95243

Основы современной космогонии и космологии

Дипломная

Логика и философия

Космогония и космологи в Древний период Становление классической космологии Средневековья и Нового времени Формирование неклассической космологии XIX – XX века Выводы первого раздела Основные идеи современной постнеклассической космологии Теория Большого Взрыва как постнеклассическая космогония...

Русский

2015-09-21

110.52 KB

3 чел.

Министерство науки и образования Украины

Днепропетровский национальный университет им. Олеся Гончара

Факультет общественных наук и международных отношений

6.020301 Философия

Дипломная работа на тему:

«Основы современной космогонии и космологии»

Выполнил студент 4-го курса

Ковальков

Александр Сергеевич

Научный руководитель:

Кандидат философских наук

Мелещук Анатолий Анатольевич

Днепропетровск 2015

План дипломной работы

Введение………………………………………………………………………………..3

1 Раздел. Историко-философский анализ познания Вселенной………………

    1.1  Космогония и космологи в Древний период………………………………….

    1.2. Становление классической космологии……………………………………

           Средневековья и Нового времени…………………………………………

    1.3. Формирование неклассической космологии XIX – XX века…………….

    Выводы первого раздела………………………………………………………..

2 раздел. Основные идеи современной постнеклассической космологии……

    2.1 Теория Большого Взрыва как постнеклассическая космогония…………..

    2.2 Постнеклассическое понимание времени и пространства…………………

    2.3 Структура Вселенной в современной научной картине мира……………….

    2.4 Проблема  создания общей модели вселенной……………………………..

    Выводы второго раздела…………………………………………………………..

Выводы………………………………………………………………………………….

Список использованной литературы

Введение

Актуальность.

1 Раздел. Историко-философский анализ познания Вселенной

1.Космогония и космологи в Древний период.

    Загадки неба привлекали людей уже давным-давно, особенно в тех местах, где в ночном небе виднелось множество звёзд и велось их наблюдение, для разгадок первичных тайн космоса.

    По началу люди начали использовать наблюдение за ночным небом, для земледелия, что бы различать наступления различных времён года. Это самая первая причина, почему люди начали «использовать» восход и заход звезд.

    Астрономия намного позже возникла как наука, и пускай, вклад, по сравнению с современной наукой древние народы внесли не большой, но без их фундамента, мы бы, не продвинулись так далеко, как сейчас.

    В этом разделе  будет описан краткий очерк истории развития космогонии и космологии в науке древних цивилизаций.

    Космогоническими  представлениями Шумеро-Аккадской цивилизации

( 2 тыс. до н.э. – 6 в. до н.э.).

    Астрономия этой цивилизации была прикладного характера. Они изучали движение небесных светил для аграрных и религиозных нужд. В центре Шумерских городов строились храмы, для наблюдения за небом, которые имели название «зикураты». Углы этих храмов были ориентированы по сторонам света. Шумеры обожествляли небесные светила и давали богам имена.

    К концу 2-го тысячелетия Шумерам было известно пять планет и велось наблюдение их движений. Большинство ярких звёзд, они объединили в созвездия. Примечательно то, что эти созвездия частично совпадают с современной картой звёздного неба.

    С середины VIII века до н.э. и до I века до н.э. астрономы Шумер завели дневник, где записывали лунные и солнечные затмения, новолуния и полнолуния, положения Луны относительно звёзд, а также перемещение звёзд относительно Солнца и звёзд.

В IV до н.э. месопотамские астрономы, сделали большое достижение в развитие

математической теории. Это позволило точно вычислять движение луны и планет,

при наблюдении невооруженным глазом.

    Также, было введено в астрономию эклиптику: большой круг в зодиакальном поясе, разделённый на 12 равных частей по 300 каждый. Это служило математической шкалой для определения положения Солнца, Луны и планет.

    Еще в этот период был открыт 18-ти летний период повторяемости лунных затмений, что позволило выявить точные закономерности движения планет.

Как мы видим, цивилизация Месопотамии сыграла не малую роль, в заложении фундамента космологической науки.

    Примерно за IV-V тысячелетия до н.э. в долине реки Нил возникла древнейшая цивилизация – Египетская.

    В Древнем Египте существовала сложная мифология с множество богов. Астрономические представления были тесно связаны с мифами.

    Согласно их представлениям, в середине мира находился Геб, который олицетворял Землю. Его жена и сестра Нут, олицетворяла Небо. Египтяне считали, что она Мать звёзд и имела функцию рождать Богов. Считалось, что каждое утро она проглатывает звёздное небо, и каждую ночь рождает звезды вновь. Нут была матерью бога Ра (Солнца) и звёзд которым могла управлять. А Ра создал Тота (Луну) для замены его ночью.

    Древние египтяне, как и другие древние цивилизации, делили звёздное небо на созвездия. Известно 45 созвездий, которые указаны в текстах и рисунках на потолках храмов и гробниц.

    Египтянам было известно пять планет: верхние – Марс, Юпитер и Сатурн, и нижние – Меркурий и Венера.

    Египетские астрономы ввели идею о продолжительности дня, составляющая 1/24 суток, которая используется  спустя много веков и даже в нашем мире.

    Теперь, стоит упомянуть о космогонических представлениях двух древнейших восточных цивилизаций: Китай и Индия.

    Древние Китайцы считали, что их государство находится в центре мира. Свою страну они так и называли – Чжун Го, что в переводе означает «серединное государство».

    Китайцы представляли, что Небо и Земля были тесно взаимосвязаны. По их

убеждению, небом правит Бог, а страной – император. Император для них был Сын Неба. По этому, своё государство иногда китайцы называли Тянься, что означает «Поднебесная страна», или «страна под небом».

    Из всех народов китайцы в своих летописях приводят более древние наблюдения, которые можно использовать в астрономии.

    Самые первые полезные наблюдения в Китае, были сделанные   китайским императором Чжоу Гуном в XI в. до н.э. Чжоу Гун и его помощники сделали множество наблюдений, три из которых дошли до нас. Первые два наблюдения – это наблюдение полуденные длины тени гномона, наблюдаемые во время зимнего и летнего солнцестояния. Третье наблюдение относилось к положению точки на небе в зимний период солнцестояния.

    К 350 г. до н.э. китайским учёным уже было известно, что солнечный год составляет 365,5 суток, а продолжительность лунного месяца – 29-30 суток. Начало года начиналось в день зимнего солнцестояния.  Солнечный календарь использовали для сельских работ. Для бытовой жизни использовали циклический календарь. В этом календаре годы были объединены в циклы по 60 лет, а вместо недели – цикл из 60 дней. Экватор разделяли на 12 неподвижных знаков и 28 созвездий.

    Самый древний китайский каталог звёзд составил Ши Шень в 360-х годах до н. э. В этом каталоге есть список 122 созвездий с 809 звёздами.

    Древняя китайская астрономия также широко шагнула как по тем временам. Создание календаря, разделения месяца на 30 суток,  компаса, гномона, солнечных и водяных часов как для технологической эволюции, а также попытки предположить солнечные затмения, говорит нам о том, что стоит серьёзно относиться к китайской космогонии и космологии, как для истории и времени этих открытий.  

    Что касается  Древней Индии, то до нас дошло маленькое количество астрономической литературы. Более ранние упоминания, в которых указываются  изучение звёздного неба, относятся к 3 тысячелетию до н.э., в кратких астрономических надписях на печатях и амулетах.

    Древние индийские философы имели представление о существовании во Вселенной универсального начала, принципа упорядоченного мира – «рита». Под мировым порядком понималось циклическое движение Солнца, смена сезонов, возращение Луны. Эти сведение нам указывают на то, что и в Индии астрономия была наблюдательной.

    В эпоху Вед Вселенную разделяли на три части: Землю, небесный свод и небо. Солнце освещало эти части, во время прохождение через всю Вселенную.

   Уже тогда индийцы понимали, что Солнце своим светом не только освещает мир, но и имеет значение, для поддержания жизни на Земле.

    Интересно то, что индийцы утверждали, что Луна не сама светит, а «принимает свет от Солнца», что нам известно в современности.

    Индийцы структуру мира называли «Семь Адитья» Солнце, Луна и пять известных на тот момент планет – Меркурий, Венера, Марс, Юпитер и Сатурн.

    Звезды использовали для определения пространства и времени. В ходе наблюдений, было замечено, что расположение звезд в один и тот же час в зависимости времени года изменяется.  Для фиксации дат солнечного года использовали звёздные повторения или изменения.

    Древние Индийцы уже тогда знали, что длина дня измеряется в зависимости от времён года. Индийский астрономы высчитали, что звёздные день определяется как время, необходимое созвездиям для одного оборота.

    Во времена вед, лунный месяц рассматривался как время между одинаковыми фазами Луны. Луна – это «то, что создаёт год». Месяц начинался с новолуния или с полнолуния.

    Еще в ведах упоминается явление под названием «Раху» и «Кату». Предполагается, что эти явления были кратковременные, что означают падения комет или метеоритов.

    Древняя Индийская цивилизация, в не зависимости от других, в мифах указанных в «Ведах», сделала свой собственный вклад в развитие науки у себя в государстве, и в мире в целом.

    В Северной Америки ученые обнаружили не малое количество каменных кругов на вершинах холмов. Самый старый возрастной круг, по мнению ученых, является круг в Махорвиле, возраст которого около 2500 г. до н.э. Некоторые из этих кругов имеют астрономический смысл.

    К примеру, Биг Хорн, который является, один из самых важных памятников имея астрономическую функцию. Биг Хорн находится на горе Медицина в США, в штате Вайоминг. Он представляет с собой, большую группу камней, из которых выходят «лучи» длиной около 12 м. По разным концам проведена каменная окружность. Снаружи, на конце в каждом из шести лучей, насыпаны камни, и интересно то, что пять из них касаются окружности, а шестая, которая находится на юго-западе, находится на конце луча, которая выходит за пределы круга. Направление её совпадает с восходом солнца в день летнего солнцестояния.

    Существует еще три направления, которые можно связать со звёздами Альдебарана, Ригеля и Сириуса. Наблюдали с северо-западной кучи камней, а, как бы прицелом для наблюдения, две восточные и центральные кучи камней.

    Как принято предполагать, эти круги строились в календарных целях, а также и ритуальных. Круги на горе Медецина показывают, что для древних североамериканцев, начало года начиналось со дня летнего солнцестояния.

    В Эквадоре, в городе Кочаски, существует 15 пирамид различных в высоту и в площадь, возраст которых приблизительно относят к 800 г. до н.э. Пологие пандусы на пирамидах имеют астрономический смысл. Эти пандусы к пирамидам подходят с северо-востока, имеют разную длину, самый длинный из них достигает 300 м в длину. Несколько веков назад в этом направлении можно было увидеть звёзды на конце созвездия Большой Медведицы, последняя из которых имеет название Бенетнаш.  

    Человек, который наблюдал восход на краю пирамиды, было легче зафиксировать появление звезды, и на него не влиял «угол затухания».

    Восход Бенетнаша выпадал на конец октября-ноября, что имело совпадение с началом сезона дождей и началом сельскохозяйственного сезона. Именно потому жители Кочаски осуществляли астрономические наблюдения, предостерегая себя от непредвиденных стихий.

    Жрецы-астрономы майя наблюдали за небесными светилами на своих монументальных каменных обсерваториях. Они знали пять первых планет Солнечной системы. У племени Майя были свои созвездия. Жрецы-астрономы давали указания народу, о начале сельскохозяйственных работ.

    Им важно было знать эти знания, для необходимости подсечно-огневого земледелия. Они должны были успеть сделать эти работы, до тропических ливней, которые продолжались 5-6 месяцев. Иначе, ошибка в подсчётах, могла стать большой проблемой для всего цикла работ.

    У них были свои обсерватории. Среди них выделялась большими размерами караколь Чичен-Ицы в виде башни, поставленной на двухступенчатой прямоугольной платформе. Её маленькие окна смотрят на точки восхода и захода Солнца и Луны в дни весеннего и осеннего равноденствия, и летнего и зимнего солнцестояния.

    Календарь майя состоит из недели в 13 дней, месяц из 20 дней, а год длился в 365-366 дней. Жрецы майя умели рассчитать солнечное или лунное затмение. К сожалению, астрономы, внушали народу, что могут контролировать эти затмения. Очень жаль, что для них астрономия была инструментом власти.   

    В античности произошла огромная революция в научно-практическом познавательном смысле, а именно переход «от мифа к логосу».

    Переход «от мифа к логосу» был осуществлён благодаря желанию уйти от фантастической идеи, и перейти на обоснование научной картины мира.

    Наука и философия в этот период стремились осмыслить мир строго логически, и выйти за пределы опыта, и проникнуть в сущность предметов и явлений.

    Переход этот также значится, как переход от веры в богов и героев к личному, самостоятельному исканию истины и объяснению мира, то есть научной, теоретической и философской истины.

    Античные идеи космогонии и космологии занимают одно из особых мест в истории. За семь веков, от Фалеса и Анаксимандра, сделавшие некоторые шаги вперёд в изучении Вселенной, и до Клавдия Птолемея, создавшего математическую теорию движения светил.

    В VIII в. до н.э. греки представляли, что небо утверждено на плоской Земле. Земля, не держится не на чём. Под ней простирается пустое пространство - Тартар. По их мнению, Вселенная разделялась Землёй на две части –  верхнею и нижнею.

Верхняя часть была небом, а  нижняя – подземным мраком. Днём оно объезжает небо на колеснице, а ночью плывёт по океану в золотой чаще к тому месту, где Солнце восходит.

         Первый, который начинает тот самый переход «от мифа к логосу» в астрономии, был Фалес. Он первый предлагает научные теории, которые можно применить в космологии. Естественно, сугубо сказочные теории существовали и после него, но он был первопроходцем научной обоснованности в античной Греции.  

    Фалес (конец VII – середины VI века до н.э.) сравнивал нашу планету с куском  дерева, который плавает на воде. Начало и конец Вселенной – была вода. Всё образуется из воды, из её функции затвердевания и испарения.

    Фалес большую пользу астрономии принёс как математик. Как считают историки, он первый решил искать математические доказательства в греческой астрономии. К примеру, его теорема о равенстве углов при основании равнобедренного треугольника. Для астрономии сделал большой вклад, став основателем изучения геометрических углов.

    Он открыл время движения Солнца от солнцеворота до солнцеворота, и первый подсчитал, что диаметр Солнца и Луны, которые видимые нам, составляют 1/720 окружности (0,50).

    Фалес утверждал, что Луна состоит из земли (что в современной науке, некоторые теории указывают на то, что Луна отделилась от Земли как маленький кусок, но из-за сильного земного притяжения, стала её спутником, вращаясь вокруг планеты). Звёзды также состоят из земли, но они сильно горячие.

Такие достижения принёс Фалес в наш научный мир.

    Следующий в нашем списке идёт Демокрит (470-360 г. до н.э.), который утверждал, что существует огромное количество разных по величине миров. В некоторых мирах нет Солнца, нет Луны, в некоторых Солнце и Луна больше чем у нас, а где-то вообще их огромное количество. Расстояния между мирами разное, и интересно то, что в одном месте миров больше, чем в другом.

    Под понятие мир Демокрита, можно делать аналогию с понятием галактика. Он утверждал, что некоторые миры растут, другие миры достигли своего рассвета, а некоторые миры уничтожаются. Причиной уничтожения является столкновение друг с другом.

    Примечательно то, что галактики на самом деле могут столкнуться из-за движения и притяжение друг к другу. Это удивительное предположение, если брать в учёт время этого предположения.

    Древнегреческий философ Парменид (540-480 г. до н.э.) началом Вселенной считал огонь и ночь. Солнце – это одушевлёние огня. Удивительно то, что Парменид утверждал, что Луна заимствует свет от Солнца, а, следовательно, она отдельное небесное тело. Как он утверждал, Луна «смешана из аэра», то есть из затвердевшего тёмного воздуха. А самое главное в системе Парменида то, что в ней впервые говорится, что Земля имеет форму шара.

    Это огромный шаг к познанию мира, еще дальше уходя от мифа к реальной науке.

    Далее, Архимед (около 287-212 г. до н.э.), который первый измерил угловой поперечник Солнца. Для этого математик использовал горизонтальную линейку, на которой был поставлен маленький цилиндрик. Линейка наводилась при восходе Солнца, что бы можно было «смотреть на Солнце». Смотря вдоль линейки, Архимед двигал по ней цилиндрик и отмечал те его положения, когда он почти закрывал солнечный диск. Так получилась «вилка», в пределах которой лежала измеряемая величина. Результат Архимеда – 27' - 32,5', что почти совпадает с действительным значением углового диаметра Солнца – 32'.

    Также, Архимед сотворил глобус, который показывал не только вращение неба, но и движение других небесных светил.

    Как мы видим, каждый учённый в античности, делает своё определенное открытие, что впоследствии, делает весомый вклад в развитие науки.

    Аристарх в III веке до н.э. сделал еще один шаг к истине.   Самое большое открытие Аристарх сделал, когда предположил, что Солнце очень большое, больше Луны в 19 раз, а Луна меньше Земли в 3 раза. Солнце, больше Луны в 19 раз, и из этого следует, что её диаметр в 6 раз больше земного. Основываясь на этих догадках, Аристарх догадался, что большое Солнце не может обращаться вокруг меньшей её пор размеру Земли. Солнце – центр Вселенной, вокруг которого обращаются планеты. Эту теорию называют гелиоцентрической. Смену дня и ночи, он объяснял тем, что Земля вращается вокруг своей оси.

    Неподвижность звёзд на небе, Аристарх объяснял тем, что они очень далеки от Земли, и она очень маленькая, по сравнению с другими небесными телами.

К сожалению, эта гелиоцентрическая теория не могла быть принятой современниками Аристарха. Его обвинили в богохульстве, и изгнали из Александрии. И только, спустя время, смен эпох и поколений, к счастью, на его теорию обратили внимания, и именно он первый обосновал причину Солнца в центре Вселенной.

    Античные представления о Вселенной перевернули мир с ног на голову, благодаря некоторым персонажам, которые внесли огромный вклад в развитие астрономии, и науки в целом, используя некоторые наблюдения и свои теории, которые в той или иной мере подтверждаются современной наукой.

    Античный мир сделал огромный шаг в познании истины во многих областях знания, тем самым построив первый этаж во всемирной системе знаний.  

2. Становление классической космологии Средневековья и Нового   времени

    В греческой античности были заложены основы научного метода, изменившие ход истории человечества. Интеллектуальное свободомыслие учённых античной Греции, и проверка самых фантастических гипотез, научные дискуссии – всё это не скоро станет возможным для европейской науки. Это произошло из-за подавления, высокомерных дураков утопичной католической церкви, которая заглушила развитие науки на несколько веков вперёд.

    Первый знаменитый и один из самых важных  учёных  Средневековья, является великий польский астроном Николая Коперник (1473 –1543) который «сместил Землю с центра Вселенной, и поставил на её место Солнце».

    Он знаменит своей Гелиоцентрической модели Вселенной.

    В его модели, в центре Вселенной находится Солнце, вокруг которого, расположены восемь сфер, которые двигаются вокруг цента. Земля не может быть центром мира, она является только центром тяготения Луны, вокруг которого Луна обращается.

    Существует внешняя сфера, которая состоит из восьми звёзд, а семь внутренних состоят из Меркурия, Венеры, Земли и Луны, Марса, Юпитера и Сатурна. Луна является восьмой сферой. Именно так выглядит его гелиоцентрическая модель

    Коперник перевернул мир, и сделал великие открытия, которые, к сожалению, были не признаны его современниками. Естественно, учитывая костры средневековья, Коперник не распространял свою теорию. Без его смелости, может быть еще долгие годы, а может и века люди бы жили, считая центром миром Землю.

    Удивительно то, что Ватикан, только в 1992 году признал, что Солнце является центром Солнечной системы, и что Земля вращается вокруг него.

    Последователь  идей Коперника, немецкий астроном Иоганн Кеплер (1571-1630), был убежденный коперниканец, но всё равно видел недостатки каждой существующей системы.

    Солнце у него было не только центром мира, но и движущей силой мира. Вращаясь, Солнце подгоняет планеты. Скорость их движения зависят от того, насколько близко они подходят к центру. По этому, он  взял направление противоположное Копернику в том смысле, что изгнал из своей системы эпициклы, но оставил экванты и решил допустить неравномерность движений небесных тел.

    Так появился первый закон Кеплера, в котором говорится, что каждая планета Солнечной системы обращается по эллипсу, и планеты вращаются вокруг центра, а именно вокруг Солнца.

    Удивительный то, что еще до открытия телескопа, Кеплер объявил, что все шесть планет имеют форму «шара». В его время, единственным небесным тело, считавшееся имеющей земную природу, была только Луна. Учёный решил, считая, что наша планетная система единое целое, распространить шарообразную форму и на другие планеты.

    Далее стоит упомянуть об еще одном великом итальянском ученом Галилео Галилея (1564-1642).  Он изобрёл телескоп – это самое первое и важное открытие Галилео, как для него самого, так и для всего изучения и постижения тайн космоса.  

    Самое первое его наблюдением было за Луной. В телескопе он увидел лунный пейзаж – кратеры, горы, несколько больших пятин, которые назвал морями. Он обнаружил, что Млечный путь – это огромное скопление звёзд. Стало понятно, что звёзды, как и говорил Коперник, действительно очень далёки от Земли.

    Галилео Галилей обнаружил вблизи Юпитера три звезды. Занимаясь наблюдениями за этими звёздами, он убедился, что это спутники Юпитера, меняя своё положение относительно Юпитера. Две звезды располагались к востоку, а одна – к западу. Когда через несколько дней он повторил свои наблюдения, и увидел, что уже все три звезды находятся к западу от Юпитера,  он абсолютно убедился в том, что это спутники Юпитера, вращаются вокруг него, а вместе с ним, и вокруг Солнца.

    Описывая Луну, он указал, что поверхность Луны не совсем гладкая и шарообразная. Поверхность Луны неправильная, на ней есть ямы и горы, как и у поверхности Земли. По длины тени, Галилео оценил высоту гор, получив величину в 7 км. Наблюдая красноватый счет диска Луны вблизи фазы новолуния, объяснял это тем, что это Солнечные лучи освещают Луну, которые отражены от земной поверхности.   

    Галилео сделал еще одно интересное открытие, но, к сожалению, не до конца проработал и понял его. Он увидел звёздообразные объекты по сторонам Сатурна, что привело его к размышлению о «тройственности» планеты. Христиан Гюйгенс, только в 1655 г. понял, что Галилей обнаружил кольца Сатурна.

    Также, Галилео открыл фазы Венеры, похожие на фазы Луны. Он пришёл к выводу, что планеты не светятся, а отражают свет Солнца. Стало понятно, что если фазы планеты меняется, то делается второй вывод – Венера вращается вокруг Солнца, а не Земли.

    Следующее его открытие были Солнечные тёмные пятна. Галилео Галилей обнаружил, что центральная часть пятна темнее его краёв, и они появляются группами.

    Новые открытия все больше подтверждали систему Коперника.

    В заключение хочется сказать, что Галилео Галилей сделал огромный шаг, просто ужасно большой шаг в развитии космологии. Его великое изобретение, телескоп, вошло в историю, как изобретение, с которым мы можем ближе соприкоснуться с космосом.  

    Еще один знаменитый учёный этого периода, который тоже по своему перевернул представление о мире, был Исаак Ньютон (1643-1727 г.).

    Стоит сказать в начале о его исчислениях для дальнейшего понимания сути научной теории.

    Дифференциальное исчисление – это математический анализ, в котором изучается понятие производной (скорость изменения функция в данной точке) и дифференциала (линейна часть приращения функции) и способы, которые можно их применить к изучению функций.

    Интегральное исчисление – это анализ, в котором изучается понятие интеграл (сумма бесконечно большого количества бесконечно малых слагаемых). С помощью этих исчислений Ньютон мог находить площади и объём любой фигуры, наблюдаемой им.

    Спустя время, произошёл случай, произошло открытие, знающее, наверно каждому школьнику старших классов, да и вообще, большинству людей известно, хотя бы причина, по которой он догадался, о всемирном тяготении.

     Однажды, когда Ньютон закончил опыты, он решил выйти в сад, и увидел, как яблоко упало на землю. Увидев это, он задумался над тем, почему именно яблоко  упало, а не зависла над землёй? Эта история, стала уже великой легендой. Есть еще одна версия, в которой говорится, что он сидел под деревом, и в процессе размышления о законе гравитации, ему на голову упало яблоко. Стук упавшего яблока побудило его к размышлениям о законе, объясняя падение предметов.

     Этот случай помог ему открыть Закон Всемирного Тяготения. Этот закон описывает гравитационное взаимодействие. Все тела притягиваются другу к другу, под взаимодействием силы прямо пропорциональной их массам и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними.

    Спустя 4 века, Эйнштейн усовершенствовал теорию гравитации, в его «Общей теории относительности», в которой говорится, что гравитация обусловлена не силой, которые находятся в пространстве и времени, а с присутствие массы и её энергией.

    Это великий переворот, сделав великий вклад в развитие науки.

    Ведь в то время считали, что в небесных сферах действуют совсем другие законы, чем законы на Земле. Они считали, если выразится современным языком, что существует гравитация Земли и гравитация других небесных тел, которые не взаимосвязаны.

    Открытие Ньютона доказало, что между Землёй и Лунной, и другими парными телами в космосе, действует сила взаимного притяжения.               

    Также, Ньютон построил первый отражательный телескоп. Дело в том, что хоть и прошло уже полвека с тех пор, как Галилей навёл свой телескоп на Луну, но была проблема. Дальнейшие открытия с помощью телескопа совершались с трудом, из-за размытого изображения. Ньютон объяснял это тем, что линза, как и призма, немного разлагает свет. Для решения этой проблемы, Ньютон сварил зеркальный сплав из меди, олова и мышьяка и отлил заготовки. Далее он отшлифовал и отполировал сферическое зеркало. После, смонтировал своё изобретение. Его труба была длиною в 160 мм, а зеркало – 30 мм. Его изображение не было ярким, но довольно таки чёткое.

    После, Ньютон изготовил телескоп со стеклянным зеркалом. Удивительно то, что он опередил технологию на 200 лет вперёд.  

    Ньютон также создал прибор спектроскоп – это оптический прибор для визуального наблюдения спектра излучения. Он поместил между источником света и призмой линзу, а после, для получения более насыщенной радужной полосы заменил круглое отверстие на шелевое.

    Делая опыты, Ньютон объяснил природу спектра. Белый цвет – это смесь семи простых цветов, которые по-разному отклоняются примой.

    Наблюдая за кометой в 1680 г. Ньютон впервые за всю историю наблюдений построил и начертил орбиту комету. Путь кометы оказался параболой, что еще раз доказало Закон притяжения Ньютона.

    Вселенная, согласно Ньютону, бесконечна, ибо она заполнена телами, и в ней существует сила тяготения. Материя никогда не может сбиться в одну массу, так как одна часть образовала бы другую, другая третью и т.д., и образовалось бы бесконечное число больших масс, рассеянных одна от другой по всему этому бесконечному пространству.

    Такова была эпоха Средневековья и Возрождения, в которой закрепилась  гелиоцентрическая идея Вселенной, благодаря которой мы смогли впервые взглянуть на далёкие звёзды с помощью телескопа, а также мы узнали о Всемирном Законе тяготения. Эти достижения выглядят фантастично, на фоне пылающих костров ада Средневековья.

    Благодаря Исааку Ньютону, который, с помощью математических методов и данных астрономических наблюдений, сделал мощный прорыв и сильный успех, а также обратил внимания человека и человечество на науку, небесная механика Ньютона стала королевой наук.

    В Европе естественные науки стали для государства очень важны. Что бы решать важные астрономические задачи и проблемы, были построены первые в Европе государственные обсерватории: Парижская, Гринвичская и Копенгагенская.

    Нидерландский учёный Христиан Гюйгенс, работая в Париже, построил 731-сантиметровый телескоп. Пользуясь им, в наблюдении, он увидел и установил, что кольцо Сатурна очень тонкое и не соприкасаются с планетой. Также, он открыл спутник Сатурна Титан, полосы на Юпитере, и гидросферу Марса, которые имеют названия «полярные шапки Марса».

    Строительство первой государственной обсерватории в Европе, в Париже, закончилось в 1671 г. На должность директора обсерватории пригласили итальянского профессора Болонского университета Джованни Кассини. В период с 1671 по 1684 г. Кассини сделал парочку открытий и изобретений. Эти открытия были такими:

    1) четыре  спутники Сатурна - Япет, Рея, Тетис и Диона (на данное время открыто 62 естественных спутников Сатурна);

    2) обнаружил, что кольцо Сатурна состоит из двух частей, разделённых тёмным промежутком, которые называются «Делением Кассини»;

    3) составил карту Луны.

    Также, еще один астроном, Оле Рёмер, работая двадцать лет в Парижской обсерватории, тоже провёл наблюдения и сделал некоторые интересные и важные открытия. Оле сделал большое количество наблюдений спутников Юпитера и выявил систематические отклонения спутников Юпитера. Он заметил, что есть  величина запаздывания наблюдаемых моментов затмений спутников Юпитера, и она связана с расстоянием этой планеты от Земли. Оле понял, что свет в космическом пространстве распространяется не мгновенно, но с очень-очень большой скоростью. Вычислив её, и у него вышло, что скорость света распространяется со скоростью 215 000 км/с (299 800 км/с в современности).

    Также, Рёмер изобрел основные астрономические приборы – меридианный круг и пассажный инструмент.

    В 1675 г. по указу английского короля Карла II Стюарта, была построена обсерватория в Гринвиче.

    Первый директор обсерватории был Джон Флемстид. В течение 15 лет Флемстид делал наблюдения положений Солнца, Луны, планет и звёзд. Джон делал свои наблюдения через чуть более 2-х метровый секстант с телескопическим визиром, который подарил ему друг. Он составил звёздный каталог, в котором более трёх тысяч звёзд. Благодаря тому, что этот телескоп был соединён с более точным угломерным инструментом, точность небесных координат была намного точнее, чем, к примеру, Тихо Браге.

    После смерти Джона Флемстида, в 1720 г. Королевским астрономом стал Эдмунд Галлей. Благодаря помощи короля Георга, в обсерватории появился двухметровый квадрант. Квадрант – это инструмент, для определения высот светил. С помощью него он открыл неравенство в движении Луны, которое называется вековое ускорение. Это означает, что движение Луны чуть ускоряется на 100 дуги за один век.

    Также, обсерватория в Гринвиче знаменита тем, что в 1884 году Гринвичский меридиан, который проходит через ось пассажного инструмента обсерватории, официально признали начальным меридианом, от которого ведётся счёт долгот на Земле.

    В XVIII веке небесная механика продолжила путь сильного развития. В этом веке зародился спор о том, какую на самом деле имеет форму Земля? Для решения этой задачи, Парижская академия наук отправила две экспедиции:

    1) на экватор (в Перу);

    2) в полярный круг (в Лапландию).

    Их задача была измерение дуги. В результате этой экспедиции, впервые на основе опыта была подтверждена теория о том, что Земля сплюснута.

    Последующее развитие небесной механики поражает своей масштабностью.

    Выдающийся французский физик Пьер Симон Лаплас показал, что вековое неравенство движение планет периодическое. К примеру, ускорение Юпитера сменится замедление, а замедление Сатурна, сменится ускорением. Объясняя это, он сказал: «вековое движение планет не вызывает векового ускорения в их средних движениях». Это означало, что наша Солнечная система устойчива.

    Также, можно сказать, что начиная с Лапласа, возник обязательный принцип для всех учёных: «Ты не должен впускать Бога в науку, даже если в него веришь».      

Лаплас обнаружил, что сложное движение планет связано с близостью к гармоничному состоянию Солнечной системы.

    Также, Лаплас осуществил объяснения ускорение Луны. Период обращения Луны вокруг Земли зависит от эксцентриситета земной орбиты, то есть, от отклонения. Когда Луна приближается к кругу, то движение Луны ускоряется. Через некоторое время отклонение растёт, и по мере удаления от Земли, движение Луны замедляется.

    Солнечная система, как утверждал Лаплас, возникла из горячей газовой туманности, окружавшей молодое Солнце. Туманность постепенно остыла, и под действием силы тяготения начала сжиматься. В связи с уменьшение её размеров она вращалась всё быстрее. Под действием быстрого вращения центробежной силы сравнимая с силой тяготения, туманность сплющилась, превратилась в околосолнечный диск, который начал разбиваться на кольца. Чем ближе к Солнцу было кольцо, тем быстрее оно вращалось. Вещество в каждом кольце постепенно остыло. Отдельные сгустки кольца, из-за того, что вещество в кольце не было распределено однородно, благодаря тяготению начали сжиматься и собираться вместе. В конце этого процесса, кольцо из сгустков превратилось в прототип планеты. Каждая протопланета вращалась вокруг своей оси, и в результате этого могли образоваться её спутник, или множество спутников.

    Эта гипотеза просуществовала как основная более 100 лет. В последствие подверглась критики гипотеза Лапласа. Во-первых, не удалось объяснить, почему движения Солнечной системы приходится на движение планет, хотя их масса намного меньше массы Солнца. Также, развитие газодинамики показало, что вращающееся кольцо не может сгуститься в планету. Хотя физические эффекты Лапласа, такие как эффект «остывания» и «гравитационного сжатия», в современном мире являются главными в моделях образования Солнечной системы.

    Вершиной строения телескопов в XIX веке ознаменовалось с именем Уильям Гершель, и с  его созданием собственного  12-ти метрового  рефлектора с диаметром зеркала 147 см. Вес такого чудовища, как по тем временам, составлял около 1 т.  Максимальное увеличение составляло в 2,5 тысяч раз.

    Основное достижение Гершеля было открытие новой планеты за тысячи лет науки.

    13 марта 1781 г., как обычно, Гершель, смотря в свой телескоп, сделал своё самое значимое и великое открытие – планету Уран.

    Также, Гершель еще сделал некоторые открытия в Солнечной системе, а именно:

    1) два спутника Урана – Титания и Оберон – и обнаружил их обратное движение;

    2) два новых спутника Сатурна – Мимас и Энцелад;

    3) измерил почти точно период вращения Сатурна (почти 30 земных лет);        

    4) выявил сезонные изменения размеров полярных шапок на Марсе;

    5) открыл двойные и кратные звёзды;

    6) открыл гравитационные связи между компонентами у 50-ти пар звёзд;

    Еще, важное открытие сделал Гершель – обнаружив, что термометр, оказавшийся за пределами видимого солнечного спектра со стороны его красного конца, тоже нагревается. Так он открыл тепловые лучи, или инфракрасное излучение.          

    Продолжая дальше наблюдать за небом, он открыл множество туманностей и звёздных скоплений, большинство из которых впоследствии оказались галактиками.

Описанных Гершелем почти 200 двойных и кратных туманностей, половину оказались кратными системами, а 19 отнесены к взаимодействующим галактикам.

    В последние годы жизни, Гершель убедился в недостижимости границ Галактики. И  то, что все млечные туманности, обнаруженные на пределе видимости, могут быть другими очень далёкими «млечными путями».

    В этот период снова произошёл скачёк в развитие космологии. Благодаря усовершенствованию телескопов, мир по-новому взглянул на дальние просторы нашей галактики, а также выдающиеся открытия в области небесной механики.  

    Занятие астрономии впервые начало происходить на государственном уровне из-за строений государственных обсерваторий в различных городах Европы.

    А также, произошло научно-практическое доказательство шарообразности земли.

    И естественно, в этот период произошли великие открытия, такие как инфракрасное излучение, скорость света, а также человечество впервые взглянуло дальше Сатурна, и нам открылась седьмая планета – Уран.

3. Формирование неклассической космологии XIX – первой пол. XX веков

    Девятнадцатый век – это век становления и быстрого развития астрофизики. В это время, учёные уделяли вниманию принципы устройства и эволюции небесных тел,  физика процессов, которые происходят в космическом пространстве.

    Астрофизика от физики взяла методы изучения, а от астрономии взяла большой спектр исследования.

    В 1801 г. английский физик Уильям Волластон (1766-1828) открыл ультрафиолетовые лучи, а годом позже, построил свой спектроскоп. Наведя спектроскоп на солнце, заметил, что солнечный спектр пересекают узкие тёмные линии.

    Волластон не смог объяснить что это, и спустя 12 лет, немецкий физик Йозеф Фраунгофер, обнаружив это, объяснил это тем, что их поглощают газами атмосферой Солнца. Используя явление дифракции света, он измерил длину волн линий, которые называются фраунгоферовые.

    В 1833 г. шотландский физик Дэвид Брюстер (1781-1868), обратил внимание на группу полос в солнечном спектре, и по мере того, как Солнце опускалось к горизонту, от этого интенсивность увеличивалось.

    Спустя почти 30 лет, в 1862 г., французский астрофизик Пьер Жансен (1824-1907) объяснил эти полосы. Теллурические полосы – это полосы, которые возникают при поглощении солнечных лучей газами земной атмосферы.

    К середине XIX века, физики довольно таки хорошо изучили спектры святящихся газов.

    В 1859 г. немецкий физик Густав Кирхгов (18241887) и химик Роберт Бунзен (1811-1899) сравнивая длины волн фраунгоферовых линий в спектре Солнца и линий изучений паров различных веществ, обнаружили на Солнце магний, кальций, хром, железо, натрий и др. металлы.

    В 1862 г. шведский физик и астроном (1814-1874) Андрес Ангстрем, обнаружил в солнечном спектре водород – самый распространённый в природе элемент.

    В 1868 г. французский астрофизик Пьер Жансен, еще до находки гелия на Земле в 1895 г., заметил яркую жёлтую линию в спектре Солнца вблизи двойной линии натрия.

    Так, как успехи в спектроскопии Солнца были хорошие, учёные решили проводить такой анализ и на звёздах. Главную роль в развитии звёздной спектроскопии сыграл итальянский астрофизик Анджело Секки (1818-1878), который изучил спектры 4 тыс. звёзд и построил первую классификацию звёздных спектров и раздели их на 4 класса. Также, он выполнил один из первых спектральный анализ планет. Наблюдая за Юпитером, в красной части спектра Юпитера, он обнаружил широкую тёмную полосу, и как оказалось, эта полосу принадлежала метану.   

    Уильям Хёггинс (1824-1910) обнаружил сходство спектров многих звёзд со спектром Солнца. Он показал, что свет испускается его раскалённой поверхностью, поглощаясь после этого газами солнечной атмосферы. Также, Хёггинс изучал газовые туманности, и именно он доказал, что они газовые, состоящие из отдельных линий излучения.

    Астроспектроскопия делала всё больше и больше успехов. В 1890 г. Гарвардская обсерватория выпустила огромный каталог звёздных спектров, содержавшие в себе 10 350 звёзд. Этот каталог был посвящён Генри Дрэперу, американскому любителю астрономии, который один из первых начал применять фотографию в астрономии.

    Как мы знаем, 19 век, сделал большой скачок в технологиях, и подарил нам первые фотографии, движущиеся картинки, а именно киноплёнку, и многое-многое другое.

    Самое применение фотографии имело, как и большое значение в астрономии, так  огромное преимущество  визуального наблюдения, что в последствие помогло учёным как для памяти того, чего видели, так и для сравнения в будущей науке.

    В 1839 г. французский изобретатель Луи Дагер (1787-1851) придумал способ получения скрытого изображения на металлической пластинке из йодистого серебра и это он  проявлял парами ртути. Появились, так называемы дагерротипы, первые портреты людей, или, прототипы первых фотографий.

    Директор Парижской обсерватории Доминик Араго указал на очень хорошие перспективы применений фотографий в науке, и в частности в астрономии. И уже в 1840 г. были полученные первые дагерротипы Луны, Солнца, звёзд и т.д.

    Недостаток дагерротипов был в том, что из-за того, что нужно было снимать вторично, дагератипов невозможно было снимать вторично.

    В 1851 г. англичанин Ф. Скотт-Арче придумал мокрый коллоидный способ. Пластинки заливались слоем коллоида, что впоследствии получилось, что время проявления сократилось в 100 раз, а изображение улучшилось.

    Фотография всё больше проникла в практику при астрономических наблюдений, и в 1891 г. с помощью фотографии Вольф Макс открыл первую малую планета 323 Бруций. Всего, он открыл 577 малых планет в нашей галактике.

    Василий Яковлевич Струве (1793-1864) работая в Дерптской обсерватории (Эстония), исследовал определение звёздных параллаксов. Он знал, что тригонометрический параллакс может быть измерён только у самых близких звёзд. Первая, естественно самая ближняя звезда к нам Солнце, затем Проксима Центавра, Центавра А и Центавра Б. Он указал некоторые признаки, по которым можно судить об удалённости звезды.

    Эти признаки таковы:

    1) это видимый её блеск: чем она ярче, тем она может быть ближе (но не всегда);

    2) собственное движение звезды;

    3) в случае двойных звёзд нужно учитывать угловое расстояние между компонентами: чем оно меньше, тем более удалена система;

    Струве также понимал, что эти признаки справедливы в том случае, если все звёзды имеют одинаковые светимости, скорости и массы.  Он впервые указал, что плотность распределения звёзд увеличивается в зависимости о приближения к средней линии Млечного Пути. Струве определил, изучая среднюю линию Млечного Пути, что Солнце расположено выше главной плоскости звёздной системы.

    Он совершил еще одно важное открытие, а именно, доказал, что свет поглощается в межзвёздном пространстве и оценил величину этого поглощения.

    Девятнадцатый век в астрофизике, как в науке, в искусстве и в культуре, ознаменовался прорывом технического мира. Благодаря этому веку ХХ век совершил огромный скачок в освоении космоса.  

    Каждый знает Альберта Эйнштейна по его знаменитой фотографии, с высунутым языком. Альберт Эйнштейн (1879-1955) – один из величайших мыслителей всех времён. Именно он, завершил классическую физику, а также совершил революцию в представлении о пространстве, времени и тяготении.

    В его введение в Специальную Теорию Относительности (СТО) Эйнштейн начал с двух положений, а именно:

    1. Все законы физики имеют одинаковый вид.

    2. Любой из этих систем скорость света одинакова вне зависимости от того, испускается свет покоящимся или движущимся телом.

    Скорость света – это недостижимый предел скоростей всех процессов.

    Эйнштейн понял, что нужно заново пересмотреть достижения его предшественников, и создать новую теорию. Для этого нужно сделать пересмотр то, что до него считалось очевидным – пространство и время. Он показал, что скорость света одинакова для всего, и что бы там не прибавлять, она останется таковой же.

    В 1916 г. Эйнштейн опубликовал знаменитый труд «Основы общей теории относительности».

    Общая теория относительности (ОТО) – это гравитационные эффекты обусловлены не силовым взаимодействием тел и полей, находящимся в пространстве и времени, а деформацией самого пространства-времени, которая связана с массой и энергией. Проще говоря, ОТО – это теория гравитации и взаимосвязи тел. Причина падения тел заключается не в их свойствах, а в самой структуре пространства-времени.

    Согласно ОТО, пространство не одинаково везде, его геометрическая структура зависит от распределения в нём масс. Может быть кривизна пространства, которая определяет траекторию тела, движущегося в поле тяготения.  

    В последствии Эйнштейн понял, что ОТО должна определять общую структуру Вселенной, и построил свою модель Вселенной. Его Вселенная, устроенная и живущая по законам ОТО, она статична и неизменна. Вселенная Эйнштейна конечна, имеет конечную массу, число звёзд, галактик и конечный объём. Пространство Вселенной искривлено под действием тяготеющих масс так, что световой луч, который может выходить из любой точки, распространяясь по кратчайшей линии в искривленном трёхмерном пространстве, обязательно снова вернётся к своей исходной точке, распространяясь по короткой линии в трёхмерном пространстве, снова, вернётся к своей исходной точке. Вселенная Эйнштейна конечна, но не имеет ни «стен» ни пространства «за стеной».

    Для проверки истинности ОТО Эйнштейн предложил три возможных следствий.

    Во-первых, эта теория объясняет смещения перигелия Меркурия, из-за Солнца.

    Во-вторых, должно наблюдаться искривление световых лучей в гравитационном поле Солнца. Это подтвердилось во время солнечного затмения в 1919 г.

    И, в-третьих, должно наблюдаться релятивистское красное смещение, то есть, изменяется частота света некоторого источника. Сильное гравитационное поле должно уменьшать частоту колебаний световых волн, т.е. увеличить их длину волн. Наблюдая за спутником Сириуса (Сириус – это двойная звезда), подтвердили существования этого  эффекта.

    Его теория живёт уже почти 100 лет. И скорей всего, будет жить еще долго-долго.

    Этот человек надолго останется в истории, и его вклад в развитие космологии

и космогонии очень важно для истории человечества.

    Английский учёный Артур Эддингтон (1882-1944), во время Солнечного затмения, которое произошло 29 мая 1919 г., решил проверить одно из предсказаний ОТО Эйнштейна – искривление пространства над поверхностью Солнца в сильном поле тяготения. Он наблюдал полное Солнечное затмение на о. Принсипи, в Гвинейском заливе. Измерение смещения звёзд вблизи Солнца, в тот момент, когда Луна полностью закрыло Солнце, доказало предсказание ОТО.

    Главная работа Эддингтона заключалась в исследовании звёздного мира. Он один из первых, кто поддерживал теорию о том, что спиральные туманности – это другие галактики.

    Важное его открытие заключается в том, что звезда – это газовый шар, а не жидкое тело, как думали раньше.

    Основная идея заключается в том, что энергия переносит наружу из внутренних горячих областей звезды, то есть, передача квантов атома к атому – излучением и поглощением – а не так, как думали раньше, что это кипение газовой массы звезды.

    Он доказал теорию, так называемую эддингтоновский предел светимости, который гласит, что существует верхний предел светимости звезды, которую может поддерживать данная масса. Эта теория, играю очень важную роль в изучение  квазаров (ядро галактики), рентгеновских источников и чёрных дыр.

    Также, весомый вклад в развитие науки, ему принадлежит теория белых карликов – это новый тип звёзд, у которых плотность звезды намного выше обычной.

    Эдингтон, был не только хорошим физиком и астрофизиком, но и замечательный представитель философии науки. Он считал, что мир нам открывается не только во внешних наблюдениях и логическом мышлении, но и через постижение «невидимого мира», в котором можно побывать только путём мистического опыта.

    Советский астрофизик Александр Фридман (1888-1925), занимался толкованием ОТО Эйнштейна, и первый отказался о положении стационарности Вселенной. Положение о стационарной Вселенной, Фридман заменил на более общие утверждения об однородности Вселенной. Его теория о Вселенной имеет три возможные модели.

    Первые две модели с постоянной величиной описывали Вселенную с монотонно растущим радиусом кривизны. Вселенная оказалась расширяющейся: в первом случае из точки, а в другом – начинает расширяться с нулевого объёма. Время расширения до современного состояния, он назвал «временем, от сотворения мира», и подчеркнул, что «это время может быть бесконечным».

    Третья модель представляет собой «периодическую» Вселенную. То есть, пространство возрастает от нуля до какого-то времени, называемой «периодом мира».

    Таким образом, Фридман опровёрг идею Эйнштейна о том, что ОТО нам указывает на то, что Вселенная конечная.

    Фридман также высказал идею о возрасте Вселенной. Он считал, что возраст нашей Вселенной оценивается в один или два десятка млрд. лет. В современности, учённые считают, что наша Вселенная существует уже 12-15 млрд. лет.

    Идея о расширяющейся Вселенной поддерживается и в начале XXI века.

    Американский астрофизик Эдвин Хаббл (1889-1953) в Йеркской обсерватории открывает 512 различных туманностей.

     Его главный интерес занимали звёздные туманности. Хаббл доказал, что диффузные туманности светят отражённым светом ближних горячих звёзд, а свечение планетарных туманностей, флуоресценции. То есть, это означает, что они светятся, из-за того, что на них падает свет иного объекта. От центральной звезды исходит интенсивное ультрафиолетовое излучение.

    Хаббл, проявлял особый интерес к знаменитой туманности Андромеда, которая является самой ближайшей галактике к Млечному Пути. Сделав ряд фотографий, и сравнив с фотографиями предшественников, Хаббл открыл в туманности Андромеды типичную цефеиду – яркую большую звезду-гигант. Хаббл оценил расстояния до этой туманности в 1 млн. световых лет (по данным современным, около 2 млн. световых лет). Это доказало, что спиральные туманности отдельные звёздные системы, и располагаются не в Галактиках, а на огромных расстояниях от них, хоть они и похожи. В дальнейшем, это было еще раз доказано.

    Хаббл, предложил первую научную классификацию галактик по их формам. Эти классификации таковы: 1) эллиптические (Е); 2) спиральные (S); 3) иррегулярные, или неправильные (Irr).

    Также, в ближайших галактиках, он открыл новые цефеиды, звёзды, сверхгиганты и шаровые скопления.

    Учённый сделал вывод о том, что далёкие галактики уходят от нас со скоростью, пропорциональной удалённости от нас. Чем дальше галактика, тем больше её скорость. По современным оценкам, галактики, которые удалённые от нас в 3 млн. световых лет, удаляются от нас со средней скоростью в 75 км/с. Это открытие также легло в основу расширяющейся Вселенной, которое легло в основу современной теории.

    Космология XX века также насыщенна не менее интересных открытий.      

    В планетной астрономии, были такие открытия, как:

    - была построена релятивистская теория движения планет, которая позволяет вычислить положение планет на многие десяток, и даже сотен лет, как в прошлом, так и в будущем;  

    - были исследованы природа всех планет, а поверхности Луны, Венеры и Марса были изучены космическими аппаратами;

    - астероиды и кометы были глубоко изучены, и уже впереди вырабатывали пути прямого зондирования комет и астероидов;

    В звёздной астрономии создана теория внутреннего строения звёзд. Найден метод гелиосейсмология, с помощью которого изучается звездные недра по вибрациям наружных слоёв звезды, а также благодаря регистрации нейтрино, рождающихся в ходе термоядерных реакций.

    В ХХ веке были обнаружены и изучены белые карлики и теоретические предсказанные нейтронные звёзды.

    На уровне галактической и внегалактической астрономии, в общих чертах было изучено строение ядра Галактики, скрытого от нас огромной толщей межзвездного газа и пыли. Было изучено строение основных типов галактик и их скоплений. Обнаружено, что эти скопления распределены не хаотически, и они образуют крупномасштабную ячеистую структуру Вселенной.   

    На пути во вступления в XXI век, были поставлены задачи, направлены на изучения объектов Вселенной.  Также, была поставлена зада обнаружения жизни, хотя бы на молекулярном уровне на других планет в других галактик и системах, похожих на нашу галактику, и была надежда на нахождение общей и еще более правильной теории о сотворении Вселенной и нашей жизни.

Выводы первого раздела

2 раздел. Основные идеи современной постнеклассической космологии

2.1 Теория Большого Взрыва как постнеклассическая космогония.

    Наверно, многие слышали словосочетание Теория Большого Взрыва. Кто-то, слыша, или читает это понятие, представляет в воображении одноимённый американским ситком, а кто-то сразу представляет знаменитую теорию о сотворения Вселенной и мира в целом.

    До начала ХХ века, ни кто еще не догадывался, что Вселенная может сжиматься, или расширятся. Считалось, что Вселенная либо всегда существовала всегда в неизменном состоянии.

    Наука раньше не особо занималась образованием Вселенной, и вопрос, о начале Вселенной, находил ответ в области метафизики и теологии.

    Так что же такое «Большой взрыв»? Что он из себя представляет?

Большой взрыв – это мгновенное расширение Вселенной из точки скопления сверхплотного и сверхгорячего сингулярного состояния, до непрерывного расширяющегося и охлаждающегося.

    В общей теории относительности Эйнштейна делается вывод, что пространство и время возникло в сингулярной точке большого взрыва.  

    В момент большого взрыва размеры вселенной были равны нулю, и вселенная была в сильном горячем состоянии. По мере расширения, температура начала падать.

    Через одну секунду после большого взрыва, температура упала до десятка миллионов градусов. В этот момент времени Вселенная состоялась из таких частиц как фотон, нейтрино и электронов, а также из малого количества нейтронов и протонов. По мере того как Вселенная продолжала расширяться, а температура падать, скорость рождения электрон-антиэлектронных пар в соударениях стала меньше скорости их уничтожения за счет аннигиляции.

    Приблизительно через сто секунд температура упала до тысячи миллионов градусов. При такой температуре энергии протонов и нейтронов уже недостаточно для сопротивления сильному ядерному притяжению, и поэтому они начинали объединяться друг с другом, образуя ядра дейтерия (тяжелого водорода), которые состоят из протона и нейтрона. Затем ядра дейтерия присоединяют к себе еще протоны и нейтроны и превращаются в ядра гелия, содержащие два протона и два нейтрона, а также образуют небольшие количества более тяжелых элементов – лития и бериллия. Оставшиеся нейтроны распались на протоны, представляющие собой ядра обычных атомов водорода.
    Через несколько часов после Большого Взрыва образования гелия и других элементов прекратилось. Когда температура упала до несколько тысяч градусов, и энергия ядер и электронов стало недостаточно для их отталкивающего фактора, они стали  объединяться друг с другом, образуя атомы. В тех местах, в которых плотность была намного выше средней, благодаря гравитации расширение стало замедляться и началось сжатие. Под действием гравитации материя начала медленно вращаться в пространстве. Когда область коллапса стала достаточно малой, её скорость хватило для уравновешивания гравитационного притяжения – так образовались вращающиеся дискообразные галактики. Те области, в которых не началось вращение, превратились в эллиптические галактики.  

    Газ из водорода и гелия внутри галактики со временем распался на газовые облака меньшего размера, который сжимался под действием собственной гравитации. При сжатии этих облаков атомы внутри них сталкивались друг с другом, температура газа повышалась, и в конце концов газ разогрелся так сильно, что начались реакции ядерного синтеза. В результате этих реакций из водорода образовалось дополнительное количество гелия, а из-за выделившегося тепла возросло давление и газовые облака перестали сжиматься.

    Наше Солнце образовалось из остатков взрыва сверхновой звезды. Солнце образовалось во втором или в третьем поколении из вращающегося газа, в котором состояли остатки ранних сверхновых звёзд. Газ в основном весь пошёл на образования Солнца. Лишь небольшое количество элементов впоследствии превратились в небесные тела, в том числе из этих элементов родилась наша планета Земля.  

    Согласно другой теории, рождение Вселенной, разбивается на три земных минуты, и, описывая это в необычном виде, в образе сценария фильма который состоит из несколько кадров.

    В начале, при Высшей начальной температуре Вселенная содержала в себе большое количество частиц, называемых пи-мезоны. Это вид субатомных частиц. В отличие от электронов, позитронов, мюонов и нейтрино, эти пи-мезоны очень сильно взаимодействуют друг с другом и с ядерными частицами — в действительности, непрерывный обмен пи-мезонами между ядерными частицами ответственен за большую часть силы притяжения, которая удерживает от развала атомные ядра.

    Совершив данное предисловие, мы переходит конкретно к кадрам своего фильма.

    Первый кадр. В самом начале температура Вселенной равна 100 миллиардам градусов Кельвина. В этот момент она густо заполнена одинаковыми и однородными по свойствам веществами, и в этом пространстве каждая частицы быстро сталкивается с другими частичками. Не смотря на то, что она быстро расширяется, Вселенная, по его мнению, находится в состоянии почти идеального теплового равновесия. Вселенная настолько плотная, что даже нейтрино, которые могут годами путешествовать сквозь свинцовые бруски, не будучи рассеянными, удерживаются в тепловом равновесии с электронами, позитронами и фотонами благодаря быстрым столкновениям с ними и друг с другом.

    Вселенная в первом кадре быстро расширяется и быстро остывает. Скорость ее расширения задается тем условием, что каждый кусок Вселенной летит прочь от любого произвольного центра как раз со скоростью отрыва от начального состояния. Скорость данного отрыва очень велика, время расширения Вселенной составляет примерно 0,02 секунды.

    В момент времени, соответствующий первому кадру, имеется небольшое число ядерных частиц, около одного протона или нейтрона на каждый миллиард фотонов, электронов или нейтрино. Что бы, в конце концов, предсказать распространенность химических элементов, образованных в ранней Вселенной, нам потребуется также знать относительную пропорцию протонов и нейтронов. Нейтрон тяжелее протона, причем разность масс между ними эквивалентна энергии 1,293 миллиона электронвольт. Однако характерная энергия электронов, позитронов и других частиц при температуре 1011 К много больше — около 10 миллионов электронвольт (постоянная Больцмана, умноженная на температуру). Следовательно, столкновения нейтронов или протонов со значительно более многочисленными электронами, позитронами и другими частицами будут приводить к быстрым переходам протонов в нейтроны и обратно. Наиболее важными реакциями являются:

   - антинейтрино плюс протон дают позитрон плюс нейтрон (и обратно);

   - нейтрино плюс нейтрон дают электрон плюс протон (и обратно).

    С учетом нашего предположения, что полное лептонное число и заряд на фотон очень малы, количество нейтрино почти точно такое же, как и антинейтрино, а позитронов столько же, сколько электронов, так что переходы от протона к нейтрону так же быстры, как и переходы от нейтрона к протону

    Равновесие, таким образом, требует, чтобы количества протонов и нейтронов в первом кадре были почти равны. Эти ядерные частицы все еще не связаны в ядра; энергия, необходимая для того, чтобы разбить типичное ядро на составные части, равна всего лишь от шести до восьми миллионов электронвольт на ядерную частицу; это меньше, чем характерная тепловая энергия при температуре 1011 К, так что сложные ядра разрушаются так же быстро, как и образуются.

    Естественным было бы спросить, насколько велика была Вселенная в очень раннее время. К сожалению, мы не знаем этого и даже не уверены, что такой вопрос имеет какой-то смысл.

    Так как температура Вселенной падает обратно пропорционально ее размеру, то длина окружности Вселенной в момент времени первого кадра была меньше теперешней пропорционально отношению температур тогда (1011 К) и теперь (З К); это дает для первого кадра длину окружности около четырех световых лет. Ни одна из деталей истории космической эволюции в первые несколько минут не зависели от того, равна ли длина окружности Вселенной бесконечности или лишь нескольким световым годам.

    Таким был самый первый кадр короткометражке о начале Вселенной.

    Второй кадр. В этот момент времени, температура Вселенной равна тридцати миллиардов по Кельвину. После первого кадра рождения Вселенной прошло 0,11 секунд. Состав Вселенной всё так же состоит из электронов, позитронов, нейтрино, антинейтрино и фотонами. Характер время расширения Вселенной увеличилось до 0,2 секунды.

    Третий кадр. Температура Вселенной равна десяти миллиардов по Кельвину. Уже прошло 1,09 секунды с момента первого кадры. Благодаря уменьшению плотности и температуры увеличили свободное время нейтрино и антинейтрино, и они начинают себя вести как свободные частицы.

    Время расширения Вселенной увеличилось до двух секунд. Но все еще слишком горячо для того, что бы нейтроны и протоны соединились в атомное ядро.

Четвёртый кадр. В данный момент температура Вселенной равна трём миллиардов градусов Кельвина. После первого кадра прошло 13,82 секунды. Температура спала, и электроны и позитроны начинают потихоньку пропадать, и поэтому они перестают быть основными составными частями Вселенной.  

    Энергия, выделившаяся при их аннигиляции, замедлила скорость, с которой Вселенная охлаждается, так что нейтрино, которые не получили ни капли этого добавочного тепла, теперь на восемь процентов холоднее электронов, позитронов и фотонов. С этого момента, говоря о температуре Вселенной, мы будет подразумевать температуру фотонов.

    Пятый кадр. Температура Вселенной равна одному миллиарду градусов Кельвина. С момента первого кадра уже прошло 3 минуты и 2 секунды.  Большинство электронов и позитронов исчезло, и главными составными частями Вселенной являются теперь фотоны, нейтрино и антинейтрино. Столкновения нейтронов и протонов с электронами, нейтрино с их античастицами сейчас стали уже довольно редкими, но становится существенным распад свободного нейтрона; каждые 100 секунд 10 процентов остающихся нейтронов распадаются на протоны.

    Шестой кадр. В последний момент начального этапа после пару минут Большого взрыва, температура Вселенной равна триста миллионов градуса Кельвина.

    С момента первого кадра прошло 34 минуты и 40 секунд. Все электроны и позитроны теперь полностью проаннигилировали.

    Плотность энергии Вселенной эквивалентна плотность массы. Эта плотность даёт характерное время расширения Вселенной – один час. Ядерные процессы остановились — ядерные частицы большей частью либо связаны в ядра гелия, либо являются свободными протонами.

    Вселенная продолжает расширяться и охлаждаться. К этому времени температура упадет до точки, когда электроны и ядра могут образовывать стабильные атомы; исчезновение свободных электронов сделает содержимое Вселенной прозрачным для излучения; разъединение вещества и излучения позволит веществу начать формироваться в галактики и звезды. Пройдет еще примерно 10 миллиардов лет, и живые существа начнут реконструировать эту историю.

         Даная теории имеет на данный момент стандартный оттенок. Она достигла определённых успехов в современной космологии, и служит основой для любой научной космологической концепции. Это не означает, что она истинна – это означает, что она истинна пока что в наше время, пока на смену не придёт иная теория, ослепив Теорию Большого Взрыва.

2.2 Постнеклассическое понимание времени и пространства.

    В постнеклассическом понимании пространства и времени, современная наука обращается в «Общую теорию относительности Эйнштейна».

    Пространство-время – это физическая модель измерения Вселенной, и её структура координации материальных объектов и их состояний.

    Пространство и время представляют собой формы, выражающие определенные способы координации материальных объектов и их состояний. Содержанием этих форм является движущаяся материя, материальные процессы, и именно особенности и характер последних должны определять их основные свойства. В этом отношении диалектика нацеливала науку на поиски зависимости между определенными свойствами пространства и времени и сопутствующими материальными процессами, которые их определяют. Кроме того, наличие у пространства и времени единого содержания – движущейся материи – указывает и на взаимосвязь между самим пространством и временем, на невозможность их существования абсолютно независимо друг от друга.

    В общей теории относительности пространство и время – теперь динамические величины: когда движется тело или действует сила, это изменяет кривизну пространства и времени, а структура пространства-времени в свою очередь влияет на то, как движутся тела и действуют силы. Пространство и время не только влияют на все, что происходит во Вселенной, но и сами изменяются под влиянием всего в ней происходящего. Как без представлений о пространстве и времени нельзя говорить о событиях во Вселенной, так в общей теории относительности стало бессмысленным говорить о пространстве и времени за пределами Вселенной.
Главный вывод теории относительности Эйнштейна состоит в том, что Время и пространство существуют не сами по себе, в отрыве от материи, а находятся в такой универсальной взаимосвязи, в которой они теряют самостоятельность и выступают как стороны, единой и многообразной Вселенной.

    Очень важно также указать свойства пространства и времени. Прежде всего, пространство и время объективны и реальны, то есть существуют независимо от сознания людей и познания ими этой объективной реальности. Пространство и время являются также универсальными, всеобщими формами бытия материи. Нет явлений, событий, предметов, которые существовали бы вне пространства или вне времени. Важным свойством пространства является его тройное измерение.

    В отличие от пространства, в каждую точку которого можно снова и снова возвращаться время – необратимо и одномерно. Оно течёт из прошлого через настоящее к будущему. Нельзя возвратиться назад в какую-либо точку времени, но нельзя и перескочить через какой-либо временной промежуток в будущее.

    Необратимость времени в макроскопических процессах находит своё воплощение в законе возрастания энтропии. В обратимых процессах энтропия (мера внутренней неупорядоченности системы) остаётся постоянной, а в необратимых – возрастает. Реальные же процессы всегда необратимы.

    Пространство обладает свойством однородности и изотропности, а время – только однородности. Однородность пространства заключается в равноправии всех его точек, а изотропность в равноправии всех направлений.

    Общая теория относительности доказала, что течение времени и протяжность тел зависят от скорости движения этих тел и что структура и свойства четырёхмерного континуума (пространство-время) изменяются в зависимости от скопления масс вещества и порождаемого им поля тяготения.

2.3 Структура Вселенной в современной научной картине мира

    Структура нашей состоит из Видимой и Невидимой Вселенной, а также из двух так называемых миров – микромир и мегамир, а также из других частей, которые  ходят в микромир и в мегамир.

    Видимая Вселенная – это та Вселенная, которую мы можем наблюдать с Земли, и она относится к макромиру.

    Невидимая Вселенная – это быстро движущийся газ из электронных нейтрино частиц. Это та вселенная, которую мы не можем видеть. Она относится к микромиру.

    Микромир – это часть материального мира предельно малых, состоящий из непосредственно не наблюдаемых микрообъектов.

    В макромир входят такие частицы как элементарные частицы и античастицы, атомы, молекулы и ядра.

    Элементарная частицы – это первичные и неделимые частицы, относится в субъядерном масштабе, из которых состоит материя.  

    К элементарным частицам входят:

    Протон – это устойчивая заряженная частица, которая входит в состав всех атомных ядер.

    Нейтрон – это тяжелая частица, не имеющая электронного заряда, которая также входит в состав всех атомных ядер.  

    Нейтрино – это электрически нейтральная элементарная частица с весьма малой (вероятно нулевой) массой покоя, участвующая только в слабых и гравитационных взаимодействиях.

    Электрон – это стабильно отрицательная заряженная элементарная частица.

    Античастицы – это элементарные частицы, способны к аннигиляции, то есть, превращения частицы в античастицу; имеют одинаковую с обычными частицами массу, спин и время жизни, однако различаются знаками электрического заряда и магнитного момента.     

    Атом – это наименьшая частица вещества микроскопических объектов, которые являются носителями их свойств. Атом состоит и атомного ядра и электронов. Ядро атома состоит из заряженных протонов и незаряженных нейтронов, связанных между собой при помощи сильного взаимодействия.

      Молекула – это наименьшая устойчивая частица сложного вещества, обладающая его физическими свойствами. Молекула состоит из одинаковых или различных атомов, число которых колеблется  в очень широких пределах: от двух до десятков тысяч.

    Ядро атома – это центральная часть атома, состоящая из нуклонов (протонов и нейтронов).

   Межзвездная среда – это вещество и поля, которые заполняют пространство внутри галактик. В состав межзвездной среды входит: межзвездный холодный газ, пыль, межзвездные магнитные поля, космические лучи и темная материя.

    Скрытая масса – это общее название совокупности астрономических объектов, недоступных прямым наблюдениям современными средствами астрономии, но наблюдаемых косвенно по гравитационным эффектам, оказываемым на видимые объекты.

    С точки зрения современной физики, именно так представляется структура микромира в современной науке.

    Мегамир – это взаимодействующая и развивающаяся система организации всех небесных объектов в большом масштабе Вселенной.

    К мегамиру относятся множество объектов, о которых вкратце будет указано ниже.

    Первое – это звезды.

    Звезда – это раскалённый газовый шар, а основным свойством газа является стремление расшириться и занять любой предоставленный ему объём. Это стремление вызвано давлением газа и определяется его температурой и плотностью. В каждой точке внутри звезды действует сила давления газа, которая старается расширить звезду. Но в каждой точке ей противодействует другая сила – сила тяжести вышележащих слоев, пытающихся сжать звезду.  

    Звездные пары – это система из двух гравитационных связанных звёзд, обращающихся по замкнутым орбитам вокруг общего центра масс.

    Переменные звёзда – это звезда, у которой существует свойство  менять свою яркость из-за колебания её размеров.

   Белые карлики – это проэволюционировавшие звёзды с минимальной массой для существования как звезды и лишенные собственных источников термоядерной энергии.

   Новые звёзды – это звезды, в которых увеличивается блеск на 12-13 звездных величин. Все новые звёзды являются двойными звездными системами.

   Сверхновые звёзда – это звезды, которые заканчивают свою жизнь сверхмощным взрывом, когда большая её масса (или вся) разлетается со скоростью до 10 000 км/с, а весь остаток сжимается (коллапсирует) в сверхплотную нейтронную звезду или в чёрную дыру.

    Нейтронная звезда – это астрономический объект, который является одним из конечных продуктов эволюции звезд. Состоит в основном из нейтринной сердцевины.

    Гиперновая звезда – это взрыв массивной звезды после коллапса (катастрофическое быстрое сжатие массивных тел под действием гравитационных сил) её ядра.

    Черная дыра –  это область пространства-времени, из которой ничто, даже свет, не может выбраться наружу, по тому, что в ней чрезвычайно сильное действие гравитации.

    Черные дыры образуются в результате коллапса гигантских звёзд массой более трёх масс Солнца. При сжатии их гравитационное поле уплотняется всё сильнее и сильнее. Наконец звезда сжимается до такой степени, что свет уже не может преодолеть её притяжение. Радиус, до которого должна сжаться звезда, чтобы превратится в чёрную дыру, называется гравитационным радиусом. Для массивных звёзд он составляет несколько десятков километров.

     Галактика – это большие звёздные системы, в которых звёзды связаны другу с другом силами гравитации. Помимо обычных звезд галактики включают в себя межзвездный газ, пыль, а также различные «экзотические» объекты: белые карлики, нейтронные звезды, черные дыры.

    Галактики бывают:

    1) Эллиптические галактики. Составляют 25% от общего числа галактик высокой светимости. Они так называются, потому что на фотографиях выглядят как эллипс. Цвет у эллиптических галактик красноватый, так как состоят из старых звезд. Холодного газа в таких галактик почти нет.

   2) Спиральные галактики по внешнему виду напоминают двоякую линзу. На галактическом диске заметен спиральный узор из двух или более закрученных в одну сторону ветвей, выходящих из центра галактик. Диск погружен в разреженное слабосветящееся сфероидальное облако – гало. К этому классу принадлежит половина наблюдаемых галактик.

    3) Линзовидные галактики – это промежуточный тип между спиральными и эллиптическими.

   4) Карликовые галактики. Это последний вид галактик. Они меньше по размерам и массе бесформенные системы, которые очень богатые газом.

    Скопление галактик – это гравитационно-связанные системы галактик, являются одним из самых больших структур во Вселенной.

    Скопление галактик подразделяются на два вида:

    - регулярные – это скопления правильной сферической формы, в которых преобладают эллиптические и линзовидные галактики, с чётко выраженной центральной частью. В центре таких скоплений расположены гигантские эллиптические галактики.

   - иррегулярные – скопления без определенной формы, по количеству галактик уступающие регулярным галактикам.

    Сверхскопление галактик – это многочисленные группы галактик и скоплений галактик в составе крупномасштабной структуры Вселенной.

    С таких скоплений, очень редко, но бывает столкновение двух галактик, благодаря сильной гравитаций, они сталкиваются на большой скорости и сливаются в одну сверхгалактику.

    Наша галактика Млечный путь, является спиральной галактикой, в которой есть спиральные ветви, или рукава. Вдоль спиральных рукавов находится самые молодые звезды, звёздные скопления и цепь плотных облаков. Спиральные рукава Млечного пути скрыты от нас поглощающей материей. В современном представлении, спиральные рукава связаны с волнами сжатия, распространяющимися по диску галактиками. Проходя через области сжатия, вещество диска уплотняется, а образование звёзд из газа становятся более интенсивными.   

    Млечный путь в основном состоит из водорода. Ядро нашей галактики, или центр, находится по направлению, где расположено созвездие Стрельца. Излучение центральных областей скрыто от нас тёмной материи.

    Гало – это границы нашей галактики. Радиус гало достигает несколько сотен тысяч световых лет.  Центр симметрии Млечного Пути совпадает с центром галактического диска.

    Это гало, состоит в основном из очень старых и неярких звёзд. Они могут быть как одиночными, так и могу встречаться в виде шаровых скоплений, которые могу включать в себя десятки миллионов звёзд.  

    В центральной области Галактики существует сильная концентрация звёзд. Это расстояние намного меньше, чем в окрестностях Солнца.

    Планетарные системы – это система астрономических объектов: планет и их спутников, карликовых планет и их спутников, астероидов, метеоритов, комет и  космической пыли, которые вращаются вокруг определенного центра благодаря центру гравитации.

    Планета – это небесный объект, который движется по орбите вокруг определенного центра.

    Солнечная система – это спаянная силами взаимного притяжения система небесных тел. В неё входят центральное тело – Солнце, и все естественные космические объекты, находящейся в этой системе, и вращающейся вокруг Солнца.

    Солнце – это огромный светящийся газовый шар, не имеющей чёткой границы, так как плотность его убывает постепенно, и внутри которого протекают сложные процессы и в результате которого непрерывно выделяется энергия.

    Существует с недавних пор 8 планет (Плутон классифицирует к транснептуновским объектам), которые подразделяются на две основные группы: планеты земной группы – Меркурий, Венера, Земля и Марс – и планеты-гиганты – Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун.

     Спутники планет – это небольшие тела Солнечной системы, обращающиеся вокруг планет под действием их притяженияю

     Карликовые планеты – это небесное тело, которое не может достичь гидростатического равновесия.

    На данный момент, известно более тысяч таких карликовых планет в Солнечной системе.

    Главное различие между карликовой планетой и планетой заключается в том, что планеты, расчищают свой путь вокруг Солнца, в то время как карликовые планеты, как правило, имеют орбиты, пересекающие зоны других подобных объектов, таких как Пояс астероидов и Пояс Койпера.

     Транснептуновские объекты – это небесное тело Солнечной системы, которое обращается по орбите вокруг Солнца. Транснептуноские объекты образуют пояс Койпера, рассеянный диск и облако Оорта. В эти объекты, также входит и система Платон – Харон, до недавнего времени, входящие в планетарную систему Солнечной системы.  

    Пояс астероидов это область в Солнечной системе, являющееся массовым скопление космическими телами - астероидами или малыми планетами. Пояс астероидов находится между орбитами Марса и Юпитера. В данный момент считается, что это остатки протопланеты, которые не смогли сформироваться в планету из-за Юпитера.

    Также, через Солнечную систему проходят путь кометы.

    Комета – это небольшие тела длиной в 5-10 км. Состоят они в основном из водяного льда. По современным представлениям кометы – это побочное тело образования планет гигантов.

    На данный момент, учёные видят именно такую структуру нашей Вселенной и нашей Солнечной системы. А что будет дальше – поживём, увидим.

2.4 Проблема  создания общей модели вселенной

    Современная наука далеко-далеко шагнула вперёд в области знаний. То, что не представлялось даже сто лет тому назад, на наших глазах свершаются новые открытия, методы и способы исследования Вселенной

    Но, не смотря на большие достижения в современной астрофизики и космологии, всё равно остаются множество не решенных проблем. Большинство этих проблем являют в себе теоретический характер, а точнее доказательство всё новых и новых теорий.

    Сущность данной проблемы заключается в том, что нам еще множество не известно и на практике, нам не возможно проверить какова на самом деле всеобщая модель вселенной.  

    Ниже будет представлен список нерешённых проблем и современный взгляд на их решения, которые на данный момент являются актуальными в современной науке.

    1) Экпиротический сценарий.

    Экпиротический сценарий является альтернативной Теорией Большого Взрыва (ТБВ). В отличие от ТБВ экпиротический сценарий предполагает столкновение двух  Вселенной.  В результате этого столкновения появилась наша Вселенная. Это произошло подобному тому, как сталкиваются между собой галактики и превращаются в одну сверхгалактику. После столкновения Вселенная начала процесс расширения примерно также, как и при Большом Взрыве.

Данная теория не такая уж и странная, так как в ней подразумевается наличие параллельных Вселенных, что подтверждает некоторые теории о том, что за мультивселенной существует еще одна сверхвселенная.

    2) Голографическая Вселенная.

    Что такое голограмма – это трехмерное изображение, какой либо фотографии или видео картинки. Для точного представления голограммы, можно вспомнить сообщение принцессы Леи, переданное с помощью голограммной записи Люку Скайуокеру в третей части саги «Звездные войны».  

    Вся Вселенная устроена как голограмма, где самая крошечная часть изображения несёт информацию обо всей картине мегавселенной, где всё взаимосвязано и взаимозависимо.

   Принцип этого феномена гласит – элементарные частицы взаимодействуют между собой не потому, что существует какой-то исключительный механизм обмена информацией со скоростью, превышающей скорость света, а потому, что на более глубоком уровне реальности они представляют собой один объект.

Раздельными мы видим эти частицы только потому, что способны наблюдать только один аспект реально существующего мира.  Порождающей наблюдаемый мир матрицей служит некий «скрытый» порядок, проекцией которого является не только материя, но и сознание.

    3) Мультивселенная.

    Согласно теории мультивселенной, наша вселенная не единственная в этом мире. Наш мир окружают вокруг нас множество других вселенных, так называемые параллельные вселенные. Ученые предполагают, что другие Вселенные мультимира имеют совсем другие законы физики, которых не существует в нашей.

    4) Вселенная – это матрица.

    Суть этой теории заключается в том, что мы живём не в реальном мире, а в некой компьютерной симуляции.  

    5) Смерть Вселенной и нашей планеты.

    Те, кто увлекается научными документальными фильмами, наверно уже привыкли, что в каждом подобном фильме, так или иначе, затрагивается тема о неком вселенском конце света.   

    Но если к этому отнестись серьёзно, то не такая уж и глупая идея о том, что наш мир не вечный.

    К самым вероятным сценариям смерти вселенной и нашей планеты относят:

    1) Столкновения огромного космического тела с нашей планеты. Вблизи с нашей планетой и так пролетают множество астероидов, метеоритов и комет, чему доказательство недавние падения метеорита в Челябинске, Россия (15 февраля 2013 г.), в Мурманске, Россия (19 апреля 2014 г.) и в Словакии (6 апреля 2015 г.). Это были достаточно маленькие метеориты.

    Но если представить, что на нашу планету упадёт метеорит, размером сопоставимым с территорией Украины, то наша планета сильно пострадает, ударная волна будет во много раз мощнее атомных бомб сброшенных на Хиросиму и Нагасаки, и ударная волна вмиг уничтожит всё живое на Земле.

    Но волноваться не стоит, по крайне мере нашему поколению, ибо в ближайшем будущем, по результатам наблюдений ученых, падений небесных тел огромного размера не видать нам еще по крайне мере два века.     

    2) Солнце – это звезда. Следовательно, её жизнь не вечна. А так, как мы знаем, что звезда может взорваться, и превратится в сверхзвезду и в черную дыру, то возможно реально предположить, что когда-то звезда по имени Солнце вспыхнет, и тем самым всё живое на Земле поглотит черная дыра. Но беда в том, что ученые до сих пор сомневаются о существовании черных дыр во Вселенной.   

    3) Столкновение двух галактик – Млечный путь и Туманность Андромеда.

     Это более фантастическая теория, но всё таки имеет научную популярность.

     Столкновения двух галактик происходят намного чаще, чем думали раньше, и о том, как они сталкиваются и превращаются в одну сверхгалактику, было указанно выше. Ученые точно знаю, что движение нашей галактики и галактики Андромеда осуществляется по направлению другу к другу. Предположительно, слияние этих галактик произойдет по разным оценкам через три-четыре миллиарда лет.

    В данном подразделе, было показано самые основные теоретические и практические модели и проблемы   

  

Выводы второго раздела

Выводы дипломной работы

Список использованной литературы

1. Авдиев А.И. «История Древнего Востока» Издательство «Госполитиздат» Ленинград 1953 г. – 588 стр.

2.Адамс Ф, Лафлин Г. Пять возрастов Вселенной. В глубинах физики вечности. М.- Ижевск, 2006

3. Альвена Г. «Миры и антимиры. Космология и антимат ерия». Пер. с англ. М., 1968

4. Амбурцян В.А., Мустель Э.Р., Северный А.Б., Соболев В.В. «Теоретическая астрофизика»   Москва 1952 г. – 635 стр.

5. Антипенко Л.Г. Проблема физико-мат ематического описания двойственной структ уры времени // Философия мат ематики: акт уальные проблемы

6. Архангельская И.В., Розенталь И.Л., Чернин А.Д. Космология и физический вакуум. М., 2006

7. Архимед «Сочинения» Издательство «Физматгиз» Москва 1962 г. – 640 стр.

8. Вайнберг С. Мечты об окончательной теории. Физика в поисках самых фундаментальных законов природы

9. Вайнберг «Первые три минуты» Издательство НИЦ «Регулярная и хаотическая физика» Москва 2000 г. – 272 стр.

10. Варшалович Д.В. «Современная космология: философские горизонты» Москва 2005 г. – 230 стр.

11. Векшенов С.А. Мат ематика и физика пространственно-временного континуума // Основания физики и геометрии. М., 2008

12. Великовский И. Столкновение миров / И. Великовский. - Ростов н/Д : Феникс , 1996. - 448 с

13. Венециано Г. Миф о начале времен

14. Верешков Г.М., Бейлин В.А., Латыпов Н.Н. Вакуум, элемент арные частицы и Вселенная. М., 2001

15. Галилео Галилей Том 1.  Издательство «Наука» Москва 1964 г. – 595 стр.

16. Гейзенберг В. Физика и философия. М., 1963.

17. Гекман О., Шюкинг E. // «Строение звездных сист ем». М., 1962. С. 601

18. Горбунов Д.С., Рубаков В.А. Теория горячего Большого взрыва. М., 2008.

19. Грин Б. Ткань космоса. Пространство, время и текст ура реальности. М., 2009.

20. Грин Б. Элегантная Вселенная. М., 2005.

21. Гуревич Л.Э., Чернин А.Д. «Введение в космогонию: происхождение крупномасштабной структуры Вселенной» / Издательство «Наука» Москва 1978

22. Демин В. Н. Мироздание постигая.... несколько диалогов между философом и естествоиспытателем о современной научной картине мира / В. Н. Демин. – М. : Молодая гвардия , 1989. - 267 с

23.  Диоген Лаэртский «О жизни, учениях и изречениях знаменитых философов» // «Философское наследие» Издательство «Мысль» Москва 1986 г. – 576 стр.

24. Еремеева А. И., Цицин Ф. А. «История астрономии»  Издательство «МГУ» 1989 г. – 349 стр.

25. Елизаренкова Т.Я «Ригведа» в 3-х т. // Серия «Литературные памятники», Издательство «Наука» Москва 1989 г.

26. Житомирский С. В. «Гелиоцентрическая гипотеза Аристарха Самосского и античная космология.» // Историко-астрономические исследования. Москва 1986г. – 151-160

27. Захаров В. П. Космология : открытие века / В. П. Захаров. - СПб : СПбГУП , 2005. - 70 с.

28. Зельдович Я.Б., Новиков И.Д. Строение и эволюция Вселенной. М., 1975.

29. Идлис Г. М. Революции в астрономии, физике и космологии. М., 1985.-232 с

30. Икеда Д. Космос. Земля. Человек : диалоги / Д. Икеда. – М. : Издательство Московского университета , 2006. – 317 с.

31. Историко-астрономические исследования, XII / Отв. ред. Л.Е. Майстров — М., Наука, 1975

32. Казютинский В. В. 1996. Антропный принцип и мир постнеклассической науки

Казютинский В.В. «Проблема единства эмпирического и  теоретического в астрофизике»

33. Кеплер И. «Тайна мироздания»

34. Клягин Н.В. «Современная научная картина мира» // Издательство «Логос» Москва 2007 –

35. Колесников А.Л. «Из чего состоит Вселенная»  Госиздательство Москва 1950 г.

36. Коперник Н. «О вращениях небесных сфер»

37. Кузнецов Б.Г. Сб. Эйншт ейн и развитие физико-мат ематической мысли. М., 1962. С

38. Куртник Г.Е. «Астрономия Древнего Египта»

39. Лаплас П. «Изложение системы мира»

40. Лаплас П.С. «О движении Луны»

41. Лаплас П.С. «О принципе всемирного тяготения и о вековых неравенствах планет, которые от него зависят»

42. Лейзер Д. Создавая картину Вселенной / Д. Лейзер. – М. : Мир , 1988. - 325 с

43. Линде А.Д. Физика элементарных частиц и инфляционная космология. М., 1990

44. Логунов А. А. Лекции по т еории относит ельности. Современный анализ проблемы. М., 1984

45. Логунов A.A., Лоскутов Ю.М. Неоднозначность предсказаний общей теории относительности и

релятивистская теория гравит ации. М., 1986

46. Логунов A.A. Релятивист ская т еория гравит ации. М., 2006

47. Мелюхин С. Т. Проблема конечного и бесконечного. Философский очерк. М. 1958

48. Менский М. Б. Человек и квантовый мир. Странности квантового мира и т айна сознания. Фрязино, 2007.

49. Наан Г.И. Проблемы и т енденции релятивист ской космологии

50. Нейгебауэр О. «Точные науки в древности» Москва 1986 стр.

51. Новейший философский словарь. Минск. 2003

52. Новиков И.Д., Кардашев Н.С., Шацкий А.А. Многокомпонентная Вселенная и астрофизика кротовых нор.

53. Новиков И.Д.  «Человек, открывший взрыв Вселенной: жизнь и труд Эдвина Хаббла»

54. Ньютон «Математические начала натуральной философии»

55. Окунь Л.Б. Лептоны и кварки. 2-е изд., перераб. и доп. М., 1990

56. Омельяновский М.Э. Диалектика в современной физике. М., 1973

57. Павленко А. Н. Современная космология: проблема обоснования // Астрономия и научная картина мира. Издательство «ИФРАН» Москва 1996 г.   

58. Пайс А. Научная деят ельность и жизнь Альберт а Эйншт ейна. М. 1989.

59. Паннекук А. «История Астрономии» Издательство «Физматгиз» 1966 г.

60. Панов А.Д. Проблемы методологии современной космологии и квантовой гравит ации /

61. Парменид «О природе»

62. Пенроуз Роджер. Путь к реальности или законы, управляющие Вселенной. М., Ижевск, 2007

63. Перельман Я. «Занимательная астрономия» 7-е изд. - Москва Гос. изд-во техн.-теоретич. лит., 1954. - 212 с

64. Пиблс Ф. Дж. Э. Структура Вселенной в больших масштабах: Пер. с англ.— М.: Мир, 1983: 408

65. Розенталь И.Л. Теория элементарных частиц и принцип целесообразности // Астрономия и современная картина мира. М., 1996

66. Рубин С.Г. «Устройство нашей вселенной» Издательство «Фрязино» Москва 2006 – 312 с.

67. Сажин М.В. Современная космология в популярном изложении. М., 2002. С. 37

68. Свидерский В.И. Философское значение пространственно-временных предст авлений в физике. Л., 1956. С. 261

69. Старобинский А.А. Все дальше в прошлое мира // Лидсей Джеймс. Рождение Вселенной. М., 2005. С. 163

70. Струве «Этюды звёздной астрономии»

71. Субботин А. Л. Концепция методологии естествознания Джона Гершеля 

73. Танри «Первые шаги древнегреческой науки»

74. Торн К. Черные дыры и складки времени : дерзкое наследие Эйнштейна / К. Торн. – М. : Физматлит , 2009. - 614 с.

75. Турсунов А. Философия и современная космология. М., 1977.

76. Фалес «О равноденствии»

77. Фалес «О солнцестоянии»

78. Фейгин О. О. Стивен Хокинг. Гений черных дыр / О. О. Фейгин. – М. : Эксмо , 2010. - 339 с

79. Фридман А. А.  «Мир как пространство и время» // Избр. труды. М., 1965. С. 317

Эддингтон А. Пространство, время и тягот ение. Одесса, 1923

80. Эддингтон А. С. Теория относительности и её влияние на научную мысль. — Одесса: Матезис, 1923. — 56 с.

81. Эйнштейн «Вопросы космологии и общая теория относительности»

На рубежах познания Вселенной (историко-астрономические исследования, XXII) / Под. ред. А.А. Гурштейна. — М., Наука, 1990

82. Эйнштейн «Основы общей теории относительности»

83. Эйнштейн.  Статья «К электродинамики движущихся тел»

Чернин А.Д. Всемирное антитягот ение // Эйншт ейн и перспективы развития науки. М., 2007

84. Хокинг «Краткая история времени»

85. Шкловский И.С. Проблемы современной астрофизики. М., 1998. С. 249

86. Шредингер Э. Наука и гуманизм // Физика в наше время. Москва — Ижевск, 2001. С


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

47361. Социально-психологические методы управления коллективом 243 KB
  Под социально-психологическими методами управления понимают конкретные приемы и способы воздействия на процесс формирования и развития самого коллектива и отдельных работников. Разделяют два метода: социальные (направленные на коллектив в целом), и психологические (направленные на отдельные личности внутри коллектива). Эти методы подразумевают внедрение различных социологических и психологических процедур в практику управления
47362. Модернизация координатной оси динамической подвижной лазерной головки 6.3 MB
  Областью практического применения разработанной координатной системы станка обеспечивает динамическое перемещение оптической оси лазерного излучения, а также положением фокуса луча над поверхностью раскройного стола с разрешением в тысячные доли миллиметра.
47366. ИССЛЕДОВАНИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЦЕНТРОБЕЖНОГО НАСОСА. Исследование кавитационных свойств центробежного насоса 306.5 KB
  В ходе выполнения данной лабораторной работы мы исследовали и построили характеристики центробежного насоса, выбрали оптимальный режим работы, были построены характеристики
47367. Специфика проникновения информационно-коммуникативных технологий в жизнь современного российского общества 386.65 KB
  По мере накопления в обществе различных видов информации невиданными темпами возрастает интенсивность её потребления во всех сферах жизнедеятельности общества. Постепенно на первое место выдвигается содержательный аспект информации, её релевантность (значимость, существенность, важность) по отношению к деятельности людей
47368. Операционные системы (ОС) 35.42 KB
  Основная задача операционной системы (ОС) — это обеспечение управления процессом обработки информации взаимодействие между аппаратными, программными средствами и пользователем. В большинстве современных вычислительных систем ОС является основной, наиболее важной (иногда единственной) частью системного программного обеспечения.