Концепция бесконечности и современная космология
Рефераты >> Астрономия >> Концепция бесконечности и современная космология

Протогалактика, которая вообще не вращалась, становилась родоначальницей шаровой галактики. Сплющенные эллиптические галактики рождались из медленно вращающихся протогалактик. Из-за недостаточной центробежной силы преобладала сила гравитационная. Протогалактика сжималась и плотность водорода в ней возрастала. Как только плотность достигала определенного уровня, начали, выделятся, и сжимается сгустки водорода. Рождались протозвезды, которые позже эволюционировали в звезды. Рождение всех звезд в шаровой или слегка приплюснутой галактике происходило почти одновременно. Этот процесс продолжался относительно недолго, примерно сто миллионов лет. Это значит, что в эллиптических галактиках все звезды приблизительно одинакового возраста, т.е. очень старые. В эллиптических галактиках весь водород был исчерпан сразу же в самом начале, примерно в первую сотую существования галактики. На протяжении последующих 99 сотых этого периода звезды уже не могли возникать. Таким образом, в эллиптических галактиках количество межзвездного вещества ничтожно.

Спиральные галактики, в том числе и наша, состоят из очень старой сферической составляющей (в этом они похожи на эллиптические галактики) и из более молодой плоской составляющей, находящейся в спиральных рукавах. Между этими составляющими существует несколько переходных компонентов разного уровня сплюснутости, разного возраста и скорости вращения. Строение спиральных галактик, таким образом, сложнее и разнообразнее, чем строение эллиптических. Спиральные галактики кроме этого вращаются значительно быстрее, чем галактики эллиптические. Не следует забывать, что они образовались из быстро вращающихся вихрей сверхгалактики. Поэтому в создании спиральных галактик участвовали и гравитационная и центробежная силы.

Если бы из нашей галактики через сто миллионов лет после ее возникновения (это время формирования сферической составляющей) улетучился весь межзвездный водород, новые звезды не смогли бы рождаться, и наша галактика стала бы эллиптической.

Но межзвездный газ в те далекие времена не улетучился, и, таким образом гравитация и вращение могли продолжать строительство нашей и других спиральных галактик. На каждый атом межзвездного газа действовали две силы - гравитация, притягивающая его к центру галактики и центробежная сила, выталкивающая его по направлению от оси вращения. В конечном итоге газ сжимался по направлению к галактической плоскости. В настоящее время межзвездный газ сконцентрирован к галактической плоскости в весьма тонкий слой. Он сосредоточен, прежде всего, в спиральных рукавах и представляет собой плоскую или промежуточную составляющую, названную звездным населением второго типа.

На каждом этапе сплющивания межзвездного газа во все более утончающийся диск рождались звезды. Поэтому в нашей галактике можно найти, как старые, возникшие примерно десять миллиардов лет назад, так и звезды родившиеся недавно в спиральных рукавах, в так называемых ассоциациях и рассеянных скоплениях. Можно сказать, что чем более сплющена система, в которой родились звезды, тем они моложе.

V. Философско-мировоззренческие проблемы космологической

эволюции.

Возникновение и развитие современной релятивист­ской космологии имеет большое мировоззренческое значение. Оно во многом изменило наши прежние представления о научной картине мира. Особенно ради­кальным было открытие так называемого красного сме­щения, свидетельствующего о расширении Вселенной. Этот факт нельзя было не учитывать при построении космологических моделей. Считать ли Вселенную бес­конечной или конечной — зависит от конкретных эм­пирических исследований и, прежде всего от определе­ния плотности материи во Вселенной, что имеет ре­шающее значение для оценки кривизны пространства — времени. Очевидно, что при нулевой или отрицательной кривизне модель должна быть открытой, при положи­тельной— замкнутой. Однако оценка плотности распре­деления материи во Вселенной наталкивается на серь­езные трудности, связанные с наличием так называе­мого скрытого (невидимого) вещества в виде темных облаков космической материи. Хотя никакого оконча­тельного вывода о том, является ли Вселенная открытой или замкнутой, сделать пока еще нельзя, но многие свидетельства говорят, по-видимому, в пользу открытой бесконечной ее модели. Во всяком случае, такая модель лучше согласуется с неограниченно расширяющейся Вселенной. Замкнутая же модель предполагает конец такого расширения и допущение ее последующего сжа­тия. Как мы уже отмечали выше, коренной недостаток такой модели состоит в том, что пока современная нау­ка не располагает какими-либо фактами, подтверждаю­щими подобное сжатие. К тому же сторонники замкну­той Вселенной признают, что эволюция Вселенной на­чалась с "большого взрыва". Наконец, остается нере­шенной и проблема оценки плотности распределения материи и связанной с ней величины кривизны про­странства — времени.

Важной проблемой остается и оценка возраста Все­ленной, который определяется по длительности ее рас­ширения. Если бы расширение Вселенной происходило с постоянной скоростью, равной в настоящее время 75 км/с, то время, истекшее с начала "большого взрыва", составило бы 13 млрд. лет. Однако есть основания счи­тать, что ее расширение происходит с замедлением. Тогда возраст Вселенной будет меньше. С другой стороны, если допустить существование отталкивающих космологиче­ских сил, тогда возраст Вселенной будет больше.

Значительные трудности связаны также с обоснова­нием первоначально "горячей" модели в сингулярной области, поскольку предполагаемые плотности и темпе­ратуры никогда не наблюдались и не анализировались в современной астрофизике. Но развитие науки продолжа­ется, и есть основания надеяться, что и эти труднейшие проблемы со временем будут разрешены.

Заключение

Главный же итог современных космологических исследований состо­ит в том, что они показали, что Вселенная не находится в стационарном состоянии, она непрерывно изменяется вследствие понижения в ней температуры и связанного с этим процесса ее расширения. Именно в результате та­кого процесса происходит эволюция материи, связанная с появлением все новых и сложных структур.

Список литературы

1. Йосип Клечек и Петр Якеш «Вселенная и земля», © 1985 Артия, Прага. Издание на русском языке 1986.

2. Кесарев В.В. «Эволюция вещества во вселенной», © 1976 Атомиздат, Москва.

3. Рузавин Г.И. «Концепции современного естествознания»/ Учебник для ВУЗов/ М.: Культура и спорт, ЮНИТИ,1997.


Страница: