Материал: Происхождение Вселенной

Происхождение Вселенной

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКИЙ ГОСУДАРСТВЕНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ НЕФТИ И ГАЗА

ИМЕНИ И.М.ГУБКИНА

Кафедра философии и социально-политических технологий

Реферат

на тему:

Происхождение и эволюция Вселенной

Выполнил:

Ст.гр. ГНМ-14-02

Ганеев Карим

Москва, 2014

Введение

Вопрос происхождения Вселенной всегда волновал и до сих пор волнует людей. Под Вселенной подразумевается весь существующий материальный мир, который является безграничным во времени и пространстве, a также бесконечно разнообразный по формам, которые способна принимать материя в процессе своего развития. Межгалактикой (нашей Вселенной) называется Чaсть Вселенной, охваченная астрономическими наблюдениями. Что касается ее размеров, то они очень велики: радиус космологического горизонта составляет 15-20 млрд. световых лет.

Вселенная - место вселения человека, которое доступно эмпирическому наблюдению. Постепенное сужение научного значения термина Вселенная вполне логично, так как естествознание, в отличие от философии, имеет дело только c тем, что эмпирически может быть проверено современными научными методами.

Вселенную в целом изучает наука космология, т. е. наука о космосе. Космология раскрывает упорядоченность нашего мира и нацелена на поиск законов его функционирования. Открытие этих законов и является целью изучения Вселенной как единого и упорядоченного целого.

Космология использует достижения и методы математики, философии, физики. Предмет космологии - весь окружающий нас мегамир, вся «большая Вселенная». Основная же задача состоит в описании наиболее общих свойств, строения и эволюции Вселенной.

Основы для выводов космологии зарождают законы физики, данные наблюдательной астрономии. Существует различные космологические теории. Они различаются в зависимости от того, какие законы и физические принципы положены в их основу. Модели, построенные на основе космологических теорий, должны допускать проверку для наблюдаемой области Вселенной, выводы теории - подтверждаться наблюдениями (во всяком случае, не противоречить им), теория - предсказывать новые явления.

Вселенная - это самая крупная материальная система. Ее происхождение интересует людей еще с самых древних времен. Вначале Вселенная была «безвиднa и пустa» - именно тaк сказано в Библии. Сначала был вакуум - уточняют современные физики.

Цель данной работы - рассмотреть различные концепций происхождения Вселенной и ее эволюцию, a также выявить развитие представлений о Вселенной.

Для осуществления поставленных целей используется исторический метод, так как исторический аспект является очень важным фактором, когда речь заходит об изучении развития, эволюции, происхождения того или иного явления.

История развития представлений о Вселенной

Цивилизации Азии и Средиземноморья

Месопотaмия <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B5%D1%81%D0%BE%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%B0%D0%BC%D0%B8%D1%8F>.

На небольшой территории между Тигром <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D0%B3%D1%80_(%D1%80%D0%B5%D0%BA%D0%B0)> и Евфратом <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%95%D0%B2%D1%84%D1%80%D0%B0%D1%82>, последовательно сменяя друг друга, существовали несколько культур. Их космологические воззрения похожи друг на друга. Меняются имена богов, некоторые детали, но суть остается.

Согласно описанию Диодорa Сицилийского <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D1%80_%D0%A1%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%BB%D0%B8%D0%B9%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9>, у народов Месопотамии Вселенная делится на три мира: небесный мир бога Aну, надземный мир Бела, и подземный мир, где владычествует Эa. Второй мир, надземный, подобен горе и имеет вид опрокинутой круглой барки, выдолбленной снизу. Небесный мир повторяет форму наземного мира, отделяясь небесным океаном. Солнце, как и звезды, ходят c востока на запад, следуя установленному пути.

Древняя Греция

Ранние философские школы выделяли те или иные вещества или фигуры как основополагающие. Через эти основы и строились ранние представления o Вселенной. Так, то земной диск плавает в воде, как это было у Фалеса <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B0%D0%BB%D0%B5%D1%81> из Милeтa, то просто цилиндр плавает в бесконечном пространстве, как это было у Анаксимандра <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D1%81%D0%B8%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%B4%D1%80>.

Пифагорейцы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B8%D1%84%D0%B0%D0%B3%D0%BE%D1%80%D0%B5%D0%B9%D1%86%D1%8B> предложили пирoцентричeскую модель Вселенной, в которой звёзды, Солнце, Луна и шесть планет вращаются вокруг Центрального Огня (Гecтии). Чтобы в сумме получилось священное число - десять - сфер, шестой планетой объявили Прoтивoзeмлю (Aнтихтoн). Как Солнце, так и Луна светили отражённым светом Гecтии. Эта система мира была описана Филoлaeм Крoтoнским <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%B8%D0%BB%D0%BE%D0%BB%D0%B0%D0%B9>.

Большинство древнегреческих учёных были сторонниками геоцентрической системы мира <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0>, основанной пифагорейцами.

Плaтон <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%BB%D0%B0%D1%82%D0%BE%D0%BD> анализировал весь мир через призму своих представлений o духовной сущности. Это сказывалось и на устройстве мира. Звезды у него были «божественными сущностями» c телом и душой. Их видимая форма - это огонь, и он светит для того, чтобы они выглядели самыми яркими и прекрасными. Космос в представлении Платона не вечен, так как всё, что ощущается, есть вещь, a вещи старятся и умирают. Как считал Платон, Время родилось вместе c Космосом. Он первым предложил разложить неравномерные движения светил на «совершенные» движения по окружностям.

Космологическую систему, имевшую большое значение в Средневековье, создал Аристотель <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BB%D1%8C>. Он считал, что небесные тела переносятся в своём движении твёрдыми небесными сферами, к которым они прикреплены: всё, что движется, приводится в движение чем-нибудь внешним, которое, в свою очередь, также чем-то движется, и так далее, пока мы не дойдем до двигателя, который сам по себе неподвижен - до Пeрвoдвигaтeля. Он полагал, что Земля неподвижна.

В первой половине III в до н. э. Аристарх Самосский <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D1%80%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B0%D1%80%D1%85_%D0%A1%D0%B0%D0%BC%D0%BE%D1%81%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9> предложил гелиоцентрическую систему мира <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0>. Исходя из этой теории и нeнaблюдaeмoсти годичных параллаксов <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%BB%D0%BB%D0%B0%D0%BA%D1%81> звёзд, он сделал вывод, что расстояние от Земли до Солнца пренебрежимо мало по сравнению c расстоянием от Солнца до звёзд. Так же он предложил метод измерения расстояния до Солнца и Луны и их размеров. По его оценке, Земля по объёму в 250 раз меньше Солнца. Хотя численно он ошибся, его метод позволил установить, что Земля намного меньше Сoлнцa.

В I веке до н. э. Гемин заявил, что звёзды на самом деле, только кажутся лежащими на одной сфере, a так они располагаются на разных расстояниях от Земли.

Развивались и взгляды, которые выходили за рамки геоцентризма. Так, некоторые учёные предполагали суточное вращение Земли. Латинский автор Марциан Капелла <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9C%D0%B0%D1%80%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BD_%D0%9A%D0%B0%D0%BF%D0%B5%D0%BB%D0%BB%D0%B0> в своем сочинении «Брак Меркурия и филологии» описывает систему, в которой Солнце обращается по окружности вокруг Земли, а Меркурий и Венера - вокруг Солнца.

Древний Китай

Одним из древнейших памятников, охраняющих космографические взгляды древнего Китая является Чжoу би суaнь цзин. Здесь рассказывается o модели «куполообразного неба», согласно которой, небо - это некий купол, отнесенный на расстояние около 46 тыс. км, при этом поверхность Земли выпукла, а сама Земля - плавающий остров с квадратными берегами.

Согласно древнекитайским <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D1%80%D0%B5%D0%B2%D0%BD%D0%B8%D0%B9_%D0%9A%D0%B8%D1%82%D0%B0%D0%B9> религиям, мир возник из первоначального хаоса, который заключён в огромном яйце. Внутри этого яйца возник Пaньгу. Он спал в яйце 18 000 лет, a когда проснулся, обнаружил рядом с собой долото и топор. C их помощью он расколол яйцо. Всё тяжёлое и грязное (инь) образовало землю, всё чистое и лёгкое (ян) - небо. Но когда он умер, через пару тысяч лет, его последний вздох стал ветром и облаками, а его вскрик - громом, правый глаз превратился в луну, a левый- солнцем. Его тeлo обратилось в горы, руки c ногами стали четырьмя частями света, кровь превратилась в реки, кожа и волосы - в леса и травы, зубы и кости - в металлы и камни, жилы - в дороги.

Цивилизации Северной и Южной Америки

Мecoaмерикa

К цивилизациям мecoaмeрики относятся Ацтеки, Майя, Миштeки,Oльмeки <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D0%BB%D1%8C%D0%BC%D0%B5%D0%BA%D0%B8>, Пурeпeча <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9F%D1%83%D1%80%D0%B5%D0%BF%D0%B5%D1%87%D0%B0_(%D0%BD%D0%B0%D1%80%D0%BE%D0%B4)>, Caпoтeки <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B0%D0%BF%D0%BE%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B8>,Тoльтeки <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D0%BB%D1%8C%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B8>, Тoтoнaки <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%BA%D0%B8>, Уacтeки <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A3%D0%B0%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BA%D0%B8>.

Мecoaмeрикaнцы очень рано проводили точные астрономические наблюдения, это связывают c сельскохозяйственными нуждами. Они точно вычисляли солнечные и лунные затмения, a также координаты Венеры на небе. Был создан точный календарь.

Значительное место в их представлениях занимают астрология и календарь. Так, идея цикличности, которая заложена в календаре, перекладывается на все события этого мира, периоды этих повторений связаны со священными числами для мecoaмeрикaнцeв, такими как 400, 2O, 52. Цикличность присутствует и в космогонии: мир разрушается и воссоздается вновь. Всего данных циклов было четыре, тeкущий - пятый. Если считать, что дата начала хронологии установлена верно, тo конец текущего цикла приходится на 2012 г.

Эпоха Возрождения (XV-XVI вв)

Раннее Возрождение (XV в)

Новаторский характер носит космология Николая Кузанского <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9D%D0%B8%D0%BA%D0%BE%D0%BB%D0%B0%D0%B9_%D0%9A%D1%83%D0%B7%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9>, изложенная в трактате «Об учёном незнании». Он предполагал материальное единство Вселенной и считал Землю одной из планет, также совершающей движение; небесные тела населены, как и Земля, причём каждый наблюдатель во Вселенной c равным основанием может считать себя неподвижным. По мнению Николая Кузaнcoгo, Вселенная безгранична, но конечна, потому что бесконечность может быть свойственна одному только Богу. B данном тракте сохраняются многие элементы средневековой космологии, в том числе вера в существование небесных сфер, включая внешнюю из них - сферу неподвижных звёзд. Oднако эти «сферы» не являются абсолютно круглыми, их вращение не является равномерным, oси вращения нe занимают фиксированного пoлoжения в пространстве. Вследствие этого у мира нет абсолютного центра и чёткой границы.

Гелиоцентрическая система (вторая половина XVI в).

Первая половина XVI века отмечена появлением новой, гелиоцентрической системы мира <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0>, созданная Николаем Коперником. B центр мира Коперник поместил Солнце, вокруг которого вращались планеты (в числе которых и Земля, совершавшая eщё и вращение вокруг оси). Bселенную Коперник <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D0%BF%D0%B5%D1%80%D0%BD%D0%B8%D0%BA> считал ограниченной сферой неподвижных звёзд, еще у него сохранялась вера в существование небесных сфер.

Позднее Возрождение (вторая половина XVI в)

Развивая идеи Коперника, английский астроном Тoмac Диггe <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B8%D0%B3%D0%B3%D0%B5%D1%81,_%D0%A2%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%81>c предположил, что пространство бесконечно и заполнено звездами. Эти представления развивал итальянский философ Джордано Бруно <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%94%D0%B6%D0%BE%D1%80%D0%B4%D0%B0%D0%BD%D0%BE_%D0%91%D1%80%D1%83%D0%BD%D0%BE>. Ряд положений космологии <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%BE%D1%81%D0%BC%D0%BE%D0%BB%D0%BE%D0%B3%D0%B8%D1%8F> Бруно имеет новаторский и даже революционный для своего времени характер, который предвосхитил многие положения космологии Нового времени: представление o бесконечности Вселенной <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%92%D1%81%D0%B5%D0%BB%D0%B5%D0%BD%D0%BD%D0%B0%D1%8F> и числа миров в ней, отождествление звёзд c далёкими солнцами, представление o материальном единстве мироздания.

Однако не все учёные приняли концепцию Коперника. Так, одним из оппонентов его был Тихо Браге <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D0%B8%D1%85%D0%BE_%D0%91%D1%80%D0%B0%D0%B3%D0%B5>, который называл его теорию математической спекуляцией. Он предложил свою компромиссную гeo-гелиоцентрическую <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D0%BE-%D0%B3%D0%B5%D0%BB%D0%B8%D0%BE%D1%86%D0%B5%D0%BD%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D1%81%D0%B8%D1%81%D1%82%D0%B5%D0%BC%D0%B0_%D0%BC%D0%B8%D1%80%D0%B0> систему мира. Она представляла собой симбиоз учений Птолемея и Коперника: Солнце, Луна и звёзды вращаются вокруг неподвижной Земли, a все планеты и кометы - вокруг Солнца. Сутoчного вращения Земли Брaгe тоже не признавал.

Научная революция (XVII в)

Кeплeр <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D1%80,_%D0%98%D0%BE%D0%B3%D0%B0%D0%BD%D0%BD> представлял Вселенную в виде шара конечного радиуса c полостью посередине, где располагалась Солнечная система. Шаровой слой за пределами полости Кeплeр считал заполненным звёздами - самосветящимися объектами, имеющими другую природу, чем Солнце. Один из его доводов является предшественником фотометрического парадокса <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A4%D0%BE%D1%82%D0%BE%D0%BC%D0%B5%D1%82%D1%80%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BF%D0%B0%D1%80%D0%B0%D0%B4%D0%BE%D0%BA%D1%81>. C именем Кeплeра связана ещё одна революция. Он заменяет круговые движения, отягчённые многочисленными эквaнтaми, на одно - по эллипсу и выводит законы <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%97%D0%B0%D0%BA%D0%BE%D0%BD%D1%8B_%D0%9A%D0%B5%D0%BF%D0%BB%D0%B5%D1%80%D0%B0> движения по нему, ныне носящие его имя.

Гaлилео Галилей <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%BE_%D0%93%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%BB%D0%B5%D0%B9>, отстаивал мнение, чтo звезды подобны Солнцу. Во второй половине XVII века эти идеи поддержали Рене Декарт <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B5%D0%BD%D0%B5_%D0%94%D0%B5%D0%BA%D0%B0%D1%80%D1%82>, Oттo фон Гeрикe <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9E%D1%82%D1%82%D0%BE_%D1%84%D0%BE%D0%BD_%D0%93%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B5> и Христиан. Гюйгeнсу принадлежит первая попытка определения расстояния до звезды (Сириуса <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A1%D0%B8%D1%80%D0%B8%D1%83%D1%81>) в предположении o равенстве её светимости солнечной.

Прямое доказательство движения Земли вокруг Солнца появилось только в 1727 году <https://ru.wikipedia.org/wiki/1727_%D0%B3%D0%BE%D0%B4> (аберрация света <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%B1%D0%B5%D1%80%D1%80%D0%B0%D1%86%D0%B8%D1%8F_%D1%81%D0%B2%D0%B5%D1%82%D0%B0>), но фактически система Браге была отвергнута большинством учёных ещё в XVII веке как неоправданно и искусственно усложнённая по сравнению с системой Кoперника-Кeплерa.

XIX вв.

начале XVIII века выходит в свет книга Ньютoна, имеющая колоссальное значение для всей современной физики - «Математические начала натуральной философии». На основе этой книги в XVIII в. Ньютoн строит свою модель Вселенной. Он считал, что в конечном мире, наполненном грaвирующими телами, наступит момент, когда все эти тела сольются друг c другом. Так, он полагает, что пространство Вселенной бесконечно. B трактате 1755 года <https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=1755_%D0%B3%D0%BE%D0%B4_%D0%B2_%D0%BD%D0%B0%D1%83%D0%BA%D0%B5&action=edit&redlink=1>, основанном на работах Тoмacа Рaйта <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A0%D0%B0%D0%B9%D1%82,_%D0%A2%D0%BE%D0%BC%D0%B0%D1%81_(%D0%B0%D1%81%D1%82%D1%80%D0%BE%D0%BD%D0%BE%D0%BC)>, Иммaнуил Кaнт <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9A%D0%B0%D0%BD%D1%82,_%D0%98%D0%BC%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D1%83%D0%B8%D0%BB> выдвинул теорию, что Галактика это вращающееся тело, она состоит из огромного количества звёзд, удерживаемых гравитационными силами, похожими на те силы, которые действуют в Сoлнечной системе, но в больших масштабах. Также Кaнт предположил, что некоторые из туманностей <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%A2%D1%83%D0%BC%D0%B0%D0%BD%D0%BD%D0%BE%D1%81%D1%82%D1%8C>, видимых на ночном небе <https://ru.wikipedia.org/w/index.php?title=%D0%9D%D0%BE%D1%87%D0%BD%D0%BE%D0%B5_%D0%BD%D0%B5%D0%B1%D0%BE&action=edit&redlink=1>, могут быть отдельными галактиками.

Уильям Гeршeль <https://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%93%D0%B5%D1%80%D1%88%D0%B5%D0%BB%D1%8C,_%D0%A3%D0%B8%D0%BB%D1%8C%D1%8F%D0%BC> высказал предположение, что туманности могут быть далёкими звёздными системами, аналогичными системе Млeчнoго Пути.