Эволюция Вселенной Выполнили студенты 35 группы Цыганков Артём, Ольшевский Сергей

Оглавление 1. Актуальность работы 2. Цели и задачи 3. Ранние представления о Вселенной 6. Образование Вселенной 4. Современные представления о Вселенной 5. Теория Большого Взрыва 7. Галактики 8.Заключение

Цели и задачи Цели: Создание электронного ресурса о космологических представлениях эволюции Вселенной Задачи: -Рассмотреть исторические теории о возникновении мира -Исследовать содержание теории Большого взрыва

Актуальность работы заключается в том, что многие люди задаются вопросом о конце жизни на Земле, ссылаясь то на глобальное потепление, то на падение какого-либо метеорита, либо просто слепо веря предсказаниям различных ясновидящих и магов, но всё это частные случаи. А что если Вселенной отведен определенный срок? Что если Вселенная может рассеется в звездную пыль по истечению отведенного ей срока? Чтобы ответить на эти вопросы нужно понять как она возникла, развивалась и что происходит с ней на данный момент. Этому и посвящена данная работа.

Человека всегда волновал вопрос – как возникла Вселенная. Но для того, чтобы искать ответ на него, нужно было узнать, что вообще представляет собой окружающий мир. Ранние представления -Зооморфная модель Вселенной

Другим могучим животным, игравшим роль опоры мироздания, был бык, издавна символизировавший неукротимую мощь и служивший помощником человеку в тяжелой работе. Бык как символ опоры мира распространен в легендах народов Азии. По одному из вариантов этого поверья, один рог быка уже сломался под тяжестью вселенной, когда же сломается и второй, наступит конец мира. Еще шире распространены легенды, по которым опора мироздания представлялась в облике одной или нескольких гигантских рыб, плавающих в мировых водах.

В настоящее время люди значительно продвинулись в изучении Вселенной по сравнению со своими предками. Но даже сейчас ученые не могут воссоздать весь процесс возникновения Вселенной полностью Современные космологические представления

Адронная эра При очень высоких температурах и плотности в самом начале существования Вселенной материя состояла из элементарных частиц. Вещество на самом раннем этапе состояло, прежде всего, из адронов, и поэтому ранняя эра эволюции Вселенной называется адронной, несмотря на то, что в то время существовали и лептоны.

Лептонная эра Когда энергия частиц и фотонов понизилась, веществе было много лептонов. Температура была достаточно высокой, чтобы обеспечить интенсивное возникновение электронов, позитронов и нейтрино. Барионы (протоны и нейтроны), пережившие адронную эру, стали по сравнению с лептонами и фотонами встречаться гораздо реже.

Фотонная эра или эра излучения Электронно-позитронные пары не могли возникать вследствие материализации, потому, что фотоны не обладали достаточной энергией. Но уничтожение электронов и позитронов продолжалась дальше, пока давление излучения полностью не отделило вещество от антивещества. Со времени адронной и лептонной эры Вселенная была заполнена фотонами. К концу лептонной эры фотонов было в два миллиарда раз больше, чем протонов и электронов. Важнейшей составной Вселенной после лептонной эры становятся фотоны, причем не только по количеству, но и по энергии

Звездная эра После большого взрыва наступила продолжительная эра вещества, эпоха преобладания частиц. Мы называем её звездной эрой. Она продолжается со времени завершения большого взрыва до наших дней. По сравнению с периодом большим взрыва её развитие представляется как будто слишком замедленным. Это происходит по причине низкой плотности и температуры.

Что такое Вселенная? Вселенная-это совокупность пространства и времени, всех материй, физических законов и констант, которые управляют ими.

Внесистемные единицы измерения 1 световой год ( 1 св.г.)-расстояние, которое проходит свет за 1 год в вакууме-9,5*10 15 м. 1 астрономическая единица ( 1 а.е.)- среднее расстояние от Земли до Солнца - 1,5*10 11 м 1 масса Солнца -2*10 30 кг. Возраст Вселенной t=1,3*10 10 лет Радиус Вселенной R=1,3*10 10 св.л.

Первым взаимодействием, которое проявилось во Вселенной, было гравитационное, именно в этот момент появились первые, по нынешним меркам грандиозные «облака» вращающейся материи, которые превратились в галактики

Космология-наука, изучающая эволюцию и строение Вселенной

Событие, положившее начало Вселенной, называется Большой взрыв. Вся материя и энергия была сконцентрирована в одной точке с бесконечной плотностью. (космологическая сингулярность) После большого взрыва вселенная стала стремительно расширяться, принимая современную форму Теория Большого взрыва (А.Эйнштейн)

Теория большого взрыва Наиболее ранним моментом, допускающим описание, считается момент Плановой эпохи : секунд после Большого В это время гравитационное взаимодействие отделилось от остальных фундаментальных взаимодействий, Вселенная расширялась с ускорением, а энергия в единице объема оставалась постоянной. Данный период получил название Космической инфляции. После окончания этого периода строительный материал Вселенной представлял собой кварк-глюонную плазму.

Теория Большого взрыва – Спустя несколько секунд после начала расширения Вселенной началась эпоха, когда образовались ядра дейтерия, гелия, лития и бериллия – эпоха первичного нуклеосинтеза. – Продолжалась эта эпоха приблизительно 3 минуты. Ее результатом в основном стало образование ядер гелия. Остальные элементы, более тяжелые, чем гелий, составили ничтожно малую часть вещества.

Теория Большого взрыва После дальнейшего падения температуры и расширения Вселенной наступил следующий переходный момент, при котором гравитация стала доминирующей силой. Через 380 тысяч лет после Большого взрыва температура снизилась настолько, что стало возможным существование атомов водорода

Теория большого взрыва После эры рекомбинации материя стала прозрачной для излучения, которое, свободно распространяясь в пространстве, дошло до нас в виде реликтового излучения

Образование Вселенной Гамов Георгий Антонович ( ) Выдвинул теорию о высокой температуре космического вещества. Расширение Вселенной началось с большого взрыва, который заполнил пространство горячими веществами и излучениями

Возраст Вселенной По последним данным составляет 13,73-0,12 млрд. лет. Протяженность 93 млрд. световых лет, при наблюдении части всего в 13,3 млрд световых лет

-Вселенная состоит в основном из водорода (3/4 по массе) и гелия (1/4), прочие элементы порядка 1 % -В ранней Вселенной вещество было очень плотным т.к. происходил синтеза элементов и ядерная реакция (Фридман) теория космического радиоизлучения (Фридман- Гамов)

Галактики- это большие звездные системы, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации

Типы галактик (т.Эдвина Хаббла) Эллиптические спиральные неправильные

Млечный путь Млечный путь- грандиозное скопление звезд, видимое на небе как светлая туманная полоса. На древнегреческом языке слово "глактикос" означает "молочный", "млечный", поэтому Млечный Путь и похожие на него звездные системы называют галактиками

Созвездия Наши предки объединили все звезды в группы -созвездия Созвездия не являются физическими группировками звезд, связанных между собой общими свойствами. Созвездия - это участки звездного неба. Все небо разделено на 88 созвездий, которые носят имена мифических героев, животных, предметов.

Метагалактика Мегагалактика- часть Вселенной, доступная современным астрономическим методам исследований, - содержит несколько миллиардов галактик - звездных систем, в которых звезды связаны друг с другом силами гравитации

Квазары- яркие, очень активные ядра галактик

Звездная пыль Суммарная масса пыли-0,03% от массы галактики Полная светимость 30% от светимости звезд Температура пыли К.

Будущее: расширение или сжатие? Некоторые ученые полагают, что в далеком будущем возможен обратный процесс – «Большое сжатие», и Вселенная вернется к своему изначальному состоянию сингулярности; Другие считают, что расширение будет продолжаться всегда и, в итоге, Вселенная рассеется в звездную пыль, и, возможно, материя исчезнет…

Вывод Заключение: Представляя Вселенную как весь окружающий мир, мы сразу делаем её уникальной и единственной. И вместе с этим лишаем себя возможности описать её в терминах классической механики: из-за своей уникальности Вселенная ни с чем не может взаимодействовать, она - система систем, и поэтому в её отношении теряют свой смысл такие понятия, как масса, форма, размер, вместо этого приходится прибегать к языку термодинамики, употребляя такие понятия как плотность, давление, температура, химический состав.

Источники Статья «Эволюция Вселенной» А.Н. Васильев; Соросовский образовательный журнал, 1996 г Фильм «Рождение Вселенной», National geographic, перевод телеканала «Культура» Статья «Расширяющаяся Вселенная», образовательный проект nrc.edu.ru Материалы Wikipedia Материалы hubblesite.org