Рождение и эволюция Вселенной

Рождение и эволюция
Вселенной
Презентация подготовлена
Козловым А., ИС-1-03
Теории эволюции Вселенной
• Теория пульсирующей Вселенной: наш мир
произошел в результате гигантского взрыва.
Вселенная расширяется на протяжении 18 млрд. лет
со времени взрыва. В будущем расширение
полностью замедлится и начнётся сжатие.
• Теория стационарного взрыва: Вселенная не имеет
ни начала, ни конца. Она все время пребывает в одном
и том же состоянии.
!
На сегодняшний день ни одна из этих теорий не
подтверждена, т.к. на данный момент не существует
никаких точных доказательств хотя бы одной из них.
А. Эйнштейн
• В 1917г. А. Эйнштейн выступил с
гипотезой о конечной, но
безграничной Вселенной.
• Мировое пространство замкнуто
и представляет собой
четырёхмерную сферу.
• Конечная по объему Вселенная в
то же время безгранична, как не
имеет границ поверхность любой
сферы.
• Вселенная стационарна, то есть
остается неизменной во времени.
А. Фридман
• В 1922 г. советский физик Александр
Фридман на основании расчетов
показал, что Вселенная Эйнштейна
не может быть стационарной,
неизменной. Вселенная непременно
должна расширяться.
• Вселенная Фридмана напоминала раздувающийся
мыльный пузырь, у которого и радиус, и площадь
поверхности непрерывно увеличиваются.
• Идея Фридмана поначалу показалась Эйнштейну
слишком смелой и необоснованной. Но, ознакомившись
с вычислениями, он публично признал, что мы живем в
расширяющейся Вселенной.
Э. Хаббл
• Доказательства в пользу модели
расширяющейся Вселенной были
получены американским
астрономом Э. Хабблом (1926 г.)
• Он открыл при исследовании
спектров далеких галактик
красное смещение спектральных
линий, что было истолковано,
как следствие эффекта Доплера – удаление этих
галактик друг от друга со скоростью, которая
возрастает с расстоянием.
• После этого открытия вывод Фридмана о
нестационарности Вселенной получил подтверждение и
в космологии утвердилась модель расширяющейся
Вселенной.
Начало Вселенной
• Современные
астрономические
наблюдения
свидетельствуют
о
том,
что
началом
Вселенной,
приблизительно
15
миллиардов лет назад,
был
гигантский
огненный шар.
Этот огненный шар был настолько раскален, что состоял
лишь из свободных элементарных частиц, которые
стремительно двигались, сталкиваясь друг с другом.
• Момент, с которого Вселенная начала расширяться,
принято считать ее началом.
• Настала первая и полная драматизма эра в истории
Вселенной, ее называют “большим взрывом” или
английским термином Big Bang.
• Средняя плотность Вселенной в
результате расширения
постепенно понижалась. Из этого
следует, что в прошлом
плотность Вселенной была очень
большой, и вместе с этим
высокой была и температура,
настолько высокой, что в наше
время наблюдается остаточное
(реликтовое) излучение,
дошедшее до нас из далёкой
эпохи, когда дозвездную
Вселенную заполнял горячий газ.
Образование вещества
• Примерно через миллион
лет после начала
расширения Вселенной
произошел переход к
стадии вещества.
• Это событие называют
моментом рекомбинации.
• Температура понизилась до нескольких тысяч градусов,
а при такой температуре начинается объединение
(рекомбинация) электронов, бывших до этого
свободными частицами, с протонами и ядрами гелия.
• На этой стадии во Вселенной началось образование
атомов, преимущественно водорода и гелия.
• Сразу после рекомбинации еще не было ни звезд, ни
галактик, ни других космических объектов; вещество
было рассеяно во Вселенной почти равномерно.
• Причина, по которой из однородной среды образовались
массивные тела (звезды, планеты, галактики и т.д.)
кроется в силе гравитации.
• Там, где плотность
была чуть выше
средней, сильнее
было и
притяжение, а
значит, более
плотные
образования
становились еще
плотнее.
• И наоборот, области пониженной плотности делались
все разреженнее, поскольку вещество из них уходило в
более плотные области.
• Таким образом, изначально почти однородная среда со
временем разделилась на отдельные «облака», из
которых сформировались галактики.
• “Большой взрыв” продолжался сравнительно недолго,
всего лишь одну тридцатитысячную нынешнего возраста
Вселенной.
• Несмотря на краткость срока, это была самая славная эра
Вселенной. Никогда после этого эволюция Вселенной не
была столь стремительна, как в самом её начале, во
время “большого взрыва”.
• Все события во Вселенной в тот период касались
свободных элементарных частиц, их превращений,
рождения, распада, аннигиляции.
Заключение.
• Вселенная развивается и в наше время.
• В спиральных галактиках рождаются и умирают
звезды. Вселенная продолжает расширятся…
Мы знаем строение Вселенной в огромном объеме
пространства, для пересечения которого свету
требуются миллиарды лет. Но что лежит за границами
наблюдаемой области мира? Бесконечна ли Вселенная
по объему? Как зародилась разумная жизнь во
Вселенной и есть ли она где-то за пределами Солнечной
системы?
!
• Одно можно сказать точно: Вселенная эволюционирует,
бурные процессы происходили в прошлом, происходят
сейчас и будут происходить в будущем.
• Вы спросите, чем происхождение
и эволюция Вселенной связана с
философией?
• Ответ очень прост.
• Философия – это наука об
окружающем мире, о наиболее
общих законов природы. Именно
из философии выделились такие
науки, как физика, астрономия,
математика. Поэтому, я считаю,
проблема эволюции Вселенной
занимает особое место не только
в астрофизике и астрономии, но
и в философии.
!