Қазіргі физиканың және астрофизиканың негізгі проблемалары туралы түсінік
жүктеу/скачать 18.44 Kb.
|
|
Қазіргі физиканың және астрофизиканың негізгі проблемалары туралы түсінік Шамамен 30 жыл бұрын академик В. Л. Гинзбург "физика мен астрофизиканың қандай мәселелері қазір ерекше маңызды және қызықты болып көрінеді?" ("Ғылым және өмір" № 2, 1971 ж.) заманауи физиканың ең өзекті мәселелерінің тізбесімен. Он жыл өтті және журнал беттерінде оның "қазіргі физиканың кейбір мәселелері туралы әңгіме" пайда болды..." ("Ғылым және өмір" № 4, 1982 ж.). Ескі журнал басылымдарын қарап шыққаннан кейін, үлкен үміт күттірген барлық мәселелердің әлі де өзекті екендігіне көз жеткізу оңай (70-ші жылдары ақыл-ойды қоздырған, бірақ эксперименттің қателігі болған "аномалды су" жұмбақтарынан басқа). Астрофизика пәні-ғалымдар байқайтын ғалам аймағында болатын белгілі бір физикалық процестерді зерттеу. Электромагниттік сәулелену ғарышта орналасқан объектілер туралы негізгі ақпарат көзі болып табылады. Ерекшелік-бұл ай, планеталар және біздің Күн жүйесінің басқа да кішкентай денелері. Біздің жүйеде орналасқан объектілерді қазіргі заманғы космонавтика құралдарының көмегімен зерттеуге болады. Бұл физика дамуының "жалпы бағыты" дұрыс белгіленгенін көрсетеді. Өткен жылдары физикада көптеген жаңалықтар пайда болды. Үлкен көміртек молекулалары - фуллерендер табылды, ғарыштан келетін қуатты гамма-сәулелер тіркелді, Жоғары температуралы суперөткізгіштер синтезделді. Дубнада ядрода 114 протон және 184 нейтрон бар элемент алынды, бұл туралы 1971 жылғы мақалада айтылды. Осы және басқа да заманауи физиканың өте қызықты және перспективалы бағыттары жаңа "тізімде"лайықты орын алды. Бүгін, III мыңжылдықтың табалдырығында, академик В. Л. Гинзбург тағы да оны толғандыратын тақырыпқа оралады. Астрофизиканың міндеті Ғарыштық объектілердің сәулеленуі сияқты құбылыстарды бақыланатын сипаттамалары бар түсіндіре алатын модельдерді құру болып табылады. Мұндай сипаттамалар қарқындылық, спектр, поляризация, уақыт профилі және т.б. Ғаламның дамуының мұндай модельдері шексіз космологиялық кеңеюі бар ашық және жабық модель ретінде ерекшеленеді, оның ерекшелігі ғаламның супер тығыз күйден алғашқы кеңеюі кейіннен қысумен ауыстырылады деген идея болып табылады. Космологияның тағы бір проблемасы-үлкен жарылыс болғаннан кейінгі алғашқы сәттерде ғаламның алғашқы кеңеюі қандай болғанын анықтау. Қазіргі ғылымда ғаламның кеңею жылдамдығы Хаббл тұрақтысының көмегімен анықталады. Космологиялық кеңеюдің болуына байланысты кез –келген екі объект R қашықтықта орналасқан және Хаббл Заңына сәйкес есептелетін жылдамдықпен бір-бірінен алыстап бара жатқанын ескеріңіз. v=Hr Мұндай формула релятивистік емес жылдамдықтар үшін ғана жарамды, мұнда V≪c, ал c-жарық жылдамдығы. Егер космологиялық кеңею жылдамдығы vr-ден үлкен болса, онда ашық ғаламның моделі жүзеге асырылады. Егер керісінше болса (v = Hr) Ыстық ғаламның моделі-1947 жылы Американдық және бұрынғы кеңес ғалымы Георгий Гамов ұсынған космологиялық модель, оған сәйкес ғаламның дамуы плазма күйінен шыққан. Бұл плазма элементар бөлшектерден тұрды. Ғаламның одан әрі дамуы адиабатикалық космологиялық кеңею процесінде болды. Шамамен 10-12 миллиард жыл бұрын ғаламның құрылымын көрсететін жалғыз тікелей көзі реликті сәуле деп аталады. Оны сантиметр мен миллиметр диапазонының радио толқындары түрінде байқауға болады. Гамма-сәулелік жарылыстар-бұл күтпеген және ғарыштық гамма-зерттеу күшінің уақыт өте аз өсуі. Гамма-сәулелік жарылыс қара тесік пайда болған кезде немесе өте жаңа жұлдыз пайда болған кезде пайда болады. Осылайша, гамма-сәулелік жарылыстар гамма-сәулелік импульстарды білдіреді. Мұндай импульстардың энергиясы кванттардың энергиясына тең, оны мамандар бірнеше ондаған килоэлектронвольттан бірнеше мегаэлектронвольтке дейін анықтайды. Импульстардың ең ұзақ ұзақтығы-10-20 секунд. Ең аз уақыт-бұл шамамен 0,2 секундқа созылатын импульстар. Гамма-сәулелік жарылыстарды келесі екі үлкен топқа бөлуге болады: салыстырмалы түрде қарапайым пішінді жарылыстар, олар тегіс профильге ие және кейде тек бір қарапайым импульстен тұруы мүмкін. Күрделі уақытша құрылымы бар Гамма-сәулелік жарылыстар. Гамма-сәулелік жарылыс кезінде сәулелену қарқындылығы күшті және жылдам өзгерістермен сипатталады. Шашырау радиациясының өзгергіштігін құрайтын ең аз уақыт Δt ≤ 0,2 мс құрайды деп есептелді. Мұндай көрсеткіш келесі көрсеткіш Δr ≤ c Δt ≈ 60 км сәйкес сәуле шығаратын объектінің ең үлкен мөлшеріне сәйкес келеді және сәйкес келеді. Бұл бағалау гамма-шашырау көздері ретінде тек ықшам объектілер ғана бола алатындығын көрсетеді. Мысал ретінде қара тесіктер немесе нейтрондық жұлдыздар жатады. Әр түрлі ұзындықтар мен жарылыстардың профильдерін қарастыру олардың көздері мен генерациялау механизмдерінің табиғаты жеткілікті әр түрлі екенін көрсетеді. Қара тесік-ғарыштың ең танымал құбылыстарының бірі. Ғылымдағы қара тесік дегеніміз гравитациялық тартылыс соншалықты үлкен болатын кеңістік-уақыт аймағын білдіреді, тіпті жарық жылдамдығымен қозғалатын заттарды да тастап кету мүмкін емес. Мұндай нысандарға жарықтың кванттары да жатады. Зерттеулерге сәйкес қара тесіктердің келесі үш параметрі бар. Бұл масса, электр заряды және бұрыштық импульс. Сипаттамалардың саны аз болғандықтан, оны растайтын теорема "шаштың болмауы туралы теорема" деп аталды. Қара тесіктерде тығыздық, теориялық есептеулерге сәйкес, ауа тығыздығынан аз, ал қара тесіктің температурасы абсолютті нөлге жақын. Осы параметрлерге сүйене отырып, қара тесік заттың сығылуына байланысты емес, белгілі бір көлемде заттың көп мөлшерін жинақтау нәтижесінде пайда болады деген болжам жасалады. "Ерекше маңызды және қызықты мәселелер" тізімі 1999 жылы шықты. Ағылшын тіліндегі әйгілі сөзде айтылғандай: "пудингтің не екенін білу үшін оны жеу керек". Сондықтан, мен бизнеске өтіп, айтылған "тізімді" ұсынамын. 1. Басқарылатын ядролық синтез. 2. Жоғары температура және бөлме температурасы жоғары өткізгіштік. 3. Металл сутегі. Басқа экзотикалық заттар. 4. Екі өлшемді электронды сұйықтық (қалыптан тыс Холл эффектісі және басқа да әсерлер). 5. Қатты дене физикасының кейбір мәселелері (жартылай өткізгіштердегі гетероқұрылым, металл - диэлектриктердің ауысуы, заряд және спин тығыздығы толқындары, мезоскопия). 6. Екінші тектегі фазалық ауысулар және олармен байланысты. Мұндай ауысулардың кейбір мысалдары. Өте төмен температураға дейін салқындату (атап айтқанда лазер). Газдардағы Бозе-Эйнштейн конденсациясы. 7. Беттік Физика. 8. Сұйық кристалдар. Ферроэлектриктер. 9. Фуллерен. 10. Өте күшті магнит өрістеріндегі заттың әрекеті. 11. Сызықты емес физика. Турбуленттілік. Солитондар. Хаос. Біртүрлі тартушылар. 12. Ауыр лазерлер, разерлер, гразерлер. 13. Сверхтяжелые элементтері. Экзотикалық ядролар. 14. Масса спектрі. Кварки және глюоны. Кванттық хромодинамика. 15. Әлсіз және электромагниттік өзара әрекеттесудің бірыңғай теориясы. W + және zo бозондары. Лептондар. 16. Ұлы бірлестік. Супер бірлестік. Протонның ыдырауы. Нейтрино массасы. Магниттік монополиялар. 17. Іргелі ұзындығы. Жоғары және ультра жоғары энергиядағы бөлшектердің өзара әрекеттесуі. Коллайдерлер. 18. СР-инварианттылықтың сақталмауы. 19. Вакуумдағы және өте күшті электромагниттік өрістердегі сызықтық емес құбылыстар. Вакуумдағы фазалық ауысулар. 20. Струны. М-теория. 21. Жалпы салыстырмалылықты эксперименттік тексеру. 22. Гравитациялық толқындар, оларды анықтау. 23. Космологическая проблема. Инфляция. L-мүшесі. Космология мен жоғары энергия физикасы арасындағы байланыс. 24. Нейтрондық жұлдыздар мен пульсарлар. Суперновалар. 25. Қара тесіктер. Ғарыштық жолдар. 26. Квазарлар және Галактика ядролары. Білім галактиканың. 27. Қараңғы материя (жасырын масса) және оны анықтау мәселесі. 28. Ультра жоғары энергиялы ғарыштық сәулелердің пайда болуы. 29. Гамма-сәулелік жарылыстар. Гиперновалар. 30. Нейтрино физикасы және астрономиясы. Нейтриндік осцилляция. жүктеу/скачать 18.44 Kb. Достарыңызбен бөлісу:
|