Происхождение и эволюция Вселенной

Размещено на http://www.allbest.ru/

СОДЕРЖАНИЕ

Введение

Глава1. Космология и космогония

1.1 Космология

1.2 Космогония

Глава 2. Происхождение Вселенной

2.1 Концепция Большого взрыва

2.2 «Начало» Вселенной

2.3 Ранний этап эволюции Вселенной

2.4 Структурная самоорганизация Вселенной

Глава 3.Строение Галактики. Виды Галактик

Заключение

Список использованной литературы

ВЕДЕНИЕ

Вселенная - самая крупная материальная система. Ее происхождение интересует людей еще с древних времен. В начале Вселенная была «безвидна и пуста», - так сказано в Библии. В начале был вакуум - уточняют современные физики. Каковы истоки происхождения Вселенной? Как она развивается? Какова ее структура? На эти и другие вопросы пытались ответить ученые разных времен. Данная тема и сегодня остается актуальной, предоставляя огромные просторы для работы философам и ученым совместно разрабатывая гипотезы, но на основе научных фактов, которые нам позволяет установить современная наука. Однако даже крупнейшие достижения естествознания XX в. не позволяют дать исчерпывающие ответы. В этой связи нельзя не вспомнить строки известного поэта М. Волошина:

«Мы, возводя соборы космогонии, Не внешний в них отображаем мир, А только грани нашего незнания».

Объектом исследования в данной работе является практический опыт, накопленный в сфере космологии и космогонии.

Предметом исследования выступают основные космологические теории возникновения и эволюции Вселенной.

Целью данной работы станет всестороннее исследование проблемы происхождения вселенной.

Задачи для достижения поставленной цели в данной работе: ознакомиться подробно с теоретическими данными, изучить накопленный опыт в сфере космологии и космогонии.

Теоретическое значение данной работы заключается в анализе подходов к сущности Вселенной и ее происхождению.

Практическое значение изучения данной работы заключается в выявлении и обозначении некоторых проблем, существующим в данном направлении и поиск направлений для решений этих проблем.

Одна из самых актуальных проблем современной космологии - это коэволюционная связь человека и Вселенной. Совершенно неожиданно научные исследования Космоса последних десятилетий приобретают антропоморфный характер. Так, новый смысл понятия антропоцентризма был сформулирован проблемой «экологической ниши» существования человека, которая должна включать не только биосферу, не только Солнечную систему, но и всю Вселенную. Такой подход получил название АП (антропный принцип). Антропный принцип, разработанный в 70-е годы ХХ века Б. Картером, основывается на том, что с самого начала во Вселенной потенциально заложено появление «наблюдателя» на определенном этапе ее развития, что возвращает современную науку к идеям телеологизма. По мнению Б. Картера, существуют слабый и сильный АП. Смысл слабого антропного принципа в том, что человек мог возникнуть только на определенном этапе эволюции Метагалактики, а согласно сильному антропному принципу Вселенная должна быть такой, чтобы в ней на некотором этапе эволюции допускалось появление человека - наблюдателя. Иначе говоря, наша Вселенная была «запрограммирована» на появление в ней человека. В 80-е годы Ф. Типлером был выдвинут еще один антропный принцип, названный финалистским, который исходит из того, что в начальный момент возникновения нашей Вселенной уже была заложена идея вечной разумной жизни, идея разумной обработки информации. Подобные идеи, на первый взгляд, противоречат научным выводам физики, но они неизбежно приводят нас к философским мировоззренческим проблемам о роли человека в мире, о его предназначении, осознании своего человеческого бытия.

Структура работы: работа состоит из введения, трех глав, которые разбиты на параграфы, заключения и списка использованной литературы. Первая глава: космология и космогония дает определения этим двум понятиям и разъясняет предмет изучения этих направлений. Вторая глава - Происхождение вселенной предлагает рассмотреть концепции происхождения вселенной и этапы ее развития. Третья глава раскроет строение и виды галактики. В заключение работы приводятся основные выводы, исходя из задач: ознакомления с теоретическими данными, принимая во внимание накопленный опыт в сфере космологии и космогонии.

ГЛАВА 1. КОСМОЛОГИЯ И КОСМОГОНИЯ

Окружающий нас мир при всем его многообразии и изменчивости - не хаотическое скопление предметов и событий, а единое системное образование. В природе отчетливо просматривается многоступенчатая иерархия структурных уровней организации материи от элементарных частиц до крупномасштабных галактик. Каждый структурный уровень характеризуется специфической организацией и размерами, каждая ступень иерархической лестницы закономерно связана с другими. Благодаря взаимным связям этот огромный и разнообразный мир предстает перед нами как гармония, полная загадок и тайн. Большая их часть связана с вопросами происхождения и устройства Вселенной, ответы на которые дают космология, космогония и астрономия.

1.1 Космология

Начиная с самых ранних этапов своей истории человек стремился понять, как устроен окружающий мир, что такое звезды, планеты, солнце, как они возникли. Многовековые попытки дать ответы на эти вопросы привели к возникновению космологии.

Космология - астрофизическая теория структуры и динамики изменения Метагалактики, включающая в себя и определенное понимание свойств всей Вселенной.

Сам термин «космология» образован от двух греческих слов: kosmos - Вселенная и logos - закон, учение. По своей сути космология представляет собой раздел естествознания, использующий достижения и методы астрономии, физики, математики, философии. Естественно-научной базой космологии являются астрономические наблюдения Галактики и других звездных систем, общая теория относительности, физика микропроцессов и высоких плотностей энергии, релятивистская термодинамика и ряд других новейших физических теорий.

Многие положения современной космологии кажутся фантастическими. Понятия Вселенной, бесконечности, Большого взрыва не поддаются наглядному физическому восприятию; такие объекты и процессы нельзя зафиксировать непосредственно. Из-за этого обстоятельства складывается впечатление, что речь идет о чем-то сверхъестественном. Но такое впечатление обманчиво, поскольку функционирование космологии носит весьма конструктивный характер, хотя многие ее положения и оказываются гипотетичными.

Современная космология - это раздел астрономии, в котором объединены данные физики и математики, а также универсальные философские принципы, поэтому она представляет собой синтез научных и философских знаний. Такой синтез в космологии необходим, поскольку размышления о происхождении и устройстве Вселенной эмпирически трудно проверяемы и чаще всего существуют в виде теоретических гипотез или математических моделей. Космологические исследования обычно развиваются от теории к практике, от модели к эксперименту, и здесь исходные философские и общенаучные установки приобретают большое значение. По этой причине космологические модели существенно различаются между собой - в их основе зачастую лежат противоположные исходные философские принципы. В свою очередь, любые космологические выводы также влияют на общефилософские представления об устройстве Вселенной, т.е. изменяют фундаментальные представления человека о мире и самом себе.

Важнейший постулат современной космологии заключается в том, что законы природы, установленные на основе изучения весьма ограниченной части Вселенной, могут быть экстраполированы на гораздо более широкие области, а в конечном счете и на всю Вселенную. Космологические теории различаются в зависимости от того, какие физические принципы и законы положены в их основу. Построенные на их базе модели должны допускать проверку для наблюдаемой области Вселенной, а выводы теории - подтверждаться наблюдениями или во всяком случае не противоречить им.

вселенная галактика эволюция

1.2 Космогония

В Новое время рождается космогония.

Космогония - наука о происхождении и развитии космических тел и их систем.

Таким образом, космогония изучает звезды и звездные системы, галактики, туманности, Солнечную систему и все входящие в нее тела - планеты, спутники, астероиды, кометы и метеориты. Первоначально космогонические гипотезы касались только Солнечной системы. Лишь в XX в. появилась возможность начать серьезное изучение происхождения и развития звезд и галактик.

Космогонию можно отличить от космологии, задача которой заключается в изучении Вселенной в целом на протяжении всего её существования. Существует некоторая неопределённость между этими двумя терминами, например, космологический аргумент из теологии о существовании Бога является обращением к космогонии, а не к космологическим идеям. На практике существует научное различие между космологическими и космогоническими идеями. Физическая космология - это наука, которая пытается объяснить все наблюдения, имеющие отношение к развитию и характеристике Вселенной в целом. Вопросы же о том, почему Вселенная ведёт себя таким образом, считаются экстра-научными,] хотя и основываются, в том числе, на экстраполяции различных научных теорий на непроверенные или косвенно подтверждённые гипотезы, а также философские или религиозные идеи.

ГЛАВА 2.ПРОИСХОЖДЕНИЕ ВСЕЛЕННОЙ

2.1 Концепция Большого взрыва

Представление о развитии Вселенной закономерно привело к постановке проблемы начала эволюции (рождения) Вселенной и ее конца (смерти). В настоящее время существует несколько космологических моделей, объясняющих отдельные аспекты возникновения материи во Вселенной, но они не объясняют причин и процесса рождения самой Вселенной. Из всей совокупности современных космологических теорий только теория Большого взрыва Г. Гамова смогла к настоящему времени удовлетворительно объяснить почти все факты, связанные с этой проблемой. Основные черты модели Большого взрыва сохранились до сих пор, хотя и были позже дополнены теорией инфляции, или теорией раздувающейся Вселенной, разработанной американскими учеными А. Гутом и П. Стейн-Хардтом и дополненной советским физиком А.Д. Линде.

В 1948 г. начали выходить работы русского и американского физика Георгия Антоновича Гамова (1904-1968) о «горячей Вселенной»[сноска 2- Гамов. Дж . Создание Вселенной (The Creation of the Universe). - Viking Press, 1952], основанные на модели А. Фридмана который выдвинул предположение, что физическая Вселенная образовалась в результате гигантского взрыва, происшедшего примерно 15 млрд. лет тому назад. Тогда все вещество и вся энергия Вселенной были сконцентрированы в одном крохотном сверхплотном сгустке. 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. В этом состоянии теряют смысл понятия пространства и времени, поэтому бессмысленно спрашивать, где находилась эта точка. Также современная наука ничего не может сказать о причинах появления такого состояния.

Тем не менее, согласно принципу неопределенности Гейзенберга вещество невозможно стянуть в одну точку, поэтому считается, что Вселенная в начальном состоянии имела определенную плотность и размеры. По некоторым подсчетам, если все вещество наблюдаемой Вселенной, которое оценивается примерно в 1061 г, сжать до плотности 1094 г/см3, то оно займет объем около 10-33 см3. Ни в какой электронный микроскоп разглядеть ее было бы невозможно. Долгое время ничего нельзя было сказать о причинах Большого взрыва и переходе Вселенной к расширению. Но сегодня появились некоторые гипотезы, пытающиеся объяснить эти процессы. Они лежат в основе инфляционной модели развития Вселенной.

В современной инфляционной модели (лат. inflatio - вздутие, раздутие) «началом всего» является восьмимерное пространство или вакуум (лат. vacuum - пустота), приближающееся по размерам к точке.

Теория «Большого взрыва» предполагала, в частности, что Вселенная должна на 23% состоять из гелия. Проведенные измерения содержания гелия в звездах и туманностях подтвердили эти предсказания. Еще более впечатляющим является подтверждение предположений о количественном содержании в космическом веществе тяжелого изотопа водорода - дейтерия и элемента лития. (сноска 1- Грин Б. Элегантная вселенная. Суперструны, скрытые размерности и поиски окончательной теории: Пер. с англ. - М.: КомКнига, 2007. - С. 226.)

К настоящему времени сделано уже 8 крупных открытий, подтверждающих теорию Большого взрыва как начала возникновения Вселенной. Более того, британские астрофизики Хокинг, Эллис и Пенроуз расширили уравнения общей теории относительности Эйнштейна, включив в них пространство и время. Решение этих уравнений показывает, что пространство и время должны были возникнуть в том же Большом взрыве, который дал начало существованию энергии и материи. Иными словами, само время должно иметь начало, но тогда причиной возникновения Вселенной должна быть какая-то Сущность, совершенно не зависящая от времени и пространства и существовавшая до их возникновения.

2.2 «Начало» Вселенной

Основная идея концепции Большого взрыва состоит в том, что Вселенная на ранних стадиях возникновения имела неустойчивое вакуумоподобное состояние с большой плотностью энергии. Эта энергия возникла из квантового излучения, т.е. как бы из ничего. Причем, энергия, заключенная в вакууме, располагается как бы на его разных этажах, т.е. имеется феномен разностей энергетических уровней вакуума.

Пока вакуум находится в равновесном состоянии, в нем существуют лишь виртуальные (призрачные) частицы, которые занимают в долг у вакуума энергию на короткий промежуток времени, чтобы родиться, и быстро возвращают позаимствованную энергию, чтобы исчезнуть. Когда же вакуум по какой-либо причине в некоторой исходной точке (сингулярности) возбудился и вышел из состояния равновесия, то виртуальные частицы стали захватывать энергию без отдачи и превращались в реальные частицы. В конце концов, в определенной точке пространства образовалось огромное множество реальных частиц вместе со связанной ими энергией. Когда же возбужденный вакуум разрушился, то высвободилась гигантская энергия излучения, а суперсила сжала частицы в сверхплотную материю.

Первые появившиеся нестабильные частицы выдающийся физик Илья Романович Пригожин (1917-2003) отождествлял с черными мини-дырами, распадающимися на обычную материю и излучение. В целом, процесс мог выглядеть таким образом: спонтанная флуктуация вакуума => появление черных мини-дыр => рождение пространства-времени => рождение элементарных частиц. «Существует некоторая аналогия с переохлажденной жидкостью и порогом перехода в кристаллическое состояние, - писал И. Пригожин, - Мы можем наблюдать в переохлажденной жидкости флуктуации, приводящие к образованию крохотных кристаллов, которые то появляются, то снова растворяются. Но если образуется крупный кристалл, то происходит необратимое событие - кристаллизация всей жидкости» (Сноска- Пригожин, И.Р., Стенгерс И. Время, хаос, квант. М., 1994. - С. 238.)

Экстремальные условия «начала», когда даже пространство-время было деформировано, предполагают, что и 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, отрицательные давления, равносильные гравитационному отталкиванию такой величины, что оно вызвало безудержное и стремительное расширение Вселенной - Большой взрыв. Это и было первотолчком, «началом» нашего мира.

С этого момента начинается стремительное расширение Вселенной, возникают время и пространство. В это время идет безудержное раздувание «пузырей пространства», зародышей одной или нескольких вселенных, которые могут отличаться друг от друга своими фундаментальными константами и законами. Один из них стал зародышем нашей Метагалактики.

По разным оценкам, период «раздувания», идущий по экспоненте, занимает невообразимо малый промежуток времени - до 10-33 с после «начала». Он называется инфляционным периодом. За это время размеры Вселенной увеличились в 1050 раз, от миллиардной доли размера протона до размеров спичечного коробка.

К концу фазы инфляции Вселенная была пустой и холодной, но когда инфляция иссякла, Вселенная вдруг стала чрезвычайно «горячей». Этот всплеск тепла, осветивший космос, обусловлен огромными запасами энергии, заключенными в «ложном» вакууме. Такое состояние вакуума очень неустойчиво и стремится к распаду. Когда распад завершается, отталкивание исчезает, заканчивается и инфляция. А энергия, связанная в виде множества реальных частиц, высвободилась в виде излучения, мгновенно нагревшего Вселенную до 1027 К. С этого момента Вселенная развивалась согласно стандартной теории «горячего» Большого взрыва.

2.3 Ранний этап эволюции Вселенной

Сразу после Большого взрыва Вселенная представляла собой плазму из элементарных частиц всех видов и их античастиц в состоянии термодинамического равновесия при температуре 1027 К, которые свободно превращались друг в друга. В этом сгустке существовали только гравитационное и большое (Великое) взаимодействия. Потом Вселенная стала расширяться, одновременно ее плотность и температура уменьшались. Дальнейшая эволюция Вселенной происходила поэтапно и сопровождалась, с одной стороны, дифференциацией, а с другой - усложнением ее структур. Этапы эволюции Вселенной различаются характеристиками взаимодействия элементарных частиц и называются эрами. Самые важные изменения заняли менее трех минут.

Адронная эра продолжалась 10-7 с. На этом этапе температура понижается до 1013 К. При этом появляются все четыре фундаментальных взаимодействия, прекращается свободное существование кварков, они сливаются в адроны, важнейшими среди которых являются протоны и нейтроны. Наиболее значимым событием стало глобальное нарушение симметрии, которое произошло в первые мгновения существования нашей Вселенной. Число частиц оказалось чуть больше, чем число античастиц. Причины такой асимметрии точно неизвестны до сих пор. В общем плазмоподобном сгустке на каждый миллиард пар частиц и античастиц на одну частицу оказывалось больше, ей не хватало пары для аннигиляции. Это и определило дальнейшее появление вещественной Вселенной с галактиками, звездами, планетами и разумными существами на некоторых из них.

Лептонная эра продолжалась до 1 с после начала. Температура Вселенной понизилась до 1010 К. Главными ее элементами были лептоны, которые участвовали во взаимных превращениях протонов и нейтронов. В конце этой эры вещество стало прозрачным для нейтрино, они перестали взаимодействовать с веществом и с тех пор дожили до наших дней.

Эра излучения (фотонная эра) продолжалась 1 млн. лет. За это время температура Вселенной снизилась с 10 млрд. К до 3000 К. На протяжении данного этапа происходили важнейшие для дальнейшей эволюции Вселенной процессы первичного нуклеосинтеза - соединение протонов и нейтронов (их было примерно в 8 раз меньше, чем протонов) в атомные ядра. К концу этого процесса вещество Вселенной состояло на 75% из протонов (ядер водорода), около 25% составляли ядра гелия, сотые доли процента пришлись на дейтерий, литий и другие легкие элементы, после чего Вселенная стала прозрачной для фотонов, так как излучение отделилось от вещества и образовало то, что в нашу эпоху называется реликтовым излучением.

Затем почти 500 тысяч лет не происходило никаких качественных изменений - шло медленное остывание и расширение Вселенной. Вселенная, оставаясь однородной, становилась все более разреженной. Когда она остыла до 3000 К, ядра атомов водорода и гелия уже могли захватывать свободные электроны и превращаться при этом в нейтральные атомы водорода и гелия. В итоге образовалась однородная Вселенная, представлявшая собой смесь трех почти не взаимодействующих субстанций: барионного вещества (водород, гелий и их изотопы), лептонов (нейтрино и антинейтрино) и излучения (фотоны). К этому времени уже не было высоких температур и больших давлений. Казалось, в перспективе Вселенную ждет дальнейшее расширение и остывание, образование «лептонной пустыни» - что-то вроде тепловой смерти. Но этого не случилось; напротив, произошел скачок, создавший современную структурную Вселенную, который, по современным оценкам, занял от 1 до 3 миллиардов лет.

2.4 Структурная самоорганизация Вселенной

После Большого взрыва образовавшееся вещество и электромагнитное поле были рассеяны и представляли собой газопылевое облако и электромагнитный фон. Спустя I млрд. лет после начала образования Вселенной стали появляться галактики и звезды. К этому времени вещество уже успело охладиться, и в нем стали возникать стабильные флуктуации плотности, равномерно заполнявшие космос. В сформировавшейся материальной среде появлялись и получали развитие случайные уплотнения вещества. Силы тяготения внутри таких уплотнений проявляют себя заметнее, чем за их границами. Поэтому, несмотря на общее расширение Вселенной, вещество в уплотнениях притормаживается, а его плотность начинает постепенно возрастать. Продолжая сжиматься и теряя при этом энергию на излучение, уплотнившееся вещество в результате своей эволюции превращалось в современные галактики. Появление подобных уплотнений и стало началом рождения крупномасштабных космических структур - галактик, а затем и отдельных звезд.

Сегодня космологи могут с довольно высокой точностью проводить измерения различных параметров и характеристик модели теории Большого взрыва, не говоря уже о более точных вычислениях возраста окружающего нас космоса. А ведь все началось с обычного наблюдения за массивными космическими объектами, расположенными во многих световых годах от нас и медленно продолжающих от нас отдаляться. И, несмотря на то, что мы понятия не имеем, чем это все закончится, чтобы выяснить это, по космологическим меркам на это потребуется не так уж и много времени.

Вселенную ограничить нечем, и такие «наблюдаемые вселенные» как наша, могут рождаться, взрываясь или без этого, перерождаться и жить в любых формах, относительно условий на их место влияющих.

Ученые придерживаются теории взрыва при образовании звёздных систем, потому как это происходит вокруг, но говорить о том, что вся Вселенная произошла посредством взрыва нельзя.

Взрыв это более менее однородное смешивание и разброс в пространство того что было. А вот то «что было» существовало и до взрыва, и существует вечно.

ГЛАВА 3.СТРОЕНИЕ ГАЛАКТИКИ. ВИДЫ ГАЛАКТИК

Окружающие Солнце звезды и само Солнце составляют малую часть гигантского скопления звезд и туманностей, которую называют Галактикой. Галактика имеет довольно сложную структуру. Существенная часть звезд в Галактике находится в гигантском диске диаметром примерно 100 тыс. и толщиной около 1500 световых лет. В этом диске насчитывается более сотни миллиардов звезд самых различных видов. Наше Солнце - одна из таких звезд, находящихся на периферии Галактики вблизи ее экваториальной плоскости.

Звезды и туманности в пределах Галактики движутся довольно сложным образом: они участвуют во вращении Галактики вокруг оси, перпендикулярной ее экваториальной плоскости. Различные участки Галактики имеют различные периоды вращения. 

Звезды удалены друг от друга на огромные расстояния и практически изолированы друг от друга. Они практически не сталкиваются, хотя движение каждой из них определяется полем силы тяготения, создаваемым всеми звездами Галактики. 

Астрономы последние несколько десятилетий изучают другие звездные системы, схожие с нашей. Это очень важные исследования в астрономии. За это время внегалактическая астрономия добилась поразительных успехов. 

Число звезд в Галактике порядка триллиона. Самые многочисленные из них - карлики с массами, примерно в 10 раз меньшими массы Солнца. В состав Галактики входят двойные и кратные звезды, а также группы звезд, связанных силами тяготения и движущиеся в пространстве как единое целое, - звездные скопления. Существуют рассеянные звездные скопления, например Плеяды в созвездии Тельца. Такие скопления не имеют правильной формы; в настоящее время их известно более тысячи. 

Наблюдаются шаровые звездные скопления. Если в рассеянных скоплениях содержатся сотни или тысячи звезд, то в шаровых их сотни тысяч. Силы тяготения удерживают звезды в таких скоплениях миллиарды лет. 

В различных созвездиях обнаруживаются туманные пятна, которые состоят в основном из газа и пыли, - это туманности. Они бывают неправильной, клочковатой формы - диффузные, и правильной формы, напоминающие по виду планеты, - планетарные. 

Существуют еще светлые диффузные туманности, например Крабовидная туманность, названная за необычную сетку из ажурных газовых волокон. Это источник не только оптического излучения, но и радиоизлучения, рентгеновских и гамма-квантов. В центре Крабовидной туманности находится источник импульсного электромагнитного излучения - пульсар, у которого впервые были обнаружены наряду с пульсациями радиоизлучения оптические пульсации блеска и пульсации рентгеновского излучения. Пульсар, обладающий мощным переменным магнитным полем, ускоряет электроны и вызывает свечение туманности в различных участках спектра электромагнитных волн. 

Пространство в Галактике заполнено везде - разреженным межзвездным газом и межзвездной пылью. В межзвездном пространстве существуют и различные поля - гравитационное и магнитное. Пронизывают межзвездное пространство космические лучи, представляющие собой потоки электрически заряженных частиц, которые при движении в магнитных полях разогнались до скоростей, близких к скорости света, и приобрели огромную энергию. 

Галактику можно представить в виде диска с ядром в центре и огромными спиральными ветвями, содержащими в основном наиболее горячие и яркие звезды и массивные газовые облака. Диск со спиральными ветвями образует основу плоской подсистемы Галактики. А объекты, концентрирующиеся к ядру Галактики и лишь частично проникающие в диск, относятся к сферической подсистеме. Сама Галактика вращается вокруг своей центральной области. В центре Галактики сосредоточена лишь небольшая часть звезд. Солнце находится на таком расстоянии от центра Галактики, где линейная скорость звезд максимальна. Солнце и ближайшие к нему звезды движутся вокруг центра Галактики со скоростью 250 км/с, совершая полный оборот примерно за 290 млн. лет. 

По внешнему виду галактики условно разделяются на три типа: эллиптические, спиральные и неправильные. 

Пространственная форма эллиптических галактик - эллипсоиды с разной степенью сжатия. Среди них встречаются гигантские и карликовые. Почти четверть всех изученных галактик относится к эллиптическим. Это наиболее простые по структуре галактики - распределение звезд в них равномерно убывает от центра, пыли и газа почти нет. В них самые яркие звезды - красные гиганты.

Спиральные галактики - самый многочисленный вид. К нему относится наша Галактика и Туманность Андромеды, удаленная от нас примерно на 2,5 млн. световых лет. 

Неправильные галактики не имеют центральных ядер, в их строении пока не обнаружены закономерности. Это Большое и Малое Магеллановы облака, являющиеся спутниками нашей Галактики. Они находятся от нас на расстоянии в полтора раза большем диаметра Галактики. Магеллановы облака значительно меньше нашей Галактики по массе и размерам. 

Существуют и взаимодействующие галактики. Они обычно находятся на небольших расстояниях друг от друга, связаны «мостами» из светящейся материи, иногда как бы пронизывают одна другую. 

Некоторые галактики обладают исключительно мощным радиоизлучением, превосходящим видимое излучение. Это радиогалактики. 

В 1963 г. начались открытия звездоподобных источников радиоизлучения - квазаров. Сейчас их открыто более тысячи. 

Исследование Вселенной основывается на открытых в земных условиях законах физики, позволяющих создать современные методы исследования Вселенной и объяснить подавляющее большинство известных в настоящее время космических явлений. Важно узнать природу невидимой (« темной») материи, составляющей основную часть массы нашей Вселенной.

В охваченной астрономическими наблюдениями части Вселенной (Метагалактике) существуют миллиарды галактик.

Мир галактик чрезвычайно разнообразен: он далеко не исчерпывается спиральными, эллиптическими и неправильными галактиками.

Внегалактическая астрономия и космология убедительно свидетельствует о всеобщей связи явлений и процессов в природе, о познаваемости мира и его закономерностей, о мощи разума, способного проникнуть в извечные тайны мироздания.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении хотелось бы еще раз отметить актуальность темы данной работы. Проблема образования и развития Вселенной волнует Человечество с момента его появления и будет волновать еще не одно столетие.

В ходе выполнения работы были рассмотрены гипотезы возникновения Вселенной, ее эволюция, а так же виды галактик.

Попытка обозреть проблему образования и развития Вселенной оказалась невыполнимой. Не только не удалось исчерпать тему хотя бы и на дилетантском уровне, а даже не удалось ощутить в полной мере даже брызги того океана литературы, который содержит плоды размышлений поколений ученых и философов о пространстве и времени. Но и этого, по моему мнению, оказалось достаточно, чтобы понять - в представлениях о времени и пространстве сегодня царит такой хаос, что даже научно поставленных вопросов слишком мало, чтобы обозначить область предстоящих исследований, не говоря уж о создании связной концепции этих феноменов. Вместе с тем, очевидно, что определенная база для такой работы есть. Но есть ли общественное желание проводить такую работу? Так что же - ждать, когда общество «созреет» и создаст какой-нибудь «Всемирный институт изучения Времени»? Но идея «института» объективно отражает следующее: в научной и околонаучной среде образовалось такое сгущение умственных усилий, что кажется - вот-вот начнется Инфляционная фаза Большого интеллектуального взрыва. А может быть, она уже началась. А может быть концептуальные миры «столкнулись» и вот - вот полетят искры?

Являясь ничтожной частичкой целого, - трудно составить представление о целом. Наших знаний о материи еще не достаточно для уверенного моделирования окружающего нас пространства. Мы еще только приближаемся к той ступеньке, откуда можно уже рассмотреть все вокруг с подробностями.

Даже наша собственная Солнечная система пока остается для нас загадкой. Традиционное объяснение происхождения планет, согласно которому планеты образовались в процессе конденсации облаков космической пыли и газа, имеет под собой довольно шаткий фундамент, так как уравнения, описывающие взаимодействие газа в этих облаках, до сих пор не решены. В. Мак-Рей, профессор университета в Суссексе, бывший президент Королевского Астрономического общества, пишет: «Проблема происхождения Солнечной системы продолжает оставаться, пожалуй, самой значительной из всех нерешенных проблем астрономии».

Логически нельзя исключить возможность участия нефизических факторов в деятельности Вселенной, как нельзя исключить возможность существования областей космоса, где вообще не действуют известные нам физические законы. Физик Д. Бем признается: «Всегда имеется вероятность того, что будут обнаружены принципиально иные свойства, качества, структуры, системы, уровни, которые подчиняются совсем другим законам природы».

В данной работе приобретены и использованы следующие компетенции: 1) Способность обобщать и критически оценивать результаты, полученные отечественными и зарубежными исследователями; выявлять и формулировать актуальные научные проблемы. 2) Способность обосновывать актуальность, теоретическую и практическую значимость избранной темы научного исследования.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ

Болдинг К. Большие проблемы Большого взрыва. Истоки, наука высших измерений. М., 1990.

Бронштэн В.А. Гипотезы о звездах и Вселенной. М., 1991.

Вайнберг С. Первые три минуты. М., 1981.

Новиков И.Д. Как взорвалась Вселенная М., 1988.

А.П. Садохин. Концепции современного естествознания. М. 2006.

Силк Д. Большой взрыв. М., 1990.

Размещено на Allbest.ru