Реферат: Эволюция и образование вселенной и галактики - текст реферата. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Реферат

Эволюция и образование вселенной и галактики

Банк рефератов / Астрономия, авиация, космонавтика

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Реферат
Язык реферата: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 355 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникального реферата

Узнайте стоимость написания уникальной работы

- 2 - ____ МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА И ПРОДОВОЛЬСТВИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРА ЦИИ ДЕПАРТАМЕНТ ПО РЫБОЛОВСТВУ МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ФАКУЛЬТЕТ ЗАОЧНОГО СОЦИАЛЬНО-ЭКОНОМИЧЕСКОГО ОБРАЗОВАНИЯ РЕФЕРАТ ПО КОНЦЕПЦИЯМ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ по теме «Вселенная» Мурманск 1999 Содержание. 1. Введение. 3 2. Изучение Вселенной. 4 3. Эволюция Вселенной. 6 3.1. Адронная эра. 6 3.2. Лептонная эра. 7 3.3. Фотонная эра или эра излучения. 8 3.4. Звездная эра. 8 4. Образование Вселенной. 9 4.1. Теория « Большого взрыва». 9 4.2. Антропный принцип. 10 5. Галактики и структура Вселенной. 11 5.1. Классификац ия галактик. 12 5.2. Структура Вселенной. 17 6. Заключение. 20 7. Список литературы. 22 1. Введение. В одном из выступлений А . Эйнштейн сказал ( в 1929 г .): «Если говорить честно , мы хотим не только узнать , как устроена , ... но и по возможности достичь цели ут опической и дерзкой на вид - понять , почему природа является именно такой ... В этом состоит прометеевский элемент научного творчес тва». Мног ие ранние традиции , Еврейская , Христианская и Исламская религии , считали , что Вселенная создалась довольно недавно . Наприм ер , епископ Ушер вычислил дату в четыре тысячи четыреста лет для создания Вселенно й , прибавляя возраст людей в Ветхом Завете . Фактиче с ки , дата библейского соз дания не так далека от даты конца пос леднего Ледникового периода , когда появился п ервый современный человек. С другой стороны , некоторые люди , напр имер , греческий философ Аристотель , Декарт , Нью тон , Галилей не признавали идею о том, что Вселенная имела начало . Они чув ствовали , что это могло быть . Но они пр едпочли верить в то , что Вселенная , сущест вовала , и должна была существовать всегда , то есть вечно и бесконечно. На самом деле , в 1781 философ Иммануил Кант написал необычную и очен ь нея сную работу «Критика Чистого Разума» . В не й он привел одинаково правильные доводы , о ба для веры , что Вселенная имела начало , и что его не было . Как говорит назв ание работы , выводы были основаны просто н а причине . Другими словами , не были взяты в счет наблюдения о Вселенной . В конце концов , в неменяющейся Вселенной было ли что наблюдать ? Никто в семнадцатых , восемнадцатых , девятн адцатых или ранних двадцатых столетиях , не считал , что Вселенная могла развиваться со временем . Ньютон и Эйнштейн оба пропусти ли шанс предсказания , что Вселенная мо гла бы или сокращаться , или расширяться . Н ельзя действительно ставить это против Ньютон а из-за того , что он жил двести пятьдес ят лет перед открытием расширения Вселенной . Но Эйнштейн должен был знать это луч ше . Когда о н сформулировал теорию относительности , чтобы проверить теорию Ньютона с его собственной специальной теорией от носительности , он добавил так называемую «кос мическую константу» . Она представляла собой о тталкивающий гравитационный эффект , который мог бы бал а нсировать эффект притяжения материала во Вселенной . Таким образом , бы ло возможно иметь статическую модель Вселенно й. Эйнштейн позже сказал : «Космическая конст анта была величайшей ошибкой моей жизни» . Это произошло после наблюдений отдаленных гал актик Эдвин ом Хабблом в 1920 году и п оказало , что они перемещаются далеко от на с , со скоростями , которые были приблизительно пропорциональными их расстоянию от нас . Д ругими словами , Вселенная не статическая , как прежде было принято думать : она расширяет ся . Расстояни е между галактиками воз растает со временем. 2. Изучение Вселенной. Великий немецкий ученый , философ Иммануил Кант (1724-1804) создал первую универсальную концепци ю эволюционирующей Вселенной , обогатив картину ее ровной структур ы , и представлял Вселенную бесконечной в особом смысле . Он обосновал возможности и значительную вероятность возникновения такой Вселенной исключительно под действием механических сил притяжения и отталкивания . Кант попытался выяснить дальне йшую судьбу это й Вселенной на в сех ее масштабных уровнях , начиная с плане тной системы и кончая миром туманности. Эйнштейн совершил радикальную научную рев олюцию , введя свою теорию относительности . Это было сравнительно просто , как и всё г ениальное . Ему не пришлось предвар ительно открыть новые явления , установить количестве нные закономерности . Он лишь дал принципиальн о новое объяснение. Эйнштейн раскрыл более глубокий смысл установленных зависимостей , эффектов уже связан ных в некую физико-математическую систему (в виде пост улатов Пуанкаре ). Заменив в данном случае теорию абсолютности пространства и времени идей их относительности «Пуанк аре» , которую теперь уже не связывали с идеей абсолютного в пространстве , абсолютной системы отсчета . Такой переворот снимал осн овное против о речие , создававшее кризи сную ситуацию , в теоретическом осмыслении дей ствия . Более того , открылся путь для дальн ейшего проникновения в свойства и законы окружающего мира , настолько глубоко , что сам Эйнштейн не сразу осознал степень революци онности своей ид е и. В статье от 30.06.1905 г ., заложившей основы специальной теории относительности , Эйнштейн , о бобщая принципы относительности Галилея , провозгл асил равноправие всех инерциальных систем отс чета не только в механических явлениях , но также электромагнитных я влений. Специальная или частная теория относитель ности Эйнштейна явилась результатом обобщения механики Галилея и электродинамики Максвелла Лоренца . Она описывает законы всех физическ их процессов при скоростях движения близких к скорости света. Впервые при нципиально новые космологи ческие следствия общей теории относительности раскрыл выдающийся математик и физик – теоретик Александр Фридман (1888-1925 гг .). Выступив в 1922-24 гг . он раскритиковал выводы Эйнштейна о том , что Вселенная конечна и имеет ф орму ч етырехмерного цилиндра . Эйнштейн сделал свой вывод , исходя из предположени я о стационарности Вселенной , но Фридман п оказал необоснованность его исходного постулата. Фридман привел две модели Вселенной . В скоре эти модели нашли удивительно точное подтвержден ие в непосредственных наблюдени ях движений далёких галактик в эффекте «к расного смещения» в их спектрах. Этим Фридман доказал , что вещество во Вселенной не может находиться в покое . Своими выводами Фридман теоретически способств овал открытию необходимости глобальной эвол юции Вселенной. Существует несколько теории эволюции . Тео рия пульсирующей Вселенной утверждает , что на ш мир произошел в результате гигантского взрыва . Но расширение Вселенной не будет п родолжаться вечно , т.к . его остановит гравитаци я . По эт ой теории наша Вселенная расширяется на протяжении 18 млрд . лет со времени взрыва . В будущем расширение полность ю замедлится , и произойдет остановка . А за тем Вселенная начнёт сжиматься до тех пор , пока вещество опять не сожмется и пр оизойдет новый взрыв . Теория стационарного взрыва : согласно ей Вселенная не имеет ни начала , ни конц а . Она все время пребывает в одном и том же состоянии . Постоянно идет образовани е нового водоворота , чтобы возместить веществ о удаляющимися галактиками . Вот по этой пр ичине Всел е нная всегда одинакова , но если Вселенная , начало которой положил взрыв , будет расширяться до бесконечности , то она постепенно охладится и совсем угасне т . Но пока ни одна из этих теорий не доказана , т.к . на данный момент не существует ни каких точных доказ ательс тв хотя бы одной из них. 3. Эволюция Вселенной. Процесс эволюции Вселенной происходит оче нь медленно . Ведь Вселенная во много раз старше астрономии и вообще человеческой культуры . Зарождение и эволюция жизни на з емле явл яется лишь ничтожным звеном в эволюции Вселенной . И всё же исследования , проведенные в нашем веке , приоткрыли зан авес , закрывающий от нас далекое прошлое . Современные астрономические наблюдения свиде тельствуют о том , что началом Вселенной , п риблизительно десять миллиардов лет назад , был гигантский огненный шар , раскаленный и плотный . Его состав весьма прост . Этот огненный шар был настолько раскален , что состоял лишь из свободных элементарных час тиц , которые стремительно двигались , сталкиваясь друг с друго м. На начальном этапе расширения Вселенной из фотонов рождались частицы и античасти цы . Этот процесс постоянно ослабевал , что привело к вымиранию частиц и античастиц . П оскольку аннигиляция может происходить при лю бой температуре , постоянно осуществляется про цесс частица + античастица Ю 2 гамма-фотона при услов ии соприкосновения вещества с антивеществом . Процесс материализации гамма-фотон Ю частица + античастица мо г протекать лишь при достаточно высокой т емпературе . Согласно тому , как материализация в результ ате понижающейся температуры рас каленного вещества приостановилась , эволюцию Всел енной принято разделять на четыре эры : адр онную , лептонную , фотонную и звездную. 3.1. Адронная эра. При очень вы соких температурах и плотности в са мо м начале существования Вселенной материя сост ояла из элементарных частиц . Вещество на с амом раннем этапе состояло , прежде всего , из адронов , и поэтому ранняя эра эволюции Вселенной называется адронной , несмотря на то , что в то время существовали и л епто н ы . Через миллионную долю секунды с момен та рождения Вселенной , температура T упала на 10 биллионов Кельвинов (10 13 K). Средняя кинетическая энергия частиц kT и фотонов h н составляла около милл иарда эв (10 3 Мэ в ), что соответствует энергии покоя барионов . В п ервую миллионную долю секунды э волюции Вселенной происходила материализация все х барионов неограниченно , так же , как и аннигиляция . Но по прошествии этого времени материализация барионов прекратилась , так ка к при температуре ниже 10 13 K фотоны не обладали у же достаточной энергией для ее осуществления . Процесс аннигиляции барионов и антибарионов продолжался до тех пор , пока давление излучения не отделило вещество от антивеще ства . Нестабильные гипероны (самые тяжелые из барионов ) в процессе самопроизвольного р аспада превратились в самые легкие и з барионов (протоны и нейтроны ). Так во Вселенной исчезла самая большая группа барио нов - гипероны . Нейтроны могли дальше распадать ся в протоны , которые далее не распадались , иначе бы нарушился закон сохранения бари онно г о заряда . Распад гиперонов пр оисходил на этапе с 10 -6 до 10 -4 секунды. К моменту , когда возраст Вселенной дос тиг одной десятитысячной секунды (10 -4 с .), температура ее пони зилась до 10 12 K, а энергия частиц и фотонов представляла лишь 100 Мэв . Ее не хватало уже для возникновения самых легких адронов - пионов . Пионы , существовавшие ранее , распадались , а новые не могли возникнуть . Это означает , ч то к тому моменту , когда возраст Вселенной достиг 10 -4 с ., в ней исчезли все мезоны . На этом и кончается адронная эра , потому что пионы являются не только самыми легкими мезонами , но и легчайшими адронами . Никог да после этого сильное взаимодействие (ядерна я сила ) не проявлялась во Вселенной в такой мере , как в адронную эру , длившуюся всего лишь одну десятитысячную долю с екунды. 3.2. Лептонная эра. Когда энергия частиц и фотонов понизилась в пределах от 100 Мэв до 1 Мэв , в веществе было много лептонов . Температура была достаточно высоко й , чтобы обеспечить интенсивное возникновение электронов , по зитронов и нейтрино . Барионы (протоны и нейтроны ), пережившие адронную эру , стали по сравнению с лептонами и фотонами встречаться гораздо реже. Лептонная эра начинается с распада по следних адронов - пионов - в мюоны и мюонное нейтрино , а кончается через не сколько секунд при температуре 10 10 K, когда энергия фотонов умень шилась до 1 Мэв и материализация электронов и позитронов прекратилась . Во время этого этапа начинается независимое существование эле ктронного и мюонного нейтрино , которые мы называем “реликто выми” . Всё пространство Вселенной наполнилось огромным количеством релик товых электронных и мюонных нейтрино . Возника ет нейтринное море. 3.3. Фотонная эра или эра излучения. На смену леп тонной эры пришла эра излучения , как тольк о температура Вселенной понизилась до 10 10 K , а энергия гамма фотонов достигла 1 Мэв , произошла то лько аннигиляция электронов и позитронов . Нов ые электронно-позитронные пары не могли возни кать вследствие материализации , потому , что фо тоны не обладали доста точной энергией . Но аннигиляция электронов и позитронов про должалась дальше , пока давление излучения пол ностью не отделило вещество от антивещества . Со времени адронной и лептонной эры Вселенная была заполнена фотонами . К концу лептонной эры фотонов было в дв а миллиарда раз больше , чем протонов и электронов . Важнейшей составной Вселенной после лептонной эры становятся фотоны , причем н е только по количеству , но и по энерги и. Для того чтобы можно было сравнива ть роль частиц и фотонов во Вселенной , была введе на величина плотности энерги и . Это количество энергии в 1 см 3 , точнее , среднее к оличество (исходя из предпосылки , что вещество во Вселенной распределено равномерно ). Если сложить вместе энергию h н всех фотонов , присутствующих в 1 см 3 , то мы получим плотн ос ть энергии излучения Er . Сумма энергии покоя всех частиц в 1 см 3 является средней энергией вещества Em во Вс еленной. Вследствие расширения Вселенной понижалась плотность энергии фотонов и частиц . С увеличением расстояния во Вселенной в два раза , объём уве личился в восемь р аз . Иными словами , плотность частиц и фото нов понизилась в восемь раз . Но фотоны в процессе расширения ведут себя иначе , чем частицы . В то время как энергия п окоя во время расширения Вселенной не мен яется , энергия фотонов при расширении у меньшается . Фотоны понижают свою частоту колебания , словно «устают» со временем . В следствие этого плотность энергии фотонов ( Er ) падает б ыстрее , чем плотность энергии частиц ( Em ). Преобладание во Вселенной фотонной составной над составной частиц (имеется в виду плотность эн ергии ) на протяжении эры излучения уменьшалос ь до тех пор , пока не исчезло полность ю . К этому моменту обе составные пришли в равновесие , то есть ( Er = Em ). Кончается эра излучения и вместе с этим период «Большого взрыва» . Так выглядела Всел енная в возрасте п римерно 300 000 лет . Расстояния в тот период был и в тысячу раз короче , чем в настоящее время. 3.4. Звездная эра. После «Большого взрыва» наступила продолжительная эра вещест ва , эпоха преобладания частиц . Мы наз ы ваем её звездной эрой . Она продолжается со времени завершения «Большого взрыва» (прибли зительно 300 000 лет ) до наших дней . По сравнени ю с периодом «Большого взрыва» её развити е представляется как будто замедленным . Это происходит по причине низкой плотн о сти и температуры . Таким образом , эвол юцию Вселенной можно сравнить с фейерверком , который окончился . Остались горящие искры , пепел и дым . Мы стоим на остывшем п епле , вглядываемся в стареющие звезды и вс поминаем красоту и блеск Вселенной . Взрыв суперновой или гигантский взрыв галак тики - ничтожные явления в сравнении с бол ьшим взрывом. 4. Образован ие Вселенной. 4.1. Теория «Большого взрыва». «Большой взрыв» продолжался сравнительно недолго , всего лишь одну тридцатитысячную нынешнего возраста Вселенной . Несмотря на краткость срока , это всё же была самая славная эра Вселен ной . Никогда после этого эволюция Вселенной не была столь стремительна , как в самом её начале , во время «Большого взрыва» . Все события во Вселенной в тот период касались свободных элементарных части ц , их превращений , рождения , распада , аннигиляци и . Не следует забывать , что в столь кор откое время (всего лишь несколько секунд ) из богатого разнообразия видов элементарных ч астиц исчезли почт и все : одни пу тем аннигиляции (превращение в гамма-фотоны ), ин ые путем распада на самые легкие барионы (протоны ) и на самые легкие заряженные лептоны (электроны ). В момент , который был назван «Большим взрывом» , плотность Вселенной была равна 1000 000 г /м 3 , а температура равнялась 10 32 степени градусов К . Этот момент был назван точкой сингулярности , то есть была точка , было начало , возникла масса , абсолютное пространство и все законы , которым сейчас подчиняется Вселенная. Если исходить из фактов , то теория «Большого взрыва» кажется очень убедитель ной , но так как мы до сих пор не знаем , что же было до него , это напу скает немного тумана на эту проблему . Но все-таки наука продвинулась гораздо дальше , чем это было раньше и как любая ре волюционная теория , теория «Большого в зрыва» дает хороший толчок развитию научной мысли. 4.2. Антропный принцип. Антропный (челове ческий ) принцип первым сформулировал в 1960 году Иглис Г.И . , но он является как бы неофициальным его автором . А официальным а втором был ученый по фамилии Картер. Антропный принцип говорит о том , что в начале Вселенной был план мироздания , венцом этого плана является возникновение жизни , а венцом жизни - человек . Антропный п ринцип очень хорошо укладывается в религиозну ю концепцию программирования жизни. Антропный принцип утверждает , что Вселенн ая такая , какая она есть потому , что ес ть наблюдатель или же он должен появиться на определенном этапе развития . В доказат ельство создатели этой теории приводят очень интересные факты . Это к ритичность фун даментальных констант и совпадение больших чи сел. Рассмотрим первый факт. Фундаментальными константами называются : скорость света - С ; постоянная Планка - h ; заряд электрона - e ; масса электрона - me ; масса протона - mp ; масса нейтрона - mn ; средняя плотность во Вселенной ; гравитац ионная постоянная ; электромагнитная постоянная. Исходя и з этих констант , обнаружили их взаимосвязь : между массой протона , электрона и нейт рона : mp - mn > me; me = 5,5x10 г / моль ; mp-mn = 13,4x10 г / моль . а так же критичность значений плотности во Вселенной : q = 10 г /с м если q > 10,то Вселенная пульсирующая если q < 10,то во Вселенной будет отсутствовать тяготение Теперь рассмотрим совпадение больших чисе л (фундаментальных констант ): r вселенной / re = 10; / re = 10; qe / q вселенной = 10; - возра ст образования Вселенной Возраст образования Вселенной был запр ограммирован в момент «Большого взрыва» и определяется как 15-20 млрд . лет. Как мы вид им из всего выше изложенного , сам факт связи фундаментальных констант неоспорим . Они полностью взаимосвяз аны и их малейшее изменение приведет к полному хаосу . То , что такое явное совпа дение и даже можно сказать закономерность существует , дает этой , безусл о вно интересной теории шансы на жизнь . Хотя наука и не признает ее , но в связи с той неопределенностью и противоречием , ко торое существует в самой науке , эту теорию нельзя списывать со счетов. На протяжении десяти миллиардов лет п осле «Большого взрыва» про стейшее бесформ енное вещество постепенно превращалось в атом ы , молекулы , кристаллы , породы , планеты . Рождали сь звезды , системы , состоящие из огромного количества элементарных частиц с весьма прос той организацией . На некоторых планетах могли возникнуть фор м ы жизни. 5. Галактики и структура Вселенной. Галактики стали предметом космогонических исследований с 20-х годов нашего века , ко гда была надежно установлена их действительна я природа . И оказалось , что это не тума нности , т.е . н е облака газа и пыли , находящиеся неподалеку от нас , а огромны е звездные миры , лежащие на очень больших расстояниях от нас . Открытия и исследован ия в области космологии прояснили в после дние десятилетия многое из того , что касае тся предыстории галактик и з везд , физического состояния разряженного вещества , и з которого они формировались в очень дале кие времена . В основе всей современной кос мологии лежит одна фундаментальная идея - восх одящая к Ньютону идея гравитационной неустойч ивости . Вещество не может ост а вать ся однородно рассеянным в пространстве , ибо взаимное притяжение всех частиц вещества с тремится создать в нем сгущения тех или иных масштабов и масс . В ранней Вселенн ой гравитационная неустойчивость усиливала перво начально очень слабые нерегулярности в распределении и движении вещества и в определенную эпоху привела к возникновению сильных неоднородностей : «блинов» - протоскоплений . Границами этих слоев уплотнения служили ударные волны , на фронтах которых первоначаль но не вращательное , безвихревое движе н ие вещества приобретало завихренность . Ра спад слоев на отдельные сгущения тоже про исходил , по-видимому , из-за гравитационной неустойч ивости , и это дало начало протогалактикам . Многие из них оказывались быстро вращающимис я благодаря завихренному состоянию в ещества , из которого они формировались . Фрагментация протогалактических облаков в резу льтате их гравитационной неустойчивости вела к возникновению первых звезд , и облака пре вращались в звездные системы - галактики . Те из них , которые обладали быстрым вращ е нием , приобретали из-за этого дву хкомпонентную структуру - в них формировались гало более или менее сферической формы и диск , в котором возникали спиральные рука ва , где и до сих пор продолжается рожд ение звезд . Протогалактики , у которых вращение было медл е ннее или вовсе отс утствовало , превращались в эллиптические или неправильные галактики . Параллельно с этим пр оцессом происходило формирование крупномасштабной структуры Вселенной - возникали сверхскопления галактик , которые , соединяясь своими краями , об раз о вывали подобие ячеек или пчел иных сот ; их удалось распознать в последни е годы. 5.1. Классификац ия галактик. Внешний вид галактик чрезвычайно разнообразен , и некоторые из них очень живописны . Эдвин Пауэлла Х аббл (1889-1953), выдаю щийся американский астроном – наблюдатель , избрал самый простой метод классификации галактик по внешнему виду . И нужно сказать , что хотя в последствии другими выдающимися исследователями были внесе ны разумные предположения по классификации , п ервоначальная система , выведенная Хабблом , по-прежнему остаётся основой классификации г алактик. В 20-30 гг . XX века Хаббл разработал основы структурной классификации галактик - гигантских звездных систем , согласно которой различают три класса галактик : 1) Спиральные га лактик и « spiral » - характерны двумя сравнительно яркими ветвями , расположенными по спирали . В етви выходят либо из яркого ядра (обознача ются - S), либо из концов светлой перемычки , п ересекающей ядро (обозначаются - SB). Спиральные галактики являются , может быть , даже самыми живописными объектами во Вселенной . У эллиптических галактик внешний вид говорит о статичности , стационарности . Спиральные галактики наоборот являют собой пример динамики формы . Их красивые ветви , выходящие из центрального ядра и как б ы теряющие очертания за пределами галактики , указывает на мощное стремительное движение . Поражает также многообразие форм и рисунков ветвей . Как правило , у галактики имеются две спиральные ветви , берущие нач ало в противоположных точках ядра , развивающи еся с х одным симметричным образом и теряющиеся в противоположных областях периф ерии , галактики . Однако известны примеры больш его , чем двух числа спиральных ветвей в галактике . В других случаях спирали две , но они неравны - одна значительно более развита , чем вто р ая . В спиральных галактиках поглощающее свет пылевое вещество имеется в большем количестве . Оно составл яет от нескольких тысячных до сотой доли полной их массы . Вследствие концентрации пылевого вещества к экваториальной плоскости , оно образует темную поло с у у галактик , повернутых к нам ребром и имеющи х вид веретена. По степени клочковатости ветвей спиральны е галактики разделяются на подтипы A, B, C. У пе рвых из них - ветви аморфны , у вторых - н есколько клочковаты , у третьих - очень клочкова ты , а ядро всегда неярко и мало. Представитель - галактика М 82 в созвездии Б . Медведицы , не имеет четких очертаний , и состоит в основном из горячих голубых звезд и разогретых ими газовых облаков . М 82 находится от нас на расстоянии 6.5 миллио нов световых лет . Возможно , окол о милл иона лет тому назад в центральной ее части произошел мощный взрыв , в результате которого она приобрела сегодняшнюю форму. Спиральная галак тика М 51 в созвездии Гончих Псов - одна из самых удивительных спиральных звездных сис тем . Расстояние до них сост авляет окол о 8 миллионов световых лет . Утолщение на ко нце спиральной ветви - это самостоятельная неп равильная галактика . Отдельные яркие звезды н аходятся в нашей галактике. 2) Эллиптические галактики « elliptical » (обозна чаются - Е ) - имеющие форму эллипсои дов. Эллиптические галактики внешне невыразительн ые . Они имеют вид гладких эллипсов или кругов с постепенным круговым уменьшением яркости от центра к периферии . Ни каких дополнительных частей у них нет , потому что Эллиптические галактики состоят из зве зд в торого типа населения . Они построе ны из звезд красных и желтых гигантов , красных и желтых карликов и некоторого количества белых звезд не очень высокой светлости . Отсутствуют бело-голубые сверхгиганты и гиганты , группировки которых можно наблюд ать в виде я рких сгустков , прида ющих структурность системе , нет пылевой матер ии , которая , в тех галактиках , где она имеется , создаёт темные полосы , оттеняющие фор му звездной системы . Вращение обнаружено лишь у наиболее сжатых из них . Космической пыли в них , как прави л о , нет , чем они отличаются от неправильных и особенно спиральных галактик , в которых пог лощающее свет пылевое вещество имеется в большом количестве . Внешне эллиптические галактик и отличаются друг от друга в основном одной чертой – большим или меньшим сж ат и ем. Представитель - кольцевая туманность в соз вездии Лиры находится на расстоянии 2100 световы х лет от нас и состоит из светящегося газа , окружающего центральную звезду . Эта оболочка образовалась , когда состарившаяся звезда сбросила газовые покровы , и они уст ремились в пространство . Звезда сжалась и перешла в состояние белого карлика , по мас се сравнимого с нашим солнцем , а по ра змеру с Землей. 3) Иррегулярные (неправильные ) « irregular » (обозначаются - I) - обладающие не правильными формами. Перечисленные до сих пор типы г алактик характеризовались симметричностью форм о пределенным характером рисунка . Но встречаются большое число галактик неправильной формы . Без какой-либо закономерности структурного строен ия . Неправильная форма у галактики может быть , вследст вие того , что она не у спела принять правильной формы из-за малой плотности в ней материи или из-за молод ого возраста . Есть и другая возможность : г алактика может стать неправильной вследствие искажения формы в результате взаимодействия с другой галактикой. По-видимому , эти оба случая встречаются среди неправильных галактик , и может быть с этим связанно разделение неправильных галактик на 2 подтипа. Подтип I I характеризуется сравнительно высокой поверхностью , яркостью и сложностью неправильной структур ы . Фран цузский астроном Вакулер в неко торых галактиках этого подтипа , например , Маге ллановых облаках , обнаружил признаки спиральной разрушенной структуры . Неправильные галактики другого подтипа об означаемого I II , о тличаются очень низкой поверхностью и яркость ю . Эта черта выделяет их из среды галактик всех других типов . В то же время она препятствует обнаружению этих гала ктик , вследствие чего удалось выявить только несколько галактик подтипа I II расположенных сравнительно близко (галактика в созвездии Льва ). Предс тавители - Большое Магелланово Об лако находится на расстоянии 165000 световых лет и , таким образом , является ближайшей к н ам галактикой сравнительно небольшого размера , рядом с ней расположена галактика поменьше - Малое Магелланово Облако . Обе они - спутн и ки нашей галактики. Последующие наблюдения показали , что опис анная классификация недостаточна , чтобы системати зировать все многообразие форм и свойств галактик . Так , были обнаружены галактики , заним ающие в некотором смысле промежуточное положе ние между сп иральными и эллиптическими галактиками (обозначаются - S o ). Эти галактики имеют огромно е центральное сгущение и окружающий его п лоский диск , но спиральные ветви отсутствуют . В 60-х годах ХХ века были открыты многочисленные пальцеобразные и дисковидные гала ктики со всеми градациями обилия горя чих звезд и пыли . Еще в 30-х годах ХХ века были от крыты эллиптические карликовые галактики в со звездиях Печи и Скульптора с крайне низко й поверхностной яркостью , настолько малой , что эти , одни из ближайших к нам , галак тик даже в центральной своей части с трудом видны на фоне неба . С другой стороны , в начале 60-х годо в ХХ века было открыто множество далеких компактных галактик , из которых наиболее далекие по своему виду неотличимы от звез д даже в сильнейшие телескопы . О т звезд они отличаются спектром , в котором в идны яркие линии излучения с огромными кр асными смещениями , соответствующими таким большим расстояниям , на которых даже самые яркие одиночные звезды не могут быть видны . В отличие от обычных далеких галактик , ко т орые , из-за сочетания истинного распределения энергии в их спектре и крас ного смещения выглядят красноватыми , наиболее компактные галактики (называющиеся также квазозве здными галактиками ) имеют голубоватый цвет . Ка к правило , эти объекты в сотни раз ярч е о б ычных сверхгигантских галактик , но есть и более слабые . У многих галактик обнаружено радиоизлучен ие нетепловой природы , возникающее , согласно т еории русского астронома И.С . Шкловского , при торможении в магнитном поле электронов и более тяжелых заряженных частиц , движущих ся со скоростями , близкими к скорости свет а (так называемое синхотронное излучение ). Таки е скорости частицы получают в результате грандиозных взрывов внутри галактик. Большой интерес представляют так называем ые галактики Сейферта . В спектра х их небольших ядер имеется много очень широк их ярких полос , свидетельствующих о мощных выбросах газа из их центра со скоростя ми , достигающими несколько тысяч км /сек . В некоторых галактиках Сейферта обнаружено оче нь слабое нетепловое радиоизлучение . Не ис к лючено , что и оптическое излучени е таких ядер , как и в квазарах , обуслов лено не звездами , а также имеет нетепловую природу . Возможно , что мощное нетепловое радиоизлучение - временный этап в развитии ква зозвездных галактик. Не объяснены ещ е также причины об разования так назыв аемых взаимодействующих галактик , обнаруженных в 1957-58 годах советским астрономом Б.А . Воронцовым-В ильяминовым . Это пары или тесные группы га лактик , в которых один или несколько члено в имеют явные искажения формы , придатки ; и ногда они погружены в общий светящ ийся туман . Наблюдаются такие тонкие перемычк и , соединяющие пару галактик , и "хвосты ", нап равленные прочь от соседней галактики , как бы отталкиваемые ею . Перемычки иногда бываю т двойными , что свидетельствуют о том , что искажения фо р м взаимодействующих галактик не могут быть объяснены приливным и явлениями . Часто большая галактика одной из своих ветвей , иногда деформированной , сое диняется со спутником . Все эти детали , под обно самим галактикам , состоят из звезд и иногда диффузной матер и и. Компактные далекие галактики , обладающие мощным нетепловым радиоизлучением , называются N-гал актиками. Звездообразные источники с таким радиоизл учением , называются квазарами (квазозвездными ради оисточниками ), а галактики , обладающие мощным р адиоизлучени ем и имеющие заметные угловые размеры , - радиогалактиками . Все эти объекты чрезвычайно далеки от нас , что затрудняет их изучение . Радиогалактики , имеющие особенно мощное нетепловое радиоизлучение , обладают преи мущественно эллиптической формой , встречаются и спиральные. Близкие к нам радиогалактики изучены полнее , в частности методами оптической астро номии . В некоторых из них обнаружены пока еще не объясненные до конца особенности . Так , в эллиптической галактике Цента A обнаружена необычайно мощная темная по лоса вдоль ее диаметра . Еще одна радиогалактика сост оит из двух эллиптических галактик , близких друг к другу и соединенных перемычкой , состоящей из звезд. При изучении неправильной галактики М 82 в созвездии Большой Медведицы американские астрономы А . Санд ж и Ц . Линдс в 1963 году пришли к заключению , что в ее центре около 1,5 миллионов лет назад произо шел грандиозный взрыв , в результате которого во все стороны со скоростью около 1000 к м /с были выброшены струи горячего водород а. Сопротивление межзвездной сре ды помеш ало распространению струй газа в экваториальн ой плоскости , и они потекли преимущественно в двух противоположенных направлениях вдоль оси вращения галактики . Этот взрыв , по-видим ому , породил и множество электронов со ско ростями , близкими к скорости света , которые явились причиной нетеплового радиоизлуче ния. Задолго до обнаружения взрыва в М 82 для объяснения других многочисленных фактов советский астроном В.А . Амбарцумян выдвинул гипотезу о возможности взрывов в ядрах га лактик . По его мнению , такое ве щество и сейчас находится в центре некоторых галактик , и оно может делиться на части при взрывах , которые сопровождаются сильным радиоизлучением. Таким образом , радиогалактики - это галакти ки , у которых ядра находятся в процессе распада . Выброшенные плотн ые части , прод олжают дробиться , возможно , образуют новые гал актики - сестры , или спутники галактик меньшей массы . При этом скорости разлета осколков могут достигать огромных значений . Исследова ния показали , что многие группы и даже скопления галактик расп а даются : их члены неограниченно удаляются , друг от др уга , как если бы они все были порожден ы взрывом. 5.2. Структура Вселенной. С возникновением атомов водорода начинается звездная эра - эра частиц , точнее говоря , эра протонов и э лектронов . Вселенная вступает в звездную эру в форме водородного газа с огромным количест вом световых и ультрафиолетовых фотонов . Водо родный газ расширялся в различных частях Вселенной с разной скоростью . Неодинаковой бы ла также и его плотность . Он образо вывал огромные сгустки , во много милли онов световых лет . Масса таких космических водородных сгустков была в сотни тысяч , а то и в миллионы раз больше , чем масса нашей теперешней Галактики . Расширение газа внутри сгустков шло медленнее , чем ра сширение разр е женного водорода между самими сгущениями . Позднее из отдельных у частков с помощью собственного притяжения обр азовались сверхгалактики и скопления галактик . Итак , крупнейшие структурные единицы Вселенной - сверхгалактики - являются результатом неравномер но г о распределения водорода , которое происходило на ранних этапах истории Все ленной. Колоссальные водородные сгущения - зародыши сверхгалактик и скоплений галактик - медленно вращались . Внутри их образовывались вихри , п охожие на водовороты . Их диаметр достига л примерно ста тысяч световых лет . Мы называем эти системы протогалактиками , т .е . зародышами галактик . Несмотря на свои н евероятные размеры , вихри протогалактик были всего лишь ничтожной частью сверхгалактик и по размеру не превышали одну тысячную сверхга л актики . Сила гравитации обр азовывала из этих вихрей системы звезд , ко торые мы называем галактиками . Некоторые из галактик до сих пор напоминают нам гиг антское завихрение. Астрономические исследования показывают , что скорость вращения завихрения предопредел ила форму галактики , родившейся из этого в ихря . Выражаясь научным языком , скорость осево го вращения определяет тип будущей галактики . Из медленно вращающихся вихрей возникли эллиптические галактики , в то время как из быстро вращающихся родились сплющенные спиральные галактики. Плотность распределения звезд в пространс тве растет с приближением к экваториальной плоскости спиральных галактик . Эта плоскость является плоскостью симметрии системы , и бо льшинство звезд при своем вращении вокруг центра галактики ост ается вблизи нее ; периоды обращения составляют 10 7 - 10 9 лет . При этом внутренние части вращаются как твердое тело , а на пери ферии угловая и линейная скорости обращения убывают с удалением от центра . Однако в некоторых случаях находящееся внутри ядр а еще м еньшее ядрышко («керн» ) вращает ся быстрее всего . Аналогично вращаются и н еправильные галактики , являющиеся также плоскими звездными системами. Звезды во Вселенной объединены в гига нтские Звездные системы , называемые галактиками . Звездная система , в состав е которой , как рядовая звезда находится наше Солнце , называется Галактикой. Число звезд в галактике порядка 10 12 (триллиона ). Млечны й путь , светлая серебристая полоса звезд о поясывает всё небо , составляя основную часть нашей Галактики . Млечный путь наиболе е ярок в созвездии Стрельца , где находятся самые мощные облака звезд . Наименее ярок он в противоположной части неба . Из э того нетрудно вывести заключение , что солнечн ая система не находится в центре Галактик и , который от нас виден в направлении созвездия С трельца . Чем дальше от плоскости Млечного Пути , тем меньше там слабых звезд и тем менее далеко в э тих направлениях тянется звездная система . В общем , наша Галактика занимает пространство , напоминающее линзу или чечевицу , если см отреть на нее сбоку . Размер ы Гал актики были намечены по расположению звезд , которые видны на больших расстояниях . Это цефиды и горячие гиганты . Диаметр Галакти ки примерно равен 3000 пк (Парсек (пк ) – р асстояние , с которым большая полуось земной орбиты , перпендикулярная лучу зрения , в идна под углом в 1” .1 Парсек = 3,26 свето вого года = 206265 а.е . = 3*10 13 км .) или 100000 световых лет (световой год – расстояние пройденное светом в течение года ), но четкой границы у нее нет , потому что звездная плотность постепенно сходит на нет . В цен тре галактики расположено яд ро диаметром 1000-2000 пк – гигантское уплотненное скопление звезд . Оно находится от нас на расстоянии почти 10000 пк (30000 световых лет ) в направлении созвездия Стрельца , но почти целиком скрыто плотной завесой облаков , ч то п р епятствует визуальным и обыч ным фотографическим наблюдениям этого интересней шего объекта Галактики . В состав ядра вход ит много красных гигантов и короткопериодичес ких цефид. Звезды верхней части главной последовател ьности , а особенно сверхгиганты и классич еские цефиды , составляют молодые населени е . Оно располагается дальше от центра и образует сравнительно тонкий слой или диск . Среди звезд этого диска находится пылева я материя и облака газа . Субкарлики и гиганты образуют вокруг ядра и диска Гала ктики сфери ч ескую систему. Масса нашей галактики оценивается сейчас разными способами , равна 2*10 11 масс Солнца (масса Солнца равна 2*10 30 кг .) причем 1/1000 ее заключена в межзвездном газе и пыли . Масса Галактики в Андромеде п очти такова же , а масса Галактики в Тр еуг ольнике оценивается в 20 раз меньше . Поперечник нашей галактики составляет 100000 световых лет . Путем кропотливой работы астроном В. В . Кукарин в 1944 г . нашел указания на спи ральную структуру галактики , причем оказалось , что мы живем между двумя спиральны м и ветвями , бедном звездами. В некоторых местах на небе в теле скоп , а кое-где даже невооруженным глазом можно различить тесные группы звезд , связанны е взаимным тяготением , или звездные скопления. Существует два вида звездных скоплений : рассеянные и шаровые. Рассеянные скопления состоят обычно из десятков или сотен звезд главной последова тельности и сверхгигантов со слабой концентра цией к центру. Шаровые же скопления состоят обычно и з десятков или сотен звезд главной послед овательности и красных гигантов . Ино гда они содержат короткопериодические цефеиды . Разм ер рассеянных скоплений – несколько парсек . Пример их скопления Глады и Плеяды в созвездии Тельца . Размер шаровых скоплений с сильной концентрацией звезд к центру – десяток парсек . Известно более 100 шаро в ых и сотни рассеянных скоплений , но в Галактике последних должно быть десятки тысяч . Кроме звезд в состав Галактики входит еще рассеянная мат ерия , чрезвычайно рассеянное вещество , состоящее из межзвездного газа и пыли . Оно образу ет туманности . Туманности бывают диффузными (клочковатой формы ) и планетарными . Светлые они оттого , что их освещают близлежащие звезды . Пример : газопылевая туманность в соз вездии Ориона и темная пылевая туманность Конская голова . Расстояние до туманности в созвездии Ориона равно 5 00 пк , диаметр центральной части туманности – 6 пк , масса приблизительно в 100 раз больше массы Солнца. Во Вселенной нет ничего единственного и неповторимого в том смысле , что в ней нет такого тела , такого явления , основ ные и общие свойства которого не был и бы повторены в другом теле , друг ими явлениями. 6. Заключени е. Открытие многообразных процессов эволюции в различных системах и телах , составляющих Вселенную , позволило изучить закономерности космической эволюции на основе на блюдател ьных данных и теоретических расчетов. В качестве одной из важнейших задач рассматривается определение возраста космических объектов и их систем . Поскольку в бол ьшинстве случаев трудно решить , что нужно считать и понимать под «моментом рождения» тел а или системы , то , для установлен ия возраста применяют два параметра : - время , в течение которого система уже находится в наблюда емом состоянии ; - полное время жиз ни данной системы от момента её появления . Очевидно , что вторая характеристика может быть п олучена только на основе тео ретических расчетов. Обычно п ервую из высказанных величин называют возраст ом , а вторую – временем жизни. Факт взаимного удаления галактик , составл яющих метагалактики свидетельствует о том , чт о некоторое время тому назад она нахо дилась в качественно ином состоянии и была более плотной. Наиболее вероятное значение постоянной Ха ббла (коэффициента пропорциональности , связывающего скорости удаления внегалактических объектов и расстояние до них составляющее 60 км /сек – мегапарсек ), при водит к значению времени расширения метагалактики до современного состояния 17 млрд . лет. Из всех вышеперечисленных доказательств м ожно с уверенностью сделать вывод : Вселенная эволюционирует , бурные процессы происходили в прошлом , происходят сейчас и будут происходить в будущем. Наши дни с полным основанием называют золотым веком астрофизики - замечательные и чаще всего неожиданные открытия в мире звезд следуют сейчас одно за другим . Солн ечная система стала последнее время предметом прямых экспериментальны х , а не только наблюдательных исследований . Полеты межпланетных космических станций , орбитальных лабораторий , экспедиции на Луну принесли множество новых конкретных знаний о Земле , околоземном пр остранстве , планетах , Солнце . Мы живем в эп оху поразительных научных открытий и великих свершений . Самые невероятные фантази и неожиданно быстро реализуются . С давних пор люди мечтали разгадать тайны Галактик , разбросанных в беспредельных просторах Вселенн ой . Приходится только поражаться , как быстро наука выдвигает р азличные гипотезы и тут же их опровергает . Однако астроно мия не стоит на месте : появляются новые способы наблюдения , модернизируются старые . С изобретением радиотелескопов , например , астрономы могут «заглянуть» на расстояния , которые ещ е в 40-x. годах ХХ с толетия казались недоступными . Однако надо себе ясно предс тавить огромную величину этого пути и те колоссальные трудности , с которыми еще пр едстоит встретиться на пути к звездам. Изучение Вселенной , даже только известной нам её части является грандиозной задачей . Чтобы получить те сведения , которыми располагают современные ученые , понадобились труды множества поколений. Вселенная бесконечна во времени и про странстве . Каждая частичка Вселенной имеет св ое начало и конец , как во времени , так и в пространстве, но вся Вселенная бесконечна и вечна так , как она являе тся вечно самодвижущейся материей. Вселенная - это всё существующее . От мельчайших пылинок и атомов до огромных скоплений вещества звездны х миров и звездных систем . Поэтому не будет ошибкой сказать , чт о любая наука , так или иначе , изучает Вселенную , точнее , те или иные её стороны . Химия изучает мир молекул , физика – мир атомов и элементарных частиц , биология – явления жи вой природы . Но существует научная дисциплина , объектом исследования которой служит сама Вселенная или «Вселенная как цел ое» . Это особая отрасль астрономии так наз ываемая космология . Космология – учение о Вселенной в целом , включающее в себя те орию всей охваченной астрономическими наблюдения ми области. 7. Список литерату ры. 1. Казютинский В.В . «Вселенная , Астрономия , Философия» – Мо сква : «Знание» , 1972 . 2. Левитан С. П . «Астрономия» – Москва : «Просвещение» , 1994. 3. Комаров В. Н . «Увлекательная астрономия» – Москва : «Наук а» , 1968. 4. Воронцов-Велья минов Б. А . «Очерки о Вселенной» - Москва : «Наука» , 1976. 5. Воронцов-Велья минов Б.А . «Вселенная» - Москва : «Государственное издательство технико-теоретической литературы» , 1974. 6. Новиков И. Д . «Эволюция Вселенной» – Москва : «Наука» , 1983.
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
ООО "Времена", ООО "Нравы"...
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, реферат по астрономии, авиации, космонавтике "Эволюция и образование вселенной и галактики", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru