Completat de: Shiryaeva Sofia
- aceasta este întreaga lume materială existentă, nelimitată în timp și spațiu și infinit diversă în formele pe care le ia materia în procesul dezvoltării ei. Partea din Univers acoperită de observațiile astronomice se numește Metagalaxia sau Universul nostru. Dimensiunile metagalaxiei sunt foarte mari: raza orizontului cosmologic este de 15-20 de miliarde de ani lumină.
Este Universul finit sau infinit, care este geometria lui - acestea și multe alte întrebări sunt legate de evoluția Universului, în special de expansiunea observată. Dacă viteza „expansiunii” galaxiilor crește cu 75 km/s pentru fiecare milion de parsecs, atunci extrapolarea în trecut duce la un rezultat uimitor: cu aproximativ 10-20 de miliarde de ani în urmă, întregul Univers era concentrat într-o zonă foarte mică. Mulți oameni de știință cred că la acea vreme densitatea Universului era aceeași cu cea a unui nucleu atomic: Universul era o „picătură nucleară” gigantică. Din anumite motive, această „picătură” a devenit instabilă și a explodat. Acum observăm consecințele acestei explozii ca sisteme de galaxii.
Teoria Big Bang
Teorie: „Universul pulsatoriu la nesfârșit”
Creaționismul
Teoria „Spărgerea vaselor”
Conform conceptelor moderne, Universul pe care îl observăm acum a apărut cu 13,7 ± 0,13 miliarde de ani în urmă dintr-o stare singulară inițială cu temperatură și densitate gigantice și s-a extins și s-a răcit continuu de atunci. Recent, oamenii de știință au reușit să stabilească că rata de expansiune a Universului, începând de la un anumit punct din trecut, este în continuă creștere, ceea ce clarifică unele concepte ale teoriei Big Bang.
Slide 1
Originea Universului
Completat de: Shiryaeva Sofia HB-3
Slide 2
Univers
Universul este întreaga lume materială existentă, nelimitată în timp și spațiu și infinit de diversă în formele pe care le ia materia în procesul dezvoltării sale. Partea din Univers acoperită de observațiile astronomice se numește Metagalaxia sau Universul nostru. Dimensiunile metagalaxiei sunt foarte mari: raza orizontului cosmologic este de 15-20 de miliarde de ani lumină.
Slide 3
Evoluția structurii Universului este asociată cu apariția clusterelor de galaxii, separarea și formarea stelelor și galaxiilor și formarea planetelor și a sateliților acestora. Universul însuși a apărut cu aproximativ 20 de miliarde de ani în urmă dintr-o proto-materie densă și fierbinte. Există un punct de vedere că de la bun început protomatterul a început să se extindă cu o viteză gigantică. În stadiul inițial, această substanță densă s-a împrăștiat în toate direcțiile și a fost un amestec omogen fierbinte de particule instabile care s-a dezintegrat în mod constant la coliziune. Răcindu-se și interacționând de-a lungul a milioane de ani, toată această masă de materie împrăștiată în spațiu s-a concentrat în formațiuni mari și mici de gaze, care pe parcursul a sute de milioane de ani, apropiindu-se și contopindu-se, s-au transformat în complexe uriașe. În aceste complexe, la rândul lor, au apărut zone mai dense - acolo s-au format ulterior stele și chiar galaxii întregi.
Slide 4
Este Universul finit sau infinit, care este geometria lui - acestea și multe alte întrebări sunt legate de evoluția Universului, în special de expansiunea observată. Dacă viteza „expansiunii” galaxiilor crește cu 75 km/s pentru fiecare milion de parsecs, atunci extrapolarea în trecut duce la un rezultat uimitor: cu aproximativ 10-20 de miliarde de ani în urmă, întregul Univers era concentrat într-o zonă foarte mică. Mulți oameni de știință cred că la acea vreme densitatea Universului era aceeași cu cea a unui nucleu atomic: Universul era o „picătură nucleară” gigantică. Din anumite motive, această „picătură” a devenit instabilă și a explodat. Acum observăm consecințele acestei explozii ca sisteme de galaxii.
Slide 5
Teorii despre originea universului
Teoria Big Bang Theory: „Universul care pulsa la nesfârșit” Teoria creaționismului „Spărgerea vaselor”
Slide 6
Teoria Big Bang
Conform conceptelor moderne, Universul pe care îl observăm acum a apărut cu 13,7 ± 0,13 miliarde de ani în urmă dintr-o stare singulară inițială cu temperatură și densitate gigantice și s-a extins și s-a răcit continuu de atunci. Recent, oamenii de știință au reușit să stabilească că rata de expansiune a Universului, începând de la un anumit punct din trecut, este în continuă creștere, ceea ce clarifică unele concepte ale teoriei Big Bang.
Slide 7
După explozie s-au format două tipuri de materie: materie și câmp. Primele elemente chimice sunt H, He, H2. H și El au început să formeze condensări și din ele s-au format stele. Metalele mai grele s-au format în interiorul stelelor ca urmare a nucleosintezei stelare. Elementele mai grele decât Fe se formează în timpul exploziei de noi și supernove. La locul rămășițelor exploziilor de supernove se formează noi stele și sistemele lor planetare. Substanțele mai dense formează întotdeauna planete pitice interioare, substanțele mai puțin dense formează întotdeauna planete gigantice la periferia sistemului. Pe măsură ce Pământul a crescut până la masa sa actuală, s-a încălzit prin descompunerea izotopilor și prin captarea energiei cinetice din ciocnirea unor resturi mari. Ca urmare a încălzirii, Fe și Ni s-au topit și s-au scufundat în centrul planetei și au format nucleul. Materialul rămas a format mantaua (mai puțin fierbinte). Răcit - scoarța terestră.
Slide 8
„Universul pulsatoriu la nesfârșit”
Potrivit uneia dintre teoriile alternative (așa-numitul „Univers care pulsa la nesfârșit”), lumea nu a apărut niciodată și nu va dispărea niciodată (sau, în alt fel, se naște și moare de un număr infinit de ori), dar are periodicitate. , în timp ce crearea lumii este înțeleasă ca punctul de plecare după care lumea fiind reconstruită
Slide 9
Creaționismul
Mulți creaționiști cred că nu există o contradicție atât de fundamentală între conceptele științifice și cele religioase așa cum pare la prima vedere. Se crede că mulți termeni folosiți în textele religioase antice nu ar trebui luați la propriu și că trebuie luate în considerare timpul și limbajul folosit în antichitate și luați în considerare holistic. De exemplu, cunoscuta poveste biblică despre cele 6 zile ale creației ar trebui înțeleasă metaforic, fie și doar pentru că, potrivit aceluiași text, Soarele și Luna au apărut abia în ziua a patra, ceea ce indică clar că cel puțin toate cele anterioare „ zile” (și, eventual, cele ulterioare) nu sunt zile în sensul general acceptat al cuvântului și nu sunt identice cu zile
Slide 10
Teoria „ruperii vaselor”, oarecum similară cu teoria Big Bang din fizica modernă, a fost formulată de cabalistul medieval Isaac Luria. Creația nu a început cu Dumnezeu atotputernic creând ființa din nimic, dar procesul creației este rezultatul unei prăbușiri și crize în însuși Dumnezeu atotputernic. Iar scopul creației este o modalitate de a o corecta. În scenariul lurianic, în timp ce Dumnezeu lucra pentru a crea ființa, a avut loc o catastrofă. Razele divine care erau principalele componente ale creației au fost sparte. Ca urmare a acestei catastrofe, toate razele s-au împrăștiat și au intrat în haos. În acest fel, Cabala Lurianic diferă de versiunea biblică a creației lumii și amintește de teoria „Big Bang”.
Teoria „ruperii vaselor de sânge”
Slide 11
În 1922-1924. Matematicianul sovietic A.A. Friedman a propus ecuații generale pentru a descrie întregul Univers pe măsură ce se schimbă în timp. Sistemele stelare nu pot fi localizate, în medie, la distanțe constante unele de altele. Trebuie fie să se îndepărteze, fie să se apropie. Acest rezultat este o consecință inevitabilă a prezenței forțelor gravitaționale, care domină la scară cosmică. Concluzia lui Friedman a însemnat că Universul trebuie fie să se extindă, fie să se contracte. Acest lucru a dus la o revizuire a ideilor generale despre Univers. În 1929, astronomul american E. Hubble (1889-1953), folosind observații astrofizice, a descoperit expansiunea Universului, confirmând corectitudinea concluziilor lui Friedman.
Slide 12
Evoluția ulterioară a Universului
Conform teoriei Big Bang, evoluția ulterioară depinde de un parametru măsurabil experimental - densitatea medie a materiei în Universul modern. Dacă densitatea nu depășește o anumită valoare critică (cunoscută din teorie), Universul se va extinde pentru totdeauna, dar dacă densitatea este mai mare decât valoarea critică, atunci procesul de expansiune se va opri într-o zi și va începe faza inversă de compresie, revenind. la starea singulară originară. Datele experimentale moderne privind densitatea medie nu sunt încă suficient de fiabile pentru a face o alegere clară între două opțiuni pentru viitorul Universului. Există o serie de întrebări la care teoria Big Bang nu poate încă să răspundă, dar principalele sale prevederi sunt susținute de date experimentale de încredere, iar nivelul modern al fizicii teoretice face posibilă descrierea destul de fiabilă a evoluției în timp a unui astfel de sistem, cu cu excepția stadiului inițial - aproximativ o sutime de secundă de la „începutul lumii”. Este important pentru teoria că această incertitudine în stadiul inițial se dovedește de fapt a fi nesemnificativă, deoarece starea Universului format după trecerea acestei etape și evoluția sa ulterioară pot fi descrise destul de sigur.
Slide 2
Univers
Universul este întreaga lume materială existentă, nelimitată în timp și spațiu și infinit de diversă în formele pe care le ia materia în procesul dezvoltării sale. Partea din Univers acoperită de observațiile astronomice se numește Metagalaxia sau Universul nostru. Dimensiunile metagalaxiei sunt foarte mari: raza orizontului cosmologic este de 15-20 de miliarde de ani lumină.
Slide 3
Evoluția structurii Universului este asociată cu apariția clusterelor de galaxii, separarea și formarea stelelor și galaxiilor și formarea planetelor și a sateliților acestora. Universul însuși a apărut cu aproximativ 20 de miliarde de ani în urmă dintr-o proto-materie densă și fierbinte. Există un punct de vedere că de la bun început protomatterul a început să se extindă cu o viteză gigantică. În stadiul inițial, această substanță densă s-a împrăștiat în toate direcțiile și a fost un amestec omogen fierbinte de particule instabile care s-a dezintegrat în mod constant la coliziune. Răcindu-se și interacționând de-a lungul a milioane de ani, toată această masă de materie împrăștiată în spațiu s-a concentrat în formațiuni mari și mici de gaze, care pe parcursul a sute de milioane de ani, apropiindu-se și contopindu-se, s-au transformat în complexe uriașe. În aceste complexe, la rândul lor, au apărut zone mai dense - acolo s-au format ulterior stele și chiar galaxii întregi.
Slide 4
Este Universul finit sau infinit, care este geometria lui - acestea și multe alte întrebări sunt legate de evoluția Universului, în special de expansiunea observată. Dacă viteza „expansiunii” galaxiilor crește cu 75 km/s pentru fiecare milion de parsecs, atunci extrapolarea în trecut duce la un rezultat uimitor: cu aproximativ 10-20 de miliarde de ani în urmă, întregul Univers era concentrat într-o zonă foarte mică. Mulți oameni de știință cred că la acea vreme densitatea Universului era aceeași cu cea a unui nucleu atomic: Universul era o „picătură nucleară” gigantică. Din anumite motive, această „picătură” a devenit instabilă și a explodat. Acum observăm consecințele acestei explozii ca sisteme de galaxii.
Slide 5
Teorii despre originea Universului
- Teoria Big Bang
- Teorie: „Universul pulsatoriu la nesfârșit”
- Creaționismul
- Teoria „Spărgerea vaselor”
Slide 6
Teoria Big Bang
Conform conceptelor moderne, Universul pe care îl observăm acum a apărut cu 13,7 ± 0,13 miliarde de ani în urmă dintr-o stare singulară inițială cu temperatură și densitate gigantice și s-a extins și s-a răcit continuu de atunci. Recent, oamenii de știință au reușit să stabilească că rata de expansiune a Universului, începând de la un anumit punct din trecut, este în continuă creștere, ceea ce clarifică unele concepte ale teoriei Big Bang.
Slide 7
După explozie s-au format două tipuri de materie: materie și câmp. Primele elemente chimice sunt H, He, H2. H și El au început să formeze condensări și din ele s-au format stele.
Metalele mai grele s-au format în interiorul stelelor ca urmare a nucleosintezei stelare. Elementele mai grele decât Fe se formează în timpul exploziei de noi și supernove.
La locul rămășițelor exploziilor de supernove se formează noi stele și sistemele lor planetare. Substanțele mai dense formează întotdeauna planete pitice interioare, substanțele mai puțin dense formează întotdeauna planete gigantice la periferia sistemului.
Pe măsură ce Pământul a crescut până la masa sa actuală, s-a încălzit prin descompunerea izotopilor și prin captarea energiei cinetice din ciocnirea unor resturi mari.
Ca urmare a încălzirii, Fe și Ni s-au topit și s-au scufundat în centrul planetei și au format nucleul. Restul materialului a format mantaua (mai puțin fierbinte). Răcit - scoarța terestră.
Slide 8
„Universul pulsatoriu la nesfârșit”
Potrivit uneia dintre teoriile alternative (așa-numitul „Univers care pulsa la nesfârșit”), lumea nu a apărut niciodată și nu va dispărea niciodată (sau, în alt fel, se naște și moare de un număr infinit de ori), dar are periodicitate. , în timp ce crearea lumii este înțeleasă ca punctul de plecare după care lumea fiind reconstruită
Slide 9
Creaționismul
Mulți creaționiști cred că nu există o contradicție atât de fundamentală între conceptele științifice și cele religioase așa cum pare la prima vedere. Se crede că mulți termeni folosiți în textele religioase antice nu ar trebui luați la propriu și că trebuie luate în considerare timpul și limbajul folosit în antichitate și luați în considerare holistic. De exemplu, cunoscuta poveste biblică despre cele 6 zile ale creației ar trebui înțeleasă metaforic, fie și doar pentru că, potrivit aceluiași text, Soarele și Luna au apărut abia în ziua a patra, ceea ce indică clar că cel puțin toate cele anterioare „ zile” (și, eventual, cele ulterioare) nu sunt zile în sensul general acceptat al cuvântului și nu sunt identice cu zile
Slide 10
Teoria „ruperii vaselor de sânge”
Teoria „ruperii vaselor”, oarecum similară cu teoria Big Bang din fizica modernă, a fost formulată de cabalistul medieval Isaac Luria.
Creația nu a început cu Dumnezeu atotputernic creând ființa din nimic, dar procesul creației este rezultatul unei prăbușiri și crize în însuși Dumnezeu atotputernic. Iar scopul creației este o modalitate de a o corecta. În scenariul lurianic, în timp ce Dumnezeu lucra pentru a crea ființa, a avut loc o catastrofă. Razele divine care erau principalele componente ale creației au fost sparte. Ca urmare a acestei catastrofe, toate razele s-au împrăștiat și au intrat în haos. În acest fel, Cabala Lurianic diferă de versiunea biblică a creației lumii și amintește de teoria „Big Bang”.
Slide 11
În 1922-1924. Matematicianul sovietic A.A. Friedman a propus ecuații generale pentru a descrie întregul Univers pe măsură ce se schimbă în timp. Sistemele stelare nu pot fi localizate, în medie, la distanțe constante unele de altele. Trebuie fie să se îndepărteze, fie să se apropie. Acest rezultat este o consecință inevitabilă a prezenței forțelor gravitaționale, care domină la scară cosmică. Concluzia lui Friedman a însemnat că Universul trebuie fie să se extindă, fie să se contracte. Acest lucru a dus la o revizuire a ideilor generale despre Univers. În 1929, astronomul american E. Hubble (1889-1953), folosind observații astrofizice, a descoperit expansiunea Universului, confirmând corectitudinea concluziilor lui Friedman.
Slide 12
Evoluția ulterioară a Universului
Conform teoriei Big Bang, evoluția ulterioară depinde de un parametru măsurabil experimental - densitatea medie a materiei în Universul modern. Dacă densitatea nu depășește o anumită valoare critică (cunoscută din teorie), Universul se va extinde pentru totdeauna, dar dacă densitatea este mai mare decât valoarea critică, atunci procesul de expansiune se va opri într-o zi și va începe faza inversă de compresie, revenind. la starea singulară originară. Datele experimentale moderne privind densitatea medie nu sunt încă suficient de fiabile pentru a face o alegere clară între două opțiuni pentru viitorul Universului.
Există o serie de întrebări la care teoria Big Bang nu poate încă să răspundă, dar principalele sale prevederi sunt susținute de date experimentale de încredere, iar nivelul modern al fizicii teoretice face posibilă descrierea destul de fiabilă a evoluției în timp a unui astfel de sistem, cu cu excepția stadiului inițial - aproximativ o sutime de secundă de la „începutul lumii”. Este important pentru teoria că această incertitudine în stadiul inițial se dovedește de fapt a fi nesemnificativă, deoarece starea Universului format după trecerea acestei etape și evoluția sa ulterioară pot fi descrise destul de sigur.
Vizualizați toate diapozitivele
Deoarece galaxiile mai îndepărtate par mai „roșii”, s-a presupus că se îndepărtează de galaxia noastră cu o viteză mai mare. De fapt, nu galaxiile individuale se împrăștie și cu siguranță nu stelele individuale. Galaxiile sunt legate de forțele gravitaționale și formează clustere. Indiferent în ce direcție privești, grupurile de galaxii se îndepărtează de Pământ cu aceeași viteză și poate părea că Galaxia noastră este centrul Universului, dar nu este așa. Oriunde se află observatorul, el va vedea aceeași imagine peste tot - toate galaxiile se împrăștie din el.
Dar grupurile de galaxii pot zbura separat doar de la un început. Aceasta înseamnă că toate galaxiile trebuie să se fi născut la un moment dat. Adică a existat o vreme când Universul era infinit de mic și infinit de dens. Acest punct a explodat apoi cu o forță enormă. Calculele arată că acest lucru s-a întâmplat acum aproximativ 15 miliarde de ani. În momentul unei astfel de explozii, temperatura era foarte ridicată și ar fi trebuit să apară multă lumină și energie.
Cert este că în Univers nu există doar materie, ci și un câmp gravitațional. Se știe că energia sa este negativă și compensează exact energia conținută în particule, planete, stele și alte obiecte masive. Astfel, legea conservării energiei este perfect îndeplinită, iar energia totală și masa Universului nostru sunt practic egale cu zero.
Conform teoriei Big Bang, universul a început ca urmare a unei explozii uriașe care a creat spațiu și timpul, precum și toată materia și energia care ne înconjoară. Universul nou-născut a trecut printr-o etapă de expansiune extrem de rapidă și, până la aproximativ 300 de mii de ani, a fost un cazan fierbinte de electroni, protoni și radiații. Expansiunea generală a Universului a răcit treptat acest mediu, iar când temperatura a scăzut la câteva mii de grade, venise momentul formării atomilor stabili.
Chiar și în cele mai vechi timpuri, oamenii au încercat să explice originea planetei noastre; dezvoltarea acestuia. Există o mulțime de astfel de teorii, totuși, fiecare dintre ele a fost pusă la îndoială la un moment dat. Oamenii de știință moderni cred că Pământul s-a format în urmă cu aproximativ 4,6 miliarde de ani. Era un corp cosmic imens, asemănător unei mingi, dar foarte distorsionat, adunat de forțele gravitației universale atrase unul de celălalt, formând astfel o anumită figură care amintește vag de o minge. Nu există o a doua astfel de cifră, iar oamenii au venit cu un nume special pentru ea - GEOID.
Treptat, particulele grele s-au mutat în jos spre centru, iar particulele uşoare s-au mutat la suprafaţă. Acesta se numește procesul de diferențiere. A dus la încălzirea planetei. Un miez fierbinte s-a format în centrul său, înconjurat de o înveliș lichid, iar deasupra - multe cochilii mai ușoare și mai dure (geosfere) topite.
Apoi suprafața Pământului a început să se răcească. Prima atmosferă s-a format în jurul corpului mai solid. Acesta este un fel de înveliș care constă dintr-o varietate de gaze, a căror compoziție și cantitate s-a schimbat constant în timp; în procesul dezvoltării planetare.
Ea, ca orice organism viu, se schimba constant, cele mai vizibile schimbări sunt ceea ce oamenii de știință numesc „cicluri”. Ținând cont de natura ciclică a formării Pământului, a fost întocmit un calendar al dezvoltării planetei. În ea, oamenii de știință au vorbit în detaliu (de-a lungul mileniilor) despre toate schimbările care au loc pe planetă și au numit-o „scara geocronologică”.
Modelul cosmologic al lui Kant Universul este infinit în spațiu și timp, static și omogen.Universul prezintă posibilitatea producerii unui număr infinit de accidente, în urma cărora este posibilă apariția oricărui produs biologic.
Modelul lui Einstein al Universului Universul nu este static, ci se extinde cu frânarea simultană („forța de repulsie”) „Big Bang” - cauza originii Universul are dimensiuni finite, dar în același timp nu are granițe (curbura spațiului)
Teoria Big Bang Conform acestei teorii, la momentul inițial de timp Universul se afla într-o stare de singularitate, având densitate și temperatură infinite, cu miliarde de ani în urmă a avut loc Big Bang-ul, după care a început expansiunea rapidă a Universului. Dimensiunile „embrionului” Universului sunt comparate cu dimensiunile nucleului atomic.
În momentul exploziei, particulele de materie s-au împrăștiat în diferite direcții cu o viteză colosală. Particulele fierbinți împrăștiate în toate direcțiile aveau o temperatură prea ridicată și nu se puteau combina în atomi. Acest proces a început mult mai târziu, aproximativ un milion de ani mai târziu, când Universul nou format sa răcit la o temperatură de 4000C.
Particulele elementare au început să se formeze mai întâi, apoi elemente chimice precum hidrogenul și heliul. Pe măsură ce Universul s-a răcit, s-au format și alte elemente chimice, mai grele. Pe măsură ce particulele s-au răcit, s-au adunat în nori de gaz și praf. Ciocnind, particulele „s-au lipit” împreună, formând un singur întreg. Principalele forțe care au influențat această unificare au fost forțele gravitației.
Datorită procesului de atragere a obiectelor mici către altele mai mari, s-au format planete, stele și galaxii. Conform calculelor teoretice, formarea Universului a început acum 13,5 miliarde de ani. În acele zile, dezvoltarea era o serie de tranziții de fază ale substanțelor de la o stare la alta. Expansiunea Universului încă are loc: galaxiile din apropiere se extind și se îndepărtează de noi.
Găurile negre își pot forma propriile grupuri și superclustere și, de asemenea, se vor fuziona în același mod. Ca rezultat, se formează o gaură neagră uriașă care va trăi practic pentru totdeauna. Poate că, sub influența gravitației, se va încălzi până la temperatura Planck și va ajunge la densitatea Planck și va provoca următorul Big Bang, dând naștere unui nou Univers.
Era întunericului etern (η>101) Acesta este un timp fără surse de energie. Temperatura se apropie rapid de zero absolut. 101) Acest timp este deja fără surse de energie. Temperatura se apropie rapid de zero absolut."> 101) Acesta este un timp deja fără nicio sursă de energie. Temperatura se apropie rapid de zero absolut."> 101) Acesta este un timp deja fără nicio sursă de energie. Temperatura se apropie rapid de zero absolut." title="The Age of Eternal Darkness (η>101) Acesta este un timp fără nicio sursă de energie. Temperatura se apropie rapid de zero absolut."> title="Era întunericului etern (η>101) Acesta este un timp fără surse de energie. Temperatura se apropie rapid de zero absolut."> !}
Modelul ciclic În acest model, Universul, după ce a apărut din singularitatea Big Bang, trece printr-o perioadă de expansiune, după care interacțiunea gravitațională oprește expansiunea și începe compresia inversă a Universului în singularitate (Big Crunch). Astfel, Universul există între două stări singulare într-un ciclu care se repetă constant de expansiune și colaps.
În acest moment, ca și în momentul Big Bang-ului, legile fizicii cunoscute de noi încetează să funcționeze și este imposibil de prezis soarta viitoare a Universului. Până în prezent, nu se știe dacă energia întunecată are astfel de proprietăți încât acest scenariu să poată fi realizat.
