Вопросы для самоконтроля

1. Дайте определение понятию «вакуум»

2. Вакуум это пустота? Ведь мы говорим, что вакуум это вид материи, значит состоит из чего-то?

3. Назовите и охарактеризуйте частицы вакуума.

4. Перечислите основные свойства вакуума.

5. В чем состоит функция переилучения вакуума?

6. Каково значение этой функции для Вселенной?

7. В чем состоит функция»формирование элементарных частиц»?

8. Опишите механизм формирования «черной дыры».

9. В чем причина активного поглощения ей всех видом масс и энергий из окружающего пространства?

10. Что такое «белая дыра»?

11. Опишите процесс Большого взрыва – формирования элементарных частиц.

12. В чем философский смысл функции утилизации элементарных частиц?

13. При каких условиях по отношению к внешней среде происходит утилизациячастиц?

14. Какова роль вакуума в существовании Вселенной?

15. Как Вы думаете, исчерпывается ли функционирование вакуума приведенными тремя функциями?

Вывод к главе «Современные концепции строения Вселенной»

Современные представления о строении Вселенной основаны на трех известных науке видах материи: веществе, поле и вакууме. Их углубленное изучение продолжается в земных и космических научных лабораториях. Необходимо исследовать в взаимосвязи этих видов материи и, самое главное, искать новые, еще неизвестные науке виды.

КОНЦЕПЦИИ ДВИЖЕНИЯ

Рассмотрев в предыдущей главе современные представления о строении Вселенной, перейдем к базовым концепциям движения. Вселенная не статична. Она подвижна, она расширяется, причем, ее участки перемещаются не пропорционально друг другу.

Проблема движения всегда привлекала внимание ученых. Лучшие умы науки отдали дань этой проблеме. Среди них, важнейшее место занимает сэр Исаак Ньютон (1643–1727). Этот замечательный ученый, свои важнейшие открытия, как раз, сделал в области теории движения.

Лекция 12 «Учение Исаака Ньютона»

Концепция мироустройства Исаака Ньютона представляет собой классическую детерминистическую картину мира, принципиально отрицающую роль случайности. Она основана на всеобщих законах механики, в соответствии с которыми под действием взаимных сил тяготения в абсолютном, трехмерном, непрерывном, однородном и изотропном пространстве - вместилище всех тел во Вселенной и независимом, абсолютном, однородном времени двигаются материальные небесные тела.

Математически, Вселенная Ньютона описывается трехмерной геометрией Евклида.

Пространство и время Ньютона основаны на представлениях Аристотеля о непрерывности пространства и времени.

Еще две черты, характеризующие пространство: однородность и изотропность, означающие его полное структурное и пространственное (геометрическое) единообразие.

Пустое пространство было избрано Ньютоном в качестве всеобщей универсальной системы отсчета, относительно которой происходит механическое движение тел.

Еще один фактор мироустройства однородное Время, как чистая длительность, присущая любому единичному независимому явлению. Оно также абсолютно.

Абсолютность пространства и времени означала неизменность их мерных отрезков: расстояний и интервалов времени (мировое время) и взаимную независимость.

Ньютон отказался от материальности наполненного эфиром пространства Аристотеля. В пустоте Ньютоновского пространства и времени по Кеплеровским орбитам перемещались небесные тела.

Первоначально, для описания движения планет им была создана простейшая модель, сформулированная в виде первого закона Ньютона: если на тело не влияют внешние силы или их действие компенсировано, то оно находится в состоянии покоя или равномерного или прямолинейного движения (по инерции).

По сути, это утверждение - обобщение выводов, полученных еще Галилеем: если на тело не действуют другие тела, то оно остается неподвижным или продолжает движение с постоянной скоростью.

Из первого закона Ньютона вытекает, в частности, что для равномерного и прямолинейного движения тело не нуждается в затратах энергии. Значит, в этом случае, тело может двигаться беспредельно долго!

Ньютон собственно, и ввел понятие инерции – равномерного и прямолинейного движения тела или инерциальной системы отсчета, в которой все тела двигаются только по инерции.

С одной стороны, ясно, что идеальных инерциальных систем и перемещений не существует. В самом деле, не может же перемещение тела в пространстве быть абсолютно изолированным от внешних воздействий каких-либо сторонних тел!

Но, с другой стороны, в качестве модели, такое допущение возможно. Например, в системе координат с нулевой точкой на Солнце и их продолжением по направлению к дальним звездам движение планет приближенно равномерно, из-за неразличимости их ускорений и торможений в громадном удалении от наблюдателя.

Правда, при ближайшем рассмотрении движения тела по эллиптической орбите, ясно, что его скорость не может быть одинаковой.

Для описания движения небесных тел по эллипсоидным орбитам, т.е. с ускорениями и торможениями Ньютоном был создан второй закон: если на тело массой (m) действует внешняя сила (F), то оно приобретает ускорение (a), так, что F=ma.

В тоже время, можно сказать, что если тело массой «m» приобрело ускорение «а», то это результат действия на него внешней силы «F».

Второй закон описывает поведение небесных тел при движении в поле внешних сил с ускорением и торможением.

Третий закон Ньютона рассматривает случай взаимодействия двух тел друг с другом: тела действуют друг на друга с силами, направленными вдоль одной прямой, равными по модулю и противоположными по направлению.

Третий закон объясняет, почему, например Луна не падает на Землю, несмотря на ее притяжение. Их силы взаимодействия уравновешиваются! Прочитайте еще раз формулировку третьего закона Ньютона!

Законы Ньютона формируют достаточно цельную, механистическую концепцию движения небесных тел, обобщая самые распространенные случаи: равномерное, равноускоренное движение, взаимодействие двух тел между собой.

Они же стали основой классической механики, учения, впервые позволившего описать с единых позиций различные процессы на Земле и создать теорию действия целого ряда механизмов.

Развивая космологические представления гелиоцентризма, прежде всего, концепцию движения небесных тел Кеплера, Ньютон поставил вопрос о непосредственных причинах упорядоченности в движении небесных тел во Вселенной. В качестве некоей объединяющей силы, определяющей взаимовлияние небесных тел Ньютон предложил, изучавшуюся еще Галилеем силу тяжести , распространив представления Галилея на другие планеты Солнечной системы и всей Вселенной.

В качестве модели, им были рассмотрены системы притяжения "Луна к Земле" и "Земля к Луне". В соответствии с принципом относительности механических систем Галилея, они равноправны. Третий закон Ньютона объясняет их устойчивость равенством противоположно направленных сил тяготения между Землей и Луной.

Учитывая, что небесные тела движутся друг вокруг друга по орбитам, силу тяжести «F», Ньютон заменил на более общую внешнюю силу F, рассмотренную во втором законе приняв, что g = a, где - масса тяготения, а - инертная масса тела, а «а» - ускорение.

Применение второго закона ), позволило Ньютону расширить представление, о взаимодействии небесных тел перейдя от модели свободного падения Галилея к движению тел по орбитам друг вокруг друга с постоянным ускорением , где v – скорость движения тела, R – радиус орбиты. Отметим, что существующее ускорение обратно пропорционально расстоянию тел друг от друга.

Таким образом, существует прямая зависимость между величиной прилагаемой внешней силы и массой тела, и обратная зависимость этой силы от расстояния между телом и источником воздействия.

Этих соображений И. Ньютону оказалось достаточно, чтобы полуэмпирическим путем сформулировать закон Всемирного тяготения (1687): сила взаимного тяготения между взаимодействующими телами прямо пропорциональна массам этих тел и обратно пропорциональна квадрату расстояния между ними.