Номінація: сучасний навчальний посібник (підручник) Рожище 2014 Укладач: М. Л. Мізюк
жүктеу/скачать 5.51 Mb.
|
- Бұл бет үшін навигация:
- 4. Розширення Всесвіту
- 5. Еволюція Всесвіту.
2. Будова ВсесвітуСеред небесних тіл найвиразніше виділяються зірки, завдяки світлу, яке вони випромінюють. Зоряна речовина перебуває у стані плазми - електропровідного намагніченого середовища. У надрах зірок температура сягає десятків мільйонів градусів. Деякі зірки мають супутники - планети або подібні до них масивні тіла і утворюють разом з ними системи, аналогічні до нашої Сонячної. При забезпеченні низки сприятливих умов на планетах може виникнути життя, як це має місце на Землі. Окрім нашої Галактики, до якої входить наша Сонячна система, виявлено багато інших галактик та зоряних систем, які утворюють велетенську космічну систему - Метагалактику (декілька мільярдів галактик). Зірки та інші астрономічні об'єкти займають тільки незначну частину об'єму Всесвіту. Більшість Всесвіту займає міжзоряний простір - області, заповнені в основному електромагнітним випромінюванням і нейтрино з незначною кількістю атомів баріонної речовини, здебільшого - атомів гідрогену. Густина Всесвіту в середньому дуже низька - приблизно 9,9·10−30 г/см3. Це відповідає приблизно одному атому гідрогену на кубічний метр. Аналіз сучасних астрономічних даних про рух галактичних скупчень виявив його несумісність з уявленнями про кількість речовини у Всесвіті. Однією з теорій, що намагається пояснити розбіжності між спостереженнями та теоретичними розрахунками, є припущення існування у Всесвіті темної матерії та темної енергії. За цією теорією видима баріонна речовина складає тільки приблизно 4 % всієї матерії у Всесвіті. Усі зірки складаються з однакових елементів, які відомі на Землі. Найпоширенішим хімічним елементом у Всесвіті є гідроген, йому поступаються по черзі: гелій, оксиген, карбон, нітроген. Повсюди у Всесвіті відбувається обмін речовиною і променевою енергією. Поширеність хімічних елементів у Всесвіті пов'язана з історією їх утворення в процесі нуклеосинтезу. До початку 30-х років ХХ в. склалася думка, що головні складові Всесвіту - галактики, кожна з яких в середньому складається з 100 млрд. зірок. Сонце разом з планетною системою входить в нашу Галактику, основну массу зірок якої ми спостерігаємо у формі Чумацького Шляху. Окрім зірок і планет, Галактика містить значну кількість розріджених газів і космічного пилу. 3. Еволюція зірок включає такі фази: протозірка, утворення в центрі цього утворення термоядерного вогнища, основна фаза вигорання водню у термоядерних реакціях, перетворення зірки в червоного гіганта, а потім – в білого карлика (для зірок – аналогів Сонця), колапс масивних зірок з вибухом «наднових» та виникненням нейтронних зірок і колапсарів – «чорних дірок». 4. Розширення ВсесвітуВсесвіт розширюється. Кількісно це розширення описується законом Хаббла, а експериментальне свідчення на користь цього процесу дає червоний зсув. Розширення Всесвіту відбувається не в порожнечу, принаймні наукових свідчень про обмеженість Всесвіту нема. Границі Всесвіту, якщо вони існують, лежать далеко за межами спостережень. Розширення Всесвіту означає лише те, що відстані між астрономічними об'єктами збільшуються. Це розширення в сучасну еру прискорюється. Питання про те, чи зупиниться воно в далекому майбутньому й перейде в стиснення, залишається дискусійним і залежить від загальної кількості матерії у Всесвіті. Найвіддаленішим від Землі зареєстрованим астрономічним об'єктом є станом на жовтень 2010 галактика UDFy-38135539, відстань до якої дорівнює 13 млрд св.р.. 5. Еволюція Всесвіту.Будова і еволюція Всесвіту вивчаються космологією. Космологія використовує досягнення і методи фізики, математики, філософії. Предмет космології – весь оточуючий нас мегасвіт, весь "великий Всесвіт", і задача полягає в описі самих загальних властивостей, будови і еволюції вселеної. Сучасна астрономія не тільки відкрила грандіозний світ галактик, але і знайшла унікальні явища: розширення Метагалактики, космічну поширеність хімічних елементів, реліктове випромінювання, що свідчать про те, що Всесвіт безперервно розвивається. З еволюцією структури Всесвіту пов'язано виникнення скупчень галактик, відособлення і формування зірок і галактик, утворення планет і їх супутників. Сам Всесвіт виник приблизно 20 млрд. років тому з якогось щільної і гарячої проторечовини. Існує точка зору, що з самого початку проторечовина з гігантською швидкістю почало розширюватися. На початковій стадії ця щільна речовина розліталася на всіх напрямках і була однорідною вируючою сумішшю нестійких, постійно розпадаючих при зіткненні частинок. Остигаючи і взаємодіючи протягом мільйонів років, вся ця маса розсіяної в просторі речовини концентрувалася у великі і малі газові утворення, які протягом сотень мільйонів років, зближуючись і зливаючись, перетворювалися на величезні комплекси. В цих комплексах, у свою чергу виникали більш щільні ділянки – там згодом і утворилися зірки і навіть цілі галактики. В результаті гравітаційної нестабільності в різних зонах галактик, що утворилися, можуть сформуватися щільні "протозоряні утворення" з масами, близькими до маси Сонця. Процес стиснення, що почався, швидшатиме під впливом власного поля тяжіння. Процес цей супроводжує вільне падіння частинок хмари до його центру – відбувається гравітаційне стиснення. В центрі хмари утворюється ущільнення, що складається з молекулярного водню і гелію. Зростання густини і температури в центрі приводить до розпаду молекул на атоми, іонізації атомів і утворення щільного ядра протозірки. Існує гіпотеза про циклічність стану Всесвіту. Колись виникнувши з надщільного згустка матерії, Всесвіт, можливо, вже в першому циклі породив усередині себе мільярди зоряних систем і планет. Н потім Всесвіт починає прагнути того стану, з якого починалася історія циклу. Врешті-решт речовина Всесвіту повертається в первинний надщільний стан, знищивши все життя, що трапилася на шляху. І так повторюється кожного разу, в кожному циклі протягом вічності.
жүктеу/скачать 5.51 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|