это быстро и бесплатно
Оформите заказ сейчас и получите скидку 100 руб.!
ID (номер) заказа
1040897
300 руб.
Ознакомительный фрагмент работы:
Открытия в естественных науках, которые определили формирование современной картины мира
Каких представлений о нашей планете, о её форме, расположении и происхождении не было в истории. Представления древних о Земле опирались прежде всего на мифологические представления.
Некоторые народы считали, что Земля плоская и держится на трех китах, которые плавают и безбрежном всемирном океане. Другие вместо китов представляли черепах. Также были народы, которые считали, что Землю держат слоны. Немного отличались представления египтян, которые считали, что Земля парит в пустоте, а над ней богиня неба, слева и справа корабль бога Солнца, показывающий путь солнца по небу от восхода до заката. Невероятный прорыв в естественных науках был сделан с изобретением телескопа и микроскопа. За последние несколько веков люди совершили бесчисленное множество открытий, которые помогли значительно улучшить качество нашей повседневной жизни и понять, как устроен мир вокруг нас. Оценить всю важность этих открытий очень сложно, если не сказать, что почти невозможно. Но одно ясно наверняка – некоторые из них буквально изменили нашу жизнь раз и навсегда.
На мой взгляд, наиболее впечатляющим достижением физики, которое просто перевернуло мировоззрение большинства, как ученых, так и обычных людей, далеких от науки стало открытие расширения Вселенной, а впоследствии открытия существования «начала Вселенной» — Большого взрыва. В середине ХХ века было обнаружено существование тёмной материи и тёмной энергии — невидимой современными инструментами материи и энергии, которая, однако, участвует в гравитационном взаимодействии. Тёмная материя и энергия составляет подавляющую долю в массе вещества Вселенной и определяет её эволюцию и дальнейшую судьбу. Открыто впечатляющее проявление тёмной энергии — ускорение расширения Вселенной. Были открыты предсказанные ранее черные дыры, а также планеты в других солнечных системах.
Современные ученые считают, что наша Вселенная возникла около 14 млрд. лет назад и с тех пор постоянно расширяется и охлаждается. Сначала наша вселенная представляла собой плазму. Из-за быстрого снижения температуры и изменения давления гравитационное излучение отделилось от вещества. Появились первые протоны и нейтроны. Появлялась материя и антиматерия, которая распадаясь превращалась в излучение. Появились элементарные частицы и физические силы. Затем температура упала настолько, что и во вселенной начала конденсироваться жидкость из газа, произошло множество фазовых переходов.
Необходимо отметить, что на всех стадиях Большого взрыва выполняется так называемый космологический принцип — Вселенная в любой данный момент времени выглядит одинаково для наблюдателя в любой точке пространства. В частности, в любой данный момент во всех точках пространства плотность материи в среднем одинакова. Большой взрыв не похож на взрыв динамитной шашки в пустом пространстве, когда вещество начинает расширяться из небольшого объёма в окружающую пустоту, образуя сферическое газовое облако с чётким фронтом расширения, за пределами которого — вакуум. Это популярное представление ошибочно. На самом деле Большой взрыв происходил во всех точках пространства одновременно и синхронно, нельзя указать на какую-либо точку как на центр взрыва, в пространстве нет крупномасштабных градиентов давления и плотности и нет никаких границ или фронтов, отделяющих расширяющееся вещество от пустоты. Большой взрыв следует представлять как расширение самого пространства вместе с содержащейся в нём материей, которая в среднем в каждой данной точке покоится.
Невозможно не согласиться с тем, что это открытие достаточно важное, сложное и бесспорно оно требовало больших трудов, расчетов, моделирования. Кто же является автором этой теории? А вот на этот вопрос ответить однозначно невозможно. Как и у большинства современных физических теорий, какого-то одного автора тут нет. Первым, то произнёс слово «взрыв», был ленинградский математик А.А.Фридман. Он первым (в 1922 году) доказал существование нестационарных решений уравнений Общей теории относительности, и из этих решений получалось, что Вселенная должна расширяться. Но экстраполяция этого утверждения в прошлое немедленно означала, что когда-то давно вся Вселенная была весьма компактной, и то, что мы видим сейчас, есть фактически результат взрыва.
Затем важные наблюдательные результаты получил американский астроном Э.Хаббл, показавший, что чем дальше от нас находится объект, тем с большей скоростью он от нас удаляется (тем самым доказав расширение Вселенной). Это полностью соответствовало решениям Фридмана.
В 1948 году Г. Гамов (советский физик, к тому времени уже много лет работавший в США) на основе решений Фридмана пришёл к выводу, что в начале Вселенная должна была быть не только сверхплотной, но и сверхгорячей (что легко понять каждому, кто накачивал велосипедную камеру насосом), и что на этих ранних этапах горячее вещество находилось в равновесии с излучением. Как следствие, вместе с расширением Вселенной и сопутствующим её охлаждением должно было остывать и это излучение.
И наконец, в 1964 году предсказанное Гаммовым излучение (его называют реликтовое или фоновое) было открыто экспериментально.
Теория Большого взрыва сейчас считается столь же несомненной, как и система Коперника. Однако вплоть до второй половины 1960-х она отнюдь не пользовалась всеобщим признанием, и не только потому, что многие ученые с порога отрицали саму идею расширения Вселенной. Просто у этой модели имелись конкуренты . Но эти теории не объясняют всего, что открыто современной наукой. Они, к примеру, не дают объяснения существованию реликтового излучения, которое появилось в следствии Большого Взрыва и наблюдается сейчас.
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.
Современное состояние астрофизики, проблемы и противоречия.
В современной астрофизике можно обозначить три фундаментальные проблемы: космология (рождение и эволюция Вселенной в целом); ядра галактик (физическое строение и процессы, происходящие в них); проблема поиска внеземных цивилизаций и связи с ними. Но мне более подробно хотелось бы рассмотреть первую тему. Сегодня теория Большого взрыва признана большинством ученых. Большинством, но не всеми, и у этой теории есть свои противоречия, которые пока все же не отвергают теорию Большого взрыва, но кто знает, может быть, она будет полностью опровергнута уже завтра.
Есть ученые, которые категорически не согласны с современными взглядами ученых на возникновение Вселенной от взрыва сверхплотной «капли» 18 миллиардов лет назад.
Как возникло предположение о существовании в прошлом взрыва Вселенной? На механизм взрыва астрономов натолкнул факт увеличения красного диапазона света при спектральном анализе, приходящего к нам от галактик, привёл астрономов к идее о когда-то произошедшем взрыве всей Вселенной.
Ученые доказывают теорию Большого Взрыва несколькими аргументами. Например тем, что спектр света от дальних галактик отличается преобладанием красного света. Никто не будет спорить с тем, что красное смещение спектра от галактик реально существует. Но ученые с нетрадиционными взглядами на происхождение вселенной считаю, что объяснить данное явление можно по-разному: можно объяснять законом Доплера, можно объяснять проявлением сильного гравитационного притяжения на электромагнитные волны, ведь гравитация сильнее притягивает тяжёлые фотоны фиолетового цвета, и почти не воздействует на лёгкие красные фотоны, которые по массе меньше фиолетовых фотонов в 42 раза.Первое противоречие в теории Большого Взрыва заключается в том, что при любом взрыве (в том числе и при взрыве Вселенной) форма движения взорвавшейся массы должна быть в виде плёнки раздувающегося полого шара (представим как мы надували бы обычный воздушный шарик).
Любой взрыв – это распространение взорвавшейся материи во все стороны, в виде шара, а в центре взрыва всегда возникает вакуум (или разряжённое пространство). Обратившись к научным исследованиям взрыва и к теории взрывной волны можно выяснить, что по закону врывающихся тел в центре взрыва остаётся пустота или иными словами вакуум.
Ученые предлагают взять для примера взрыв гранаты, подброшенной вверх высоко над Землёй. Осколки от гранаты распространяются в виде шара, в виде шарообразной «ударной волны», в виде шаровидной поверхности, в виде постоянно раздувающегося шара, безостановочно увеличивая объём оболочки, образованную осколками гранаты.
Следовательно, через миллиарды лет после Большого Взрыва Вселенной в центре Взрыва должна образоваться пустота, а все галактики Вселенной должны распределиться в виде тонкой оболочки типа раздувающегося шара. Взрыв должен распределить все галактики Вселенной по тонкой шаровидной оболочке, которая расширяется в диаметре, и с каждым годом эта оболочка должна становиться всё тоньше и тоньше. Однако современные астрономы в телескоп видят иную форму Вселенной, видят не тонкую оболочку огромного шара, состоящего из галактик, а Вселенную в виде огромного шара, которая равномерно и с большой плотностью заполнена галактиками.
Конфигурация материи Вселенной, которую астрономы наблюдают в телескоп, не имеет ничего общего с конфигурацией материи, которая бы возникла после Взрыва Вселенной.
Еще одно противоречие, о котором говорят ученые: скорость удаления галактик от центра Большого Взрыва Вселенной должна снижаться, а она парадоксально увеличивается.
Итак, астрономами было сделано парадоксальное «открытие»: чем дальше от Земли находится галактика, тем скорость удаления от Центра Большого Взрыва Вселенной — выше.
Парадоксальный факт. Если объяснять красное смещение спектра не удалением галактик от центра взрыва, а гравитационным поглощением более тяжёлых фотонов, то в эволюционной астрономии опять восторжествует логика и исчезнут все противоречия.
Еще противоречие заключается в том, что астрономы полагают, что взрыв Вселенной произошёл 18 миллиардов лет назад. Световой год – это расстояние, которое преодолевает луч света в вакууме. Предположим, что с момента взрыва Вселенной все галактики разлетаются от центра взрыва со скоростью света. Поэтому на сегодняшний день все галактики должны находиться на удалении 18 миллиардов световых лет от центра взрыва. Однако, астрономы находят галактики на удалении 32 миллиардов световых лет от Земли и дальше.
Подобных противоречий можно привести множество. На мой взгляд, многие из них вполне логичны.
В заключении хотелось бы отметить, что в астрофизики, как в принципе и в любой другой науке существует множество проблем и противоречий. И это на мой взгляд неплохо, ведь если бы не было противоречий, то это говорило бы о том, что люди перестали думать, рассуждать, искать несостыковки, пытаться доказать то, что являлось до сих пот аксиомой. А пока ученые ищут, рассчитывают, доказывают и опровергают, есть место науке. Современные астрофизики пользуются новейшими компьютерами и ЭВМ, а их возможности также с каждым годом увеличиваются, и кто знает, возможно, то что сейчас мы считаем противоречием и мифом, совсем скоро станет доказанным фактом.
Сделайте индивидуальный заказ на нашем сервисе. Там эксперты помогают с учебой без посредников Разместите задание – сайт бесплатно отправит его исполнителя, и они предложат цены.
Цены ниже, чем в агентствах и у конкурентов
Вы работаете с экспертами напрямую. Поэтому стоимость работ приятно вас удивит
Бесплатные доработки и консультации
Исполнитель внесет нужные правки в работу по вашему требованию без доплат. Корректировки в максимально короткие сроки
Гарантируем возврат
Если работа вас не устроит – мы вернем 100% суммы заказа
Техподдержка 7 дней в неделю
Наши менеджеры всегда на связи и оперативно решат любую проблему
Строгий отбор экспертов
К работе допускаются только проверенные специалисты с высшим образованием. Проверяем диплом на оценки «хорошо» и «отлично»
Работы выполняют эксперты в своём деле. Они ценят свою репутацию, поэтому результат выполненной работы гарантирован
Ежедневно эксперты готовы работать над 1000 заданиями. Контролируйте процесс написания работы в режиме онлайн
Заполните форму и узнайте цену на индивидуальную работу!