- •Парадоксы классической космологии и их разрешение. Модели Вселенной.
- •15. Фундаментальная симметрия пространства и времени, ее связь с законами сохранения.
- •Концепции дальнодействия и близкодействия. Понятие материального поля. Классические представления о природе света.
- •Непрерывность и дискретность в описании структуры материи.
- •Историческое развитие концепции пространства и времени в естествознании. Становление специальной теории относительности.
- •Постулаты специальной теории относительности Эйнштейна. Преобразования Лоренца. Относительность одновременности.
- •Основные следствия из преобразований Лоренца. «Сокращение» длины движущихся объектов. «Замедление» хода движущихся часов.
- •Релятивистская динамика. Связь между массой и энергией.
- •Концепция искривленного 4-мерного пространства-времени в общей теории относительности.
- •Современная наука о пространстве и времени. Описание пространства и времени в ведущих физических теориях.
- •Развитие представлений о природе тепловых явлений. Начала термодинамики. Цикл Карно.
- •Проблема необратимости и ее статистическое решение.
- •Термодинамический и статистический смысл понятия энтропии.
- •Проблема «тепловой смерти» Вселенной: формулировка, развитие и современное решение.
- •Динамические и статистические закономерности в естествознании. Особенности описания состояний в динамических и статистических теориях. Проблема детерминизма.
- •Зарождение и развитие квантовых представлений в естествознании.
- •Квантовая механика как пример статистической теории. Описание состояния и движения микрообъектов. Принцип суперпозиции квантовых состояний.
- •Вопрос 31. Принцип дополнительности и его применение к описанию динамики объектов. Корпускулярно-волновой дуализм.
- •Вопрос 32. Принцип неопределённости Гейзенберга как частное выражение принципа дополнительности
- •Вопрос 33. Основные представления о квантовой теории атомов и зонной теории кристаллов.
- •Вопрос 34. Историческое развитие идей атомизма. Квантовый механизм взаимодействия элементарных частиц. Современные представления о классификации элементарных частиц.
- •Вопрос 35.Фундаментальные взаимодействия в природе. Их характеристики и перспективы объединения.
- •Вопрос 36. Парадоксы классической космологии и их разрешения.
- •Вопрос 37. Современная космология о ранних стадия эволюции Вселенной.
- •Вопрос 38. Элементы спектральной астрономии.
- •Вопрос 39. Эволюция звезд: их рождение, жизнь и смерть.
- •Вопрос 40 Строение Земли и основные характеристики ее оболочек. Термодинамика Земли.
- •Вопрос 41. Образование и основные этапы эволюции Земли.
- •Вопрос 43. Иерархия уровней организации живой материи.
- •Вопрос 46.Особенности эволюционных процессов в природе,их отличие от динамических и статистических закономерностей. Общее описание процесса самоорганизации в неравновесных системах.
- •Вопрос 47. Общие свойства систем, способных к самоорганизации.
- •48. Примеры самоорганизующихся систем в физике.Конвективные ячейки Бенара.Лазеры.
- •49. Открытие диссипативные системы в химии и биологии. Примеры самоорганизации.
- •50. Синергетический подход к анализу экономических явлений и моделированию социальных процессов.Примеры.
- •51. Проблемы прогнозирования в контексте синергетики. Динамический хаос.Фракталы.
-
Вопрос 37. Современная космология о ранних стадия эволюции Вселенной.
Вселенная расширяется значит в какой то момент времени в прошлом расстояния между соседними галактиками должно было = нулю. Пользуясь законом Хаббла можно оценить возраст галактики. Возраст нашей вселенной около 15-20млрд.лет по закону Хаббла.
Леметр(в рамках модели Фридмана)высказал предположение что при t=0 вселенная представляла собой так называемое «комическое яйцо» - микрообъект размером с электрон и с плотностью 10 в степени 98 гр/кубический метр.Этот объект был неустойчив,поэтому произошёл взрыв,в результате которого вселенная начала расширятся.
Гамов уточнил модель Леметра «горячей» вселенной в 1948:
Кода t=0 плотность и кривизна пространства были бесконечны. Такое начальное состояние называется сингулярным. ОТО-неполная теория.
Вычисления показывают что через 10 в степени -43 сек после Большого взрыва температура была 10 в степени 32 кельвина. С течение времени вселенная расширялась и остывала. При T больше 10 в 28 Кельвина три негравитационных взаимодействия: сильное, слабое и электромагнитное были одним объединённым взаимодействием.
Через t=10 в -35 сек при T меньше 10 в 28 кельвина симметрия взаимодействия разрушилась и сильное взаимодействие отделилось от электро слабого. В этот период происходит процессы аннигиляции вещества и антивещества возникшие в результате Большого взрыва(разрушения).Этот период называется эрой кварков и галионов, когда T меньше 10 в 15 Кельвина произошло разъединения слабого и электромагнитного взаимодействия, через t около 10 в -5 сек и T меньше 10 в 13 кельвина кварки стали объединяться друг с другом образуя протоны,нейтроны и античастицы. Эпоха нуклонов и антинуклонов.
с 10 в -2 до 10 во 2 сек-эра лептонов.В составе вселенной преобладают электроны,позитроны и нитрины.
С 10 во 2 по 10 в 3 сек-эпоха ядерного синтеза. Образуются простые атомные ядра типо ядер гелия,лития.В конце этого периода вселенная состоит из 74 % протонов(ядра водорода)и 25% гелия.
С10 в 3 по 10 в 13 сек(500000лет)эпоха ионов. Вселенная горячая,однородная,непрочная плазма.
С 10 в 6 по 10 в 8 сек эпоха атомов.Вселенная становится прозрачной.T от 10 в 3 до 10 в 4 кельвина электроны замедлились и получили возможность объединиться с атомами.
С 10 в 8 и по нынешнее время эпоха заёзд и галактик.
Вопрос 38. Элементы спектральной астрономии.
Спектр звезд-это набор излучения разных длин волн или разных частот.Сравнивая спектр излучения звёзд со спектральными линиями, образованными различными элементами на Земле, можно определить в составе звезды химический элемент. По распределению энергии в спектре излучения звезд, можно определить температуру звезды.. Кривая излучения показывает какое кол-во энергии излучает тело на разных частотах. Температура излучающего тела обратно пропорциональна длине волны, на которую приходится max излучений. Любое светящееся вещество, при нагревании меняет цвета.