Великие тайны современного естествознания.Происхождение и эволюция Вселенной. Концепция большого взрыва
К началу 30-х годов сложилось мнение, что главные состав-ляющие Вселенной — галактики, каждая из которых в среднем со-стоит из 100 млрд. звезд. Солнце вместе с планетной системой входит в нашу Галактику, основную массу звезд которой мы на-блюдаем в форме Млечного Пути. Кроме звезд и планет. Галактика содержит значительное количество разреженных газов и космиче-ской пыли.
Конечна или бесконечна Вселенная, какая у нее геометрия — эти и многие другие вопросы связаны с эволюцией Вселенной, в частности с наблюдаемым расширением. Если, как это считают в настоящее время, скорость "разлета " галактик увеличится на 75 км/с на каждый миллион парсек, то экстраполяция к прошлому приводит к удивительному результату: примерно 10— 20 млрд. лет назад вся Вселенная была сосредоточена в очень маленькой об-ласти.
Многие ученые считают, что в то время плотность Вселенной была такая же, как у атомного ядра. Проще говоря, Вселенная тогда представляла собой одну гигантскую "ядерную каплю". По каким-то причинам эта "капля " пришла в неустойчивое состояние и взорвалась. Последствия этого взрыва мы наблюдаем сейчас как системы галактик.
Самый серьезный удар по незыблемости Вселенной был нанесен результатами измерений скоростей удаления галактик, полученны-ми известным американским ученым Э. Хабблом. Он установил, что любая галактика удаляется от нас в среднем со скоростью, про-порциональной расстоянию до нее. Это открытие окончательно разрушило существовавшее со времен Аристотеля представление о статичной, незыблемой Вселенной, уже, впрочем, пошатнувшееся в связи с открытием эволюции звезд. Значит, галактики вовсе не являются космическими фонарями, подвешенными на одинаковых расстояниях друг от друга, и, более того, раз они удаляются, то когда-то в прошлом они должны были быть ближе к нам.
Около 20 млрд. лет тому назад все галактики, судя по все-му, были сосредоточены в одной точке, из которой началось стремительное расширение Вселенной до современных размеров. Но где же находится эта точка?
Ответ: нигде и в то же время повсюду; указать ее местопо-ложение невозможно, это противоречило бы основному принципу космологии. Еще одно сравнение, возможно, поможет понять это утверждение. Согласно общей теории относительности, присутст-вие вещества в пространстве приводит к его искривлению. При наличии достаточного количества вещества можно построить мо-дель искривленного пространства. Передвигаясь по земле в одном направлении, мы в конце концов, пройдя 40 000 км, должны вер-нуться в исходную точку. В искривленной Вселенной случится то же самое, но спустя 40 млрд. световых лет; кроме того, "роза ветров" не ограничивается четырьмя частями света, а включает направления также вверх-вниз.
Итак, Вселенная напоминает надувной шарик, на котором на-рисованы галактики и, как на глобусе, нанесены параллели и ме-ридианы для определения положения точек; но в случае Вселенной для определения положения галактик необходимо использовать не два, а три измерения.
Расширение Вселенной напоминает процесс надувания этого шарика: взаимное расположение различных объектов на его по-верхности не меняется, на шарике нет выделенных точек. Чтобы оценить полное количество вещества во Вселенной, нужно просто подсчитать все галактики вокруг нас. Поступая таким образом, мы получим вещества меньше, чем необходимо, чтобы, согласно Эйнштейну, замкнуть, "воздушный шарик" Вселенной. Существуют модели открытой Вселенной, математическая трактовка которых столь же проста и которые объясняют нехватку вещества. С дру-гой стороны, может оказаться, что во Вселенной имеется не только вещество в виде галактик, но и невидимое вещество в ко-личестве, необходимом, чтобы Вселенная была замкнута; полемика по этому поводу до сих пор не затихает.
Дополнительно
Развитие представлений о природе тепловых явлений и свойств макросистем
Вокруг нас происходят явления, внешне весьма
косвенно связанные с механическим движением. Это явления, наблюдаемые при
изменении температуры тел, представляющих собой макросистемы, или при переходе
их из одного состояния (например, жидкого) в другое (твердое либо
газообразное). Такие явления наз ...
Современная судовая газотурбинная установка
Современная
судовая газотурбинная установка (ГТУ) успешно конкурирует с аналогичными по
назначению паротурбинными и дизельными. От последних она выгодно отличается
компактностью и малой удельной массой, маневренностью и высокой
ремонтопригодностью, лучшей приспособленностью к автоматизации ...