36.Эволюция звезд: их рождение, жизнь и смерть.

98% видимого в-ва сосредоточ в звездах.

Рождение можно разделить на 3 этапа: 1)гравит сжатие газопылевого облака; 2)увелич внутр температуры и давления; 3)ядерные реакции (нуклеосинтез).

Гравит сжатие. Джинс выдвинул теорию: пусть есть в-во, сост из газопылевого облака. Ч/з него проходит звук волна. Гравит не дает волне разжаться.

В конце XX в была открыта анизотропия реликтового излуч (неоднородности распределения температуры).

Под действием гравитации газовое излуч сжимается. В-во уплотняется, значит растет температура и давление. Облачко становится протозвездой (почти). Она сжимается, температура увелич до 10млн.К, нач реакции ядерного синтеза.

4 ядра Н=> 1ядро Не + выделение Е. ∆m= m4H- mHe. ∆Е= ∆mc2. Дефект масс переходит в эн. При этом поддерживается высокая температура и давление.

Когда наступает равновесие м/у гравит и внутр силами, звезда переходит в стадию «зрелости» и выходит на гл послед-ть

После того как все протоны в ядре превратятся в гелий, звезда начинает умирать. Гравит нач сжимать ядра звезды. Выделяющаяся эн расширяет внеш слои звезды (оболочку), их плотность становится низкой, оболочка остывает и цвет становится красным.

Если температура повышается до 100млнК, гелий превращ в углерод, с выделением эн. Звезда вновь загорается (H->He->C->O->Ne->Mg->Si->Fe).

Происходит последовательное выгорание ядер и рост температуры центральной части звезды, вплоть до обр-я ядер железа.

Оболочка на каком-то этапе отделяется. Это приводит к возникновению туманностей.

Последняя стадия (за красным гигантом) эволюции звезд зависит от их массы6

1)m<1,2mсолнца – предел Чандрасекара. Звезда превращ в белого карлика. Давление электронного газа останавливает гравит сжимание: они уравновешиваются. Малая звезда -> кр гигант -> бел карлик -> черн карлик.

2)1,2mсолнца< m < 2,5mсолн. Сжатие продолжается. Ядро оч быстро сжим. Все в-во превращ в сгусток нейтронов с оч большой плотностью. Оболочка проваливается на ядро и выдел большое кол-во эн. Это происходит как взрыв, поэтому их наз «взрыв сверхновой». Силы гравит останавливаются давлением нейтронов. Больш зв гл послед -> кр гигант -> взрыв сверхновой -> нейтрон зв = пульсар.

Солнце звезда 2ого поколения, поэтому в ней др хим сост (много эл-тов, тяжелее железа)

3) m > 2,5mсолн. Оч больш зв -> кр гигант -> черная дыра.

43.Особенности эволюционных процессов в природе, их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах.

Классическое естествознание изучало простые замкнутые сист. Согласно Лапласовск детерминизму все сб просчитано, развитие безальтернативно. Большинство процессов необратимы. Замкнутые сист стараются перейти в сост равновесия (по 2ому нач т/д). Т.е. замкнутые сист эволюционир от порядка к хаусу, энтропия при этом возрастает.

Сущ-ют процессы, кот нельзя опис ни динамич, ни статистич з-стями.

Например: процессы эволюции биолог объекта, звёзд, человека, планет. Они зарождаются, растут, усложняются, т.е. из беспорядка организуется порядок.

Оказывается состояние таких объектов не только нельзя однозначно предсказать, но нельзя определять его вероятность в будущем. В результате эволюционных процессов структура объекта усложняется: из хаоса возникает порядок и уменьшается энтропия (ее отток в окр среду).

Противоречий со 2-ым началом т/д нет, т.к. процессы здесь не замкнутые, а открытые.(способные обмениваться в-вом, эн, инфой).

Приращение энтропии обычной сист dS можно разделить на 2 части: 1)пр-во энтропии внутри сист из-за необратимых процессов; 2)приток или отток энтропии в рез-те ее обмена с окр средой (мб либо>, либо <0). dS=dS1+dS2. Если dS<0 – развитие, молодость. dS ̴ 0 – зрелость, dS>0 – старение.

Пример: деление клетки. Энтропия клетки состоит из 2 систем:

dS1приблизит. Объем клетки, т.е. 4/3 ПR³ , dS2 приблизит. Площадь поверхности= 4ПR²,

dS=4/3 П(R3)-4П(R2). dS=0 при R=3В/А-равновесие(баланс между возр. И умен. Энтропии).

Таким образом, клетка должна разделяться.

Т.о. общая энтропия сист может уменьшаться. Это усл вып только вдали от равновесия. Сист станов оч чувствит к флуктуациям, кот в рез-те взаимод со средой могут увелич до макроуровня. В рез-те сист качественно изм. Из хауса могут возникнуть упорядоченные структуры. Такой процесс наз самоорг. Пригожин назвал структуры, кот возник в рез-те самоорг диссипативными (рассеивание). Переломный момент развития сист – точка бииффуркации (разветвление путей возможного развития). Возможный путь эволюции опр-ет случайность.