WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаАстрономія та Авіація → Теорія "інфляційного Всесвіту" - Реферат

Теорія "інфляційного Всесвіту" - Реферат

великою! Проблема сингулярності є однією з центральних проблем сучасної космології. З одного боку, ейшптейнівська загальна теорія відносності неминуче зумовлює сингулярність. Проте, з другого боку, стани з нескінченною густиною фізично нездійсненні. Складається враження, що поява сингулярності в загальній теорії відносності є наслідком того, що цятеорія незастосовна до станів з дуже великою густиною, що вона тут виходить за межі своєї застосовності.
Яким чином може бути усунена суперечність, що виникає? Над розв'язанням цього завдання наполегливо працюють сучасні теоретики - фізики і астрофізики. Можливо, вдасться показати, що виникаюча з точки зору загальної "теорії відносності в процесі еволюції Всесвіту сингулярність не є все ж у межах цієї теорії абсолютно неминучою, що за певних умов її можна позбутися. Другий напрямок пов'язаний з можливістю існування так званої "фундаментальної довжини", тобто якоїсь мінімальної протяжності, яка визначає межі застосовності відомої нам фізики. Можливий, проте, і третій варіант: не виключено, що межі застосовності загальної теорії відносності визначаються виникненням квантових явищ. За існуючими уявленнями такими межами є часовий інтервал близько 10~43 с, протяжність близько 1,6 o Ю"33 см і густина близько 5 o 1093 г/см3. У зв'язку з цим робля-ться спроби створення квантової гравітаційної теорії і квантової космології. Саме цей напрям теоретичного пошуку зараз є основним.
Нестаціонарні явища. Одним з найважливіших відкриттів другої половини XX ст., яке значно розширило
наші уявлення про Всесвіт, було відкриття радіогалактик. З'ясувалося, що багато зоряних систем - джерела досить інтенсивного радіовипромінення.
Дослідження космічних радіостанцій за допомогою радіотелескопів показало, що джерелом радіовипромінювання у цих об'єктів, як правило, є не сама галактика, а два плазмових утворення - "плазмони", симетрично розташовані по обидва її боки. Саме в таких плазмонах, або, як їх прийнято називати, радіокомпонентах, і відбуваються ті фізичні процеси, які породжують потужне радіовипромінювання.
Яка ж природа цих фізичних процесів, які протягом багатьох мільйонів років підтримують радіовипромінювання радіогалактик?
Багато даних свідчать про те, що джерелом енергії радіовипромінювання, очевидно, є активні фізичні процеси, що відбуваються в центральних частинах деяких галактик - так званих ядрах. Нерідко ці процеси супроводжуються викидом значних мас речовини, виділенням величезних енергій, а також вибуховими явищами. Так, ядро нашої власної Галактики протягом року викидає значні маси водню. Ядра деяких інших галактик проявляють набагато більшу активність.
Але навіть потужні енергетичні сплески, які відбуваються в ядрах галактик, блякнуть порівняно з процесами, що мають місце в об'єктах, які були вперше виявлені у 1963 р. і дістали назву квазарів. Ці об'єкти роз-ташовані на колосальних відстанях від нашої галактики біля меж спостережуваного району Всесвіту, і за даними астрофізичних спостережень є компактними утвореннями. Якщо поперечник нашої Галактики дорівнює 100 тис. св. років, то поперечники квазарів становлять усього лише кілька світлових тижнів або місяців. Порівняно з галактиками це "порошинки". Але кожна така "порошинка" випромінює в сотні разів більше енергії, ніж найбільші відомі нам галактики!
Так, наприклад, світність! усієї нашої Галактики становить близько 1037 Вт. У квазарів вона приблизно в 10 тисяч разів більша! А загальна кількість енергії, що її виділяють квазари, оцінюється в 10м Дж. Це в 10 трильйонів разів більше, ніж виділило Сонце протягом усього свого існування. Такої кількості енергії цілком достатньо, щоб підтримувати спостережуване енерговиділення квазарів - 1041 Вт упродовж сотень тисяч років.
Деякі квазари випромінюють не тільки в оптичному, радіо та інфрачервоному діапазонах електромагнітних хвиль, а й мають потужне рентгенівське і навіть гамма-випромінювання. Так, у квазарів ЗС-273 рентгенівська світність досягає 2 o 1039 Вт.
Систематичні дослідження в рентгенівському і гамма-діапазонах електромагнітних хвиль, що проводяться останніми роками, привели до виявлення кількох космічних об'єктів, випромінювання яких на цих довжинах хвиль зазнає різких короткочасних коливань. Мова йде, зокрема, про потужні спалахи гамма-випромінювання. І хоч фізичну природу цих явищ до кінця ще не розкрито, вони, безперечно, є відбиттям якихось нестаціонарних процесів, що відбуваються у Всесвіті.
На початку нашого століття будь-які прояви нестаціонарності у Всесвіті, скажімо, пульсації змінних зір цефеїд або спалахи нових і наднових зір, розглядалися вченими як своєрідні відхилення від нормальних станів.
"Пульсація цефеїд,- писав, наприклад, фізик-теоретик Артур Еддінгтон,- різновид хвороби, що уражує зорі в певний період дитинства; пройшовши через нього безболісно, вони далі існують без пульсацій. Напади цієї хвороби можуть траплятися й у пізніші періоди життя; зорі зазнають іноді катастрофічних вибухів, які викликають появу нових зір".
Однак астрономічні відкриття XX сторіччя, особливо другої його половини, з усією очевидністю виявили неспроможність уявлень, що панували свого часу, про стаціонарність Всесвіту і об'єктів, які його населяють. Стало ясно, що не тільки Всесвіт як ціле змінюється з часом, але буквально на всіх рівнях існування матерії відбуваються нестаціонарні процеси, якісні перетворення матерії, глибокі якісні стрибки.
Цей висновок цілком відповідає точці зору діалектичного матеріалізму на процес розвитку.
"...Розвиток стрибкоподібний, катастрофічний, революційний; - "перериви поступовості"; перетворення кількості в якість... взаємозалежність і найтісніший, нерозривний зв'язок всіх сторін кожного явища (причому історія відкриває все нові й нові сторони), зв'язок, що дає єдиний, закономірний світовий процес руху,- такі є деякі риси діалектики".
У світлі цього висловлювання В. І. Леніна важлива роль нестаціонарних процесів у розвитку космічних форм матерії постає цілком природною й закономірною. Зараз вже ясно, що ці явища - не випадкові відхилення від норми, а закономірні "поворотні пункти" у розвитку космічних об'єктів, де здійснюються переходи матерії з одного якісного стану в інший, виникають нові небесні тіла.
Відповідно до цього змінилося і головне завдання сучасної астрофізики: вона перетворилася в еволюційну науку, що вивчає закономірності походження і розвитку космічних об'єктів. При цьому однією з найважливіших проблем сучасної астрофізики стало питання про джерела енергії нестаціонарних процесів, які відбуваються у квазарах і ядрах галактик.
Зараз, мабуть, уже ніхто не сумнівається в тому, що між квазарами і ядрами галактик існує генетичний, тобто родинний зв'язок. Однак щодо питання про характер цього зв'язку
Loading...

 
 

Цікаве