрах.

Этим Фридман доказал, что вещество во Вселенной не можетнаходиться в покое. Своими выводами Фридман теоретически способствовал открытиюнеобходимости глобальной эволюции Вселенной.

Существует несколько теории эволюции. Теория пульсирующейВселенной утверждает, что наш мир произошел в результате гигантского взрыва. Норасширение Вселенной не будет продолжаться вечно, т.к. его остановитгравитация.

По этой теории наша Вселенная расширяется на протяжении 18 млрд.лет со времени взрыва. В будущем расширение полностью замедлится, и произойдетостановка. А затем Вселенная начнёт сжиматься до тех пор, пока вещество опятьне сожмется и произойдет новый взрыв.

Теория стационарного взрыва: согласно ей Вселенная не имеет ниначала, ни конца. Она все время пребывает в одном и том же состоянии. Постоянноидет образование нового водоворота, чтобы возместить вещество удаляющимисягалактиками. Вот по этой причине Вселенная всегда одинакова, но если Вселенная,начало которой положил взрыв, будет расширяться до бесконечности, то онапостепенно охладится и совсем угаснет.

Но пока ни одна из этих теорий не доказана, т.к. на данныймомент не существует ни каких точных доказательств хотя бы одной из них.

3. Эволюция Вселенной.

Процесс эволюции Вселенной происходит очень медленно. ВедьВселенная во много раз старше астрономии и вообще человеческой культуры.Зарождение и эволюция жизни на земле является лишь ничтожным звеном в эволюцииВселенной. И всё же исследования, проведенные в нашем веке, приоткрыли занавес,закрывающий от нас далекое прошлое.

Современные астрономические наблюдения свидетельствуют о том,что началом Вселенной, приблизительно десять миллиардов лет назад, былгигантский огненный шар, раскаленный и плотный. Его состав весьма прост. Этотогненный шар был настолько раскален, что состоял лишь из свободных элементарныхчастиц, которые стремительно двигались, сталкиваясь друг с другом.

На начальном этапе расширения Вселенной из фотонов рождалисьчастицы и античастицы. Этот процесс постоянно ослабевал, что привело квымиранию частиц и античастиц. Поскольку аннигиляция может происходить прилюбой температуре, постоянно осуществляется процесс частица + античастица Þ 2 гамма-фотонапри условии соприкосновения вещества с антивеществом. Процесс материализации гамма-фотонÞчастица +античастица мог протекать лишь при достаточно высокой температуре. Согласнотому, как материализация в результате понижающейся температуры раскаленноговещества приостановилась, эволюцию Вселенной принято разделять на четыре эры:адронную, лептонную, фотонную и звездную.

3.1.Адронная эра.

При очень высоких температурах и плотности в самом началесуществования Вселенной материя состояла из элементарных частиц. Вещество насамом раннем этапе состояло, прежде всего, из адронов, и поэтому ранняя эраэволюции Вселенной называется адронной, несмотря на то, что в то время существовалии лептоны.

Через миллионную долю секунды с момента рождения Вселенной,температура T упала на 10 биллионов Кельвинов(1013K). Средняякинетическая энергия частиц kTи фотонов hν составляла около миллиарда эв (103Мэв), что соответствует энергии покоя барионов. В первую миллионную долюсекунды эволюции Вселенной происходила материализация всех барионовнеограниченно, так же, как и аннигиляция. Но по прошествии этого времениматериализация барионов прекратилась, так как при температуре ниже 1013Kфотоны не обладали уже достаточной энергией для ее осуществления. Процессаннигиляции барионов и антибарионов продолжался до тех пор, пока давлениеизлучения не отделило вещество от антивещества. Нестабильные гипероны (самыетяжелые из барионов) в процессе самопроизвольного распада превратились в самыелегкие из барионов (протоны и нейтроны). Так во Вселенной исчезла самая большаягруппа барионов — гипероны. Нейтроны могли дальше распадаться в протоны,которые далее не распадались, иначе бы нарушился закон сохранения барионногозаряда. Распад гиперонов происходил на этапе с 10-6 до 10-4секунды.

К моменту, когда возраст Вселенной достиг одной десятитысячнойсекунды (10-4с.), температура ее понизилась до 1012K, аэнергия частиц и фотонов представляла лишь 100 Мэв. Ее не хватало уже длявозникновения самых легких адронов — пионов. Пионы, существовавшие ранее,распадались, а новые не могли возникнуть. Это означает, что к тому моменту,когда возраст Вселенной достиг 10-4 с., в ней исчезли все мезоны. Наэтом и кончается адронная эра, потому что пионы являются не только самымилегкими мезонами, но и легчайшими адронами. Никогда после этого сильное взаимодействие(ядерная сила) не проявлялась во Вселенной в такой мере, как в адронную эру,длившуюся всего лишь одну десятитысячную долю секунды.

3.2.Лептонная эра.

Когда энергия частиц и фотонов понизилась в пределах от 100 Мэвдо 1 Мэв, в веществе было много лептонов. Температура была достаточно высокой,чтобы обеспечить интенсивное возникновение электронов, позитронов и нейтрино.Барионы (протоны и нейтроны), пережившие адронную эру, стали по сравнению слептонами и фотонами встречаться гораздо реже.

Лептонная эра начинается с распада последних адронов — пионов — в мюоны и мюонное нейтрино, а кончается через несколько секунд при температуре1010K, когда энергия фотонов уменьшилась до 1 Мэв и материализацияэлектронов и позитронов прекратилась. Во время этого этапа начинается независимоесуществование электронного и мюонного нейтрино, которые мы называем“реликтовыми”. Всё пространство Вселенной наполнилось огромным количествомреликтовых электронных и мюонных нейтрино. Возникает нейтринное море.

3.3.Фотонная эра.

На смену лептонной эры пришла эра излучения, как толькотемпература Вселенной понизилась до 1010K, а энергия гамма фотоновдостигла 1 Мэв, произошла только аннигиляция электронов и позитронов. Новыеэлектронно-позитронные пары не могли возникать вследствие материализации, потому,что фотоны не обладали достаточной энергией. Но аннигиляция электронов ипозитронов продолжалась дальше, пока давление излучения полностью не отделиловещество от антивещества. Со времени адронной и лептонной эры Вселенная былазаполнена фотонами. К концу лептонной эры фотонов было в два миллиарда разбольше, чем протонов и электронов. Важнейшей составной Вселенной послелептонной эры становятся фотоны, причем не только по количеству, но и поэнергии.

Для того чтобы можно былосравнивать роль частиц и фотонов во Вселенной, была введена величина плотностиэнергии. Это количество энергии в 1 см3, точнее, среднее количество(исходя из предпосылки, что вещество во Вселенной распределено равномерно).Если сложить вместе энергию hν всех фотонов, присутствующих в 1 см3,то мы получим плотность энергии излучения Er. Сумма энергии покоя всех частиц в 1 см3является средней энергией вещества Emво Вселенной.

Вследствие расширенияВселенной понижалась плотность энергии фотонов и частиц. С увеличениемрасстояния во Вселенной в два раза, объём увеличился в восемь раз. Инымисловами, плотность частиц и фотонов понизилась в восемь раз. Но фотоны впроцессе расширения ведут себя иначе, чем частицы. В то время как энергия покояво время расширения Вселенной не меняется, энергия фотонов при расширенииуменьшается. Фотоны понижают свою частоту колебания, словно «устают» современем. Вследствие этого плотность энергии фотонов (Er) падает быстрее, чем плотность энергиичастиц (Em).Преобладание во Вселенной фотонной составной над составной частиц (имеется ввиду плотность энергии) на протяжении эры излучения уменьшалось до тех пор,пока не исчезло полностью. К этому моменту обе составные пришли в равновесие,то есть (Er=Em). Кончается эраизлучения и вместе с этим период «Большого взрыва». Так выглядела Вселенная ввозрасте примерно 300 000 лет. Расстояния в тот период были в тысячу разкороче, чем в настоящее время.

3.4.Звездная эра.

После «Большого взрыва» наступила продолжительная эра вещества,эпоха преобладания частиц. Мы называем её звездной эрой. Она продолжается современи завершения «Большого взрыва» (приблизительно 300 000 лет) до нашихдней. По сравнению с периодом «Большого взрыва» её развитие представляется какбудто замедленным. Это происходит по причине низкой плотности и температуры. Такимобразом, эволюцию Вселенной можно сравнить с фейерверком, который окончился.Остались горящие искры, пепел и дым. Мы стоим на остывшем пепле, вглядываемся встареющие звезды и вспоминаем красоту и блеск Вселенной. Взрыв суперновой илигигантский взрыв галактики — ничтожные явления в сравнении с большим взрывом.

4. Образование Вселенной.4.1.Теория «Большого взрыва».

«Большой взрыв» продолжался сравнительно недолго, всего лишьодну тридцатитысячную нынешнего возраста Вселенной. Несмотря на краткостьсрока, это всё же была самая славная эра Вселенной. Никогда после этогоэволюция Вселенной не была столь стремительна, как в самом её начале, во время«Большого взрыва». Все события во Вселенной в тот период касались свободныхэлементарных частиц, их превращений, рождения, распада, аннигиляции. Не следуетзабывать, что в столь короткое время (всего лишь несколько секунд) из богатогоразнообразия видов элементарных частиц исчезли почти все: одни путеманнигиляции (превращение в гамма-фотоны), иные путем распада на самые легкиебарионы (протоны) и на самые легкие заряженные лептоны (электроны).

В момент, который был назван «Большим взрывом», плотностьВселенной была равна 1000 000 г/м3, а температура равнялась 1032степени градусов К. Этот момент был назван точкой сингулярности, то есть былаточка, было начало, возникла масса, абсолютное пространство и все законы,которым сейчас подчиняется Вселенная.

Если исходить из фактов, то теория «Большого взрыва» кажетсяочень убедительной, но так как мы до сих пор не знаем, что же было до него, этонапускает немного тумана на эту проблему. Но все-таки наука продвинуласьгораздо дальше, чем это было раньше и как любая революционная теория, теория«Большого взрыва» дает хороший толчок развитию научной мысли.

4.2.Антропный принцип.

Антропный (человеческий) принцип первым сформулировал в 1960году Иглист Г.И., но он является как бы неофициальным его автором. Аофициальным автором был ученый по фамилии Картер.

Антропный принцип говорит о том, что в начале Вселенной был планмироздания, венцом этого плана является возникновение жизни, а венцом жизни — человек. Антропный принцип очень хорошо укладывается в религиозную концепциюпрограммирования жизни.

Антропный принцип утверждает, что Вселенная такая, какая онаесть потому, что есть наблюдатель или же он должен появиться на определенномэтапе развития. В доказательство создатели этой теории приводят оченьинтересные факты. Это критичность фундаментальных констант и совпадение большихчисел.

Рассмотрим первый факт.

Фундаментальными константами называются:

скорость света — С; постоянная Планка — h;

заряд электрона — e; массаэлектрона — me;

масса протона — mp; массанейтрона — mn;

средняя плотность во Вселенной; гравитационная постоянная;

электромагнитная постоянная.

Исходя из этих констант, обнаружили их взаимосвязь:

между массой протона, электрона и нейтрона:

mp — 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 (фундаментальныхконстант):

rвселенной/re= 10; <span Courier New"; mso-ascii-font-family:«Times New Roman»;mso-hansi-font-family:«Times New Roman»; mso-bidi-font-family:«Times New Roman»;color:#333333;mso-char-type:symbol; mso-symbol-font-family:«Courier New»">τ

/re= 10; qe/qвселенной= 10;

<span Courier New";mso-ascii-font-family:«Times New Roman»; mso-hansi-font-family:«Times New Roman»;mso-bidi-font-family:«Times New Roman»; color:#333333;mso-char-type:symbol;mso-symbol-font-family:«Courier New»">τ

— возраст образования Вселенной

Возраст образованияВселенной был запрограммирован в момент «Большого взрыва» и определяется как15-20 млрд. лет.

Как мы видим из всеговыше изложенного, сам факт связи фундаментальных констант неоспорим. Ониполностью взаимосвязаны и их малейшее изменение приведет к полному хаосу. То,что такое явное совпадение и даже можно сказать закономерность существует, даетэтой, безусловно, интересной теории шансы на жизнь. Хотя наука и не признаетее, но в связи с той неопределенностью и противоречием, которое существует всамой науке, эту теорию нельзя списывать со счетов.

На протяжении десяти миллиардов лет после «Большого взрыва»простейшее бесформенное вещество постепенно превращалось в атомы, молекулы,кристаллы, породы, планеты. Рождались звезды, системы, состоящие из огромногоколичества элементарных частиц с весьма простой организацией. На некоторыхпланетах могли возникнуть формы жизни.

5. Галактики.

Галактики стали предметом космогонических исследований с 20-хгодов нашего века, когда была надежно установлена их действительная природа. Иоказалось, что это не туманности, т.е. не облака газа и пыли, находящиесянеподалеку от нас, а огромные звездные миры, лежащие на очень большихрасстояниях от нас. Открытия и исследования в области космологии прояснили впоследние десятилетия многое из того, что касается предыстории галактик извезд, физического состояния разряженного вещества, из которого ониформировались в очень далекие времена. В основе всей современной космологиилежит одна фундаментальная идея — восходящая к Ньютону идея гравитационнойнеустойчивости. Вещество не может оставаться однородно рассеянным в пространстве,ибо взаимное притяжение всех частиц вещества стремится создать в нем сгущениятех или иных масштабов и масс. В ранней Вселенной гравитационная неустойчивостьусиливала первоначально очень слабые нерегулярности в распределении и движениивещества и в определенную эпоху привела к возникновению сильных неоднородностей:«блинов» — протоскоплений. Границами этих слоев уплотнения служили ударныеволны, на фронтах которых первоначально не вращательное, безвихревое движениевещества приобретало завихренность. Распад слоев на отдельные сгущения тожепроисходил, по-видимому, из-за гравитационной неустойчивости, и это дало началопротогалактикам. Многие из них оказывались быстро вращающимися благодарязавихренному состоянию вещества, из которого они формировались. Фрагментацияпротогалактических облаков в результате их гравитационной неустойчивости вела квозникновению первых звезд, и облака превращались в звездные системы — галактики.Те из них, которые обладали быстрым вращением, приобретали из-за этого двухкомпонентнуюструктуру — в них формировались гало более или менее сферической формы и диск,в котором возникали спиральные рукава, где и до сих пор продолжается рождениезвезд. Протогалактики, у которых вращение было медленнее или вовсе отсутствовало,превращались в эллиптические или неправильные галактики. Параллельно с этимпроцессом происходило формирование крупномасштабной структуры Вселенной — возникали сверхскопления галактик, которые, соединяясь своими краями, образовывалиподобие ячеек или пчелиных сот; их удалось распознать в последние годы.

6. Структура Вселенной.

С возникновением атомов водорода начинается звездная эра — эрачастиц, точнее говоря, эра протонов и электронов.

Вселенная вступает в звездную эру в форме водородного газа согромным количеством световых и ультрафиолетовых фотонов. Водородный газрасширялся в различных частях Вселенной с разной скоростью. Неодинаковой былатакже и его плотность. Он образовывал огромные сгустки, во много миллионовсветовых лет. Масса таких космических водородных сгустков была в сотни тысяч, ато и в миллионы раз больше, чем масса нашей теперешней Галактики. Расширениегаза внутри сгустков шло медленнее, чем расширение разреженного водорода междусамими сгущениями. Позднее из отдельных участков с помощью собственногопритяжения образовались сверхгалактики и скопления галактик. Итак, крупнейшиеструктурные единицы Вселенной — сверхгалактики — являются результатомнеравномерного распределения водорода, которое происходило на ранних этапахистории Вселенной.

Колоссальные водородные сгущения — зародыши сверхгалактик ископлений галактик — медленно вращались. Внутри их образовывались вихри,похожие на водовороты. Их диаметр достигал примерно ста тысяч световых лет. Мыназываем эти системы протогалактиками, т.е. зародышами галактик. Несмотря насвои невероятные размеры, вихри протогалактик были всего лишь ничтожной частьюсверхгалактик и по размеру не превышали одну тысячную сверхгалактики. Силагравитации образовывала из этих вихрей системы звезд, которые мы называемгалактиками. Некоторые из галактик до сих пор напоминают нам гигантскоезавихрение.

Астрономические исследования показывают, что скорость вращениязавихрения предопределила форму галактики, родившейся из этого вихря. Выражаясьнаучным языком, скорость осевого вращения определяет тип будущей галактики. Измедленно вращающихся вихрей возникли эллиптические галактики, в то время как избыстро вращающихся родились сплющенные спиральные галактики.

Плотность распределения звезд в пространстве растет сприближением к экваториальной плоскости спиральных галактик. Эта плоскостьявляется плоскостью симметрии системы, и большинство звезд при своем вращениивокруг центра галактики остается вблизи нее; периоды обращения составляют 107 — 109 лет. При этом внутренние части вращаются как твердое тело, ана периферии угловая и линейная скорости обращения убывают с удалением отцентра. Однако в некоторых случаях находящееся внутри ядра еще меньшее ядрышко(«керн») вращается быстрее всего. Аналогично вращаются и неправильныегалактики, являющиеся также плоскими звездными системами.

Звезды во Вселенной объединены в гигантские Звездные системы,называемые галактиками. Звездная система, в составе которой, как рядовая звезданаходится наше Солнце, называется Галактикой.

Число звезд в галактике порядка 1012 (триллиона).Млечный путь, светлая серебристая полоса звезд опоясывает всё небо, составляяосновную часть нашей Галактики. Млечный путь наиболее ярок в созвездииСтрельца, где находятся самые мощные облака звезд. Наименее ярок он впротивоположной части неба. Из этого нетрудно вывести заключение, что солнечнаясистема не находится в центре Галактики, который от нас виден в направлениисозвездия Стрельца. Чем дальше от плоскости Млечного Пути, тем меньше тамслабых звезд и тем менее далеко в этих направлениях тянется звездная система. Вобщем, наша Галактика занимает пространство, напоминающее линзу или чечевицу,если смотреть на нее сбоку. Размеры Галактики были намечены по расположениюзвезд, которые видны на больших расстояниях. Это цефиды и горячие гиганты.Диаметр Галактики примерно равен 3000 пк (Парсек (пк) – расстояние, с которымбольшая полуось земной орбиты, перпендикулярная лучу зрения, видна под углом в <st1:metricconverter ProductID=«1”» w:st=«on»>1”</st1:metricconverter>.1 Парсек = 3,26 световогогода = 206265 а.е. = 3*1013 км.) или 100000 световых лет (световойгод – расстояние пройденное светом в течение года), но четкой границы у неенет, потому что звездная плотность постепенно сходит на нет.

В центре галактики расположено ядро диаметром 1000-2000 пк –гигантское уплотненное скопление звезд. Оно находится от нас на расстояниипочти 10000 пк (30000 световых лет) в направлении созвездия Стрельца, но почтицеликом скрыто плотной завесой облаков, что препятствует визуальным и обычнымфотографическим наблюдениям этого интереснейшего объекта Галактики. В составядра входит много красных гигантов и короткопериодических цефид.

Звезды верхней части главной последовательности, а особенносверхгиганты и классические цефиды, составляют молодые население. Онорасполагается дальше от центра и образует сравнительно тонкий слой или диск.Среди звезд этого диска находится пылевая материя и облака газа. Субкарлики игиганты образуют вокруг ядра и диска Галактики сферическую систему.

Масса нашей галактики оценивается сейчас разными способами,равна 2*1011 масс Солнца (масса Солнца равна 2*1030 кг.)причем 1/1000 ее заключена в межзвездном газе и пыли. Масса Галактики вАндромеде почти такова же, а масса Галактики в Треугольнике оценивается в 20раз меньше. Поперечник нашей галактики составляет 100000 световых лет. Путемкропотливой работы астроном В.В. Кукарин в <st1:metricconverter ProductID=«1944 г» w:st=«on»>1944 г</st1:metricconverter>. нашел указания наспиральную структуру галактики, причем оказалось, что мы живем между двумяспиральными ветвями, бедном звездами.

В некоторых местах на небе в телескоп, а кое-где даженевооруженным глазом можно различить тесные группы звезд, связанные взаимнымтяготением, или звездные скопления.

Существует два вида звездных скоплений: рассеянные и шаровые.

Рассеянные скопления состоят обычно из десятков или сотен звездглавной последовательности и сверхгигантов со слабой концентрацией к центру.

Шаровые же скопления состоят обычно из десятков или сотен звездглавной последовательности и красных гигантов. Иногда они содержаткороткопериодические цефеиды. Размер рассеянных скоплений – несколько парсек.Пример их скопления Глады и Плеяды в созвездии Тельца. Размер шаровых скопленийс сильной концентрацией звезд к центру – десяток парсек. Известно более 100шаровых и сотни рассеянных скоплений, но в Галактике последних должно бытьдесятки тысяч.

Кромезвезд в состав Галактики входит еще рассеянная материя, чрезвычайно рассеянноевещество, состоящее из межзвездного газа и пыли. Оно образует туманности.Туманности бывают диффузными (клочковатой формы) и планетарными. Светлые ониоттого, что их освещают близлежащие звезды. Пример: газопылевая туманность всозвездии Ориона и темная пылевая туманность Конская голова.

Расстояние до туманности в созвездии Ориона равно 500 пк,диаметр центральной части туманности – 6 пк, масса приблизительно в 100 разбольше массы Солнца.

Во Вселенной нет ничего единственного и неповторимого в томсмысле, что в ней нет такого тела, такого явления, основные и общие свойствакоторого не были бы повторены в другом теле, другими явлениями.

7. Заключение.

Открытие многообразных процессов эволюции в различных системах ителах, составляющих Вселенную, позволило изучить закономерности космическойэволюции на основе наблюдательных данных и теоретических расчетов.

В качестве одной из важнейших задач рассматривается определениевозраста космических объектов и их систем. Поскольку в большинстве случаевтрудно решить, что нужно считать и понимать под «моментом рождения» тела илисистемы, то, для установления возраста применяют два параметра:

-

время, в течение которого система уженаходится в наблюдаемом состоянии;

-

полное время жизни данной системы отмомента её появления.

Очевидно,что вторая характеристика может быть получена только на основе теоретическихрасчетов.

Обычно первую из высказанных величин называют возрастом, авторую – временем жизни.

Факт взаимного удаления галактик, составляющих метагалактикисвидетельствует о том, что некоторое время тому назад она находилась вкачественно ином состоянии и была более плотной.

Наиболее вероятное значение постоянной Хаббла (коэффициентапропорциональности, связывающего скорости удаления внегалактических объектов ирасстояние до них составляющее 60 км/сек – мегапарсек), приводит к значениювремени расширения метагалактики до современного состояния 17 млрд. лет.

Из всех вышеперечисленных доказательств можно с уверенностьюсделать вывод: Вселенная эволюционирует, бурные процессы происходили в прошлом,происходят сейчас и будут происходить в будущем.

Наши дни с полным основанием называют золотым веком астрофизики- замечательные и чаще всего неожиданные открытия в мире звезд следуют сейчасодно за другим. Солнечная система стала последнее время предметом прямыхэкспериментальных, а не только наблюдательных исследований. Полеты межпланетныхкосмических станций, орбитальных лабораторий, экспедиции на Луну принеслимножество новых конкретных знаний о Земле, околоземном пространстве, планетах,Солнце. Мы живем в эпоху поразительных научных открытий и великих свершений.Самые невероятные фантазии неожиданно быстро реализуются. С давних пор людимечтали разгадать тайны Галактик, разбр

еще рефераты

Еще работы по астрономии

Реферат по астрономии

Телескопы

8 Июня 2015

Реферат по астрономии

Космические составляющие и излучения

29 Августа 2013

Реферат по астрономии

Великие ученые астрономы (Джордано Бруно)

29 Августа 2013

Реферат по астрономии

Созвездие Большой Пес

29 Августа 2013