Студопедия  
Главная страница | Контакты | Случайная страница

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Эволюционные идеи в астрономии и космологии

Читайте также:
  1. Всероссийская олимпиада школьников по астрономии
  2. Всероссийская олимпиада школьников по астрономии
  3. Основные проблемы современной космологии и их философское значение
  4. Особенности научного познания в астрономии и космологии

В XX веке в астрономию проникают идеи развития, под влиянием которых возникает новая наука - космология. До ХХ века, за исключением отдельных представлений о развитии Солнечной системы, идея всеобщности развития оставалась чужда астрономии. Сохранялась метафизическая картина Вселенной, сформировавшаяся в XVII – XVIII веках.

Метафизика как метод познания игнорирует развитие объекта, понимает движение только как перемещение объекта, или как количественное увеличение и уменьшение. Диалектика различает количественные и качественные изменения. Если движение – это любое изменение, то развитие – это качественные, направленные, необратимые изменения.

Уже в XIX веке стало очевидным, что вне развития не понять живую природу и общество. Но неживая природа по-прежнему представлялась статичной. Например, во Вселенной рождаются, перемещаются в пространстве и гибнут отдельные тела, но Вселенная в целом качественно не меняется. Наблюдательные данные того времени говорили в пользу вечной, неизменной и однородной Вселенной. При этом модель стационарной Вселенной противоречила даже тем законам, которые были известны уже в классической физике. Силы гравитации не позволяют Вселенной оставаться неизменной. Но даже Эйнштейн, создав теорию относительности, ещё пытался сохранить представления о неизменности Вселенной. Для этого он в 1917 году модифицировал уравнения ОТО, введя в них новую константу – космологическую постоянную. Новая константа характеризовала силу, которая должна была уравновесить силы притяжения и обеспечить миру статичность. Сама идея стационарности Вселенной оказалась заблуждением, но открытие космологической постоянной сыграло важнейшую роль в космологии.

Переворот во взглядах на Вселенную произошёл благодаря работам советского математика Александра Александровича Фридмана. Изначально веря в нестационарность Вселенной, Фридман сумел математически обосновать новый подход. Он доказал, что уравнения ОТО допускают несколько моделей, в которых динамика Вселенной связана с геометрией её пространства. В случае отрицательной или нулевой кривизны пространства Вселенная должна неограниченно расширяться. В случае положительной кривизны пространства Вселенная может как расширяться, так и сжиматься. Все три релятивистские модели предполагают, что расширение Вселенной начинается с сингулярного состояния, в котором Вселенная была точкой с бесконечной плотностью.

Т.о. Фридман сделал первый шаг к разрушению метафизических стереотипов, заложив основы современной космологии. Но модели Фридмана оставались умозрительными теориями до 1929 г., когда американский астроном Эдвин Хаббл в наблюдениях установил факт расширения Вселенной. Хаббл эмпирически вывел линейный закон, согласно которому галактики удаляются от Земли со скоростью прямо пропорциональной расстоянию до них.

Следующим шагом в развитии теоретической космологии стала модель «горячей» Вселенной, созданная Георгием Антоновичем Гамовым. Экстраполяция на прошлое наблюдаемых процессов привела к выводу, что в начале истории Вселенная имела малый объём и, следовательно, огромную температуру. Гамов описал, какой могла быть материя в то время. Он предположил, что в настоящем должно сохраняться излучение, оставшееся с тех времён, когда Вселенная была раскалённой материей. Это излучение было обнаружено в 1965 г. и получило в отечественной науке название «реликтовое излучение». Применительно к модели Гамова, в науку также вошло понятие «Большой взрыв», характеризующее рождение Вселенной.

Последним крупнейшим открытием в космологии стало открытие космического вакуума. Диалектико-материалистическая философия ещё в XIX веке пришла к выводу о невозможности существования пустого пространства. Пространство и время – это всеобщие формы существования материи, а форма не может быть пустой, без содержания. В физике вакуум уже давно известен не как пустота, а как особая материальная среда, низшее энергетическое состояние квантовых полей. Но природа космического вакуума до сих пор остаётся невыясненной. В 1917 г. Эйнштейн ввёл космологическую постоянную и, сам того не подозревая, предсказал существование космического вакуума. А в 1998-99 гг. две группы астрономов эмпирически установили и факт существования космического вакуума как материальной среды, и его роль в расширении Вселенной.

Т.о. в настоящее в космологии считаются доказанными следующие факты. Вселенная эволюционирует. Её возраст составляет порядка 13,7 млрд. лет. В начале истории Вселенная была раскалённой материей, которая с огромной скоростью расширялась и постепенно остывала. Расширение замедлялось под действием сил гравитации. Но когда возраст Вселенной составил 6-8 млрд. лет скорость расширения стала опять возрастать под действием антигравитации вакуума.

Загрузка...

Вакуум является одним из самых странных физических объектов. Он обладает положительной плотностью, но отрицательным давлением. Помещённые в вакуум вещественные тела испытывают действие антигравитации. Плотность вакуума во Вселенной остаётся постоянной, тогда как плотность вещества в процессе расширения постоянно падает. Последние 6-8 млрд. лет во Вселенной преобладает вакуум. Плотность его энергии превышает плотность энергии всех остальных видов материи вместе взятых. Поэтому силы отталкивания оказываются сильнее гравитации, скорость расширения постоянно возрастает, и ничто не сможет остановить этот процесс.

Наблюдаемая Вселенная в больших масштабах однородна, не имеет центра, а Земля не занимает в ней выделенного положения. Расширение происходит не от центра, а выражается в увеличении расстояния между всеми галактиками. Геометрия пространства в наблюдаемой Вселенной близка к евклидовой.

Наука 20 века углубила представления о диалектических взаимосвязях и развитии материального мира. Развиваться способны не только живая природа и общество. Идея развития окончательно проникает и в астрономию. Возникает принцип глобального эволюционизма, создаётся грандиозная картина меняющегося мира. Вселенная имеет историю, у которой было начало, и вероятно, может быть конец. История Вселенной – это единая цепочка превращений, в начале которой неупорядоченная материя, а в настоящий момент – возникновение и развитие разума.


Дата добавления: 2014-11-24; просмотров: 21 | Нарушение авторских прав




lektsii.net - Лекции.Нет - 2014-2017 год. (0.008 сек.)