cosmologia modernă .......................................................... 4
Modelul standard al universului ................................................. 6
Big Bang și universul în expansiune ................... 8
Conceptul de inflație ....................................................... 10
Referințe ........................................... 13
cosmologia modernă - este dificilă, complexă și sistemul de creștere rapidă a naturale - cunoștințe științifice și filosofice a universului ca întreg, pe baza atât datele observaționale, precum și constatările teoretice referitoare la observațiile astronomice acoperite ale universului.
Legătura dintre fizică și cosmologie este că universul ca întreg este supus acelorași legi naturale care guvernează comportamentul componentelor sale individuale. În acest caz, un rol decisiv în procesele cosmogonice este gravitația.
Modelul Modern cosmologic al universului bazat pe teoria relativității generale A. Einstein, potrivit căreia timpul și distribuția spațială a metricii este determinat masele gravitaționale în univers. Proprietatile sale sunt ca un întreg din cauza densitatea medie a materiei și de alți factori în mod specific-fizice.
Cosmologia Newtonian clasică presupune stabilitate statică, spațială a substanței în univers, care se presupune a fi distribuite în mod uniform. A fost introdus de teoria ierarhică a universului Charlier, care se bazează pe teoria mecanicii și a modificat teoria lui Newton a gravitației a fost pus. Postulatele de bază ale cosmologiei newtoniene clasice sunt:
• Universul - l vsesuschestvuyuschaya. Cosmologia percepe lumea așa cum există în sine, indiferent de condițiile de cunoaștere.
• Spațiul și timpul sunt universul absolut, ele nu depind de obiecte și procese materiale
• spațiu și timp infinit metric.
• Spațiul și timpul sunt omogene și izotrope.
• Universul este staționar, nu este supus evoluției. Poate schimba sistemele spațiale specifice, dar nu lumea ca un întreg.
Newtonian viziune asupra lumii cosmologică a rămas dominant până la începutul secolului 20. 1
Apariția cosmologiei moderne legate de dezvoltarea în secolul XX teoria relativistă a gravitației și a relativității generale teoria Alberta Eynshteyna, fizica particulelor elementare, și astronomie extragalactice.
În prima etapă de dezvoltare a cosmologia relativistă, atenția principală a fost acordată geometria universului (curbura spațiu-timp și posibilitatea unui spațiu închis). In acest model, volumul spațial al universului cu distribuite uniform galaxii în ea finită; dar limitele în acest spațiu acolo. Nu este comun, infinit în toate direcțiile, și este închis în sine.
A doua etapă ar putea fi datate de lucru AA Friedman, în cazul în care sa demonstrat că spațiul curbat nu poate fi stabilită, ar trebui să se extindă sau contract. În prim plan este acum de problemele mecanice ale universului și „vârsta“ (lungimea de prelungire) acesteia.
A treia etapă începe modele „fierbinte“ a universului în a doua jumătate a anilor '40. Atenția principală este acum transferat la fizica universului - o stare a materiei și a proceselor fizice care au loc în diferite stadii de expansiune a universului, inclusiv primele etape, când statul era foarte neobișnuit. Împreună cu legea gravitației cosmologică devine legi mai importante ale termodinamicii, datele fizicii nucleare și fizicii particulelor elementare. 2
Modelul standard al universului
Modelul standard numit acum teoria care reflectă cel mai bine înțelegerea noastră a materialului sursă din care a fost construită inițial universul. Modelul standard, într-o formă generalizată, este o teorie a structurii universului în care materia este format din cuarci și leptoni, și interacțiuni puternice, electromagnetice și slabe dintre ele sunt descrise teorii mare de asociere.
Modelul standard include următoarele dispoziții:
Toată materia este compusă din 12 particule fermioni fundamentale 6 leptoni (electron, miuonici, lepton tau si trei neutrini) și 6 quarc.
Quark participa la interacțiuni puternice, slabe și electromagnetice; leptonilor incarcate (electroni, muon, leptonii tau) - un slab și electromagnetic; neutrino - numai în interacțiunile slabe.
Toate cele trei tipuri de interacțiuni apar ca o consecință a postulat că lumea noastră este simetrică în raport cu cele trei tipuri de transformari gauge.
Spre deosebire electromagnetic și puternic, interacțiunea slabă poate fi amestecat fermionilor din generații diferite, având ca rezultat o instabilitate a particulelor, cu excepția cel mai ușor. 3
Extrapolarea expansiunea observată a universului înapoi în timp rezultatele când se utilizează teoria generală a relativității, și alte teorii alternative de gravitate la o densitate infinită și temperatură la timpul final în trecut. Mai mult decât atât, teoria nu oferă nici o ocazie de a vorbi despre ceva care a precedat acest moment, și mărimea universului, apoi dispar - a fost comprimat până la punctul. Această condiție se numește singularitatea cosmologică și semnalizează descrierea eșec al universului relativității generale clasice. Cât de aproape de singularitatea poate extrapola fizica cunoscută, este subiectul unei dezbateri științifice, dar, în practică, este general acceptat faptul că epoca doplankovskuyu ia în considerare metodele cunoscute nu pot.
Big Bang și universul în expansiune
Cele mai frecvente în cosmologie este modelul unui izotropă inconstant univers în expansiune cald omogen, construit pe baza teoriei generale a relativității și teoria relativistă a gravitației, creat de Albert Einstein in 1916. baza acestui model se bazează pe două ipoteze: proprietățile universului sunt aceleași la toate punctele (omogenitate) și direcțiile (izotrop). Din aceasta rezultă așa numita conexiunea curbura spațiului și curbura cu o densitate de masă (energie). Cosmologie, pe baza acestor postulate, - relativist.
Un punct important al acestui model este unsteadiness său. Acest lucru este determinat de cele două postulate ale relativității:
1. Principiul relativității, care prevede că toate sistemele inerțiale, toate legile sunt conservate, indiferent de ceea ce viteza de deplasare în mod uniform și rectiliniu aceste sisteme în raport unul cu altul;
2. Confirmarea experimentală a constantei vitezei luminii.
Din teoria relativității implicite că spațiul curbat nu poate fi fixat: acesta trebuie să fie extindeți sau contract. În primul rând observat St. Petersburg fizician și matematician AA Friedman în 1922. Confirmarea empirică a acestei concluzii a fost descoperirea de către astronomul american E. Hubble în 1929, așa-numita deplasarea macaralei.
„Redshiftul“ - o scădere a frecvențelor de radiații electromagnetice sunt deplasate spre capătul roșu al acesteia în partea vizibilă a spectrului liniei. Conform efectului Doppler detectat anterior în îndepărtarea unora dintre noi - o sursă de vibrații noi percepem frecvența de oscilație scade, lungimea de undă crește în consecință. Când radiația este „roseata“, adică Liniile spectrale sunt deplasate spre valuri roșii mai lungi.
Deschiderea „deplasarea spre roșu“ a condus la concluzia recesiunii galaxiilor și expansiunea universului.
Dacă universul se extinde, apoi a venit la un moment dat. Tot ceea ce există în lumea materialului format într-o fracțiune de secundă în volumul infinitezimal și imediat a început să se împrăștie în toate direcțiile, cu o viteză de neimaginat. În timpul expansiunii universului fond având inițial temperatura cea mai ridicată a fost rece. La răcire, cele mai mici particule elementare au fuzionat în protoni și neutroni, care, la rândul lor, au format atomii de hidrogen și gaze cu heliu. Ponderea acestora și reprezintă acum cea mai mare parte a universului. 4
Conceptul Inflația intră în etapele anterioare ale timpului de origine a universului, și anume, deoarece starea vid ca și în sine. Ideea de bază a acestui concept constă în faptul că, în primele etape ale evenimentului, universul era instabil, vid stare asemănătoare cu densitate mare de energie. Se crede că această energie ca materie primă, provenit din vid cuantic, adică ca și în cazul în care din nimic.
Dacă vorbim despre vidul fizic, atunci vidul, nu există nici o fix de particule, câmpuri și valuri, dar pe de altă parte, nu este un vid lipsit de viață. Sub vidul fizic înțeles complet lipsit de spațiu substanțe în fizica modernă. Teoria câmpului cuantic arată că, în conformitate cu principiul incertitudinii, particulele virtuale sunt produse în mod continuu și dispar în vidul fizic: originea așa-numitele punct zero câmpuri fluctuații. In anumite teorii domeniu de vid pot avea un proprietăți topologice non-triviale, dar nu numai, ci, de asemenea, în teorie, ar putea fi mai multe aspiratoarele diferite diferite densitate de energie, și t. D. Cu toate acestea, există particule virtuale care sunt produse sunt trecătoare fiind și dispar. Prin urmare, vidul umplut cu aceste particule virtuale care interacționează unele cu altele, introduce conceptul de niveluri de energie de vid. Prin urmare, energia disponibilă în vid, situate la diferite niveluri, și tocmai din cauza acestor niveluri și procesele de interacțiune a particulelor apar. În teoria inflaționistă, nu este vorba doar de vid fizic, ea presupune existența unui vid excitat sau false. Se crede că universul în curs de formare în stadiile sale timpurii și a fost entuziasmat de sistem cuantic doar. În ciuda faptului că o stare de vid este instabilă și tinde să se dezintegreze, a pus potențial enorm pentru procesele respingătoare. Aceste procese sunt responsabile pentru expansiunea universului. Conform teoriei de expansiune a inflației a universului în 10 până la 50 de ori mai mare decât a asumat în conceptul de Big Bang. Conform acestei teorii este o extensie a forma energiei gigantice gigant și, astfel, se înregistrează o scădere a temperaturii în spațiu. Energia care a fost alocată ca urmare a cariilor vid fals, sa dus instant încălzirea universului. Se crede că temperatura de încălzire a ajuns la aproximativ 27 05 octombrie K.
În concluzie putem spune că există mai multe teorii și ipoteze ale cosmologiei moderne, care au dreptul de a exista diferite. Fiecare dintre ele poate fi dovedită experimental și infirmate, astfel încât stick la orice opinie nu este rezonabilă și ar trebui să examineze toate punctele de vedere. Modernitatea este în curs de dezvoltare în ziua de azi și, probabil, va fi mult mai multe concepte avansate și modele ale nașterii universului, dar atâta timp cât omenirea aderă la cele care există în prezent.
Referințe: