Концепции, объясняющие эволюцию Вселенной

- концепция самоорганизации;

- концепция креационизма;

Для концепции самоорганизации материальная Вселенная является единственной реальностью, и никакой другой реальности помимо нее не существует. Эволюция Вселенной описывается в терминах самоорганизации: идет самопроизвольное упорядочение систем в направлении становления все более сложных структур. Динамический хаос порождает порядок. Вопрос о цели космической эволюции в рамках концепции самоорганизации ставиться не может.

В рамках концепции креационизма, т.е. творения, эволюция Вселенной связываетсяс реализацией программы, определяемой реальностью более высокого порядка, чем материальный мир. Сторонники креационизма обращают внимание на существование во Вселенной направленного развития – от простых систем ко все более сложным и информационно емким, в ходе которого создаются условия для возникновения жизни и человека.

В качестве дополнительного аргумента привлекается антропный принцип, суть которого заключается в том, что существование той Вселенной, в которой мы живем, зависит от численных значений фундаментальных физических констант – постоянных Планка, гравитации, констант взаимодействия и т.д.

Численные значения этих величин определяют основные особенности Вселенной, размеры атомов, атомных ядер, планет, звезд, плотность вещества и время ее жизни. Если бы эти значения отличались от существующих хотя бы на ничтожно малую величину, то не только жизнь была бы невозможной, но и сама Вселенная как сложная упорядоченная структура, не могла бы существовать.

Среди современных физиков – теоретиков имеются сторонники, как концепции самоорганизации, так и концепции креационизма. Последние признают, что развитие фундаментальной теоретической физики делает насущной необходимостью разработку единой научной картины мира, синтезирующей все достижения в области знания и веры.

Контрольные вопросы:

1. 1.Какова эволюция представлений о космологической модели Вселенной?

2. В чем заключаются 2 парадокса, связанные с постулатом о бесконечности Вселенной?

3. Каковы особенности развития современной космологии?

4. В чем заключается космологическая модель А.А. Фридмана?

5. Что такое космологическая сингулярность?

6. Что установил Э.Хаббл?

7. В чем заключается модель «горячей» Вселенной?

8. Что означает нестационарность, изотропность и однородность Вселенной?

9. Какова стандартная модель эволюции Вселенной?

10. Опишите эволюцию Вселенной как цепочку нарушений симметрии.

11. В чем заключается дилемма «взрывы или коллапсы»?

12. Каков возраст Вселенной?

13. Что такое реликтовое излучение?

14. Опишите модель эволюции Вселенной по К. Сагану.

15. Какие существуют концепции, объясняющие эволюцию Вселенной?

Глава 4

СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА

Солнечной системой называется совокупность звезды Солнца и космических объектов, находящихся в поле ее притяжения.

Структура

Солнечная система является упорядоченной системой, имеющей свои закономерности строения.

Все объекты Солнечной системы официально делят на три категории: планеты, карликовые планеты и малые тела Солнечной системы.

Иногда Солнечную систему разделяют на регионы. Внутренняя часть Солнечной системы включает четыре планеты земной группы: Меркурий, Венера, Земля, Марс и главный пояс астероидов. Внешняя часть начинается за пределами пояса астероидов и включает четыре газовых гиганта: Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун (рис. 26).

26 Планеты Солнечной системы

После открытия пояса Койпера наиболее удаленной частью Солнечной системы считают регион, состоящий из объектов, расположенных дальше Нептуна.

Единый характер Солнечной системы проявляется в том, что все планеты и их спутники вращаются вокруг Солнца в одном и том же направлении и почти в одной и той же плоскости.

Солнце, планеты, спутники планет вращаются вокруг своих осей в том же направлении, в котором они совершают движение по своим орбитам. Исключение составляют Венера и Уран, причем Уран вращается практически «лежа на боку». Орбиты объектов вокруг Солнца описываются законами Кеплера. Согласно им, каждый объект обращается по эллипсу, в одном из фокусов которого находится Солнце. У более близких к Солнцу объектов большая угловая скорость вращения, поэтому короче период обращения (год). На эллиптической орбите расстояние объекта от Солнца изменяется в течение его года. Ближайшая к Солнцу точка орбиты объекта называется перигелий, наиболее удаленная – афелий. Каждый объект движется наиболее быстро в своем перигелии и наиболее медленно в афелии. Орбиты планет близки к кругу, но многие кометы, астероиды и объекты пояса Койпера имеют сильно вытянутые эллиптические орбиты. Пояс Койпера наиболее удаленная часть Солнечной системы, состоящая из объектов, расположенных дальше Нептуна.

Отмечается закономерность в строении Солнечной системы: каждая следующая планета удалена от Солнца примерно в 2 раза дальше, чем предыдущая. Принимая это во внимание, кажется невозможным случайное возникновение Солнечной системы.

Большинство планет Солнечной системы обладают собственными подчиненными системами. Многие окружены спутниками, некоторые из которых больше Меркурия. Большинство крупных спутников находятся в синхронном вращении с одной стороной, постоянно обращенной к планете. Четыре наибольшие планеты – газовые гиганты, также обладают кольцами, тонкими полосами крошечных частиц, обращающимися по очень близким орбитам практически в унисон.

Вероятность выхода космических объектов за ее пределы крайне мала, поскольку в Солнце сосредоточено около 99,9% всей массы Солнечной системы и его гравитационное поле является подавляющим.

Термины газ, лед и камень используют, чтобы охарактеризовать различные классы веществ, встречающихся повсюду в Солнечной системе. Камень используется, чтобы охарактеризовать соединения с высокими температурами конденсации или плавления. Каменные соединения обычно включают силикаты и металлы, такие как железо и никель. Они преобладают во внутренней части Солнечной системы, формируя большинство планет земной группы и астероидов. Газы – вещества с чрезвычайно низкими температурами плавления и высоким давлением насыщенного пара, такие как молекулярный водород, гелий и неон, которые в туманности всегда были в газообразном состоянии. Они доминируют в средней части Солнечной системы, составляя большую часть Юпитера и Сатурна. Льды таких веществ, как вода, метан, аммиак, сероводород и углекислый газ имеют температуры плавления до нескольких сотен градусов цельсия, в то время как их фаза зависит от окружающего давления и температуры. Большинство спутников планет – гигантов содержат ледяные субстанции, также они составляют большую часть Урана и Нептуна и многочисленных малых объектов, расположенных за орбитой Нептуна. Газы и льды вместе классифицируют как летучие вещества.