рефераты конспекты курсовые дипломные лекции шпоры

Реферат Курсовая Конспект

Структура Метагалактики

Структура Метагалактики - раздел Образование, КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ Звезды И Галактики Скучены, А Не Равномерно Распределены В Пространстве. Поче...

Звезды и галактики скучены, а не равномерно распределены в пространстве. Почему? Что заставило их собраться вместе? Причиной всего этого могут быть тонкие струны с большой концентрацией энергии, образовавшиеся при рождении Вселенной. По мере того, как Вселенная расширялась и охлаждалась после Большого Взрыва, вакуум испытал ряд фазовых переходов. (Наиболее широко известны фазовые переходы в воде при ее охлаждении, когда она переходит из пара в жидкость и, наконец, в лед). Фазовые переходы можно описывать также в терминах нарушения симметрии: они часто переводят симметричные состояния в несимметричные. Например, кристалл – в известном смысле менее симметричное состояние по сравнению с жидкостью, поскольку жидкость “выглядит одинаковой” во всех направлениях, а в кристаллической решетке различные направления неэквивалентны.

Никто не знает точно, сколько фазовых переходов произошло в “молодом” вакууме. Однако все они должны были протекать в течение первой секунды от начала расширения Вселенной. Так же, как и фазовые переходы в обычных средах, космологические фазовые переходы приводят к образованию дефектов. Внутри дефектов симметрия не нарушена, и ранний, более молодой вакуум остался в них как в ловушках. Различные теории элементарных частиц предполагают разные виды дефектов. Согласно некоторым теориям, дефекты должны существовать в виде поверхностей, в других – предсказываются линии или точки. Эти типы дефектов называют соответственно стенками доменов, струнами и монополями. Таким образом, космические струны являются всего лишь одним из трех возможных типов “разрывов” в свойствах вакуума.

В соответствии с эйнштейновским соотношением между массой и энергией, высокоэнергетический вакуум должен обладать огромной массой. Поэтому-то дефекты в его структуре должны оказывать чрезвычайно сильное влияние на эволюцию Вселенной. В частности, именно он может являться источником энергии, провоцирующим скопление вещества в галактиках и звездных системах.

Многие богатые скопления галактик содержат значительные количества горячего ионизованного газа, являющегося источником мощного рентгеновского излучения. Самыми мощными из них являются скопления Комы[59], Персея, Девы. Основательное изучение их спектров дало возможность установить, что источником излучения является горячий газ с температурой 107-108 °К, захваченный скоплением как гравитационной ямой. Масса такого газа в ряде скоплений равна суммарной массе галактик.

Иерархия космических структур обрывается на скоплениях и сверхскоплениях. В различных областях Метагалактики, имеющих размер 100-300 Мпк и более, содержащих много галактик и скоплений, средняя плотность видимого вещества галактик оказывается одинаковой, где бы эти области не находились и составляет около 3×10-34 г/см3. С учетом скрытых масс эта величина возрастает почти втрое.

Одинаковость средней плотности в различных областях пространства означает, что Метагалактика является однородной. Это одно из фундаментальных свойств Вселенной. Другим его фундаментальным свойством является нестационарность, разбегание галактик. Первое определение лучевой скорости галактики было успешно выполнено Слайфером в обсерватории Ловелла. Они изменялись от 50 до 300 км/сек. В последующем были обнаружены скорости удаления галактик в 600 км/сек. Причины разных скоростей объясняет закон Хаббла, который гласит, чем дальше от нас находятся галактики, тем с большей скоростью они убегают от нас.

Разбегание галактик свидетельствует в пользу расширения Вселенной. Критическое значение величины средней плотности в Метагалактике вещества зависит от постоянной Хаббла. При ее величине в 75 км/(с×Мпк) критическая плотность вещества во Вселенной равна около 10-29 г/см3. Наблюдаемая же плотность значительно меньше (3×10-31) критической без учета скрытой массы во Вселенной.

Бесконечное расширение Вселенной возможно при наличии плотности меньше критической. Если же значение плотности выше критического, Вселенная неизбежно будет в будущем сжиматься за счет влияния гравитационных сил.

Исследованиями установлено, что помимо видимой массы в Метагалактике присутствует скрытая (невидимая) масса. Эта скрытая масса удерживает от распада периферийные части галактик. В качестве невидимых тяготеющих объектов предлагаются “черные дыры” и звезды малой массы, темные планеты типа Юпитера и нейтронные звезды, известные невидимки – нейтрино и гипотетические субатомные частицы с экзотическими свойствами – фотино и бозоны Хигса, вимпсы и аксионы[60].

Если “скрытая масса” состоит из компактных звездных объектов, то они могут быть обнаружены по эффекту гравитационного возмущения (фокусировки), то есть будут действовать как гравитационные линзы[61], отклоняя и усиливая свет далеких звезд или галактик.

Выяснение природы темного вещества во Вселенной позволит совершенно по-новому построить наши представления об эволюции вещества и структуры Вселенной. Только тогда возможен ответ на вопрос бесконечно ли расширение нашей Метагалактики или это расширение закончится сжатием и все повторится сначала по модели Большого Взрыва. Подождем открытий...

– Конец работы –

Эта тема принадлежит разделу:

КОНЦЕПЦИИ СОВРЕМЕННОГО ЕСТЕСТВОЗНАНИЯ

Учебное издание... Кокин Александр Васильевич доктор геолого минералогических наук...

Если Вам нужно дополнительный материал на эту тему, или Вы не нашли то, что искали, рекомендуем воспользоваться поиском по нашей базе работ: Структура Метагалактики

Что будем делать с полученным материалом:

Если этот материал оказался полезным ля Вас, Вы можете сохранить его на свою страничку в социальных сетях:

Все темы данного раздела:

Корпускулярная и континуальная концепция описания природы
“Если при первом знакомстве с современной картиной мира она не вызвала в Вас резкого неприятия – Вы в ней чего-то недопоняли” – шутят физики. Узловые моменты этой теории – концепция происхождения В

Сирано де Бержерак
“Самое непостижимое в мире – это то, что он постижим”. Это высказывание Эйнштейна кажется тем глубже, чем дольше в него вдумываешься. Природа, в самых изощренных своих загадках, является вызовом на

Термодинамика
Удивительная способность живых организмов поддерживать на определенном уровне состояние своего внутреннего порядка – есть не что иное, как борьба с накоплением энтропии, борьба с вырождением матери

Тит Лукреций Кар “О природе вещей”.
Порядок, как следствие структуры пространства, определяет закономерность размещения частей материального микро- и макромира, микрокосма и макрокосма. Порядок в строении атома определяется

Логика развития научного знания. Смена парадигм
“Истина – это заблуждение, которое длилось много веков; заблуждение – это истина, которая просуществовала лишь несколько минут” (Пословица) Американский философ Т

Естественнонаучная и гуманитарная культуры
Естественнонаучная культура есть проявление общей культурной традиции человека (как исторически сложившийся определенный уровень развития общества, творческих сил и способностей человека, выраженны

Математика
Одна из древнейших наук. Для нее описываемый материальный предмет не имеет решающего значения; для математики важен метод описания: с помощью ряда чисел, уравнений, тригонометрических функций, фигу

Структурные формы организации материи
Материя структурирована не только движением, пространством, временем, но и размерностью, уровнем организации. Но если движение, пространство и время в материальном мире являются непременным атрибут

Микрофизика
Мир, окружающий нас, весьма многообразен в проявлении форм материи, но человеческое сознание всегда пыталось и пытается найти какое-то единство и закономерности в строении материи. И с каждым шагом

Три поколения фундаментальных элементарных частиц
Частицы Кварки Взаимодействие Бозон е (0,0005) ui (0,0005) электромагни

Квантовая теория
В классической физике выделяют, как формы существования материи, вещество и поле. Первое состоит из частиц – протонов, нейтронов, электронов. Второе распределено по всему пространству в виде волн –

Взаимодействия и изменения
Пространство и время объединены взаимодействием объектов материального мира, следовательно, и первое и второе – материальны. Самая важная сущность заключается не в протяженности Вселенной в простра

Создание единой теории поля
Электромагнитное взаимодействие обуславливает существование стабильных атомов и молекул (взаимодействие между электронами и протонами). Его константа ae » 1/137 описывает превращение зар

Пространство
Форма сосуществования материальных объектов и процессов, происходящих с ними; характеризует структурность и протяженность материальных систем. Определяет протяженность материальных тел, границы, за

Общая и частная теории относительности
Общая теория относительности А.Эйнштейна рассматривает пространственно-временные свойства материи. Она полностью изменила наши представления о пространстве, времени и тяготении. И тяготение оказало

Конец геоцентрической системы Птолемея
Десятки тысяч лет назад, когда человек оторвался в своем развитии от братьев меньших – животных, он пытался найти свое место в окружающем мире и представить себе его картину. Осваиваясь в окружающе

Гелиоцентрическая система
Гипотеза Коперника была проста. Надо поменять в старой птолемеевской системе Землю и Солнце местами, оставив только Луну вращаться вокруг Земли. Но эта простая гипотеза была недоступна для понимани

Бесконечность Вселенной
Следующий за Коперником крупный шаг в познании Мира сделал итальянский философ-пантеист Джордано Бруно (1548-1600). Развивая идеи Николая Кузанского и гелиоцентрическую космологию Николая Коперника

Разбегание галактик
Наиболее острые дискуссии среди космологов, астрофизиков вызывали вопросы о стационарности и нестационарности Вселенной, о закрытости или открытости ее внешних границ. Развитие спектроскоп

Внегалактическая шкала расстояний
Метод исследования Астрономические объекты Предел измеряемых расстояний Параллакс (земные базы) Планеты

Парадокс Ольберса
Вдали от Млечного Пути небо выглядит удивительно темным. Эта, казалось бы, чисто внешняя особенность неба имеет глубокое значение для космологии. В ХIХ веке немецкий астроном Генрих Ольберс (1758-1

Принцип Маха: понятие инерции
Оказывают ли далекие звезды какое-либо влияние на локальные свойства вещества? Чтобы ответить на этот вопрос, мы должны сравнить представления Ньютона об абсолютном пространстве с идеями, выдвинуты

Реликтовое космическое микроволновое излучение
Измерения эффективной температуры шумов в максимуме диаграммы направленности 20-футовой рупорной антенны-рефлектора, проведенные в лаборатории Кроуфорд-Хилл (Холмдел, Нью-Джерси) на частоте 4080 Мг

Космическая шкала времени
Кос­ми­чес­кое время   Эпоха Крас­ное сме­щение   Событие Время от сегод­няшнего момента

Происхождение Вселенной
Одна из удивительнейших и интереснейших загадок современного естествознания – это происхождение и эволюция Вселенной. Она важна для нас не только как чисто познавательная, но и как практическая, по

Альтернативные космологические модели
Модели, включающие Большой взрыв   k Пространство Протяжен­ность пространства Характер эволюции

Галактики
Основным элементом крупномасштабной структуры Метагалактики (наблюдаемой части Вселенной) являются галактики и скопления галактик (Гнедин, 1996). Галактики представляют собой стационарные гравитаци

Основные черты эволюции звезд
Следующая стадия эволюции Вселенной – Галактическая и звездная. Именно в звездах происходит синтез элементов после гелия. Наиболее распространенным элементом Космоса является водород. В ре

Эволюция звезд и звездных систем
Возникнув из разреженной материи (это преимущественно водород и гелий), звезды, под действием гравитации, сжимаются и входят в полосу Главной последовательности, когда в их недрах возникнут условия

Некоторые параметры планет Солнечной системы
Планета Расстояние от Солнца Сидерический период Синодический Средняя скорость Эксцентриситет

Средний химический состав земной коры и планет земной группы (%).
Состав Венера Земля Луна Марс Метеориты O 43.2 46.60

Христиан Гюйгенс (1629-1695).
Жизнь на Земле – самый выдающийся и, возможно, уникальный процесс, влияние которого заметно в глобальных масштабах, поглощающий живительную энергию Солнца и вводящий в круговорот едва ли не все эле

Возникновение биосферы
Невозмутимый строй во всем, Созвучье полное в природе; Лишь в нашей призрачной свободе Разлад мы с нею сознаем. Ф.И.Тютчев (1803-1873)

Химическая эволюция преджизненных форм
Первоначально возникали простейшие соединения: 2СО + 2Н2 ® СН4 + СО2 СО2+ 4Н2 ® СН4 + 2Н2О N

Направленность и необратимость биологической эволюции
На основе современных данных биологии, а также палеонтологической летописи можно выделить несколько основополагающих моментов эволюции живого вещества на нашей планете. Направленность э

Начальная стадия биологической эволюции
Прокариоты. Реакции образования более сложных органических форм должны были происходить в присутствии катализаторов (силикатов и магнетита), которые были уже образованы на ранних этапах форм

Эволюция биосферы
Она включает в себя три основных этапа. Первый этап ‑ восстановительный. Начался в космических условиях и завершился появлением на Земле первой гетеротрофной биосферы. На этом

Феномен человека
“Ничтожный морфологический скачок и вместе с тем невероятное потрясение сфер жизни – в этом парадокс человека” Пьер Тейяр де Шарден (1881-1955) Современные предст

К проблеме общества
Концепция развития человеческого общества через этногенез. Общество, как совокупность исторически сложившихся форм совместной деятельности людей, может быть рассмотрена в культурно-историч

Этногенез в понимании Л.Гумилева
Этногенез – происхождение народов. Включает как начальные этапы возникновения какого-либо народа, так и дальнейшее формирование его антропологических, этнографических и лингвистических возможностей

Ноосфера
Ближайший соратник Чарльза Дарвина английский биолог Томас Генри Гексли писал: “Откуда мы пришли, что за границы поставлены нашей власти над Природой и Природы над нами, к какой цели мы стремимся?.

Концепция устойчивого (допустимого) развития
Теоретическая основа концепции устойчивого развития – теория биотической регуляции среды, стержнем которой является существование предела возмущения биосферы внешними факторами (предела хозяйственн

Экология духа
“Одно несомненно, что нет ничего несомненного, и что человек – самое жалкое и вместе с тем превосходящее всех существо”. Плиний Старший (23 или 24-79) Останавлива

Пьер Тейяр де Шарден (1881-1955).
Является ли жизнь обычным следствием высшей ступени в организации материи во Вселенной, мы не знаем, поскольку не обладаем абсолютным знанием. Но то, что жизненная форма есть один из возможных вари

Крупнейшие исследователи естествознания
Аристотель – (384-322 г. до н.э.) – древнегреческий ученый и философ. Ученик Платона в Афинах. Наставник Александра Македонского. В 335 г основал Ликей, или перипатетическую школу (чтение ле

Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Education Insider Sample
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
Реклама
Соответствующий теме материал
  • Похожее
  • Популярное
  • Облако тегов
  • Здесь
  • Временно
  • Пусто
Теги