Основные теории возникновения Вселенной

Автор: Пользователь скрыл имя, 28 Октября 2011 в 21:07, реферат

Описание работы

Вплоть до начала ХХ века, когда возникла теория относительности Альберта Эйнштейна, в научном мире общепринятой была теория бесконечной в пространстве и во времени, однородной и статичной Вселенной. О безграничности Вселенной сделал предположение Исаак Ньютон (1642-1726), а философ Эммануил Кант (1724-1804) развил эту идею, допустив, что вселенная не имеет начала и во времени. Он объяснял все процессы во Вселенной законами механики, незадолго до его рождения описанными Исааком Ньютоном.

Работа содержит 1 файл

Основные теории возникновения Вселенной.docx

— 28.83 Кб (Скачать)

Образование солнечной системы 

Ещё больше ограничений  налагается на звезду и планету в  солнечной системе, в которой  может возникнуть жизнь. Так эта  звезда должна быть одиночной (только 25 % звёзд в нашей галактике  одиночные), эта звезда должна иметь  определённую массу и сформироваться в строго определённый момент развития галактики. 
      Планета, например наша Земля, должна находиться на оптимальном расстоянии от звезды-солнца, изменение которого всего на 2 % сделает жизнь на ней невозможной. Также всего на несколько процентов может изменяться период вращения Земли вокруг своей оси без ущерба для жизни на планете. Орбита Земли почти круговая, что важно для сохранения постоянства климата, в отличие от всех остальных планет, которые имеют эллиптические орбиты. Размеры и масса Земли оптимальны, но если бы они были меньше, Земля потеряла бы свою атмосферу, как, например, Луна, а если – больше, тогда в атмосфере сохранились бы ядовитые газы, такие как метан, аммиак, водород. 
      Об удивительной атмосфере Земли, сбалансированности её состава и процессов, протекающих в ней, можно прочесть отдельную обширную лекцию. Скажу только, что без такой уникальной атмосферы не было бы и жизни на Земле. То же самое можно сказать о морской и пресной воде, о таких жизненно необходимых элементах как углерод, кислород, фосфор и о многом другом. 
      Более того, если бы все многочисленные условия, небольшую часть которых я перечислил, были строго соблюдены, но в солнечной системе отсутствовала бы такая "мелочь” как планета Юпитер необходимой массы и именно с такой орбитой вращения, то Земля подвергалась бы бомбардировкам астероидов и комет в 1000 раз чаще, чем в реальности. То есть такая катастрофа, которая стёрла с лица Земли динозавров, была бы обычным явлением, что привело бы к постоянному уничтожению жизни на Земле. Климат Земли так же был бы непригоден для жизни, если бы планеты нашей солнечной системы не имели теперешних постоянных орбит.

Антропический принцип Хокинга 

     Итак, мы видим, что Земля подготовлена к жизни множеством взаимосвязанных характеристик нашей галактики, звезды-солнца, планет. Это научное открытие называется антропическим принципом Хокинга. Современные учёные насчитывают на сегодняшний день свыше 40 характеристик (по Вселенной их было 26), без строго соблюдения которых жизнь на Земле была бы невозможной (в 1966 году было всего 2 такие характеристики, к концу 60-х годов уже 8, к концу 70-х – 23, к концу 80-х – 30, сейчас – более 40). 
      Американский астрофизик Хью Росс произвёл оценку вероятности случайного совпадения 41 такой характеристики и получил величину равную 10 в минус 53 степени (вероятность события, меньшую чем 10 в минус 40 степени учёные считают практически невозможной). Действительно, учитывая что наблюдаемая Вселенная содержит менее 1 триллиона галактик, в каждой из которых имеется около 100 миллиардов звёзд, а на 1000 звёзд приходится по одной планете получим количество планет во Вселенной 10 в 20 степени (на 33 порядка меньше требуемого), т.е. ни на одной планете нет всех условий возникновения жизни, которые возникли бы самопроизвольно, исключительно за счёт природных процессов.
 
 
 

Биологический эксперимент 

     Вывод о невозможности самопроизвольного возникновения и существования жизни подтверждается данными, полученными в ходе эксперимента на сооружении "Биосфера-2″ в штате Аризона. 
      Это сооружение представляло собой замкнутую натурную модель "Биосферы-1″, т.е. биосферы Земли. Сооружение, площадью 1,3 га, создавалось 5 лет и стоило около 200 млн. долларов США. Несмотря на сверхсовременное технологическое обеспечение Биосфера-2 оказалась неспособной обеспечить восьмерых человек необходимым количеством еды, воды и воздуха даже на 2 года. 
      Уже через 15 месяцев, после закрытия в 1991 году наружной изолирующей оболочки, уровень кислорода упал до критического уровня и его экстренно пришлось нагнетать извне. Вымерло 18 из 25 помещённых под купол видов позвоночных животных, а также большинство насекомых. Возникли серьёзные проблемы с контролем температуры, с загрязнением воды и воздуха. 
      Устроителям этого грандиозного эксперимента пришлось признать, что мы не имеем малейшего представления каким же образом естественные экологические системы способны обеспечивать всё необходимое для существования человека. 
      Но если человечество не только не в состоянии воссоздать биосферу, но даже не имеет полной теории её существования, тогда она не могла возникнуть самопроизвольно, случайно. Следовательно не только Вселенная, как было показано ранее, но и наша солнечная система и планета Земля с её идеальными условиями для возникновения жизнисозданы Творцом, а не слепым случаем.

Теория  большого разрыва.

Недавно обнаружилось, что во Вселенной действует некая  сила, доселе неизвестная, ученые пока условно называют ее "темной энергией".  Пока никто не знает, даже не представляет себе, что это такое. Но, стоит признать, что это - "гипотетическое нечто" очень настойчиво, ученый предположили, что "темная энергия" есть основная причина все ускоряющегося разрыва галактик. 
 
Отталкивание в этой теории, значительно сильнее притяжения. Многие физики, уверенны, что ускорение начнет уменьшаться, возможно, что просто исчезнет. 
 
Но вернемся к теории "Большого Разрыва". 
 
Роберт Кодвелл сотрудник Дартмурского колледжа в Нью-Хэмпшире, основываясь на последних научных данных и собственных выкладках, выдвигает новую теорию.  
 
Согласно теории Кодвелла, нашу Вселенную ждёт яркое будущее. Теория Кодвелла называется Теория Большого Разрыва (Big Rip).  
 
Главная мысль очень проста: "тёмная энергия" со временем будет становится всё сильнее, и, в конце концов, разорвёт всё, что есть в мире "обычной" материи цельного. Кодвелл и его коллеги по Калифорнийскому технологическому институту в Пасадене даже высчитали, как будет происходить этот всеобщий "конец света".  
 
Результаты их удивили: получалось, что в результате, приблизительно через 22 миллиарда лет с настоящего момента, "тёмная энергия" разорвёт даже атомные ядра — а это, как известно, сопровождается мощнейшим выбросом энергии, ведь взорветься каждый атом во Вселенной.  
 
Перед этим, конечно, произойдёт много чего другого: например, нашей Галактике ("Млечному Пути") предстоит почить в бозе "всего" через 60 миллионов лет. За три месяца до "конца всего" потеряет целостность Солнечная Система. За полчаса до Большого Разрыва взорвётся Земля.  
 
Распад атомных ядер произойдёт за 10-19 секунд до Взрыва...  
 
А что же дальше?  
 
"Когда призрачная энергия станет достаточно сильна, гравитационная нестабильность перестанет действовать и Вселенная станет однородной. В итоге отдельные частицы окажутся изолированными друг от друга", — пишет Кодвелл.  
 
"Если кто-то из гуманоидов выживет, — говорит другой сторонник идеи Большого Разрыва, британский астроном Мартин Риз (Martin Rees), — они смогут видеть всё, кроме последней миллисекунды. Именно в этот момент космическое отталкивание превысит эластичность наших тел и разорвёт нас на части. Это выглядит маловероятным, но доказать, что это не так, просто невозможно".  
 
В связи с будущей судьбой Вселенной астрономы возлагают большие надежды на зонд Supernova/Acceleration Probe (SNAP), который будет запущен в конце десятилетия. Этот зонд произведёт детальные замеры тысяч сверхновых с тем, чтобы выяснить, с какой именно скоростью они разлетаются прочь, и, если повезёт, узнать как себя ведёт "тёмная энергия".  
 
Как пишет New Scientist, большинство физиков едва ли поддержат идею Кодвелла. Слишком много новых теоретических вопросов она поднимает — многовато "головной боли".  
 
Например, теория гравитации Эйнштейна предрекает существование своего рода прорех в пространстве-времени. Обычно они возникают и исчезают настолько быстро, что обнаружить их оказывается невозможным.  
 
Однако в будущем сила "тёмной", или "призрачной", энергии окажется достаточно велика, чтобы поддерживать их в течение длительного времени, а это может означать возможность путешествий во времени и всех тех теорий, которые физики считают крайне неудобными. В отличие от большинства фантастов.

Информация о работе Основные теории возникновения Вселенной