WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

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

ГоловнаБіологія, Зоологія, Аграрна наука → Концепція нескінченності й космологічна еволюція - Курсова робота

Концепція нескінченності й космологічна еволюція - Курсова робота

У міру розширення й охолодження у Всесвіті відбувалися процеси руйнування існуючих раніше симетрії й виникнення на цій основі нових структур.

Той факт, що будь-яка еволюція супроводжується руйнуванням симетрій, безпосередньо треба із принципу позитивного зворотного зв'язку, відповідно до якого нерівно важність і нестійкість, що виникає у відкритій системі, внаслідок взаємодії системи із середовищем згодом не ліквідується, а навпаки, підсилюється. Це приводить в остаточному підсумку до руйнування колишніх симетрій і, як наслідок, до виникнення нової структури.

Очевидно, що про первісну еволюцію Вселеної ми можемо судити тільки на підставі тих результатів, які відомі нам сьогодні. Тому будь-яка модель, що будується для пояснення сучасного її стану, зокрема, розширення Всесвіту, повинна враховувати ці факти. Інакше кажучи, про ранню еволюцію Вселеної ми можемо робити висновки тільки шляхом екстраполяції, або поширення відомого на невідоме, і висування гіпотез про невідомі етапи її розвитку.

Припускають, що одним з перших результатів розширення й відповідно охолодження Всесвіту було порушення симетрії між речовиною й антиречовиною, а саме такими різнойменно зарядженими матеріальними частками, як електрон, що несе негативний заряд e - , і позитрон із протилежним позитивним зарядом е+.. Їхня взаємодія при зіткненні приводить до утворення двох фотонів.

Як виникло подібне порушення симетрії, залишається тільки догадуватися. Неясним залишається також те, яким способом антиречовина виявилася відділеним від речовини й що втримує їх від анігіляції, або знищення. Очевидно, тут ми зустрічаємося з історичною реконструкцією. Тому що частки речовини й антиречовини при взаємодії анігілюють, тобто e - + е+ :> 2гама, то припускають, що в давній давнині наш речовинний мир якимсь образом виявився ізольованим від миру антиречовинного. Інакше він не міг би існувати в силу процесів анігіляції речовини й антиречовини.

Загалом формування Вселеної, відповідно до стандартної моделі, представляється в такий спосіб. Коли температура Вселеної після вибуху впала до 6 млрд. градусів по Кельвіні, перших 8 секунд після вибуху там існувала в основному суміш електронів і позитронів. Поки ця суміш перебувала в тепловій рівновазі, кількість часток різного роду залишалося приблизно однаковим. Між частками відбувалися безперервні зіткнення, у результаті чого виникали пари фотонів, а із зіткнення останніх - електрон і позитрон.

На цій стадії відбувається безперервне перетворення речовини у випромінювання й навпаки, випромінювання в речовину. Внаслідок цього між речовиною й випромінюванням зберігалася симетрія.

Порушення цієї симетрії відбулося після подальшого розширення Вселеної й відповідно зниження її температури. Саме на цій стадії виникли більше важкі ядерні частки-протони й нейтрони. Самим же головним результатом цієї стадії мікроеволюції нашої області Всесвіту було утворення вкрай незначної переваги речовини над випромінюванням, що оцінюється приблизно як надлишок одного протона або нейтрона на мільярд фотонів. Саме із цього надлишку в процесі подальшої еволюції виникло те величезне багатство й розмаїтість матеріальних утворень, явищ і форм, починаючи від атомів, молекул, кристалів, мінералів і кінчаючи різноманітними гірськими утвореннями, планетами, зірками й зоряними асоціаціями, галактиками й скупченнями галактик.

Зрозуміло, у стандартній гіпотезі є ще чимало неясного й навіть спірного, але вона опирається на такий твердо встановлений факт, як зсув спектральних ліній світла, що йде від далеких галактик, що інтерпретується як видалення їх від спостерігача. Крім того, ця гіпотеза ґрунтується на такій фундаментальній ідеї, як порушення симетрій у процесі утворення всі нових і більше складних матеріальних структур і систем, що лежить у фундаменті сучасної концепції системного підходу й сінергетичної самоорганізації. Цим, однак, не обмежується зв'язок сінергетики зі стандартною моделлю Всесвіту. Процеси мікроеволюції Вселеної, що тривали не менш 10 млрд. років, привели до утворення молекул і тим самим з'явилися передумовою для початку макроеволюції Всесвіту, у результаті якої й виникли навколишні нас макротіла, різноманітні їхні системи аж до галактичних. Тут істотна роль належить уже порушенню симетрій між різними фізичними взаємодіями.

У цей час розрізняють чотири типи фізичних взаємодій. Безпосередньо ми можемо сприймати два їхні типи:

- гравітаційні взаємодії, тобто сили тяжіння, які діють на всі макротіла й притім на досить далеких відстанях. Саме вони, як добре відомо, визначають руху планет, зірок, галактик і інших космічних систем;

- електромагнітні сили, які відіграють вирішальну роль при утворенні молекул, хімічних сполук, кристалів і всіх тіл і систем, які займають проміжне положення між мікросвітом і мегамиром, що складається з космічних об'єктів і систем.

Інші два типи фізичних взаємодій (ядерні і слабкі) безпосередньо не сприймаються людиною, але відіграють істотну роль при утворенні різноманітних об'єктів мікросвіту. Треба, втім, відзначити, що наведена характеристика чотирьох типів взаємодій ставиться лише до їхнього сучасного стану. У ході еволюції Вселеної вони співвідносилися інакше, а на первісному етапі, коли Всесвіт був досить гарячим, ядерні сили перебували в симетрії із гравітаційними, а сили електромагнітної взаємодії - зі слабкими взаємодіями. Тільки внаслідок порушення симетрії між сильними ядерними й гравітаційними силами стало можливим утворення небесних тіл, галактик і інших космічних систем. У свою чергу порушення симетрії між електромагнітними силами й слабкими взаємодіями привело до утворення величезної безлічі тіл, структур і систем, які становлять навколишній нас видимий світ. Таким чином, завдяки руйнуванню симетрії між різними типами фізичних взаємодій стало можливо не тільки виникнення мікро - і макрооб'єктів, але також наступна взаємозалежна еволюція мікроскопічної й макроскопічної галузей розвитку.

Мікроеволюція забезпечила умови для розгортання макроеволюції. Звільнення гравітаційних сил, що відбулося внаслідок руйнування їхньої симетрії з ядерними силами приблизно 700 000 років після вибуху, привело до утворення зірок, галактик, їхніх скупчень і інших космічних систем. У свою чергу гравітаційні сили й ударні хвилі сприяли виникненню й розвитку ядерних реакцій усередині зірок і ядер галактик і їхніх скупчень. Отже, мікро - і макроеволюції взаємно обумовлювали й доповнювали один одного, от чому вони являють собою дві галузі єдиного процесу. Звідси стає ясним, що виникнення й еволюція фізичних, хімічних, геологічних і інших систем неорганічної природи міцно укладається в рамки космічної й земної еволюції.

Однак найбільш важливим для розуміння місця людини у Всесвіті є виникнення життя на Землі й соціально-економічна й культурно-історична еволюція людства.

Біологічна й екологічна еволюції являють собою необхідні передумови для виникнення суспільства, не говорячи вже про те, що багато наших інтуїтивних уявлень про еволюцію взагалі запозичені з існуючих у різний час біологічних знань.

Властиво біологічної еволюції передувала тривала передбіотична еволюція, пов'язана з переходом від неорганічної матерії до органічної, а потім до елементарних форм життя. Початком передбіотичної еволюції було поступове виникнення органічних молекул з неорганічних. Припускають, що в міру охолодження Землі виникали всі умови для утворення складних органічних молекул з неорганічних. Бути може, бракувало лише високої температури для хімічного синтезу, але таку температуру могло викликати вплив ультрафіолетових променів або електричних розрядів. Така можливість дійсно була доведена експериментально, а тому сама гіпотеза представляється досить обґрунтованої. Але раніше існуючі гіпотези, захищаючи автономність елементарної системи життя, занадто ізолювалися від взаємодії з навколишнім середовищем. Навіть гіпотеза 1938 р. Олександра Івановича Опаріна (1894-1980), хоча й постулювала процес виникнення біополімерів з мономерів, все-таки недостатньо підкреслювала роль середовища в подальшій еволюції життя.

Loading...

 
 

Цікаве