Происхождение и эволюция Вселенной

ПРОИСХОЖДЕНИЕ  И 

ЭВОЛЮЦИЯ  ВСЕЛЕННОЙ

 

 …Эволюцию  Вселенной можно сравнить с  фейерверком, который окончился.  Остались горящие искры, пепел  и дым. Мы стоим на остывшем  пепле, вглядываемся в стареющие  звезды и вспоминаем красоту  и блеск Вселенной. Взрыв Суперновой или гигантский взрыв галактики - ничтожные явления в сравнении с большим взрывом…

• Вселенная - весь существующий материальный мир, безграничный во времени и пространстве и бесконечно разнообразный по формам, которые принимает материя в процессе своего развития. Часть Вселенной, охваченная астрономическими наблюдениями, называется Метагалактикой, или нашей Вселенной.
• Радиус космологического горизонта Метагалактики - 15-20 млрд. световых лет.
• Строение и эволюция Вселенной изучаются космологией. Предмет и задача космологии состоят в описании наиболее общих свойств, строения и эволюции вселенной.

 

 

 

Предмет космологии

• С эволюцией структуры Вселенной связано возникновение скоплений галактик, обособление и формирование звезд и галактик, образование планет и их спутников.
• Вселенная возникла примерно 20 млрд. лет назад из некоего плотного и горячего протовещества. Из наиболее плотных участков протовещества образовались впоследствии звезды и даже целые галактики.

 

 

 

Происхождение Вселенной

       Традиционно эволюцию Вселенной принято разделять на четыре эры:

 

 

 

 

 

  

• После “большого  взрыва” наступила продолжительная эра вещества, эпоха преобладания частиц. Мы называем её звездной эрой. Она продолжается со времени завершения “большого взрыва” (приблизительно 300 000 лет) до наших дней.

 

• адронная
• лептонная
• фотонная
• звездная

• Существует гипотеза о цикличности состояния Вселенной: в конце концов вещество Вселенной возвращается в первоначальное сверхплотное состояние, уничтожив всю жизнь, попавшуюся на пути. Так повторяется каждый раз, в каждом цикле на протяжении вечности.
• К началу 30-х годов ХХ в. сложилось мнение, что главные составляющие Вселенной - галактики, каждая из которых в среднем состоит из 100 млрд. звезд.

 

 

Галактики.

Цикличность Вселенной

Если  скорость «разлета» галактик увеличится на 75 км/с на

каждый  миллион парсек, то экстраполяция  к прошлому

приводит  к удивительному результату: примерно 10-20

млрд. лет  назад вся Вселенная была сосредоточена  в

очень маленькой  области.

 

 

Расширение  Вселенной,

гипотеза  «ядерной капли»

 

Многие  ученые считают, что в то время  плотность Вселенной была такая  же, как у атомного ядра: Вселенная  представляла собой одну гигантскую «ядерную каплю». По каким-то причинам эта «капля» пришла в неустойчивое состояние и взорвалась. Последствия этого взрыва мы наблюдаем сейчас как системы галактик.

      В настоящее время космологи предполагают, что Вселенная не расширялась «от точки до точки», а как бы пульсирует между конечными пределами плотности.

 

Пульсирующая  Вселенная

 

Это означает, что в прошлом скорость разлета  галактик была меньше, чем сейчас, а  еще раньше система галактик сжималась, т. е. Галактики приближались друг к  другу с тем большей скоростью, чем большее расстояние их разделяло. Современная космология располагает  рядом аргументов в пользу картины «пульсирующей Вселенной».

       Современная космология возникла  в начале ХХ в. после создания  релятивистской теории тяготения.  Первая релятивистская модель, основанная  на новой теории тяготения  и претендующая на описание  всей Вселенной, была построена А. Эйнштейном в 1917 г. Однако она описывала статическую Вселенную и, как показали астрофизические наблюдения, оказалось неверной.

 

 

А. эЙНШТЕЙН

        В 1922-1924 гг. советским математиком А.А. Фридманом были предложены общие уравнения для описания всей Вселенной, меняющейся с течением времени. Общий вывод Фридмана означал, что Вселенная должна либо расширятся, либо сжиматься. Отсюда следовал пересмотр общих представлений о Вселенной.

 

 

А. а. фРИДМАН

• В 1929 г. американский астроном Э. Хаббл с помощью астрофизических наблюдений открыл расширение Вселенной, подтверждающее правильность выводов Фридмана.

 

 

Э. хАББЛ

• Модели Фридмана служат основой всего последующего развития космологии. Они описывают механическую картину движения огромных масс Вселенной и ее глобальную структуру.
• Из теории Фридмана следует, что в далеком прошлом во Вселенной не было ни отдельных небесных тел, ни их систем, все вещество было почти однородным, очень плотным, быстро расширялось. Только значительно позже из такого вещества возникли галактики и их скопления.

 

 

Модель  Фридмана

       В выдвинутой в конце 40-х годов Г.А. Гамовым теории горячей Вселенной рассматривались ядерные реакции, протекавшие в самом начале расширения Вселенной в очень плотном     веществе.

 

 

 

      Согласно теории, в сегодняшней Вселенной должно существовать слабое электромагнитное излучение, оставшееся от эпохи большой плотности и температуры вещества. Такое излучение в ходе расширения Вселенной было названо реликтовым излучением.

 

Теория горячей Вселенной

     На современном этапе в развитии космологии интенсивно исследуется проблема начала космологического расширения, когда плотности материи и энергии частиц были огромными.

 

 

Современный этап

Развития  космологии

 

 Сегодня эволюция Вселенной всесторонне обосновывается многочисленными астрофизическими наблюдениями, которые опираются на теоретический базис всей физики.

Условные дата и время	Событие
Новый год, 1 января, 0 ч 00 мин 00 с	Большой взрыв, в  тот же миг - возникновение Метагалактики
1 января, полдень	Образование первых атомов
Март	Образование первых галактик
Апрель	Образование нашей Галактики
Июнь	Завершение процесса образования галактик
Сентябрь	Возникновение Солнца, Солнечной системы
Октябрь	Возникновение жизни (микроорганизмы)
Ноябрь	Появление фотосинтеза

 

ЭВОЛЮЦИЯ ВСЕЛЕННОЙ ЗА ОДИН ГОД

1-5 декабря	Образование кислородной атмосферы
15 декабря	Возникновение первых многоклеточных
20 декабря	Возникновение беспозвоночных
26 декабря	Возникновение первых динозавров
27 декабря	Возникновение первых  млекопитающих
28 декабря	Возникновение первых птиц
29 декабря	Вымирание динозавров
30 декабря	Возникновение первых приматов
31 декабря, 14 ч 00 мин	Возникновение рамапитека
31 декабря, 22 ч 30 мин	Возникновение первых людей
Новый год, 1 января, 0 ч 00 мин 00 с	ХХI век

ДУБОВИК АНАСТАСИЯ

 

презентацию подготовила

 

ученица 11’ «Б» класса

 

ГОСШ  №8, г. Слоним

2009 год

 

1