Реферат небесные тела во вселенной

Обновлено: 05.07.2024

Возраст Вселенной 13,8 миллиарда лет, а диаметр около 93 миллиардов световых лет. Короче говоря, Космос - это все, что было, есть и будет. А его обширность означает, что мы не только далеки от знания даже небольшой части его секретов, но и являемся домом для удивительных и часто устрашающих астрономических тел.

И дело в том, что Вселенная состоит из более чем 2 миллионов миллионов галактик, которые, в свою очередь, образованы гравитационным сцеплением между различными астрономическими объектами, составляющими их. Все в Космосе основано на гравитации. И это тела с массой, которые допускают существование этой гравитации.

Но сколько существует различных типов небесных тел? Много. Достаточно подумать о необъятности Вселенной, чтобы понять, что разнообразие объектов, составляющих Вселенную, просто невообразимо. Но в сегодняшней статье мы постараемся дать глобальное видение этого.

Какие основные астрономические тела?

Небесное тело или астрономическое тело - это все те естественные и индивидуальные объекты, которые являются частью Вселенной., будучи сущностью, способной гравитационно взаимодействовать с другими объектами. В этом смысле небесное тело является значительным физическим существом в космосе.

Следует отметить, что, хотя их обычно принимают как синонимы, они не то же самое, что астрономический объект. И дело в том, что в то время как астрономическое тело представляет собой индивидуальную структуру, астрономический объект может быть суммой различных небесных тел. То есть Солнечная система, например, представляет собой астрономический объект, рожденный из суммы различных астрономических тел: Солнца, планет, спутников, астероидов и т. Д.

Сделав это ясно, мы можем начать. Мы пробовали структурируйте наше путешествие, начиная с самых маленьких тел и заканчивая самыми колоссальными, хотя размеры этих тел сильно различаются, поэтому его следует брать в качестве ориентира. Давай пойдем туда.

1. Звезда преонов

Мы начнем стильно с одного из самых странных небесных тел (если не самого) во Вселенной. Мы сталкиваемся с типом гипотетической звезды (ее существование не подтверждено) невероятно маленького размера, примерно размером с мяч для гольфа.. Теоретически эти астрономические тела образовались бы после смерти и последующего гравитационного коллапса звезды, достаточно большой, чтобы дать начало черной дыре, но которая осталась у ворот.

В этом смысле гравитационный коллапс не создает сингулярности (которая является причиной рождения черной дыры), но вызывает разрушение субатомных частиц (включая кварки протонов и нейтронов), после чего исчезают внутриатомные расстояния и возникают невероятно высокие плотности. может быть получен.

Кубический метр преонов звезды будет весить около квадриллиона килограммов. Но помните, что его существование не доказано. Если бы они существовали, то были бы самыми маленькими астрономическими телами во Вселенной (возможное объяснение того, почему их невозможно увидеть с Земли), поскольку целая звезда была бы сжата в нечто размером с яблоко.

2. Метеороид

Изо дня в день мы занимаемся гораздо большим количеством вещей. Метеороид - это разновидность скалистое астрономическое тело размером от 100 микрометров до 50 метров и это скалистые объекты, которые следуют по орбитам в окрестностях Земли (но мы можем экстраполировать это на любую другую планету). Обычно это фрагменты комет или астероидов, которые, захваченные гравитационным притяжением Земли, попадают в нашу атмосферу, после чего превращаются в метеорит.

3. Комета

4. Нейтронная звезда

Можете ли вы представить себе звезду массой Солнца, но размером с остров Манхэттен? Это нейтронная звезда, тип небесного тела, о существовании которого, в отличие от преонной звезды, мы прекрасно знаем. Это самое плотное астрономическое тело, существование которого доказано.

Нейтронная звезда формируется, когда сверхмассивная звезда (в миллионы раз больше Солнца, но недостаточно массивная, чтобы коллапсировать в черную дыру) взрывается, оставляя ядро, в котором протоны и электроны ее атомов сливаются в нейтроны, поэтому внутриатомные расстояния исчезают (но субатомные частицы не разрушаются, как теоретически, в преонах), и достигаются плотности около триллиона кг на кубический метр.

5. Астероид

Астероид - это скалистое небесное тело размером больше метеороида, но меньше планеты. и, как правило, чем спутник. Самые большие из них имеют диаметр 1000 км и представляют собой скалистые астрономические тела, которые вращаются по орбите вокруг Солнца, которая в случае Солнечной системы находится между орбитой Марса и Юпитера. Его распад вызывает образование метеороидов.

6. Спутник

Естественный спутник - это астрономическое тело каменистой природы (обычно) больше астероида (Ганимед имеет диаметр 5268 км, а Фобос - всего 22 км), хотя действительно важно то, что вращается вокруг планеты. У Земли есть только один спутник (Луна), но всего 168 спутников вращаются вокруг планет Солнечной системы.

7. Карликовые планеты

Карликовые планеты - это граница между спутником и собственно планетой. В отличие от спутников, они вращаются вокруг звезды, но они не соответствуют условию очистки своей орбиты. Его масса недостаточно велика, чтобы расчистить ему путь от других небесных тел. Плутон - яркий тому пример. Находясь на высоте 2376 км (почти половина Ганимеда, крупнейшего спутника Юпитера), он слишком мал, чтобы считаться планетой в строгом смысле этого слова.

8. Скалистые планеты

Скалистая планета - это небесное тело, вращающееся вокруг звезды и имеет твердую поверхность, то есть каменистый характер. Также известные как теллурические планеты, это миры с высокой плотностью, что позволяет сделать вывод, что они относительно малы (Земля имеет диаметр 12742 км). Скалистые планеты, как правило, наиболее близки к своей звезде.

9. Ледяные гиганты

Ледяные гиганты - это астрономические тела, состав которых в основном основан на тяжелых элементах, таких как азот, углерод, сера и кислород (водород и гелий составляют только 10% их состава). У них нет каменистой поверхности, но они имеют более высокую плотность, поэтому они больше, чем каменистые, но меньше, чем газообразные (Нептун является ярким примером и имеет диаметр 24 622 км). При температуре порядка -218 ° C все его компоненты ниже точки замерзания., что объясняет, почему они состоят в основном из замороженной воды, метана и аммиака.

10. Газовые гиганты

Газовые гиганты - самые большие планеты из всех. Это астрономические тела, которые, как скалистые тела и ледяные гиганты, вращаются вокруг родительской звезды. Они похожи (в некотором смысле) на лед, но, в отличие от льда, их состав основан почти исключительно на легких элементах: 90% - это водород и гелий.

У них нет каменистой или ледяной поверхности, они просто (за исключением ядра планеты) являются газом. У них очень низкая плотность, поэтому они действительно большие по размеру.. Фактически, Юпитер, самая большая планета в Солнечной системе, имеет диаметр 139 820 км.

11. Коричневые карлики

Точно так же, как карликовые планеты находились на полпути между спутником и планетой как таковой, коричневые карлики находятся на полпути между планетой (в частности, газовым гигантом) и собственно звездой. По факту, коричневые карлики - несостоявшиеся звезды.

Планеты (что-то типичное для звезд) вращаются вокруг него, но их размер и масса недостаточны для того, чтобы в их ядре полностью зажглись реакции ядерного синтеза, поэтому они не светят слишком ярко. Их считают звездами, но на самом деле они находятся на границе между газовым гигантом и звездой.

12. Звезды

Звезды - двигатель Вселенной.Наша галактика, Млечный Путь, может быть домом для более чем 400 миллиардов из них. Это большие небесные тела, состоящие из плазмы (состояние вещества между жидкостью и газом, при котором частицы электрически заряжены), раскаленных при огромных температурах.

Звезды - это астрономические тела, размер которых варьируется от половины размера Солнца (в красных карликах) до монстров диаметром 2,4 миллиарда км (диаметр Солнца составляет 1,39 миллиона км), что случается у красных гипергигантов. Как бы то ни было, главное, чтобы все они выполнять реакции ядерного синтеза в своих ядрах, что дает им энергию и заставляет сиять собственным светом.

13. Квазары

Квазары или квазары - одно из самых странных астрономических тел во Вселенной. Это самые яркие и самые далекие (и, следовательно, древние) небесные тела, о которых мы знаем и из которых состоят. сверхмассивная черная дыра, окруженная невероятно большим и горячим плазменным диском, который выбрасывает в космос струю энергии на всех длинах волн электромагнитного спектра и частицах, движущихся со скоростью света. Все это заставляет их сиять с интенсивностью в миллионы миллионов раз выше, чем у средней звезды.

14. Черные дыры

Черная дыра - очень странная вещь. Но многое. Это небесное тело, которое создает гравитационное поле настолько невероятно сильное, что даже электромагнитное излучение (включая свет) не может избежать его притяжения. Это астрономическое тело, внутри которого нарушаются законы физики.

Черная дыра образуется после смерти сверхмассивной звезды (как минимум в 20 раз массивнее Солнца), в которой гравитационный коллапс вызывает образование так называемой сингулярности, то есть область в пространстве-времени без объема, но с бесконечной массой.

Самая крупная из известных черных дыр - TON 618., который находится в центре галактики на расстоянии 10 миллиардов световых лет от нас, представляет собой монстр диаметром 390 миллионов км. Это в 1300 раз больше расстояния от Земли до Солнца или в 40 раз больше, чем от Нептуна до Солнца. Просто потрясающе.

15. Туманность

Мы подошли к концу нашего путешествия. Без сомнения, туманности - самые большие астрономические тела во Вселенной. Туманности - это гигантские облака газа и космической пыли, которые можно понимать как области внутри галактики, в которых газ (в основном водород и гелий) и твердые частицы пыли удерживаются вместе за счет их собственного гравитационного взаимодействия.

Эти облака имеют диаметр от 50 до 300 световых лет., что означает, что они могут иметь диаметр 3 000 миллионов миллионов километров. И эти туманности необходимы для Вселенной, поскольку они являются фабриками звезд. За миллионы лет конденсация его частиц позволяет рождаться звездам и всем астрономическим телам, которые мы видели.

Современные научные космогонические гипотезы результат физического, математического и философского обобщения многочисленных наблюдательных данных. В космогонических гипотезах, присущих данной эпохе, в значительной мере находит свое отражение общий уровень развития естествознания. Дальнейшее развитие науки, обязательно включающее в себя астрономические наблюдения, подтверждает или опровергает эти гипотезы.

Содержание

Вложенные файлы: 1 файл

естествознание.docx

Почему должны рождаться новые звезды. . . 3

Современные представления о процессах развития и происхождения галактик…………..5

К началу нашего века границы разведанной Вселенной раздвинулись настолько, что включили в себя Галактику. Многие, если не все, думали тогда, что эта огромная звездная система и есть вся Вселенная в целом.

Но вот в 20-е годы были построены новые крупные телескопы, и перед астрономами открылись совершенно неожиданные горизонты. Оказалось, что за пределами Галактики мир не кончается. Миллиарды звездных систем, галактик, похожих на нашу и отличающихся от нее, рассеяны тут и там по просторам Вселенной.

Фотографии галактик, сделанные с помощью самых больших телескопов, поражают красотой и разнообразием форм: это и могучие вихри звездных облаков, и правильные шары, а иные звездные системы вообще не обнаруживают никаких определенных форм, они клочковаты и бесформенны. Все эти типы галактик спиральные, эллиптические, неправильные, - получившие названия по своему виду на фотографиях, открыты американским астрономом Э. Хабблом в 20 30-е годы нашего века.

Если бы мы могли увидеть нашу Галактику издалека, то она предстала бы перед нами совсем не такой, как на схематическом рисунке. Мы не увидели бы ни диска, ни гало, ни, естественно, короны. С больших расстояний были бы видны лишь самые яркие звезды. А все они, как выяснилось, собраны в широкие полосы, которые дугами выходят из центральной области Галактики. Ярчайшие звезды образуют ее спиральный узор. Только этот узор и был бы различим издалека. Наша Галактика на снимке, сделанном астрономом из какого - то звездного мира, выглядела бы очень похожей на туманность Андромеды.

Исследования последних лет показали, что многие крупные спиральные галактики обладают как и наша Галактика протяженными и массивными невидимыми коронами. Это очень важно: ведь если так, то, значит, и вообще чуть ли не вся масса Вселенной (или, во всяком случае, подавляющая ее часть) это загадочная, невидимая, но тяготеющая скрытая масса

Многие, а может быть, и почти все галактики собраны в различные коллективы, которые называют группами, скоплениями и сверхскоплениями, смотря по тому, сколько их там, В группу может входить всего три или четыре галактики, а в сверхскопление до тысячи или даже нескольких десятков тысяч. Наша Галактика, туманность Андромеды и еще более тысяч таких же объектов в так называемое Местное сверхскоплениях. Оно не имеет четко очерченной формы.

Небесные тела находятся в непрерывном движении и изменении. Когда и как именно они произошли, наука стремится выяснить, изучая небесные тела и их системы. Раздел астрономии, занимающийся проблемами происхождения и эволюции небесных тел, называется космогонией.

Почему должны рождаться новые звезды?

Значение газово-пылевых комплексов в современной астрофизике очень велико. Дело в том, что уже давно астрономы, в значительной степени интуитивно, связывали образования конденсации в межзвездной среде с важнейшим процессом образования звезд из диффузной сравнительно разряженной газово-пылевой среды. Какие же основания существуют для предположения о связи между газово-пылевыми комплексами и процессом звездообразования? Прежде всего следует подчеркнуть, что уже по крайней мере с сороковых годов нашего столетия астрономам ясно, что звезды в Галактике должны непрерывно (то есть буквально на наших глазах ) образовываться из какой-то качественно другой субстанции. Дело в том что к 1939 году было установлено, что источником звездной энергии является происходящий в недрах звезд термоядерный синтез. Грубо говоря, подавляющее большинство звезд излучают потому, что в их недрах четыре протона соединяются через ряд промежуточных этапов в одну альфа- частицу. Так как масса одного протона (в атомных единицах ) равна 4,0039, то избыток массы, равный 0,007 атомной единицы на протон, должен выделиться как энергия. Тем самым определяется запас ядерной энергии в звезде, которая постоянно тратиться на излучение. В самом благоприятном случае чисто водородной звезды запаса ядерной энергии хватит не более, чем на 100 миллионов лет, в то время как реальных условиях эволюции время жизни звезды оказывается на порядок меньше этой явно завышенной оценки. Но десяток миллионов лет ничтожный срок для эволюции нашей Галактики, возраст который никак не меньше чем 10 миллиардов лет. Возраст массивных звезд уже соизмерим с возрастом человека на земле! Значит звезды ( по крайней мере, массивные с высокой светимостью) никак не могут быть в Галактике изначально , то есть с момента ее образования. Оказывается, что ежегодно в Галактике умирает по меньшей мере одна звезда. Значит, для того, чтобы звездное пламя не выродилось , необходимо, чтобы столько же звезд в среднем образовывалось в нашей Галактике каждый год. Для того, чтобы в течении длительного времени (исчисляемого миллиардами лет) Галактика сохраняла бы неизменными свои основные особенности (например, распределение звезд по классам, или, что практически одно и тоже, по спектральным классам), необходимо, чтобы в ней автоматически поддерживалось динамическое равновесие межу рождающимися и гибнущими звездами. В этом отношение Галактика похожа на первобытный лес, состоящий из деревьев различных видов и возрастов, причем возраст деревьев меньше возраста леса. Имеется, правда, одно важное различие между Галактикой и лесом. В Галактике время жизни звезды с массой меньше солнечной превышает ее возраст. Поэтому следует ожидать постепенного увеличения звезд со сравнительно небольшой массой, так как они пока еще не успели умереть, а рождаться продолжают. Но для более массивных звезд упомянутое выше динамическое равновесие неизбежно должно выполняться.

Эволюция звезд. Современная астрономия располагает большим количеством аргументов в пользу утверждения, что звезды образуются путем конденсации облаков газово-пылевой межзвездной среды.

Важным аргументом в пользу вывода, о том, что звезды образуются из межзвездной газово-пылевой среды, служит расположение групп заведомо молодых звезд в спиральных ветвях Галактики. Наибольшая плотность межзвездного газа наблюдаются на внутренних краях спирали.

Центральным в проблеме эволюции звезд является вопрос об источниках их энергии. Успехи ядерной физики позволили решить эту проблему. Таким источником является термоядерные реакции синтеза, происходящие в недрах звезд при господствующей там очень высокой температуре (порядка десяти миллионов градусов).

В результате этих реакций, скорость которых сильно зависит от температуры, протоны превращаются в ядра гелия, а освобождающаяся энергия медленно просачивается сквозь недра звезд и излучается в мировое пространство. Это исключительно мощный источник. Если предположить, что изначально солнце состояло только из водорода, который в результате термоядерных реакций целиком превратился в гелий, то выделившееся количество энергии составит примерно 1052 эрг.

Теперь мы можем представить картину эволюции какой-нибудь звезды следующим образом. По некоторым причинам начало конденсироваться облако межзвездной газово-пылевой среды. Довольно скоро (разумеется, по астрономическим масштабам!) под влиянием сил всемирного тяготения из этого облака образуется сравнительно плотный непрозрачный газовый шар. Давление газа внутри шара не в состоянии пока уравновесить сил протяжения отдельных его частей, поэтому он ( протозвезды ) будет непрерывно сжиматься. Ее размеры становятся меньше, а поверхностная температура растет, вследствие чего спектр становится более ранним .

Таким образом, двигаясь по диаграмме спектр светимость , протозвезда довольно быстро сядет на главную последовательность. В этот период температура звездных недр уже оказывается достаточной для того, чтобы начались термоядерные реакции. При этом давление газа будущей звезды уравновешивает притяжение и газовый шар перестает сжиматься. Протозвезда становится звездой.

Чтобы пройти эту самую раннюю стадию своей эволюции, протозвездам нужно сравнительно немного времени. Если, например, масса протозвезды больше солнечной, нужно всего лишь несколько миллионов лет, меньше несколько сот миллионов лет. Так как время эволюции протозвезд сравнительно невелико, эту самую раннюю фазу развития звезд обнаружить трудно.

Оказавшись на главной последовательности и перестав сжиматься, звезда длительно излучает практически не меняя своего положения на диаграмме спектр светимость . Ее излучение поддерживается термоядерными реакциями, идущими в центральных областях. Таким образом, главная последовательность представляет собой как бы геометрическое место точек на диаграмме спектр светимость , где звезда может длительно и устойчиво излучать. Место звезды на главной последовательности определяется ее массой

Время пребывания звезды на главной последовательности определяется ее первоначальной массой. Если масса велика, излучение звезды имеет огромную мощность и она довольно быстро расходует запасы своего водородного горючего .

Выгорание водорода происходит только в центральных областях звезды. Так как количество водорода в центральных областях звезды ограничено, рано или поздно он там практически весь выгорит . Масса и радиус центральной ее области, в которой идут ядерные реакции, постепенно уменьшаются, при этом звезда медленно перемещаются на диаграмме спектр светимость вправо. Это процесс происходит значительно быстрее у сравнительно массивных звезд. Далее ядро звезды начнет сжиматься, а температура его будет повышаться, образуется очень плотная горячая область, состоящая из гелия с небольшой примесью более тяжелых элементов. В этой плотной горячей области ядерные реакции происходить не будут, но они будут довольно интенсивно протекать на периферии ядра, в сравнительно тонком слое. Светимость звезды и ее размеры начнут расти. Звезда как бы разбухает и начнет сходить с главной последовательности, переходя в области красных гигантов. При переходе звезды в стадию красного гиганта скорость ее эволюции значительно увеличивается.

После того как температура сжимающегося плотного гелиевого ядра звезды красного гиганта достигнет 100 150 млн. К, там начнет идти новая ядерная реакция. Эта реакция состоит в образовании ядра углерода из трех ядер гели, как только начнется эта реакция, сжатия ядра прекратится. В дальнейшем поверхностные слои звезды увеличивают свою температуру. Какая стадия эволюции наступит вслед за стадией красного гиганта?

На этом этапе эволюции звезды, масса которых меньше, чем 1,2 массы Солнца, существенную часть своей массы, образующую их наружную оболочку сбрасывают . Такой процесс называется образованием планетарных туманностей . Когда отделится наружная оболочка, обнажается ее внутренние, очень горячие слои. При этом отделившаяся оболочка будет расширятся, все дальше и дальше отходя от звезды.

Мощное ультрафиолетовое излучение звезды-ядра планетарной туманности будет ионизировать атомы в оболочке, возбуждения их свечение. Через несколько десятков тысяч лет оболочка рассеется и останется только небольшая очень горячая плотная звезда. Постепенно, довольно медленно остывая, она превратится в белый карлик.

Таким образом белые карлики как бы вызревают внутри звезд красных гигантов и появляются на свет после отделения наружных слоев гигантских звезд. В других случаях сбрасывание наружных слоев может происходить не путем образования планетарных туманностей, а путем постепенного истечения атомов. Так или иначе белые карлики, в которых весь водород выгорел и ядерные реакции прекратились, по-видимому, представляют собой заключительный этап эволюции большинства звезд. Белые карлики постепенно все меньше и меньше излучая переходят в невидимые черные карлики. Это мертвые, холодные звезды очень большой плотности, в миллионы раз плотнее воды. Их размеры меньше размеров земного шара, хотя массы сравнимы с солнечной. Процесс остывания белых карликов длится много сотен миллионов лет. Так кончает свое существование большинство звезд.

Процесс образования звезд из межзвездной газово-пылевой среды происходил в нашей Галактике непрерывно. Он происходит и сейчас.

Все же в процессе эволюции звезда возвращает в межзвездное пространство значительную часть всей массы. Из этого газа будет образовываться более молодые звезды, которые в свою очередь так же будут эволюционировать описанным образом.

Современные представления о процессах развития и происхождения галактик

В наше время имеются уже довольно хорошо разработанные модели превращения огромного облака газа сначала в протогалактику, а затем и в галактику. Начнем с самого начала.

Во время эры излучения продолжалось стремительное расширение космической материи, состоящей из фотонов, среди которых встречались свободные протоны или электроны и крайне редко альфа частицы. (Не надо забывать, что фотонов было в миллиард раз больше чем протонов и электронов). В период эры излучения протоны и электроны в основном оставались без изменений, уменьшалась только их скорость. С фотонами дело обстояло намного сложнее. Хотя скорость их осталась прежней, в течении эры излучения гамма фотоны постепенно превращались в фотоны рентгеновские, ультрафиолетовые и фотоны света. Вещество и фотоны к концу эры остыли уже настолько, что каждому из протонов мог, присоединится один электрон. При этом происходило излучение одного ультрафиолетового фотона (или же нескольких фотонов света) и, таким образом, возник атом водорода. Это была первая система частиц во Вселенной.

С возникновением атомов водорода начинается звездная эра эра частиц, точнее говоря, эра протонов и электронов.

Вселенная вступает в звездную эру в форме водородного газа с огромным количеством световых и ультрафиолетовых фотонов. Водородный газ расширялся в различных частях Вселенной с разной скоростью. Неодинаковой была так же и его плотность. Он образовывал огромные сгустки, во много миллионов световых лет. Масса таких космических водородных сгустков была в сотни тысяч, а то и в миллионы раз больше, чем масса нашей теперешней Галактики. Расширение газа внутри сгустков шло медленнее, чем расширение разреженного водорода между самими сгущениями. Позднее из отдельных участков с помощью собственного притяжения образовались сверхгалактики и скопления галактик. Итак, крупнейшие структурные единицы Вселенной - сверхгалактики - являются результатом неравномерного распределения водорода, которое происходило на ранних этапах истории Вселенной.

Колоссальные водородные сгущения зародыш сверх галактики и скоплений галактик медленно вращались. Внутри их образовывались вихри, похожие на водовороты. Их диаметр достигал примерно ста тысяч световых лет. Мы называем эти системы протогалактиками, то есть зародыш галактик. Несмотря на свои невероятные размеры, вихри протогалактик были всего лишь ничтожной частью сверхгалактик и по размеру не превышали одну тысячную сверхгалактики. Сила гравитации образовывала из этих вихрей системы звезд, которые мы называем галактиками. Некоторые из галактик до сих пор напоминают нам гигантское завихрение.

Собрала для вас похожие темы рефератов, посмотрите, почитайте:

Введение

Многие религии, такие как иврит, христианин и ислам, верили, что Вселенная создана Богом, и только недавно. Например, епископ Ашер рассчитал для сотворения Вселенной дату в четыре тысячи четыреста лет и прибавил возраст людей в Ветхом Завете. Фактически, дата библейского сотворения не так далека от конца последнего ледникового периода, когда появился первый современный человек.

Исследование Вселенной

Великий немецкий ученый и философ Иммануил Кант (1724-1804) создал первую универсальную концепцию развивающейся Вселенной, обогатил образ ее плоской структуры и представил Вселенную бесконечно в особом смысле. Он установил возможности и значительную вероятность возникновения такой вселенной исключительно под воздействием механических сил притяжения и отталкивания. Кант пытался выяснить будущую судьбу этой вселенной на всех ее масштабных уровнях, от планетарной системы до мира туманностей.

Этим Фридман доказал, что материя во вселенной не может быть в покое. В своих выводах Фридман теоретически способствовал открытию необходимости глобальной эволюции Вселенной.

Происхождение Вселенной

Современные астрономические наблюдения позволяют предположить, что начало Вселенной около десяти миллиардов лет назад было огромным огненным шаром, раскаленным и плотным. Его состав довольно прост. Этот огненный шар был настолько горячим, что состоял только из свободных элементарных частиц, которые быстро двигались, когда они сталкивались друг с другом.

Существует несколько теорий эволюции. Теория пульсирующей вселенной утверждает, что наш мир был создан гигантским взрывом. Но расширение Вселенной не будет длиться вечно, потому что гравитация остановит его.

Согласно этой теории, наша Вселенная расширялась в течение 18 миллиардов лет после взрыва. В будущем расширение полностью замедлится и будет остановлено. И тогда вселенная начнет сжиматься, пока материя снова не сжимается и не произойдет еще один взрыв.

Теория стационарного взрыва: Согласно этой теории, у Вселенной нет ни начала, ни конца. Он постоянно в одном и том же состоянии. Новый вихрь постоянно формируется, чтобы сбалансировать материю в далеких галактиках. По этой причине вселенная всегда одна и та же, но если вселенная, начавшаяся со взрыва, расширится до бесконечности, то она постепенно остынет и полностью исчезнет.

Но пока ни одна из этих теорий не может быть доказана, потому что нет точных доказательств хотя бы для одной из теорий.

Однако следует отметить, что существует и другая теория (принцип).

Антропогенный (человеческий) принцип был впервые сформулирован в 1960 году Г.И. Иглисом. Но он вроде как неофициальный автор книги. А официальным автором был ученый по имени Картер.

Антропийский принцип гласит, что Вселенная — это то, что она есть, потому что есть наблюдатель или она должна появиться на определенной стадии развития. Создатели этой теории принесли очень интересные факты, чтобы доказать это. Такова критичность фундаментальных констант и совпадение большого числа. Получается, что они полностью взаимосвязаны, и их малейшее изменение приведет к полному хаосу. Тот факт, что такое явное совпадение, даже закономерность можно увидеть, дает этой довольно интересной теории шанс на жизнь.

Эволюция Вселенной

Эволюция вселенной очень медленная. Ведь Вселенная во много раз старше астрономии и человеческой культуры в целом. Зарождение и развитие жизни на Земле — лишь крошечное звено в эволюции Вселенной. И все же исследования, проведенные в нашем веке, открыли занавес, скрывающий от нас далекое прошлое.

Вселенная разделена на четыре эпохи: Адрон, Лептон, фотон и звезда.

Галактики и структура вселенной…

Дезинтеграция протоскопических слоев на отдельные утолщения, по-видимому, также произошла из-за гравитационной неустойчивости, что привело к протогалактическим изменениям. Многие из них, казалось бы, быстро вращались из-за вихревого состояния вещества, из которого они образовались. Фрагментация протогалактических облаков в результате их гравитационной неустойчивости привела к образованию первых звезд, и облака превратились в звездные системы — галактики. Протогалактические галактики с быстрым вращением превращаются в спиральные галактики с более медленным вращением или вообще без вращения в эллиптические или нерегулярные галактики. Параллельно с этим процессом развивалась масштабная структура Вселенной — создавались суперскульптуры галактик, которые, соединяясь своими краями, принимали облик сотов.

Классификация галактик

Эдвин Пауэлла Хаббл (1889-1953), известный американский наблюдатель и астроном, выбрал самый простой метод классификации галактик по их внешнему виду. И надо сказать, что хотя другие исследователи делали разумные предположения о классификации в ретроспективе, исходная система, выведенная Хабблом, до сих пор является основой для классификации галактик.

Через 20-30 лет. XX век Хаббл разработал основу для структурной классификации галактик — огромных звездных систем, согласно которой выделяются три класса галактик.

Спиральные Галактики

Спиральные галактики характеризуются двумя относительно яркими спиральными ветвями. Ветви происходят либо от яркого сердечника (обозначенного — S), либо от концов световой перемычки, пересекающей сердечник (обозначенного — SB).

Спиральные галактики — пожалуй, самые живописные объекты во Вселенной. Обычно галактика имеет две спиральные ветви, которые возникают в противоположных точках ядра, развиваются аналогично симметрично и теряются в противоположных частях периферии. Однако известны примеры более чем двух спиральных ветвей в галактике. В других случаях есть две спирали, но они неравномерны — одна гораздо более развита, чем другая. В спиральных галактиках больше светопоглощающей пыли. Она колеблется от нескольких тысяч до сотой части своей полной массы. Из-за концентрации пылевой материи в экваториальной плоскости она образует в галактиках темную полосу, которая обращена к нам от ребер и похожа на веретена.

Представитель — Галактика M82 в созвездии В. Медведей, не имеет четких очертаний и состоит в основном из горячих синих звезд и нагретых ими газовых облаков. М82 находится на расстоянии 6,5 миллионов световых лет. Примерно миллион лет назад в его центральной части произошел огромный взрыв, который принял тот облик, который имеет сегодня.

Эллиптические галактики

Эллиптические галактики (обозначены E) — это эллипсоидные галактики. Эллиптические галактики не выражены снаружи. Они имеют форму гладких эллипсов или кругов с постепенным круговым уменьшением яркости от центра к периферии. Космическая пыль в них, как правило, ничем не отличается от спиральных галактик, где светопоглощающая пыль присутствует в больших количествах. Внешне эллиптические галактики отличаются друг от друга главным образом одной особенностью — более или менее сжатием.

Представительная Кольцевая туманность в созвездии Лира находится на расстоянии 2100 световых лет и состоит из светящегося газа, окружающего центральную звезду. Этот корпус сформировался, когда старая звезда сбросила свою газовую крышку и погрузилась в космос. Звезда уменьшилась и пришла в состояние, сопоставимое по массе с Солнцем и размерам с Землей.

Галактика может быть не в правильной форме из-за низкой плотности материи или ее молодого возраста. Существует и другая возможность: галактика может стать нерегулярной из-за искажений формы, вызванных взаимодействием с другой галактикой. Видимо, эти два случая происходят среди неправильных галактик, и это может быть связано с делением неправильных галактик на 2 подтипа.

Ложные галактики подтипа II характеризуются относительно большой площадью поверхности, яркостью и сложностью ложной структуры. Французский астроном Вакулер обнаружил признаки спирального разрушения в некоторых галактиках этого подтипа, таких как Магеллановы Облака.

Ложные галактики подтипа III имеют очень низкую площадь поверхности и яркость. Эта особенность отличает их от всех других типов галактик. В то же время это препятствует открытию этих галактик, так что можно выделить лишь несколько относительно близких галактик подтипа III.

Представители нерегулярных галактик — Большое Магеллановое Облако. Он находится на расстоянии 165000 световых лет и, таким образом, ближайшая к нам галактика, относительно небольшая галактика, рядом с ней находится меньшая галактика — Маленькое Магеллановое Облако. Они оба спутники нашей галактики.

Последующие наблюдения показали, что описываемая классификация недостаточна для систематизации всего разнообразия форм и свойств галактик. Обнаружено, что галактики являются в некотором роде промежуточными между спиральными галактиками и эллиптическими галактиками (обозначены как So). Эти галактики имеют огромное центральное утолщение и окружающий плоский диск, но спиральные ветви отсутствуют.

Структура вселенной

С образованием атомов водорода начинается эра звезд, точнее эра протонов и электронов.

Вселенная вступает в звездный век в виде газа водорода с огромным количеством света и ультрафиолетовых фотонов. Водородный газ распространялся в разных частях Вселенной с разной скоростью. Плотность также была различной. Она образовала огромные куски, много миллионов световых лет. Масса таких космических комочков водорода была в сотни тысяч, а то и миллионы раз больше, чем в нашей Галактике сегодня. Расширение газа внутри сгустка происходило медленнее, чем расширение разбавленного водорода между самим сгустком. Позже супергалактики и кластеры галактик из отдельных областей, образованных собственной гравитацией. Таким образом, крупнейшие структурные единицы Вселенной — супергалактики — являются результатом неравномерного распределения водорода, которое происходило на ранних этапах истории Вселенной.

Звезды во Вселенной сгруппированы в гигантские звездные системы, называемые галактиками. Звездная система, содержащая наше Солнце, как обычная звезда, называется галактикой.

Количество звезд в галактике составляет около 1012 (триллионы). Млечный Путь, яркая серебряная полоса звезд, окружает все небо и составляет большую часть нашей Галактики. Млечный Путь — самый яркий в созвездии Стрельца, где находятся самые мощные звездные облака. Противоположная часть неба — наименее яркая. Нетрудно сделать вывод, что Солнечная система не находится в центре галактики, которая видна от нас в направлении созвездия Стрельца. Чем дальше от плоскости Млечного Пути, тем меньше слабых звезд и тем дальше в этих направлениях распространяется звездная система.

В центре галактики находится ядро диаметром 1000-2000 пк — огромное конденсированное звездное скопление. Он находится почти в 10 000 пк (30 000 световых лет) от нас в направлении созвездия Стрельца, но почти полностью скрыт плотным занавесом облаков, что препятствует визуальным и рутинным фотографическим наблюдениям этого самого интересного объекта в Галактике.

Масса нашей Галактики в настоящее время оценивается по-разному, она соответствует 2*1011 массам Солнца (масса Солнца 2*1030 кг.) и 1/1000 из них содержится в межзвездном газе и пыли. В 1944 году В.В. Кукарин обнаружил свидетельства спиральной структуры галактики, и оказалось, что мы живем между двумя спиральными рукавами.

В некоторых местах на небе в телескопе, а в некоторых даже невооруженным глазом, можно выделить близкие группы звезд, связанные со взаимной гравитацией, или звездные скопления.

Существует два типа звездных скоплений: рассеянные и сферические.

Помимо звезд, галактика содержит также рассеянное вещество — чрезвычайно рассеянное вещество, состоящее из межзвездного газа и пыли. Она образует туманности. Туманности могут быть диффузными и планетарными. Они светлые, потому что их освещают близлежащие звезды.

Во Вселенной нет ничего уникального и своеобразного в том смысле, что нет такого тела, такого явления, основные и общие свойства которого не повторялись бы в другом теле, в других явлениях.

Заключение

Открытие различных эволюционных процессов в различных системах и телах, составляющих Вселенную, позволило изучить законы эволюции Космоса на основе данных наблюдений и теоретических расчетов.

Очевидно, что вторая характеристика может быть определена только на основе теоретических расчетов. Обычно первое из приведенных значений называется возрастом, а второе — ожидаемой продолжительностью жизни.

Тот факт, что галактики, составляющие метаглактику, взаимно далеки друг от друга, говорит о том, что некоторое время назад она находилась в качественно ином состоянии и была более плотной.

Сегодня астрофизики с полным основанием называют золотой век астрофизики — удивительные и по большей части неожиданные открытия в мире звезд следуют друг за другом. В последнее время Солнечная система является объектом прямых экспериментальных, а не только наблюдательных исследований. Полеты межпланетных космических станций, орбитальных лабораторий, экспедиции на Луну принесли много новых специфических открытий о Земле, околоземном пространстве, планетах и Солнце.

Исследование Вселенной, даже той ее части, которая нам известна, является огромной задачей. Потребовалось много поколений, чтобы получить информацию, которой обладают современные ученые.

Список литературы

Образовательный сайт для студентов и школьников

Несколько поколений ученый рассматривали астрономическую картину мира, в основе которой лежат не только данные астрономических наблюдений, теории и гипотизы, но и важнейшие понятия и законы современной физики.

Революционными вехами на пути развития астрономии были обоснование идеи о шарообразности Земли, открытие Коперником геолицентрической картины мира, изобретение телескопа, открытие основных законов небестной механики, применение в астрономии спектрального анализа и фотографии, изучение структуры нашей Галактики, открытие Метагалактики и ее расширение, начало радиоастрономичеких иследований и, наконец, начало космической эры и эпохи непосредственных астрономических эксперементов в космическом пространстве.

Благодаря этим открытиям постепенно вырисовывалась величественная картина мироздания, по сравненияю с которой наивными сказками кажутся стариные легенды о плоской Земле, неподвижно покоящейся в центре мире, и о небесной тверде с воткнутыми в нее звездами-булавками. В наши дни астрономия находится на переднем крае современного естествознания и развивается необычайно быстрыми темпами.

Астрономическая картина мира — это картина эволюционирующей Вселенной. Современная астрономия те только открыла грандиозный мир галактик, но и обнаружила явления (расширение Метагалактик, космическая распространенность химических элементов, реликтовое излучение), свидетельствующее о том, что Вселенная непрерывно эволюционирует. Эволюция Вселенной включает в себя эволюцию вещества и эволюцию структуры. Эволюция вещества сопровождалась понижением его температуры, плотности, обособление и формирование звезд и галактик, образование планет и их спутников.

С течением времени менялась и роль физических взаимодействий в процессе эволюции Вселенной. В мире планет, звезд и галактик основную роль играет гравитационное взаимодействие: им обусловлено движении и в значительной степени эволюция небесных тел и их систем.

Еще меньше известно об особенностях процессов, происходивших еще раньше. Ученые предполагают, что следствием именно этих процессов стали такие фундаментальные свойства Метагалактики, как, например, ее расширение, или тот факт, что в Метагалактике небесные тела состоят из вещества, а не из антивещества.

Нужна помощь в написании доклада?

Мы - биржа профессиональных авторов (преподавателей и доцентов вузов). Наша система гарантирует сдачу работы к сроку без плагиата. Правки вносим бесплатно.

Таким образом, Вселенная предстает перед нами как бесконечно развертывающийся во времени и пространстве процесс эволюции материи. В этом процессе взаимосвязанными оказываются самые разнообразные объекты и явления микромира и мегамира.

На определенном этапе эволюции материи при появлении подходящих условий во Вселенной возникает жизнь. Ее возникновение, существование и развитие также обусловлены рядом фундаментальных свойств Вселенной, выражающихся, например, в константах, характеризующих гравитационное, электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия. Ученые считают, что при значениях этих констант, например гравитационной постоянной, отличающихся от наблюдаемы, жизнь во Вселенной просто не могла бы существовать.

II. Проблема внеземных цивилизаций.

Одной из самых интересных тем астрономии является возможность существования внеземных цивилизацй. По этой теме постоянно продолжаются дискуссии, и единого мнения не существует. Нобольшинство современных астрономов и философов считают, что жизнь — распространенное явление во Вселенной и существует множество миров, на которых обитатают цивилизации.

Уровень развития некоторых внеземных цивилизаций может быть неизмеримо выше уровня развития земной цивилизации. Именно с такими цивилизациями землянам особенно интересно установить контакт.

На развитие мнения о множестве цивилизаций повлияло несколько аргументов.

Во-первых, в Метегалактике есть огромное число звезд, похожих на наше Солнце, а следовательно планетные системы могут существовать не только у Солнца. И более того исследования показали, что некоторые звезды определенных спектральных классов вращаются медленно вокруг своей оси, что может быть вызвано наличием вокруг этих звезд планетных систем.

Нужна помощь в написании доклада?

Во-вторых, при соответствующих условиях жизнь могла возникнуть на планетах других звезд по типу эволюционного развития жизни на Земле. Молекулярные соединения, необходимые для начальной стадии эволюции неживой природе, достаточно распространены во Вселенной и открытыдаже в межзвезной среде.

Не все ученые столь оптимистически относятся к проблеме внеземных цивилизаций. Сторонники противоположной точки зрения считают, что жизнь, и особенно разумная жизнь,- исключительно редкое, а может быть, и уникальное явление во Вселенной. На развитие их мнения повлияли следующие аргументы:

Во-первых, вероятность того, что в процессе эволюции неживой материи возникает жизнь, а тем более рамум, очень мала, так как в ходе такой эволюции появляется огромное число препятствий на пути образования и последющего усложнения клеток.

Во-вторых, в Солнечной системе высокоорганизованные формы жизни есть только на Земле. На Луне и, возможно, на Марсе, вопреки ожиданиям, не оказалось даже микроорганизмов, обладающих большой приспособляемостью к условиям обитания.

В-третьих, нет ни одного неопровержимого доказательства, что Землю когда-либо посещали посланцы других миров.

В-четвертых, радиопоиски сигналов внеземных цивилизаций пока не увенчались успехом. Не обнаружено никаких признаков деятельности внеземных цивилизаций, что кажется странным, если предположить, что эти цивилизации могли достигнуть более высокого уровня развития, по сравнению с Землей.

Итак, внеземные цивилизации по прежнему относятся к числу гипотетических объектов, поиск которых представляет огромный интерес. Продолжаются споры о реальности внеземных цивилизаций, но лишь дальнейшие наблюдения и эксперементы позволят выяснить, существуют ли где-нибудь обитаемые миры или мы одиноки, по крайней мере, в пределах нашей Галактики.

Читайте также: