16. Динамические законы и классический детерминизм. Статистические законы и вероятностный детерминизм.

???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????

17. Ранний этап эволюции Вселенной. Образование и эволюция структурной Вселенной

Эволюция Вселенной происходило поэтапно, и сопровождалась, с одной стороны, дифференциацией, а с другой – усложнением ее структур. Этапы различаются характеристиками взаимодействия элементарных частиц и называются эрами.             Адронная эра продолжалась  с. На этом этапе температура понизилась до  К, появились все четыре фундаментальных взаимодействия, прекратилось свободное существование кварков. (гравитационное, слабое, электромагнитное и сильное взаимодействия)          Лептонная эра, продолжалась 1 с. Температура Вселенной понизилась до  К. Главными ее элементами были лептоны. В конце этой эры вещество стало прозрачным для нейтрино.           Эра излучения продолжалась 1 млн лет. За это время температура Вселенной снизилась с 10 млрд К до 3000 К. На протяжении данного этапа происходило соединение протонов и нейтронов. К концу этого этапа Вселенная стала прозрачной для фотонов, так как излучение отделилось от вещества и образовало реликтовое излучение.  Затем почти 500 тыс. лет не происходило никаких качественных изменений – шло медленное остывание и расширение Вселенной. Когда она остыла до 3000 к, образовалась однородная Вселенная.  После Большого взрыва образовавшееся вещество и электромагнитное поле были рассеяны и представляли собой газовопылевое облако и электромагнитный фон. Спустя 1 млрд лет после образования Вселенной из случайных уплотнений вещества стали появляться галактики и звезды.

Есть множество теорий по образованию нашей вселенной. Основные две - теория "Большого взрыва" и "Теория звуковых волн ": "Теория волн" Вселенная образовалась благодаря звуковым волнам Два новейших обзора известной части Вселенной, представленные на собрании Американского астрономического общества, демонстрируют, что внешние края колоссальных звуковых волн, расходившихся в разные стороны от эпицентра Большого взрыва, напрямую способствовали образованию скоплений галактик. Теория, выдвинутая ещё в 1960-е годы гласила, что изначально после Большого взрыва Вселенная представляла собой густую вязкую субстанцию (что, собственно, недавно подтвердилось экспериментально), за пределы которой даже не выходил свет. Спустя 350 тысяч лет после Большого взрыва свет, наконец, вырвался за пределы этой субстанции и начал распространяться в окружающем пространстве. Остаточное свечение, известное под названием «космический микроволновой фон», сохраняется до сих пор. По мнению астрономов, со звуком должно было произойти нечто подобное. В «первичной горячей субстанции» звук должен был распространяться примерно таким же манером, как сейчас распространяется в воде или газах, т.е., в виде волн вещества. Соответственно, многочисленные звуковые волны, порождённые Большим взрывом, - были участками, где скапливалось большое количество материи. После «рассеивания» первичной горячей вязкой субстанции, остались массивные сгустки вещества - скопления галактик - по форме соответствующие тем самым звуковым волнам (поскольку они как раз и являются их материальным представлением). "Теория взрыва" Ученые сосчитали, что наша Вселенная достигла современного размера за время, меньшее одной триллионной частицы секунды. В подсчетах использовались данные зонда WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe), который анализировал микроволновое излучение космоса. Кроме этого, ученые утверждают, что Вселенная составляется на 22% из темной материи, и на 74% из невидимой энергии, и лишь 4% приходится на обычную материю. Поперечные колебания электрического поля в электромагнитных волнах равномерно распределенные между всеми возможными направлениями. Иногда, при рассеянии на каком-нибудь объекте, это равновесие может быть затронуто, что вызывает поляризацию сигнала. Исследователи полагают, что зонд улавливал поляризованные микроволны, которые и были рассеянны на доисторической плазме. Основываясь на новых данных, ученые объясняют странную асимметрию и неоднородность нашей Вселенной квантовыми флюктуациями в первичной материи в первые моменты жизни. Возникновение галактик - одно из следствий таких отклонений. Это не первые данные, которые астрономы получают с помощью WMAP. Этот зонд находится в месте, где гравитационные поля Земли и Солнца уравновешивают друг друга. Три года назад ученые проявили возраст нашей Вселенной - 13,7 миллиардов лет. Тогда было установлено, что звезды начали образовываться только через 200 миллионов лет. Подытоживая новые данные с предыдущими, астрономы уточняют эту цифру до 400 миллионов лет. Плановое завершение исследований зонда предназначено на 2009 год.

Развитие представлений о строении Солнечной системы.

Солнечная система представляет собой большую семью, состоящую из Солнца, планет и их спутников, комет, астероидов, большого количества пыли, газа и мелких частиц. Если посмотреть на Солнечную систему как бы издалека, то можно увидеть, как около центральной звезды желтого цвета спектрального класса G2 обращаются 9 планет. Солнце – это звезда, огромный газовый шар, в центре которого идут ядерные реакции. Основная доля массы Солнечной системы сосредоточена в Солнце – 99,8%. Именно поэтому Солнце удерживает гравитацией все объекты Солнечной системы, размеры которой не менее шестидесяти миллиардов километров. Размеры орбит планет трудно представить на одном рисунке: настолько различны расстояния и размеры. Поэтому обычно сравнивают средние размеры и расстояния от Солнца планет земной группы, а потом – планет-гигантов. Совсем рядом с Солнцем обращаются четыре маленьких планеты, состоящие, в основном, из горных пород и металлов – Меркурий, Венера, Земля и Марс. Эти планеты называются планетами земной группы. Между планетами земной группы и планетами-гигантами расположен пояс астероидов. Чуть дальше расположены четыре больших планеты, состоящие, в основном, из водорода и гелия. У планет-гигантов нет твердой поверхности, зато они имеют исключительно мощную атмосферу. Юпитер – самая большая из них. Далее следуют Сатурн, Уран и Нептун. Все планеты-гиганты имеют большое количество спутников, а также кольца. Изумительное по красоте кольцо имеет Сатурн. Самой последней планетой Солнечной системы является Плутон, который по своим физическим свойствам ближе к спутникам планет-гигантов. За орбитой Плутона открыт так называемый пояс Койпера, второй пояс астероидов. Кометы проводят за орбитой Нептуна большую часть времени, так как в более дальней точке своей траектории их движение более медленное, чем около Солнца. Различие планет по физическим свойствам, вероятно, обусловлено тем, что планеты земной группы формировались из протопланетного облака рядом с Солнцем. Именно поэтому в них много более тяжелых элементов, металлов, например железа. Планеты-гиганты формировались на более далеких расстояниях от Солнца, поэтому, в основном, состоят из легких элементов. Все планеты, астероиды, кометы вращаются вокруг Солнца в одном направлении (против хода часовой стрелки, если смотреть с северного полюса мира). Орбиты планет практически круговые, их плоскости мало наклонены к плоскости орбиты Земли. Только две планеты – Меркурий и Плутон – имеют орбиты с большим наклоном к эклиптике. Орбиты же комет вытянутые, имеют большой эксцентриситет. Большинство объектов Солнечной системы вращаются вокруг своей оси в одном направлении, которое называется прямым. Однако Венера вращается в обратном направлении, а Уран вращается, как говорят, «лежа на боку». Почти все спутники обращаются вокруг планеты в том же направлении, что и планеты вокруг Солнца. Исключение составляют спутники Юпитера, чьи названия заканчиваются на «е» – Карме, Синопе, Ананке, Пасифе, и спутник Нептуна Тритон. По-видимому, все они образовывались не вместе со своими планетами, а были захвачены ими позже. Дни и годы на каждой из планет различны по своей продолжительности. Все планеты вращаются вокруг Солнца с разными скоростями. Самая большая скорость у Меркурия, медленнее всего вокруг Солнца вращается планета Плутон со своим спутником Хароном. Самые длинные сутки на Венере, они продолжаются 243 земных суток. Планеты-гиганты вращаются вокруг своей оси очень быстро. Продолжительность суток на Юпитере всего 9,92 часа.