Статья: Эволюционная парадигма. Эволюция Вселенной

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Только 3 галактики можно наблюдать невооружённым глазом: Большое

Магелланово облако, Малое Магелланово облако и туманность Андромеды (БМО, ММО - Большое Магелланово облако и Малое Магелланово облако).

Не вращающаяся звёздная система по истечении некоторого срока должна принять форму шара. Такой вывод следует из теоретических исследований. Он подтверждается на примере шаровых скоплений, которые вращаются и имеют шарообразную форму.

Если же звездная система сплюснута, то это означает, что она вращается. Следовательно, должны вращаться и эллиптические галактики, за исключением тех, из них, которые шарообразны, не имеют сжатия. Вращение происходит вокруг оси, которая перпендикулярна главной плоскости симметрии. Галактика сжата вдоль оси своего вращения. Впервые вращение галактик обнаружил в 1914 г. американский астроном Слайфер.

Особый интерес представляют галактики с резко повышенной светимостью. Их принято называть радиогалактиками. Наиболее выдающаяся галактика Лебедь. Это слабая двойная галактика с чрезвычайно тесно расположенными друг к другу компонентами, являющимися мощнейшим дискретным источником. Объекты подобные галактике Лебедь (безусловно очень редки в метагалактике, но Лебедь не единственный объект подобного рода во Вселенной. Они должны находиться на громадном расстоянии друг от друга (более 200Мпс). Поток проходящего от них радиоизлучения в виду большого расстояния слабее, чем от источника Лебедь.

Несколько ярких галактик, входящих в каталог NGC [Номвый омбщий каталомг туманностей и звёздных скоплений (англ. New General Catalogue of Nebulae and Clusters of Stars или NGC) - наиболее известный в любительской астрономии каталог объектов далёкого космоса], также отнести к разряду радиогалактик, потому что их радиоизлучение аналогично сильное, хотя оно значительно уступает по энергии световому. Из этих галактик NGC 1273, NGC 5128, NGC 4782 и NGC 6186 являются двойными. Одиночные NGC 2623 и NGC 4486.

Звёздоподобные источники радиоизлучения были названы квадрами. Сейчас их открыто более 1000. Блеск квадра не остаётся постоянным. Массы квадров достигают миллиона солнечных масс. Источник энергии квадров до сих пор не ясен. Есть предположения, что квадры - это исключительно активные ядра очень далёких галактик.

6. Солнечная система

Учёные полагают, что прародительницой Солнечной системы является раскалённая газово-пылевая туманность, медленно вращавшаяся вокруг плотного ядра в центре. Под влиянием сил взаимного притяжения туманность начала сплющиваться у полюсов и превращаться в огромный диск. Плотность его не была равномерной, поэтому в диске произошло расслоение на отдельные газовые кольца. В дальнейшем каждое кольцо начало сгущаться и превращаться в единый газовый сгусток, вращающийся вокруг своей оси. Впоследствии сгустки остыли и превратились в планеты, а кольца вокруг них - в спутники. Как известно, Земля в Солнечной системе всего-навсего песчинка. Если нашу планету поместить внутри солнца, то останется место еще для миллиона таких планет!

Солнце - это одна звезда из множества в нашей галактике Млечный Путь, а сама галактика только лишь крошечная частица Вселенной.

Солнечная система состоит собственно из Солнца, а также планет, с их спутниками, комет, астероидов, пыли, газа и мелких частиц. В Солнце сосредоточена практически вся масса Солнечной системы - 99,8 %, и своей гравитацией Солнце удерживает вокруг себя все остальные объекты Солнечной системы. Хотя известные нам планеты находятся на сравнительно небольшом расстоянии от Солнца, существует большое число объектов, которые вращаются вокруг него, находясь на очень большом удалении. По современным оценкам, размер Солнечной системы составляет не менее шестидесяти миллиардов километров, при этом споры между астрономами о том, до каких пределов на самом деле простираются границы Солнечной системы, продолжаются. Согласно данным современной астрономии, своим гравитационным полем Солнце способно удерживать тела на гигантском расстоянии, которое более чем в 200 тысяч раз превышает расстояние от Солнца до Земли.

В настоящее время считается, что в Солнечную систему входит 8 больших планет (Плутон, ранее считавшийся девятой планетой, был исключён из списка планет из-за своего слишком маленького размера). Эти планеты, по степени удаления от Солнца: Меркурий, Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун. Самой большой из планет является Юпитер, но даже он намного меньше Солнца по размерам и массе.

Кроме них, вокруг Солнца вращается большое число более мелких тел - астероидов, комет, и просто мелких камней, пыли и газа. Если орбиты больших планет близки к круговым и находятся примерно в одной плоскости, то орбиты малых тел весьма разнообразны и часто имеют вытянутую форму - например, кометы, двигаясь по очень вытянутой орбите, обычно приближаются к Солнцу на несколько недель и затем на долгие годы вновь улетают в далёкое космическое пространство. Большая часть астероидов, обращающихся недалеко от Солнца, сосредоточены между орбитами Марса и Юпитера, значительная часть этих астероидов уже открыта и классифицирована. Однако существует ещё более многочисленный пояс астероидов, который расположен за пределами орбиты Нептуна [Пояс Комйпера (иногда также называемый пояс Эмджворта - Койпера) - область Солнечной системы от орбиты Нептуна (30 а.е. от Солнца) до расстояния около 55 а.е. от Солнца]. Из-за большой удалённости от Солнца и, как следствие, малой освещённости, наблюдать астероиды в этом поясе довольно сложно, и точное их число неизвестно.

Большие планеты можно разделить поровну на две группы. Первая половина планет, находящихся наиболее близко к Солнцу - это планеты земной группы - Меркурий, Венера, Земля и Марс. Все эти планеты состоят из тяжёлых химических элементов, имеют высокую плотность и твёрдую поверхность (хотя под ней и находится жидкое ядро), с массой 6?1024 кг и диаметром почти 13 тыс. км. Земля является самой большой и массивной из этих четырёх планет. Однако дальние от Солнца планеты - Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун значительно превосходят по этим параметрам Землю. По этой причине они получили название планеты-гиганты. Так, масса Юпитера более чем в 300 раз превышает массу Земли, а диаметр этой планеты - 143 тыс. км. Однако от планет земной группы они значительно отличаются по своему строению - эти планеты состоят не из тяжёлых элементов, а из газа, в основном из водорода и гелия, подобно Солнцу и другие звёздам, вследствие этого и плотность их сравнительно невелика (у Сатурна она даже меньше плотности воды). Планеты-гиганты не имеют твёрдой поверхности - это просто газовые шары. Для планет-гигантов характерно наличие большого числа спутников, причём среди них встречаются довольно большие, сравнимые по размерам с Луной и даже с Меркурием.

Возраст Солнца насчитывает чуть меньше 5 млрд лет. Возраст древнейших метеоритов почти такой же: 4,5-4,6 млрд лет. Столь же стары и рано затвердевшие части Лунной коры. Поэтому принято считать, что Земля и другие планеты сформировались 4,6 млрд лет назад. Тогда началась геологическая эволюция Земли.

7. Смерть Вселенной

Учёные решили узнать приблизительную смерть всей Вселенной. На данный момент считают, что она должна «погибнуть» в обратном порядке её возникновения, т.е. пойдет обратный процесс Большого взрыва. Всё зависит от того, какова средняя плотность вещества во Вселенной. Если она больше некоторого критического значения, то реализуется модель замкнутой Вселенной. Под действием сил гравитационного притяжения расширение прекратится (примерно еще через 25 млрд лет) и начнётся сжатие, в результате которого всё вещество вновь сожмётся в точку. Если же плотность меньше критической, то гравитационные силы не смогут остановить расширение. Реализуется модель открытой Вселенной. Через 1015 лет звёзды остынут, через 1019 они покинут свои галактики, ещё через невообразимо большие промежутки времени (если известные сейчас физические законы всё ещё будут действовать) в результате радиоактивного распада всё вещество превратится в железо, ещё гораздо позже железные «капли» превратятся в нейтронные звезды и чёрные дыры, которые через 1067 лет испарятся. Оценить плотность наблюдаемой Вселенной непросто, хотя последние данные указывают на то, что, вероятно, она ниже критической, и Вселенная является открытой.

Заключение

Итак, теория расширяющейся Вселенной сводится к следующему:

• 13,8 млрд лет назад - Большой взрыв, образовалась кварк-глюонная плазма, из которой сформировались ядра легких атомов

• З минуты спустя - образование вещественной основы Вселенной

• Через 380 тысяч лет после Большого взрыва стало возможным существование атомов водорода

• 13 млрд лет назад - появление звёзд первого поколения, то есть звёзды зарождались из вещества, которое состояло в основном водорода (75 %) и гелия (25 %); образование атомов тяжёлых металлов

• 5 млрд лет назад - рождение Солнца

• 4,6 млрд лет назад - образование Земли

Наши дни с полным основанием называют золотым веком астрофизики - замечательные и чаще всего неожиданные открытия в мире звёзд следуют сейчас одно за другим. Солнечная система стала последнее время предметом прямых экспериментальных, а не только наблюдательных исследований. Полёты межпланетных космических станций, орбитальных лабораторий, экспедиции на Луну принесли множество новых конкретных знаний о Земле, околоземном пространстве, планетах, Солнце.

Мы живём в эпоху поразительных научных открытий и великих свершений. Самые невероятные фантазии неожиданно быстро реализуются. С давних пор люди мечтали разгадать тайны галактик, разбросанных в беспредельных просторах Вселенной. Приходится только поражаться, как быстро наука выдвигает различные гипотезы и тут же их опровергает. Однако астрономия не стоит на месте: появляются новые способы наблюдения, модернизируются старые. С изобретением радиотелескопов, например, астрономы могут заглянуть на расстояния, которые еще в 40-x годах ХХ столетия казались недоступными. Однако надо себе ясно представить огромную величину этого пути и те колоссальные трудности, с которыми ещё предстоит встретиться на пути к звездам.

Сразу после рождения Вселенная продолжала расти и охлаждаться. При этом охлаждение происходило в том числе и благодаря банальному расширению пространства.

По мере расширения меняется и состав материи, наполняющей наш мир. Кварки объединяются в протоны и нейтроны, и Вселенная оказывается заполненной уже знакомыми нам элементарными частицами - протонами, нейтронами, электронами, нейтрино и фотонами. Присутствуют также и античастицы.

Современный нам момент эволюции Вселенной крайне удачно приспособлен для жизни, и длиться он будет ещё много миллиардов лет. Звёзды будут рождаться и умирать, галактики вращаться и сталкиваться, а скопления галактик - улетать всё дальше друг от друга. Поэтому времени для самосовершенствования у человечества предостаточно. Правда, само понятие «сейчас» для такой огромной Вселенной, как наша, плохо определено. Так, например, наблюдаемая астрономами жизнь квазаров, удалённых от Земли на 10-14 млрд световых лет, отстоит от нашего «сейчас» как раз на те самые 10-14 млрд лет.

И чем дальше вглубь Вселенной мы заглядываем с помощью различных телескопов, тем более ранний период её развития мы наблюдаем.

Сегодня учёные в состоянии объяснить большинство свойств нашей Вселенной, начиная с момента в 10-42 секунды и до настоящего времени и даже далее. Они могут также проследить образование галактик и довольно уверенно предсказать будущее Вселенной. Тем не менее, ряд «мелких» непонятностей ещё остаётся. Это, прежде всего - сущность скрытой массы (темной материи) и тёмной энергии. Кроме того, существует много моделей, объясняющих, почему наша Вселенная содержит гораздо больше частиц, чем античастиц, и хотелось бы определиться с выбором одной правильной модели.

Как учит нас история науки, обычно именно «мелкие недоделки» и открывают дальнейшие пути развития, так что будущим поколениям учёных наверняка будет, чем заняться. Сегодня вариантов ответа на вопрос о будущем нашей Вселенной стало значительно больше. И они существенно зависят от того, какая теория, объясняющая скрытую энергию, является правильной. Предположим, что верно простейшее объяснение, при котором энергия вакуума положительна и не меняется со временем. В этом случае Вселенная уже никогда не сожмётся и нам не грозит перегрев и Большой хлопок. Но за все хорошее приходится платить. В этом случае, как показывают расчёты, мы в будущем никогда не сможем достигнуть всех звезд. Более того, количество галактик, видимых с 3емли, будет уменьшаться, и через 10-20 млрд лет в распоряжении человечества останется всего несколько соседних галактик, включая нашу - Млечный Путь, а также соседнюю Андромеду. Человечество уже не сможет увеличиваться количественно, и тогда придётся заняться своей качественной составляющей. В утешение можно сказать, что несколько сотен миллиардов звёзд, которые будут нам доступны в столь отдалённом будущем, - это тоже немало.

Литература

1. Френкель Е.Н. Концепции современного естествознания: Учеб. пособие.

- Вольск: ВВИМО, 2013. - 236 с.

2. Интернет-ресурсы Википедии:

https://ru.wikipe-

dia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D1%81%D0%B5%D0%BA

https://ru.wikipe-

dia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%82%D0%B8%

D0%BA%D0%B0

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B5

%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%BB%D0%B5%D1%87%D0%B

D%D1%8B%D0%B9_%D0%9F%D1%83%D1%82%D1%8C

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A6%D0%B5%D1%84%D0%B5%D0%B8

%D0%B4%D1%8B

https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BE%D1%8F%D1%81_%D0%9

A%D0%BE%D0%B9%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%B0