Характеристика космологии как астрофизической теории структуры и динамики изменения метагалактики, включающей в себя определенное понимание свойств всей Вселенной. Концепция Большого взрыва. Ранний этап эволюции Вселенной. Строение и виды галактик.
Аннотация к работе
В начале Вселенная была «безвидна и пуста», - так сказано в Библии. Данная тема и сегодня остается актуальной, предоставляя огромные просторы для работы философам и ученым совместно разрабатывая гипотезы, но на основе научных фактов, которые нам позволяет установить современная наука. Объектом исследования в данной работе является практический опыт, накопленный в сфере космологии и космогонии. Задачи для достижения поставленной цели в данной работе: ознакомиться подробно с теоретическими данными, изучить накопленный опыт в сфере космологии и космогонии. Практическое значение изучения данной работы заключается в выявлении и обозначении некоторых проблем, существующим в данном направлении и поиск направлений для решений этих проблем.В природе отчетливо просматривается многоступенчатая иерархия структурных уровней организации материи от элементарных частиц до крупномасштабных галактик.Начиная с самых ранних этапов своей истории человек стремился понять, как устроен окружающий мир, что такое звезды, планеты, солнце, как они возникли. Космология - астрофизическая теория структуры и динамики изменения Метагалактики, включающая в себя и определенное понимание свойств всей Вселенной. Сам термин «космология» образован от двух греческих слов: kosmos - Вселенная и logos - закон, учение. По своей сути космология представляет собой раздел естествознания, использующий достижения и методы астрономии, физики, математики, философии. Такой синтез в космологии необходим, поскольку размышления о происхождении и устройстве Вселенной эмпирически трудно проверяемы и чаще всего существуют в виде теоретических гипотез или математических моделей.В Новое время рождается космогония. Таким образом, космогония изучает звезды и звездные системы, галактики, туманности, Солнечную систему и все входящие в нее тела - планеты, спутники, астероиды, кометы и метеориты. Космогонию можно отличить от космологии, задача которой заключается в изучении Вселенной в целом на протяжении всего ее существования.Представление о развитии Вселенной закономерно привело к постановке проблемы начала эволюции (рождения) Вселенной и ее конца (смерти). В настоящее время существует несколько космологических моделей, объясняющих отдельные аспекты возникновения материи во Вселенной, но они не объясняют причин и процесса рождения самой Вселенной. Тем не менее, согласно принципу неопределенности Гейзенберга вещество невозможно стянуть в одну точку, поэтому считается, что Вселенная в начальном состоянии имела определенную плотность и размеры. Теория «Большого взрыва» предполагала, в частности, что Вселенная должна на 23% состоять из гелия. Иными словами, само время должно иметь начало, но тогда причиной возникновения Вселенной должна быть какая-то Сущность, совершенно не зависящая от времени и пространства и существовавшая до их возникновения.Сразу после Большого взрыва Вселенная представляла собой плазму из элементарных частиц всех видов и их античастиц в состоянии термодинамического равновесия при температуре 1027 К, которые свободно превращались друг в друга. Потом Вселенная стала расширяться, одновременно ее плотность и температура уменьшались. Этапы эволюции Вселенной различаются характеристиками взаимодействия элементарных частиц и называются эрами. Наиболее значимым событием стало глобальное нарушение симметрии, которое произошло в первые мгновения существования нашей Вселенной. К концу этого процесса вещество Вселенной состояло на 75% из протонов (ядер водорода), около 25% составляли ядра гелия, сотые доли процента пришлись на дейтерий, литий и другие легкие элементы, после чего Вселенная стала прозрачной для фотонов, так как излучение отделилось от вещества и образовало то, что в нашу эпоху называется реликтовым излучением.После Большого взрыва образовавшееся вещество и электромагнитное поле были рассеяны и представляли собой газопылевое облако и электромагнитный фон. Спустя I млрд. лет после начала образования Вселенной стали появляться галактики и звезды. К этому времени вещество уже успело охладиться, и в нем стали возникать стабильные флуктуации плотности, равномерно заполнявшие космос. Поэтому, несмотря на общее расширение Вселенной, вещество в уплотнениях притормаживается, а его плотность начинает постепенно возрастать.Окружающие Солнце звезды и само Солнце составляют малую часть гигантского скопления звезд и туманностей, которую называют Галактикой. Существенная часть звезд в Галактике находится в гигантском диске диаметром примерно 100 тыс. и толщиной около 1500 световых лет. Звезды и туманности в пределах Галактики движутся довольно сложным образом: они участвуют во вращении Галактики вокруг оси, перпендикулярной ее экваториальной плоскости. Звезды удалены друг от друга на огромные расстояния и практически изолированы друг от друга. Если в рассеянных скоплениях содержатся сотни или тысячи звезд, то в шаровых их сотни тысяч. Силы тяготения удерживают звезды в таких скоплениях миллиарды лет.