Готовый реферат:

Концепция Большого Взрыва

Содержание

Введение……………………………………………………………………3
1. Зарождение Вселенной…………………………………………………5
2. Концепция Большого взрыва………………………………………….9
2.1. Большой взрыв: первые мгновения………………………………..9
2.2. Большой взрыв: первые минуты………………………………….11
3. Судьба расширяющейся Вселенной…………………………………13
Заключение……………………………………………………………….16
Список использованной литературы……………………………………18

Введение

Во все времена люди хотели знать, как возник наш мир. Когда в культуре господствовали мифологические представления, происхождение мира объяснялось, как, скажем, в «Ведах», распадом первочеловека Пуруши. Победа христианства утвердила представления о со­творении Богом мира из ничего.

С появлением науки в ее современном понимании на смену мифологическим и религиозным приходят научные представления о происхождении Вселенной. Следует раз­делять три близких термина: бытие, универсум и Вселен­ная. Первый является философским и обозначает все су­ществующее, бытующее. Второй употребляется и в фило­софии, и в науке, не имея специфической философской нагрузки (в плане противопоставления бытия и созна­ния), и обозначает все как таковое.

Значение термина Вселенная уже приобрело специ­фически научное звучание. Вселенная — место вселения человека, доступное эмпирическому наблюдению. Постепенное сужение научного значения термина Вселенная вполне понятно, так как естествознание в отличие от фи­лософии имеет дело только с тем, что эмпирически прове­ряемо современными научными методами.

Вселенную в целом изучает космология, т.е. наука о космосе. Слово это тоже не случайно. Хотя сейчас космо­сом называют все, находящееся за пределами атмосферы Земли, не так было в Древней Греции. Космос тогда при­нимался как «порядок», «гармония», в противополож­ность хаосу — «беспорядку». Таким образом, космология в основе своей, как и подобает науке, открывает упорядо­ченность нашего мира и нацелена на поиск законов его функционирования. Открытие этих законов и представ­ляет собой цель изучения Вселенной как единого упоря­доченного целого.

Это изучение зиждется на нескольких предпосылках. Во-первых, формулируемые физикой универсальные за­коны функционирования мира считаются действующими во всей Вселенной. Во-вторых, производимые астронома­ми наблюдения тоже признаются распространимыми на всю Вселенную. И, в-третьих, истинными признаются только те выводы, которые не противоречат возможности существования самого наблюдателя.

Выводы космологии называются моделями происхож­дения и развития Вселенной. Почему моделями? Дело в том, что одним из основных принципов современного ес­тествознания является представление о возможности про­ведения в любое время управляемого и воспроизводимого эксперимента над изучаемым объектом. Только если мож­но провести бесконечное в принципе количество экспе­риментов и все они приводят к одному результату, на ос­нове этих «экспериментов делают заключение о наличии закона, которому подчиняется функционирование дан­ного объекта». Лишь в этом случае результат считается вполне достоверным с научной точки зрения.

Ко Вселенной в целом это методологическое правило остается неприменимым. Наука формулирует универсаль­ные законы, а Вселенная уникальна. Это противоречие, которое требует считать все заключения о происхождении и развитии Вселенной не законами, а лишь моделями, т.е. возможными вариантами объяснения. Строго говоря, все законы и научные теории являются моделями, поскольку они могут быть заменены в процессе развития науки дру­гими концепциями, но модели Вселенной в большей сте­пени модели, чем многие иные научные утверждения.

Объект исследования – понятие Вселенной,  предмет исследования – концепция Большого взрыва.

Цель работы – охарактеризовать  концепцию Большого взрыва.

Готовая работа, которую можно скачать бесплатно и без регистрации:   Пифагореизм как научно-философское течение

Задачи, решаемые в ходе достижения цели:

— рассмотреть этап зарождения Вселенной;

— рассмотреть концепцию Большого взрыва, тем самым выделить те процессы, которые происходили в тот или иной момент Большого взрыва;

— выяснить судьбу расширяющейся Вселенной. 

1. Зарождение Вселенной

Вопрос о возникновении Вселенной для многих поколений ученых был предметом их научного поиска. В истории науки существовало множество гипотез, отвечающих на этот вопрос.  Современное естествознание объясняет возникновение Вселенной с помощью теории Большого взрыва.

Примерно 15 млрд. лет отделяет нашу эпоху от начала процесса расширения Вселенной, когда вся наблюдаемая нами Вселенная была сжата в комочек, в миллиарды раз меньший булавочной головки. Если верить математическим расчетам, то в начале расширения радиус Вселенной был и вовсе равен нулю, а ее плотность равна бесконечности. Это начальное состояние называется сингулярностью точечный объем с бесконечной плотностью. Известные законы физики в сингулярности не работают. Более того, нет уверенности, что наука когда-либо познает и объяснит такие состояния. Так что если сингулярность и являет­ся начальным простейшим состоянием нашей расширяющейся Вселенной, то наука не располагает о нем информацией.

В состоянии сингулярности кривизна пространства и времени становится бесконечной, сами эти понятия теряют смысл. Идет не просто замыкание пространственно-временного кон­тинуума, как это следует из общей теории относительности, а его полное разрушение. Правда, понятия и выводы общей тео­рии относительности применимы лишь до определенных пределов — масштаба порядка 1033 см. Дальше идет область, в ко­торой действуют совсем иные законы. Но если считать, что начальная стадия расширения Вселенной является областью, в которой господствуют квантовые процессы, то они должны подчиняться принципу  неопределенности Гейзенберга, согласно которому вещество невозможно стянуть в одну точку. Тогда получается, что никакой сингулярности в прошлом  не было и вещество в начальном состоянии имело определенную плотность и размеры. По некоторым подсчетам, если все вещество наблюдаемой Вселенной, которое оценивается примерно 10г,  сжать до плотности 10 г/см, оно заняло бы объем около 10см3, что примерно в 1000 раз больше объема ядра атома урана. Его нельзя было бы разглядеть и в электронный микроскоп.

Причины возникновения такого начального состояния (или сингулярности — эту гипотезу и сегодня поддерживают многие ученые), а также характер пребывания материи в этом состоянии считаются неясными и выходящими за рамки компетенции любой современной физической теории. Неизвестно также, что до момента взрыва. Долгое время ничего нельзя было сказать и о причинах Большого взрыва, и о переходе к расширению Вселенной, но сегодня появились некоторые гипотезы, пытающиеся объяснить эти процессы.

Итак, очевидно, что исходное состояние перед «началом» не явяляется точкой в математическом смысле, оно обладает свойствами, выходящими за рамки научных представлений сегодняшнего дня. Не вызывает сомнения, что исходное состояние было неустойчивым, породившим взрыв, скачкообразный переход к расширяющейся Вселенной. Это, очевидно, было, самое простое состояние из всех, реализовавшихся позднее вплоть до наших дней. В нем было нарушено все, что нам привычно: формы материи, законы, управляющие их поведением, пространственно-временной континуум. Такое состояние можно назвать хаосом, из которого в последующем развитии системы шаг за шагом  формировался порядок.

Готовая работа, которую можно скачать бесплатно и без регистрации:   Деятельность общественных организаций и объединений

Хаос оказался неустойчивым, это послужило исходным толчком для последующего развития Вселенной.

Еще Демокрит утверждал, что мир состоит из атомов и пустоты — абсолютно однородного пространства, разделяю­щего атомы и тела, в которые они соединяются. Современная наука на новом уровне интерпретирует атомизм, и вносит со­вершенно иной смысл в понятие среды, разделяющей частицы. Эта среда отнюдь не является абсолютной пустотой, она вполне материальна и обладает весьма своеобразными свойствами, пока еще мало изученными. По традиции, эта среда неотделимая от вещества, продолжает называться пустотой вакуумом.

Вакуум это пространство, в котором отсутствуют реаль­ные частицы и выполняется условие минимума плотности энергии в данном объекте. Казалось бы, раз нет реальных частиц, то пространство пусто, в нем не может содержаться энергия, даже минимальная. Но это представление пришло нам из классической физики. Квантовая же теория, опираясь на принцип неопределенности Гейзенберга, опровергает его. Применительно к теории поля принцип неопределенности утверждает невозможность одновременного   точного определения напряженности поля и числа частиц.    Раз число частиц равно нулю, то напряженность поля не может равняться нулю, иначе оба параметра будут известны, и принцип неопределенности будет нарушен. Напряженность поля в вакууме может существовать лишь форме флуктуационных колебаний около нулевого значения. Соответствующая этим колебаниям энергия будет минимально возможной.

В соответствии с признанным дуализмом волновых и корпускулярных свойств колебания полей обязаны порождать частицы. И здесь мы сталкиваемся еще с одним парадоксом микромира. Квантовые эффекты могут на очень короткое время приостанавливать действие закона сохранения энергии. В течение этого промежутка времени энергия может быть взята «взаймы» на различные цели, в том числе на рождение частиц.

Разумеется, все возникающие при этом частицы будут короткоживущие, так как израсходованная на них энергия должна быть возвращена спустя ничтожную долю секунды. Тем не менее частицы могут фактически возникнуть из ничего, обретая мимолетное бытие, прежде чем снова исчезнут. И эту скоротечную деятельность невозможно предотвратить. Эти частицы-призраки нельзя наблюдать, хотя они могут оставить след своего кратковременного существования. Они представляют собой разновидность виртуальных частиц, аналогичных переносчикам взаимодействия, но не предназначенных для получения или передачи сигналов.

Таким образом, «пустой» вакуум оказывается заполненным виртуальными частицами. Он не безжизнен и безлик,  а полон энергии.  А то, что мы называем частицами, — всего лишь редкие возмущения, подобные «пузырькам» на поверхности целого моря активности.

Современные теории предполагают, что энергия вакуума проявляется отнюдь не однозначно. Вакуум может быть возбужденным и находиться в одном из многих состояний с сильно различающимися энергиями, подобно тому, как атом может  возбуждаться, переходя на уровни с более высокой энергией, причем различие между самой низкой и самой высокой энергиями невообразимо велико.

Очевидно, вакуум играет роль базовой формы материи. На самой ранней фазе эволюции Вселенной именно ему отводится важная роль. Экстремальные условия «начала», когда даже пространство-время было деформировано, предполагают, что вакуум находился в особом состоянии, которое называют «ложным» вакуумом. Оно характеризуется энергией предельно высокой плотности, которой соответствует предельно высокая плотность вещества.  В этом состоянии вещества в нем могут возникать сильнейшие напряжения, отрицательное давление, которое равносильно гравитационному отталкиванию такой величины, которое и вызвало безудержное и стремительное расширение Вселенной — Большой взрыв. Это и было первым толчком, «началом»[1].

Готовая работа, которую можно скачать бесплатно и без регистрации:   Опека и попечительство. Патронаж

2. Концепция Большого взрыва

2.1. Большой взрыв: первые мгновения

Представления о событиях, происходивших в молодой Вселенной, разработаны довольно подробно. Общепринятый космологический сценарий получил название «стандартной модели» или «модели Боль­шого взрыва». Может вызывать удивление уверенность, с которой ученые говорят о столь давних событиях, но на самом деле удиви­тельного здесь мало. Ранняя Вселенная была весьма просто устроена: в ней еще не было никаких сложных структур.


[1] Грушевицкая Т. Г. Концепция современного естествознания. – М.: Высш. шк., 2000. – С, 189.

Концепция Большого Взрыва
Метки:        

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Рейтинг@Mail.ru