11.5.4. поняття Метагалактики
Сукупність галактик всіх типів, квазарів, міжгалактичної середовища утворює Метагалактику - доступну спостереженнями частина Всесвіту.
Одне з найважливіших властивостей Метагалактик - її постійне розширення, "розліт" скупчень Галактик. Про цю властивість Метагалактик свідчить "червоне зміщення" в спектрах галактик і відкриття реліктового випромінювання (фонове, незалежне від напрямку, позагалактичне теплове випромінювання, який відповідає температурі
З явища розширення Метагалактики випливає важливий наслідок: то, що в минулому відстані між галактиками були менше. А якщо врахувати, що і самі галактики в минулому були протяжними і розрідженими газовими хмарами, то очевидно, що мільярди років тому кордону цих хмарою замикалися і утворювали деякий єдине однорідне газова хмара, що знаходилося в постійному розширенні.
Важливою властивістю Метагалактики є закономірність розподілу в ній речовини. Матерія в масштабах Метагалактики розподілена рівномірно. (Основна маса речовини зосереджена в зірках.). У сучасному стані Метагалактика - однорідний і ізотропний. Це означає, що властивості матерії і простору однакові у всіх частинах Метагалактики (однорідність) і в усіх напрямках (изотропия). Чи була вона такою в минулому - малоймовірно. На самому початку розширення Метагалактики анізотропія і неоднорідність матерії і простору цілком могли існувати. Пошуки слідів анізотропії та неоднорідності минулих станів Метагалактики - одна з найважливіших проблем сучасної позагалактичної астрономії.
Вичерпує Метагалактика собою всю можливу матерію і простір? Багато вчених так і вважають. Вони стверджують єдиність всієї нашої розширюється Метагалактики - Всесвіту. Але такі твердження мимоволі нагадують космологію Аристотеля, багаторазово повторювалися заяви про єдиності Землі зі світилами навколо неї, єдиності Сонячної системи, єдиності нашої Галактики і т.д. І тому думка про множинність "метагалактик", множинності всесвітів, кожна з яких має свій власний набір фундаментальних фізичних властивостей матерії, простору і часу, свої тип нестаціонарності, організації та ін.
Реально існує безліч Всесвітів (Метагалактик), що утворилися в результаті "Великого Вибуху", пов'язаних між собою якимись матеріальними "каналами", про які ми поки можемо тільки здогадуватися (поняття про топосах і ін.), І для пізнання яких, швидше за все знадобиться якась "нова фізика" (якщо вона взагалі можлива).
11.6. Всесвіт в цілому
11.6.1. Особливості сучасної космології
Всесвіт як ціле є предметом особливої астрономічної науки - космології, має давню історію, її витоки сягають ще до античності.
Тільки в ХIХ ст. і особливо в ХХ столітті, коли був досягнутий істотний прогрес у розумінні природи і еволюції Всесвіту як цілого ситуація змінилася кардинально. Проблеми космології сучасною наукою вирішуються за допомогою виключно наукових понять, уявлень, теорій, а також приладів та інструментів, що дозволяють зрозуміти, яка структура Всесвіту і як вона сформувалася.
Сучасна космологія - це складна, комплексна і швидко розвивається система природничо (астрономія, фізика, хімія, та ін.) І філософських знань про Всесвіт в цілому, заснована як на спостережних даних, так і на теоретичних висновках, що відносяться до охопленої астрономічними спостереженнями частини Всесвіту . Теоретико-методологічний фундамент сучасної космології становлять основні фізичні теорії (теорія тяжіння, квантова теорія, теорія електромагнітного поля і ін.), А також філософські принципи і уявлення. Емпіричні дані представлені головним чином позагалактичної астрономією. Ці дані свідчать про те, що ми живемо в еволюціонує і розширення Всесвіту.
Чи має сенс розглядати Всесвіт в цілому як єдиний цілісний динамічний об'єкт? Сучасна космологія в основному виходить з припущення, що на це питання слід відповісти позитивно. Інакше кажучи, вона виходить з припущення, що глобальний рух космосу підкоряється тим же самим законам, які керують поведінкою його окремих складових частин.
Які сили регулює космічне рух? Тільки електромагнітна і гравітаційна сили є в достатній мірі дальнодействующими, щоб впливати на таких величезних відстанях. Для великих об'єктів - навіть в рамках Сонячної системи - гравітація далеко випереджає електромагнетизм по силі свого впливу.
11.6.1.1. Поняття релятивістської космології
Оскільки саме тяжіння визначає взаємодію мас на великих відстанях, а значить динаміку космічної матерії в масштабах Всесвіту, то теоретичним ядром космології виступає теорія тяжіння. Теоретичним ядром сучасної космології виступає релятивістська теорія тяжіння, тому сучасну космологію називають релятивістської космологією.
Ньютоновская фізика розглядала простір і час як "арену", на якій розігруються фізичні процеси; вона не пов'язує воєдино простір і час. Відповідно до загальної теорії відносності (див. 9.2), розподіл і рух матерії змінюють геометричні властивості простору-часу і, з іншого боку, самі залежать від них; гравітаційне поле проявляється як викривлення простору-часу (чим значніше кривизна простору-часу, тим сильніше гравітаційне поле) .Уравненія гравітаційного поля в ОТО є системою десяти рівнянь. На відміну від теорія тяжіння Ньютона, в якій є один потенціал гравітаційного поля, який залежить від єдиної величини - щільності маси, в теорії Ейнштейна гравітаційне поле описується 10 потенціалами і може створюватися не тільки щільністю маси, але також потоком маси і потоком імпульсу.
Першу релятивістську космологічних моделях спробував побудувати А. Ейнштейн. Відповідно до запропонованої Ейнштейном моделлю Всесвіт повинна була бути просторово кінцевої і мати форму чотиривимірного циліндра.
Всесвіт Ейнштейна кінцева, але тим не менш всюди однакова; вона має кінцеві розміри, але не має меж! Така картина Всесвіту явно можлива тільки в загальній теорії відносності з її викривленим простором. У моделі Ейнштейна тривимірний простір також володіє топологією сфери, тільки, зрозуміло, не в двох, а в трьох вимірах. Тому у всесвіті Ейнштейна просторовий обсяг кінцевий, і галактики розподілені в ньому рівномірно відповідно до космологічним принципом, але кордону або краю у цього простору немає. Воно не поширене нескінченно на всі боки, а замикається саме на себе і, подібно до поверхні сфери, допускає "кругосвітні" подорожі. Це означає, що мешканець такої всесвіту міг би послати світловий сигнал в будь-якому напрямку і потім виявити, що сигнал, обійшовши весь всесвіт, повернувся до нього з протилежного боку.
Думка Ейнштейна про замкнутої, кінцевою, але необмеженої всесвіту виглядала, безумовно, новий одяг і дивною. Людям часто досить важко уявити собі подібне, і вони задають питання: що ж знаходиться "зовні" кінцевої всесвіту? Це питання таке ж безглузде для тривимірних істот, як і питання, що знаходиться "поза" поверхні сфери, для плоских істот, які змушені постійно жити на сферичної поверхні. Для всесвіту Ейнштейна немає поняття "зовні", тому що, якби існували "зовні" і "всередині", між ними повинна була б проходити кордон. У моделі Ейнштейна такої межі немає. Кожна точка еквівалентна будь-який інший, і жодна з них не ближче ні до "центру", ні до "краю". Просто ні центру, ні краю не існує.
11.6.1.2.Нестаціонарная релятивістська космологія
Фрідман показав, що теоретична модель Ейнштейна є лише приватним рішенням гравітаційних рівнянь для однорідних і ізотропних моделей. А в загальному випадку рішення залежать від часу. Крім того, Фрідман показав, що вирішення такого теоретичної моделі не можуть бути однозначними і не можуть дати відповіді на питання про форму Всесвіту, її кінцівки або нескінченності. Виходячи з протилежного постулату (про можливу зміну радіуса кривизни світового простору в часі), Фрідман знайшов нестаціонарні рішення "світових рівнянь" Ейнштейна.
Зустрівши спочатку рішення Фрідмана з великою недовірою, Ейнштейн потім переконався в його правоті і погодився з критикою молодого фізика. Нестаціонарні рішення рівнянь Ейнштейна, засновані на постулатах однорідності изотропии, називаються фрідмановскіх космологическими моделями.
А. А. Фрідман показав, що рішення "світових рівнянь" ОТО для Всесвіту дозволяють побудувати три можливі моделі Всесвіту. У двох з них радіус кривизни простору монотонно зростає і Всесвіт розширюється (в одній моделі - з точки; в іншій - починаючи з деякого кінцевого обсягу). Третя модель малювала картину пульсуючого Всесвіту з періодично змінюються радіусом кривизни. Вибір моделей залежить від середньої щільності речовини у Всесвіті.
Але визначення середньої щільності речовини у Всесвіті поки не надійно. У Всесвіті можуть бути присутні не виявлені ще види матерії, що дають свій внесок в середню щільність. І тоді на "озброєння" доведеться брати "закриту" модель Всесвіту, в якій передбачається, що розширення в майбутньому зміниться стисканням.
Інформація про роботу «Особливості астрономії ХХ століття»
узагальнення), але не якісне; фундаментальна фізична теорія і є (в силу наочності її структуросодержащіх понять) фізична картина світу. 5. Розвиток астрономічної картини світу в ХVIII-ХIХ століттях Протягом століть астрономія розвивалася як наука про Сонячну систему, а світ зірок залишався цілком загадковим. І тільки в ХУШ столітті астрономія поступово перейшла до вивчення світу зірок.
перераховуючи безліч фактів, думок, здогадок, знайдених або висловлених великим ученим в хімії, фізиці, астрономії, метеорології, геології, мінералогії, географії, історії, мовознавстві та інших науках. 3. Наукові дослідження вУкаіни в XVIII столітті (фізика, хімія, астрономія, географія та ін.) У XVIII столітті вУкаіни, як і в Європі, починається активне вивчення електричних явищ. В.
до боротьби з тиранією і невіглаством. Вплив ідей українських революційних демократів сприяло пробудженню і зростанню революційної свідомості трудящих мас народів Центральної Азії. У другій половині XIX століття - кінця 90-х років найважливішим фактором впливу російської культури на духовну культуру народів Центральної Азії стало народів російське революційне пролетарське рух. Однак.
нових природничо-наукових відкриттів, які і зіграли визначальну роль у відокремленні психології від філософії і перетворення її в самостійну галузь наукового знання на рубежі XIX століття. 2. Особливості розвитку психологічного знання вУкаіни на рубежі XIX століття XIX століття - один з найбільш знаменних етапів в російській історії і російській науці. Ослаблення цензурного гніту, відкриття багатьох.